2. Конспект для ученика по теме «Тип Хордовые. Класс Ланцетники. Надкласс рыбы»

Тип хордовые

Тип Хордовые объединяет животных, для которых характерно наличие внутреннего осевого скелета, гибкого упругого тяжа - хорды (или позвоночного столба).

К хордовым, называемым также позвоночными, относится и человек. В сравнении с остальными животными, неоспоримым фактом является достижение хордовыми значительного прогресса в эволюционном плане.

В мире описано более 60 тысяч хордовых. Хордовые - двусторонне-симметричные вторичноротые животные, имеющие вторичную полость тела.

1. Классификация

В состав типа хордовые входят три подтипа: бесчерепные, оболочники и позвоночные. Позвоночные - единственный подтип, для которого характерно наличие черепа.

2. Ароморфозы хордовых

• Появление хорды

Хорда - гибкий упругий тяж мезодермального происхождения, который у представителей типа хордовые может быть соединительно-тканным, хрящевым или костным. У позвоночных хорда замещается хрящевой и костной тканью, носит название - позвоночник.

• Трубчатый тип нервной системы

Центральная нервная система представлена узкой трубкой с каналом внутри (невроцель). Располагается нервная трубка на спинной стороне тела, над хордой. У позвоночных нервная трубка развивается в спинной и головной мозг.

• Жаберные щели в глотке

Обеспечивают активный газообмен для водных животных, что делает процессы жизнедеятельности более эффективными.

• Парные конечности

Активное передвижение у большинства животных приводит к появлению парных конечностей: у водных - грудные и брюшные плавники, у наземных - передние и задние конечности. Отсутствуют парные конечности только у круглоротых (миног и миксин).

У амниотов (о которых мы в дальнейшем поговорим подробнее) появился ряд важных ароморфозов: специализированные зародышевые оболочки и плотные яйцевые оболочки (плотные яйцевые оболочки отсутствуют только у класса млекопитающих, за исключением яйцекладущих).

Класс Ланцетники

В класс Ланцетники входит один представитель – Ланцетник.

Ланцетник - примитивное хордовое, относится к подтипу бесчерепные. Основные признаки хордовых сохраняются в течение всей жизни. Название этому животному дано из-за того, что задний конец его тела напоминает хирургический инструмент - ланцет. Длина ланцетника в среднем составляет 5-8 см.

Голова у ланцетника не обособлена, тело уплощено с боков. Имеется двусторонняя (билатеральная) симметрия тела. Суженный спинной плавник постепенно переходит в хвостовой, который имеет ланцетовидную форму.

Обитает в морях, предпочитает донный образ жизни. Покровы тела состоят из двух слоев: верхний - эпидермис (от греч. epi - над и derma - кожа) и глубокий - дерма (греч. derma — кожа), или кутис. Опорную функцию выполняет скелет - хорда. Мышечная система представлена сегментами - миомерами. У ланцетника имеется вторичная и околожаберная полость тела.

Зарывается в песок, питается пассивно, используя в пищу лишь те организмы, которые попали в рот. Ротовая воронка расположена на переднем конце тела и окружена щупальцами, с помощью которых ланцетник втягивает воду с органическими частицами и планктоном, которыми и питается.

