Ланцетник обыкновенный (покров, скелет, полость тела, пищеварительная система)
Тип Хордовые
п/тип Бесчерепные
класс Ланцетники или Головохордовые
Ланцетник обыкновенный
Современные бесчерепные представлены 20 видами небольших морских рыбообразных животных. Бесчерепные – прямые предки беспозвоночных. Ланцетник обитает в морях и в зоне прибрежных песков и ведёт донный образ жизни. Большую часть жизни он проводит, зарывшись в песок и выставив наружу лишь конец головного отдела. Питается мелкими морскими организмами, которые вместе с током воды входят в его ротовое отверстие.
Ланцетник имеет уплощённое с боков полупрозрачное тело, сужающееся к обоим концам. Голова не выражена, вдоль спины тянется невысокий и тонкий спинной плавник, который кзади расширяется и переходит в заостренный хвостовой плавник. На переднем конце тела имеется обширное предротовое отверстие, окружённое многочисленными щупальцами. Кзади от него вдоль боков снизу простираются метаплевральные складки, которые, срастаясь, формируют атриальную полость
Покров.
Образованы однослойным эпидермисом и нижележащим кориумом, или кутисом, состоящим из студенистой ткани.
Скелет.
Представлен хордой, которая в виде эластичного тяжа простирается вдоль тела животного до переднего конца дальше нервной трубки, поэтому бесчерепных ещё называют головохордовыми. Хорду окружает оболочку из бесклеточной опорной ткани. С оболочкой хорды соединяются различные опорные перекладины перегородки, расположенные между мышцами и вокруг полостей. Так образуются миосепты, разделяющие мышцы, и создаётся каркас в области жаберных щелей. Особенно сложное строение имеет скелет жаберного аппарата, представляющего собой ажурную решётку из вертикальных и горизонтальных перекладин волокнистого бесклеточного вещества. Плавники поддерживаются рядом коротких палочек из плотной ткани; щупальца – такими же, но длинными тонкими палочками.
Мускулатура ланцетника сегментирована на всём протяжении тела. Отдельные мышечные группы – миомеры – разделены миосептами. Миомеры располагаются вдоль тела по бокам от хорды. Они имеют вид отдельных, вставленных друг в друга конусов.
Полость тела.
Целом и околожаберная полость тела, или атриальная.
Пищеварительная система.
Ротовое отверстие располагается на переднем конце тела в глубине предротовой воронки, которая окружена щупальцами. Вокруг самого ротового отверстия имеется кольцевая перепонка, называемая парусом. Мышечные элементы стенки паруса регулируют ширину ротового отверстия. Впереди от паруса находятся короткие щупальца, покрытые мерцательным эпителием, — это мерцательный орган, функцией которого является нагнетание воды в глотку, позади паруса – также короткие щупальца – велярные
Пищеварительный тракт начинается длинной глоткой, боковые стенки которой пронизаны многочисленными ( до 150 пар) косо расположенными жаберными щелями. Деятельность мерцательного органа паруса и ресничного эпителия создаёт постоянный ток воды, которая поступает извне через ротовое отверстие в глотку, выходит из неё через жаберные щели в атриальную полость и удаляется во внешнюю среду через атриопор.
Когда вода омывает межжаберные перегородки, происходит газообмен между проходящей водой и кровью.
По нижней стороне глотки тянется эндостиль – желобок, выстланный мерцательным
vunivere.ru
Внешнее и внутреннее строение ланцетника
Ланцетовидный слизень — именно так долгое время называли это загадочное животное. Теперь ученым точно известны все процессы жизнедеятельности самого примитивного представителя типа Хордовые. Внешний вид, внутреннее строение ланцетника и особенности его физиологических процессов и будут рассмотрены в нашей статье.
История открытия и среда обитания
Еще в 18-м веке знаменитый русский путешественник и ученый Петр Симон Паллас обнаружил в водах Черного моря полупрозрачное небольшое существо. Внешне оно напоминало моллюска. Дальнейшие исследования и строение ланцетника показали, что этот организм является древним хордовым. От него берут начало все позвоночные животные.
В природе ланцетника можно найти на дне морей и океанов. Он живут, зарывшись в песок, на глубине до 25 метров. Личинки этого животного встречаются в составе планктона — совокупности растений и животных, находящихся на поверхности воды. Если песок слишком рыхлый, ланцетники зарываются в него очень глубоко, выставляя наружу только небольшую часть переднего конца тела. Если поверхность дна состоит из ила, они просто лежат на его поверхности. Ланцетники даже могут передвигаться между частичками мокрого песка.
Эти животные предпочитают селиться колониями, количество особей в которых достигает тысячи особей. Совершая сезонные миграции, вместе они преодолевают расстояния в несколько километров.
Внешнее строение ланцетника
Строение ланцетника, а точнее форма тела, определили его название. По виду оно очень напоминает хирургический инструмент. Он называется ланцет. Тело животного сплюснуто с боков. Передний конец заострен, а задний косо срезан. На брюшной и спинной стороне покровы образуют складки, которые в задней части тела сливаются в ланцетовидный хвостовой плавник. Размеры этого животного небольшие — до 8 см.
