Эволюционные особенности строения
Хордовые прошли через ряд промежуточных неизвестных биологии форм от самых первых целомических животных. Хордовые животные возникли, вероятно, в палеозойскую эру. Их предками были беспозвоночные, сегментированные и симметричные животные. Все представители типа – вторичноротые животные. На определенном этапе эмбрионального развития первичный рот зарастает эктодермой, а на противоположном конце зародыша образуется вторичный рот, который и формирует ротовое отверстие у взрослой особи. В зоне первичного рта (гастропор) располагается анальное отверстие.
Кратко особенности строения можно охарактеризовать следующим образом:
Статья: Тип Хордовые. Общая характеристика типа
Найди решение своей задачи среди 1 000 000 ответов
Интересные факты о хордовых
Обезьяний угорь
Некоторая любопытная информация:
- Хордовые настолько разнообразны, что включают в свой тип даже человека, у которого в строении тела наблюдаются сходства со строением наземных и морских животных.
- К хордовым относятся давно уже вымершие динозавры, так как у них имелся позвоночник.
- Немногие древесные лягушки могут похвастаться умением зависать в воздухе, преодолевая тем самым расстояния в десятки метров.
- Редким представителем хордовых является обезьяний угорь – рыба, ведущая паразитирующий образ жизни. Она нападает на крупных рыб, съедает мышцы, внутренние органы.
Тип Хордовые (chordata) примеры животных
Представители хордовых животных:
- рыбы любых видов, от речного карася до акулы,
- земноводные: жаба, лягушка, тритон,
- пресмыкающиеся: ящерица, черепаха, змея, крокодил, хамелеон,
- птицы: начиная с отряда аистообразных (аист, ибис цапля), буревестникообразных (альбатрос, буревестник), заканчивая воробьинообразными (жаворонок, ласточка, трясогузка, королек, дрозд, синица, скворец, воробей) и гусеобразными (гусь, утка, лебедь),
- млекопитающие: семейство псовые (волк, лисица, собака и т. д.), семейство кошачьи (лев, тигр, гепард, рысь), семейство медвежьи (медведь, коала, панда).
Общая характеристика типа Хордовые
Покров состоит из двухслойной кожи. Верхний слой представлен эпидермисом и его производными: чешуей, перьями, шерстью, волосами. В этом слое кожи находятся пахучие железы, вырабатывающие слизь и пот. Нижний слой – дерма, состоящая из волокнистой соединительной ткани.
Опорно-двигательная система представлена в виде скелета, состоящего из хорды и соединяющей ткани оболочки. Скелет головы делится на мозговую и лицевую части.
У рыб появляются челюсти, а у позвоночных развиваются две пары конечностей. Кости соединяются при помощи суставов.
Дыхательная система у низших хордовых представлена жабрами, а у позвоночных – легкими. Кроме того, кожа у хордовых частично занимается газообменом.
Пищеварительная система у головохордовых – это прямая трубка и почти неразвитые пищеварительные железы. У позвоночных это пищеварительный канал, который имеет разделы.
Сначала пища поступает в ротовую полость, затем проходит в глотку, начинает обрабатываться в пищеводе, проходит в желудок и, в конце концов, попадает в кишечник. Кроме перечисленных органов, у позвоночных присутствует печень и поджелудочная железа.
Кровеносная система замкнута. У позвоночных, в связи с увеличением интенсивности метаболизма, появилось и усложнилось сердце. У головохордовых сердце отсутствует.
У птиц сердце отличается от сердца рептилий лишь наличием полной перегородки и отсутствием левой дуги аорты, у млекопитающих четырехкамерное сердце, качающее два вида крови: артериальную и венозную.
Центральная нервная система (ЦНС) хордовых имеет вид нервной трубки с внутренним каналом, которая у позвоночных животных образует головной мозг. В состав периферической нервной системы входят черепно-мозговые и спинно-мозговые нервы, отходящие от центральной нервной системы.
