10811 (Филогения систем органов у хордовых животных), страница 2

Большинство рыб, особенно пресноводные – аммониотелические животные. Их лентовидные туловищные почки удаляют конечный продукт белкового обмена – аммиак, сильно разбавляя его проникающей в организм водой, уменьшая тем самым его токсичность. Значительная часть аммиака выводится через жаберные лепестки.

Органы чувств

Приспособлены к функционированию в водной среде.

Орган зрения не эволюционировал на дальнее видение. Рыбы способны видеть только близко расположенные предметы.

Обоняние острое, позволяющее держаться в стае и обнаруживать пищу. Мигрирующие рыбы находят родные реки по запаху воды.

Орган слуха и равновесия представлен только внутренним ухом. Звуки достаточно хорошо воспринимаются.

Орган боковой линии представлен продольными каналами, лежащими по бокам тела в коже и сообщающимися с наружной средой через отверстия. На дне каналов лежат реснички Они воспринимают изменение давления воды, что помогает рыбам ориентироваться в потоках воды, воспринимать приближение хищников или добычи.

Избыток воды удаляется из организма с помощью мезонефрических почек. Которые состоят из клубочков и канальцев. Относительная поверхность клубочков велика, а длина канальцев мала, поэтому такое строение почки приспособлено к большому количеству выведения воды.

Обеспечивают ориентировку земноводных в воде и на суше. Развилось дальностное зрение. Глаза взрослых земноводных защищаются и увлажняются подвижными веками – верхним и нижним – и мигательной перепонкой. В сетчатке глаза есть палочки и колбочки, поэтому у земноводных развито цветовосприятие.

Орган слуха осложнился: возник новый отдел – среднее ухо, наружное отверстие затянуто барабанной перепонкой. В полости находится одна палочковидная слуховая косточка – стремечко. Функция среднего уха – усиление звуковых колебаний и передачей их перепончатому лабиринту внутреннего уха.

Обоняние хорошо развито. Носовые ходы сквозные: наружные ноздри закрывают специальными клапанами, а внутренние (хоаны) открываются в ротовую полость. Появляется потребность сохранять воду, находящуюся в организме. Тазовые почки не имеют каналов и у них развиваются мочеточники, впадающие в клоаку.

Поверхность клубочков мала, а длина канальцев велика, поэтому такое строение почки приспособлено к большому количеству выведения воды.

В органах зрения появляется поперечнополосатая мускулатура. Хрусталик теперь не только перемещается, но и способен изменять свою кривизну.

В органе слуха происходят большие изменения, выражающиеся в увеличении размера улитки, появлении круглого окна. Ухо приобретает большую подвижность.

Органы обоняния отличаются более развитой складчатостью, образуемой носовыми раковинами. Внутренние ноздри – хоаны отодвигаются ближе к глотке. У большинства пресмыкающихся хорошо развит якобсонов орган – парное углубление, расположенное впереди хоан – этот орган тонко воспринимает запах добычи.

Присутствует клоака. Отсутствует мочевой пузырь, для того, чтобы птица была легче весом и смогла летать.

Зрение усложнилось. Многие птицы могут видеть на дальнее расстояние. Орган слуха представлен средним и внутренним ухом.

Обоняние хорошо развито. Носовые ходы сквозные.

Хорошо развиты. У обитателей открытых пространств развилось острое зрение; у животных, активных в ночное время или живущих в норах, прогрессивно развились слух и обоняние. Орган слуха представлен тремя отделами, в том числе наружным ухом. Для органа обоняния характерна большая разрешающая способность хеморецептора, позволяющая различать самые разнообразные запахи или их сочетания.

Оплодотворение

Наружное, в воде. Среда для развития яйца - водная.

Тип развития

С метаморфозом. Присутствует личиночная стадия.

Развитие без метаморфоза - прямое.

Эмбриональное развитие. Дробление зиготы полное, неравномерное. Сформировавшаяся личинка выходит из яйцевых оболочек в воду, где дышит жабрами. Из-за перегруженности желтком дробление зиготы не полное.