Покровы
Внешнее строение ланцетника — это прежде всего покров тела. Он представлен покровной тканью — однослойным эпителием. Сверху он покрыт тонким слоем кутикулы. Подобно рыбам, клетки эпителия выделяют много слизи, которая покрывает все тело. Под покровной тканью располагается слой соединительной ткани.
Скелет и мускулатура
Особенности строения ланцетника определяются и системой, обеспечивающей опору и движение. Устроена она достаточно примитивно. Скелет представлен хордой, которая проходит вдоль всего тела от переднего конца к заднему. Мускулатура имеет вид двух тяжей. Они тянутся по обе стороны от осевого тяжа. Такое строение позволяет ланцетнику осуществлять только однообразные движения. При помощи мускулатуры он сгибает тело в одном направлении. Хорда же действует как противовес — распрямляет ланцетника.
Особенности внутреннего строения ланцетника
Внутреннее строение его самое примитивное среди хордовых. Их тип питания пассивный. Эти животные являются фильтраторами. Пищеварительная система сквозная. Она состоит из ротового отверстия, глотки и трубчатого кишечника с печеночным выростом. Источником питания для ланцетника служат небольшие рачки, инфузории, разные виды водорослей, личинки других хордовых животных.
Фильтрация воды тесно взаимосвязана с процессом дыхания. На стенках глотки находится множество клеток, имеющих реснички. Их действие создает постоянный ток воды, которая проходит через глотку и жаберные щели. Здесь же осуществляется газообмен. После этого вода выделяется наружу через жаберную пору. Дополнительно поглощение кислорода и выделение углекислого газа происходит через покровы тела.
У ланцетника есть специализированные органы выделения. Они называются нефридиями. Это многочисленные парные трубочки. Они полностью пронизывают тело, а одним концом открываются наружу в околожаберную полость.
Кровеносная система незамкнутая. Она состоит из двух сосудов — брюшного и спинного. Сердце отсутствует. Его функцию выполняет брюшной сосуд, благодаря пульсации которого происходит циркуляция крови. Она смешивается с полостной жидкостью, омывая все внутренние органы и таким образом осуществляя газообмен.
Нервная система представлена трубкой, расположенной над хордой. Она не образует утолщения, поэтому головной мозг у ланцетника отсутствует. Такое примитивное строение нервной системы обусловливает и слабое развитие органов чувств. Они представлены обонятельной ямкой, расположенной на переднем конце тела. Она способна воспринимать химические вещества, находящиеся в воде в растворенном состоянии. Здесь же располагаются и щупальца, которые служат органом осязания. Вдоль нервной трубки находятся светочувствительные клетки.
Размножение и развитие
Внутреннее строение ланцетника определяет и тип половой системы. Это раздельнополые животные с наружным оплодотворением. Развитие непрямое, поскольку из яйца развиваются личинки, которые первоначально плавают в воде и внешне напоминают мальков рыб. Они питаются, растут, а через некоторое время опускаются на дно, одним концом тела зарываясь в песок. Продолжительность жизни ланцетника составляет 3-4 года.
Значение ланцетника в природе и жизни человека
В странах Юго-Восточной Азии ланцетников употребляют в пищу. Причем в этом регионе они являются объектом промысла уже несколько сотен лет. Рыбаки ловят их прямо с лодок в период с августа по январь через несколько часов после отлива. Для этого используют специальное приспособление. Оно представляет собой сито на шесте из бамбука. В течение года вылавливается несколько десятков тонн ланцетника. Из него готовят первые блюда, его можно жарить, варить или сушить для экспорта. Мясо этого животного очень питательно, богато белком и жирами.
Ланцетники являются примитивными морскими хордовыми животными, относящиеся к классу Головохордовые подтипа Бесчерепные. Они ведут малоподвижный образ жизни и питаются путем фильтрации. В настоящее время они не только являются объектом промысла, но и используются для научных исследований, поскольку изучение их происхождения и систематического положения в системе животного мира позволило определить закономерности в процессе эволюции хордовых.
fb.ru
Кожный покров, скелет и мышечная система ланцетника
Кожные покровы образованы кожей, состоящей, как и у всех вышестоящих хордовых, из двух основных слоев: поверхностного — эпидермиса и более глубокого — кориума. Но, в отличие от позвоночных, эпидермис ланцетника, как и у беспозвоночных, однослойный, а кориум состоит преимущественно из студенистой ткани.
Скелет. Главную часть скелета образует хорда, которая тянется от заднего до переднего конца тела животного (отсюда название класса Cephalochorda — «головохордовые»). Хорду окружает оболочка из бесклеточной опорной ткани. Эта опорная ткань дает кверху выросты, ограничивающие спинномозговой канал, в котором помещается центральная нервная система. С оболочкой хорды соединяются различные опорные перекладины и перегородки, расположенные между мышцами и вокруг полостей. Особенно сложное строение имеет скелет жаберного аппарата, представляющий собой ажурную решетку из вертикальных и горизонтальных перекладин волокнистого бесклеточного вещества. Плавники поддерживаются рядом коротких камер, щупальца —длинными тонкими палочками из плотной ткани.