Выделительная система у всех хордовых, кроме ланцетников, представлена парными почками, мочеточниками и мочевым пузырем.
Половая система: размножение происходит при помощи семенников у самцов и яичников у самок. Оболочники – гермафродиты, они размножаются половым и бесполым путем. Остальные хордовые имеют половое деление.
Строение типа хордовых
Характерные черты типа хордовых
Характерными чертами и признаками животных типа хордовых являются:
Хордовые обладают всеми этими чертами, по крайней мере, в какой-то момент своей жизни. Во многих случаях эти характеристики проявляются только во время эмбрионального развития.
Глоточная щель
У беспозвоночных она используется при кормлении в качестве фильтра, в то время как у позвоночных рыб он развивается в жаберные дуги, функция которых заключается в поддержке жабр. У человеческих эмбрионов есть жаберные щели, но они исчезают до того, как мы рождаемся, и ткань развивается в другие структуры головы и шеи.
Как правило, ткань модифицируется для различных целей у наземных позвоночных, например, для челюстей и евстахиевой трубы, соединяющей ухо с горлом.
Глоточные щели — это отверстия в глотке (область непосредственно позади рта), которые выходят во внешнюю среду. У организмов, обитающих в водной среде, глотковые щели обеспечивают выход воды, попадающей в рот во время кормления. Некоторые беспозвоночные хордовые используют глотковые щели для фильтрации пищи из воды, попадающей в рот. У позвоночных рыб глоточные щели развиваются в жаберные дуги, костные или хрящевые опоры для жабр.
У большинства наземных животных, включая млекопитающих и птиц, глотковые щели присутствуют только во время эмбрионального развития. У этих животных глоточные щели развиваются в кости челюсти и внутреннего уха.
Спинной полый нервный канатик
Это трубка, состоящая из нервных волокон, которые развиваются в центральную нервную систему, состоящую из головного и спинного мозга, у позвоночных. Этот нервный шнур защищен позвонками, которые являются костями, составляющими наш позвоночник. Что отличает хордовых от других, так это то, что у нехордовых нервные тяжи твердые и расположены либо вентрально, либо латерально внутри тела.
У хордовых он расположен дорсально (в верхней части животного) к хорде. В отличие от хордовых, другие типы животных характеризуются прочными нервными тяжами, расположенными либо вентрально, либо латерально. Нервный шнур, обнаруженный у большинства эмбрионов хордовых, развивается в головной и спинной мозг, которые составляют центральную нервную систему.
Хорда
Этот гибкий скелетный стержень, сделанный из хряща. Он проходит между пищеварительной трубкой животного и его нервным канатиком и обеспечивает поддержку тела. Это предшественник позвоночника у позвоночных. Хордовые названы в честь хорды: гибкой стержнеобразной структуры, которая встречается на эмбриональной стадии у всех хордовых, а также на взрослой стадии у некоторых видов хордовых.
У некоторых хордовых хорда действует как основная осевая опора тела на протяжении всей жизни животного.
У позвоночных хорда присутствует во время эмбрионального развития, и в это время она вызывает развитие нервной трубки, которая служит опорой для развивающегося эмбрионального тела. Однако у большинства взрослых позвоночных хорда заменяется позвоночным столбом (позвоночником).
Постанальный хвост
Это заднее удлинение тела, которое помогает продвигать водных животных в воде, обеспечивает равновесие и используется некоторыми наземными позвоночными для привлечения партнеров и сигнала о приближении опасности.
Хвост содержит скелетные элементы и мышцы, которые обеспечивают источник передвижения у водных видов. У некоторых наземных позвоночных хвост также помогает сохранять равновесие, ухаживать и сигнализировать о приближении опасности. У людей и других обезьян постанальный хвост присутствует во время эмбрионального развития, но является рудиментарным во взрослом возрасте.
