Биология. В 3-х томах. Т. 1

Подтип Craniata, или Vertebrata (черепные, или позвоночные)

Характерные признаки

Хорошо развитая центральная нервная система, в том числе головной мозг

Внутренний скелет

Немногочисленные жаберные щели

Почки, служащие для выделения азотистых веществ из организма и осморегуляции

Мускульное сердце, расположенное на брюшной стороне

Две пары конечностей

Таблица 4.12. Классификация подтипа Craniata (черепные)

При кратком обзоре основных признаков трех классов этого подтипа выявляется тенденция к постепенному приобретению всех признаков хордовых на протяжении всего жизненного цикла. Это позволяет нам делать выводы о связях между первичноротыми беспозвоночными, иглокожими и позвоночными животными, а также наметить возможные пути эволюции хордовых.

4.12.2. Филогения хордовых

Существует предположение, что хордовые возникли от личинки асцидии. Пелагические похожие на рыб хордовые появились в результате неотении — процесса, при котором организм становится половозрелым и размножается, сохраняя личиночную форму (рис. 4.46).

Рис. 4.46. Личинка асцидии

Полагают, что личинки асцидий и иглокожих произошли от общего предка (рис. 4.47). Околоротовой ресничный валик, переместившись на спинную сторону и погрузившись внутрь тела, вместе с нервными элементами образовал спинную полую нервную трубку. Появившиеся хвостовые мышцы и хорда усилили двигательную мощность и обеспечили опору для тела, что привело к увеличению размеров и активности животного.

Рис. 4.47. Эволюция хордовых

Подъем суши, происходивший в позднем девоне и нижнем карбоне, привел к отступлению океана и перераспределению водных ресурсов. И как предполагает профессор Ромер, именно обезвоживание огромных площадей и возросший дефицит воды заставили кистеперых рыб выбраться на сушу в поисках новых водных местообитаний (рис. 4.48). В результате увеличилось их время пребывания на суше. Для того чтобы занять наземные местообитания, позвоночные должны были решить следующие задачи.

Рис. 4.48. Эволюция позвоночных

1. Использовать для дыхания кислород воздуха. У кистеперых были хорошо развиты легкие, что позволило им с самого начала справиться с этой проблемой. Тем не менее основным органом дыхания у них оставались жабры, легкие же играли второстепенную роль.

2. Высыхание. Имеются данные, что у древних амфибий сохранялась чешуя их предковых форм — рыб, и они, по-видимому, никогда не удалялись на большие расстояния от водоемов. Позже, в пермском периоде, у них появились эластичные покровы.

3. Возросшее действие силы тяжести. Заметное увеличение массы тела в воздухе означало новую нагрузку на позвоночник. Изменился характер испытываемых им нагрузок: если раньше он испытывал сжатие, то теперь он становится своего рода балкой. Появляются конечности и их пояса.

4. Изменение характера движения. Основными органами движения стали парные конечности и хвост, который использовался для поддержания равновесия. У рыб движение обусловлено работой всего тела и хвоста, а для поддержания равновесия служат парные плавники.

5. Размножение. Наземные позвоночные должны были выработать способы защиты яиц от высыхания или же вернуться для размножения в воду. Амфибии оказались не в состоянии выработать такие приспособления и избрали второй путь.

6. Восприятие раздражения. Должны были измениться сенсорные рецепторы, чтобы воспринимать новые раздражения, связанные с обитанием в наземных условиях.