Блок 3. Система, многообразие и эволюция живой природы
Царство Животные
ТИП ХОРДОВЫЕ
Хордовые - высший тип животного царства, объединяющий более 43 000 видов очень разнообразных по размерам, внешнему виду и среде обитания. Большиство из них обладает внутренним хрящевым или костным скелетом и называется позвоночными. План строения позвоночных резко отличает их от животных других типов, в связи с чем вопрос о происхождении позвоночных долгое время оставался нерешенным. Заслуга выяснения этого вопроса принадлежит русскому ученому-эмбриологу А.О.Ковалевскому (1840-1901). Изучив развитие зародышей некоторых примитивных морских животных - ланцетника и асцидий, он показал, что они представляют собой переходные формы, объединяющие в себе черты беспозвоночных и позвоночных.
Характеристика типа
Несмотря на разнообразие видов, все хордовые обладают общим планом строения и отличаются от представителей других типов следующими четырьмя основными признаками.
1. Они имеют внутренний осевой скелет, представленный хордой. Хорда представляет собой упругий гибкий стержень. У низших хордовых она сохраняется в течение всей жизни (ланцетники, осетровые, двоякодышащие и кистеперые рыбы), у высших хордовых (т. е. у большинства позвоночных животных) хорда имеется только у личинок или зародышей, а затем заменяется хрящевым или костным образованием - позвоночником. Позвоночный столб состоит из отдельных позвонков, которые в процессе онтогенеза образуются в соединительнотканной оболочке хорды.
2. Центральная нервная система расположена на спинной стороне над хордой. Она имеет вид трубки, тянущейся вдоль тела, и обладает внутренней полостью — невроцелем. Центральная нервная система развивается из эктодермы и дифференцируется у позвоночных на головной и спинной мозг. У всех беспозвоночных нервная система располагается на брюшной стороне тела и представляет собой цепочку нервных узлов, соединенных нервными тяжами.
3. Пищеварительная система находится под хордой, она начинается ртом и заканчивается заднепроходным (анальным) отверстием. Передний (глоточный) отдел пищеварительной трубки имеет ряд сквозных отверстий - жаберный аппарат. Он представлен жаберными щелями, прободающими стенку глотки, и скелетом, поддерживающим жаберные щели (висцеральные дуги). Жаберный аппарат, также как хорда, сохраняются не у всех взрослых животных. Рыбам жаберные щели свойственны в течение всей жизни и дополняются специальными органами водного дыхания - жабрами; у других присутствуют только в личиночном состоянии (головастики земноводных); у наземных позвоночных жаберные щели образуются у зародышей, но вскоре зарастают, органы воздушного дыхания - легкие - развиваются как парные выпячивания на брюшной стороне задней части глотки.
4. Хорда, нервная трубка и кишечник тянутся вдоль всего тела и составляют комплекс осевых органов.
5. Кровеносная система замкнутая. Центральный орган кровообращения — сердце или заменяющий его пульсирующий кровеносный сосуд — расположен на брюшной стороне тела и закладывается у зародыша под хордой и пищеварительной трубкой.
Помимо этих основных признаков хордовых для них весьма характерно взаимное расположение нервной, опорной и пищеварительной систем. В других типах животного царства такой строгой закономерности нет (вспомните расположение соответствующих систем круглых и кольчатых червей, членистоногих, моллюсков).
Вместе с тем хордовые животные имеют признаки, общие с бесхордовыми. Все хордовые обладают билатеральной симметрией, имеют вторичную полость тела и вторичный рот.
Тип хордовые делится на 3 подтипа.
Подтип оболочники.
Подтип бесчерепные.
Подтип позвоночные, или черепные.
Первые два подтипа включают небольшое число примитивных морских животных, ведущих малоподвижный или неподвижный образ жизни и лишенных позвоночного столба. Бесчерепные имеют типичное для хордовых строение нервной системы в виде нервной трубки, однако передняя ее часть не расширена и не защищена каким-либо хрящевым или костным образованием, т. е. головного мозга и черепа нет. Подтип бесчерепные включает один класс просто устроенных животных - ланцетники. Это немногочисленные (всего около двух десятков видов) морские животные.
Третий подтип - самый многочисленный. Он объединяет высокоорганизованных животных с хрящевым или костным скелетом. Передняя часть нервной трубки у них расширена, образуя головной мозг, который защищен хрящевым или костным черепом. Часть нервной трубки, помещающаяся в туловище и называемая спинным мозгом, заключена вместе с хордой в хрящевой или костный позвоночник, состоящий из отдельных позвонков. Имеется орган кровообращения - сердце, которое лежит на брюшной стороне тела, а также сложно устроенные почки. Кроме того, для позвоночных характерны хорошо развитые парные конечности (кроме круглоротых) и совершенные органы чувств (зрения, слуха, обоняния и др.). Все это обеспечивает позвоночным высокую подвижность, способность ориентироваться в пространстве, легко находить добычу.
Подтип позвоночные делится на семь классов: круглоротые, хрящевые рыбы, костные рыбы, амфибии (земноводные), рептилии (пресмыкающиеся), птицы и млекопитающие.
Таблица 1. Сравнительная характеристика классов позвоночных
|
Классы
|
Кожный покров
|
Дыхание
|
Сердце
|
Оплодотворение
|
Яйцеклетки
|
н/к Рыбы
|
Кожа с большим числом одноклеточных желез, покрыта костными чешуями
|
Жаберное
|
Двухкамерное, содержит венозную кровь
|
Наружное
|
Мелкие, лишены плотных оболочек
|
Амфибии
|
Кожа влажная с большим числом многоклеточных слизистых желез
|
Легочное и кожное
|
Трехкамерное, содержит смешанную кровь
|
Наружное
|
Мелкие, окружены слизистой оболочкой
|
Рептилии
|
Кожа сухая, тонкая, без желез, покрыта роговыми чешуями
|
Легочное
|
То же
|
Внутреннее
|
Крупные, покрыты кожистой оболочкой
|
Птицы
|
Кожа сухая, тонкая, защищена перьями
|
Легочное
|
Четырехкамерное. Правая половина содержит венозную кровь, левая - артериальную
|
Внутреннее
|
Очень крупные, с большим количеством желтка, покрыты известковой скорлупой
|
Млекопитающие
|
Кожа толстая, с большим числом разнообразных желез, защищена волосами
|
Легочное, в акте дыхания принимает участие диафрагма
|
То же
|
Внутреннее
|
Очень мелкие, бедные желтком
|
|