Мышечная система. Вся мышечная система, начиная с самого переднего конца тела, образована многочисленными мышечными сегментами, или миомерами. Они отделены друг от друга соединительноткаными прослойками — миосептами. Миомеры правой и левой сторон расположены не друг против друга, а так, что на долю цельного миомера одной стороны приходится по половине двух миомеров противоположной стороны. Благодаря такому расположению мышечных сегментов животное может сильно изгибать свое тело в горизонтальной плоскости.
Еще интересные статьи по теме:
www.zoofirma.ru
Ланцетник | Биология
Ланцетник — это представитель типа Хордовые. Он похож на просто устроенную полупрозрачную маленькую (до 10 см) рыбку. Свое название получил за сходство с ланцетом (скальпелем). Ланцетников существует около 30 видов, обитают они преимущественно в морях тропического и умеренного климата на песчаном мелководье (являются донными животными). Наружу ланцетник выставляет только переднюю часть тела. Питается мелкими организмами (планктон) и органическими частичками, опускающимися на дно.
Ланцетник важен для науки, так как позволяет понять происхождение позвоночных. Скорее всего является близким родственником их предка.
Ланцетник на протяжении всей своей жизни сохраняет основные признаки типа Хордовые. В первую очередь — это хорда, которая у более высокоорганизованных представителей заменяется позвоночником еще на этапе эмбрионального развития. Нервная трубка ланцетника не дифференцируется на спинной и головной мозг.
Ланцетники относятся к подтипу Бесчерепные. У этих животных нет черепа. По-другому данный подтип называют Головохордовые. Это связано с тем, что хорда (в отсутствии черепа) заходит в головной отдел (хотя голова не обособлена).
Ланцетник достаточно примитивное животное по-сравнению с другими хордовыми, относящимися к подтипу Позвоночные (или Черепные). У него есть ряд признаков, объединяющих его с беспозвоночными (особенно кольчатыми червями). Однако, с другой стороны, ланцетник имеет все основные признаки типа Хордовые, поэтому его и относят к последним.
Тело ланцетника сжато с боков, заострено на концах. Хвостовой плавник достаточно большой и напоминает режущую часть ланцета. Спинной плавник (складка кожи) низкий. Парных плавников, как у рыб, у ланцетника нет. Изгибая тело из стороны в сторону, он плавает и зарывается в песок. Предротовое отверстие окружено небольшими щупальцами.
Кожный покров образует однослойный слизистый эпителий и слой соединительной дермы.
Хорда и лежащая над ней нервная трубка защищены соединительной тканью. Есть чувствительные и двигательные нервы, попарно отходящие от нервной трубки. В нервной ткани встречаются светочувствительные клетки. Ланцетник может различать только свет и темноту. На переднем конце нервной трубки есть обонятельная ямка. В коже имеются осязательные клетки.
От хорды по бокам располагаются по ленте мышц. Каждая лента вертикально разделена соединительной тканью на части. В результате образуются мышечные метамеры — миомеры.
Ротовое отверстие находится на переднем конце тела снизу на дне предротовой воронки. За ртом следует глотка, которая сверху и снизу выстлана ресничным эпителием, а по бокам имеет жаберные щели (их около 100 пар). Пища вместе с током воды попадает в глотку. Вода удаляется через жаберные щели. Пищевые частицы прилипают к слизистой внутренней поверхности глотки. Склеенные слизью комочки пищи далее следуют в кишечник. Кишечник прямой, без изгибов. В передней части кишки есть печеночный вырост.
1. Мозговой пузырёк. 2. Хорда. 3. Нервная трубка. 4. Хвостовой плавник. 5. Анальное отверстие. 6. Задний отдел кишечника в виде трубки. 7. Кровеносная система. 8. Атриопор (отверстие околожаберной полости). 9. Окологлоточная полость. 10. Жаберная щель. 11. Глотка. 12. Ротовая полость. 13. Околоротовые щупальца. 14. Предротовое отверстие. 15. Гонады (яичники/семенники). 16. Глазки Гессе. 17. Нервы. 18. Метаплевральная складка. 19. Слепой печёночный выростУ ланцетника замкнутая кровеносная система. Два главных сосуда — брюшной (с венозной кровью) и спинной (с артериальной кровью). Тело и особенно глотка в районе жабр пронизаны более мелкими сосудами. Газообмен осуществляется путем диффузии. Кислород и углекислый газ поступают туда, где их меньше. То есть из венозной крови в жабрах выходит углекислый газ, а поступает кислород. Кровь бесцветная, так как в ней нет форменных элементов. Сердца у ланцетников нет, а роль насоса выполняют ответвления брюшного сосуда около жабр.
Органы выделения — метанефридии. Похожи на органы выделения кольчатых червей. Это трубочки (около 100 пар), внутри открываются в целом, наружу — в окложаберную полость. Расположены метамерно в области глотки.