Хордовые — определение
Хордовые — это группа животных, обладающих определенными характеристиками, включая нотохорд (гибкую структуру, напоминающую стержень, которая проходит по всей длине тела), спинной нерв (проходящий вдоль спины), глоточные щели (отверстия в глотке, или гортани) и пост-анальный хвост (хвост, выходящий за пределы ануса).
Хордовые включают в себя широкий спектр животных, от рыб, птиц и млекопитающих, и встречаются как в водной, так и в наземной среде обитания. К ним относятся такие позвоночные, как рыбы, земноводные, рептилии, птицы и млекопитающие, а также некоторые беспозвоночные, например, ланцетники и оболочники.
Это очень разнообразная и успешная группа животных, адаптации которых позволили им процветать в самых разных условиях. Они играют важную роль в экосистемах, а многие из них важны для человека в качестве пищи, отдыха и объекта научного исследования.
Осторожно! Если преподаватель обнаружит плагиат в работе, не избежать крупных проблем (вплоть до отчисления). Если нет возможности написать самому, закажите тут
Примеры хордовых
Как один из многих огромных типов, присутствующих в нашей экосистеме, хордовые имеют много общих примеров.
- Минога, например, является позвоночным животным, принадлежащим к подсемейству позвоночных. Это рыба без челюстей, питающаяся фильтрованными кормами и вырастающая во взрослую особь с ротовым диском, покрытым острыми зубами, которые она использует, чтобы цепляться за других рыб (для получения пищи). Их тела состоят из жабр для дыхания, хрящевого скелета, хорды и нервного шнура. Для захвата частиц пищи используется орган, выделяющий слизь.
- Асцидии — еще один пример хордовых. Они представляют собой оболочки с бочкообразным корпусом, соединенным с подложкой. Взрослые особи этого вида питаются с помощью специализированных конструкций, называемых сифонами, для фильтрации корма.
- Позвоночные, такие как медведи, верблюды, летучие мыши, дельфины, обезьяны, гепарды, лягушки, тритоны, слепые черви, саламандры, цецилии и жабы, относятся к числу хордовых.
Экологическое значение хордовых
Хордовые играют решающую роль в поддержании баланса нашей биосферы, охотясь на доступных насекомых и пожирая водоросли и разлагающиеся растения, которые могут затоплять пруды и ручьи, амфибии играют решающую роль в экологии водно-болотных угодий. Кроме того, они служат надежными индикаторами состояния окружающей среды.
Аналогичным образом, другие доступные хордовые являются основным источником пропитания для людей. Рыбы и множество других существ, на которых можно охотиться, являются примерами хордовых. Кроме того, у нас есть множество различных млекопитающих, которые живут с нами в качестве домашних животных, эксплуатируемых человеком. В результате их полезность и влияние на наши экосистемы огромны.
Позвоночные
Остальные хордовые, включая человека, как это ни удивительно, устроены по тому же общему плану, что и ланцетник. Всех хордовых делят на низших и высших. Подтип позвоночных относят к высшим хордовым. У позвоночных двустороннесимметричное тело. Оно состоит из головы, туловища и хвоста. Голова — это координационный центр, где сосредоточены органы чувств, головной мозг, защищенный черепной коробкой, там же расположен рот и связанные с ним структуры.
Схема строения ланцетника: 1 — глотка; 2 — хорда; 3 — жаберные щели; 4 — нервная трубка; 5 — хвостовой плавник
Туловище — это основная часть тела, где размещены внутренние органы. Хвостовой отдел изначально служил органом движения, у некоторых позвоночных (лягушки, человека) он отсутствует. Хорда имеется только на стадии зародыша, потом она замещается позвоночным столбом, состоящим из отдельных позвонков с хрящевыми дисками между ними. Верхние дуги позвонков образуют канал — надежное вместилище для спинного мозга. У большинства позвоночных имеются две пары конечностей (передние и задние) в виде плавников или ног.
