Строение скелета хордовых. Общая характеристика типа хордовые

Хордовые - это самые высокоорганизованные существа из всех представителей царства Животные. Характерные черты строения позволили им стать вершиной эволюции.

Признаки хордовых

Основными чертами этих животных является наличие хорды, нервной трубки и жаберных щелей в глотке. Хордовые - это организмы, у которых перечисленные признаки могут существенно видоизменяться.

Так, скелет может быть наружным и внутренним. А развитие хордовых в онтогенезе может характеризоваться тем, что жаберные щели зарастают еще в зародышевом развитии организмов. При этом у них развиваются другие органы дыхания - воздушные мешки или легкие.

Осевой скелет

Основная характеристика хордовых - это наличие хорды. Она является внутренним который в виде цельного тяжа проходит через все тело. На протяжении всей жизни хорда остается не у многих представителей этого типа. К ним относятся разные виды ланцетников, представляющих класс Головохордовые подтипа Беспозвоночные.

У остальных представителей хорда развивается в скелет. Только у немногих он состоит из хрящевой ткани. Костные рыбы, птицы и млекопитающие имеют полностью окостеневший скелет. В процессе эволюции он усложняется. Его составными частями являются череп, позвоночник, грудная клетка, пояса и непосредственно верхние и нижние конечности.

Жаберные щели в глотке

Хордовые - это животные, у которых образуются как выросты глотки. В этом заключается их основное отличие от беспозвоночных. У данной группы они являются производными конечностей.

Безусловно, этот анатомический признак имеют не все хордовые. Жаберные щели сохраняются у ланцетника и хрящевых рыб: акул и скатов. У животных, которые приспособлены к дыханию атмосферным кислородом, на ранних стадиях зародышевого развития они зарастают. После формируются легкие.

Особенности нервной системы

Система, обеспечивающая взаимосвязь организма с окружающей средой, у хордовых первоначально формируется по типу нервной трубки. Она имеет эктодермальное происхождение.

Хордовые - это высокоразвитые животные во многом благодаря особенностям строения нервной системы. Так, у млекопитающих она представлена спинным мозгом, находящемся в канале позвоночника, а также головным. Они являются частями центральной нервной системы. Головной мозг надежно защищен костями черепа, которые соединены неподвижно. Он дифференцируется на отделы по функциональному признаку. Анатомически через отверстие, образуемое позвонками, головной мозг соединен со спинным мозгом. Периферическую часть системы образуют спинно - и черепно-мозговые нервы. Они выполняют роль «транспортной магистрали», объединяя сложный организм в единое целое и координируя его работу.

Обуславливает сложное поведение хордовых животных, формирование условных рефлексов и четкой программы инстинктивного поведения.

Разнообразие хордовых

Данный тип включает в себя три Личиночнохордовые (Оболочники) и Черепные (Позвоночные).

К первому из них относится только 30 видов, встречающихся в наше время. Их представителями являются ланцетники. Эти животные внешне напоминают хирургический инструмент под названием ланцет.

Тело этих небольших животных практически всегда наполовину находится в песке. Так ланцетнику удобнее фильтровать воду, заглатывая питательные частицы.

Самым многочисленным подтипом хордовых являются Позвоночные. Они освоили абсолютно все среды обитания, заполнили пищевые цепи и экологические ниши.

Водными обитателями являются рыбы. Их тело обтекаемой формы покрыто чешуей, они приспособлены к жаберному дыханию, двигаются при помощи плавников.

Первыми вышедшими на сушу являются земноводные животные. Это лягушки, жабы, тритоны, черви и рыбозмеи. Их общее название связано с тем, что они живут на суше, дышат при помощи легких и кожи, а вот процесс их размножения происходит в воде. Подобно рыбам, их самки мечут в воду икру, которую самцы поливают семенной жидкостью.

Типично наземные животные - это пресмыкающиеся. Ящерицы, змеи, черепахи и крокодилы проводят в воде лишь время охоты. Размножаются они яйцами, которые откладывают в особых укрытиях на суше. Их кожа сухая, покрыта плотными чешуйками.

Последний признак унаследовали от пресмыкающихся птицы. Неоперенная часть их ног называется цевка. Именно она и покрыта небольшими чешуйками. Этот факт ученые рассматривают как доказательство происхождения в процессе эволюции. Птицы способны к полету благодаря многим чертам внешнего и внутреннего строения. Это видоизмененные передние конечности, перьевой покров, легкий скелет, наличие киля - плоской кости, к которой крепятся мышцы, приводящие в движение крылья.

Наконец, Звери, или Млекопитающие, являются венцом эволюции. Они живородящие и выкармливают детенышей молоком.