Ланцетники раздельнополы, размножаются в теплое время года. Половые железы (яичники и семенники) парные. Икринки и сперматозоиды выметываются в околожаберную полость, а оттуда во внешнюю среду. Оплодотворение внешнее. Из оплодотворенной икринки развивается личинка, которая плавает в толще воды и через некоторое время оседает и превращается во взрослую особь.
Ланцетники служат пищей для морских животных. Существует промысел азиатского ланцетника.
Строение внутренних органов ланцетников
Центральная нервная система
Центральной нервной системой (ЦНС) ланцетников является нервная трубка, лежащая над хордой с узкой полостью внутри — невроцелью. Передний конец нервной трубки короче хорды, эта особенность и дала название подтипу — головохордовые. Головной и спинной мозг внешне не дифференцированы, но головная и спинная части нервной трубки имеют отличное строение и выполняют разные функции.
Головной конец нервной трубки, длиной примерно в два мышечных сегмента, отвечает за регулирование рефлекторной деятельности. Разрушение этого участка вызывает нарушение координации. Нервоцель в этом отделе немного расширяется. Это расширение считается зачатком, или рудиментом, мозгового желудочка (мозгового пузырька). У личинок ланцетников эта полость отверстием (невропором) связана с органом обоняния, лежащим на поверхности тела — ямкой Келликера, и не сообщается с окружающей средой. От мозгового пузырька отходят две пары чувствующих головных нервов, отвечающих за иннервацию головного конца тела. Наблюдаемы скопления особых ганглионарных клеток (мультиполярных нейронов), а в передней части нервной трубки расположен непарный глаз, пигментное пятно, функция которого до сих пор не выяснена, возможно, что это остаток органа равновесия.
От спинного конца нервной трубки отходят по две пары (правая и левая) спинномозговых нервов: спинных в передней части каждого сегмента и брюшных в его задней части. Брюшной двигательный нерв, с основанием в несколько корешков, ветвится в миомере. Двигательно-чувствующий спинной нерв начинается одним корешком и включает в себя чувствующие волокна (преимущественно в коже) и двигательные (в тканях мускулатуры). Здесь отличие ланцетников (как и всех бесчерепных) от высших хордовых животных заключается в том, что спинные и брюшные корешки не объединены в единый нерв. Положение нервов тождественно расположению правых и левых миомеров, то есть они тоже характерно сдвинуты.
Правую и левую стороны каждого сегмента нервной трубки связывают нервные клетки, образующие рефлекторные дуги и нейроны.
Так как в головном отделе нервной трубки присутствуют рудименты, можно предположить, что ЦНС современного ланцетника примитивнее чем у его предков, это можно связать с более подвижным образом жизни последних.
Органы чувств ланцетника примитивны. Тактильные ощущения воспринимаются нервными окончаниями всего эпидермиса, особенно ротовыми щупальцами. Химические раздражения воспринимаются инкапсулированными нервными клетками, которые также находятся в коже и выстилают ямку Келликера. В нервной трубке, главным образом в области её полости, расположены светочувствительные клетки с вогнутыми пигментными клетками — глазки Гессе. Полупрозрачные покровы животного свободно пропускают световые лучи, которые улавливают глазки Гессе. Они же работают как фотореле, регистрируя положение тела ланцетника в субстрате.
Пищеварительная система ланцетника
На нижней части головного конца располагаются ротовые щупальца и предротовая воронка, ведущая в небольшое ротовое отверстие. Оно окружено мускулистой кольцевой перепонкой — парусом. Парус выполняет функцию перегородки между ротовым отверстием и обширной глоткой. Лицевую часть паруса покрывают тонкие лентовидные выросты мерцательного органа, задняя часть имеет короткие щупальца, направленные в полость глотки; они и являются препятствием для крупных пищевых частиц.
Глотка у ланцетников занимает до трети длины тела и пронизана жаберными щелями количеством свыше 100 пар. Жаберные щели отделяются межжаберными перегородками с реснитчатым эпителием и ведут в окологлоточную, или атриальную полость, а не прямо наружу.(Жаберные щели снаружи не видны, они покрыты защитными кожными складками.)
Атриальная полость окружает глотку по бокам и внизу и имеет открывающееся наружу отверстие — атриопор. В виде слепого замкнутого выроста атриальная полость немного протягивается за атриопор. Движения выростов мерцательного органа и колебания ресничек, покрывающих межжаберные перегородки, направляют медленный и безостановочный ток воды в глотку. Далее вода проходит через жаберные щели в околожаберную полость, а оттуда выводится через атриопор.
Глотка имеет две борозды, выстланные ресничным и железистым эпителием. Поджаберная борозда (поджаберный желобок, эндостиль) проходит по нижней части глотки, наджаберная борозда (наджаберный желобок) — по спинной стороне глотки. Они связаны двумя полосками ресничного эпителия, которые проходят по боковым внутренним поверхностям глотки в ее передней части. Клетки эндостиля выделяют слизь, которая под действием мерцания ресничек гонится к переднему концу глотки — навстречу потоку воды. По пути обволакивается и захватывается попавшая в глотку пища. После этого склеенные слизью комочки пищи по двум полукольцевым бороздкам перемещаются в наджаберную борозду, по которой они гонятся назад, к начальному отделу кишки (кишечника). Слизь, в которую была закутана пища, стекает по бокам глотки и образует на жаберных щелях слизистую мембрану, пропускающую наружу воду.
