Что такое хорда у рыб
Особенности самого многочисленного класса типа хордовые
Хорда – удивительно знакомое слово. Геометрия определяет её, как линию, соединяющую две точки окружности. Диаметр – это самая длинная хорда окружности. Это просто отрезок, линия, черта, даже ось. Отсекая часть сферы, она придаёт фигуре жёсткости. Однако все, кто изучал биологию в школе, с удивлением обнаружили хорду у животных и рыб из семейства хордовых. Хорда в зоологии – это тоже своего рода линия в теле животных и рыб, которая и придаёт ему жёсткости и эластичности. По структуре мягкая, студенистая субстанция, расположенная в промежутке нервной трубки и аорты, окружённой твёрдой оболочкой.
Что такое хорда
Это не кости и не хрящи, а особый вид ткани, клетки которой имеют довольно обширные пространства (вакуоли), заполненные специальным соком, обеспечивающим жизнедеятельно клетки. Хордовое строение может иметь разную структуру. У некоторых хордовых клетки расположены друг за другом и напоминают линию из монет.
Хорду ещё называют спинным тяжом, проходящим вдоль всего тела ниже канала всей нервной системы и внутреннего объёма. В эмбрионе спинной тяж есть у всех хордовых и по мере дальнейшего развития она у некоторых вытесняется костью позвоночника. А у других сохраняется, служа опорой, легко изгибается и под действием мышц приходит в нормальное состояние: может укорачиваться, удлиняться подвергаться различным деформациям, предохраняя от всего этого тело.
Всё это обеспечивается тем, что она заключена в оболочку, заполненную несжимаемой жидкостью. Хордовый тяж с прилегающей мускулатурой, состоящей из мышечных пластинок (миомер), и представляет собой единый механизм. Такое разделение даёт возможность мышцам сокращаться не одновременно, а приводя сокращение к эффекту волны. Связь же с хордой придаёт им эффективность и эластичность.
Хордовый орган ещё служит и как эмбриональный индуктор, участвующий в развитии мозга и других органов. Это и объясняет её присутствие в развитии всех хордовых.
Кто относится
На сегодняшний день насчитывается более 40 тысяч животных, относящихся к типу хордовые. Они отличаются и по виду, и по среде обитания, и по условиям проживания. Большинство из них имеют огромное значение в жизни человека. К примеру:
Жизненное пространство представителей хордовых:
Тип хордовые делится на низшие и высшие подтипы.
Подтип Бесчерепные (головохордовые):
Подтип Оболочники (личиночнохордовые).
Классы рыб хородовых:
Подтип Черепные (позвоночные).
К надклассу Рыбы относится:
Все эти типы, включая надкласс рыб, обладают общими признаками:
Подтипы
В свою очередь, хордовые делятся на три подтипа:
Головохордовые
Эти многочисленные морские животные, в основном, распространены в шельфовых водах. Насчитывают до 30 видов. Их ещё называют бесчерепными. Самый распространённый представитель: класс – Ланцетники. Строение довольно примитивное. Преимущественно ведут малоподвижный образ жизни, длина тела: 5-8 см.
Хордовый стержень у них постоянный. Имеет вид палочки и тянется по всему туловищу от головного конца к хвосту. Хордовая струна — «стопка монет» из клеток с большими вакуолями (пустотами). В этих же клетках есть миофибрилы (входят в состав мышечного волокна), расположенных поперёк хордовой струны, стягивая её с боков, являются для них скелетом на протяжении жизни. Центральную нервную систему представляет трубка. Питаются очень мелкими морскими организмами, всасывая их с водой.
Оболочники
Представляют 1500 видов и объединяют три класса:
В первом периоде жизни – это личинки, передвигающиеся с помощью хвоста. Строение сложное, но за период взросления упрощается. При взрослении у большинства исчезает хорда и нервная трубка.
Тело взрослой особи находится в оболочке из студня мешкообразной формы с двумя отверстиями, обеспечивающими вход и выход воды, которая поставляет кислород и пищу. Они гермафродиты, образуют колонии.
