Какую функцию выполняет нервная система у ланцетников

Царство	Животные
Подцарство	Многоклеточные
Тип	Хордовые
Подтип	Бесчерепные

Образ жизни и общее строение

Ланцетник — полупрозрачное тепловодное животное длиной 4-8 см. Живёт преимущественно на песчаных участках дна на глубинах 10-30 метров в Чёрном море, Атлантическом, Индийском и Тихом океанах. Животное зарывается в песчаный грунт, выставив наружу переднюю часть тела. Тело ланцетовидное, сжатое с боков, вдоль него проходит кожная плавниковая складка, в которой различают спинной, хвостовой и подхвостовой (анальный) отделы.

Внутреннее строение

Хорда тянется от переднего до заднего конца тела, и выполняет роль внутреннего скелета (опора внутренним органам).

К хорде прилегает 50-80 мышечных сегментов из поперечнополосатых мышц.

Благодаря их сокращению тело изгибается в горизонтальной плоскости.

На переднем конце тела находится предротовая воронка с венчиком щупалец. В ней находится ротовое отверстие, ведущее в большую глотку, стенки которой прорезаны многочисленными (свыше 100) жаберными щелями. Последние открываются в особую околожаберную полость, соединяющуюся с внешней средой с помощью непарного выходного отверстия. Внутри глотка покрыта реснитчатыми клетками. Благодаря движению ресничек через рот в глотку постоянно поступает вода, которая далее проходит через жаберные щели в околожаберную полость и через выходное отверстие наружу.

Вместе с водой в глотку попадают водоросли, простейшие и другие микроскопические организмы. Пищевые частички оседают на покрытых слизью реснитчатых клетках, затем поступают в задний отдел глотки и кишечник. От начальной части кишечника отходит печёночный вырост, клетки его стенок выделяют пищеварительные ферменты. Переваривание пищи происходит в полости печёночного выроста и в кишечнике. Непереваренные остатки выбрасываются через анальное отверстие.

Дыхание осуществляется одновременно с питанием.

По бокам глотка прорезана множеством отверстий — жаберными щелями. Ткани глотки вокруг жаберных щелей окружены сетью капилляров, в которых совершается газообмен крови и воды. Из воды в кровь переходит кислород, а из крови в воду — углекислый газ.

Газообмен происходит в жаберных щелях (через стенки жаберных артерий) и во всех поверхностных сосудах тела.

Снаружи жаберные щели не видны, так как они покрыты кожными складками, защищающими их от попадания песчинок.

Кровеносная система замкнутая, сердце не развито, его функции выполняет пульсирующий брюшной сосуд, от которого отходит более сотни жаберных артерий.

Органы выделения представляют собой выделительные трубочки, которые одним концом открываются в полость тела, другим впадают в общий канал несколько выделительных каналов открываются в околожаберную полость. Отсюда продукты жизнедеятельности попадают наружу.

Нервная трубка расположена над хордой, она короче хорды, её передний конец немного не доходит до конца хорды. Нервная трубка не дифференцирована на головной и спинной мозг, однако имеются различия во внутреннем строении и функциях. Передний конец нервной трубки ланцетника иннервирует передний конец тела и органы чувств, а также координирует жизнедеятельность животного.

Органы чувств развиты слабо. На переднем конце тела расположены пигментное пятно, обонятельная ямка, осязательные рецепторы на ротовых щупальцах, светочувствительные клетки.

Размножение

Ланцетник — раздельнополое животное. Выделение зрелых икринок и спермиев происходит сразу после захода солнца, оплодотворение внешнее (в воде). Личинки около трёх месяцев живут в толще воды, питаясь планктонными животными, а затем опускаются на дно. Ланцетник достигает половой зрелости на втором (третьем) году жизни.

Особенности эмбрионального развития и строения ланцетника исследовал русский зоолог-эволюционист Александр Онуфриевич Ковалевский (1840-1901), установивший близость этих животных к древнейшему предку позвоночных.