Внутреннее строение ланцетника

• На нижней поверхности жаберной полости находится особое образование - эндостиль. Эндостиль - углубление, выстланное мерцательным эпителием и железистыми клетками, которые выделяют слизь. К этой слизи в ходе фильтрации воды приклеиваются пищевые частицы, которые затем перемещаются в кишечник.
• Одновременно вода служит и для дыхания: поступая в глотку, она омывает около 100-120 жаберных щелей, располагающихся в ней. Здесь кислород из крови поступает в кровеносные сосуды, расположенные на жаберных перегородках, а углекислый газ удаляется обратно в воду.
• Кровеносная система замкнутого типа. Функцию сосуда-сердца выполняет брюшной сосуд, пульсация которого создает ток крови. Органы выделения - видоизмененные протонефридии, напоминающие по строению протонефридии плоских червей.
• Нервная система трубчатая, впереди невроцель (полость нервной трубки) расширяется. Передний конец трубки осуществляет важную рефлекторную регуляцию животного. Органы чувств примитивны. Имеются органы зрения - глазки Гессе, светочувствительные органы, расположенные вдоль нервной трубки по бокам невроцели. Осязательные щупальца локализуются вокруг ротового отверстия.
• Ланцетники - раздельнополые животные. Половой диморфизм отсутствует, оплодотворение наружное, происходит в воде. Из зиготы развивается личинка, которая свободно плавает в течение 3 месяцев. Жабры личинки открываются наружу, кожная складка (спинной плавник) отсутствует. Спустя некоторое время личинка опускается на дно и зарывается в песок, после чего превращается во взрослое животное.

Изучив строение ланцетника, становится очевидна тесная связь с кольчатыми червями. Поэтому ланцетника с уверенностью можно назвать формой, занимающей промежуточное эволюционное положение между древними кольчатыми червями и современными позвоночными.

Подтип оболочники (личиночнохордовые)

• Оболочники - подтип хордовых. Морские животные. Тело мешкообразной формы, окружено мантией.
• По типу питания являются фильтраторами, которые улавливают органические остатки растений и планктон, взвешенные в воде. Характерно наличие сифонов, через которые вода поступает внутрь организма и покидает его.
• Кровеносная система незамкнутого типа, интересной особенностью является нерегулярность направления, в котором сердце качает кровь: это направление постоянно меняется
• Известные представители круглоротых: миксины и миноги.

Круглоротые отличаются от рыб многими признаками:

• Отсутствие чешуи
• Отсутствие парных конечностей
• Отсутствие челюстей - поэтому их и относят к бесчелюстным
• Хорда сохраняется на протяжении всей жизни
• Круглый (или овальный) рот, в котором располагаются зубы и всасывающий аппарат

Важной общей чертой с остальными позвоночными (черепными) является наличие у круглоротых черепа, который имеет довольно своеобразное строение. Он окружает головной мозг только с нижней стороны и с боков (у миксин не развиты боковые части черепа).

• Миксины нападают чаще всего на больных и ослабленных рыб, запутавшихся в сети. Они прогрызают стенку тела и внедряются во внутреннюю среду, поедая органы, ткани, а затем и мышцы.
• Миноги паразитируют на рыбах. Они впиваются своими роговыми зубами в тело жертвы, постепенно выделяя пищеварительные соки, расщепляют ткани рыбы и питаются ими.

Анамнии и амниоты

Подтип позвоночные делится на две большие группы: анамнии и амниоты

Анамнии - низшие первичноводные позвоночные животные. Эта группа животных не имеет зародышевой оболочки - амниона и особого зародышевого органа - аллантоиса.

• Анамнии привязаны к воде, в которой проводят большую часть жизни или начальный этап развития. К анамниям относятся бесчелюстные, различные группы рыб и земноводные.

Амниоты (от греч. αμνιον (амнион) - оболочка зародыша) - высшие позвоночные животные, для которых на ранних стадиях характерно образование зародышевых оболочек и особого эмбрионального органа - аллантоиса.

• Амниоты отрываются от привычного водоема, обретают независимость, в отличие от анамний. Теперь этот "водоем" образуется внутри материнского организма: зародыш находится в плодном пузыре (амнионе), заполненном амниотической жидкостью (околоплодными водами), своеобразном аналоге водоема.

Надкласс рыбы

Рыбы - низшие челюстноротые первичноводные позвоночные. Известно около 33 тысяч видов рыб. Им посвящен самостоятельный раздел биологии - ихтиология (от греч. ichthys - рыба и logos - слово).

Первые челюстноротые рыбы появились в ордовике, хрящевые рыбы - на рубеже силура и девона, около 420 млн. лет назад. Рыбы обитают как в пресных, так и в соленых водах. Надкласс рыбы подразделяется на два класса: костные и хрящевые рыбы.

