Подтип позвоночные

Опорно-двигательная система

У всех зародышей позвоночных имеется хорда – внутренний осевой скелет, который имеет вид стержня (непрерывного или расчлененного), развивающийся из энтодермы.

Хорда впоследствии замещается позвоночником мезодермального происхождения.

У некоторых позвоночных хорда остается и позвонки лишь укрепляют её (осетровые рыбы).

Парные конечности впервые возникают у древних амфибий, поэтому все наземные позвоночные - ТЕТРАПОДЫ (4 - ноги).

План строения всех тетрапод одинаков. План строения верхней конечности: плечо – предплечье – кисть.

Пояс верхних конечностей: 2 лопатки – 2 ключицы.

План строения нижней конечности: бедро – голень – стопа. Пояс нижних конечностей: сросшиеся тазовые кости.

Конечности первых тетрапод возникли на основе скелета парных плавников древних кистеперых рыб.

Нервная система и органы чувств

В период эмбрионального развития происходит закладка нервной системы. Нервная трубка формируется из эктодермы.

Стадии закладки НС у позвоночных:

1. Стадия нервной пластинки: в особом участке эктодермы обособляется нервная пластинка. Затем образуется первичный желобок, он углубляется и края его смыкаются.

2. Стадия нервной трубки.

3. Стадия трех мозговых пузырей: передний конец трубки, идущий вдоль тела, расширяется и образуется три вздутия – три первичных мозговых пузыря (передний, средний и задний мозговые пузыри).

4. Стадия пяти мозговых пузырей. Из переднего образуется два пузыря, из среднего – один, из заднего – два. Эти пять пузырей преобразуются в пять отделов головного мозга.

Отделы головного мозга: передний мозг, промежуточный мозг, средний мозг и задний мозг (мозжечок, продолговатый мозг). Полость нервной трубки (невроцель) в отделах головного мозга расширяется и образует желудочки мозга (их всего четыре). Два - в полушариях конечного мозга, третий в промежуточном мозге, четвёртый - в продолговатом мозге. Третий и четвёртый желудочки соединены Сильвиевым водопроводом - узким каналом среднего мозга.

Каждый отдел мозга имеет основание и крышу, между которыми – мозговой желудочек.

Нервная ткань представлена серым и белым веществом. Серое вещество– скопление тел – нейронов, образует кору больших полушарий, а также находится в толще белого вещества (подкорковые ядра). Белое вещество– отростки нервных клеток.

Почему вообще у позвоночных появился головной мозг? Первоначально он возник для связи с органами чувств:

• Передний– для связи с органами обоняния.

• Средний– для связи с органами зрения.

• Задний- для связи в органами слуха.

В дальнейшем шло перераспределение функций между разными отделами мозга.

Передний мозг связан с органами обоняния, в нем имеются обонятельные доли, от которых отходят обонятельные нервы.

Промежуточный мозг: имеет таламус, в который приходят нервные импульсы от различных органов чувств, здесь происходит переключение импульсов на конечный мозг . Под таламусом находится гипоталамус, имеющий воронку, на которой находится гипофиз- центральная железа эндокринной системы..

Функция гипоталамуса – гормональная регуляция организма. Над таламусом находится эпиталамус. Он имеет эпифиз – железу, которая у рыб и амфибий выполняет секреторную функцию, у рептилий – фоторецепторную функцию (у рептилий эта железа называется «теменной глаз», на темени имеется ямка, которая улавливает инфракрасные и видимые лучи, т.е. этот участок выполняет функцию светочувствительности), у птиц и млекопитающих эпифиз является гомологом теменного глаза, но функцию выполняет другую - секреторную.

Средний мозг: здесь находятся слуховые и зрительные подкорковые центры. Средний мозг имеет две зрительные доли. У млекопитающих появляется поперечная борозда и образуется четверохолмие.

Задний мозг: мозжечок и продолговатый мозг. Функция мозжечка– подавление колебательных движений организма (почему пьяный качается из стороны в сторону? Спирт растворяет липиды, а их особенно много в коре и мозжечке). Продолговатый мозг – это как бы спинной мозг, расплющенный в дорсо–вентральном направлении. Здесь имеются все центры безусловнорефлекторной деятельности: слюноотделения, дыхания, сердечно – сосудистой системы и т.д.

Если повредить отделы продолговатого мозга, то жизнь прекратится.

Вывод: из расширения нервной трубки образуется головной мозг, а из оставшейся части – спинной. Головной и спинной мозг образуют центральную нервную систему; от головного и спинного мозга отходят нервы, которые образуют периферическую нервную систему (черепно – мозговые и спинно-мозговые нервы).

Органы чувств:

1. Органы обоняния.

2. Органы слуха.

3. Органы зрения (более развиты у птиц).

4. Органы осязания.

5. Орган термического чувства (у змей).

6. Орган боковой линии (в основном у рыб, но есть и у амфибий) – воспринимает давление воды.

7. Теменной глаз (у рептилий) – светочувствительный орган.

8. Кожная чувствительность (термическая, болевая и т.д.).

9. Органы вкуса.

10. Органы равновесия.

Пищеварительная система

Пищеварительная система закладывается под хордой в виде пищеварительной трубки. План строения пищеварительной системы одинаков для всех позвоночных: ротовая полость – глотка – пищевод – желудок – кишечник (тонкий и толстый) – анус.

В начальный отдел тонкой кишки впадают протоки пищевых желез – печени и поджелудочной железы. Начальный отдел пищеварительной трубки – глотка у всех рыб, личинок амфибий и у хвостатых амфибий, пронизан жаберными щелями, на их основе развивается жаберный аппарат. У всех остальных позвоночных жаберные щели зарастают.

Кровеносная система

Кровеносная система замкнутого типа, сердце находится на брюшной стороне тела. Эволюция кровеносной системы шла по 2 направлениям:

1. Увеличение числа камер сердца от двух до четырех.

2. Дифференцировка сосудов.

Все эти изменения были направлены на то, чтобы разделить в организме 2 потока крови: артериальную и венозную. Сердце первых позвоночных возникло на основе особого участка брюшной аорты бесчерепных, который имел толстые и мощные стенки.

Система дыхания

У наземных позвоночных (тетрапод) дыхательная система представлена легкими и воздухоносными путями. У первых амфибий легкие появились на основе плавательного пузыря древних кистеперых рыб. Пузырь у них представлял собой вырост кишки на брюшную сторону и выполнял функцию легкого. Впоследствии проток, связывающий пузырь с кишкой, зарос и появилась полость – зачаток легкого.

У современных рыб плавательный пузырь представляет собой вырост кишки на спинную сторону тела и является органом погружения – всплытия (гидростатическим органом).

Плавательный пузырь спасал древних кистеперых рыб от гибели в период пересыхания водоемов. Такие рыбы, как гурами, петушки, рогозубы имеют двойное дыхание.

Вывод: Эволюция дыхательной системы шла по пути увеличения внутренней емкости легких, обособления воздухоносных путей.

Система выделения.

Рыбы и амфибии  туловищные почки. Рептилии, птицы, млекопитающие  тазовые почки. Эволюция СВ шла в направлении совершенствования мочевыделительной системы. У млекопитающих почки выполняют не только выделительную функцию, но и поддерживают гомеостаз.

Система размножения.

Самая совершенная – у млекопитающих: Внутреннее оплодотворение, развитие зародышевых оболочек, формирование плаценты, настоящее живорождение.