Тест ЕГЭ Биология 11 класс Получить доступ за 75 баллов Царство животных. Тип Хордовые. Эволюция хордовых. Вымершие хордовые животные

Предполагают, что хордовые произошли от древних кольчатых червей или иглокожих около 500 млн лет назад.

К этому типу принадлежит большинство окружающих нас животных:

• рыбы
• земноводные (лягушки и тритоны)
• рептилии (змеи, черепахи и крокодилы)
• птицы
• млекопитающие

Но сначала мы рассмотрим более примитивных хордовых, имеющих общих с нами предков.

Ведь к типу хордовых относится и человек!

К хордовым относятся двусторонне-симметричные животные с внутренним скелетом- хордой.

Хорда- упругий, гибкий стержень, тянущийся вдоль всего тела животного, ближе к спинной стороне, играет роль осевого скелета.

У примитивных хордовых она чаще всего сохраняется в течение всей жизни, у более высокоорганизованных животных, она замещается в процессе развития позвоночником.

Известно примерно 60 тысяч видов хордовых животных, населяющих все возможные среды обитания.

Хордовые делятся на три Подтипа:

• Оболочники или личиночнохордовые (Классы Аппендикулярии, Асцидии, Талиции)
• Бесчерепные или головохордовые (Класс Ланцетники)
• Позвоночные или черепные

Для всех хордовых характерны следующие признаки:

• наличие хорды- осевого скелета
• двухсторонняя симметрия тела (организмы у которых правая часть тела симметрична (одинакова) левой стороне тела)
• наличие целома- вторичной полости тела
• являются вторичноротыми животными (при развитии зародыша во взрослый организм первичный рот превращается в анальное отверстие, а настоящий рот образуется независимо в передней части тела)
• наличие жаберных щелей в глотке во взрослом либо зародышевом состоянии
• нервная система закладывается в виде нервной трубки, расположенной над хордой, из переднего ее отдела формируется головной мозг, из остальной ее части образуется спинной мозг животного
• замкнутая кровеносная система (кровь течет исключительно по сосудам артериям, венам, капиллярам)

Полостью тела называют пространство в теле животного между стенкой тела и кишечником, не заполненное клетками.

Полость тела- замкнутое пространство, сообщается с внешней средой только через поры выделительной и половой систем.

Она заполнена полостной жидкостью и омывает располагающиеся в полости тела внутренние органы.

Целом- вторичная полость тела (целомическая полость) имеет собственную стенку из мезодермальных клеток (из этих клеток в процессе развития зародыша образуются мышцы, сердце, кости). Это «полость в мезодерме».

Функции целома:

• разделение стенок тела и пищеварительного тракта
• участие в передвижении животного
• транспорт питательных веществ, продуктов обмена, растворенных газов

У всех зародышей хордовых имеются жаберные щели на ранних стадиях развития, у рыб они сохраняются и во взрослом состоянии:

Подтип Оболочники

Группа примитивных хордовых животных.

Обитают в морях, преимущественно донные животные.

Во взрослом состоянии, как правило, ведут сидячий, прикрепленный образ жизни, могут образовывать колонии.

Личинки оболочников активны, у них есть хорда. Однако при переходе во взрослое состояние, происходит упрощение строения, исчезает хорда и нервная трубка, преобразуется в нервный узел.

Их называют оболочниками, потому что их тело заключено в оболочку, образованную веществами, близкими к клетчатке.

Наиболее многочисленная группа оболочников- асцидии.

Признаками хордовых обладают прежде всего личинки асцидий:

• в их хвосте имеется хорда и нервная трубка
• есть глотка с жабрами
• присутствует сердце
• примитивный светочувствительный орган

Личинки оболочников активно плавают в воде и выполняют задачу расселения вида всего в течение нескольких часов.

После прикрепляются передним концом к субстрату (камням, морскому дну) - начинается процесс упрощение строения животного (исчезает хвост, хорда, нервная трубка укорачивается, превращаясь в нервный узел).

Это упрощение связано с переходом к прикреплённому и малоподвижному образу жизни.

К оболочникам относятся три класса: асцидии, сальпы и аппендикулярии.

Среди класса сальп есть такие представители, как огнетелки (пиросомы), колонии которых могут достигать более 4 метров.

Посмотрите внутренне строение личинки асцидии, которая только переходит к прикреплённому образу жизни:

Кровеносная система у оболочников не замкнута.

Взрослые формы оболочников образуются путем метаморфоза (изменения) личинки, в результате которого полностью утрачивается хвостовой отдел и связанные с ним образования.

Ученые предполагают, что все остальные хордовые развились от личиночных форм асцидий, достигших половой зрелости в личиночном состоянии, а не во взрослом возрасте.

