Тип хордовые
1. Введение
К хордовым относятся оболочники, ланцетники, рыбы, земноводные, рептилии млекопитающие и птицы.
Самым хорошо нам известным представителям типа Хордовые является человек.
Всего, по различным представлениям, тип насчитывает от 40 до 50 тысяч современных видов.
Неподвижно сидящая на дне море асцидия, воробей на ветке и даже мы с вами относимся к одному и тому же типу, хотя и к разным его подтипам.
2. Основные особенности типа Хордовые
Что же объединяет между собой таких разных существ? Прежде всего, это наличие хорды – внутреннего осевого скелетного стержня (рис. 1).
Рис. 1. Строение ланцетника
Оболочники имеют хорду лишь на стадии личинки; ланцетники, миноги и миксины – на протяжении всей жизни. Хорда у них представлена гибким эластичным тяжем.
У высших хордовых хорда в процессе развития заменяется позвоночником так же, как у нас с вами.
Хордовые – это двустороннее симметричные животные (рис. 2).
Рис. 2. Представители высших хордовых
Нервная система хордовых представлена трубчатым тяжом, лежащим на спинной стороне тела, над хордой.
У позвоночных имеется переднее расширение нервной трубки – головной мозг. У личинок оболочников есть головной пузырь, в принципе подобный мозгу. Кровеносная система, за некоторыми исключениями, замкнутая. Кишечник находится под хордой. Передняя его часть пронизана жаберными щелями (рис. 3).
Рис. 3. Строение ланцетника (ч. 1.)
По современным представлениям, тип Хордовые включает в себя 3 подтипа: Оболочники, Бесчерепные и Позвоночные.
3. Подтип оболочники
Рано отделившиеся эволюционной ветвью типа являются оболочники. Эти удивительные создания во взрослом виде очень мало напоминают взрослых хордовых, лишь подробно изучив их личинок, ученые смогли прийти к выводу, что оболочники – это наши дальние родственники. Характерное для типа строение имеет лишь личинка. Взрослые же организмы лишены хорды и нервной трубки. Интересно, что у личинок оболочников есть головной пузырь, сходный с головным мозгом (рис. 4).
Рис. 4. Личинка асцидии
Взрослые оболочники – фильтраторы. Они питаются планктоном и взвешенными в воде небольшими частичками. Жить могут на дне или передвигаться свободно в толще воды. Интересно, что у взрослых оболочников кровеносная система незамкнутая, также для некоторых из них характерно вегетативное размножение.
4. Подтип бесчерепные
Представители этого подтипа не обладают выраженными мозгом и черепом, почему их так и называют. К подтипу Бесчерепные относятся один единственный класс – класс Ланцетники. По выражению академика Шмальгаузена, «Ланцетник представляет собой как бы живую упрощенную схему типичного хордового животного».
Рис. 5. Внешний вид ланцетника
Внешне ланцетники напоминают рыб (рис. 5). Длиной они от 1 до 8 см. Известно около 30 видов ланцетников, обитающих в морях тропических и умеренных широт. Ланцетники – донные организмы. Живут они обычно на глубине от 10 до 30 метров. Питаются взвешенными в воде частичками и планктоном. Пищу добывают, фильтруя воду. В состоянии покоя ланцетник практически незаметен, поскольку большая часть его тела погружена в грунт. Активны они ночью.
Каких-то особых механизмов защиты у ланцетников нет. Форма тела животного напоминает хирургический инструмент – ланцет, за что оно так и названо. Череп и головной мозг у ланцетников отсутствуют. Парных плавников нет, имеются лишь непарные спинной и хвостовой плавники. Кожа ланцетников богата железистыми клетками, обильно смачивающими тело слизью. Мышечный слой расположен по бокам тела и разделен на 50–80 сегментов. Скелет представлен только хордой. Хорда и лежащая над ней нервная трубка покрыты общей оболочкой. Мышечного сердца нет. Глаза отсутствуют, имеются лишь светочувствительные клетки (рис. 6).
Рис. 6. Строение ланцетника (ч. 2.)
Ланцетники – это раздельнополые организмы. Оплодотворение у них наружное. Практического применения эти животные не имеют, хотя иногда употребляются в пищу в странах Юго-Восточной Азии.
5. Подтип черепные
Представители данного подтипа характеризуются наличием черепа и полностью или частично замещающего хорду позвоночника. Возникает переднее расширение нервной трубки – головной мозг. Череп и позвоночник защищают головной и спинной мозг соответственно (рис. 7).
Рис. 7. Строение представителей подтипа Черепные
У черепных исходно присутствуют глаза и органы слуха. Имеется сердце. Кровеносная система всегда замкнутая. Черепные составляют огромное большинство представителей типа Хордовые. Они заселили все возможные среды обитания.
Представители класса Круглоротые – это наиболее примитивные из современных позвоночных. Они не имеют костной ткани в скелете и обладают рядом других примитивных признаков. Позвоночник представлен лишь хрящевыми зачатками позвонков. Хорда полностью сохраняется в течение всей жизни. Круглоротыми класс назван за отсутствие челюстей и, соответственно, круглую форму рта (рис. 8). Есть роговые зубы и мощный язык. Конечности отсутствуют. Глаза недоразвиты, а обонятельный орган открывается одной ноздрей. Кожа обильно покрыта слизью, как правило, ядовитой или просто неприятной для хищников.
Рис. 8. Представитель класса Круглоротые
Класс Круглоротые включает в себя два подкласса: Миноги и Миксины (рис. 9, 10). Всего круглоротых около 45 видов.
