§ 29. Бесчерепные

Определения и обозначения

Бесчерепные — подтип хордовых животных, у которых нет черепа и позвоночника. При этом у них сохраняются основные признаки хордовых: хорда, спинная нервная трубка и жаберные щели. По этим признакам можно узнать родство с другими хордовыми, даже если животное устроено проще позвоночных.

Ланцетник — небольшой морской представитель бесчерепных с вытянутым, заострённым с обоих концов телом. Он обитает на мелководье, часто зарывается в песок и фильтрует воду. Ланцетник важен для изучения: на его примере удобно рассматривать основные признаки хордовых без сложного строения позвоночных животных.

Хорда — упругий внутренний осевой скелет, который проходит вдоль тела ланцетника и сохраняется у него всю жизнь. Она поддерживает тело и помогает мышцам при движении. Хорду нельзя считать позвоночником: это единый опорный тяж, а не цепочка позвонков.

Жаберные щели — отверстия в стенке глотки, через которые проходит вода. Они участвуют в газообмене и помогают фильтровать пищу: частички задерживаются слизью, а вода покидает глотку. Поэтому эти щели выполняют не только дыхательную функцию.

Как это устроено

Тело ланцетника вытянуто и заострено с обоих концов, поэтому животное может двигаться в воде и зарываться в песок. Сверху и снизу вдоль тела тянутся плавниковые складки, а на хвосте они образуют плавник. Эти складки поддерживают форму тела и помогают ему не изгибаться бесконтрольно при движении. Кожа тонкая, и через неё частично происходит газообмен.

Ланцетник относится к хордовым благодаря сочетанию трёх признаков. Хорда проходит вдоль тела и служит внутренней опорой, а над ней расположена спинная нервная трубка. В передней части тела глотку пронизывают жаберные щели. Такое расположение важно: нервная трубка находится на спинной стороне, хорда — ниже неё, а щели открываются из глотки.

Пища поступает вместе с водой: животное открывает рот, и поток попадает в глотку. Внутри есть слизь, которая удерживает мелкие пищевые частицы; затем они направляются в кишечник и перевариваются. Вода проходит через жаберные щели и выводится наружу через особое отверстие. Фильтрация позволяет ланцетнику питаться мелкими организмами и органическими частицами, не разыскивая крупную добычу.

Газообмен происходит через поверхность тела и стенки глотки: кислород из воды поступает в организм, а углекислый газ удаляется. Кровь переносит вещества по сосудам, однако отдельного сердца у ланцетника нет. Движение крови обеспечивают сокращения стенок некоторых сосудов. Такое кровообращение отличается от привычного для многих позвоночных, у которых есть сердце.

Ланцетники раздельнополы: мужские и женские половые клетки образуются у разных особей. Когда клетки созревают, они попадают в воду, поэтому оплодотворение происходит вне тела. Из оплодотворённого яйца развивается личинка, которая некоторое время плавает в воде. Затем она превращается во взрослое животное и начинает вести характерный для ланцетника образ жизни.

Признаки строения и жизнедеятельности ланцетника

Сначала выберите признак, который нужно проверить, а затем сопоставьте его с особенностью ланцетника. Таблица помогает отличить общие признаки хордовых от тех, которых у животного нет, например черепа и позвоночника. По ней удобно составить краткое описание ланцетника или сравнить его с позвоночным.

Разбор задач

Назовите признаки, по которым ланцетника относят к хордовым.

Чтобы ответить, нужно не просто указать, что ланцетник живёт в воде, а найти в его строении характерные признаки типа. Сравните его с общим планом строения хордовых. Не подменяйте признаки наличием позвоночника: у ланцетника его нет.

1. Проверьте, есть ли внутренний осевой опорный тяж. У ланцетника есть хорда, которая проходит вдоль тела.
2. Посмотрите, где расположена нервная система. Над хордой находится спинная нервная трубка.
3. Найдите особенности глотки. В её стенках есть жаберные щели.

Ответ: ланцетника относят к хордовым, потому что у него есть хорда, спинная нервная трубка и жаберные щели. Эти признаки сохраняются, хотя животное не имеет черепа и позвоночника.