Общими признаками всех рыб является наличие обтекаемой формы тела, жизнь в воде. Тело подразделяется на голову, туловище и хвост. Хорошо развиты органы чувств: зрения, обоняния, слуха, осязания, равновесия.

Ароморфозы рыб

• Появление челюстей и черепа

У рыб первая пара жаберных дуг видоизменяется в челюсти, с помощью которых становится возможным питание - захват, измельчение добычи. Появился череп - костное вместилище головного мозга и органов чувств, которое надежно защищает эти структуры нервной системы.

• Парные плавники

Образуются предшественники конечностей, плавники, парные придатки тела, обособленные от туловища и головы, приводимые в движение мускульной силой.

• Редукция хорды и формирование костного позвоночника

У рыб хорда редуцируется, на ее месте формируется позвоночник. У хрящевых рыб позвоночник в течение всей жизни имеет хрящевое строение, а у костных рыб позвоночник окостеневает: он представлен костной тканью.

Костные рыбы

 Широко известны основные отряды класса костных рыб:

• Осетрообразные - осетр, стерлядь, белуга
• Карпообразные - карась, сазан, лещ, толстолобик
• Лососеобразные - форель, лосось, семга
• Трескообразные - треска, минтай, хек
• Окунеобразные - окунь, судак, скумбрия, ставрида.

Для большинства костных рыб характерен костный скелет, наличие жаберных крышек, прикрывающих жабры. Жаберные лепестки расположены непосредственно на жаберных дугах, имеется плавательный пузырь. Оплодотворение наружное.

Речной окунь

1. Покровы, опорно-двигательная система

• Форма тела обтекаемая, рыбообразная, за счет чего снижается трение о воду. Поверхность тела покрыта налегающими друг на друга чешуйками.
• У большинства видов чешуя ктеноидная - снабжена зубцами или шипами, или циклоидная (от греч. kykloeides — кругообразный, круглый) - с гладким закругленным задним краем.

• В коже находится множество желез, которые секретируют слизь, покрывающую все тело рыбы, благодаря чему снижается трение о воду. Из-за слизи пойманную рыбу тяжело удержать в руках, она выскальзывает.
• Плавники - органы движения рыб. Плавники бывают как парные (грудные, брюшные), так и непарные (спинной, хвостовой, анальный.

Внешнее строение рыбы

• Череп - вместилище головного мозга, окружает его со всех сторон. Характерно наличие рострума (от лат. rostrum - клюв) - передней вытянутой части черепа рыб.
• Позвоночник состоит из двух отделов: туловищного и хвостового. В центре каждого позвонка имеется отверстие. Прилегая, друг к другу, отверстия позвонков вместе соединяются в единый спинномозговой канал, в котором лежит спинной мозг.
• Скелет грудных плавников соединен с позвоночником костями плечевого пояса, в отличие от скелета брюшных плавников, который не сочленяется с позвоночником. Имеются жаберные крышки, снаружи прикрывающие жаберные щели (у хрящевых рыб жаберные крышки отсутствовали, 5 жаберных щелей открывались каждая в отдельности наружу).

Скелет рыбы

• Полость тела вторичная (целом).
• Мышечная система сегментируется, что выражается в возникновении отдельных (дифференцированных) мышечных пучков. Наиболее ярким примером дифференцировки являются мышцы ротового аппарата и парных плавников.