БЕСЧЕРЕПНЫЕ (АСКАША, ИЛИ СEPHALOCHORDАТА)

Немногочисленные представители этого подтипа отличаются от оболочников наличием метамерии, т. е. посегментным, последовательным распределением частей тела, расположением ротового и анального отверстий на противоположных концах туловища, отсутствием туницина в поверхностном кожном слое, постоянной хордой, составляющей ось тела. От следующего подтипа позвоночных (Vertebrata) бесчерепные резко отличаются следующими признаками.

1. Спинная струна доходит до переднего конца тела, выступая кпереди от нервной системы.

2. Вокруг хорды не развивается ни хрящевого, ни костного скелета.

3. Нервная система не разделена на головной и спинной мозг. Вследствие этого отсутствует хрящевая, костная или соединительнотканная черепная коробка.

4. Органы кровообращения лишены сердца—центрального органа, расположенного на брюшной стороне.

5. Органы дыхания не обособились в диференцированные жабры или легкие.

История открытия ланцетника

К подтипу бесчерепных относится всего 2 семейства и 3 рода мелких морских животных. Известнее других ланцетник (Branchiostoma lanceolatum).

Впервые это замечательное животное было описано в XVIII столетии в виде особого слизняка Limax lapceolatus знаменитым зоологом Палласом, нашедшим его у берегов Англии. Только в 1833 г. Коста отнес это животное к рыбам, дав ему наименование Branchiostoma lubricum.

Рис. Строение ланцетника.

1 — передний отдел (rostrum); 2 — область ротового отверстия; 3 — околоротовые жгутики (cirri); 4 — метаплевральные складки; 5 — половые органы (гонады); 6 — мышечные сегменты; 7 — атриальное отверстие; 8 — хвостовой плавник; 9—уплотненная ткань, поддерживающая непарные плавники.

Общий вид ланцетника

Ланцетник—маленькое (до 5—8 см в длину) существо, удлиненное тело которого заострено на обоих концах и сжато с боков. Вдоль всего спинного отдела туловища тянется узкая складка—спинной плавник; на заднем конце туловища этот спинной плавник становится заметно выше, огибает задний отдел тела в виде хвостового плавника, а на брюхе переходит в брюшной плавник, который тянется по вентральной стороне заднейтретитуловища и заканчивается у так называемой жаберной поры (атриопора; рис. , 7). Вдоль и по бокам относительно плоского брюшного отдела туловища тянутся, начиная от боков головы вплоть до атриопора, две боковые продольные складки (метаплевры рис., 4).

Рис. 2. Строение ланцетника с брюшной стороны.

1 — передний отдел (rostrum); 2—ротовая область; 3—околоротовые жгутики; 4— парус; 5 —глотка; 6— атриальная полость; 7 —кишка; 8 —анальное отверстие.

Несколько отступая книзу от переднего отдела туловища, на дне чашевидного углубления, усаженного венцом из 12—20 пар щупалец, лежит ротовое отверстие (рис., 2). На заднем конце туловища с брюшной стороны, влево от брюшного плавника, заметно небольшое анальное отверстие (рис. 2, 8).

Кожа ланцетника

Тело ланцетника покрыто однослойным цилиндрические эпителием, между однотипными клетками которого помещаются видоизмененные эпителиальные клеточки, несущие каждая по одному чувствительному волоску, Под слоем прозрачной и тонкой основной перепонки, подстилающей эпителий, залегает студенистая соединительная ткань, образующая кожу ланцетника.

Мускулатура

Характерной особенностью мышц является их неравномерное распределение в туловище; кроме того, мышцы спины гораздо толще мышц брюха и боков. Мышечный слой отличается своим последовательным подразделением на отделы, или сегменты (рис., 6). Это разделение, или метамерия, выражается наличием около 60 мышечных сегментов, разделенных тонкими прослойками почти бесклеточной ткани. Эти прослойки называются миосептами, или

Рис. 3. Вскрытый ланцетник сбоку.

