§ 64. Тип хордовые. Повторение

Определения и обозначения

Тип хордовые — группа животных, для которых характерны хорда, спинная нервная трубка и жаберные щели хотя бы на одной стадии развития. Эти признаки помогают распознавать общий план строения и устанавливать родство животных. Они могут быть заметны не одновременно и не обязательно сохраняются у взрослой особи.

Хорда — внутренний упругий осевой скелет, который у многих позвоночных в ходе развития заменяется позвоночником. Она поддерживает тело и задаёт его продольную ось. Это понятие нужно, чтобы отличать исходную опору тела хордовых от позвоночника.

Спинная нервная трубка — расположенный над хордой зачаток нервной системы хордовых. Из неё развивается центральная нервная система. Её положение над хордой помогает отличить план строения хордовых от животных, у которых нервные структуры расположены иначе.

Позвоночные — хордовые животные, у которых осевой скелет представлен позвоночником и черепом. Позвоночник служит опорой тела, а череп защищает головной мозг. Это понятие обозначает большую группу внутри хордовых, но не охватывает всех представителей типа.

Как это устроено

Хордовых объединяет не просто наличие нескольких похожих частей, а общий план строения: хорда расположена вдоль тела, нервная трубка — над ней, а жаберные щели связаны с передним отделом пищеварительной системы. Такое взаимное расположение важно, потому что признаки образуют согласованную систему, а не случайный набор особенностей. Сходство в строении позволяет объединять животных в один тип и говорить об их родстве. Поэтому при распознавании хордового ищут именно сочетание признаков.

У части хордовых признаки хорошо заметны у взрослых особей, а у других проявляются лишь во время развития. Это происходит потому, что тело животного меняется по мере роста: некоторые структуры преобразуются или исчезают, когда выполняют свою роль на ранней стадии. Если ориентироваться только на внешний вид взрослого животного, можно не заметить его принадлежность к хордовым. Поэтому учитывают и этапы развития, а не только окончательное строение тела.

У позвоночных осевой скелет становится сложнее: вокруг нервной оси формируется позвоночник, а головной отдел защищает череп. Такая опора помогает удерживать тело и делает возможными разнообразные движения. Защита нервной системы особенно важна, поскольку она управляет работой органов и движением. При этом позвоночник не отменяет принадлежность этих животных к хордовым: он развивается у них на основе более общего плана строения.

Позвоночные освоили разные условия жизни, поэтому их группы отличаются способом передвижения, дыханием и размножением. Рыбы приспособлены к жизни в воде, а наземным группам нужны другие способы получать кислород и перемещаться. Способ размножения тоже связан со средой: развитие потомства зависит от того, насколько оно защищено от высыхания и других воздействий. Сравнение этих особенностей помогает понять, какие приспособления позволяют животным жить в разных условиях.

Один отдельный признак не всегда позволяет надёжно определить группу. Например, водная среда обитания сама по себе не доказывает, что перед нами рыба: в воде бывают и животные других групп. Покровы, дыхание и размножение дают более точную картину, когда их рассматривают вместе. Такой способ сравнения помогает не спутать сходство, возникшее из-за похожего образа жизни, с принадлежностью к одной группе.

Сравнение основных групп позвоночных

Сначала выбери нужную строку и сравни значения сразу в нескольких столбцах. Не делай вывод только по среде обитания: проверь также покровы, дыхание и размножение. Таблица показывает типичные особенности, но у отдельных видов могут быть исключения.

Разбор задач

Задача 1. Назовите общие признаки, по которым ланцетника относят к хордовым.

Решение. Нужно искать признаки типа хордовые, а не признаки позвоночных. Ланцетник не имеет позвоночника, но это не мешает отнести его к хордовым. Проверим, присутствуют ли у него характерные особенности общего плана строения.

1. Ищем хорду: у ланцетника вдоль тела проходит упругий осевой стержень.
2. Проверяем нервную систему: над хордой расположена спинная нервная трубка.
3. Учитываем жаберные щели, которые также входят в перечень признаков хордовых.

Ответ: ланцетник относится к хордовым благодаря хорде, расположенной над ней спинной нервной трубке и жаберным щелям. Отсутствие позвоночника означает, что он не позвоночное животное, но не отменяет остальных признаков типа.

Задача 2. Сравните земноводных и пресмыкающихся по покровам тела, дыханию и размножению.

