Хордовые: общая характеристика и значение

Мы приступаем к изучению новой группы многоклеточных животных — хордовых. Ранее мы изучили беспозвоночных: рассмотрели практически бессмертных губок и кишечнополостных, разнообразных червей, неторопливых моллюсков, причудливых иглокожих, удивительных и таких разных членистоногих. Сегодня рассмотрим животных, которые принципиально отличаются от уже известных нам.

Общая характеристика

Тип Хордовые в настоящее время насчитывает более 60 тыс. видов животных. Они очень разные, но главная черта, которая их объединяет, — наличие хорды по меньшей мере на одном из жизненных циклов.

Хорда — это длинный, прочный тяж или стержень у хордовых животных, который тянется вдоль тела.

К данному типу относятся позвоночные и некоторые беспозвоночные животные. С точки зрения эволюции появление хорды — огромный шаг вперед, который позволил совершить скачок в развитии животного мира на нашей планете.

Хордовые — это двусторонне-симметричные многоклеточные животные, имеющие внутренний скелет, представленный прочным осевым стержнем (хордой).

Хордовые животные освоили все среды обитания. Они живут глубоко в воде, в почве, в воздухе и распространены по всей планете. Они могут быть крошечными, как карликовая землеройка, а могут быть огромными, как кит. Выделяют две группы хордовых — низшие и высшие. 

Низшие хордовые представлены двумя подтипами — Бесчерепные и Оболочники. К бесчерепным относится только класс ланцетников, к оболочникам — аппендикулярии, асцидии и сальпы. У низших хорда представлена эластичным тяжем на спинной стороне тела, идущим от головного (глоточного) отдела тела к хвостовому (кишечному). 

У высших хорда имеется только в зародышевом состоянии и с течением жизни заменяется на хрящевой или костный позвоночник. К высшим хордовым относится подтип Позвоночные, или Черепные. Сюда входят разные группы животных — рыбы, земноводные, птицы, млекопитающие и др. Человек — также представитель хордовых.

Эмбрион (зародыш) — ранняя стадия развития живого организма либо в яйце, либо в теле матери.

Эмбриональный период — период развития живого организма от образования зиготы до рождения или выхода из оболочки яйца. Зигота — клетка, образующаяся в результате оплодотворения.

{"questions":[{"content":"Соотнесите понятия и их определения:[[matcher-1]]","widgets":{"matcher-1":{"type":"matcher","labels":["Хорда","Хордовые","Эмбрион","Эмбриональный период","Зигота"],"items":["длинный, прочный тяж (стержень), расположенный вдоль тела.","двусторонне-симметричные многоклеточные животные, имеющие внутренний скелет — хорду.","ранняя стадия развития живого организма либо в яйце, либо в теле матери.","развитие живого организма от образования зиготы до рождения или выхода из оболочки яйца.","клетка, образующаяся в результате оплодотворения.","аппендикулярии, асцидии и сальпы."]}}}]}

Отличительные черты хордовых

Традиционно выделяют характеристики, которыми обладают все хордовые животные на протяжении всей жизни или в эмбриональный период:

• внутренний скелет — хорда вдоль тела,
• двусторонняя (билатеральная) симметрия тела,
• жаберные щели — парные отверстия в глотке,
• замкнутая кровеносная система,
• нервная система располагается над хордой, а пищеварительная — под,
• являются целомическими животными: имеют вторичную полость тела (целом),
• являются вторичноротыми животными: у зародыша сначала формируется анальное отверстие, а потом ротовое на противоположном конце тела.

