В настоящее время известно 25 видов ланцетников. Размер их достигает 8см. Тело сплющено с боков и заострено с обоих концов. Ланцетники большую часть жизни проводят, зарывшись в песок и выставив наружу передний конец головного отдела.
Общая характеристика и строение
Одна из основных особенностей бесчерепных - отсутствие черепа, а следовательно, и челюстного аппарата; отсюда - пассивное питание, заключающееся в фильтрации воды. Ланцетник использует в пищу лишь те морские организмы (бактерии, мелкие планктонные животные, икринки рыб и др.), которые попадают вместе с водой в ротовое отверстие.
По всей спинной стороне животного тянется низкий спинной плавник, переходящий в высокий хвостовой. Хвостовой плавник имеет форму копья или ланцета, с чем связано название животного. В задней части брюшной стороны имеется короткий и низкий подхвостовой плавник. На переднем конце расположена ротовая воронка, окруженная щупальцами. Кожа гладкая, построена из эпидермиса и собственно кожи. Осевой скелет представлен хордой. Мускулатура имеет сегментарное строение.
Яйцо оплодотворяется вне тела самки и развивается в воде. Образовавшаяся личинка в течение трех месяцев держится в верхних слоях воды благодаря ресничкам, покрывающим ее тело. В дальнейшем опускается на дно.
Пищеварительная и выдетилельная системы
Пищеварительная система тесно связана с органами дыхания. Обе эти системы начинаются предротовой воронкой, окруженной венчиком щупалец. На дне воронки находится рот, ведущий в глотку. Стенку глотки справа и слева пронизывает около 150 пар жаберных щелей, которые открываются в околожаберную (атриальную) полость.
Вода, входящая в глотку, проходит через жаберные щели и околожаберную полость, а оттуда через специальное отверстие (атриопор) - наружу. В межжаберных промежутках происходит газообмен. На брюшной стороне глотки расположены реснички и специальный желобок, выделяющий клейкую жидкость.
Пищевые частицы оседают на желобке, где капельками слизи склеиваются и продвигаются в кишку. Кишка представляет собой прямую трубку, открывающуюся наружу анальным отверстием. Сзади жаберной части кишки образуется полый вырост - печень.
Органы выделения представлены большим числом (около 100 пар) нефридиев, расположенных в жаберных промежутках. По строению нефридии очень похожи на метанефридии кольчатых червей.
Кровеносная система
Кровеносная система ланцетника замкнута, круг кровообращения один, сердце отсутствует. Физиологически его заменяет брюшная аорта, принимающая венозную кровь. В результате пульсации сосудов кровь из брюшной аорты поступает в жаберные артерии. Последние не распадаются на капилляры, газообмен происходит через стенки артерий в перегородках между жаберными щелями. Окисленная кровь собирается в спинную аорту, по которой кровь направляется к различным органам, а от них - опять к жабрам.
Над хордой расположена нервная трубка, которая в головном отделе образует небольшое расширение - зачаток головного мозга. По всей трубке расположены особые светочувствительные пигментные клетки (глазки Гессе).
Помимо глазков имеются осязательные клетки на щупальцах и в коже. Есть обонятельная ямка на переднем конце тела. В связи с малой подвижностью органы чувств у ланцетника вообще очень слабо развиты. Периферическая нервная система представлена нервами, отходящими от мозговой трубки.
Сходство ланцетников с беспозвоночными и позвоночными животными
Благодаря простому строению ланцетников долгое время считали близкими к моллюскам. А. О. Ковалевский установил, что они имеют большое сходство с рыбами, а следовательно, и другими хордовыми (наличие хорды, расположение и строение нервной системы и др.).
Вместе с тем у ланцетников много сходства с кольчатыми червями и моллюсками (отсутствие головного мозга и сердца, сегментарное строение мышц, устройство органов кровообращения, выделения, пищеварения и способ питания). Такое совмещение признаков беспозвоночных и позвоночных свидетельствует о том, что они являются близкими формами к предкам позвоночных животных.
На окрашенном тотальном препарате ланцетникарассмотрим строение и взаиморасположение основных органов животного (рис. 6).