Асцидии – донные животные, ведущие прикреплённый образ жизни, одиночный или в составе колонии. Размер тела у них составляет от 1 мм до 30-40 см.
Сальпы – это свободноплавающие морские существа, ведущие образ жизни в верхних слоях. Водятся во всех океанах, кроме Северного Ледовитого. Могут светиться.
Тело в форме цилиндра размером от 1 мм до 30 см. Покрыто прозрачной оболочкой, сквозь которую видны ленточные кольцевые мышцы и кишечник. На концах цилиндра размещены отверстия – ротовое и клоакальное. Кровеносная система не замкнута, сердце расположено на брюшной стороне. Питание: фитопланктон. Сами, в свою очередь, также являются пищей для рыб и черепах.
Наблюдатели выяснили, что аппендикулярии проводят фильтрацию воды быстрее, чем кто-либо из морских обитателей, обеспечивая насыщение углеродом толщи воды. Этот процесс способствует глобальному изменению климата. Принцип фильтрации, как и у всех оболочников, прост: через одно отверстие оболочки воду засасывают, фильтруют, оставляя питательный материал, а через другое выталкивают.
Позвоночные
Этот подтип объединяет большинство видов хордовых и делятся на классы:
Организация находится на более высоком уровне, чем у бесчерепных и оболочников. Образ жизни требовал постоянного движения в поисках пищи. В результате развились скелет и мускулатура, дыхательная система, кровообращение, органы чувств, центральная нервная система.
Опорой позвоночных служит внутренний скелет, фундаментом которого является спинной тяж – хордовый. Позвоночный столб – это одновременно и защита спинного мозга.
Характеристика и строение
Хордовый орган формируется из мезодермы (биологическое вещество) и практически всегда проходит стадию так называемой «стопки монет», представляющей набор плоских клеток. В дальнейшем развитии она у разных животных отличается. К примеру:
Практически у всех животных и рыб имеется спинной тяж. Но у многочисленных низших хорда существует всю жизнь. А у высших имеется только у зародышей, по мере роста у взрослых особей заменяясь позвоночником. Сейчас очень много известно об этом удивительном и сложном органе, но далеко не всё. Новые технологии дают возможность проникнуть в макромир не вполне изученного океана, где ещё скрывается огромное количество тайн.
Тип Хордовые. Надкласс Рыбы
Надкласс Рыбы
Ароморфозы:
Среда обитания: океаны, моря, реки, озера, пруды, болота.
Внешнее строение: тело обтекаемой формы, 3 отдела – голова, туловище, хвост.
Покров тела: кожа образована многослойный эпителием и дермой; тело покрыто чешуей:
В коже – многочисленные одноклеточные железы, выделяющие слизь.
Кровеносная система: замкнутая; один круг кровообращения;
Сердце двухкамерное (1п+1ж); кровь в сердце – венозная
Движение крови: желудочек (венозная кровь) – брюшная аорта – жаберные артерии – газообмен – спинная аорта (артериальная кровь) – система артерий – органы и ткани – газообмен – вены (венозная кровь) – 4 кардинальные вены- предсердие
Пищеварительная система: рот (на челюстях однородные зубы) – глотка с жаберными щелями – пищевод – желудок – тонкий кишечник – толстый кишечник – прямая кишка – анальное отверстие (а также в ЖКТ – железы, печень с желчным пузырем, поджелудочная железа)
Обмен веществ: пойкилотермные (холоднокровные)
Выделительная система: почки; лентовидной формы, находятся в спинной части тела, тянутся вдоль позвоночника
Моча из почек – мочеточник – мочевой пузырь – мочеиспускательный канал
Дыхательная система: жабры; состоят из жаберных дуг – с одной стороны жаберные лепестки (пронизанные капиллярами) и с другой – жаберные тычинки – цедильный аппарат (у некоторых костных рыб в газообмене участвует кожа (вьюны, угри), плавательный пузырь и кишечник (щука, карп))
Хрящевые рыбы: жабры открыты, жаберных крышек нет; циркуляция происходит за счет постоянного движения.