Опорно-двигательная система (мышцы)

2. Пищеварительная система

• Состоит из ротовой полости, глотки, продолжающейся в пищевод, желудка, толстого и тонкого кишечника. У многих рыб в ротовой полости имеются язык и острые зубы, расположенные на челюстях. Зубы предназначены не для механического измельчения пищи, а в основном для схватывания и удержания добычи. Слюнные железы отсутствуют, имеются вкусовые рецепторы.
• В просвет тонкой кишки рыб открываются протоки пищеварительных желез, печени и поджелудочной железы, а также желчного пузыря. Спиральный клапан в кишечнике (характерный для хрящевых рыб) отсутствует, общая площадь всасывания увеличивается за счет слепо оканчивающихся выростов кишечника - пилорических придатков

3. Дыхательная система

• Глотка тесно связано не только с пищеварительной, но и с дыхательной системой: здесь располагается жаберный аппарат рыб. С помощью жабр они приспособились забирать из воды растворенный в ней кислород и насыщать им кровь, откуда кислород поступает к внутренним органам и тканям.
• Жабры состоят из жаберной дуги, на которой расположены жаберные тычинки и лепестки. Жаберные тычинки направлены в сторону ротоглоточной полости и препятствуют проникновению частиц пищи в жабры (цедильная функция). Жаберные лепестки направлены наружу и оплетены густой сетью кровеносных сосудов - капилляров, в которых и происходит газообмен.

Дыхательная система

4. Кровеносная система

• Как и хрящевые, костные рыбы имеют один круг кровообращения. Сердце двухкамерное, состоит из одного предсердия и одного желудочка. Запомните, что в сердце у рыб кровь венозная. Она накачивается сердцем в жабры, где происходит ее насыщение кислородом, после чего кровь становится артериальной.
• Артериальная кровь направляется к внутренним органам и тканям, движется кровь внутри сосудов: кровеносная система замкнутого типа.

5. Выделительная система

• Состоит из парных лентовидных туловищных почек (мезонефрос, или первичная почка.) Располагаются они по бокам туловища. От почек начинаются мочеточники, сливающиеся между собой и образующие расширение - мочевой пузырь.
• Моча, содержащая побочные продукты обмена веществ, выводится из организма рыбы через анальное отверстие у самок, через мочеполовое отверстие - у самцов.

6. Нервная система

• У всех хордовых нервная система трубчатого типа. Головной мозг состоит из продолговатого, среднего мозга, мозжечка, промежуточного и переднего мозга.
• Развитие одних и тех же отделов у разных классов хордовых неодинаково.
• Относительно других классов хордовых головной мозг у рыб слабо развит: кора переднего мозга отсутствует, вместо нее поверхность мозга покрыта эпителием. Наибольшего развития достигает средний мозг - главный координирующий центр.
• Также хорошо выражен (развит) мозжечок, который отвечает за координацию движений и ориентацию тела в пространстве. Это связано со сложными перемещениями рыбы в водной среде. От головного мозга берут начало 10 пар черепно-мозговых нервов.
• Органы чувств рыбы представлены особым образованием - боковой линией, тянущейся в виде канала вдоль всего тела с обоих боков. Чувствительные клетки (невромасты) органа боковой линии реагируют на изменения направления и скорости тока воды вблизи рыбы.

• У рыб впервые возникает специализированный орган слуха - внутреннее ухо. С помощью него они способны различать звуки, ориентируясь в водной среде. Состоит внутреннее ухо из трех полукружных канальцев, верхнего и нижнего мешочков. Иногда внутреннее ухо соединяется с плавательным пузырем (сомовые, карповые), за счет чего слух у таких рыб более развит.
• Органы зрения приспособлены к водной среде: хрусталик имеет шарообразную форму. Рыбы хорошо видят лишь на близком расстоянии. Имеются органы вкуса на коже и нижней челюсти, а также органы обоняния, открывающиеся в ротовую полость.

7. Половая система

• Рыбы раздельнополы. Половые железы самцов - семенники, самок - единственный яичник. Оплодотворение наружное, происходит в воде: самка выметывает икру (яйцеклетки), а самец выделяет в воду сперматозоиды, которые сливаются с яйцеклетками. С течением времени из икры развиваются молодые особи.
• Развитие у рыб прямое, без метаморфоза. Процесс выметывания икры и ее последующего оплодотворения называется нерест, он носит сезонный характер. У пресноводных рыб нерест происходит весной, в это время строго запрещена ловля рыбы.