Хордовые животные - самые сложноорганизованные, разнообразные по строению, играющие важнейшую роль в природе и жизни человека.

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.

Тип Хордовые объединяет животных, различных по внешнему виду, условиям обитания, образу жизни. Представители данного типа встречаются во всех основных средах жизни: в воде, на суше, в толще почвы, в воздухе. Распространены они по всей Земле. Количество видов современных представителей хордовых составляет около 40 тысяч.

В тип Хордовые включаются бесчерепные, круглоротые, рыбы, пресмыкающиеся, земноводные, млекопитающие и птицы. К этому типу можно также отнести и оболочников - это своеобразная группа организмов, обитающая на дне океана и ведущая прикрепленный образ жизни. Иногда включают в тип Хордовые кишечнодышащих, которые имеют некоторые признаки данного типа.

Признаки типа Хордовые

Несмотря на большое разнообразие организмов, все они имеют ряд общих черт строения и развития.

Строение хордовых таково: все эти животные имеют осевой скелет, который сначала возникает в виде хорды или спинной струны. Хорда - это особый нечленистый и упругий тяж, который эмбрионально развивается из спинной стенки зародышевой кишки. Происхождение хорды - эндотермальное.

Далее этот тяж может развиваться по-разному, в зависимости от организма. На всю жизнь он остается только у низших хордовых животных. У большинства высших животных хорда редуцируется, а на ее месте образуется позвоночный столб. То есть у высших организмов хорда - это эмбриональный орган, который вытесняется позвонками.

Над осевым скелетом находится центральная нервная система, которая представлена полой трубкой. Полость данной трубки называется невроцелем. Почти для всех хордовых характерно трубчатое строение ЦНС.

У большинства организмов типа Хордовые передний отдел трубки разрастается, образуя головной мозг.

Глоточный отдел (передний) пищеварительной трубки выходит наружу двумя противоположными концами. Выходящие отверстия получили название - висцеральные щели. У низших организмов типа на них имеются жабры.

Кроме трех вышеперечисленных особенностей хордовых, можно еще отметить то, что эти организмы имеют вторичный рот, как и иглокожие. Полость тела у животных данного типа - вторичная. Также хордовым присуща билатеральная симметрия тела.

Тип Хордовые животные делится на подтипы:

Бесчерепные;
Оболочники;
Позвоночные.

Подтип Бесчерепные

В этот подтип входит только один класс - Головохордовые, и один отряд - Ланцетникообразные.

Главное отличие данного подтипа - то, что это наиболее примитивные организмы, и все они - исключительно морские животные. Распространены они в теплых водах океанов и морей умеренных и субтропических широт. Живут ланцетники и эпигонихиты на мелководье, в основном зарываются задней частью тела в субстрат дна. Предпочитают песчаный грунт.

Питается данный тип организмов детритом, диатомовыми водорослями либо зоопланктоном. Размножаются всегда в теплое время года. Оплодотворение наружное.

Ланцетник - излюбленный объект изучения, т. к. все признаки хордовых организмов у него сохраняются на всю жизнь, что позволяет понять принципы формирования хордовых и позвоночных.

Подтип Оболочники

В подтип входят 3 класса:

Сальпы;
Асцидии;
Аппендикулярии.

Все животные подтипа исключительно морские.

Главное отличие данных хордовых в том, что почти у всех организмов во взрослом состоянии отсутствует хорда и нервная трубка. В личиночном состоянии все признаки типа у оболочников ярко выражены.

Оболочники живут колониями или одиночно, прикрепившись ко дну. Свободноплавающих видов значительно меньше. Проживает данный подтип животных в теплых водах тропиков или субтропиков. Могут жить как на поверхности моря, так и глубоко в океане.

Форма тела взрослых оболочников округлой бочонкообразной формы. Название свое организмы получили из-за того, что их тело покрыто грубой и толстой оболочкой - туникой. Консистенция туники хрящеватая или студенистая, ее главное предназначение - защита животного от хищников.

Оболочники - гермафродиты, они могут размножаться как половым путем, так и бесполым.

Известно, что предки этих организмов были свободноплавающими, в настоящее же время свободно передвигаться в тоще воды могут лишь личинки оболочников.

Подтип Позвоночные

Черепные животные - высший подтип. По сравнению с другими подтипами они имеют более высокий уровень организации, что видно по их строению как внешнему, так и внутреннему. Среди позвоночных отсутствуют виды, которые ведут полностью прикрепленный образ жизни, - они активно перемещаются в пространстве, ищут себе пищу и укрытие, пару для размножения.

Перемещаясь, позвоночные организмы обеспечивают себе возможность смены места обитания в зависимости от изменяющихся внешних условий.

Указанные выше общебиологические черты напрямую связаны с морфологической и физиологической организацией позвоночных.

