Підтип хребетні: клас, підклас, характерні ознаки, особливості внутрішнього і зовнішнього будівлі

Підтип хребетні (лат. Vertebrata) — вищий таксон хордових тварин, що характеризується самим складним рівнем організації в ряді вторичноротых (вершиною первичноротых вважаються комахи). Інша назва цієї групи — черепні (лат. Craniota).

Таксон об’єднує близько 57 тисяч видів тварин, що становить приблизно 3 % від їх загальної кількості.

Основні ознаки підтипу хребетні

За рівнем морфофизиологической організації хребетні значно перевершують нижчих хордових (оболочников і бесчерепных). Основний диференціальний ознака цієї групи — наявність хребетного стовпа і черепної коробки (від чого і пішла назва). Хорда є лише на стадії ембріогенезу, у процесі якого всі системи органів зазнають значне ускладнення.

Представників підтипу хребетні характеризують такі ознаки:

  • активний пошук їжі;
  • диференціація нервової трубки на спинний і головний відділи;
  • заміщення хорди хребтом;
  • поява голови з високорозвиненими органами почуттів;
  • більш високий рівень метаболізму;
  • наявність серця і нирок;
  • ускладнення гуморальної регуляції;
  • розвиток черепної коробки, що захищає мозок і розташовані на голові органи почуттів;
  • наявність глоткового скелета (вісцерального черепа);
  • ускладнення центральної нервової та сенсорної систем;
  • збільшення ролі популяційної організації та сімейних угруповань особин;
  • ускладнення поведінки;
  • посилення рухливості, виникнення парних кінцівок та їх поясів.

Серед хребетних відсутні представники з пасивним або “сидячим” способом життя. Ці тварини широко поширилися по Землі і зайняли майже всі екологічні ніші.

Для того, щоб оцінити складність анатомо-фізіологічної організації даної групи організмів, досить розглянути будову самого розвиненого представника підтипу хребетних людини. Проте і серед черепних розрізняють вищі і більш примітивні нижчі таксони.

Таксономічні групи хребетних

Підтип хребетні включає 2 инфратипа:

  • Безщелепні (Aghnata) включає 1 сучасний — круглороті.
  • Челюстноротые (Gnathostomata).

Челюстноротые включають 2 надкласса: риби (Pisces) і чотириногі (Tetrapoda). Останні підрозділяються на 4 класи: земноводні, плазуни, птахи і ссавці (найбільш високоорганізований таксон, до якого відносять людини). Ознаки підтипу хребетних утворюють 2 різні групи, одна з яких характеризує первичноводных тварин, а інша — первичноназемных. У зв’язку з цим черепних умовно поділяють на анамний (Anamnia) і амниот (Amnyota).

Дивіться також:  Американські одиниці виміру: правила переказів різних заходів

Систематичне положення

Самі хребетні в системі класифікації тварин займають таке положення:

  • царство тварини (Animalia);
  • відділ — тришарові (Triploblastica);
  • підвідділ — вторичноротые (Deuterostomia);
  • тип — хордові;
  • підтип — хребетні.

Травна система

Травний тракт хребетних складається з 5 відділів:

  • рот;
  • глотка;
  • стравохід;
  • шлунок;
  • кишечник.

Кишечник у свою чергу підрозділяється на тонку, товсту і задню кишки. Остання впадає в клоаку або закінчується анусом. В перший відділ виходять протоки печінки і підшлункової залози, наявність яких характерна для всіх груп хребетних.

Покриви тіла

Шкіру хребетних тварин складають два шари:

  • зовнішній — представлений багаторядним епідермісом, що виникають з ектодерми;
  • внутрішній — кориум (інакше власне шкіра), утворюється із мезодерми.

Нижній ряд епідермісу утворений активно діляться клітинами, які поповнюють верхні шари. До зовнішньої частини шкіри зосереджені різні функціональні освіти, включаючи:

  • залізисті клітини або залози (у вищих черепних);
  • луску, кігті, пір’я, волосся, нігті.

Забарвлення обумовлюють розташовані в обох шарах хроматофорные клітини, що містять скупчення пігменту.

Кориум формується за рахунок розростання сполучної тканини і по товщині значно перевершує епідерміс. В цьому шарі пролягає безліч кровоносних судин і нервових закінчень. У кориуме також можуть формуватися різні захисні освіти, такі як кісткові луски і покривні кістки.

