34. Подтип Бесчерепные

Определения и обозначения

Подтип Бесчерепные — группа хордовых животных, у которых отсутствуют череп и позвоночник, а хорда сохраняется всю жизнь. Это значит, что ланцетник остаётся хордовым и во взрослом состоянии, хотя у него нет костного или хрящевого скелета, как у позвоночных.

Ланцетник — небольшой морской представитель бесчерепных с вытянутым полупрозрачным телом, заострённым на концах. Его можно представить как маленькое животное, похожее на рыбку, но без плавников и головы, отчётливо отделённой от туловища.

Хорда — упругий внутренний скелет в виде продольного тяжа, поддерживающий тело ланцетника. Она помогает телу сохранять форму и служит опорой для мышц, поэтому животное может изгибаться при плавании.

Атриопор — отверстие, через которое вода выходит из околожаберной полости наружу. Понимание его роли помогает проследить путь воды через тело и связать питание ланцетника с дыханием.

Как это устроено

Ланцетник относится к хордовым, потому что у него есть основные признаки этой группы: хорда, спинная нервная трубка, жаберные щели и хвостовой отдел тела. Эти особенности важны не только для зародышей, как у многих позвоночных, но сохраняются и у взрослого животного. Череп и позвоночник для принадлежности к хордовым не обязательны. Именно отсутствие этих частей скелета отличает бесчерепных от позвоночных.

Тело ланцетника изгибается благодаря совместной работе хорды и мышц, расположенных сегментами — повторяющимися участками вдоль тела. Когда мышцы с одной стороны сокращаются, тело сгибается в эту сторону, а упругая хорда помогает ему распрямиться. Чередование изгибов толкает животное в воде. Так ланцетник передвигается без парных конечностей.

Питание устроено как фильтрация: ланцетник пропускает через тело поток воды, в котором есть мелкие пищевые частицы. Вода входит через рот и проходит в глотку, а её стенки пронизаны многочисленными жаберными щелями. Частицы задерживаются слизью и перемещаются к пищеварительной системе, тогда как вода проходит в околожаберную полость. Из неё поток выходит наружу через атриопор.

Для дыхания тоже необходима вода, постоянно омывающая внутренние поверхности тела. Кислород из воды поступает в организм через стенки глотки с жаберными щелями и через поверхность тела, а углекислый газ выходит обратно. Щели у ланцетника нельзя считать такими же жабрами, как у рыб: они прежде всего обеспечивают прохождение воды и фильтрацию пищи. Газообмен происходит за счёт тонких влажных поверхностей.

Нервная система ланцетника представлена спинной нервной трубкой, но головной мозг и сложные органы чувств у него не развиты. Кровь движется по сосудам благодаря их сокращениям, хотя отдельного сердца у животного нет. Непереваренные остатки выводятся через кишечник, а продукты обмена удаляются, в частности, специальными выделительными трубочками. Ланцетники раздельнополы: половые клетки попадают в воду, где происходит наружное оплодотворение.

Особенности строения и жизнедеятельности ланцетника

Используйте таблицу, чтобы быстро сопоставить строение ланцетника с его образом жизни и функциями органов. Например, фильтрация объясняет, почему вода проходит через глотку, а отсутствие сердца связано с особенностями движения крови. При сравнении с позвоночными особенно важны хорда, череп и позвоночник.

Разбор задач

Задача 1

Условие. Выберите признаки ланцетника: череп, хорда, позвоночник, спинная нервная трубка, жаберные щели, наружное оплодотворение. Чтобы не выбирать наугад, разделим признаки на общие для хордовых и те, которые противоречат строению бесчерепных. Затем проверим каждый вариант.

1. Ищем признаки хордового животного: у ланцетника есть хорда, спинная нервная трубка и жаберные щели.
2. Исключаем череп и позвоночник: бесчерепные не имеют ни того, ни другого.
3. Добавляем наружное оплодотворение: половые клетки ланцетника встречаются в воде.

Ответ: хорда, спинная нервная трубка, жаберные щели и наружное оплодотворение. Череп и позвоночник выбирать не нужно.

