§ 31. Ланцетник — низшее хордовое животное

Определения и обозначения

Ланцетник — небольшое морское животное, представитель низших хордовых. Обычно он обитает на мелководье, в песчаном грунте, оставляя снаружи передний конец тела. Его относят к хордовым по наличию хорды, нервной трубки и жаберных щелей, а не просто потому, что он живёт в воде.

Хорда — упругий внутренний осевой скелет в виде тяжа. У ланцетника она проходит вдоль тела под нервной трубкой и служит опорой для мышц. Хорда сохраняется на протяжении всей жизни, поэтому животное остаётся хордовым и во взрослом состоянии.

Нервная трубка — продольный тяж нервной ткани, расположенный над хордой. Она проходит вдоль спинной стороны тела и участвует в управлении организмом. Её простое устройство соответствует несложной нервной системе ланцетника.

Жаберные щели — отверстия в стенке глотки, через которые проходит вода. Вместе с движением воды через глотку они помогают задерживать пищевые частицы и выводить воду наружу. Поэтому у ланцетника щели связаны не только с дыханием, но и с фильтрационным питанием.

Как это устроено

Ланцетник приспособлен к жизни у морского дна: он зарывается в песок, оставляя снаружи переднюю часть тела. Через неё вода поступает в рот, а вместе с водой внутрь попадают мелкие пищевые частицы. Такое положение помогает животному оставаться малозаметным и при этом получать воду для питания.

Тело ланцетника вытянутое, с заострёнными передним и задним концами. На переднем конце расположены ротовое отверстие и окружающие его щупальца, которые не пропускают крупные частицы. Обтекаемая форма помогает двигаться в воде и зарываться в песок, а сужение концов уменьшает сопротивление.

Вода с частицами пищи проходит через рот в глотку, а затем сквозь жаберные щели в околожаберную полость и наружу через отверстие — атриопор. В глотке слизь задерживает пищевые частицы, а реснички помогают перемещать их к кишечнику. Так вода одновременно приносит пищу и проходит через дыхательную область, но сама пища не уходит вместе с водой.

Вдоль тела располагаются хорда, нервная трубка и сегментированные мышцы — отдельные участки мышечной ткани. Хорда поддерживает тело, а нервная система передаёт сигналы к мышцам. Попеременные сокращения мышечных сегментов изгибают тело и позволяют ланцетнику плавать или перемещаться в песке.

Кровь у ланцетника движется по сосудам, но отдельного сердца нет: движение поддерживают сокращения стенок некоторых сосудов, а кровь бесцветная. Выделительные органы — нефридии, небольшие трубочки, удаляющие продукты обмена. Самцы и самки обычно раздельны, их половые клетки выходят в воду, где происходит наружное оплодотворение; это проще, чем системы позвоночных с сердцем и более сложными органами.

Строение ланцетника и функции его органов

Сначала найдите в таблице орган или систему, затем сопоставьте особенности строения с выполняемой работой. Такое сравнение показывает, как простое устройство органов связано с образом жизни ланцетника. Таблицу также удобно использовать, чтобы повторить отличия его систем от систем позвоночных.

Разбор задач

Задача 1. Почему описанное животное относят к хордовым?

Условие: животное морское, имеет хорду и жаберные щели, которые сохраняются у взрослой особи. Нужно определить, какие признаки позволяют отнести его к хордовым. Не следует делать вывод только по месту обитания: водными бывают представители разных групп животных.

1. Выделяем признаки из условия: хорду и жаберные щели у взрослого животного.
2. Проверяем, есть ли нервная трубка над хордой: это ещё один характерный признак хордовых.
3. Учитываем, что сохранение хорды во взрослом состоянии отличает ланцетника от многих позвоночных, у которых её сменяют элементы позвоночника.

Ответ: животное относят к хордовым, потому что у него есть характерные для этой группы хорда, нервная трубка и жаберные щели. У взрослого ланцетника хорда не исчезает. Морская среда сама по себе не является признаком хордовых.

Задача 2. Как проходит вода и куда попадает пища?

Условие: нужно проследить путь воды с пищевыми частицами через организм ланцетника. Важно найти место, где пища задерживается, и отделить её путь от пути воды. Это помогает понять, почему жаберные щели связаны с фильтрационным питанием.

1. Вода с частицами поступает через рот в глотку.
2. В глотке слизь задерживает пищевые частицы, а реснички направляют их к кишечнику.
3. Вода проходит через жаберные щели в околожаберную полость и выходит наружу через атриопор.

Ответ: пища задерживается в глотке и затем поступает в кишечник, где переваривается. Вода проходит через жаберные щели и выходит наружу. Значит, пищевые частицы не следуют за потоком воды до выхода.

Задача 3. Чем ланцетник отличается от рыбы?

Условие: сравнить ланцетника и рыбу по наличию хорды, позвоночника, черепа и сердца. Нужно разделить признаки, общие для хордовых, и особенности более сложного строения позвоночных. Сравнение по отдельным органам надёжнее, чем вывод по одному внешнему сходству.

1. Хорда — признак хордовых; у ланцетника она сохраняется всю жизнь, а у рыб осевой опорой служит позвоночник.
2. У рыбы есть череп и позвоночник, а у ланцетника они отсутствуют.
3. У рыбы есть сердце; у ланцетника отдельного сердца нет.

Ответ: ланцетник — хордовое, но не позвоночное животное. Он считается низшим хордовым из-за сравнительно простого строения и отсутствия позвоночника и черепа. Рыба относится к позвоночным и имеет более сложные органы и системы.

Типичные ошибки

Ошибка — считать ланцетника рыбой, потому что он живёт в воде и имеет жаберные щели. Так думают, ориентируясь на среду обитания, но она не определяет группу животного. Проверьте себя: у ланцетника нет позвоночника и черепа, поэтому к рыбам он не относится.

Ошибка — называть хорду позвоночником. Хорда представляет собой цельный упругий тяж, а позвоночник образован отдельными позвонками. Чтобы не перепутать их, спросите себя, есть ли у животного позвонки: у ланцетника их нет.

Ошибка — считать жаберные щели такими же жабрами, как у рыб. Такое сравнение возникает из-за сходства названий и связи с водой, но у ланцетника щели прежде всего пропускают воду через глотку, где фильтруется пища. Проверьте себя, проследив путь частиц: они задерживаются в глотке, а вода выходит через щели.

Ошибка — приписывать ланцетнику сердце и ярко-красную кровь. Так бывает, если переносить на него известные признаки позвоночных, но отдельного сердца у него нет, а кровь бесцветная. Проверяйте описание кровеносной системы целиком: сосуды есть, однако сердца и красного цвета крови нет.

Связь с другими темами

Перед изучением ланцетника пригодятся знания об основных признаках животных, органах и системах органов. Понимание того, как органы объединяются в системы, помогает связать строение глотки, кишечника и мышц с их функциями. Важно также уметь отличать орган от системы органов.

Тема продолжает знакомство с общими признаками типа Хордовые. Ланцетник показывает эти признаки в сравнительно простом виде, поэтому его удобно сопоставлять с позвоночными. Позже сравнение с рыбами поможет увидеть, какие особенности строения появляются у более сложных животных.

Что запомнить

• Ланцетник — морское животное, относящееся к хордовым.
• Хорда сохраняется у ланцетника всю жизнь.
• Нервная трубка расположена над хордой.
• Вода проходит через глотку и жаберные щели; пища задерживается и поступает в кишечник.
• У ланцетника нет позвоночника, черепа и отдельного сердца.
• Ланцетник помогает увидеть основные признаки хордовых в сравнительно простом строении.