1—передний отдел (rostrum); 2—околоротовые жгутики (cirri); 3—ротовое отверстие; 4—глотка с жаберными отверстиями; 5—метаплевральная складка; 6— печеночный вырост; 7—кишка; 8—гонады; 9—анальное отверстие; 10—атриальная полость; 11—атриальное отверстие; 12—хорда; 13—нервная система; 14—уплотненная ткань, поддерживающая непарные плавники.

Следует подчеркнуть, что миосепты направлены не прямо поперек тела, а расположены косо, под углом к продольной оси его. Кроме того, они изогнуты в виде острых углов, направленных вершинами к головному отделу животного. При знакомстве с подобным строением становится ясным, что миомеры состоят как бы из конусов, вложенных один в другой и вершинами направленных вперед. Миомеры правой и левой сторон не совпадают, а расположены как бы поочередно.

Рис. 4. Поперечный разрез через тело ланцетника, проведенный в задней части жаберной области.

А—опорный скелет спинного плавника; В —нервная трубка; С—спинная струна; D —ее оболочка; Е —жаберная полость; F —наджаберный желобок; G — поджаберный желобок, или эндостиль; H—перибранхиальная полость; L— печеночный выступ кишечника; М, N, О, Р —отделы полости тела; R —корни аорты; S—пульсирующее расширение жаберной артерии; Т—печеночные вены; VDV— яичник.

Скелет ланцетника

Главную ось туловища составляет хорда, или спинная струна, которая в виде плотного эластического стержня тянется над кишечником между миомерами правой и левой сторон. На концах стержень хорды заострен; в переднем отделе туловища хорда заметно выступает вперед по сравнению с нервной системой.

Спинная струна слагается из особой клеточной ткани, образованной крупными вакуолизированными клетками. Хорда окружена оболочкой, выделяемой клетками спинной струны.

Из остальных частей скелета следует указать на наличие многочисленных стержней плотной студенистой ткани, образующей скелет непарных плавников (рис. 3, 14). Ротовое кольцо поддерживается плотной хрящеподобной тканью и состоит как бы из отдельных звеньев; каждое звено несет тонкий отросток, служащий осью, которая поддерживает соответствующий усик.

Глотка поддерживается плотными косыми палочками, состоящими из особого хитинообразного вещества, образующего так называемый аппарат жаберных столбиков.

Кишечник

На дне ротовой чаши, или валика, расположено небольшое округлое ротовое отверстие, ограниченное складкой слизистой оболочки (парусом) (рис. 2, 4), снабженной собственной мускулатурой и особыми щупальцами, направленными внутрь, к глотке. Рот ведет в объемистую глотку, имеющую в поперечном разрезе очертания крупной камеры, вытянутой в спинно-брюшном направлении и сжатой с боков.

Стенки глотки пронизаны многочисленными (свыше сотни) отверстиями жаберных щелей (рис. 4, 4 и 16, Е). Через них ток воды выходит из глотки в окружающую ее околожаберную полость, а затем выводится во внешюю среду через жаберную пору (атриопор). Узкие перегородки между жаберными щелями поддерживаются упомянутыми выше жаберными столбиками.

По средней линии на дне глотки тянется желобок, выстланный мерцательным эпителием и снабженный рядами железистых слизеотделительных клеток, перед нами так называемая поджаберная борозда, или эндостиль (рис. 4, G). Впереди, у паруса, поджаберная борозда разделяется на две ветви, своими мерцательными бороздками охватывающие глотку и продолжающиеся в продольную наджаберную борозду (рис. 4, F). Эти своеобразные органы служат для извлечения из воды необходимых пищевых частиц. Слизь, выделяемая железистыми клетками поджаберной борозды, действием мерцательных ресничек гонится по желобку вперед, навстречу поступающему в глотку току воды. Пищевые частицы, находящиеся в воде, прилипают к слизи и увлекаются ее течением к околоротовым мерцательным ветвям, при помощи их пищевые частицы достигают наджаберной борозды, которая действием мерцательных ресничек прогоняет пищевые частички прямо в кишечник. Последний имеет форму трубки, тянущейся вплоть до анального отверстия. От переднего отдела стенки брюшной кишечной трубки отделяется слепой отросток—печень (рис. 3, 6). Гомология этого железистого органа с печенью позвоночных доказывается наличием в нем волосной системы кровеносных сосудов—так называемых капилляров, своей сетью опутывающих данный орган и как бы промывающих его. Из сказанного видно, что процесе питания ланцетника протекает пассивно и обусловливается работой мер цательного эпителия, который, помимо описанных борозд, одевает и весь кишечный тракт.

