Специфические черты организации хордовых. Тип хордовые. Главные особенности типа хордовых

Хордовые - это тип животных, отличающийся разнообразием представителей, достигших эволюционного прогресса. В наше время хордовых насчитывают около 60 тысяч видов. К ним относятся рыбы, лягушки, ящерицы, птицы, звери и др. Представители хордовых обитают в воде, на суше, в воздухе и почве. В ходе эволюции они приспособились к самым разнообразным условиям окружающей среды.

Несмотря на свое разнообразие все хордовые обладают общим планом строения, который напоминает перевернутый в спино-брюшном направлении общий план строения большинства беспозвоночных. У хордовых нервная трубка находится над кишечником (и хордой или позвоночником), кровь течет на брюшной стороне тела от хвоста к голове, на спинной - от головы к хвосту. А у большинства беспозвоночных имеется брюшной нервная цепочка, кровь течет в обратном по-сравнению с хордовыми направлении (на спине - от хвоста к голове, на брюхе - от головы к хвосту).

Главной отличительной особенностью хордовых является наличие внутреннего осевого скелета. У наиболее примитивных представителей (ланцетник, некоторые группы рыб) роль осевого скелета выполняет хорда, которая выглядит как плотный упругий, но достаточно эластичный продольный тяж (стержень). Он состоит из хрящеподобной ткани. У большинства более высоко организованных представителей хордовых в процессе эмбрионального развития на месте хорды развивается позвоночный столб (позвоночник). Он может быть хрящевым или костным. Хорда образуется из продольного выроста кишечной трубки со спинной стороны, т. е. имеет энтодермальное происхождение.

Именно у типа Хордовые нервная система достигла наивысшего развития. Характерна трубчатая нервная система. Нервная трубка закладывается над хордой и имеет эктодермальное происхождение. У большинства передний отдел нервной трубки расширяется и образует головной мозг. При этом невроцель (полость нервной трубки) преобразуется в желудочки мозга.

Пищеварительная трубка находится под хордой, а под пищеварительной трубкой находится сердце (или аналогичный ему сосуд).

Жабры образуются не на поверхности тела, а внутри него - в глотке. Таким образом глотка оказывается пронизанной жаберными отверстиями. Они сохраняются у всех первичноводных хордовых, у остальных - жабры есть только у эмбрионов в начальных стадиях их развития.

Кровеносная система хордовых замкнутая.

Хордовых относят к группе вторичноротых животных, так как в процессе эмбрионального развития рот у них образуется не со стороны впячивания бластулы, как у большинства беспозвоночных, которых в связи с этим называют первичноротыми, а с противоположной стороны. На месте впячивания бластулы у хордовых развивается анальное отверстие.

Все хордовые относятся к вторичнополостным животным.

Тип Хордовые включает три подтипа. Это головохордовые, или бесчерепные (ланцетники), личиночнохордовые (оболочники) и позвоночные, или черепные (все остальные). У оболочников хорда имеется только на стадии личинки. Наиболее многочисленный по видовому составу и распространенности подтип Позвоночные.

Хордовые (Chordata ) - тип животных, который включает позвоночных, личиночнохордовых и бесчерепных. Такие позвоночные, как , птицы, и рыбы - наиболее известные, и являются подтипом животных, к которому принадлежат люди.

Хордовые имеют двустороннюю симметрию, что говорит о существовании линии симметрии, делящая их тело на две половины, которые являются почти зеркальным отражением друг друга.

Двусторонняя симметрия встречается не только у хордовых, а еще у и (хотя в случае иглокожих они являются двусторонне симметричными только во время личиночной стадии их жизненного цикла, а у взрослых проявляется пентарадиальная симметрия).

У всех хордовых есть хорда, которая присутствует в течение некоторого или всего их жизненного цикла. Хорда (или спинная струна) представляет собой полу гибкий стержень, к которому крепятся большие мышцы животного. Она также играет важную роль в передаче сигналов и координации развития.

