Общая характеристика хордовых. происхождение, строение и систематика

Происхождение хордовых животных

Рис. 3. Реконструкция внешнего вида Хайкоуэллы На данный момент нет единой гипотезы происхождения хордовых тк ископаемые останки их предков, указывающие на связь с более примитивными существами на данный момент не найдены. Предполагается, что первые представители хордовых животных появились еще в раннем кембрии более 530 млн лет назад. Найденные кембрийские окаменелости включают в себя два вида позвоночных относящихся к рыбам. Старейшие из найденных ископаемых обнаруживающихся с раннего и среднего кембрия, принадлежат к группам иглокожих и полухордовых. Другим из старейших ископаемых относящихся к шеньженьгской биоте является Yunnanozoon, предполагается, что она принадлежала к полухордовым или хордовым . Самым древним представителем непосредственно хордовых и скорее всего позвоночных, относящийся к той же биоте, что и предыдущий представитель, является Haikouella lanceolata (рис. 3). Хайкоуэлла обладала уже всеми признаками хордовых, у нее имелись, артерии с сердцем, мозг с нервной трубкой, жаберные лепестки и скорее всего глаза . Кроме хайкоуэллы были найдены такие представители хордовых относящихся к подтипу позвоночных, как Haikouichthys, Myllokunmingia и пикайя.

• Третья чехословацкая республика кратко

    

• Вернадский в тамбове кратко

    

• Лагг 3 истребитель кратко

    

• Положительные итоги крестовых походов кратко

    

• Стерилизация инструментов ветеринария кратко

1. Общие сведения о хордовых (Chordata) животных

Рис. 1. Различные представители типа хордовых относящиеся к подтипу позвоночных, головохордовых и оболочников. Хордовые (лат. Chordata) — тип вторичноротых животных широко распространившихся по нашей планете. Представители данного типа обитают на всех континентах и встречаются во всех средах: на суши, под землей, под водой и в воздухе. Сейчас известно более 60000 видов хордовых животных проживающих на нашей планете , из них более 43000 видов проживают на территории России .

Данный тип разделяется на три подтипа: позвоночные (такие, как — рыбы, птицы, рептилии, млекопитающие), головохордовые (ланцетники) и оболочники (рис. 1).

1. Хорда. У всех хордовых имеется осевой скелет , первоначально возникающий в виде спинной струны, или хорды. Хорда представляет собой упругий нечленистый тяж, эмбрионально развивающийся путем отшнуровывания его от спинной стенки зародышевой кишки: хорда имеет энтодермальное происхождение. Последующая судьба хорды различна. На протяжении всей жизни она сохраняется только у низших хордовых (за исключением асцидии и сальп). У большинства представителей, хорда в той или иной мере редуцируется в связи с развитием позвоночного столба. У высших хордовых она является эмбриональным органом и у взрослых животных в той или иной мере вытесняется позвонками, в связи с этим осевой скелет из сплошного нечленистого тяжа становится сегментированным. Позвоночник, как и все другие скелетные образования (кроме хорды), имеет мезодермальное происхождение и формируется из соединительно тканного чехла, окружающего хорду и нервную трубку. 2. Нервная трубка. Над осевым скелетом располагается центральная нервная система, представленная полой трубкой. Полость нервной трубки носит название невроцеля. Трубчатое строение центральной нервной системы характерно практически для всех хордовых. Исключение составляют лишь взрослые оболочники. Почти у всех хордовых передний отдел нервной трубки разрастается и образует головной мозг. Внутренняя полость сохраняется в этом случае в виде желудочков головного мозга. Эмбрионально нервная трубка развивается из спинной части эктодермального зачатка. 3. Жаберные щели. Передний (глоточный) отдел пищеварительной трубки сообщается с наружной средой двумя рядами отверстий, получивших название висцеральных щелей. У низших форм на их стенках располагаются жабры. Жаберные щели пожизненно сохраняются только у низших водных хордовых. У остальных они появляются лишь как эмбриональные образования, функционирующие на некоторых стадиях развития или не функционирующие вовсе.