Промежуточный мозг – обмен веществ, сезонные явления в жизни
Продолговатый мозг – связь спинного и головного мозга, регуляция кровеносной, дыхательной систем
Спинной мозг – в позвоночном канале; внутри – полость; быстрая регенерация при повреждении
Периферическая НС – черепно – мозговые (10 пар) и спинномозговые нервы (∞)
Органы чувств:
Зрение: есть хрусталик шаровидной формы и плоская роговица (аккомодация лишь на небольшие расстояния); у костных рыб – цветное зрение (палочки и колбочки) – чувствительны к желтому, красному, оранжевому цветам
Обоняние: носовые ямки с 2 отверстиями (обонятельные мешки, выстланы чувствительным эпителием, сообщаются с внешней средой через ноздри)
Осязание: осязательные клетки на коже
Вкус: вкусовые почки (луковицы); различают горький, кислый, сладкий, соленый
Слух и равновесие: внутреннее ухо:
F: восприятие колебаний воды; определение наличия предметов; скорость и направление течения
Самцы – молоки (сперматозоиды); половые железы открываются во внешнюю среду самостоятельными отверстиями
Размножение: половое; осеменение и оплодотворение – наружное;
Развитие прямое – из икринки – малек (покрыт чешуей, есть плавники)
Симметрия тела: билатеральная..
Мышцы: мускулатура сегментирована.
Этология (поведение): безусловные и условные рефлексы (забота о потомстве).
Специфические органы:
Плавательный пузырь – вырост пищевода; тонкостенное мешковидное образование, состоит из 1-2 камер; заполнено смесью газов (схож с составом атмосферного воздуха); его объем меняется с помощью газовой железы (наполняет газом пузырь) и «овального участка» (поглощение газов кровью)
F: изменение относительной плотности рыбы, резонатор звуков, газообмен (двоякодышащие)
Общая характеристика хордовых
В сравнении с остальными животными, неоспоримым фактом является достижение хордовыми значительного прогресса в эволюционном плане.
Классификация
Приступим к изучению ароморфозов хордовых, которые позволили занять такое высокое эволюционное положение.
Ароморфозы хордовых
Центральная нервная система представлена узкой трубкой с каналом внутри (невроцель). Располагается нервная трубка на спинной стороне тела, над хордой. У позвоночных нервная трубка развивается в спинной и головной мозг.
Обеспечивают активный газообмен для водных животных, что делает процессы жизнедеятельности более эффективными.
Общее строение хордовых традиционно изучается на примере ланцетника, который отлично для этого подходит.
Ланцетник
Голова у ланцетника не обособлена, тело уплощено с боков. Имеется двусторонняя (билатеральная) симметрия тела. Суженный спинной плавник постепенно переходит в хвостовой, который имеет ланцетовидную форму.
Зарывается в песок, питается пассивно, используя в пищу лишь те организмы, которые попали в рот. Ротовая воронка расположена на переднем конце тела и окружена щупальцами, с помощью которых ланцетник втягивает воду с органическими частицами и планктоном, которыми и питается.
Одновременно вода служит и для дыхания: поступая в глотку, она омывает около 100-120 жаберных щелей, располагающихся в ней. Через стенку кровеносных сосудов, расположенных на жаберных перегородках, кислород из воды поступает в кровь, а углекислый газ удаляется из крови в воду.
Изучив строение ланцетника, становится очевидна тесная связь с кольчатыми червями. Поэтому ланцетника с уверенностью можно назвать формой, занимающей промежуточное эволюционное положение между древними кольчатыми червями и современными позвоночными.
Оболочники (личиночнохордовые)
По типу питания являются фильтраторами, которые улавливают органические остатки растений и планктон, взвешенные в воде. Характерно наличие сифонов, через которые вода поступает внутрь организма и покидает его.
Кровеносная система незамкнутого типа, интересной особенностью является нерегулярность направления, в котором сердце качает кровь: это направление постоянно меняется.
Гермафродиты, размножаются как половым путем, так и бесполым (почкованием). Развитие с личинкой. Наблюдается общая дегенерация: у взрослых форм нет хорды и нервной трубки, которые хорошо выражены у личинок.