Хорда состоит из плоских , заключенных в волокнистую оболочку. У позвоночных, спинная струна присутствует только во время эмбриональной стадии развития, а затем вокруг нее развиваются позвонки и формируется позвоночник. У оболочников хорда остается на протяжении всего жизненного цикла животного.

У хордовых есть единственный полый спинной нервный тяж, который проходит по спине животного и у большинства видов образует мозг в передней части тела. Еще они обладают жаберными щелям, служащими отверстиями между глоточной полостью и внешней средой, а также для фильтрования воды.

Другая характеристика хордовых представляет собой структуру, называемую эндостилем - желобковидный орган, который находится у стенки глотки, и выделяет слизь, а также ловит мелкие частицы пищи, попадающие в глоточную полость. Эндостиль присутствует у оболочников и ланцетников. У позвоночных эндостиль заменяется щитовидной железой - эндокринной железой, расположенной в шее.

Основные характеристики

• хорда;
• нервная трубка (тяж);
• жаберные щели;
• эндостиль или щитовидная железа;
• мышечный хвост.

Видовое разнообразие

К типу хордовые относятся более 75 000 видов животных.

Классификация

Хордовые классифицируются в следующей таксономической иерархии:

• Домен: Эукариоты (Eukaryota );
• Царство: Животные (Animalia );
• Тип: Хордовые (Chordata ).

Хордовые в свою очередь делятся на следующие подтипы:

• Бесчерепные (Acrania ) : сейчас насчитывается около 32 видов бесчерепных. Представители этого подтипа имеют хорды, которые сохраняются на протяжении всего их жизненного цикла. Ланцетниковые - это единственное семейство бесчерепных, члены которого являются морскими животными с длинными узкими телами. Самый ранний известный ископаемый ланцетник, Yunnanozoon , жил около 530 миллионов лет назад во время . Ископаемые окаменелости этих организмов были также найдены в знаменитых Сланцах Бёрджес в Британской Колумбии.
• Личиночнохордовые, или оболочники (Urochordata ) : в настоящее время существует около 1600 видов оболочников. Этот подтип подразделяется на такие классы, как асцидии и аппендикулярии. Оболочники являются морскими фильтраторами, большинство из которых не передвигаются, а прикрепляются к скалам или другим твердым поверхностям на морском дне.
• (Vertebrata ) - Сегодня насчитывается около 57 000 видов позвоночных животных. Среди членов этой группы - миноги, млекопитающие, птицы, амфибии, рептилии и рыбы. Во время развития, хорда позвоночных заменяется позвоночником.

Тип Хордовые объединяет наиболее развитых животных нашей планеты. Все они приспособлены к своим условиям обитания, но имеют и общие черты.

Признаки типа

Название типа происходит от слова «хорда». Так называется упругий, не разделённый на сегменты стержень, который является внутренним скелетом примитивных хордовых.

У высокоразвитых видов Хордовых хорда имеется только в зародышевом периоде, а потом замещается позвоночником.

Другими признаками типа являются:

• двусторонняя симметрия тела;
• трубчатое строение центральной нервной системы;
• жаберные щели в глоточном отделе пищеварительной трубки.

Двусторонняя симметрия тела характерна также и для некоторых других типов животных.

ТОП-2 статьи которые читают вместе с этой

Нервная система хордовых делится на:

• центральную (головной и спинной мозг);
• периферическую (нервы и нервные узлы).

Центральная нервная система развивается как трубка над хордой.

Рис. 1. Внешний вид и поперечный разрез ланцетника.

У высших хордовых передний конец нервной трубки образует головной мозг.

Щели в глотке пожизненно сохраняются у примитивных видов, а у высших имеются только в зародышевом периоде.

Рис. 2. Стадии развития зародыша млекопитающих.

Развитие хордовых

Точно происхождение хордовых неизвестно. Предполагают, что их предки были малоподвижными морскими животными, похожими на иглокожих.

С выходом на сушу у хордовых появляются конечности, приспособленные к прыжкам и бегу по земле.

Рис. 3. Скелеты классов хордовых.

Скелет хордовых состоит из:

• черепа;
• позвоночника;
• скелета конечностей.