Решение. Сравнивать удобнее по одинаковым критериям, чтобы ни одна группа не получила преимущество из-за случайно выбранного признака. Затем можно связать различия с образом жизни. Земноводные сохраняют тесную связь с влажной средой, а пресмыкающиеся лучше приспособлены к жизни на суше.

1. Покровы: у земноводных кожа голая и влажная, у пресмыкающихся она сухая и покрыта чешуёй.
2. Дыхание: взрослые земноводные используют лёгкие и кожу, пресмыкающиеся дышат лёгкими.
3. Размножение: земноводные обычно откладывают икру в воде; яйца пресмыкающихся имеют оболочки, защищающие зародыш на суше.
4. Проверяем связь признаков: влажная кожа и развитие в воде ограничивают земноводных, а сухие покровы и защищённые яйца помогают пресмыкающимся не терять воду.

Ответ: группы различаются покровами, дыханием и размножением; эти особенности отражают степень их приспособленности к жизни вне воды. Сравнивать их только по месту обитания было бы недостаточно.

Задача 3. Животное имеет перья, передние конечности-крылья и откладывает яйца. Определите его группу и обоснуйте ответ по совокупности признаков.

Решение. Одного признака иногда мало: яйца откладывают представители нескольких групп позвоночных, а способность летать есть не у всех птиц. Поэтому нужно проверить сразу все данные условия и понять, насколько они характерны именно для одной группы. Затем сопоставим их с другими возможными вариантами.

1. Перья — характерный покров птиц; у других перечисленных основных групп позвоночных перьевого покрова нет.
2. Передние конечности-крылья согласуются со строением птиц, хотя сами по себе крылья не доказывают, что животное умеет летать.
3. Откладывание яиц не противоречит выводу, но отдельно не определило бы группу.
4. Объединяем признаки: перья и крылья вместе дают основание отнести животное к птицам, а яйца поддерживают этот вывод.

Ответ: это птица. Вывод основан на сочетании перьев и передних конечностей-крыльев, а не только на размножении яйцами.

Типичные ошибки

Ошибка — считать хорду и позвоночник одним и тем же. Их путают, потому что оба являются внутренней опорой тела и расположены вдоль него. Но хорда — исходный упругий осевой скелет, а позвоночник образован позвонками и характерен для позвоночных. Проверь себя: помни, что хорда бывает у хордовых без позвоночника, например у ланцетника.

Ошибка — ожидать, что у взрослого хордового обязательно видны все признаки типа. Так думают, если принимают описание группы за перечень деталей, которые должны сохраняться всю жизнь. Однако часть признаков проявляется только на ранних этапах развития или позднее преобразуется. Проверка простая: в определении типа есть условие «хотя бы на одной стадии развития».

Ошибка — относить к позвоночным всех хордовых. Её допускают, когда название большой группы принимают за название всех входящих в неё животных. Ланцетник показывает, что хордовое может не иметь позвоночника и черепа. Чтобы проверить классификацию, сначала ищи признаки хордового, а затем отдельно — позвоночник и череп.

Ошибка — определять группу позвоночных только по месту обитания. Вода, суша или воздух могут быть средой для животных разных групп, поэтому такой признак не даёт надёжного ответа. Причина ошибки — внимание к образу жизни вместо строения и размножения. Проверь вывод по нескольким критериям: сопоставь покровы, дыхание и особенности размножения.

Связь с другими темами

Для повторения темы нужны знания об основных системах органов животных и о различиях между беспозвоночными и позвоночными. Эти сведения помогают распознать признаки тела, не смешивая их с особенностями отдельных видов. Понятия хорды и позвоночника связывают общий план строения хордовых с устройством разных классов позвоночных.

Сравнение рыб, земноводных, пресмыкающихся, птиц и млекопитающих помогает объединить материал об отдельных классах в общую классификацию. Сходства и различия показывают, как группы связаны друг с другом и как их строение соответствует образу жизни. Эти знания пригодятся при изучении многообразия животных и их роли в природе.

Что запомнить

• Хордовые имеют хорду хотя бы на одной стадии развития.
• Спинная нервная трубка расположена над хордой.
• Жаберные щели также относятся к характерным признакам хордовых.
• Позвоночные составляют часть типа хордовых.
• У многих позвоночных хорда в ходе развития заменяется позвоночником.
• Группы позвоночных различают по совокупности признаков строения, дыхания и размножения.