Задача 2

Условие. Расположите органы и отверстия по ходу воды: атриопор, рот, глотка, околожаберная полость. Начинать следует с места, через которое вода входит в тело, а заканчивать — отверстием, через которое она выходит. Так порядок можно восстановить по назначению каждой части.

1. Вода поступает в организм через рот.
2. Изо рта поток направляется в глотку, где находится множество жаберных щелей.
3. Через щели вода проходит в околожаберную полость.
4. Из полости вода выходит наружу через атриопор.

Ответ: рот → глотка → околожаберная полость → атриопор. По пути слизь задерживает пищевые частицы, а газообмен идёт через поверхности, омываемые водой.

Задача 3

Условие. Сравните ланцетника и рыбу по наличию хорды, позвоночника, черепа, сердца и способу оплодотворения. Сравнение нужно провести по каждому признаку отдельно, поскольку один общий признак ещё не делает животных одинаково устроенными. Затем объясните, почему ланцетника считают более примитивным представителем хордовых.

1. Хорда есть у ланцетника; у рыб она обычно связана с позвоночником и у взрослого животного в основном заменена им.
2. У рыбы есть позвоночник и череп, а у ланцетника нет ни позвоночника, ни черепа.
3. У рыбы имеется сердце, у ланцетника отдельного сердца нет; наружное оплодотворение может встречаться у обоих.
4. Значит, оплодотворение само по себе не позволяет различить их, а строение скелета и кровообращения показывает различия в сложности.

Ответ: ланцетник более примитивен по организации, потому что сохраняет хорду без позвоночника и не имеет черепа и сердца. При этом он обладает основными признаками хордовых, поэтому его сравнение с рыбами помогает проследить усложнение строения позвоночных.

Типичные ошибки

Называть ланцетника позвоночным животным — ошибка: наличие хорды ещё не означает наличие позвоночника. Иногда эти понятия путают, потому что оба связаны с опорой тела. Проверьте себя вопросом: есть ли у животного отдельные позвонки и череп? У ланцетника их нет.

Неверно считать, что хорда ланцетника в ходе развития заменяется позвоночником. Такая мысль возникает при сравнении с позвоночными, у которых хорда у взрослого животного обычно уступает место позвоночнику. У ланцетника хорда сохраняется всю жизнь. Значит, правильная проверка — уточнить, о какой группе животных идёт речь.

Жаберные щели ланцетника не следует приравнивать к жабрам рыб. Путаница появляется из-за сходного участия этих структур в газообмене. У ланцетника щели также пропускают воду и помогают фильтровать пищу, поэтому нужно учитывать сразу несколько функций. Если в ответе говорится только о дыхании, проверьте, не упущено ли питание.

Нельзя утверждать, что у ланцетника есть сердце с камерами. Кровь действительно движется по сосудам, и из-за этого может показаться, что должно быть сердце. Однако её движение обеспечивается сокращениями сосудов, отдельного сердца нет. Проверяйте формулировку: наличие кровообращения не означает наличие сердца.

Связь с другими темами

Для изучения бесчерепных нужно знать общие признаки хордовых: строение хорды, спинной нервной трубки и жаберных щелей. Эти понятия помогают понять, почему ланцетник относится к хордовым без позвоночника. Позже сравнение с ним пригодится при изучении позвоночных и усложнения их строения в ходе эволюции. Особенно удобно сопоставлять ланцетника с рыбами по скелету, нервной системе и кровообращению.

Что запомнить

• Бесчерепные — древняя группа хордовых, не имеющая черепа и позвоночника.
• Основной представитель бесчерепных — ланцетник.
• Хорда ланцетника сохраняется в течение всей жизни и выполняет опорную функцию.
• Тело ланцетника вытянуто и покрыто кожей, мышцы расположены сегментами.
• Питание происходит путём фильтрации воды через глотку с жаберными щелями.
• У ланцетника нет сердца, головного мозга и парных конечностей.
• Размножение происходит в воде, оплодотворение наружное.