Нервная система черепных более дифференцирована, чем у низших животных того же типа. У позвоночных хорошо развит головной мозг, что способствует функционированию высшей нервной деятельности. Именно высшая нервная деятельность является основой приспособительного поведения. У этих животных есть хорошо развитые органы чувств, которые необходимы для связи с окружающей средой.

В результате возникновения органов чувств и головного мозга развился такой защитный орган, как череп. А вместо хорды у данного подтипа животных появился позвоночный столб, который выполняет функцию опоры всего тела и футляра для спинного мозга.

У всех животных подтипа появляются подвижный челюстной аппарат и ротовая щель, которые развиваются из переднего отдела кишечной трубки.

Обмен веществ у этого подтипа намного сложнее, чем у всех выше рассмотренных животных. У черепных имеется сердце, которое обеспечивает быстрый кровоток. Почки необходимы для выведения из организма продуктов обмена.

Подтип Позвоночные появился только в ордовике-силуре, но в юрском периоде уже существовали все ныне известные типы и классы.

Общее количество современных видов немногим более 40 тыс.

Классификация позвоночных

Очень разнообразен тип Хордовые. Классы, существующие в наше время, не так многочисленны, но количество видов огромно.

Подтип черепные можно разделить на две группы, это:

Первичноводные организмы.
Наземные организмы.

Первичноводные организмы

Первичноводные отличаются тем, что у них либо в течение всей жизни, либо только в личиночной стадии имеются жабры, а при развитии яйца зародышевые оболочки не образуются. Сюда входят представители следующих групп.

Раздел Бесчелюстные

Класс Круглоротые.

Это самые примитивные черепные животные. Они активно развивались в силуре и девоне, в настоящее время их видовое разнообразие не велико.

Раздел Челюстноротые

Надкласс Рыбы:

Класс Костные рыбы.
Класс Хрящевые рыбы.

Надкласс Четвероногие:

Класс Земноводные.

Это первые животные, у которых появляется челюстной аппарат. Сюда входят все известные рыбы и земноводные. Все они активно передвигаются в воде и на суше, охотятся и захватывают пищу ртом.

Наземные организмы

К группе наземных животных относя 3 класса:

Птицы.
Пресмыкающиеся.
Млекопитающие.

Эта группа характерна тем, что у животных при развитии яйца формируются зародышевые оболочки. Если вид откладывает яйца на земле, то зародышевые оболочки защищают эмбрион от внешнего воздействия.

Все хордовые животные данной группы живут в основном на суше, имеют внутреннее оплодотворение, что говорит о том, что эти организмы более эволюционно развитые.

Жабры у них отсутствуют на всех стадиях развития.

Происхождение хордовых

Существует несколько гипотез происхождения хордовых животных. Одна из них говорит о том, что данный тип организмов произошел от личинок кишечнодышащих. Большинство представителей данного класса ведут прикрепленный образ жизни, но их личинки подвижны. Рассматривая строение личинок, можно увидеть зачатки хорды, нервную трубку и другие особенности хордовых.

Другая теория гласит, что тип Хордовые произошел от ползающих червеобразных предков кишечнодышащих. У них имелись зачатки хорды, а в глотке, рядом с жаберными щелями, имелся эндостиль - орган, который способствовал выделению слизи и вылавливанию пищи из водной толщи.

В статье была рассмотрена общая характеристика типа. Хордовых объединяет множество схожих черт всех организмов, но все же каждый класс и каждый вид имеет индивидуальные особенности.

1. Общая характеристика типа Хордовые.

Тип Хордовые объединяет более 40 тысяч видов живот-ных, отличающихся по внешнему виду, образу жизни и условиям обитания. Несмотря на большое разнообразие, представители данного типа имеют сходные, присущие только им признаки:

а) Наличие осевого скелета. Первоначально он возни-кает в виде спинной струны — хорды, которая представляет собой гибкий упругий тяж. Хорда сохраняется пожизненно только у низших хордовых, а у высших заменяется позво-ночным столбом.

б) Центральная нервная система имеет вид нервной трубки с узким каналом внутри. Она расположена на спин-ной стороне тела животного над осевым скелетом (хордой или телами позвонков — позвоночным каналом).

в) Наличие в стенке глотки жаберных щелей, которые у первичноводных животных сохраняются в течение всей жизни, а у остальных обнаруживаются только на эмбрио-нальных стадиях развития.

Кроме этого для хордовых характерно:

а) Наличие целома (вторичной полости тела);

б) Вторичноротость;

в) Двусторонняя симметрия тела;

г) Замкнутая кровеносная система, сердце располагает-ся на брюшной стороне тела;

д) Кожа имеет двухслойное строение, состоит из эпи-дермиса и дермы.

