Хребетні - опис, характеристика та класифікація

Хребетні (Vertebrata) - Підтип хордових тварин, який включає в себе: ссавців, птахів, амфібій, рептилій та риб. Сьогодні Землі мешкає приблизно 57000 видів хребетних, частку яких припадає близько 3% від усіх відомих видів планети. Інші 97% видів тварин є безхребетними. Хребетні мають хребет, що складається з безлічі хребців, що формують основний кістяк. Хребці служать захисту нервових ланцюгів і забезпечують структурну підтримку тварини.

Опис

Хребетні мають добре розвинену голову та мозок, який захищений черепом, а також парні органи почуттів. У них високоефективна дихальна система, м'язова ковтка з прорізами та зябра (у наземних хребетних прорізи та зябра сильно модифіковані), м'язи кишечника та камерне серце.

Ще однією помітною характеристикою хребетних є ендоскелет. Ендоскелет - внутрішній каркас хорди, кісток або хрящів, що забезпечує тварині структурну підтримку. Ендоскелет росте разом із твариною та забезпечує міцний каркас, до якого кріпляться м'язи.

Хребет у хребетних є визначальною характеристикою цього типу тварин. У більшості хребетних, хорда є на початку їх розвитку. Хорда є гнучкий підтримуючий стрижень, який проходить вздовж довжини тіла. У міру розвитку тварини хорда замінюється серією хребців, які формують хребетний стовп.

Базально-хребетні, такі як хрящові та променепері риби для дихання використовують зябра.Амфібії мають зовнішні зябра в личинковій стадії свого розвитку та легкі у дорослих особин. Вищі хребетні, такі як рептилії, птахи та ссавці мають замість зябер легені.

Перші хребетні тварини

Протягом багатьох років, першими хребетними тваринами вважали ostracoderms (група безщелепних донних риб) з фільтром для годування. Але протягом останнього десятиліття дослідники виявили кілька копалин хребетних, які старші, ніж остракодерми. Ці нещодавно виявлені зразки, яким близько 530 мільйонів років, включають групу базально-хордових риб myllokunmingia і haikouichthys. Ці скам'янілості демонструють безліч характерних для хребетних особливостей, таких як серце, парні очі та примітивний хребець.

Походження щелеп стало важливим моментом в еволюції хребетних. Щелепи дозволили хребетним захоплювати і ковтати більший видобуток, ніж були здатні їхні безщелепні предки. Вчені вважають, що щелепи виникли в результаті модифікації першої або другої зябрової дуги. Ця адаптація, як вважають в першу чергу, була спрямована на збільшення зябрової вентиляції. Пізніше, коли розвинулася мускулатура і зяброві дуги нахилилися вперед, структура почала функціонувати як щелепи. З усіх хребетних, тільки міноги не мають щелеп.

Основні характеристики

Основні характеристики хребетних включають:

• хребет;
• добре розвинена голова та мозок;
• парні органи чуття;
• ефективна дихальна система;
• м'язова ковтка з прорізами та зябра;
• м'язи кишківника;
• камерне серце;
• ендоскелет.

Класифікація

Хребетні підрозділяються такі таксономічні групи:

Хребетні

Хребетні - Лат.Vertebrata, особливістю цих представників тваринного світу є наявність справжнього кісткового чи хрящового скелета, основою якого є хребетний стовп. Ця група відрізняється великим різноманіттям і включає такі види тварин: риби, земноводні, плазуни, птиці і ссавці.

Походження та зоологія хребетних

У вищих хордових – хребетних або черепних, хорда поступово замінюється хребцями. Основу їхнього скелета становить хребетний стовп. У хребетних є череп. До складу їхньої кровоносної системи входить серце. На відміну від нижчих груп хордових тварин, хребетні тварини активно відшукують і захоплюють їжу. Таке активне харчування дало хребетним значні переваги у боротьбі існування.

Хребетні походять від примітивних хордових тварин, подібних до ланцетника, званих первинними безчерепними.

Походження риб

Представники класу риб виникли приблизно 400 мільйонів років тому. Це найбільш низькоорганізовані хребетні серед тварин, що вивчаються нами. Водночас у ході тривалої еволюції риби чудово пристосувалися до життя у водному середовищі. Особливого розвитку у них досягли органи активного руху, мускулатура, внутрішній скелет, зябровий апарат, головний мозок та органи почуттів.