Сформировавшийся зародыш прорывает скорлуповые оболочки и выходит в воздушную среду. Из-за перегруженности желтком дробление зиготы не полное, идет только на анимальном полюсе. Зародыш окружен двумя оболочками: серозной – наружной и внутренней – амнионом. Амниотическая полость заполнена жидкостью, которая предохраняет зародыш от высыхания, механических повреждений. Жаберные щели у зародыша прорываются, но скоро исчезают, жабры не появляются даже в виде зачатков. Внутриутробное развитие эмбрионов в специализированном органе половой системы метке, связь эмбриона с организмом матери происходит за счет плаценты. Живорождение вскармливание молоком матери повысили выживаемость молоди, что способствовало повышению численности млекопитающих.

Строение яйца. Яйца окружены студенистой оболочкой, имеют небольшие запасы желтка; необходимая для зародыша вода поступает извне через проницаемые яйцевые оболочки. Яйца окружены студенистой оболочкой, имеют небольшие запасы желтка; необходимая для зародыша вода поступает извне через проницаемые яйцевые оболочки.

Скорлуповые оболочки яиц представлены пергаментообразной волокнистой структурой или же плотной известковой оболочкой, что предотвращает яйцо от потери влаги. Увеличение желтка. Появление белковой оболочки. Воздух поступает через поры в яйце. Яйца крупные, богатые желтком. Резко увеличен объем белка, содержащий достаточный запас воды. Наружные оболочки яйца прочные, обеспечивают сохранение формы яйца. Поры в наружных оболочках пропускают внутрь воздух и служат фильтром от бактерий и споры грибов.

Покровы тела

Покровы тела у бесхордовых животных образованы эктодермой и ее производными. Эволюция шла от мерцательного эпителия (турбеллярии) к плоскому (плоские, круглые, кольчатые черви). В эпидермисе обычно рассеяны железы одно-многоклеточные, которые могут погружаться в подлежащие ткани, сохраняя в эпидермисе выводной канал (кожные железы кольчатых червей, моллюсков; слюнные, паутинные, ядовитые, пахучие железы членистоногих). Соединительно-тканный слой кожи у бесхордовых выражен плохо (исключение - иглокожие). Покровы тела у хордовых животных образованы двумя компонентами: эпидермисом эктодермального происхождения и дермой мезодермального происхождения.

Эволюция кожных покровов у хордовых шла по пути:

1) перехода от однослойного эпителия к многослойному;

2) изменения соотношения между слоями кожи в сторону большего развития дермы.

У анамний строение кожи характеризуется следующими чертами: - эпидермис многослойный с большим количеством слизистых клеток, функционирующих как одноклеточные железы; - дерма с плотными рядами коллагеновых и эластических волокон, располагающихся правильными чередующимися слоями - продольными и вертикальными.

У амниот в связи с выходом на сушу наблюдается крупнейший ароморфоз - замена слизистого эпителия сухим роговым покровом. Это преобразование явилось важным приспособлением в процессе их эволюции и расселения на суше.Эпидермис амниот делится на два слоя: мальпигиев (ростковый) и роговой. У рептилий и птиц, в отличие от млекопитающих, в коже отсутствуют железы (кроме небольшого количества желез специального назначения - бедренные железы ящериц, мускусная железа крокодила, копчиковая железа птиц). У млекопитающих кожа, наоборот, очень богата железами - потовые, сальные, млечные. За счет рогового слоя у амниот образуются его производные - роговые пластинки, чешуя, перья, когти, ногти. Говоря о производных кожи хордовых, следует помнить, что чешуя рыб не эпителиального, а мезодермального происхождения и является костной, а не роговой.

Головной мозг

Формирование головного мозга у всех позвоночных начинается с образования на переднем конце нервной трубки трех вздутий или мозговых пузырей: переднего, среднего и заднего. В дальнейшем передний мозговой пузырь делится поперечной перетяжкой на два отдела. Первый из них (передний) образует передний отдел головного мозга, который у большинства позвоночных образует так называемые полушария большого мозга. На задней части переднего мозгового пузыря развивается промежуточный мозг. Средний мозговой пузырь не делится и целиком преобразуется в средний мозг. Задний мозговой пузырь также подразделяется на два отдела: в передней его части образуется задний мозг или мозжечок, а из заднего отдела образуется продолговатый мозг, который без резкой границы переходит в спинной мозг.