Рис. 5 . Кровеносная система ланцетника.

(А—животное сверху; Б —сбоку) 1—артерии к жаберным дужкам; 2—пульсирующие расширения у их оснований; 3—жаберная артерия, или брюшная аорта; 4—наджаберные артерии, корни спинной аорты; 5—печеночная вена; 6—спинная аорта; 7—подкишечная вена.

Дыхание ланцетника

Мы упоминали выше о многочисленных (более сотни) жаберных отверстиях, пронизывающих стенки глотки. У живого ланцетника жаберные щели расположены почти отвесно, а у консервированных экземпляров они приобретают наклонное назад несколько косое положение. У личинки жаберные щели по числу соответствуют миомерам, т. е. вполне метамерны. С развитием ланцетника до взрослой стадии количество жаберных щелей резко увеличивается, п точная метамерия утрачивается. Уже упоминалось, что жаберные щели поддерживаются плотными жаберными перегородками, соединенными между собой наподобие решетки тонкими продольными перекладинами. Жаберный скелет неподвижно фиксирует описанные щели, остающиеся все время открытыми. Кровь в жаберных сосудах (рис. 5) окисляется кислородом, растворенным в воде, омывающей жаберные перегородки,—так пассивно совершается дыхательный процесс.

Кровообращение

Органы кровообращения представлены рядом сосудов, несущих бесцветную кровь. Под глоткой, на брюшной стороне, тянется поджаберный кровеносный сосуд, часто называемый также брюшной аортой (рис. 5, 3).

Венозная кровь в этом сосуде течет к переднему отделу туловища и поступает в приносящие жаберные сосуды, направляющие кровь к жаберным перегородкам. В жаберной области кровяной ток окисляется, и артериальная кровь через выносящие жаберные сосуды поступает в два параллельно расположенных наджаберных сосуда (рис. 5, 4); от этих сосудов окисленная кровь по сонным артериям поступает в голову, но главная часть артериальной крови попадает в спинную аорту, в которую сливаются оба наджаберных кровеносных сосуда (рис. 5, 4 и 6). По спинной аорте кровь течет к заднему отделу туловища, отдавая ветви к кишечнику, мускулам и внутренним органам. В этих частях тела кровь отдает свой кислород и взамен получает углекислоту и продукты обмена веществ. Мелкие сосуды изливают кровь в подкишечную вену, несущую кровь вперед (рис. 5, 7); подкишечная вена подходит к печени, где образуется система тончайших печеночных капилляров (воротная система печени; рис. 5, 5). Отсюда кровь собирается в печеночную вену, образующую небольшое расширение. С обеих сторон в это расширение впадают два сосуда, которые некоторые авторы (Шмальгаузен) сравнивают с кювьеровыми протоками рыб. Эти протоки слагаются из пары вен, несущих кровь от передней и задней частей туловища. По сравнению с соответствующими сосудами рыб описываемые вены могут быть названы кардинальными. Из печеночной вены кровь поступает в поджаберный сосуд.

Полость тела

Полость тела, или целом, выстланная мерцательным эпителием, очень сокращена. В глоточной области эта полость сведена к двум узким надглоточным каналам, сообщающимся с третьим подкишечным каналом узкими анастомозами, проходящими по первичным жаберным перегородкам. Позади глотки полость тела вполне охватывает кишечник (рис. 4, М, N, О, Р).