Істотним моментом в еволюції риб було утворення, крім непарних, ще парних плавців. Це відіграло надзвичайно важливу роль у подальшій еволюції вищих хребетних.

Від стародавніх риб відійшла і та гілка розвитку тварин, що призвела до появи наземних хребетних.

Походження земноводних

Ще задовго до появи наземних хребетних Землю населяли древні риби - кістепері.Одна з гілок цих кистеперих риб, пристосовуючись до наземного існування, дала початок первинним земноводним. З переходом до життя на суші такі кістепері втратили зябра і стали дихати легенькими, замість плавників у них утворилися п'ятипалі кінцівки, значно ускладнилася у них і система органів кровообігу.

Як про це свідчить вивчення копалин останків тварин, перші земноводні, що походять від кістеперих риб, з'явилися на Землі в кінці одного з періодів давньої ери історії Землі - девонського періоду. У наступному, кам'яновугільному періоді земноводні вже відрізнялися багатством і різноманітністю видів і досягли великого поширення.

Теплий і вологий клімат кам'яновугільного періоду, що вирізнявся винятково багатим розвитком наземної рослинності (деревоподібних папоротей, хвощів і плаунів), сприяв розвитку земноводних. Проте вищих хребетних тварин (птахів, ссавців) тоді Землі ще був.

Стародавні копалини земноводні належали до вимерлої групи стегоцефалів, що означає «панцирноголові». Таку назву ці тварини отримали тому, що їхній череп зовні був покритий суцільним панцирем. Панцир покривав частково та його тіло.

Багато ознак риб, які стегоцефали зберегли у своїй організації, є прямим підтвердженням їх походження.

Не менш переконливим доказом походження земноводних від риб є також риси подібності з рибами личинок сучасних земноводних – пуголовків: рибоподібна форма тіла, наявність хвостового плавця, зяброве дихання тощо.

Походження плазунів

Поряд із сучасними земноводними, або амфібіями, стегоцефали започаткували і плазунів.Виникнення плазунів тісно пов'язане з кліматичними змінами, що відбулися наприкінці давньої ери. Клімат на Землі в цей час стає сухішим, пересихають водойми, заболочені території перетворюються на величезні простори суші.

Це викликало поступову зміну древніх земноводних і виникнення від них первинних плазунів.

Клас плазунів – це перший клас справжніх наземних хребетних.

Швидко розвиваючись, плазуни незабаром зайняли панівне становище і відтіснили земноводних на другий план.

Особливо бурхливий розвиток плазунів мав місце наступну – середню епоху. Саме в цей час, як нам уже відомо з попереднього матеріалу, плазуни мали величезні розміри та були представлені найрізноманітнішими видами. Вони були поширені і на суші, і у воді, і повітря.

Викопні плазуни представляють винятковий інтерес. Від древніх плазунів пізніше виникли ті гілки тваринного світу, від яких походять, крім сучасних плазунів, також птахи та ссавці.

Походження птахів

Стародавній предок сучасних птахів археоптерикс (у перекладі - «первокрил»), з будовою якого ми вже ознайомилися, виник внаслідок пристосування деяких плазунів до польоту.

Знахідка археоптерикса переконливо доводить, що птахи походять від плазунів. Про спорідненість птахів з плазунами свідчать також багато спільних рис у їх будові та розвитку.

Вивчення будови археоптериксів показує, що першоптиці були поганими летунами. Лише пізніше, у процесі еволюції, внаслідок поступового вдосконалення всієї організації птахи чудово пристосувалися до польоту.

Походження ссавців

Ссавці є найвищим класом хребетних тварин, також пов'язаним за своїм походженням з плазунами, а саме – звірозубими ящерами.

Найдавніші копалини останки ссавців відомі з початку середньої ери.

Ссавці відрізняються багатьма особливостями, які дали їм можливість перемогти в життєвій боротьбі. Такими особливостями ссавців є волосяний покрив, який добре захищає їх від холоду, молочні залози, а також виношування дитинчат в утробі матері.

Властива ссавцям теплокровність також дала їм, як птахам, великі переваги у боротьбі існування. Велике значення у прогресивній еволюції ссавців має також значний розвиток головного мозку.

Середню еру, яку іноді називають «епохою плазунів», змінила нова ера, в якій панівне становище зайняли птахи та ссавці.