Тип Хордовые включает три подтипа: Оболочники, Бес-черепные (головохордовые) и Черепные (позвоночные).

2. Особенности строения и биологии ланцентника. Материал с сайта

Бесчерепные — немногочисленная группа примитив-ных хордовых животных, у которых все основные признаки типа сохраняются на протяжении всей жизни. Обитают ис-ключительно в морях, где ведут донный образ жизни, за-рывшись в песок. Типичный представитель — ланцетник. Это небольшое полупрозрачное животное длиной 5-8 см с узким, уплощенным с боков телом. Голова не обособлена. Узкий спинной плавник плавно переходит в хвостовой, имеющий ланцетовидную форму. На переднем конце на-ходится ротовая воронка, окруженная щупальцами. С их помощью ланцетник постоянно пропускает воду через глотку, отфильтровывая пищевые частицы. Одновременно вода омывает многочисленные жаберные щели, в перего-родках которых происходит газообмен. Кровеносная сис-тема состоит из двух крупных кровеносных сосудов (брюшного и спинного) и отходящих от них мелких сосу-дов. Сердца нет. Ток крови создается пульсацией брюшно-го сосуда. Органы выделения представлены многочислен-ными видоизмененными метанефридиями (примерно 90 пар). Ланцетники раздельнополы. Оплодотворение наруж-ное. Развитие личинки длится около трех месяцев. Изуче-ние строения бесчерепных проливает свет на происхожде-ние хордовых животных. Ланцетника можно считать промежуточной формой между древними кольчатыми чер-вями и современными позвоночными.

К типу хордовых относят более 40 тысяч современных видов животных. Эти животные очень разнообразны по внешнему строению, образу жизни и условиям обитания.

Общие черты строения хордовых животных:

Наличие внутреннего осевого скелета , основу которого составляет плотный, упругий и эластичный спинной тяж – хорда . Она образуется у всех хордовых на ранних стадиях развития их зародышей (у низших хордовых она сохраняется всю жизнь, у высших - есть только у зародышей, у взрослых заменяется позвоночником).
Нервная система имеет вид трубки , располагающейся на спинной стороне - над хордой (образуется из слоя эктодермы ). У высших хордовых передний отдел нервной трубки разрастается и образует головной мозг.
Все хордовые – двусторонне-симметричные животные. Вдоль их тела проходит пищеварительная трубка – кишечник, начинающийся ртом и заканчивающийся анальным отверстием.
У всех хордовых животных в зародышевом развитии имеются жаберные щели – парные поперечные отверстия, пронизывающие передний отдел пищеварительной трубки.
Кровеносная система хордовых замкнутая . Сердце находится на брюшной стороне тела под пищеварительным каналом .

Тип Хордовые включает три подтипа: Бесчерепные , Оболочники и Позвоночные (Черепные).

Подтип Бесчерепные представлен небольшой группой морских хордовых и включает один класс - Ланцетники, к которому относят около 30 видов мелких животных. Название «бесчерепные» говорит о том, что представители этого подтипа не имеют черепа и головного мозга . Строение бесчерепных достаточно примитивно:

Хорда на протяжении всей жизни служит им внутренним скелетом.
Функции центральной нервной системы выполняет нервная трубка.

Подтип Оболочники (Личиночнохордовые, или Туникаты ), включает около 1500 видов морских хордовых животных. У оболочников основные признаки Типа Хордовые отчетливо выражены только в личиночном возрасте .

На начальном этапе жизни оболочники представляют собой свободно плавающие личинки, которые движутся с помощью хвоста. Личинки оболочников имеют сложное строение, сходное со строением ланцетника. По мере того как личинка превращается во взрослую особь, ее строение упрощается. Во взрослом состоянии у большинства из них нет хорды и нервной трубки. Тело взрослого оболочника заключено в студенистую оболочку – тунику – и напоминает мешок с двумя воронками, через которые входит и выходит вода. С водой животное получает кислород для дыхания и пищу – органические частички. Оболочники – гермафродиты. Многие виды размножаются почкованием, образуя колонии.

Подтип Позвоночные объединяет большинство видов хордовых. К этому подтипу относят Классы: Хрящевые рыбы и Костные рыбы, Земноводные, Пресмыкающиеся, Птицы и Млекопитающие. По строению и образу жизни позвоночные находятся на более высоком уровне организации, чем бесчерепные и оболочники.

В отличие от малоподвижных и пассивно питающихся бесчерепных предки позвоночных перешли к активному поиску пищи и связанному с ним передвижению. Это привело к развитию мощного внутреннего скелета и мускулатуры, совершенствованию процессов дыхания, питания, кровообращения, выделения, органов чувств и центральной нервной системы.