Рис. 9. Минога
Рис. 10. Миксина
Живут круглоротые скрытно. Они способны зарываться в грунт, хотя могут свободно плавать.
6. Оболочники
Оболочники – это одна из самых удивительных групп морских животных (рис. 11, 12). Свое название они получили за то, что тела их одето снаружи студенистой оболочкой, или туникой. Основной компонент туники очень похож на целлюлозу (вещество, характерное для растений и не встречающееся ни у каких других животных).
Рис. 11. Представитель подтипа Оболочники (ч. 1.)
Рис. 12. Представитель подтипа Оболочники (ч.2.)
Взрослые организмы могут образовывать колонии, где отдельные особи незаметны под общей оболочкой – туникой. Оболочники – гермафродиты. Еще одной удивительной особенностью оболочников является их жизненный цикл с чередованием бесполого и полового поколений. Бесполое поколение размножается вегетативно путем почкования. Но если в целом для животных это еще не представляет ничего особо удивительного, то вот для хордовых удивительно совсем.
Личинки оболочников в целом похожи на остальных хордовых. Они имеют хорду, нервную трубку и головной пузырь. По строению нервной системы они не столь примитивны, как ланцетники (рис. 13).
Рис. 13. Личинки оболочников
Подтип Оболочники включает три класса: Асцидии, Сальпы и Аппендикулярии.
Асцидии – это донные одиночные или колониальные животные, ведущие прикрепленный образ жизни. Размер взрослых особей могут составлять от долей миллиметра до 40–50 см. Они не имеют твердого скелета, нервной трубки и замкнутой кровеносной системы. Все основные признаки хордовых сохраняет лишь свободноплавающая личинка асцидий (рис. 14).
Рис. 14. Асцидии
Сальпы – это плавающие одиночные или колониальные оболочники. По внутреннему строению они сходны со взрослыми асцидиями. Их размеры обычно от 3 до 10 см, однако среди сальп встречаются и гиганты длиной до 20 метров. Имеют личинок, похожих на личинок асцидий. Сальпы иногда способны светиться яркими красивыми цветами (рис. 15).
Рис. 15. Сальпы
Аппендикулярии не имеют такого сложного метаморфоза. Взрослое животное похоже на личинку сальпы или асцидии. Размеры тела очень небольшие, от 0,2 мм до 7 мм. Домик аппендикулярии просторный, его длина может превышать длину тела хозяина в 15 раз (рис. 16).
Рис.16. Аппендикулярии
7. Ископаемые бесчелюстные
Бесчелюстные – это очень древняя группа позвоночных животных. От них в свое время произошли первые рыбы. Если сейчас бесчелюстных сохранилось всего около 50 видов, то в древние геологические эпохи они были намного разнообразнее. Если у современных миног и миксин скелет только внутренний и только хрящевой, то у древних бесчелюстных присутствовал твёрдый костный экзоскелет. Экзоскелет мог принимать вид чешуй, крупных пластин или даже сплошного панциря. В отличие от экзоскелета членистоногих, покров бесчелюстных рос вместе с ростом животного. Самых ранних челюстных даже называли астрокодерма – раковинокожые. В отличие от современных круглоротых, древние бесчелюстные имели разнообразную форму тела, внешность и, наверняка, особенности жизни (рис. 17, 18).
Рис. 17. Ископаемые бесчелюстные (ч. 1.)
Рис. 18. Ископаемые бесчелюстные (ч. 2.)
8. Миксины
Миксины обитают в морской среде на протяжении всей своей жизни. По внешнему виду они напоминают крупных червей. Миксины – это хищники с довольно специфическим пищевым поведением. Они проделывают в стенки тела жертвы отверстия и выедают ее изнутри. От несчастной остается только кожа и скелет. При своей небольшой скорости, миксины могут нападать лишь на ослабленных животных. Часто их жертвами становятся рыбы, попавшие в сети. Таким образом, миксины наносят существенный урон рыболовству. Миксины производят огромное количество слизи. Они настолько липкие, что без труда могут завязываться в узел, что часто и проделывают, дабы почиститься. Все эти особенности жизни сделали миксин самыми отвратительными животными на Земле (рис. 19).
Рис. 19. Миксина
Миноги обитают в морях, озерах и ручьях. Часто морские миноги заходят нереститься в реки. Внешне миноги отличаются от миксин наличием глаз и спинного плавника. Могут питаться кровью рыб или поедать их органы. Взрослых миног часто называют паразитами крупных рыб, однако это не совсем корректно. Дело в том, что для настоящего паразита чрезвычайно невыгодна смерть хозяина. Обычно вместе с хозяином погибает и сам паразит. Миноги же наносят своей жертве чрезвычайно болезненные, а иногда и смертельные раны. Поэтому взрослых миног все-таки лучше считать специальными хищниками.
Личинок миног называют пескоройками (рис. 20). Они живут в грунте, питаясь дендритом и диатомовыми водорослями. В отличие от взрослого животного, пескоройки бывают сильно ядовитыми. Никогда не пытайтесь употребить их в пищу.
Рис. 20. Пескоройка
Перед размножением миноги перестают питаться. Их кишечник очень сильно уменьшается. Отсутствие костей и остатков пищи в кишечнике делает таких миног очень привлекательным пищевым продуктом для человека. Взрослых миног люди употребляют в пищу практически целиком. После размножения миноги погибают. Завезенная в Великие озера Северной Америки минога принесла очень существенный урон популяциям местных промысловых рыб.
Таким образом, мы рассмотрели основные особенности типа Хордовые, а также охарактеризовали представителей подтипов Оболочники, Бесчерепные и Черепные.