Миноги — представители очень древней группы бесчелюстных хордовых животных. Устроены они значительно сложнее ланцетника, но им свойственны такие примитивные черты строения, что на эволюционной лестнице они стоят ниже рыб. Например, на протяжении всей жизни у них сохраняется хорда, нет хрящевого или костного скелета, парных плавников и настоящих челюстей. У миног вытянутое угреобразное тело, рот в виде воронки, окруженный рядами острых зубов. Многие виды миног являются эктопаразитами крупных рыб (например, лососевых). Они вгрызаются в тело рыбы, питаясь ее кровью и тканями. Миноги принадлежат к немногочисленному отряду круглоротых. К этому же отряду относятся и миксины — животные с таким гибким вытянутым телом, что могут завязываться узлом.
Примеры
Бесчерепные: Европейский ланцетник встречается в мелководных морских средах вдоль Атлантического побережья Европы.
Оболочники (Туникаты): Ascidia ceratodes — вид туникатов, встречающийся в Индо-Тихоокеанском регионе, прикрепленный к скалам или другим субстратам.
Рыбы:
Бесчелюстные: Миноги (Petromyzontidae) и миксины (Myxinidae).
Хрящевые: акулы (Elasmobranchii) и скаты (Batoidea)
Костные: лососевые (Salmonidae) и форель (Oncorhynchus)
Земноводные: Лягушки (Anura), жабы (Anura), саламандры (Caudata) и тритоны (Caudata).
Примеры: Американская лягушка-бык (Lithobates catesbeianus), аксолотль (Ambystoma mexicanum), краснопятнистый тритон (Notophthalmus viridescens).
Рептилии:
Черепахи (Testudines): Зеленая морская черепаха (Chelonia mydas), Галапагосская черепаха (Chelonoidis nigra).
Крокодилы (Crocodylia): Соленоводный крокодил (Crocodylus porosus), Американский крокодил (Crocodylus acutus).
Ящерицы (Squamata): Бородатый дракон (Pogona vitticeps), хамелеон (Chamaeleonidae).
Змеи (Squamata): Черная мамба (Dendroaspis polylepis), гремучая змея (Crotalus horridus).
Птицы: Лысый орел (Haliaeetus leucocephalus), пингвин (Spheniscidae), колибри (Trochilidae), страус (Struthio camelus)
Млекопитающие:
Подтипы
Самые простые и ранние — допозвоночные, такие как асцидии, оболочники и бесчерепные.
Хордовые делятся на три подтипа на основе их характеристик и эволюционных отношений:
- Бесчерепные: стреловидные или копьевидные, обитающие в мелких морских местообитаниях, часто частично погребенные в осадке, в песчаных отложениях на морском мелководье. Они являются фильтраторами (водные существа, питающиеся органическими остатками), используя свои глоточные щели для захвата пищевых частиц.
- Оболочники: морские беспозвоночные, обычно встречаются прикрепленными к скалам или другим субстратам. На личиночной стадии у них есть нотохорд и спинной нервный шнур, но во время метаморфоза эти структуры утрачиваются. Фильтраторы. Большинство видов сидячие. Живут большими колониями и одиночными особями. Некоторые виды свободно плавают как планктон с желеобразными телами в больших колониях. Эти колонии могут вырастать до 10 метров в длину. Некоторые поедаются рыбами и моллюсками, но у многих видов тело содержит высокую концентрацию ядовитых веществ — ванадий (V) и серная кислота (H2SO4). У других колючие известковые спикулы покрывают внешнюю поверхность. Не имеют известной коммерческой ценности, а в некоторых районах стали инвазивным биообрастающим организмом.
- Позвоночные: К этому подцарству относятся позвоночные. Позвоночник состоит из хрящей и костей, мозг заключен в твердый череп. Самая разнообразная и сложная группа. Имеют хорошо развитую нервную систему и целый ряд специализированных органов и структур — челюсти, легкие и конечности, которые приспособлены к различным способам жизни. Они встречаются в различных средах обитания, например, в морской воде, пресной воде и на суше.