Круглоротые
Важной общей чертой с остальными позвоночными (черепными) является наличие у круглоротых черепа, который имеет довольно своеобразное строение. Он окружает головной мозг только с нижней стороны и с боков (у миксин не развиты боковые части черепа).
Миксины нападают чаще всего на больных и ослабленных рыб, запутавшихся в сети. Они прогрызают стенку тела и внедряются во внутреннюю среду, поедая органы, ткани, а затем и мышцы.
Миноги паразитируют на рыбах. Они впиваются своими роговыми зубами в тело жертвы, постепенно выделяя пищеварительные соки, расщепляют ткани рыбы и питаются ими.
Анамнии и амниоты
Подтип позвоночные делится на две большие группы: анамнии и амниоты.
Анамнии привязаны к воде, в которой проводят большую часть жизни или начальный этап развития. К анамниям относятся бесчелюстные, различные группы рыб и земноводные.
Амниоты отрываются от привычного водоема, обретают независимость, в отличие от анамний. Удивительно, но теперь этот «водоем» образуется внутри материнского организма: зародыш находится в плодном пузыре (амнионе), заполненном амниотической жидкостью (околоплодными водами), своеобразном аналоге водоема.
К амниотам (высшим позвоночным) относятся три класса: пресмыкающиеся, птицы и млекопитающие. Несомненно, что человек также относится к группе амниот.
© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2021
Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.
Надкласс рыбы
Общими признаками всех рыб является наличие обтекаемой формы тела, жизнь в воде. Тело подразделяется на голову, туловище и хвост. Хорошо развиты органы чувств: зрения, обоняния, слуха, осязания, равновесия.
Ароморфозы рыб
Рыбы отличаются от предшествующих эволюционных форм новыми, прогрессивными чертами строения, которые повысили их уровень организации. Давайте их перечислим.
Образуются предшественники конечностей, плавники, парные придатки тела, обособленные от туловища и головы, приводимые в движение мускульной силой.
У рыб хорда редуцируется, на ее месте формируется позвоночник. У хрящевых рыб позвоночник в течение всей жизни имеет хрящевое строение, а у костных рыб позвоночник окостеневает: он представлен костной тканью.
Обратите особое внимание, что в скелете хрящевых ганоидов (осетровых рыб) хорда сохраняется на всю жизнь.
Костные рыбы
Для большинства костных рыб характерен костный скелет, наличие жаберных крышек, прикрывающих жабры. Жаберные лепестки расположены непосредственно на жаберных дугах, имеется плавательный пузырь. Оплодотворение наружное.
Большинство видов костных рыб (90%) относятся к костистым рыбам. Для большей части костистых рыб характерно непрямое развитие (с метаморфозом).
Форма тела обтекаемая, рыбообразная, за счет чего снижается трение о воду. Поверхность тела покрыта налегающими друг на друга (подобно черепице) чешуйками.
В коже находится множество желез, которые секретируют слизь, покрывающущю все тело рыбы, благодаря чему снижается трение о воду. Из-за слизи пойманную рыбу тяжело удержать в руках, она выскальзывает.
Позвоночник состоит из двух отделов: туловищного и хвостового. В центре каждого позвонка имеется отверстие. Прилегая друг к другу, отверстия позвонков вместе соединяются в единый спинномозговой канал, в котором лежит спинной мозг.
Скелет грудных плавников соединен с позвоночником костями плечевого пояса, в отличие от скелета брюшных плавников, который не сочленяется с позвоночником. Имеются жаберные крышки, снаружи прикрывающие жаберные щели (у хрящевых рыб жаберные крышки отсутствовали, 5 жаберных щелей открывались каждая в отдельности наружу.)
Полость тела вторичная (целом).
Мышечная система сегментируется, что выражается в возникновении отдельных (дифференцированных) мышечных пучков. Наиболее ярким примером дифференцировки являются мышцы ротового аппарата и парных плавников.