Опишите путь воды и частиц пищи от попадания в организм ланцетника до удаления воды.

Здесь важно проследить путь отдельно для пищи и для воды: сначала они движутся вместе, а затем их пути различаются. Пища остаётся в организме и направляется в пищеварительную систему. Вода проходит через глотку и покидает тело.

1. Вода с мелкими частицами пищи поступает через рот в глотку.
2. Слизь задерживает частицы пищи и направляет их в кишечник, где пища переваривается.
3. Вода проходит из глотки через жаберные щели и выходит наружу через выводное отверстие.

Ответ: путь воды — рот, глотка, жаберные щели, выводное отверстие. Частицы пищи задерживаются слизью и попадают в кишечник, поэтому жаберные щели участвуют и в фильтрации пищи, и в газообмене.

Сравните ланцетника с типичным позвоночным по наличию хорды, черепа, позвоночника и сердца; сделайте вывод о его положении среди хордовых.

Сравнивая животных, разделите признаки на имеющиеся и отсутствующие. Наличие хорды ещё не означает, что есть позвоночник: это разные опорные структуры. Для точного вывода учитывайте все четыре признака, а не только водную среду обитания.

1. У ланцетника хорда сохраняется всю жизнь; у типичного позвоночного позвоночник окружает спинной мозг, а хорда обычно заменяется или сохраняется лишь частично.
2. У ланцетника нет черепа и позвоночника, тогда как у типичного позвоночного есть череп и позвоночник.
3. У ланцетника нет отдельного сердца; у типичного позвоночного сердце имеется.

Ответ: ланцетник — хордовое, но не позвоночное животное. Его сближают с позвоночными общие признаки хордовых, а отсутствие черепа и позвоночника отличает его от них и позволяет отнести к бесчерепным.

Типичные ошибки

Ошибка — называть хорду позвоночником. Их путают, потому что обе структуры проходят вдоль тела и выполняют опорную функцию. Проверьте себя: позвоночник состоит из позвонков, а хорда ланцетника представляет собой единый упругий тяж; позвоночника у него нет.

Ошибка — считать жаберные щели нужными только для дыхания. Такое объяснение кажется очевидным из-за слова «жаберные», но оно не учитывает фильтрацию воды. Вспомните путь пищи: слизь задерживает частицы в глотке, а вода выходит через щели. Значит, щели связаны и с питанием, и с газообменом.

Ошибка — приписывать ланцетнику сердце. Его кровеносная система переносит кровь по сосудам, поэтому легко предположить, что есть и орган, который её перекачивает. Однако отдельного сердца нет: движение крови обеспечивают сокращения сосудов. Чтобы проверить ответ, не переносите автоматически признаки позвоночных на бесчерепных.

Ошибка — считать ланцетника рыбой. К такому выводу подталкивают водная среда и вытянутая форма тела. Но место обитания не определяет группу животного: ланцетник относится к бесчерепным, а не к рыбам. Проверяйте классификацию по строению и основным признакам, а не по внешнему сходству.

Связь с другими темами

Для понимания бесчерепных нужно знать общие признаки типа Хордовые: хорду, спинную нервную трубку и жаберные щели. Также важно различать осевой скелет и позвоночник: хорда служит опорой, но не состоит из позвонков. Это поможет не путать бесчерепных с позвоночными и правильно описывать их строение.

Тема пригодится при сравнении бесчерепных с позвоночными: можно увидеть, какие признаки у них общие, а какие различаются. Такое сравнение помогает проследить разнообразие хордовых и понять, почему ланцетник важен для изучения их эволюции. При этом не следует считать его прямым предком современных позвоночных только из-за более простого строения.

Что запомнить

• Ланцетник — представитель подтипа Бесчерепные.
• У ланцетника нет черепа и позвоночника.
• Хорда сохраняется у него всю жизнь.
• Нервная система представлена спинной нервной трубкой.
• Жаберные щели участвуют в фильтрации пищи и газообмене.
• У ланцетника нет сердца.
• Оплодотворение наружное, развитие начинается в воде.