Естествознание

Тип хордовые подразделяется на три подтипа: бесчерепные, оболочники и позвоночные. Несмотря на большое многообразие видов, тело всех хордовых имеет общий план строения и состоит из головы, туловища, хвоста и конечностей. Главной особенностью представителей типа является наличие (хотя бы на одной из стадий индивидуального развития) хорды — гибкого, упругого тяжа, выполняющего роль осевого скелета. Хорда располагается над кишечником и формируется из энтодермы путем отщепления клеточного тяжа от спинной стороны кишечной трубки. У бесчерепных она существует на протяжении всей жизни, а у черепных вытесняется позвоночником, образующимся из мезодермы. Из остатков хорды формируются хрящевые прокладки между позвонками. Нервная система трубчатого типа у хордовых происходит из эктодермы, путем ее впячивания над хордомезодермальным зачатком и отшнуровывания образовавшейся толстостенной трубки, передний конец которой расширяется и формирует у эволюционно продвинутых животных головной мозг. Представители типа имеют жаберные щели, пронизывающие стенки глотки, соединяя ее полость с внешней средой. У водных форм они существуют в течение всей жизни, и над ними закладываются жабры; у наземных зачатки жаберных щелей присутствуют только на стадии зародыша, впоследствии зарастая, у взрослых животных органами дыхания являются легкие. В расположении органов у хордовых также есть ряд особенностей: сердце находится на брюшной стороне, под пищеварительным трактом, а нервная трубка над ним. Для хордовых, кроме того, характерна двусторонняя симметрия тела, наличие вторичного рта, метамерии (однако не столь выраженной, как у беспозвоночных) и вторичной полости тела — целома.

Подтип бесчерепные

Класс ланцетники

Ланцетники — небольшая группа животных, достигающих нескольких сантиметров в длину. Причиной столь странного названия послужило то, что задний конец тела этих животных похож на лезвие хирургического ножа — ланцета. Тело у ланцетника вытянутое, сжатое с боков, передний и задний его концы заострены. Голова не выражена.

От переднего конца тела вдоль спины тянется плавниковая складка (здесь она формирует спинной плавник), огибает хвостовую часть тела, образуя хвостовой плавник, и продолжается в виде подхвостового плавника, который сливается с расположенными по бокам брюшка левой и правой метаплевральными складками. Эпителиальный слой кожи развит слабо и представлен однослойным эпидермисом, под которым находится тонкий слой соединительной ткани — кориум. Кожа ланцетника прозрачна, так как не имеет пигментов. Вдоль передней оси тела, под нервной трубкой, проходит хорошо развитый упругий тяж — хорда. Он состоит из поперечных пластин, одетых соединительно-тканной оболочкой. Образуется хорда из энтодермы, отшнуровываясь от спинной стороны первичной кишки. У ланцетника хорда выполняет роль осевого скелета и функционирует как мускульный орган. Благодаря наличию хорды передний конец тела животного оказывается более или менее упругим, что позволяет ему зарываться в грунт. Мышечная система представлена двумя тяжами, лежащими по бокам тела. Они состоят из многочисленных сегментов поперечнополосатой мышечной ткани, разделенных соединительнотканными перегородками. Мышечные сегменты одной стороны тела смещены относительно сегментов другой на полдлины. Благодаря мышечному аппарату животное может изгибать тело в горизонтальной плоскости, совершая червеобразные движения, что позволяет животному плавать и зарываться в грунт. На переднем конце тела ланцетника имеется предротовая полость, окруженная щупальцами, в которую открывается рот. Ротовое отверстие ведет в имеющую большие размеры глотку. Глотка прободена жаберными щелями, разделенными перегородками, стенки которых покрыты реснитчатым эпителием и пронизаны большим количеством кровеносных сосудов. Жаберные щели открываются в околожаберную (или атриальную) полость, которая сообщается с окружающей средой при помощи специального отверстия атриопора, находящегося у начала подхвостового плавника. Функция околожаберной полости — защита жаберного аппарата от попадания в него инородных частиц при зарывании ланцетника в грунт. Благодаря деятельности ресничек, вода засасывается через ротовое отверстие, проходит сквозь жаберные щели, где осуществляется газообмен, попадает в атриальную полость и выводится наружу через отверстие атриопора. На дне глотки имеется эндостиль, представляющий собой желобок с клетками реснитчатого и железистого эпителия. Клетки последнего выделяют слизь, склеивающую пищевые частицы, попавшие в глотку с током воды, а биение ресничек направляет их в кишечник. От его начального отдела отходит отросток, гомологичный печени позвоночных, в котором происходит процесс пищеварения, а также выработка пищеварительных ферментов. Кишечник заканчивается анальным отверстием, расположенным на брюшной стороне перед хвостовым плавником. Ланцетник обладает замкнутой кровеносной системой, которая состоит из двух главных сосудов (брюшного и спинного), имеющих многочисленные ответвления. Мускульного сердца у этих животных нет, и ток крови осуществляется благодаря пульсации стенок кровеносных сосудов. Насыщенная углекислым газом кровь собирается в брюшную аорту и течет к переднему концу тела, попадая в жаберные артерии, идущие к межжаберным перегородкам, где происходит газообмен. Обогатившись кислородом, кровь собирается в парные корни спинной аорты. Вперед от них отходят короткие сонные артерии, снабжающие кровью передний конец тела, а задние концы впадают в спинную аорту. По отходящим от аорты артериям кровь попадает ко всем остальным участкам тела. Кровь ланцетника бесцветна, так как не содержит дыхательного пигмента гемоглобина. Центральная нервная система представлена трубкой, тянущейся от переднего конца тела назад. Нервная трубка лежит над хордой, при этом ее передний конец немного не доходит до конца последней. Внешне нервная трубка не имеет разделения на спинной и головной мозг. Однако в функциональном значении ее передний конец является главным органом, осуществляющим регуляцию рефлекторной деятельности животного. Кроме того, полость нервной трубки (невроцель) в районе головы имеет расширение. В каждом сегменте тела от нервной трубки отходят по две пары нервов. Органы чувств ланцетника крайне примитивны. Глаз нет, имеются лишь светочувствительные пигментные пятна, расположенные вдоль нервной трубки. Органом, воспринимающим химические раздражения, является обонятельная ямка на переднем конце тела. Осязательные клетки находятся в поверхностном слое кожи и рассеяны по всему телу. Выделительная система представлена образованиями, напоминающими нефридии кольчатых червей. Каждый такой нефридий представляет собой изогнутую трубку, открывающуюся несколькими отверстиями в полость тела (остатки которой у ланцетника сохранились в виде двух полостей по бокам глотки) и одним общим в околожаберную полость. Благодаря биению мерцательных волосков так называемых булавовидных клеток, замыкающих входные отверстия нефридия, продукты диссимиляции из полости тела попадают в просвет нефридиальной трубки. Отсюда они выводятся в околожаберную полость и вымываются из нее током воды. Бесчерепные — раздельнополые животные. Внешние половые отличия не выражены. Половые железы (25 пар) лежат по бокам атриальной полости. Они не имеют выводных протоков, и созревшие половые продукты попадают в околожаберную полость, а оттуда в воду, через разрывы стенок желез. Оплодотворение происходит в воде. Из зиготы развивается личинка, ведущая свободный образ жизни. Она лишена кожистой складки, и ее жабры открываются прямо наружу. Спустя некоторое время личинка опускается на дно и зарывается в песок, превращаясь во взрослое животные.

Подтип позвоночные

Класс хрящевые рыбы

К классу хрящевые рыбы относятся около 660 видов. В эту группу входят всем известные акулы (плащеносная, тигровая акула, катран) и скаты (хвостокол, пила-рыба, манта), объединяемые в два отдельных надотряда, а также цельноголовые (химеры). Это в основном крупные животные — китовая акула достигает в длину 20 метров. Как и все позвоночные, представители данного класса — двусторонне симметричные животные. Акулы имеют типичную для большинства рыб торпедообразную форму тела Тело же скатов уплощено в дорзовентральном (спинно-брюшном) направлении. Как пишет Ф. Оммани: “Разнообразные скаты — это в сущности акулы, перешедшие к малоподвижной донной жизни и ставшие плоскими” . Хрящевые рыбы обитают, главным образом, в морях, пресноводных видов мало. Кожа хрящевых рыб покрыта так называемой плакоидной чешуей . Каждая чешуйка состоит из плоского основания, на котором располагается зубовидный вырост (или шип). Чешуи не налегают одна на другую, как у костистых рыб. Расположенные в несколько рядов на челюстях плакоидные чешуи превращаются в зубы, которые по мере “износа” заменяются новыми. Чешуя служит надежной защитой тела рыб от механических повреждений. Название “хрящевые” данный класс рыб получил из-за отсутствия в скелете его представителей костей. Череп со всех сторон окружает головной мозг. Передний отдел головы вытянут и называется рострум. Осевой скелет представлен позвоночным столбом, в котором выделяют туловищный и хвостовой отделы. Позвоночник состоит из многочисленных позвонков. Каждый позвонок в центре имеет отверстие, через которое проходит хорда. Отходящие от позвонка верхние дуги сливаются, образуя остистый отросток. Образовавшийся в результате канал является вместилищем спинного мозга. От позвонков туловищного отдела отходят короткие нижние дуги; к ним причленяются ребра. В хвостовом отделе нижние дуги срастаются с образованием гемального канала, в котором располагаются кровеносные сосуды. Парные плавники (грудные и брюшные) имеют пояса, не связанные с осевым скелетом (лишь у скатов плечевой пояс соединен с позвоночником). Помимо парных плавников у хрящевых рыб имеются непарные — спинной, хвостовой и анальный. Мышечная система в основном состоит из множества сегментов — миомеров. Многие хрящевые рыбы являются хищниками, тем не менее некоторые виды (например, китовая и гигантская акулы) питаются планктоном. Ротовая полость имеет большие размеры. На челюстях в несколько рядов располагаются зубы. Они могут иметь разнообразную форму. За ротовой полостью следует глотка и короткий пищевод, который переходит в желудок, имеющий V-образную форму. Из желудка пища попадает в кишечник. В его начальный отдел (тонкую кишку) открываются протоки поджелудочной железы, секретирующей пищеварительные ферменты, и печени, выделяющей желчь. Небольшая длина толстого кишечника компенсируется увеличением его внутренней поверхности благодаря наличию спиральной складки (или спирального клапана), представляющей собой вырост его стенки. Желудочно-кишечный тракт заканчивается прямой кишкой, открывающейся в клоаку. Дыхание хрящевых рыб осуществляется через жабры. Глотка у них прободена жаберными щелями (их обычно 5), открывающимися наружу. Жаберных крышек у представителей класса нет. Кроме того, у многих имеется пара отверстий за глазами — брызгалец. Перед вдохом глотка расширяется и вода через рот и брызгальцы засасывается внутрь и омывает жаберные лепестки; на выдохе происходит отток воды через жаберные щели. Сердце хрящевых рыб двухкамерное. Оно состоит из предсердий и желудочка. От последнего отходит артериальный конус, стенки которого способны сильно сокращаться. Таким образом, он является как бы дополнительным насосом. Внутри конуса располагаются клапаны, препятствующие возвращению крови в желудочек. У хрящевых рыб только один круг кровообращения. Из конуса кровь попадает в брюшную аорту, а оттуда в жабры, где происходит ее обогащение кислородом. Через выносящие артерии, впадающие в спинную аорту, кровь разносится по всему телу. Насыщенная углекислым газом кровь, собираясь в вены, попадает в сердце. Размеры головного мозга относительно невелики. Наиболее развиты обонятельные доли переднего мозга, а основной сенсорной системой является обонятельная. Важную роль в ориентации хрящевых рыб в пространстве играют сейсмосенсорные органы боковой линии, улавливающие малейшие колебания, распространяющиеся в толще воды. Глаза крупные, однако острота зрения невелика. Как и все рыбы, хрящевые близоруки, к тому же они не различают цвета. Органами выделения являются туловищные почки — удлиненные образования, лежащие вдоль позвоночника. В почках находятся нефроны, состоящие из клубочка капилляров и канальца. Плазма крови фильтруется из капиллярной сети клубочка в просвет канальца, в котором происходит обратное всасывание ценных для организма веществ (витаминов, Сахаров, аминокислот), излишки же солей, мочевины и некоторых других продуктов диссимиляции вместе с небольшим количеством воды выводятся из организма через клоаку. Нужно отметить, что продукты распада, подлежащие удалению из организма, попадают в органы выделения не из полости тела, как, например, у ланцетника, а путем фильтрации из кровяного русла. Хрящевые рыбы раздельнополы. Семенники располагаются в брюшной полости около пищевода. Семявыносящие канальцы впадают в канальцы передней части почек, открывающиеся в мочеточник. Зрелые половые продукты из мочеполовой системы попадают в клоаку. Яичники самок также расположены около пищевода. Яйцеклетки выпадают в полость тела, а из нее в воронки яйцеводов, последние открываются в клоаку. Характерной особенностью хрящевых рыб является внутреннее оплодотворение. Самец вводит семя в клоаку самки при помощи специальных органов — птеригоподий. Образование зиготы происходит в яйцеводах. Среди представителей класса встречаются как виды, откладывающие яйца, так и виды, для которых свойственно яйцеживорождение (см. также “Рептилии”) и даже живорождение. Хозяйственное значение хрящевых рыб невелико. Объектами промысла являются атлантическая сельдевая, а также лососевая акулы. Съедобны рогатые акулы, морские лисицы; печень плоскоголовых семижаберников используется в медицине. Многие виды опасны для человека (например, кархародон, или белая акула).

Класс костные рыбы — самая многочисленная группа позвоночных животных. Она насчитывает около 20000 видов, относящихся к 4 подклассам: лучеперые, много-перые, кистеперые, двоякодышащие рыбы.

Перечислим основных представителей класса:

отряд осетрообразные — белуга, осетр, стерлядь;

отряд лососеобразные — лосось, семга, форель;

отряд карпообразные — лещ, сазан, карась, толстолобик;

отряд трескообразные — треска, хек, минтай;

отряд окунеобразные — окунь, ставрида, скумбрия, судак.

	Добро пожаловать. Вас приветствует форум по естествознанию и истории МБОУ СОШ № 101, г. Самары