Такая способность к размножению называется неотенией.

И именно с помощью нее многие организмы увеличивают шансы на выживание своего вида.

Неотения известна у некоторых червей, ракообразных, паукообразных, насекомых, особенно широко она распространена у земноводных.

Обширную часть тела у взрослых форм составляет жаберный мешок- глотка, пронизанная жаберными щелями.

В глотку вода нагнетается биением ресничек и выходит наружу через околожаберную полость и выводной сифон.

Оболочники- фильтраторы, они питаются взвешенными в воде микроорганизмами.

Как и большинство сидячих животных, оболочники-  гермафродиты (одновременное наличие у организма мужских и женских органов размножения).

Они могут размножаться половым и бесполым путем.

Подтип Бесчерепные. Ланцетник

Ланцетники- представители бесчерепных или головохордовых животных.

Ланцетники лишены черепа, потому что у них нет головного мозга, отсюда и такое название как бесчерепные.

Еще одна интересная особенность ланцетников, хорда на переднем конце простирается дальше, чем нервная трубка, отсюда название- головохордовые.

У всех хордовых, в том числе и ланцетника нервная трубка закладывается на спинной стороне тела, над хордой.

Хорда закладывается на спинной стороне тела над кишечной трубкой.

Они живут в прибрежной зоне теплых морей и являются фильтраторами, способными к активному плаванию в толще воды.

Их всего около 30 видов.

Русский академик П. С. Паллас, впервые описавший ланцетника в 1778 г., принял его за моллюска-слизняка.

А. О. Ковалевский в 1866 году также занимался изучением необычного существа - ланцетника. Он пришёл к выводу, что ланцетник занимает промежуточное положение между позвоночными и беспозвоночными и этим связал два больших раздела животного мира.

Работа А.О. Ковалевского обосновала родство беспозвоночных и позвоночных животных.

Тело ланцетника имеет рыбообразную форму и похоже на хирургический инструмент- ланцет, на спинной стороне имеется плавник, который ланцетовидно заканчивается на хвосте.

Ланцетники редко бывают крупнее 10 см.

Типичные черты строения:

• нервная трубка не разделена на головной и спинной мозг, в ней присутствуют светочувствительные клетки (глазки Гессе)
• органы чувств развиты очень слабо
• замкнутая кровеносная система без сердца- кровь движется благодаря сокращению утолщенных участков сосудов
• внутренний скелет представлен хордой
• нет черепа
• нет парных конечностей, ланцетники передвигаются, изгибая тело
• ротовое отверстие на ротовом конце окружено 10-20 щупальцами
• мышцы представлены двумя лентами, идущими вдоль тела и разделенными перегородками на отдельные сегменты

• выделительная система у ланцетника представлена многочисленными трубочками, нефридиями, как у кольчатых червей
• ланцетники раздельнополы, оплодотворение у них наружное
• из оплодотворенной икры развивается личинка, которая живет около трех месяцев и превращается в половозрелое животное

С помощью щупалец ланцетники создают ток воды, который усиливается за счет биения ресничек в глоточном отделе.

Глотка пронизана жаберными щелями, ответственными за дыхание. Снаружи они закрыты кожной складкой, образующей полость, открывающуюся ближе к хвостовому отделу отверстием на брюшной стороне.

Биением ресничек пищевые частицы загоняются в кишечник, который не поделен на отделы и имеет печеночный вырост.

Обычно ланцетники зарываются задней частью тела в песок, а передней частью со щупальцами фильтруют морскую воду.

Это выглядит так:

Значение бесчерепных:

• являются биофильтраторами воды
• являются пищей для других морских животных
• ланцетников употребляют в пищу люди (варят супы, жарят, высушивают), в мясе ланцетника содержится около 70% белка и 2 % жира

Подтип Позвоночные

Особенности:

• нервная трубка в переднем своем отделе образует головной мозг
• есть череп, защищающий мозг и позвоночник
• замкнутая кровеносная система с сердцем
• выделительная система представлена почками
• усложняются органы чувств

К подтипу Позвоночных относятся следующие классы:

• круглоротые
• хрящевые рыбы
• костные рыбы
• земноводные

• пресмыкающиеся
• птицы
• млекопитающие

Класс Круглоротые

Круглоротые- класс примитивных позвоночных животных, не имеющих челюстей.

По этому признаку их также называют бесчелюстными.

Вот пример миноги, представительницы круглоротых:

К круглоротым относятся миноги и миксины, всего около 120 видов, обитающих в пресных и морских водах и иногда достигающих длины 1 метра.

