39. Тип Хордовые

Определения и обозначения

Тип Хордовые — группа животных, у которых на какой-либо стадии жизни есть хорда, нервная трубка и связанные с общим планом строения жаберные щели. К хордовым относятся ланцетники и позвоночные животные, например рыбы, птицы и млекопитающие. Общие признаки помогают увидеть родство животных, даже если взрослые представители сильно отличаются внешне.

Хорда — внутренний упругий тяж, который служит осевой опорой тела. Она поддерживает тело и помогает ему сохранять форму, оставаясь достаточно гибкой для движений. У многих хордовых, в том числе позвоночных, хорда позднее частично или полностью уступает свою опорную роль позвоночнику.

Нервная трубка — расположенная над хордой продольная трубка из нервной ткани. Она развивается в центральную нервную систему — органы, которые принимают сигналы и управляют работой организма. Такое положение отличает общий план хордовых и помогает правильно различать его основные части.

Жаберные щели — отверстия в стенке переднего отдела кишечной трубки, сообщающие его с внешней средой. У водных животных они могут участвовать в дыхании, а у некоторых хордовых заметны лишь в ходе развития. Их наличие на определённом этапе — ещё один признак общего плана строения, а не обязательная черта каждого взрослого животного.

Как это устроено

Общий план строения хордовых связан с двусторонней симметрией: тело можно разделить на сходные правую и левую стороны одной плоскостью. Вдоль тела расположена хорда, над ней — нервная трубка, а под ней — кишечная трубка. Такое расположение образует единую осевую систему: хорда поддерживает тело, нервная трубка связывает его части управлением, а кишечник проводит пищу. У разных животных детали строения меняются, но взаимное расположение этих главных частей позволяет распознать общий план.

Признаки хордовых не обязательно сохраняются всю жизнь, потому что в ходе развития организм меняется. У зародыша могут появиться хорда или жаберные щели, которые у взрослого животного уже не видны. Поэтому при определении типа важно учитывать хотя бы одну стадию развития, а не судить только по облику взрослой особи. Благодаря этому к хордовым относят животных с очень разным внешним строением.

Хорда служит гибкой внутренней опорой и помогает телу не терять форму. У многих позвоночных вокруг осевой опоры формируется позвоночник — скелет из позвонков, который становится прочной опорой тела и защищает спинной мозг. Поэтому у взрослого животного хорда может уменьшиться или перестать быть заметной, хотя в его развитии она была. Позвоночник и хорда связаны общей опорной ролью, но устроены по-разному.

Жаберные щели связаны с передней частью кишечной трубки и у водных животных помогают воде проходить через глотку, участвуя в дыхании. Для животного, живущего в воде, такой путь движения воды полезен, поскольку через жабры организм получает кислород. У наземных позвоночных дыхание устроено иначе, поэтому жаберные щели не остаются у них органами дыхания взрослого животного. Однако на ранних стадиях развития они могут появляться, показывая общий план хордовых.

Ланцетник — небольшое морское животное, у которого признаки хордовых хорошо выражены и у взрослой особи. Вдоль его тела тянется хорда, над ней расположена нервная трубка, а ниже проходит кишечная трубка; в области глотки имеются жаберные щели. Поскольку эти части легко соотнести друг с другом, ланцетник удобен для изучения общего плана типа. На его примере можно отделить признаки, общие для хордовых, от особенностей отдельных групп позвоночных.

Основные признаки хордовых

Сначала найдите в таблице расположение каждой части относительно хорды, затем сравните, когда признак проявляется. Это помогает не требовать от взрослого животного наличия всех признаков одновременно. Последний столбец показывает, какую роль выполняет часть или почему она важна для определения хордового плана.

Разбор задач

Задача 1

Условие. У ланцетника найдите хорду и нервную трубку. Укажите, как они расположены относительно друг друга и кишечной трубки. Здесь нужно не просто перечислить части, а установить их порядок в теле. Для ответа мысленно проведём линию от спинной стороны к брюшной.

1. Найдём хорду: она проходит вдоль тела и служит его внутренней осевой опорой.
2. Сравним положение нервной трубки с хордой: нервная трубка находится над ней, со стороны спины.
3. Определим положение кишечной трубки: она проходит под хордой, ближе к брюшной стороне.
4. Запишем порядок сверху вниз: нервная трубка, хорда, кишечная трубка.

Ответ. У ланцетника нервная трубка расположена над хордой, а кишечная трубка — под хордой. Такое взаимное расположение соответствует общему плану строения хордовых. При проверке важно не перепутать положение нервной и кишечной трубок.

