Эволюция позвоночных сопровождалась постоянными улучшениями и надстройками во всех системах органов.
Отличительные признаки царства животных:
• гетеротрофы
• большинство способно к активному передвижению
• ограниченный рост
• есть симметрия тела – радиальная или двухсторонняя
• запасное питательное вещество – гликоген
• нет клеточной стенки, есть гликокаликс
Симметрия тела
1. Двусторонняя (билатеральная) - одна плоскость симметрии, у животных с подвижным образом жизни
2. Лучевая (радиальная) – несколько плоскостей симметрии, у животных с прикреплённым образом жизни (иглокожие, кишечнополостные)
Ротовое отверстие
1. Первичноротые – ротовое отверстие формируется на месте бластопора (на стадии гаструлы)
Пример: моллюски, черви, членистоногие
2. Вторичноротые – ротовое отверстие формируется с противоположной стороны, а анальное – на месте бластопора
Пример: хордовые
Полости тела
Полость тела – замкнутое пространство между стенкой тела и кишечником, которое не сообщается с внешней средой и заполнено полостной жидкостью.
Группы животных по полости тела:
0. Полости тела нет у кишечнополостных, губок, плоских червей.
1. Первичная полость (псевдоцель) – пространство между стенкой тела и кишечником; образуется, когда бластоцель превращается в пространство между эктодермой и энтодермой, у круглых червей.
2. Вторичная полость тела (целом) – «полость в полости»: формируются пространства, окружённые целомическим эпителием, который выстилает с одной стороны мускулатуру стенки тела, а с другой – покрывает внутренние органы, есть у кольчатых червей, у хордовых.
3. Смешанная полость (миксоцель) – первичная и вторичная полость не разграничены эпителием и «смешиваются» друг с другом, есть у членистоногих.
Нервная система
1. Сетчатая (диффузная) – нервные клетки разбросаны по всему телу и связаны между собой отростками (образуют сеть), у кишечнополостных.
2. Стволовая – в головной части тела есть нервные узлы (ганглии), от которых отходят продольные нервные стволы, соединенные поперечными перемычками, у плоских и круглых червей.
3. Узловая – есть окологлоточное нервное кольцо и брюшная нервная цепочка, есть у кольчатых червей и членистоногих.
4. Трубчатая – на спинной стороне тела формируется нервная трубка, из которой развивается головной и спинной мозг, у хордовых.
Эволюция нервной системы (головного мозга) шла в сторону увеличения переднего мозга и развития коры больших полушарий, что обеспечивает всё более сложное поведение. Размер мозжечка соответствует сложности движений животного (самый маленький мозжечок у наименее подвижных – амфибий).
Кровеносная система
1. Замкнутая – кровь течёт строго по замкнутому сердечно-сосудистому руслу, у кольчатых червей и у хордовых.
2. Незамкнутая – кровь изливается в полость тела, у моллюсков и у членистоногих.
Эволюция кровеносной системы шла в сторону разграничения потоков артериальной крови (богатой кислородом, идущей от сердца к тканям) и венозной крови (богатой углекислым газом, идущей от тканей к сердцу). Это нужно, чтобы кровь не смешивалась, и ткани эффективно снабжались кислородом.
Кровеносные системы позвоночных
Рыбы:
• 1 круг кровообращения
• 2-х камерное сердце (П + Ж)
Амфибии:
• 2 круга кровообращения
• 3-х камерное сердце (2 П + Ж)
• в сердце смешанная кровь
• в сердце венозная кровь
Рептилии:
• 2 круга кровообращения
• 3-х камерное сердце (2 П + Ж)
• в сердце появляется неполная межжелудочковая перегородка
• в сердце всё ещё смешанная кровь, но доля артериальной (насыщенной кислородом) всё-таки больше
Птицы и млекопитающие:
• 2 круга кровообращения
• 4-х камерное сердце (2 П + 2 Ж)
• в сердце полная перегородка
• кровь не смешивается, из левой половины сердца выходит чистая артериальная кровь, а из правой – чистая венозная (теплокровность)
Выделительная система
1. Протонефридии – трубочки, у которых внутренний конец слепо-замкнут, а наружный открывается в среду, у плоских червей.
2. Метанефредии – трубочки, у которых внутренний конец сообщается о вторичной полостью тела, а наружный открывается в среду, есть у кольчатых червей, членистоногих и моллюсков.
Пищеварительная система
1. Слепо-замкнутая – нет анального отверстия ⇒ непереваренные остатки удаляются через рот, у кишечнополостных и у плоских червей.
2. Незамкнутая – есть рот и анальное отверстие, у остальных.
Схемы строения пищеварительных систем представителей разных групп животных
Дыхательная система
Эволюция дыхательной системы шла в сторону увеличения площади поверхности, доступной для газообмена.
Рыбы: жабры (но у двоякодышащих рыб плавательный пузырь выполняет дыхательную функцию)
Амфибии: мешковидные (складчатые) лёгкие
Рептилии: ячеистые лёгкие
Птицы: губчатые лёгкие + лёгочные мешки
Млекопитающие: альвеолярные лёгкие
Половая система
У всех, кроме кишечнополостных, есть половые органы:
♀ Яичники – женские половые органы, продуцируют яйцеклетки
♂ Семенники – мужские половые органы, продуцируют сперматозоиды
Продукты половых органов выводятся через специальные половые протоки.
Животные могут быть:
- раздельнополыми (мальчики/девочки),
- обоеполыми (гермафродиты).
Оплодотворение может быть:
- внутренним (самец вводит сперматозоиды в тело самки, где происходит оплодотворение),
- наружным (самка откладывает неоплодотворённые яйца, а самец их оплодотворяет).
Зародышевые оболочки (Анамнии и Амниоты)
Анамнии – это рыбы и амфибии.
У анамний нет продвинутых зародышевых оболочек ⇒ яйца анамний (икра рыб и амфибий) очень уязвимы к пересыханию и механическим повреждениям ⇒ рыбы и амфибии вынуждены откладывать яйца только в воду и в очень большом количестве, чтобы увеличить шансы на выживание потомства.
Амниоты – это рептилии, птицы и млекопитающие.
У амниот есть зародышевые оболочки: амнион, хорион и аллантоис.
- Амнион - полностью окружает зародыш и образует амниотическую полость, заполненную жидкостью ⇒ зародыш развивается в жидкой среде
• защита от высыхания
• защита от повреждений
• защита от колебаний температуры
- Хорион – у рептилий и птиц выстилает оболочку яйца изнутри, а у млекопитающих внедряется в стенку матки, образуя плаценту. Участвует в газообмене с окружающей средой.
- Аллантоис – орган дыхания зародыша и место, где скапливаются продукты его выделения.
Строение амниотического яйца (рептилий и птиц)
Скорлуповая оболочка (кожистая или известковая) – защитная функция (механическая и от высыхания).
Желточный мешок – хранилище запаса питательных веществ.
Плацента – временный орган млекопитающих, состоящий из клеток плода и матери;
• плод связан с плацентой через пуповину, содержащую кровеносные сосуды;
• кровь матери и плода не смешивается (между ними – плацентарный барьер), но питательные вещества из крови матери диффундируют в кровь плода для питания.