Резко сужаясь, глотка переходит в короткую, без изгибов кишку, которая заканчивается анальным отверстием. В месте перехода глотки в кишку располагается слепой пальцевидный печёночный вырост, выделяющий пищеварительные ферменты. Он находится с правой стороны глотки и направлен к головному концу ланцетника. Пищеварение происходит и в полости печёночного выроста и во всём кишечнике.
Выделительная система
Выделительную систему ланцетников сравнивают с нефридиальной системой кольчатых и плоских червей. Она представляет собой нечто среднее между протонефридиальной и метанефридиальной системой.
Около 100 пар нефридиев метамерно расположенных над полостью глотки. Они имеют вид короткой, круто изогнутой трубки, открывающейся отверстием в атриальную полость. Почти всей остальной частью нефридии входят в целом (надглоточные каналы). Эта часть трубки имеет нефростомы — немногочисленные отверстия, замкнутые группой соленоцитов, специализорованных клеток с «мерцательным пламенем» — постоянно работающим жгутиком. К стенкам трубки нефридия прилегают капиллярные клубочки, через стенки которых продукты обмена попадают в целом. Из целома продукты распада проникают в соленоцит, а оттуда — в просвет нефридиальной трубки, по которой они движутся при помощи биения жгутиков соленоцитов и клеток мерцательного эпителия, выстилающих трубку. Оттуда, через отверстие нефридия, отходы попадают в околожаберную полость и выводятся из тела ланцетника.
Кроме сериально расположенных в каждом метамере нефридиев, у ланцетника имеется непарный (левый) нефридий Гатчека, который первым появляется в онтогенезе. По своему строению он напоминает остальные нефридии.
В течение десятилетий оставалось невыясненным происхождение протонефридиев ланцетника. Старые авторы (Гудрич и др.) склонялись к мнению об их эктодермальном происхождении (так, Гудрич описал их развитие из одноклеточных зачатков, которые, по его мнению, принадлежали к эктомезодерме). Таким образом, предполагалось, что нефридии ланцетника не гомологичны мезодермальным нефронам (почкам) позвоночных. В последнее время накапливаются молекулярно-биологические данные, подкрепляющие мезодермальное происхождение нефридиев ланцетника.
Строение кровеносной системы
Схема кровообращения ланцетника: сонные артерии, выносящие жаберные артерии, корни спинной аорты, кювьеровы протоки, спинная аорта, передние кардинальные вены, приносящие жаберные артерии, брюшная аорта, воротная система печёночного выроста, венозный синус, печёночная вена, задние кардинальные вены, подкишечная вена, хвостовая вена.
Кровеносная система замкнута и отграничена от окружающих органов стенками кровеносных сосудов.
Под глоткой располагается брюшная аорта (aorta ventralis) — крупный сосуд, стенки которого постоянно пульсируют и перегоняет кровь, таким образом заменяя сердце. Пульсация происходит посредством медленного, нескоординированного сокращения миоэпителиального слоя рядом расположенных целомических полостей. По брюшной аорте венозная кровь движется к головному концу тела. Через тонкие покровы сотен жаберных артерий (выносящих), отходящих по числу межжаберных перегородок от брюшной аорты, происходит поглощение кровью растворённого в воде кислорода. Основания жаберных артерий — луковички — также имеют способность к пульсации. Жаберные артерии впадают в парные (правый и левый) корни спинной аорты (aorta dorsalis), которая находится у заднего края глотки, и тянется под хордой до конца хвоста. Передний конец тела снабжается кровью двумя короткими веточками парных корней спинной аорты (aorta dorsalis) — сонными артериями. По ответвляющимся от дорсальной аорты артериям кровь поступает во все части тела. Так представлена артериальная система кровообращения ланцетников.
Пройдя по капиллярной системе, от стенок кишечника венозная кровь собирается в непарную подкишечную вену, идущую в виде печёночной вены к печёночному выросту. В нём кровь вновь рассыпается на капилляры — формируется воротная система печени. Капилляры печёночного выроста вновь сливаются в короткую печёночную вену, впадающую в небольшое расширение — венозный синус. Из обоих концов тела кровь собирается в парные передние и задние кардинальные вены. С каждой стороны они сливаются и образуют правый и левый кювьеровы протоки (общие кардинальные вены), впадающие в венозный синус, который является началом брюшной аорты. Из этого следует, что у ланцетников один круг кровообращения. Их кровь бесцветна и не содержит дыхательных пигментов. Насыщенность кислородом крови в артериях и венах сходна — небольшие размеры животных и однослойная кожа позволяют насыщать кровь кислородом не столько через жаберные артерии, но всеми поверхностными сосудами тела.
Дыхательная система
Дыхательная система характеризуется тем, что специализированных органов нет. Газообмен производится через всю поверхность тела.