Состоит из ротовой полости, глотки, продолжающейся в пищевод, желудка, толстого и тонкого кишечника. У многих рыб в ротовой полости имеются язык и острые зубы, расположенные на челюстях. Зубы предназначены не для механического измельчения пищи, а в основном для схватывания и удержания добычи. Слюнные железы отсутствуют, имеются вкусовые рецепторы.
Глотка тесно связано не только с пищеварительной, но и с дыхательной системой: здесь располагается жаберный аппарат рыб. С помощью жабр они приспособились забирать из воды растворенный в ней кислород и насыщать им кровь, откуда кислород поступает ко внутренним органам и тканям.
Процесс дыхания осуществляется благодаря тому, что вода через ротовое отверстие попадает в глотку. Вследствие движений жаберной крышки вода из ротоглоточной полости втягивается в боковую жаберную полость, омывая жабры. В результате газообмена в кровь рыбы поступает кислород, а углекислый газ покидает ее и растворяется в воде.
Как и хрящевые, костные рыбы имеют один круг кровообращения. Сердце двухкамерное, состоит из одного предсердия и одного желудочка. Запомните, что в сердце у рыб кровь венозная. Она накачивается сердцем в жабры, где происходит ее насыщение кислородом, после чего кровь становится артериальной.
Артериальная кровь направляется к внутренним органам и тканям, движется кровь внутри сосудов: кровеносная система замкнутого типа.
У всех хордовых нервная система трубчатого типа. Головной мозг состоит из продолговатого, среднего мозга, мозжечка, промежуточного и переднего мозга.
Развитие одних и тех же отделов у разных классов хордовых неодинаково, что мы с вами отчетливо увидим по мере изучения данного раздела. Я рекомендую вам обратить на данную тему особое внимание.
Также хорошо выражен (развит) мозжечок, который отвечает за координацию движений и ориентацию тела в пространстве. Это связано со сложными перемещениями рыбы, которая «парит как птица» только не в воздушной, а в водной среде. От головного мозга берут начало 10 пар черепно-мозговых нервов.
Органы зрения приспособлены к водной среде: хрусталик имеет шарообразную форму. Роговица плоская, аккомодация (настройка глаза на наилучшее видение объекта) происходит только благодаря перемещению хрусталика.
Рыбы хорошо видят лишь на близком расстоянии. Имеются органы вкуса на коже и нижней челюсти, а также органы обоняния, открывающиеся в ротовую полость.
Развитие у большинства рыб (костистые рыбы) непрямое, с метаморфозом. Запомните, что процесс выметывания икры и ее последующего оплодотворения называется нерест, он носит сезонный характер. У пресноводных рыб нерест происходит весной, в это время строго запрещена ловля рыбы.
Плавательный пузырь
Этот орган характерен исключительно для костных рыб: у хрящевых рыб (акулы, скаты) он отсутствует. Плавательный пузырь представляет собой воздушный мешок, заполненный смесью газов: азотом, кислородом, углекислым газом.
При заполнении газом пузырь расширяется: это меняет удельный вес рыбы, он понижается и рыба всплывает. Обратная схема происходит при уменьшении пузыря. Но откуда появляется газ, которым наполняется пузырь, если рыба обитает в воде? Отвечая на этот вопрос, отметим, что все рыбы делятся на два типа: открытопузырные и закрытопузырные.
У открытопузырных рыб плавательный пузырь сообщается с пищеварительной системой. Они в течение всей жизни поднимаются к поверхности воды и заглатывают воздух, по мере необходимости они могут освобождаться от газов, выдавливая их через глотку, а затем рот в окружающую среду. К таким рыбам относятся сельдеобразные, щукообразные, карпообразные, двоякодышащие.
Закрытопузырные рыбы имеют пузырь, не сообщающийся с пищеварительной трубкой. Газы в него поступают благодаря газовой секреции: они переходят из растворенного (в крови) состояния в газообразное, заполняя пузырь. Когда пузырь уменьшается газы вновь растворяются в крови, возвращаясь в кровеносное русло. К таким рыбам относятся: трескообразные, окунеобразные, кефалеобразные.
© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2021
Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.