Атриальная полость. Сильное уменьшение целома обусловлено значительным развитием атриальной полости. Выше было отмечено, что жаберные щели открываются в пространство между стенками тела и глоткой (рис. 4, Н). Этот промежуток называется атриальной, или околожаберной, полостью. Спереди атриум оканчивается слепо, сзади глотка открывается на брюшной стороне атриопором и посылает справа от кишечника длинный слепой выступ.

Органы выделения. Органы выделения устроены весьма примитивно и оригинально, напоминая структуру их у некоторых кольчатых червей. Особые выделительные трубочки (нефридии) лежат попарно рядами по бокам спинной части глотки между продольными каналами полости тела и атриумом. Подобных выделительных трубок насчитывают до 90 пар. Одним концом каждая выдели тельная трубка, или нефридий, открывается в целом, другим—в околожаберную полость. Микроскопическое исследование показывает нам, что отверстия выделительных органов одеты особыми булавовидными клетками, каждая с тонким внутренним канальцем и особым длинным мерцательным волоском (рис. 6, 1).

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.

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 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.

Тип Хордовые. Подтип Бесчерепные. Ланцетник

• Ароморфозы

• Представитель: ланцетник

• Среда обитания: моря

• Образ жизни: свободноживущие, малоподвижные, зарываются в грунт на дне

• Плавники: спинной, хвостовой (ланцетовидной формы), подхвостовой

• Внутренний скелет:впервые появляется хорда

Хорда (состоит из бесклеточной опорной ткани) тянется от переднего конца тела – до заднего

• Конечности: отсутствуют

• Кровеносная система: замкнутая; 1 круг кровообращения; кровь – бесцветная

Сердце – отсутствует; его f: выполняет брюшная аорта (под глоткой)

Брюшная аорта – жаберные артерии – несут венозную кровь к органам дыхания Артериальная кровь -в спинную аорту – ко всем органам и тканям

Венозная кровь – от органов и тканей по 4-м кардинальным венам – в брюшную аорту

• Пищеварительная система:

Ротовое отверстие (окружено 10-20 парами щупалец) – околоротовая воронка – глотка – околожаберная полость – кишечник (имеет слепой вырост, f: печени) – анальное отверстие

Питание – пассивное, путем фильтрации воды

• Выделительная система:100 пар нефридий – трубочек, по бокам глотки;

Один конец нефридия – в целόм, другой конец – в околожаберную полость

• Дыхательная система:глотка с жаберными щелями;

Вода – в ротовое отверстие – глотка – жаберные щели – околожаберная полость – атриопор (отверстие, где околожаберная полость сообщается с внешней средой) –внешняя среда

Газообмен – через кожу и при омывании водой жабр

• Нервная система:впервые появляется нервная трубка

Есть невроцель, расширяется к переднему концу

От нервной трубки – периферические нервы

• Органы чувств: развиты слабо;

Есть пигментные клетки (глазки Гессе) – воспринимают световые раздражения (по всей длине нервной трубки)

Осязательные клетки – на коже;

Обонятельная ямка – орган химического чувства

• Покров тела: кожа - однослойный эпителий и студенистая дерма

Есть кожные железы (выделяют слизь)

• Половая система: раздельнополые

По бокам глотки – гонады (половые железы) – не имеют собственных протоков

• Размножение: половое

Половые клетки – в околожаберную полость – через атриопор – в воду – происходит оплодотворение – развитие с метаморфозом – яйцо – личинка – 3 месяца ведет пелагический образ жизни (в толще воды - пелагиали) -плавает с помощью ресничек, покрывающих тело

• Развитие:

Развитие с метаморфозом – яйцо – личинка – 3 месяца ведет пелагический образ жизни (в толще воды - пелагиали) -плавает с помощью ресничек, покрывающих тело

• Симметрия тела: билатеральная

• Мышцы: поперечно – полосатые (две продольные ленты, по бокам хорды)

• Происхождение: от кольчатых червей

Ланцетник является типичным представителем бесчерепных, самый известный вид - обычный европейский ланцетник (Branchiostoma lanceolatum), который относится к семейству бранхиостомовых, ряда ланцетникоподобных, класса головохордовых, подтипа бесчерепные, типа хордовых.