Анатомический коэффициент диффузии, по результатам исследования в работе Анке Шмитц, Мая Геммеля и Стивена Ф. Пэрри, является наивысшим в выстилке атриальной полости и коже, покрывающей сегментарные мышцы Процент диффузионной способности поверхностей вокруг целомических полостей (76%) соответствует гипотезе, согласно которой целом может функционировать как циркуляторная система дыхательных газов. Диффузионная способность мускулатуры ланцетника (23%), указывает на то, что миомеры, возможно, самостоятельно поглощают кислород. Исследование показало, что в процессе дыхания кровеносные сосуды жаберных щелей не играют значительной роли (1%).
Значение кровеносной системы для газообмена также представляется спорной из-за ряда причин: у ланцетников отсутствует сердце (пульсирующие сосуды сокращаются нескоординировано), нет эндотелия, эритроцитов и дыхательных пигментов. Поэтому, у ланцетников в процессе газообмена играет важную роль именно диффузия.
Целомические полости ланцетника довольно обширны, а их стенки содержат сокращающиеся миоэпителиальные клетки. К тому же мышцы и целомические полости примыкают к внутренней и внешней поверхостям тела ланцетника — эпителиальному слою атриальной полости и коже. Такое расположение идеально подходит для прямого газообмена. Таким образом, вполне возможно, что основной циркуляторной системой, преносящей кислород и углекислый газ, является целомическая система.
biofile.ru
Тип Хордовые: строение и развитие ланцетника
Развитие ланцетника и его систематическое положение долгое время оставались загадкой. Сейчас ученым достоверно известно, что этот представитель типа Хордовые имеет непрямое развитие.
Общая характеристика типа Хордовые
Рыбы, земноводные, пресмыкающиеся, птицы, млекопитающие — все эти животные являются представителями типа Хордовые. Что объединяет такие разные организмы? Оказывается, все они имеют общий план строения.
В основе их тела находится осевой скелет, который называется хорда. У ланцетника она сохраняется на протяжении всей жизни. Над хордой располагается нервная трубка. В ходе метаморфоз у большинства представителей типа из нее образуется спинной и головной мозг. Под осевым скелетом находится кишечник, имеющий вид трубки. В глотке хордовых находятся жаберные щели. У видов, которые обитают в воде, этот признак сохраняется, а у наземных характерен только для зародышевого развития.
История открытия ланцетника
Почему развитие ланцетника долгое время вызывало много споров и вопросов? Дело в том, что долгое время его считали моллюском. Ланцетник (фото ниже иллюстрирует его внешнее строение) действительно напоминает этих животных. Он имеет мягкое полупрозрачное тело и обитает в водной среде — на мелководье морей и океанов. Но особенности внутренней организации позволили выделить их в отдельную систематическую единицу.
Кроме того, благодаря трудам Петра Палласа и Александра Ковалевского было установлено, что эти животные являются предками современных позвоночных. Ученые называют эти организмы живыми ископаемыми. Считается, что ланцетник не эволюционировал, поскольку идеально приспособился к среде обитания и образу жизни при полном отсутствии конкурентов.
Особенности внешнего строения
Благодаря форме тела это животное имеет необычное название — ланцетник. Фото демонстрирует, что этот организм напоминает старинный хирургический инструмент, который заточен с обеих сторон. Он называется ланцет. Это сходство отлично иллюстрирует особенности внешнего строения.
Тело ланцетника максимально достигает в длину 8 см. Оно стиснуто с боков и заострено на концах. С одной стороны продольная складка тела образует плавники — спинной и хвостовой. Задним концом тела ланцетник зарыт в песок. На переднем находится предротовая воронка, окруженная щупальцами.
Скелет и мускулатура
Развитие ланцетника характеризуется сохранением хорды в течение всей его жизни. В виде тяжа она тянется вдоль всего тела от переднего до заднего конца. По обе стороны от хорды располагаются по ряду мышц. Такое строение опорно-двигательной системы позволяет ланцетнику перемещаться однообразно. Сокращения мышц приводят к сгибанию тела, а при помощи хорды происходит его выпрямление.
Внутреннее строение
Органы ланцетника формируют все физиологические системы. Пищеварительная представлена ротовым отверстием, глоткой и сквозным трубчатым кишечником с печеночным выростом, который выполняет функцию железы. По типу питания ланцетники являются гетеротрофными фильтраторами. Этот процесс тесно связан с дыханием, который осуществляется через жабры и всю поверхность тела.
В околожаберную полость открываются и органы выделения. Они представлены многочисленными парными трубочками — нефридиями. Кровеносная система ланцетников незамкнутая. Она состоит из брюшного и спинного сосудов.
Репродуктивные органы ланцетника называются гонады. Это парные железы, количество которых может достигать до 25. Ланцетники являются раздельнополыми животными. Поэтому у них развиваются яичники или семенники. Половых протоков эти животные не имеют. Поэтому клетки поступают в околожаберную полость при разрыве гонад или стенок тела.
Размножение и развитие
Репродуктивные органы ланцетников обеспечивают их наружное оплодотворение. Гаметы выходят в воду, где и происходит их слияние. Самки мечут икру после захода солнца во все времена года, кроме зимы. Их половые клетки содержат очень мало желтка и характеризуются небольшими размерами — около 100 мкм.
