Подтип Позвоночные как наиболее успешная группа Хордовых: Часть 1

Видео

Конспект

Общая характеристика подтипа, продвинутые черты среди прочих Хордовых. Базальное деление - Бесчелюстные и Челюстноротые, специфика современных Бесчелюстных.

Среди всех представителей типа Хордовые позвоночные животные являются самым разнообразным подтипом. К этой группе относятся порядка 8-9 классов очень разных и непохожих друг на друга животных от миног и примитивных рыб до птиц и млекопитающих (Рис 1).

1.jpeg Что заставило позвоночных животных что-то перестраивать в своем строении? В первую очередь, это увеличение размеров и увеличение двигательной активности. Именно эти факторы привели к изменениям опорной системы, чтобы она могла выдерживать нагрузки. Изменилась и усложнилась нервная и кровеносная системы, чтобы организм мог лучше реагировать на изменения во внешней среде и снабжать питательными веществами и кислородом все свои ткани.

Позвоночные животные обладают мускульным сердцем, состоящим из поперечнополосатых мышц, которое перемещает кровь строго в одном направлении. Абсолютно у всех позвоночных животных сердце всегда имеет две центральные камеры предсердие и желудочек. Наземные позвоночные животные начнут увеличивать число этих камер, и, например, млекопитающие и птицы будут обладать двумя предсердиями и двумя желудочками.

В связи с увеличением размеров организма, хорду стало необходимо чем-то усиливать, сделать ее более прочной, чтобы она могла выдержать возросшие механические нагрузки, а также стало необходимо защищать нервную трубку от повреждений в связи с возросшей двигательной активностью. В связи с этим в соединительнотканной оболочке хорды начинают закладываться палочковидные хрящевые элементы, которые начнут защищать центральную нервную систему от сжатия. В таком примитивном виде мы можем увидеть эту структуру у представителей группы круглоротых - это миноги и отчасти миксины.

Более высокоорганизованные позвоночные животные на основе этих простых хрящевых закладок будут строить полноценный позвоночник. В истории позвоночных животных хорда исчезает достаточно поздно. Полностью хорда, как опорная структура, исчезнет только у бесхвостых амфибий: лягушек, жаб и квакш.

Нервная система позвоночных животных сильно усложняется в связи с тем, что позвоночные животные обладают сложными, многоклеточными органами чувств. В первую очередь это внутреннее ухо, которое обеспечивает восприятие звуковых колебаний и чувство равновесия за счет наличия полукружных каналов, также появляются глаза, сложный обонятельный анализатор. Для обработки всех сигналов, которые поступают от сложных органов чувств, у позвоночных животных увеличивается передняя часть нервной трубки, появляются отделы головного мозга.

Уменьшение числа жаберных щелей у представителей подтипа Позвоночные указывает на смену питания, а также говорит о том, что позвоночные животные используют жаберные щели не столько для питания, сколько для дыхания.

Подтип Позвоночные также называется подтипом Черепные, внутри которого выделяется 2 группы: бесчелюстных и челюстноротых. Челюстноротые — это основное разнообразие позвоночных животных, начиная с хрящевых рыб и заканчивая млекопитающими. К бесчелюстным в современной фауне относятся всего две группы организмов - миноги и миксины, которых объединяют в класс Круглоротые.

Бесчелюстные - это древняя и примитивная группа, представители которой еще не обзавелись полноценным позвоночником, у этих животных существуют только небольшие хрящевые закладки, лежащие либо с верхней, либо с нижней стороны от хорды. На протяжении всей жизни основной опорной структурой бесчелюстных животных является хорда. Еще одной важной чертой бесчелюстных является отсутствие челюстного аппарата. Еще одним важным отличием бесчелюстных является отсутствие парных конечностей - есть только непарные плавники, спинной и хвостовой плавники.

Говоря о строении сердца, у водных позвоночных животных есть предсердие, которое имеет тонкие мышечные стенки, за предсердием лежит небольшой по объему, но обладающий очень толстыми мышечными стенками желудочек. Из желудочка выходит брюшная аорта. Однако этих двух камер оказалось недостаточно для нормальной работы кровеносной системы. Для ускорения работы сердца абсолютно у всех водных позвоночных животных присутствует еще одна дополнительная камера, располагающаяся перед предсердием - венозная пазуха, куда стекает кровь из крупных венозных сосудов.

На выходе из сердца тоже иногда возникают дополнительные структуры. У бесчелюстных из желудочка выходит напрямую брюшная аорта. У хрящевых рыб на выходе из желудочка добавится еще одна камера с достаточно мощными мышечными стенками - артериальный конус. Костные рыбы, в свою очередь, редуцируют артериальный конус, в то же время у них очень сильно расширяется стенка брюшной аорты - возникает луковица аорты.