Хордовые осваивали различные среды обитания. Приспособление к ним шло по пути развития:

• нервной системы;
• кожных покровов;
• способов размножения;
• внутренних органов;
• органов чувств.

В итоге птицы и некоторые млекопитающие освоили воздушную среду и имеют крылья. Современные наземные хордовые обладают сложным поведением и способны к логическому мышлению.

Ворон очень сообразителен. Когда ему предлагали питьё в кувшине, из которого он не мог её достать клювом, он стал кидать в кувшин предметы, чтоб поднять уровень воды.

Птицы и млекопитающие имеют также важное свойство - теплокровность, благодаря чему способны жить в холодном климате.

Систематика

Классификация животных типа основана на особенностях размножения, строения тела и физиологии.

Таблица «Классы хордовых»

Высокая степень организации хордовых не означает, что они лучше примитивных животных приспособлены к жизни. Многие виды типа сегодня являются исчезающими и существуют только благодаря защите человека.

Что мы узнали?

Мы дали общую характеристику хордовых. Морфофизиологическая характеристика каждого класса имеет свои особенности. Наличие хорды, нервной трубки и щелей в глотке - признаки, объединяющие животных в данный тип. Причём, у большинства из них эти признаки имеются только в зародышевом периоде.

Тест по теме

Оценка доклада

Средняя оценка: 4.4 . Всего получено оценок: 277.

Хордовые – это животные с высокой организацией и развитой нервной системой. Хордовые быстрые в передвижении, могут легко добывать себе пищу, быстро адаптируются к изменчивой внешней среде. Около 40 тыс. видов Хордовых населяют нашу планету.

Встречаются представители Хордовых небольших размеров (асцидии), и крупные особи (синий кит весом до 160т), обитают в водоемах, воздухе, на просторах суши, в глубинах почвы. Они многообразны, но им характерны общие свойства.

Хордовые имеют внутренний скелет — хорду. Это опорная структура, которая тянется вдоль тела подобно эластичному тяжу, формируется из энтодермы. Присутствует в зародышевой стадии у всех представителей. В процессе развития у высокоразвитых Хордовых заменяется косной тканью, образуя позвоночник, у низших – остается на весь период существования.

Нервная система Хордовых животных представлена нервной трубкой, которая находится возле хорды, внутри размещено полосное образование – невроцеле. Передняя часть у высших животных преобразуется в полушария.

Билатеральная симметрия (зеркальное отражение внутренних органов) сформировалась эволюционно, как приспособление к ползанию по поверхности, у активно передвигающихся особей.

Висцеральные щели расположены в глотке в виде двух отверстий. В эмбриональном периоде на их стенках расположены жабры, которые сохраняются у низших животных, у других представителей они не функционируют.

Происхождение Хордовых

До наших дней не удалось сформировать единую точку зрения о происхождении Хордовых. Этим вопросом задавались ученые еще в 19 веке. Предполагали, что их предками могут быть членистоногие , но вскоре эту гипотезу опровергли, в связи с весомыми отличиями между ними в эмбриональном периоде.

Следующая гипотеза: происхождение Хордовых от кишечноротых (из-за наличия жаберных щелей, стомохорд). Со временем выяснилось, что различий у них больше, чем сходства. Современные биологи до сих пор не могут решить этот вопрос.

Выделяют группу вторичноротых, которые имеют ряд сходных признаков с Хордовыми:

• Строение пищеварительной системы;
• нервная система;
• кровеносная система.

Предполагают, что предшественники Хордовых были свободноплавающие животные, которые разделились на малоподвижных особей Ланцетники и Оболочечные, а другая ветвь дала Позвоночных, которые активно начали развиваться. Стороны тела позвоночных совершили переворот: переход из брюшной на спинную сторону. Считают, что это событие и стало ключевым в дальнейшей их эволюции.

Систематика Хордовых

Тип Хордовые делится на три подтипа.

Подтип Оболочники (Личиночнохордовые) насчитывает примерно 1000 видов, имеющих хорду лишь в начальных стадиях развития.

