Тип хордовые

Определения и обозначения

Тип хордовые — группа животных, для которых характерны хорда, спинная нервная трубка, жаберные щели и постанальный хвост хотя бы на одной стадии развития. Это не значит, что все признаки обязательно видны у взрослого животного: у многих они есть только у зародыша или изменяются при развитии.

Хорда — упругий внутренний осевой тяж, выполняющий опорную функцию. Она проходит вдоль тела и служит своеобразной внутренней опорой, к которой могут крепиться мышцы; благодаря этому животное сохраняет форму и может изгибать тело.

Спинная нервная трубка — полая структура, расположенная над хордой, из переднего отдела которой у позвоночных формируется головной мозг. Её полость и положение отличают её от нервных цепочек многих беспозвоночных, а сама система связывает органы и помогает управлять движениями.

Жаберные щели и постанальный хвост — признаки хордовых, связанные с дыханием, питанием, движением или развитием. Щели представляют собой отверстия в переднем отделе пищеварительной трубки, а постанальным называют хвостовой участок тела, лежащий позади анального отверстия.

Как это устроено

Главные признаки хордовых размещены вдоль оси тела не случайно: вместе они образуют систему опоры, движения и управления. Хорда поддерживает тело изнутри, а мышцы, прикреплённые рядом, могут изгибать его. Над опорным тяжем расположена нервная трубка, поэтому нервные сигналы помогают согласовывать работу мышц и движение всего тела.

У зародыша хорда и нервная трубка закладываются как продольные структуры, и их взаимное положение сохраняется: нервная трубка находится над хордой. У позвоночных вокруг хорды формируются элементы позвоночника, который становится более прочной опорой и защитой. Поэтому у взрослого животного хорда обычно частично или полностью заменена позвоночником, хотя в развитии она была важной.

Жаберные щели сообщают передний отдел пищеварительной трубки с внешней средой. У многих водных хордовых вода проходит через эти щели: пищевые частицы могут задерживаться, а у ряда животных через них происходит газообмен. У наземных позвоночных щели зародыша не становятся жабрами для дыхания; в ходе развития из этой области образуются другие структуры головы и шеи.

Хвост хордовых продолжается за анальным отверстием, поэтому его называют постанальным. Такое расположение отличает его от части тела, находящейся перед отверстием, и связано с общим планом строения хордовых. У водных животных хвост часто помогает создавать толчок при плавании, а у человека и некоторых других позвоночных он исчезает или сильно изменяется ещё до рождения.

Ланцетник отличается от позвоночных тем, что у него нет черепа и позвоночника, а хорда остаётся главной осевой опорой на протяжении жизни. Его нервная трубка не защищена костным черепом, как головной мозг позвоночных. Позвоночных считают более высокоорганизованной группой хордовых из-за развитых органов и сложного внутреннего скелета, который защищает нервную систему и поддерживает тело.

Основные признаки и группы хордовых

Сравнивайте группы по строкам: так видно, какие признаки общие, а какие отличают ланцетника от позвоночных. В графе «Все хордовые» указано, что признак должен проявляться хотя бы на одной стадии, а не обязательно сохраняться всю жизнь.

Разбор задач

Задача 1. Животное имеет хорду, спинную нервную трубку, жаберные щели и хвост позади анального отверстия. К какому типу его относят? Нужно проверить не один внешний признак, а всю характерную совокупность.

1. Находим хорду — внутреннюю осевую опору.
2. Проверяем, что нервная трубка расположена над хордой и является спинной.
3. Учитываем жаберные щели и хвост, продолжающийся за анальным отверстием.
4. Сопоставляем все признаки с диагностическими признаками типа.

Ответ: животное относят к типу хордовых, потому что у него присутствует характерная совокупность признаков этого типа.

Задача 2. У взрослого человека нет хорды и хвоста в исходном виде. Можно ли считать его хордовым животным? Здесь важно отличить признаки взрослого организма от тех, которые появляются в ходе зародышевого развития.

1. Вспоминаем, что для хордовых достаточно наличия основных признаков хотя бы на одной стадии развития.
2. У зародыша человека закладывается хорда и формируются другие признаки хордовых.
3. Прослеживаем изменения: хорда в основном заменяется позвоночником, а хвостовой участок изменяется и не сохраняется как хвост взрослого.
4. Делаем вывод по развитию организма в целом, а не только по внешнему виду взрослого человека.

Ответ: да, человека относят к хордовым, поскольку характерные признаки присутствуют на зародышевой стадии, даже если позднее преобразуются или исчезают.

Задача 3. Сравните ланцетника и рыбу по хорде, нервной системе, скелету и способу дыхания. По сравнению нужно понять, какие черты у них общие и в чём проявляется усложнение позвоночных.

1. У ланцетника хорда служит основной опорой взрослого животного; у рыбы в развитии есть хорда, но у взрослой особи главной опорой становится позвоночник.
2. У обоих животных нервная система связана с общим планом хордовых, но у рыбы головной мозг защищён черепом, а спинной мозг — позвоночником.
3. У ланцетника нет позвоночника и черепа; у рыбы есть внутренний скелет, включающий эти части.
4. Ланцетник пропускает воду через жаберные щели, а рыба дышит жабрами, получающими кислород из воды.

Ответ: оба животных — хордовые и имеют общие черты строения, но у рыбы развиты позвоночник и череп, защищающие нервную систему. Ланцетник сохраняет более простой план строения и использует хорду как главную опору.

Типичные ошибки

Считать хордой позвоночник. Эти структуры легко спутать, потому что обе проходят вдоль тела и связаны с опорой. Но хорда — упругий осевой тяж, а позвоночник состоит из позвонков и характерен для позвоночных. Проверь себя: если говорится о ряде позвонков, это позвоночник, а не хорда.

Утверждать, что все признаки хордовых сохраняются у взрослого животного. Так думают, если рассматривают только взрослые формы и забывают о зародышевом развитии. У человека, например, хорда и хвостовой участок изменяются в ходе развития. Проверь себя: в определении типа ищи условие «хотя бы на одной стадии».

Относить к хордовым любое животное с хвостом. Хвост есть у многих животных, но сам по себе он не доказывает принадлежность к хордовым. Учитывается постанальное положение хвоста и сочетание с другими признаками. Проверь себя: назови также хорду, спинную нервную трубку и жаберные щели.

Путать спинную нервную трубку с брюшной нервной цепочкой беспозвоночных. Обе структуры связаны с управлением организмом, поэтому их можно ошибочно считать одинаковыми. У хордовых нервная трубка расположена на спинной стороне и над хордой, тогда как у многих беспозвоночных нервные узлы и цепочки лежат на брюшной стороне. Проверь себя по положению нервной системы относительно оси тела.

Связь с другими темами

Для понимания темы нужны знания об уровнях организации животных, основных типах беспозвоночных и зародышевом развитии: именно сравнение строения и стадий жизни помогает распознавать признаки хордовых. Эта тема становится основой для изучения позвоночных — рыб, земноводных, пресмыкающихся, птиц и млекопитающих. Сравнивая их с ланцетниками и друг с другом, можно объяснять сходство строения и эволюционное родство животных.

Что запомнить

• Главный осевой признак хордовых — хорда.
• Нервная трубка у хордовых расположена над хордой.
• Жаберные щели находятся в переднем отделе пищеварительной трубки.
• Постанальный хвост расположен позади анального отверстия.
• У позвоночных хорда в основном заменяется позвоночником.
• К хордовым относят ланцетников, оболочников и позвоночных.
• Признаки хордовых могут проявляться только на отдельных стадиях развития.