§ 16. Общая характеристика хордовых. Ланцетники

Определения и обозначения

Хордовые — тип животных, для которых характерны хорда, нервная трубка на спинной стороне, жаберные щели и хвостовой отдел тела. Эти признаки описывают общий план организма и позволяют узнать хордовых среди других животных. У разных представителей они могут изменяться, но связанный с ними план строения сохраняется.

Хорда — упругий внутренний осевой скелет, поддерживающий тело хордового животного. Она проходит вдоль тела и служит опорой для мышц. Благодаря хорде тело не теряет форму при движении, а у позвоночных животных она в дальнейшем обычно заменяется позвоночником.

Ланцетник — небольшое морское хордовое животное, сохраняющее основные признаки типа во взрослом состоянии. Он относится к бесчерепным, потому что у него нет черепа и позвоночника. По его строению удобно изучать исходный, относительно простой план тела хордовых.

Жаберные щели — отверстия в переднем отделе кишечной трубки, участвующие у ланцетника в фильтрации пищи и газообмене. Через них вода выходит из глотки наружу. Поэтому жаберные щели помогают одновременно питаться и получать кислород.

Как это устроено

Хорду, спинную нервную трубку, жаберные щели и хвостовой отдел считают главными признаками хордовых, потому что они образуют единый план тела. Хорда поддерживает организм, нервная трубка связывает органы с головным концом, а жаберные щели связаны с питанием или дыханием. Хвостовой отдел помогает двигаться и расположен позади анального отверстия, что отличает его от простого выроста тела. У некоторых животных эти признаки заметны только на ранних стадиях развития.

Нервная трубка у хордовых лежит над хордой, а кишечник — под ней. Такое расположение создаёт спинную сторону с органами управления и брюшную сторону с пищеварительной системой. Нервные сигналы идут по трубке к мышцам, а хорда служит для них опорой. Поэтому положение органов связано не со случайным размещением, а с согласованной работой движения и нервной системы.

У ланцетника хорда проходит от переднего конца тела до хвоста и остаётся главным осевым скелетом. По бокам расположены мышцы, разделённые на сегменты; их последовательные сокращения изгибают тело то в одну, то в другую сторону. Нервная трубка находится над хордой, а хвостовой отдел с плавниковой складкой увеличивает толчок воды. Такое строение позволяет животному зарываться передней частью в грунт и плавно перемещаться.

Ланцетник добывает пищу фильтрацией. Вода входит через рот, направляется в глотку и проходит через многочисленные жаберные щели, а слизь задерживает мелкие организмы и частицы. Реснички перемещают пищу в кишечник, тогда как очищенная вода выходит наружу через особое отверстие. Так животное получает питательные вещества, не преследуя добычу.

Ланцетник дышит всей поверхностью тела и стенками жаберного аппарата: кислород из воды поступает в кровь, а углекислый газ выходит наружу. Ланцетники раздельнополы, их половые клетки попадают в воду, где происходит наружное оплодотворение. Из яйца развивается личинка, которая постепенно приобретает признаки взрослого животного. Ланцетника считают наиболее простым представителем хордовых, потому что он сохраняет исходные признаки типа и не имеет сложных органов позвоночных.

Признаки хордовых и особенности ланцетника

Таблицу удобно читать по строкам: сначала найдите общий признак, затем сравните его проявление у ланцетника. По столбцам можно увидеть, какие особенности являются общими для типа, а какие описывают именно это животное.

Разбор задач

Задача 1

Условие. По описанию животного нужно определить, относится ли оно к хордовым: у него есть спинная нервная трубка, хорда, жаберные щели и хвостовой отдел. Нельзя делать вывод только по месту обитания или внешнему виду. Нужно проверить основные признаки типа.

1. Сопоставим описание с признаками хордовых: хорда присутствует.
2. Проверим остальные признаки: нервная трубка расположена на спинной стороне, есть жаберные щели и хвостовой отдел.
3. Сделаем общий вывод по совокупности признаков, а не по одному из них.

Ответ. Животное относится к хордовым. В описании указаны все четыре основных признака типа, поэтому среда обитания и форма тела уже не меняют результата.

Задача 2

Условие. Нужно расположить нервную трубку, кишечник, мышцы и жаберные щели относительно хорды ланцетника. Затем следует объяснить значение такого положения. Для ответа нужно представить тело животного в виде продольной схемы.

1. Хорда проходит в центре тела вдоль его оси, а нервная трубка лежит над ней, на спинной стороне.
2. Кишечник расположен под хордой, на брюшной стороне; мышцы находятся по бокам хорды.
3. Жаберные щели расположены в переднем отделе кишечной трубки, то есть в области глотки, и открываются наружу.

Ответ. Такое расположение образует характерный план хордовых: хорда поддерживает тело, мышцы опираются на неё, нервная трубка управляет движением, а кишечник и жаберный аппарат обеспечивают питание и дыхание. Благодаря этому органы работают согласованно.

Задача 3

Условие. Нужно объяснить, как ланцетник получает пищу и кислород из воды, проходящей через организм. В ответе важно не смешать фильтрацию с газообменом. Оба процесса идут во время движения воды через глотку.

1. Вода входит через рот и поступает в глотку, где находится жаберный аппарат.
2. Слизь и движения ресничек задерживают мелкие пищевые частицы и направляют их в кишечник.
3. Кислород растворённой в воде поступает через стенки жаберного аппарата и поверхность тела, а вода выходит наружу через жаберные щели.

Ответ. Ланцетник питается фильтрацией: отделяет пищевые частицы от потока воды. Одновременно проходящая вода приносит кислород, поэтому жаберный аппарат участвует и в питании, и в дыхании.

Типичные ошибки

Считать хордой позвоночник. Ошибка возникает из-за того, что оба образования поддерживают тело. Хорда — упругой тяж, а позвоночник — ряд позвонков; проверить себя можно, спросив, есть ли отдельные позвонки.

Называть жаберные щели жабрами. Их путают, потому что оба образования связаны с дыханием в воде. Щели — отверстия, через которые проходит вода, а жабры являются специальным дыхательным аппаратом; нужно уточнить, о чём именно говорится.

Утверждать, что хорда есть только у ланцетника. Так думают после изучения его строения, забывая, что хорда — общий признак хордовых. Проверка проста: вспомните, что у позвоночных она есть на ранних стадиях, хотя у взрослых часто заменяется позвоночником.

Описывать ланцетника как рыбу. Внешнее сходство связано с вытянутым телом и плавниковой складкой, но у ланцетника нет черепа и позвоночника. Чтобы не ошибиться, проверяйте не форму тела, а наличие характерных органов и способ питания.

Связь с другими темами

Для понимания темы нужны знания о признаках животных, двусторонней симметрии, кишечной и нервной системах, а также о питании и дыхании водных организмов. Ланцетник помогает перейти от общего плана хордовых к изучению позвоночных и понять усложнение их строения. Сравнение с ним показывает, как устроены рыбы, земноводные, пресмыкающиеся, птицы и млекопитающие.

Что запомнить

• Хордовые имеют хорду, спинную нервную трубку, жаберные щели и хвостовой отдел.
• Хорда — внутренний осевой скелет хордовых.
• У хордовых нервная трубка расположена над хордой.
• Ланцетник — морское животное из группы бесчерепных.
• Ланцетник питается фильтрацией пищевых частиц из воды.
• Жаберные щели ланцетника участвуют в питании и дыхании.
• Ланцетник сохраняет основные признаки хордовых во взрослом состоянии.