{"questions":[{"content":"Выберите свойства, которыми обладают хордовые животные:[[choice-1]]","widgets":{"choice-1":{"type":"choice","options":["Имеют хорду и нервную трубку, находящуюся над ней.","Незамкнутая кровеносная система.","Лучевая (радиальная) симметрия тела.","Имеют вторичную полость тела — целом.","Являются первичноротыми животными."],"explanations":["","Нет, хордовые обладают замкнутой кровеносной системой.","Нет, хордовые обладают билатеральной (двусторонней) симметрией тела.","","Нет, хордовые — вторичноротые животные."],"answer":[0,3]}},"hints":["Незамкнутая кровеносная система — характерный признак беспозвоночных.","У зародыша хордовых сначала формируется анальное отверстие, а потом ротовое на противоположном конце тела."]}]}

Внутреннее строение

Кровеносная система хордовых — замкнутая, что отличает их от изученных нами ранее животных. Сердце (у высших представителей) располагается на брюшной стороне тела под органами пищеварения. У низших хордовых сердца нет, ток крови обеспечивается сокращением сосудов.

Органы дыхания — жабры и легкие в зависимости от среды обитания животного. У некоторых видов есть и кожное дыхание.

Пищеварительная система располагается под хордой и имеет вид кишки с различными отделами. Органы выделения — почки, различающиеся по форме и расположению.

В эмбриональном периоде у всех хордовых есть жаберные щели, которые располагаются в глотке. У низших хордовых и водных позвоночных жаберные щели сохраняются всю жизнь — через них происходит дыхание и фильтрация воды. У сухопутных позвоночных к рождению они исчезают.

Нервная система представлена нервной трубкой, которая находится над хордой. У позвоночных она расширяется в головной части, образуя головной мозг, а сама трубка образует спинной мозг.

Половая система разнообразна. Некоторые низшие хордовые являются гермафродитами (обладают чертами и мужской, и женской особи), но большинство все же раздельнополы. Для них характерно половое размножение.

У водных животных оплодотворение наружное: самка выметывает в воду икринки, а самец — сперматозоиды. Из оплодотворенной икры развиваются личинки. У наземных хордовых оплодотворение внутреннее.

{"questions":[{"content":"Укажите особенности систем органов хордовых:[[grouper-1]]","widgets":{"grouper-1":{"type":"grouper","labels":["Кровеносная система","Дыхательная система","Нервная система","Пищеварительная система"],"items":[["замкнутого типа","сердце располагается на брюшной стороне тела"],["представлена жабрами и легкими"],["представлена нервной трубкой","расположена над хордой"],["расположена под хордой","представлена кишкой"]]}}}]}

Происхождение и эволюционное значение хордовых

Мы уже упомянули о том, что появление хорды у животных привело к появлению огромного биоразнообразия. Однако до сих пор ученые ведут споры о том, кто был общим предком всех хордовых и что способствовало возникновению той самой хорды.

Вероятно, общий предок хордовых выглядел как червеобразное существо, которое обладало хордой, нервной трубкой и жаберными щелями. Внешне он был похож на ланцетника и личинку оболочников и появился более 500 млн лет назад.

С развитием молекулярно-генетических исследований ученым стало известно больше. Наиболее интересны результаты расшифровки генома ланцетника, мужской особи, выловленной в 2003 году на побережье Флориды (США).

Геном — совокупность всех генов живого организма. Ген — это последовательность нуклеотидов (органических соединений) и наименьшая единица наследственной информации, передающаяся от родителей.

Оказалось, что у ланцетника 520 млн пар нуклеотидов (в 6 раз меньше, чем у человека), но он обладает рекордным разнообразием генов. Что это значит?

Ученые считают, что это и привело к колоссальному видовому разнообразию животного мира. От примитивного общего предка с его огромным потенциалом генов появились рыбы, птицы, млекопитающие и многие другие живые организмы.

В процессе эволюции происходили неоднократные дупликации (удваивание) генов. «Лишние» гены получили возможность эволюционировать в новых направлениях. Это открыло путь к появлению невероятных и разнообразных адаптаций: различных форм лап, крыльев, хвостов, ушей, глаз, чешуи, шерсти, перьев, кожи, игл и др.

Часто задаваемые вопросы