Еще до начала дробления содержимое яиц ланцетника дифференцируется на три зародышевых листка: экто-, мезо- и энтодерму. В ходе последующих делений каждая из них образует соответствующие системы органов.
Развитие ланцетника дает представление об особенностях этого процесса у хордовых. Оно состоит из ряда последовательных процессов: оплодотворения, дробления, гастро- и нейруляции, органогенеза.Размножение ланцетников, а также их дальнейшее развитие тесно связаны с водой. Из оплодотворенной яйцеклетки через 4-5 дней развивается личинка. Она имеет размер до 5 мм и свободно плавает в толще воды благодаря многочисленным ресничкам. Личиночная стадия продолжается около 3 месяцев. Ночью она поднимается к поверхности воды, а днем опускается на дно.
Амфиоксиды — так называют гигантских личинок ланцетника, которые являются феноменом животного мира. Сначала их принимали за взрослых особей. Но в ходе многочисленных исследований было установлено, что обитают они только на поверхности воды в составе планктона. Амфиоксиды, которые могут достигать 11 мм, сохраняют все черты личиночного строения. Их тело покрыто ресничками, практически не развиты ротовые щупальца, околожаберная полость и половые железы.
Итак, ланцетники являются примитивными морскими хордовыми животными. Они относятся к подтипу Бесчерепные, классу Головохордовые. Ланцетники характеризуются малоподвижным образом жизни, являясь раздельнополыми животными с наружным оплодотворением и непрямым типом развития.
fb.ru
Немного о животных: Ланцетники
На нижней части головного конца располагаются ротовые щупальца и предротовая воронка, ведущая в небольшое ротовое отверстие. Оно окружено мускулистой кольцевой перепонкой — парусом. Парус выполняет функцию перегородки между ротовым отверстием и обширной глоткой. Лицевую часть паруса покрывают тонкие лентовидные выросты мерцательного органа, задняя часть имеет короткие щупальца, направленные в полость глотки; они и являются препятствием для крупных пищевых частиц.
Глотка у ланцетников занимает до трети длины тела и пронизана жаберными щелями количеством свыше 100 пар. Жаберные щели отделяются межжаберными перегородками с реснитчатым эпителием и ведут в окологлоточную, или атриальную полость, а не прямо наружу.(Жаберные щели снаружи не видны, они покрыты защитными кожными складками.)
Атриальная полость окружает глотку по бокам и внизу и имеет открывающееся наружу отверстие — атриопор. В виде слепого замкнутого выроста атриальная полость немного протягивается за атриопор. Движения выростов мерцательного органа и колебания ресничек, покрывающих межжаберные перегородки, направляют медленный и безостановочный ток воды в глотку. Далее вода проходит через жаберные щели в околожаберную полость, а оттуда выводится через атриопор.
Глотка имеет две борозды, выстланные ресничным и железистым эпителием. Поджаберная борозда (поджаберный желобок, эндостиль) проходит по нижней части глотки, наджаберная борозда (наджаберный желобок) — по спинной стороне глотки. Они связаны двумя полосками ресничного эпителия, которые проходят по боковым внутренним поверхностям глотки в ее передней части. Клетки эндостиля выделяют слизь, которая под действием мерцания ресничек гонится к переднему концу глотки — навстречу потоку воды. По пути обволакивается и захватывается попавшая в глотку пища. После этого склеенные слизью комочки пищи по двум полукольцевым бороздкам перемещаются в наджаберную борозду, по которой они гонятся назад, к начальному отделу кишки (кишечника). Слизь, в которую была закутана пища, стекает по бокам глотки и образует на жаберных щелях слизистую мембрану, пропускающую наружу воду.
Резко сужаясь, глотка переходит в короткую, без изгибов кишку, которая заканчивается анальным отверстием. В месте перехода глотки в кишку располагается слепой пальцевидный печёночный вырост, выделяющий пищеварительные ферменты. Он находится с правой стороны глотки и направлен к головному концу ланцетника. Пищеварение происходит и в полости печёночного выроста и во всём кишечнике.
Выделительная система
Выделительную систему ланцетников сравнивают с нефридиальной системой кольчатых и плоских червей. Она представляет собой нечто среднее между протонефридиальной и метанефридиальной системой.
Около 100 пар нефридиев метамерно расположенных над полостью глотки. Они имеют вид короткой, круто изогнутой трубки, открывающейся отверстием в атриальную полость. Почти всей остальной частью нефридии входят в целом (надглоточные каналы). Эта часть трубки имеет нефростомы — немногочисленные отверстия, замкнутые группой соленоцитов, специализорованных клеток с «мерцательным пламенем» — постоянно работающим жгутиком. К стенкам трубки нефридия прилегают капиллярные клубочки, через стенки которых продукты обмена попадают в целом. Из целома продукты распада проникают в соленоцит, а оттуда — в просвет нефридиальной трубки, по которой они движутся при помощи биения жгутиков соленоцитов и клеток мерцательного эпителия, выстилающих трубку. Оттуда, через отверстие нефридия, отходы попадают в околожаберную полость и выводятся из тела ланцетника.