Хордовые — разнообразная группа животных, и в подсемействе Позвоночные существует несколько основных типов или классов организмов:
- Рыбы: это водные позвоночные животные, которые дышат через жабры и имеют плавники для передвижения. Существует три основные группы рыб: бесчелюстные, хрящевые и костные. Бесчелюстные рыбы, такие как миноги и миксины, являются самыми примитивными и не имеют настоящих челюстей. У хрящевых рыб, таких как акулы и скаты, скелет состоит из хрящей, а не из костей. Костные рыбы — лосось и форель, имеют скелет из костей и являются самой разнообразной группой рыб.
- Земноводные: холоднокровные позвоночные, которые обычно проводят часть своего жизненного цикла в воде, а часть — на суше. К ним относятся лягушки, жабы, саламандры и тритоны. Земноводные обычно дышат через кожу и легкие, и многие из них имеют сложный жизненный цикл, включающий метаморфозу от личиночной стадии до взрослой особи.
- Рептилии: это холоднокровные позвоночные, которые дышат через легкие и имеют чешуйчатую кожу. Это черепахи, крокодилы, ящерицы и змеи. Обычно приспособлены к жизни на суше и имеют целый ряд специализированных структур, таких как когти, зубы и ядовитые железы, которые помогают им выжить.
- Птицы: теплокровные позвоночные, имеющие перья, клюв и крылья. Дышат через легкие и приспособлены к полету, имеют легкие кости и мощные мышцы. Птицы очень разнообразны и включают в себя виды от крошечных колибри до крупных страусов.
- Млекопитающие: теплокровные позвоночные, имеющие шерсть или мех и вырабатывающие молоко для своего потомства. Дышат через легкие и отличаются высокоразвитым мозгом и сложным социальным поведением. Включают в себя широкий спектр видов — от крошечных землероек до массивных слонов.
Обладают уникальными адаптациями, позволившими им процветать в разных условиях.
Происхождение и эволюция хордовых
Биология как наука считает происхождение хордовых одним из важнейших этапов развития исторического мира животных.
Возникновение этого типа означало появление новых животных с уникальным строением, что позволило им в дальнейшем эволюционировать до существ с максимальной сложностью в строении и поведении.
Одни ученые считают, что хордовые начали существовать еще до появления кольчатых червей, которые питались путем фильтрации. Другие ученые относят их к предкам хордовых.
Так или иначе, но эволюция кольчатых червей или, как их еще называют, донных червообразных животных, породила на свет новые типы: иглокожих, погонофорых, полухордовых и хордовых.
В дальнейшем хордовые эволюционировали в трех направлениях, зависящих от образа жизни:
- Средой обитания особей первого направления стал твердый грунт. Это способствовало активному развитию фильтровального аппарата, обеспечивающего питание при малоподвижном образе жизни, и образованию на всей поверхности тела толстой защитной оболочки. У данных особей появилась способность к бесполому размножению. Так появились оболочники.
- Среда обитания особей второго направления – дно. Они двигались чуть больше, закапываясь в грунт. Такой образ жизни упростил их исходную организацию. Развитие миохордального комплекса требовало увеличения подвижности, а разрастание глотки добавило новые жаберные щели. Эта ветвь сохранилась до наших дней в виде бесчерепных.
- Среда обитания особей третьего направления, которые стали вести плавающий образ жизни – пресная вода. Произошел переход к активному питанию, повышенной подвижности. Нервная система и органы чувств стали более совершенными, что привело к усложнению поведения и возникновению более сложных форм. Так появилась группа позвоночных животных.
В реках и других пресных водах сформировались так же бесчелюстные, от которых позже обособились челюстные. Они расширили среду обитания до соленой воды и стали прародителями современных групп рыб.
Позже от рыб отделились земноводные. Затем они вышли на сушу, и таким образом появился новый вид – пресмыкающиеся.