Класс асцидий ведет сидячий образ жизни, они цепляются к камням на дне моря, или к основанию судов, образуя сплошные пласты из мелких особей. Асцидии имеют отверстия: ротовое служит фильтром для захваченной воды, отфильтрованные пища поступает в кишечник и затем продукты переваривания выводятся через анальное отверстие.

Сальпы и Аппендикулярии способны свободно перемещаться в водных просторах.

Оболочники гермафродиты (присутствуют и семенники, и яичники), из яиц выходят личинки, которые мало похожи на взрослую особь, имеют признаки внутреннего скелета, что свидетельствует о родстве с позвоночными.

Подтип Бесчерепные – морские обитатели придонной территории, сохранили в себе признаки типичных Хордовых (нервная трубка, жабры, хорда). Головной мозг не развит, ведут примитивный образ существования, достигая максимальной величины в 7см, представители раздельнополые особи, мечут икру, живут в песках на дне морских глубин и океанов, оставив снаружи только часть тела с ротовой полостью для питания. Выделяют один Класс Ланцетники .

Подтип Позвоночные – высокоорганизованные особи, с наличием развитых полушарий головного мозга и черепной коробки, позвоночного столба, который служит защитной оболочкой для спинного мозга. В процессе эволюции получили сложное морфологическое строение, усовершенствованные органы чувств, перешли от сидячего образа жизни, стали легко перемещаться по просторам земли, воздуха и воды. Позвоночные включают земноводных, рыб, птиц, пресмыкающихся, млекопитающих и круглоротых.

Особенности строения хордовых

Какие особенности строения сформировались у хордовых животных в процессе эволюции?

Кожные покровы у Бесчерепных состоят из однослойного эпителия, у позвоночных это пух, перья, чешуя, еще из производных эпидермиса – когти, рога, копыта. Появляются железы выделяющие пот, кожное сало, пахучие вещества. Например, у коров, коз, овец образуются молочные железы для кормления потомства.

Филогенез кровеносной системы хордовых идет из мезодермы, формируется круг кровообращения (замкнутый), сердце в брюшной области, спинная и брюшная артерии, которые соединены анастомозами. Стенки сосудов высланы эндотелиальными клетками, что способствует поддержанию гомеостаза, увеличилось количество глюкозы крови и белков (зачатки иммунитета).

Нервная система в эмбриональном периоде выглядит, как слой утолщенной эктодермы, окончания ее замыкаются и формируют нервную трубку. Филогенез головного мозга хордовых происходит из переднего конца нервной трубки, спинного – из заднего. Формирование головного мозга (кефализация) – стало необходимым условием эволюционного развития Хордовых. Они начали различать внешние раздражители, воспринимать окружающий мир с помощью органов чувств. Высшие хордовые имеют головной мозг с пятью отделами, которые сформировались из трех мозговых пузырей.

Развитие дыхательной системы и пищеварительной тесно связано, идет общая закладка под видом прямой трубки, которая у высших хордовых дифференцируется на две самостоятельные системы.

У низших хордовых пищеварительный тракт не имеет отделов, у ланцетников ротовое отверстие с множеством щупалец сообщается с глоткой, где расположен фильтрующий аппарат, пища затем через заднюю бороздку направляется в кишку и выводится анальным отверстием, железы не развиты. У позвоночных пищеварительная система уже состоит из отдельных структур: глотки, пищевода, желудочно-кишечного тракта, появляются секретирующие железы: печень и поджелудочная железа.

Дыхание осуществляется жабрами и легкими (наземные позвоночные). После выхода из воды у земноводных сформировались легкие, но функциональные возможности их недостаточны, поэтому дополнительный газообмен осуществляется через кожу. Таким образом, для Класса Земноводных характерно кожно-легочное дыхание.

Для класса Птиц характерно наличие двойного дыхания . Дыхательный аппарат состоит из гортани, трахеи, бронхов, легких с воздушными мешками. Во время полета птицы используют для газообмена воздушные мешки, вдыхаемый воздух дважды проходит через легкие – и на вдохе, и на выдохе – это и есть механизм двойного дыхания.