В процессе образования пяти мозговых пузырей полость нервной трубки образует ряд расширений, которые носят название мозговых желудочков. Полость переднего мозга носит название боковых желудочков, промежуточного - третий желудочек, продолговатого мозга четвертый желудочек, среднего мозга - сильвиев канал, который соединяет 3-й и 4-й желудочки. Задний мозг полости не имеет.

В каждом отделе мозга различают крышу, или мантию и дно, или основание. Крышу составляют части мозга, лежащие над желудочками, а дно - под желудочками.

Вещество мозга неоднородно. Темные участки - серое вещество, светлые - белое вещество. Белое вещество - скопление нервных клеток с миелиновой оболочкой (много липидов, которые придают беловатую окраску). Серое вещество - скопление нервных клеток между элементами нейроглии. Слой серого вещества на поверхности крыши любого отдела мозга носит название коры.

Т.о., у всех позвоночных головной мозг состоит из пяти отделов, расположенных в одной и той же последовательности. Однако, степень их развития неодинакова у представителей различных классов. Эти различия обусловлены филогенезом. Выделяют три типа головного мозга: ихтиопсидный, зауропсидный и маммальный.

Ихтиопсидный тип

К ихтипсидному типу мозга относят мозг рыб и амфибий. Головной мозг рыб имеет примитивное строение, что выражается в незначительных размерах мозга в целом и слабом развитии переднего отдела. Передний мозг мал и не разделен на полушария. Крыша переднего мозга тонкая. У костистых рыб не содержит нервной ткани. Основную массу его образует дно, где нервные клетки образуют два скопления - полосатые тела. От переднего мозга вперед отходят две обонятельные доли. По существу, передний мозг рыб - только обонятельный центр.

Промежуточный мозг рыб сверху прикрыт передним и средним. От его крыши отходит вырост - эпифиз, от дна - воронка с прилегающим к ней гипофизом и зрительные нервы.

Средний мозг - наиболее развитый отдел мозга рыб. Это зрительный центр рыб, состоит из двух зрительных долей. На поверхности крыши находится слой серого вещества (кора). Это высший отдел мозга рыб, поскольку сюда приходят сигналы от всех раздражителей и здесь вырабатываются ответные импульсы. Мозжечок рыб развит хорошо, поскольку движения рыб отличаются разнообразием.

Продолговатый мозг у рыб обладает сильно развитыми висцеральными долями, связан с сильным развитием органов вкуса.

Головной мозг амфибий имеет ряд прогрессивных изменений, что связано с переходом к жизни на суше, которые выражаются в увеличении общего объема мозга и развитии его переднего отдела. Одновременно происходит разделение переднего мозга на два полушария. Крыша переднего мозга состоит из нервной ткани. В основании переднего мозга лежат полосатые тела. Обонятельные доли резко ограничены от полушарий. Передний мозг по-прежнему имеет значение лишь обонятельного центра.

Промежуточный мозг хорошо виден сверху. Крыша его образует придаток - эпифиз, а дно - гипофиз.

Средний мозг меньше по размерам, чем у рыб. Полушария среднего мозга хорошо выражены и покрыты корой. Это ведущий отдел ЦНС, т.к. здесь происходит анализ полученной информации и выработка ответных импульсов. Он сохраняет значение зрительного центра.

Мозжечок развит слабо и имеет вид небольшого поперечного валика у переднего края ромбовидной ямки продолговатого мозга. Слабое развитие мозжечка соответствует простым движениям амфибий.

Зауропсидный тип

К зауропсидному типу мозга относят мозг пресмыкающихся и птиц.

У рептилий наблюдается дальнейшее увеличение объема головного мозга. Передний мозг становится наиболее крупным отделом за счет развития полосатых тел, т.е. основания. Крыша (мантия) остается тонкой. На поверхности крыши впервые в процессе эволюции появляются нервные клетки или кора, которая имеет примитивное строение (трехслойная) и получила название древней коры - археокортекс. Передний мозг перестает быть только обонятельным центром. Он становится ведущим отделом ЦНС.

Промежуточный мозг интересен строением дорзального придатка (теменной орган или теменной глаз), который достигает наивысшего развития у ящериц, приобретая структуру и функцию органа зрения.

Средний мозг уменьшается в размерах, теряет свое значение ведущего отдела, уменьшается его роль и как зрительного центра.