Вдоль всего тела ланцетника (примерно по средней линии) от головного отдела до хвоста тянется хорда (осевой скелет). На препарате ясно видна ее поперечная исчерченность. Хорда вместе с нервной трубкой окружена соединительнотканной оболочкой. Передний конец хорды выдается далеко за передний край нервной трубки, что является специфической чертой бесчерепных.
Над хордой расположена центральная нервная система, представленная уже упомянутой нервной трубкой. Поместив препарат под малое увеличение микроскопа, можно увидеть многочисленные темные пятнышки – глазки Гессе (рис. 6), которые располагаются в стенках нервной трубки ближе к ее внутренней поверхности.
На переднем конце нервной трубки можно заметить головное расширение нервной трубки, которое иногда называют желудочком головного мозга, хотя передняя часть нервной трубки ланцетника, соответствующая головному мозгу позвоночных, и не дифференцирована.
Под хордой расположена пищеварительная трубка. Она начинается предротовой воронкой, окруженной многочисленными щупальцами. Ротовая полость отделена от глотки кольцевидной складкой – парусом. Стенки глотки пронизаны многочисленными (до 100) косо расположенными жаберными щелями (рис. 6). Глотка постепенно переходит в недифференцированную кишечную трубку, заканчивающуюся в заднем отделе тела анальным отверстием. От этой трубки, сразу же за глоткой, отходит вперед печеночный вырост, основная часть которого расположена с правой стороны глотки.
Рисунок 7 – Поперечный разрез ланцетника в области глотки
1 – эпидермис; 2 – спинной плавник; 3 – метаплевралъные складки;
4 – туловищная мускулатура; 5 – брюшной мускул; 6 – хорда,
7 – нервная трубка; 8 – невроцель; 9 – щель нервной трубки;
10 – соединительнотканная оболочка; 11 – миосепты;
12 – межжаберные перегородки; 13 – эндостиль; 14 – наджаберная борозда; 15 – целомические каналы; 16 – атриальная полость;
17 – печеночный вырост; 18 – половые железы; 19 – корни аорты.
У половозрелых особей ланцетников заметны половые железы (их обычно 25 пар), которые в виде темных округлых пятен просматриваются через брюшную стенку тела.
На препарате поперечного разреза ланцетника в области глотки рассмотрим под малым увеличением микроскопа взаимное расположение органов и детали строения животного (рис. 7).
На спинной стороне хорошо виден срез низкого спинного плавника. По бокам тела расположены сросшиеся под глоткой метаплевральные складки.
Примерно в центре препарата расположена хорда, имеющая на срезе овальную форму. Над хордой лежит нервная трубка с хорошо заметным невроцелем. Хорда и нервная трубка окружены соединительнотканной оболочкой, от которой отходят миосепты (на поперечном срезе их видно несколько).
Нижняя часть препарата представляет собой разрез глоточного (жаберного) отдела пищеварительной трубки и окружающей его атриальной полости. На срезе станки глотки пронизаны большим количеством жаберных щелей. На дне глоточного отдела виден эндостиль. На спинной стороне глотки расположена наджаберная борозда. По обеим сторонам наджаберной бороздки хорошо заметны срезы двух кровеносных сосудов – корней аорты. Печеночный вырост виден только на тех срезах, которые сделаны ближе к заднему концу глотки. У половозрелых особей на внутренних стенках метаплевральных складок расположены половые железы.
На препарате поперечного разреза ланцетника в области кишечника (рис. 8) рассмотрим особенности строения хорды, нервной трубки, соединительнотканной оболочки, кишки, целома и сопоставим взаиморасположение этих органов с тем, что было видно на предыдущем препарате.
Рисунок 8 – Поперечный разрез ланцетника в области кишечника
1 – эпидермис; 2 – спинной плавник; 3 – метаплевральные складки;
4 – мускулатура; 5 – хорда; б – нервная трубка; 7 – невроцель;
8 – соединительнотканная оболочка; 9 – кишечник; 10 – спинная аорта.
Изучение кровеносной системы ланцетника следует осуществить с помощью таблиц и рисунка (рис. 9), поскольку на препаратах кровеносные сосуды не видны.