Общая характеристика и строение

Ланцетник – это небольшое, до 8 см длиной, полупрозрачное, сплющенное с боков животное, рыбоподобной формы тела. Задний конец тела более заострен. Вдоль спины тянется небольшая плавниковая складка – спинной плавник, который переходит в хвостовой, и, продолжаясь с нижней стороны тела, образует анальный плавник. По бокам с нижней части тела, за предротовым отверстием, размещаются две метаплевральные складки. Они соединяются между собой на брюшной стороне вблизи отверстия атриального полости - атриопора. За атриопором несколько левее расположено анальное отверстие.

Голова у ланцетника не отделена. Хорда тянется через головной отдел. Она длиннее нервную трубку. С нижней стороны головы размещается предротовой воронка, которая внешне окружена 10-20 парами щупалец. В ней находится ротовое отверстие, прикрытое кольцевой перепонкой - парусом с щупальцами.

Внешние покровы ланцетника прозрачные, непигментированные, цвет тела розовато-беловатый; кожа гладкая, состоит из эпидермиса и собственно кожи - кориума. Эпидермис однослойный, сверху покрыт кутикулой. Собственно кожа, или кориум, представляет собой слабо развитый слой студенистой соединительной ткани. Клетки кожи имеют железы, выделяющие слизь.

Мускулатура ланцетника

Мускулатура ланцетника - метамерное (признак беспозвоночных), разделенная на миомеры, которые отделяются друг от друга соединительнотканными слоями - миосептами. Миомеры имеют вид треугольников, верхушки которых направлены в сторону переднего конца тела. Миомеры левой и правой стороны расположены асимметрично, такое расположение облегчает сгибание тела в горизонтальной плоскости. Мускулатура дифференцированная слабо, она обеспечивает лишь несложные движения животного во время плавания и погружения в грунт. Сокращение мускулатуры волнообразное.

Скелет ланцетника

Скелет представлен хордой, которая тянется вдоль всего тела, в том числе через головной отдел. Отсюда название класса - головохордовые. Хорда состоит из волокнистых дисков, разделенных вакуолями. Диски образуются остатками клеток, размещенными вдоль спинного и брюшного боков хорды. Сверху хорда покрыта эластичной оболочкой - бесклеточной опорной тканью, которая является продуктом выделения ее клеток.

Нервную трубку окутывает толстый соединительнотканный слой (футляр). Кроме осевого скелета, тело ланцетника имеет прочный перепончатый соединительнотканный каркас из опорных перегородок и студенистой бесклеточной ткани. Эта ткань расположена под эпидермисом, она образует миосепты, окружающие хорду и центральную нервную трубку, связывая их между собой. Скелет плавников и щупальцев образуется с помощью плотной соединительной ткани.

Жаберный скелет имеет кутикулярное происхождения. Он является продуктом выделения эпителиальных клеток и представляет собой волокнистое бесклеточное вещество.

Органы пищеварения и дыхания

Пищеварительная система ланцетника связана с дыхательной. Обе они начинаются предротовым отверстием, окруженным венцом щупалец. На дне ротовой воронки находится отверстие, окруженное мускульной перепонкой - парусом, который выполняет роль сфинктера. На передней части перепонки есть венчик пальцевидных щупалец, которые образуют реснитчатый орган. Позади паруса также щупальца – отцеживальный аппарат.

Рот ведет в объемную глотку, стенки которой пронизаны большим количеством (до 150 пар) косо расположенных жаберных щелей, открывающихся в атриальную полость. Друг от друга щели отделены узкими жаберными перегородками, по которым проходят кровеносные сосуды. Вода, поступающая через рот в глотку, омывает жаберные перегородки. Кислород из нее попадает в кровь, которая движется по тонким сосудам жабр. Затем вода из атриальной полости через атриопор выходит наружу.

Такое строение дыхательного аппарата имеет приспособительное значение, поскольку жаберные щели защищены от загрязнения частицами почвы, в который зарывается ланцетник.