4. Мышечный хвост. Часть тела расположенная после анального отверстия.

5. Эндостиль. желобок на вентральной стороне глотки. У низших хордовых-фильтраторов в нём производится слизь, помогающая собирать частицы пищи и доставлять их в пищевод. Также в нём накапливается йод и, возможно, он является предшественником щитовидной железы позвоночных. Как таковой, эндостиль у позвоночных есть только у пескоройки.

Наряду перечисленными основными особенностями хордовых должны быть упомянуты следующие характерные черты их организации, которые, однако, кроме хордовых имеются и у представителей некоторых других групп. Хордовые, так же как и иглокожие, имеют вторичный рот. Он образуется эмбрионально путем прорыва стенки гаструлы на конце, противоположном гастропору. На месте же зарастающего гастропора формируется анальное отверстие. Полость тела у хордовых вторичная (целом). Этот признак сближает хордовых с иглокожими и кольчатыми червями. Всем представителям хордовых свойственна билатеральная симметрия

Особенности классификации

В биологии принципы классификации видов разрабатываются отдельной научной дисциплиной — систематикой. Тип хордовых включает в себя 3 подтипа: позвоночные, бесчерепные и оболочники. Самым малочисленным является подтип бесчерепных. В него входит лишь один класс — ланцетники. В подтип личиночно-хордовых, или оболочников, входят три класса: сальпы, асцидии, аппендикулярии.

Наиболее многочисленным является подтип черепных, состоящий из двух разделов: бесчелюстные и челюстноротые. В состав первого входит класс круглоротые. Раздел челюстноротые состоит из следующих классов:

• млекопитающие;
• хрящевые рыбы;
• птицы;
• костные рыбы;
• земноводные;
• пресмыкающиеся.

Класс ланцетники

Ланцетник представляет собой примитивное хордовое подтипа бесчерепные. Главные признаки типа у этого животного сохраняются на протяжении всей жизни. Тело ланцетника по бокам утолщено, а голова не обособлена. Спинной плавник плавно переходит в хвостовой. Эти существа населяют морское дно. В поисках добычи животное зарывается в песок и употребляет в пищу лишь те организмы, которые попали в ротовое отверстие. Основу рациона ланцетника составляют планктон и различные органические частицы.

Вода используется этим представителем хордовых и для дыхания — она поступает в организм через глотку, в которой расположено более ста жаберных щелей. С их помощью кислород попадает в кровоток, а двуокись углерода выводится во внешнюю среду. Сердечный мускул у животного отсутствует, а его роль выполняет особый сосуд, расположенный в брюшной полости. Бесчерепные являются раздельнополыми существами, но при этом значительных внешних различий между мужскими и женскими особями нет. Процесс размножения ланцетников проходит во внешней среде.

Оболочники и круглоротые

Личиночно-хордовые (оболочники) являются обитателями морских просторов. Их тельце мешкообразной формы окружено мантией. Тип питания оболочников — фильтрационный. Основу рациона этих существ составляют планктон и остатки растительности. Характерной чертой личиночно-хордовых является наличие сифона. Через этот орган вода поступает в организм, а затем выводится из него. А также у них незамкнутая кровеносная система. Интересной особенностью оболочников является направление движения крови, которое постоянно изменяется.

Самыми известными представителями черепных являются миноги, а также миксины. Они характеризуются следующими признаками:

• на теле нет чешуи;
• не имеют парных конечностей;
• они лишены челюсти;
• хорда остается в теле до конца жизненного цикла;
• ротовое отверстие имеет круглую либо овальную форму.

Следует обратить внимание на наличие черепа у этих существ с весьма интересным строением. Головной мозг он окружает лишь с нижней стороны и по бокам

Затылочная часть черепа у круглоротых неразвита. Миксины способны нападать только на слабых либо больных рыб. Они прогрызают тело жертвы и, проникнув в ее внутреннюю полость, начинает поедать.