Признаки круглоротых:

• отсутствие чешуи
• отсутствие парных конечностей
• отсутствие костного скелета
• хорда сохраняется на протяжении всей жизни, но вдоль нее есть зачатки верхних дуг позвонков
• череп хрящевой, не замкнутый сверху, челюстей нет
• тело змеевидное, делится на голову, туловище и хвост без четких границ
• имеется двухкамерное сердце, гонящее кровь по замкнутой кровеносной системе
• круглый рот в виде присасывательной воронки снабжен языком и роговыми зубами

Фотография рта миноги. Видны язык и роговые зубы:

Органы выделения у круглоротых- лентовидные парные почки.

Имеется головной мозг, все отделы которого расположены в одной плоскости.

Имеются следующие органы чувств:

• глаза
• органы слуха и равновесия
• непарная обонятельная ноздря
• органы осязания
• боковая линия - чувствительный орган, воспринимающий движение и вибрации окружающей воды
• при дыхании вода проникает через жаберные отверстия в жаберные мешки и так же выходит наружу.

Эволюция позвоночных

Первые хордовые животные появились в водной среде в раннем палеозое.

Их ближайшими родственниками можно считать вторичноротых животных - иглокожих.

Однако примитивные хордовые были вынуждены довольствоваться участью фильтраторов, и лишь ряд радикальных преобразований, характерных для позвоночных, сделал возможным хищнический, либо растительноядный способ питания.

Эволюционному успеху позвоночных в основном послужили следующие особенности:

• развитие головного мозга
• появление парных конечностей
• появление челюстей, позволивших разнообразить питание

Эволюция позвоночных связана с их выходом на сушу.

В связи с этим у сухопутных форм развился ряд приспособлений:

• появление настоящих легких для дыхания атмосферным воздухом
• развитие эластичных покровов
• появление конечностей и их поясов
• появление плотных оболочек для защиты яиц от высыхания
• внутренне оплодотворение
• развитие органов чувств и рецепторов, необходимых для существования в наземных условиях

Существуют переходные формы животных от водных к наземным позвоночным, к ним относят двоякодышащих(рогозуб) и кистеперых рыб (латимерия), наряду с жабрами появляется возможность вдыхать атмосферный воздух.

Они дали начало первым сухопутным животным- амфибиям (земноводным- лягушкам).

Рогозуб, современная двоякодышащая рыба, переходная форма, способная дышать и жабрами, и легкими.

Некоторые особи рогозуба могут жить около ста лет:

А вот другой представитель переходных форм- кистеперая рыба латимерия:

От них произошли пресмыкающиеся, затем птицы и млекопитающие.

Некоторые позвоночные, имеющие настоящие легкие, в прошлом приспособились к жизни на суше, но не выдержав конкуренции, вновь вернулись в водную среду.

Таких животных называют вторичноводными животными.

Пример вторичноводных: киты и дельфины.

Они могут долго находиться под водой, но для дыхания вынуждены время от времени подниматься к ее поверхности.

В заданиях ЕГЭ вам необходимо будет работать с геохронологической таблицей, где необходимо, зная некоторых вымерших животных, определить эру и период существования тех или иных их видов.

Геохронологическую таблицу читают снизу-вверх, так, как шло развитие: от древнего геологического прошлого к настоящему.

Как определить в какую эру и период, когда обитало животное?

Для начала рассмотрите нижнюю геохронологическую схему.

Например, нам дано, что археоптерикс- вымершее животное, обитавшее 150- 147 млн лет назад.

Смотрим на схеме время начала эры и периода и ищем промежуток, когда археоптерикс существовал исходя из данных:

Получается эра Мезозойская, а период Юрский.

Работать с геохронологической таблицей немного сложнее. Не забывайте, что во втором столбике таблицы идет начало эры.

Чтобы определиться с эрой по геохронологической таблице, вы находите самую близкую к условию дату во второй колонке (возраст).

Используем те же данные жизни археоптерикса.

Самая ближняя к 150-147 млн лет- это 230 млн лет эра Мезозойская (дополнительное пояснение во второй колонке указано начало периодов. Мезозойская начало 230 млн лет назад, а закончилась 67 млн. лет назад, значит, Археоптерикс жил в Мезозойскую эру в промежуток между 67 млн. лет назад и 230 млн лет назад)

Теперь определим период промежутка 147-150 млн. лет назад: берем начало эры - 230 млн лет назад, вычитаем продолжительность периодов эры, минус Триасовый 230-35=195 млн лет назад; минус Юрский 195-58=137 млн лет назад. Получается, что Археоптерикс жил в Юрском периоде, конец которого приходится на 137 млн. лет назад, а начало 195 млн. лет назад.

Познакомимся с вымершими животными и их возможными потомками. Начнем с самых древних: