§ 46. Тип хордовые

Определения и обозначения

Тип Хордовые — группа животных, у которых на определённом этапе развития имеются характерные признаки хордовых. Это значит, что признаки могут быть заметны не всю жизнь, а лишь у зародыша или молодого животного. Такое определение помогает объединять животных по общему плану строения, даже если взрослые представители выглядят очень по-разному.

Хорда — упругий внутренний осевой скелет, расположенный на спинной стороне тела. Она поддерживает тело и служит опорой для мышц. Слово «осевой» означает, что хорда проходит вдоль тела; по её положению можно отличить хордовых от животных с другим устройством внутренней опоры.

Нервная трубка — полый тяж нервной ткани, расположенный над хордой. Из неё формируются отделы нервной системы, а у позвоночных — головной и спинной мозг. Это определение помогает не перепутать нервную трубку с хордой: первая относится к нервной системе, а вторая служит опорой тела.

Жаберные щели — отверстия в стенке глотки, которые у разных хордовых связаны с дыханием или сохраняются только на ранних этапах развития. Глотка — участок пищеварительной системы за ротовой полостью. Щели помогают воде проходить через неё у некоторых животных, а их наличие на ранних стадиях показывает общий план развития хордовых.

Как это устроено

Положение хорды, нервной трубки и глотки помогает распознать общий план строения хордовых. Хорда проходит вдоль тела и находится под нервной трубкой, а впереди неё расположена глотка. Такое взаимное расположение важно: если смотреть только на форму взрослого животного, родство разных хордовых может быть неочевидным, но порядок основных частей сохраняется.

Хорда и нервная трубка возникают в ходе развития животного. У многих позвоночных затем формируется позвоночник, который частично или полностью заменяет хорду. Причина такого изменения — развитие опорной системы: позвоночник становится основой скелета туловища, а хорда может уменьшиться или исчезнуть. Поэтому при определении группы учитывают не только строение взрослого животного, но и его развитие.

Жаберные щели и хвост за анальным отверстием могут быть хорошо заметны у одних хордовых и временными признаками у других. Щели у некоторых животных сохраняются и участвуют в дыхании, а у других появляются лишь на ранних стадиях. Хвост — часть тела позади анального отверстия — тоже может изменяться по мере развития. Именно поэтому отсутствие заметных щелей или длинного хвоста у взрослого животного ещё не доказывает, что оно не относится к хордовым.

Ланцетник наглядно показывает основные признаки типа, потому что у него они хорошо выражены. Его хорда сохраняется всю жизнь, нервная трубка проходит над ней, а жаберные щели находятся в области глотки. У многих других хордовых отдельные признаки меняются сильнее, поэтому ланцетника удобно использовать для знакомства с общим планом строения. При этом он не является уменьшенной рыбой: у него нет позвоночника и черепа.

Разнообразие хордовых объясняется изменением общего плана строения в ходе эволюции. У позвоночных появились череп и позвоночник, а хорда могла уступить им роль главной опоры. Другие признаки тоже могли преобразоваться или сохраниться только на ранних стадиях развития. Общие особенности происхождения при этом не исчезают, поэтому животных можно отнести к одному типу, даже если их взрослое строение заметно различается.

Основные признаки хордовых и их проявление у ланцетника

Сопоставляй признаки по строкам: так видно не только их расположение, но и то, как они проявляются у конкретного животного. Если у изучаемого животного признак отсутствует у взрослой особи, выясни, мог ли он появляться на более ранней стадии. Таблица особенно полезна для сравнения ланцетника с позвоночными.

Разбор задач

Задача 1. На схеме животного обозначены хорда и нервная трубка. Определите, какой из этих органов расположен ближе к спинной стороне тела. Чтобы не ошибиться, нужно вспомнить их взаимное расположение, а не ориентироваться на название или функцию. Рассуждаем по шагам.

1. Находим на схеме спинную сторону тела: она противоположна брюшной.
2. Вспоминаем, что нервная трубка лежит над хордой, ближе к спинной стороне.
3. Сравниваем положение двух обозначенных органов и выбираем тот, который расположен выше.

Ответ: ближе к спинной стороне находится нервная трубка. Хорда расположена под ней.

Задача 2. У животного хорда заметна только на ранней стадии развития, а у взрослого имеется позвоночник. Объясните, может ли оно относиться к хордовым. Здесь важно выяснить, на каком этапе проявляется признак, а не проверять только строение взрослой особи. Используем определение типа.

1. Устанавливаем, что хорда действительно появляется у животного на ранней стадии развития.
2. Учитываем, что признаки хордовых могут быть временными и не обязаны сохраняться всю жизнь.
3. Принимаем во внимание, что у многих позвоночных хорда позднее частично или полностью заменяется позвоночником.

Ответ: да, животное может относиться к хордовым. Появление хорды на одном из этапов развития соответствует характерному признаку этого типа.

Задача 3. Сравните ланцетника и позвоночное животное по хорде, нервной трубке и жаберным щелям. Объясните, почему различия не исключают их принадлежности к одному типу. Сначала сравниваем не внешний вид, а признаки из общего плана строения. Затем учитываем, как они меняются при развитии.

1. У ланцетника хорда сохраняется всю жизнь, а у позвоночного может быть заменена позвоночником.
2. У обоих животных нервная трубка связана с общим планом хордовых, но у позвоночного из неё формируются головной и спинной мозг.
3. Жаберные щели у ланцетника хорошо выражены; у позвоночного они могут быть временными или преобразованными.

Ответ: различия не мешают отнести обоих животных к хордовым, потому что признаки типа проявляются на определённых этапах развития, а общий план строения может изменяться. У позвоночных дополнительно развиваются череп и позвоночник.

Типичные ошибки

• Ошибка — считать, что хорда должна сохраняться у взрослого животного. Так думают, потому что представляют её обязательной постоянной частью скелета, но у многих позвоночных она заменяется позвоночником. Проверь себя вопросом: была ли хорда у животного на ранней стадии развития?

• Ошибка — путать положение хорды и нервной трубки. Их легко поменять местами, если запомнить только названия, а не взаимное расположение. Проверь себя: нервная трубка находится над хордой, ближе к спинной стороне тела.

• Ошибка — полагать, что жаберные щели есть только у животных, которые дышат жабрами. Такое представление возникает из-за слова «жаберные», но щели у некоторых хордовых заметны лишь на ранних стадиях развития. Проверь, говорится ли о взрослом животном или о его развитии.

• Ошибка — считать ланцетника рыбой. Его вытянутое тело может напоминать рыбу, однако внешнего сходства недостаточно для определения группы. Проверь наличие позвоночника и черепа: у ланцетника их нет, поэтому рыбой он не является.

Связь с другими темами

Перед изучением хордовых полезно уметь различать части тела животного, нервную систему, органы дыхания и внутренний скелет. Эти знания помогают понять, почему нервная трубка, жаберные щели и хорда — разные структуры, а не части одного органа. Тема служит основой для изучения позвоночных животных и сравнения их строения с другими хордовыми. Представление об общем плане строения пригодится при знакомстве с эволюцией животных и развитием позвоночных.

Что запомнить

• Хордовые — животные с общим планом строения, характерные признаки которого проявляются хотя бы на одном этапе развития.
• Хорда расположена под нервной трубкой.
• У многих позвоночных хорда в ходе развития заменяется позвоночником.
• Жаберные щели находятся в области глотки.
• Хвост хордовых продолжается за анальным отверстием.
• Ланцетник — пример хордового животного, у которого основные признаки хорошо выражены.