Амниоты и анамнии

Всех позвоночных можно разделить на две группы: амниоты и анамнии. Ко второй принадлежат более примитивные животные. Они не имеют зародышевой оболочки (амниона). Эти позвоночные тесно связаны с водной стихией. В ней они проводят весь жизненный цикл либо начальную стадию развития. К числу анамний принадлежат бесчелюстные, земноводные, а также некоторые рыбы.

О хордовых в целом

Первые хордовые и их происхождение

Прежде, чем приступить к анализу проблемы происхождения хордовых, следует выяснить, к какой из двух групп двусторонне-симметричных животных принадлежат хордовые — к первичноротым или вторичноротым.

Рот и анус хордовых животных формируются без связи с бластопором. Хордовые имеют типичное радиальное дробление яйца, вторичная полость тела (целом) формируется у них за счет выпячивания карманов первичного кишечника, а в нервной системе нет следов первичного мозга. Все эти признаки указывают на принадлежность хордовых к вторичноротым животным. Помимо хордовых к ним относятся погонофоры, полухордовые и иглокожие .

Отличия хордовых от других вторичноротовых животных:

1. бластопор хордовых соответствует не брюшной, а спинной стороне;
2. нервная пластинка хордовых, закладывающаяся по месту замыкания бластопора, превращается не в брюшной нервный тяж, а в спинную нервную трубку;
3. диссимметрия первой пары целомов имеет обратный знак в сравнении с другими вторичноротыми: правый передний целом у хордовых больше левого;
4. отверстия целомов у хордовых открываются не на спинной, а на брюшной стороне;
5. кровь у хордовых по брюшной стороне течет вперед, а по спинной — назад, и сердце располагается не на спинной, а на брюшной стороне.

На основании этого можно сделать вывод, что предки хордовых в своем эволюционном развитии испытали инверсию сторон тела, то есть перевернулись и стали передвигаться на морфологически спинной стороне, которая стала функционировать как физиологически брюшная. Морфологически брюшная сторона предков хордовых стала функционировать как физиологически спинная.

Переворот на спинную сторону мог стать тем важнейшим эволюционным событием, которое определило формирование плана строения хордовых животных и его коренное отличие от планов строения других вторичноротых и беспозвоночных.

Предки хордовых, как и погонофоры, также первоначально собирали пищевые частицы с помощью околоротовых щупалец, которые до сих пор сохранились у ланцетников. Одной из особенностей эволюции хордовых явилось использование самого заднего, четвертого отдела тела как органа активного движения. Этот отдел имеется у всех вторичноротых. Иглокожие и крыложаберные используют его как прикрепительный стебелек. У кишечнодышащих этот отдел функционирует только у молодых особей: с его помощью они закапываются в толщу грунта. У погонофор этот отдел активно функционирует всю жизнь: он вооружен щетинками, торчит из заднего конца трубки и благодаря его движениям погонофоры заглубляют задний конец трубки в толщу грунта по мере своего роста.

Хордовые — единственная группа вторичноротых, использующая этот отдел как орган активного плавания. Именно в связи с активной двигательной функцией этого органа в нем происходит полная сегментация мускулатуры и развивается хорда (у личинок оболочников хорда локализована именно в хвосте). Активное использование хвостового отдела как органа движения в какой-то мере предопределило примат подвижности в эволюции хордовых .

Любопытная версия о начальных этапах существования хордовых приведена в книге «Введение в палеоглобалистику» (Габдуллин, Ильин, Иванов). В венде (650-570 м.л.н.) были распространены мягкотелые организмы, у которых не было врагов. Но вот появился новый хищный вид — первый хордовый конодонтоноситель. По структуре он был похож на ланцетника, по внешнему виду напоминал круглоротых, но его рот был окаймлен острыми коническими зубами. Он стал поедать мягкотелых, те эволюциионировали в сторону гигантизма, и конодонты расплодились еще больше, пока этих мягкотелых не сожрали. И тогда в кембрии у последних появилась защита — раковины.