8. Плавательный пузырь

• Этот орган характерен исключительно для костных рыб: у хрящевых рыб (акулы, скаты) он отсутствует. Плавательный пузырь представляет собой воздушный мешок, заполненный смесью газов: азотом, кислородом, углекислым газом.

Внутреннее строение рыбы

Он выполняет ряд важнейших функций:

• Гидростатическую - помогает занять рыбе в толще воды определенное положение. Так при расширении пузыря рыба всплывает, а при его уменьшении - опускается на дно.
• Дыхательную - способен выполнять функцию легких
• Барорецепторную - воспринимает изменения давления
• Акустическую - воспринимает звуки, играет роль аналогичную уху

При заполнении газом пузырь расширяется: это меняет удельный вес рыбы, он понижается и рыба всплывает. Обратная схема происходит при уменьшении пузыря. Но откуда появляется газ, которым наполняется пузырь, если рыба обитает в воде? Отвечая на этот вопрос, отметим, что все рыбы делятся на два типа: открытопузырные и закрытопузырные.

Хрящевые рыбы

Представители класса хрящевые рыбы: тигровая, плащеносная акулы, катран и скаты - манта, химеры

Внутреннее строение акулы

Внутреннее строение акулы

Акула

1. Покровы, опорно-двигательная система

• Кожа акулы покрыта примитивными плакоидными пластинками (зубоподобными пластинками). Плакоидные пластинки лежат в волокнистом слое кожи и заканчиваются зубцом с вершиной, направленной назад.
• Чешуи (пластинки) состоят из плоского основания и зубовидного выроста наверху (шипа). По мере изнашивания старые пластинки сменяются новыми. Они располагаются отдельно, не налегают друг на друга, как у костных рыб.
• Характерной чертой класса является скелет состоящий из хрящевой ткани (в том числе и черепная коробка), костная ткань отсутствует. Хорда сохраняется на протяжении всей жизни. Имеется рострум (от лат. rostrum - клюв) - передняя часть черепа рыб, особенно хорошо выраженный у рыбы-пилы.

2. Пищеварительная система

• Акулы - хищники, рацион их питания составляют животные: от мелкого зоопланктона до крупных представителей морской фауны. Пищеварительная система начинается глоткой, которая продолжается в короткий пищевод. Далее следует желудок, имеющий V-образную форму, из которого содержимое попадает в кишечник.
• В тонкую кишку открываются протоки поджелудочной железы, секрет которой содержит ферменты необходимые для пищеварения, и протоки печени, которая выделяет желчь для эмульгирования жиров.
• Особый интерес при изучении пищеварительной системы обращает на себя спиралевидный кишечник. Его длина очень маленькая, несоизмеримая с потребностями акулы, поэтому внутри него имеется приспособление - спиралевидный клапан. Спиралевидный клапан многократно увеличивает поверхность площади всасывания кишечника.
• Задняя кишка в самой удаленной части имеет расширение – клоаку. Клоака (от лат. Cloaca – труба для стока нечистот) отличается тем, что в нее открывается не только пищеварительная система, но также протоки органов выделения, половых желез.

3. Дыхательная система

• Дыхание осуществляется жабрами. Жаберные крышки, прикрывающие жаберные щели у костных рыб, отсутствуют. Глотка пронизана жаберными щелями, обычно в количестве 5 штук, открывающихся наружу.
• Плавательный пузырь отсутствует: акула всплывает в толще воды или погружается благодаря изменению положения грудных плавников. Без движения акула начинает опускаться на дно, так как ее тело более плотное, чем вода.
• Акула должна постоянно находиться в движении, даже во время сна, иначе поступление воды к жабрам будет недостаточным, а значит, эффективность процессов дыхания снизится. Акула может останавливаться на недолгое время, в таком случае за счет движений ротоглотки акула всасывает воду через отверстия, брызгальца, в жаберный аппарат, осуществляя дыхание.