Подтип Бесчерепные (Acrania)
Бесчерепные демонстрируют все основные признаки хордовых. По типу питания — фильтраторы. Среди них есть виды, ведущие пелагический образ жизни, другие — придонные формы, обитают зарывшись в грунт и выставив наружу только передний конец тела. Передвигаются при помощи боковых изгибов тела.
Класс Головохордовые (Cephalochordata)
Представителем головохордовых является ланцетник. Он имеет овальное тело, сужающееся к хвосту. Эпителий однослойный, под эпителием расположен тонкий слой соединительной ткани. На спинной стороне и хвосте имеется плавник, на конце хвоста он имеет форму ланцета, отсюда происходит название животного. По бокам туловищного отдела образуются метаплевральные складки. Метаплевральные складки разрастаются вниз, а затем срастаются между собой, формируя особое пространство — атриальную полость. Она охватывает глотку и часть кишечника и открывается наружу специальным отверстием — атриопором. Атриальная полость защищает жаберные щели от попадания частиц грунта.
Скелет образован хордой, которая тянется вдоль всего тела. Соединительная ткань, окружающая хорду, формирует опорные элементы, которые поддерживают плавник и проникают между сегментами мускулатуры (миомерами). В результате образуются перегородки — миосепты. Мускулатура поперечнополосатая. Последовательные сокращения миомеров вызывают боковые изгибы тела. Хорда на переднем конце тела проходит вперед нервной трубки, поэтому животные называются головохордовыми. В стенках нервной трубки имеются светочувствительные глазки. От нервной трубки соответственно чередованию миомеров отходят спинные и брюшные нервы. Нервные узлы не образуются. В передней части нервной трубки невроцель расширяется. В этом месте к нервной трубке прилегает орган обоняния.
По типу питания ланцетник — фильтратор. Ротовое отверстие лежит в глубине предротовой воронки, окруженной щупальцами. Вокруг рта расположен парус, который также снабжен щупальцами, препятствующими проникновению в рот крупных частиц. Рот ведет в длинную глотку, пронизанную многочисленными жаберными отверстиями. Они открываются в атриальную полость. Межжаберные перегородки покрыты мерцательным эпителием, создающим ток воды. В стенках межжаберных перегородок находятся кровеносные капилляры, в них происходит газообмен. Дыхание также может осуществляться всей поверхностью тела.
Вдоль брюшной стороны глотки проходит желобок, образованный ресничными и слизистыми клетками, — эндостиль. С помощью полукольцевых желобков, расположенных на межжаберных перегородках, он соединяется с наджаберной бороздой. Реснички гонят слизь с налипшими пищевыми частицами по эндостилю вперед, по межжаберным желобкам — вверх и по наджаберной борозде — назад, в пищевод. От кишечника в самом его начале отходит слепой печеночный вырост. Он выполняет ряд функций — секреторную, всасывающую и внутриклеточного пищеварения. Заканчивается пищеварительный тракт анальным отверстием перед хвостовым плавником.
Кровеносная система имеет примитивное строение. Сердце отсутствует. Парные венозные сосуды, собирающие кровь от основных вен, впадают в венозный синус. Брюшная аорта расположена под глоткой и отходит от места слияния венозных сосудов. Брюшная аорта отдает большое количество жаберных артерий, которые проходят в межжаберных перегородках. В них происходит газообмен. Окисленная кровь собирается в спинную аорту и разносится по всем органам тела. У ланцетника один круг кровообращения, кровь бесцветная, газы растворяются в плазме.
Выделительная система протонефридиального типа представлена многочисленными клетками — соленоцитами, по строению напоминающими протенефридии кольчатых червей. Органы выделения располагаются на межжаберных перегородках.
Бесчерепные раздельнополы. Гонады находятся у стенок атриальной полости, не имеют протоков. Половые продукты выходят в атриальную полость через разрывы стенок гонад. Гаметы выводятся во внешнюю среду через атриопор. Развитие ланцетника протекает с метаморфозом: имеется личинка, тело которой покрыто ресничками, с помощью которых она передвигается на начальных стадиях развития.