• Происхождение хордовых животных. Малахов В.В. Аналитическое исследование происхождения групп вторичноротых по данным эмбриологии.
• Пикайя — самое примитивное хордовое?

Возникновение и распространенность хорды

Открытая в прошлом году у кольчатых червей структура, напоминающая хорду (аксохорд и другие варианты), оказалась широко распространенной у самых разных типов животных (моллюски, немертины, брахиоподы, циклиофоры, киноринхи, лорициферы, онихофоры, морские стрелки и, возможно, даже членистоногие). Это значительно подкрепляет гипотезу, согласно которой у общего предка двусторонне-симметричных животных аксохорд уже был. Вполне возможно, что наша хорда произошла именно от этого органа.

Гомологи хорды широко распространены у первичноротых. Специалист по эволюционной биологии развития Детлев Арендт и его коллеги совершили замечательное открытие: они нашли у червей и у ряда других первичноротых орган, который в некотором широком смысле гомологичен нашей хорде.

О позвоночных в целом

Первые позвоночные и их происхождение

Около 500 миллионов лет назад (в самом начале ордовика) челюстные и бесчелюстные ветви обособились на древе жизни позвоночных. Они столкнулись со сходными физиологическими проблемами (обеспечение эффективного дыхания) и нашли похожее решение. Гемоглобины, которые были независимо изобретены челюстными и бесчелюстными позвоночными, функционально очень похожи. Но есть многочисленные структурные детали, которые вскрывают их независимое происхождение.

Появление гемоглобина примерно полмиллиарда лет назад открыло новые перспективы для роста размеров тел, что сказалось на приспособляемости и выживаемости видов. Многие живые существа, например насекомые, обходятся без специального транспортного белка, поскольку они достаточно малы, чтобы полагаться на простую диффузию кислорода в трахеях. Но это же и ограничивает размеры подобных созданий.

Статьи о происхождении позвоночных (исследования и гипотезы)

На правах рекламы (см. условия): Место для размещения коммерческих ссылок (см. , пожалуйста, условия) —>

Ключевые слова для поиска сведений о хордовых животных и их происхождении: На русском языке: тип хордовые, позвоночные животные; На английском языке: Chordata, Vertebrate.

Биология

К типу хордовых относятся животные с высокоорганизованной и хорошо развитой нервной системой. Они способны довольно быстро адаптироваться к изменению условий среды обитания. На сегодняшний день планету населяют более 40 тысяч представителей этого типа, включая человека. Ими заселена водная стихия, суша, воздух, а также они обитают в почве. При этом есть у видов типа хордовых и общая характеристика.

Краткая история эволюции

Ученые считают, что появление хордовых является важнейшим этапом эволюции жизни на планете. При этом точное происхождение этих видов пока не установлено. На этот счет существует две теории:

• предки хордовых населяли планету еще до кольцевых червей;
• именно донные червеобразные животные (кольцевые черви) являются предками современных хордовых.

Следующий ход эволюции зависел от образа жизни существ и развивался в трех направлениях. У представителей типа, выбравших средой обитания грунт, активно развивался фильтровочный аппарат. Именно с его помощью животные смогли выживать в условиях ведения малоподвижного образа жизни. А также им потребовалась толстая защитная оболочка, покрывающая все тело. В результате на планете появились оболочники.

Вторая группа животных выбрала для жизни морское дно. Они вели несколько более подвижный образ жизни, что отразилось на их строении. Благодаря развитию миохордального аппарата они смогли активнее двигаться, а увеличение размеров глотки привело к появлению дополнительных жаберных щелей. Эта ветвь хордовых населяет планету и сегодня, а ее представителями являются бесчерепные.

Последняя группа представителей типа заселила пресноводные водоемы. Из-за резкого изменения внешних условий, например, необходимости активно двигаться в поисках пищи, их нервная система и органы чувств стали более совершенными. В результате появились первые позвоночные. Постепенно в пресных водоемах развивались бесчелюстные. От этих животных затем отделились челюстные, расширившие среду своего обитания до соленых морских просторов.