Задача 2

Условие. У взрослого животного хорды не видно, но она была у зародыша. Можно ли отнести животное к хордовым? В условии отдельно указаны взрослое животное и зародыш, поэтому ответ зависит от того, когда именно должен проявляться признак. Сравним условие с правилом определения хордовых.

1. Вспомним, что хорда — один из основных признаков типа Хордовые.
2. Уточним, требуется ли её наличие у взрослого животного: нет, достаточно, чтобы хорда присутствовала на одной стадии развития.
3. Сопоставим это правило с условием: хорда была у зародыша, значит, необходимый признак проявлялся.
4. Сделаем вывод, не принимая отсутствие хорды у взрослой особи за опровержение.

Ответ. Да, животное можно отнести к хордовым, потому что хорда была у него на стадии зародыша. У многих позвоночных позднее её опорную роль принимает позвоночник. При классификации учитывают развитие организма, а не только его взрослое строение.

Задача 3

Условие. Сравните ланцетника и взрослое млекопитающее: укажите, какие основные признаки хордовых у них общие, а какие могут быть выражены по-разному. Оба животного принадлежат к одному типу, но взрослый ланцетник сохраняет простой план строения, тогда как строение млекопитающего сложнее. Сравнение должно показать и общность, и различия, не смешивая признаки типа с частностями.

1. Назовём основу сравнения: у хордовых хорда имеется хотя бы на одной стадии, а нервная трубка располагается над ней.
2. У ланцетника хорда и нервная трубка хорошо выражены у взрослого животного; кишечная трубка находится под хордой.
3. У млекопитающего хорда заметна прежде всего в развитии зародыша, а позднее опорную роль выполняет позвоночник.
4. Сравним жаберные щели: у ланцетника они связаны с областью глотки, у млекопитающего появляются на ранней стадии развития и не служат органами дыхания взрослой особи.

Ответ. Общими являются признаки общего плана и их проявление хотя бы на одной стадии развития. У взрослого ланцетника хорда и жаберные щели сохраняются заметными, а у млекопитающего эти признаки выражены иначе: хорду сменяет позвоночник, щели остаются только ранним этапом развития. Различия во взрослом строении не отменяют принадлежности обоих животных к хордовым.

Типичные ошибки

Ошибка — считать, что хорда обязательно остаётся у взрослого животного. Так думают, потому что представляют признак типа как деталь, которая должна быть заметна всю жизнь. Но у многих хордовых хорда есть только на ранней стадии или позднее заменяется позвоночником. Проверь себя: выясни, была ли хорда у зародыша, а не только осмотри взрослое животное.

Ошибка — называть хорду позвоночником или считать эти понятия равными. Их путают из-за общей опорной роли, но хорда — упругий тяж, а позвоночник — скелет из позвонков. Позвоночник может принимать на себя опорную роль хорды, однако устроен иначе. Проверь себя: если говорится о позвонках, это позвоночник; если о гибкой осевой опоре, это хорда.

Ошибка — утверждать, что жаберные щели есть у всех взрослых хордовых. Такое заключение появляется, если не учитывать изменения при развитии и связывать название щелей только с дыханием. У наземных позвоночных они заметны на ранних стадиях, а у взрослых не работают как жабры. Проверь себя: уточни, о какой стадии жизни и каком животном идёт речь.

Ошибка — помещать нервную трубку под хордой. Иногда порядок путают, потому что запоминают названия частей отдельно, не представляя их расположение в теле. У хордовых нервная трубка находится над хордой, а кишечная трубка — под ней. Проверь себя: расположи части сверху вниз и проговори последовательность: нервная трубка, хорда, кишечная трубка.

Связь с другими темами

Для изучения хордовых пригодятся знания о системах органов животных, двусторонней симметрии и скелете. Различие между внутренним и наружным скелетом помогает понять, почему хорда и позвоночник относятся к внутренним опорным структурам, но не являются одним и тем же. Общий план хордовых связывает строение ланцетника с устройством позвоночных животных. Он понадобится при сравнении рыб, земноводных, пресмыкающихся, птиц и млекопитающих и помогает проследить особенности их осевого скелета и нервной системы.

Что запомнить

• Хордовые имеют хорду хотя бы на одной стадии развития.
• Нервная трубка расположена над хордой.
• Кишечная трубка находится под хордой.
• Жаберные щели связаны с передним отделом кишечной трубки.
• У многих позвоночных хорда в ходе развития заменяется позвоночником.
• Ланцетник наглядно показывает основные признаки хордовых.