Система размножения у хордовых животных представлена семенниками и семяпроводами у самцов, яичниками и яйцепроводами у женских особей. Хордовые, за исключением личиночнохордовых, раздельнополые.

К типу Хордовые относятся животные, имеющие внутренний осевой скелет – хорду – во взрослом или зародышевом периоде жизни. Хордовые животные достигли в процессе эволюции наибольшего, по сравнению с остальными типами, уровня организации и расцвета. Они живут во всех областях земного шара и занимают все среды обитания.

В типе Хордовые различают 3 подтипа :

Оболочники,

Головохордовые (Бесчерепные) –класс Ланцетник,

Позвоночные (Черепные) – классы Круглоротые, Хрящевые рыбы, Костные рыбы, Земноводные, Пресмыкающиеся, Птицы, Млекопитающие.

Основные признаки Хордовых:

трехслойное строение

двусторонне-симметричные животные

имеют вторичную полость тела и вторичный рот

сложное строение и развитие гаструлы, во время которой образуется хорда и нервная пластинка. Следующая стадия – нейрула – образование нервной трубки

имеют внутренний осевой скелет - хорду: у бесчерепных она сохраняется всю жизнь, у позвоночных - замещается хрящевым или костным позвоночником

центральная нервная система имеет вид трубки, расположенной на спинной стороне тела над хордой. Полость нервной трубки - невроцель. У большинства хордовых передний отдел нервной трубки разрастается и образует головной мозг (невроцель - желудочки головного мозга)

пищеварительная трубка расположена под хордой. В переднем ее отделе - жаберные щели, сообщающиеся с внешней средой и сохраняющиеся либо всю жизнь (бесчерепные, из позвоночных - круглоротые, рыбы), либо только в эмбриональном периоде развития (амфибии, наземные позвоночные)

сердце расположено на брюшной стороне тела и направляет кровь к головному концу тела

наружные покровы имеют двухслойное строение и состоят из эпидермиса и соединительнотканной дермы

хордовые имеют двустороннюю симметрию тела, вторичную полость тела (целом), метамерное (сегментарное) строение многих органов.

Подтип Головохордовые

Класс Ланцетники

Немногочисленная группа примитивных хордовых животных, у которых в течение жизни сохраняются все признаки типа (известно около 20 видов ланцетников). Обитают исключительно в морях, ведут донный образ жизни (в песке).

Классический представитель – ланцетник .

Это небольшое полупрозрачное животное длиной 5- 8 см , тело его имеет торпедовидную форму , развит хвостовой плавник (в виде ланцета) и парные брюшные складки (метаплевральные складки).

Внутренний осевой скелет представлен хордой, покрытой плотной соединительнотканой оболочкой.

Кожа представлена однослойным эпидермисом.

Мускулатура четко сегментирована (мышечные сегменты называются миомерами).

Ротовое отверстие окружено многочисленными щупальцами.

По способу питания ланцетник - фильтратор. Пищеварительная система слабо дифференцирована. Глотка пронизана жаберными щелями, открывающимися в околожаберную полость. На дне глотки лежит железистое образование, выделяющее слизь. Поступающие с током воды пищевые частицы прилипают к слизи и с помощью ресничек мерцательного эпителия, выстилающего глотку, направляются в кишечник. Кишечная трубка образует слепое выпячивание - печеночный вырост (подобен настоящей печени позвоночных).

Кровеносная система замкнутая, развит один круг кровообращения, сердца нет. Ток крови поддерживается пульсирующей брюшной аортой.

Выделительная система представлена многочисленными парными нефридиями - трубочками, располагающимися посегментно. Выделительные отверстия открываются в околожаберную полость.

Дыхание осуществляется с помощью жабер.

Ланцетники - раздельнополые животные, их половые железы не имеют собственных выводных протоков.

Оплодотворение и развитие личинки (с метаморфозом) происходят в воде.

Над хордой вдоль всего тела тянется нервная трубка. Центральная нервная система образована трубкой с невроцелем внутри. От нервной трубки отходят периферические нервы.

Органы чувств развиты слабо, имеются световоспринимающие пигментные пятна, осязательная клетка и обонятельная ямка.