4. Кровеносная система

• Один круг кровообращения, кровь в сердце только венозная. Сердце состоит из 1 предсердия и 1 желудочка, накачивает венозную кровь в жабры, где она насыщается кислородом, а затем кровь направляется к органам и тканям. Кровеносная система замкнутая, как и у всех хордовых.
• Сила сердечных сокращений недостаточна для поддержания адекватного потребностям давления крови, поэтому акула должна постоянно находиться в движении. При этом происходят мышечные сокращения, которые способствуют движению крови.

5. Выделительная система

• Органы выделения представлены туловищными почками. Имеется особый орган солевого обмена - ректальная железа.
• Ректальная железа - пальцеобразный вырост прямой кишки у хрящевых рыб, обеспечивает выведение избытка солей, которые поступают вместе с пищей и морской водой. Ректальная железа отвечает за осморегуляцию, поддерживает гомеостаз.

6. Нервная система

• Нервная система трубчатого типа, как и у всех хордовых. Органы чувств акулы хорошо развиты. Зрение некоторых акул острее человеческого в 10 раз. Направление и скорость тока воды акула чувствует с помощью специального органа - боковой линии.
• Основная сенсорная система у акул - обонятельная, представленная ноздрями. Акулы способны улавливать запах крови, разведенной в пропорции 1:1 000 000.

7. Половая система

• Хрящевые рыбы раздельнополы, половые железы самцов - семенники, самок - яичники. Половые протоки от желез впадают в клоаку.
• Характерная особенность хрящевых рыб - внутреннее оплодотворение: самец вводит сперму в клоаку самки с помощью птеригоподия - копулятивного органа.
• Образование зиготы происходит в половых путях самки, поэтому и оплодотворение называется - внутреннее. Многим видам хрящевых рыб присуще живорождение, при котором на свет появляется полностью развившийся детеныш.

Хрящекостные рыбы

• Представители этой группы рыб: севрюга, стерлядь, осетр, белуга.
• Скелет преимущественно состоит из хрящевой ткани. Чешуйки сливаются, образуют 5 рядов крупных костных пластинок, которыми покрыто тело. Хорда нерасчлененная, в кишечнике находится спиральный клапан. Это группа ценных промысловых рыб.

Двоякодышащие

• Это древняя группа рыб, которые обладают как жаберным, так и легочным дыханием. Они обитают преимущественно в часто пересыхающих водоемах Южной Америки и Африки. Приспособлены к жизни в водоемах с низким уровнем кислорода. Скелет костно-хрящевой. Их отличительной особенностью является наличие двух кругов кровообращения, предсердие разделено неполной перегородкой. Представители: рогозуб - имеет одно легкое, у остальных представителей два легких - протоптеры, чешуйчатник.

Кистеперые

• Почти вымершая, древняя группа рыб. Единственный сохранившийся на сегодня вид - латимерия, называемая также - целокант.
• Скелет преимущественно хрящевой. Современные латимерии утратили способность дышать атмосферным воздухом: в их организме обнаруживается дегенерированное легкое, но их далекие предки обладали такой способностью и смогли выйти на сушу.
• Скелет плавников латимерии напоминает скелет пятипалой конечности земноводных, что сближает их морфологически. Эти рыбы имеют важное эволюционное значение: именно они дали начало классу земноводных.

Закрепление:

• Кто такие ходовые?
• Кто такие рыбы?
• В чем разница между костными и хрящевыми рыбами?
• В чем особенность ланцетника?
• Какие виды размножений у акул?
• Какие виды чешуи бывает?

Домашнее задание:

• Знать ответы на вопросы из раздела закрепление;
• Знать различие обустройства внутренних систем жизнедеятельности хрящевых и костных рыб.

• «Вконтакте»: vk.com/myetginpro
• «Одноклассники»: ok.ru/etginpro
• «YouTube»: youtube.com/channel/UC5Sv[...]