Как уже указывалось, сердца у ланцетника нет и его заменяет непарная брюшная аорта. Ее стенки сформированы поперечнополосатой мускулатурой, что обеспечивает пульсацию аорты. Кровь движется из брюшной аорты в жаберные артерии, которые расположены в межжаберных перегородках. Венозная кровь, проходя по жаберным артериям, окисляется непосредственно сквозь тонкие стенки этих сосудов, расположенных у поверхности жаберных щелей. Обогащенная кислородом кровь собирается в парные корни аорты. Часть крови из них идет вперед по небольшим сонным артериям, а основная масса направляется к хвосту. Примерно в середине тела корни аорты сливаются в основной магистральный канал – спинную аорту, по которой кровь разносится по всему телу.
Рисунок 9 – Схема кровеносной системы ланцетника
1 – брюшная аорта; 2 – жаберные артерии; 3 – корни аорты;
4 – сонные артерии; 5 – спинная аорта; 6 – передние кардинальные вены; 7 – задние кардинальные вены; 8 – кювьеровы протоки; 9 – венозный синус; 10 – подкишечная вена; 11 – воротная система печеночного выроста; 12 – печеночная вена
Венозная кровь от головной части тела движется по парным передним кардинальным венам назад, а от хвостовой части – по задним кардинальным венам вперед. Передняя и задняя кардинальные вены каждой стороны тела сливаются в тонкостенный кювьеров проток. Оба эти протока впадают в венозный синус.
От органов пищеварения кровь собирается в подкишечную вену, которая в печеночном выросте распадается на сеть капилляров, образуя воротную систему печеночного выроста. По короткой печеночной вене кровь вливается в венозный синус.
К подтипу бесчерепных относится только один класс - ланцетники . Эти маленькие животные распространены во многих морях тропической и умеренной зон. Низшее хордовое животное, ведет малоподвижный образ жизни; включает около 30 видов. Внешне ланцетник похож на небольшую рыбку длиной 4 - 8 см. Его розоватое полупрозрачное тело слегка сжато с боков и заострено на концах. Ланцетник не имеет обособленной головы. Задний конец его тела окаймлён высоким хвостовым плавником и по форме напоминает обоюдоострый хирургический нож - ланцет
Строение ланцетника таблица
|
Системы органов |
Особенности строения ланцетника |
|
Покров тела |
Представлен однослойным эпидермисом, под ним тонкий слой соединительной ткани. |
|
Внутренний - хорда. Череп отсутствует. |
|
|
Членистые ленты по бокам тела, мышцы хорошо развиты. |
|
|
Органы пищеваре-ния |
Рот (окруженный щупальцами) --> ротовая полость --> глотка --> средняя кишка --> задняя кишка --> анальное отверстие. Желудок отсутствует. Питание беспозвоночными. |
|
Через жаберные щели, в них много капилляров, через которые проникает кислород |
|
|
Кровеносная сис-тема |
Замкнутая: брюшной и спинной сосуды, капилляры. В место сердца брюшной сосуд, по нему движется кровь к жабрам. Кровь не имееет цвета, без гемоглобина. |
|
Выделительная система |
Выделительные трубки по сегментам. С одной стороны каждая трубка в полость тела, другой - в околожаберную полость. Мало связана с кровеносной истемой. |
|
Нервная система |
ЦНС в виде нервной трубки (расположена над хордой), от трубки отходят пара нерв в каждом сегменте тела. |
|
Органы чувств |
Очень прмитивны. Светочувствительные клетки вдоль нервной трубки, осязательные клетки по всему телу. Реакция на химическое раздрожение. Нет органов слуха. |
|
Размножение |
Являются раздельнополыми (яичникик и семенники), наружнее оплодотворение в воде. |
_______________
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 вырост Жабры защищает пара кожных складок, формирующих околожаберную полость , которая выполняет защитную функцию (чтобы не попадал песок). На брюшной стороне тела околожаберная полость имеет непарное отверстие, через которое выходит вода и продукты жизнедеятельности.
У ланцетника з амкнутая 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 р аздельнополы , 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.
Ланцетовидный слизень - именно так долгое время называли это загадочное животное. Теперь ученым точно известны все процессы жизнедеятельности самого примитивного представителя 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
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 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 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.