Дихальна система

Інтенсивний метаболізм хребетних забезпечується високоефективними органами дихання — жаберным апаратом (у анамний) і легкими (у амниот). Перший може бути представлений двома типами утворень:

  • зябровими мішками — утворюються у круглоротих;
  • зяброві пелюстки — формуються складками слизової оболонки у водних челюстноротых.

Газообмін у зябрах заснований на принципі протитоку, що сприяє більш ефективному насичення крові киснем. Легені являють собою мішки, які через гортанную щілину з’єднуються з глоткою.

Додатковими органами газообміну для деяких хребетних є шкіра, плавальний міхур і спеціалізовані вирости кишечника.

Дивіться також:  Школа №2086: відгуки учнів та батьків, адреса, умови вступу та навчальна програма

Нервова система

У порівнянні з нижчими хордовими нервова система хребетних сильно диференційована. Головний мозок складається з таких відділів:

  • передній (telencephalon);
  • проміжний (diencephalon);
  • середній (mesencephalon);
  • задній (cerebellum).

Будова, ступінь розвиненості та функції кожного відділу у різних класів підтипу хребетні істотно відрізняються.

Нейрони хребетних утворюють 2 типу речовини:

  • сіре (складається з дендритів);
  • біле (формується аксонами).

Аксони оточені ізолюючою оболонкою — невролеммой, що забезпечує незалежність проходження імпульсів.

Спинний мозок може бути різної форми (плоскої стрічки або округлого тяжа). Він знаходиться в каналі, формованому верхніми дугами хребців. У спинному мозку є порожнину — невроцель, яка оточена сірим речовиною (біле розташовується зовні).

Головний і спинний мозок утворюють центральну нервову систему, а відходять від них нерви — периферичну. Система нервових вузлів, зосереджена близько хребта, формує автономну нервову систему, яка поділяється на симпатичну і парасимпатичну.

Скелет і мускулатура

У порівнянні з нижчими хордовими скелет у представників підтипу хребетні значно диференційований і включає 3 основних відділи:

  • череп;
  • осьовий скелет;
  • пояси і їх кінцівки.

У круглоротих і хрящових риб скелет повністю побудований з хрящів. В інших черепних він складається з кісток з невеликою часткою хрящової тканини.

Тварини підтипу хребетні мають 2 типу мускулатури:

  • Соматичну — розташовується під шкірою і служить для здійснення рухової активності тіла, утворена поперечно-смугастої м’язової тканиною. Розвивається спинного відділу мезодерми.
  • Вісцеральну — забезпечує скорочення внутрішніх органів (травного тракту, судин тощо), представлена гладкою мускулатурою. Розвивається з черевного відділу мезодерми.

Соматична мускулатура у нижчих хребетних сегментована (виняток — парні плавці та м’язи щелеп), а у вищих розпадається на окремі групи, які оформляють різні частини тіла (тулуб, голова, локомоторні органи тощо).

Кровоносна система

Кровоносна система хребетних замкнута і представлена трьома типами судин:

  • артеріями (несуть кров від серця);
  • венами (несуть кров до серця);
  • капілярами (дрібні судини, що розгалужуються в тканинах).
Дивіться також:  Красуня - це хто така? Значення, синоніми та пропозиції

Серце складається з поперечносмугастих м’язових волокон, що забезпечують його інтенсивне скорочення. У різних груп хребетних порожнину цього органу розділена на дві, три або чотири камери. Крім передсердь і шлуночків є 2 додаткових відділу — венозна пазуха і артеріальний конус.

Схема кровообігу може бути представлена одним або двома колами. Найефективнішу систему, в якій 2 типу крові (артеріальна і венозна) не змішуються, мають птахи і ссавці.

У крові хребетних присутні дихальний пігмент гемоглобін, що переносить кисень, і формені елементи (еритроцити, лімфоцити і т. д.).

Видільна система

Видільні органи хребетних представлені парними нирками, які видаляють з організму зайву рідину, солі і продукти азотистого обміну. Цей орган має кілька різновидів:

  • пронефрос (головний нирка) — самий примітивний тип;
  • мезонефрос (туловищная або первинна нирка);
  • метанефрос (вторинна або тазова нирка).

З крові в нирку продукти надходять через мальпігієві канали, а в сечоводи — через вольфовы.

Статева система

Органи розмноження, як правило, представлені парними яєчниками або насінниками. На відміну від бесчерепных, хребетні мають статеві протоки. У самців вони пов’язані з вольфовым каналом, а у самок — з мюллеровым. Статева система амниот має більш складну будову, ніж у анамний.