Кроме дыхания, глотка участвует в питании. В ней происходит отцеживания пищи от воды. На брюшной стороне глотки расположена бороздка - эндостиль, на которой есть ресничные и слизистые клетки. Пищевые частицы оседают на покрытых слизью ресничных клетках. В передней части глотки эндостиль разветвляется на две боковые окологлотковые ветви, образуя окологлотковое кольцо, и переходит в наджаберный бороздку, которая направляется вдоль спинного бока глотки к кишке, где происходит переваривание пищи. Кишка недифференцированная на отделы и заканчивается анальным отверстием. Ее начальная часть выполняет функцию желудка. От этой части кишечной трубки отходит слепой вырост - печеночный, который выполняет функцию печени.

Итак, пищевые частицы идут через рот в глотку, кишечную трубку, где перевариваются, а остатки удаляются через анальное отверстие наружу.

Питаются ланцетники беспозвоночными, детритом, инфузориями, диатомовых водорослей и другими мелкими живыми и мертвыми организмами. Крупные частицы (более 0,23 мм) отталкиваются ротовыми усиками и в глотку не попадают.

Процессы дыхания и питания в ланцетника происходят пассивно благодаря движению мерцательного эпителия, который покрывает ротовую воронку, жаберные щели и весь кишечный канал.

Кровеносная система ланцетника

Кровеносная система ланцетника заперта. Она имеет один круг кровообращения, сердце отсутствует, кровь белого цвета из-за отсутствия кровяных телец. Физиологически сердце заменяет пульсирующий сосуд, содержащий венозную кровь - брюшная аорта, которая проходит под глоткой. Вследствие ее пульсации кровь поступает в парные жаберные артерии, которые идут к жаберным перегородкам. От них отходят парные выносные артерии. Дополнительные основания жаберных сосудов - жаберные сердца тоже пульсируют и усиливают движение крови.

Нервная система ланцетника

Нервная система расположена над хордой. Она представлена нервной трубкой, внутри которой имеется полость - невроцеле. Нервная трубка ланцетника не разделяется на головной и спинной мозг, а состоит из центральной и периферической. Передний конец невроцеле образует расширение, которое является гомологом третьего желудочка головного мозга у позвоночных. У личинок ланцетника это расширение невроцеле открывается наружу отверстием - невропором. У взрослых форм на месте невропоры находится обонятельная ямка (ямка Келикера), которая воспринимает химические свойства воды.

Органы чувств ланцетника

Органы чувств у ланцетника развиты слабо, что обусловлено малоподвижным образом жизни. На нервной трубке по бокам невроцеле расположены светочувствительные органы - глазки Гессе. Каждый глазок Гессе состоит из светочувствительных и пигментных клеток. Органом осязания является щупальца и чувствительные клетки, расположенные по всему телу в эпидермисе. Органом равновесия - пигментное пятно, расположенное на передней стенке мозга. Органом вкуса - мерцательная ямка Гатчека на верхней стороне ротовой воронки.

Размножение и развитие

Ланцетники размножаются половым путем. Это раздельнополые животные, но половой диморфизм у них отсутствует. Органы размножения представлены гонадами (половыми железами), которых у ланцетника 25-26 пар. Расположены они метамерно по бокам тела.

Эмбриональное развитие ланцетника представляет собой упрощенную схему развития позвоночных, проходит оно очень быстро. Если оплодотворение произошло вечером, то зародыш вылупляется утром. Личиночная стадия длится около трех месяцев. В первый период жизни тело личинки покрыто ресничками, живет она в верхних слоях воды. Позже реснитчатый эпителий исчезает, и личинка опускается на дно. От взрослой формы личинка отличается отсутствием предротовой воронки, атриального полости, меньшим количеством жаберных щелей, которые у нее, в отличие от взрослых животных, открываются наружу.

Размножаются ланцетники весной, летом и осенью. В Черном море размножения начинается в конце мая и продолжается до августа. Половой зрелости животное достигает на втором, реже на третьем, году жизни.