зоология / ланцетник4

ЛЕКция 3: Подтип Бесчерепные (Acrania)

1. Общая характеристика и особенности внешнего строения бесчерепных.

2. Миохордальный комплекс и нервная система ланцетника.

3. Особенности внутреннего строения ланцетника.

4. Размножение и развитие ланцетника.

1. Общая характеристика и особенности внешнего строения бесчерепных.

Бесчерепные – мелкие морские животные, имеющие все признаки хордовых: имеется внутренний скелет (хорда), нервная системе в виде трубки, глотка прободена жаберными щелями. Подтип объединяет 30-35 видов, 1 класс – Головохордовые (Cephalochordata). Класс насчитывает 3 семейства:

а) сем. Бранхиостомиды (Branchiostomidae) – 20 видов ланцетников симметричного строения. 6-8 см длинны. Представитель – ланцетник (Branchiostoma lanceolatum).

б) сем. Эпигонихтиды (Epigonichtidae) – несколько видов мелких ланцетников (до 5 см) ассиметричного строения (половые железы находятся только на правой стороне тела).

в) сем. Амфиоксиды (Amphioxididae) – несколько видов мелких пелагических ланцетников (до 1,5 см) с личиночными чертами строения.

Ланцетники живут на дне, преимущественно на глубинах 10-30 м. Зарываются в песчаный грунт, выставляя наружу переднюю часть тела. Совершают сезонные перемещения. В летний период образуют скопления по 1000-1500 особей на 1м².

Тело ланцетника удлинено, сжато с боков, окаймлено плавниковой складкой: на спинной стороне тела – спинной плавник, сзади – ланцетовидный хвостовой плавник, продолжающийся на брюшной стороне тела в подхвостовой плавник, тянущийся до отверстия атриопора. По бокам брюшка находятся две метаплевральные складки, идущие от отверстия атриопора до предротовой воронки.

Покровы представлены однослойным эпителием (эпидермисом) и подстилающим его кориумом (студенистая соединительная ткань). Выделения эпителия формируют кутикулу, предохраняющую кожу от механических повреждений.

2. Миохордальный комплекс и нервная система ланцетника.

Хорда (нотохорд) ланцетника – сложная система поперечных мышечных пластинок, окруженная соединительнотканной оболочкой. Тянется от переднего до заднего конца тела, действует как мускульный орган, выполняя функцию гидростатического скелета. К хорде прилегают 50-80 мышечных сегментов – миомеров, разделенных соединительнотканными перегородками – миосептами. Характерна ассиметрия мускулатуры – миосепта одной стороны тела располагается напротив середины миомера противоположной стороны. Сокращение миомеров последовательно изгибает тело в горизонтальной плоскости, обеспечивая червеобразное движение ланцетника. Хвостовой плавник толкает тело вперед.

ЦНС – толстостенная нервная трубка, лежащая над хордой. Существуют функциональные отличия в строении нервной трубки: головной конец оказывает регулирующее влияние на рефлекторную деятельность. Невроцель здесь образует расширение – зачаток мозгового желудочка. На дне расширения – воронка (рецептор движения, зачаток гипофизарной системы). В стенках переднего отдела нервной трубки находятся скопления ганглионарных клеток, а в передней его части – пигментное пятно (остаток органа равновесия). От переднего конца нервной трубки отходят 2 пары чувствующих головных нервов.

В остальной части нервной трубки в каждом сегменте отходят по две пары нервов – спинных и брюшных. Положение нервов отвечает расположению правых и левых миомеров.

Характерно наличие специализированных нервных клеток:

а) Роон-Боардовские клетки – обеспечивают проведение импульсов в передний отдел нервной трубки;

б) клетки Овсянникова-Роде – осуществляют межсегментные цепные связи от головы к хвосту (вверху нервной трубки) и обратно (внизу нервной трубки).

Вместе с ганглионарными клетками переднего отдела эти клетки координируют работу миохордального комплекса, обеспечивая все формы поведения ланцетника.

Органы чувств

а) Тактильные ощущения – нервные окончания, разбросанные в коже;

б) Орган равновесия – пигментное пятно на дне передней части головного отдела нервной трубки;

в) Орган обоняния – ямка Келликера на поверхности переднего конца тела;

г) Орган зрения – глазки Гессе, расположенные в области невроцеля нервной трубки – действуют как фотореле, регистрируя, какая часть животного погружена в грунт.

3. Особенности внутреннего строения ланцетника.

1) Пищеварительная система:

На переднем конце брюшной части тела находится предротовая воронка с венчиком щупалец → ротовое отверстие, окруженное парусом с мерцательными выростами (создают ток воды и препятствуют попаданию крупных частиц в глотку) → объемная глотка, пронизанная жаберными отверстиями, ведущими в околожаберную (атриальную) полость → кишка с печеночным выростом → анальное отверстие на заднем конце тела.

Пища попадает в глотку и, улавливаясь слизью эндостиля расположенного на дне глотки, гонится мерцанием ресничек эндостиля и межжаберных перегородок к наджаберной борозде, лежащей на спинной стороне глотки. По наджаберной борозде пища попадает в кишечник, от начальной части которого отходит печеночный вырост. Переваривание и всасывание пищи происходит в печеночном выросте и начальной части кишки ланцетника.

Питание пассивное, фильтрационное; пищевые объекты – планктонные и бентосные организмы, микроорганизмы.

2) Дыхание и газообмен:

Орган дыхания – глотка. Газообмен происходит в капиллярах межжаберных перегородок (более 100 пар), разделяющих жаберные щели глотки.

Ток воды: ротовое отверстие → глотка → омывает межжаберные перегородки (газообмен) → через жаберные щели глотки выходит в атриальную полость → через отверстие атриопора - наружу.

3) Кровеносная система:

Замкнутая. Сердце отсутствует. Ток крови обеспечивается пульсацией брюшной аорты. 1 круг кровообращения:

Брюшная аорта → жаберные артерии (более 100 пар, по количеству межжаберных перегородок) → спинная аорта → сосуды и капилляры по всему телу → передние и задние кардинальные вены → кювьеровы протоки → венозный синус → брюшная аорта.

От кишки венозная кровь собирается по непарной подкишечной вене → воротная система печеночного выроста → печеночная вена → венозный синус.

Кровь бесцветна и не содержит дыхательных пигментов, может насыщаться кислородом не только в жаберных артериях, но и во всех поверхностных сосудах тела.

4) Выделительная система:

Нефридиального типа. Имеется около 100 пар нефридиев, открывающихся в атриальную полость над вершинами жаберных щелей. Нефридий – короткая, сильно изогнутая трубка, вдающаяся в полость тела – целом. В целоме нефридий открывается отверстиями – нефростомами, каждое из которых замкнуто группой булавовидных клеток – соленоцитов. Продукты метаболизма фильтруются в полость тела (целом) → тело соленоцита → просвет нефридиальной трубки → атриальная полость → наружу через отверстие атриопора.

Уровень обмена в целом невысок.

4. Размножение и развитие ланцетника.

Раздельнополы. Имеется около 25 пар половых желез, не имеющих самостоятельных протоков. Половые клетки через разрыв стенки железы выпадают в атриальную полость и с током воды выносятся наружу. Таким образом, оплодотворение – наружное.

Развитие с превращением; личинка свободноживущая, 3 мм, плавает с помощью покрывающих тело ресничек, активно питается, ведет хищный образ жизни. Личиночная стадия продолжается около 3 месяцев. Половозрелость наступает на 2-3 году жизни.