Кроме сериально расположенных в каждом метамере нефридиев, у ланцетника имеется непарный (левый) нефридий Гатчека, который первым появляется в онтогенезе. По своему строению он напоминает остальные нефридии.
В течение десятилетий оставалось невыясненным происхождение протонефридиев ланцетника. Старые авторы (Гудрич и др.) склонялись к мнению об их эктодермальном происхождении (так, Гудрич описал их развитие из одноклеточных зачатков, которые, по его мнению, принадлежали к эктомезодерме). Таким образом, предполагалось, что нефридии ланцетника не гомологичны мезодермальным нефронам (почкам) позвоночных. В последнее время накапливаются молекулярно-биологические данные, подкрепляющие мезодермальное происхождение нефридиев ланцетника
Дыхательная система
Дыхательная система характеризуется тем, что специализированных органов нет. Газообмен производится через всю поверхность тела.
Кровеносная система
Кровеносная система замкнута и отграничена от окружающих органов стенками кровеносных сосудов.
Под глоткой располагается брюшная аорта — крупный сосуд, стенки которого постоянно пульсируют и перегоняет кровь, таким образом заменяя сердце. Пульсация происходит посредством медленного, нескоординированного сокращения миоэпителиального слоя рядом расположенных целомических полостей. По брюшной аорте венозная кровь движется к головному концу тела. Через тонкие покровы сотен жаберных артерий (выносящих), отходящих по числу межжаберных перегородок от брюшной аорты, происходит поглощение кровью растворённого в воде кислорода. Основания жаберных артерий — луковички — также имеют способность к пульсации. Жаберные артерии впадают в парные (правый и левый) корни спинной аорты, которая находится у заднего края глотки, и тянется под хордой до конца хвоста. Передний конец тела снабжается кровью двумя короткими веточками парных корней спинной аорты — сонными артериями. По ответвляющимся от дорсальной аорты артериям кровь поступает во все части тела. Так представлена артериальная система кровообращения ланцетников.
Пройдя по капиллярной системе, от стенок кишечника венозная кровь собирается в непарную подкишечную вену, идущую в виде печёночной вены к печёночному выросту. В нём кровь вновь рассыпается на капилляры — формируется воротная система печени. Капилляры печёночного выроста вновь сливаются в короткую печёночную вену, впадающую в небольшое расширение — венозный синус. Из обоих концов тела кровь собирается в парные передние и задние кардинальные вены. С каждой стороны они сливаются и образуют правый и левый кювьеровы протоки (общие кардинальные вены), впадающие в венозный синус, который является началом брюшной аорты. Из этого следует, что у ланцетников один круг кровообращения. Их кровь бесцветна и не содержит дыхательных пигментов. Насыщенность кислородом крови в артериях и венах сходна — небольшие размеры животных и однослойная кожа позволяют насыщать кровь кислородом не столько через жаберные артерии, но всеми поверхностными сосудами тела.
Репродуктивная система
Представители рода ланцетников, как и другие бесчерепные, раздельнополы: у каждого животного развиваются либо яичники, либо семенники. Гонады самцов и самок внешне похожи — это шарообразные выпуклости, распределённые посегментно на стенке тела, примыкающей к атриальной полости. Половых желёз обычно 25—26 пар. Половых протоков нет, и созревшие половые клетки попадают в атриальную полость через разрывы стенок гонад и стенок тела; с потоком воды через атриопор они выводятся во внешнюю среду. У неполовозрелых ланцетников половых органов нет.
Образ жизни и питание
Обитают во многих морях тропического и умеренного поясов, в том числе и в Чёрном море, в прибрежных зонах с чистым песчаным дном. Так как ланцетники бентосные животные, большую часть времени они проводят на дне, принимая разные положения для кормёжки в зависимости от рыхлости песка. Если почва рыхлая, ланцетники глубоко зарываются в субстрат и выставляют наружу только передний конец тела; если почва илистая и плотная — животные лежат на дне. Будучи потревоженными, ланцетники могут переплыть на небольшое расстояние и снова зарыться или лечь на грунт. Также они могут перемещаться через мокрый песок..
Ланцетники живут колониями числом более девяти тысяч особей на квадратный метр. Совершают сезонные миграции — переплывают на несколько километров.
Ланцетники — животные-фильтраторы: пища всасывается через ротовое отверстие с током воды, которая подгоняется движением ресничек. Пищей для ланцетников является в основном фито- и зоо планктон — различные ветвистоусые рачки, инфузории, диатомовые водоросли; а также личинки и яйца других низших хордовых и беспозвоночных. Характер питания пассивный.
Размножение
Размножаются ланцетники в весеннее, летнее или осеннее время. Сразу же после захода солнца самки начинают метать зрелые икринки (яйца). Оплодотворение происходит в воде, как и последующее индивидуальное развитие ланцетников.
Эмбриональное развитие ланцетников используется во многих учебниках и пособиях в качестве примера для описания эмбриогенеза хордовых, так как представляет собой упрощённую схему развития всех высших хордовых.
zhivotnieblr.blogspot.com
