Биология на безгръбначните хордати

Безгръбначни хордати са животни от типа Chordata които притежават a notochord в определен момент от развитието си, но без гръбначен стълб (гръбнака). А notochord е хрущялна пръчка, която служи за поддържаща функция, като осигурява място, ако се прикрепи за мускули. При хора, които са хордати на гръбначни, нотохордата се заменя с гръбначен стълб, който служи за защита на гръбначен мозък. Това разграничение е основната характеристика, която отделя безгръбначните хордати от хордатите на гръбначните животни или животните с гръбначен стълб. Филмът Chordata е разделена на три субфила: Vertebrata, Tunicata, и Cephalochordata. Безгръбначните хордати принадлежат и на двете Tunicata и Cephalochordata суброда.

Ключови заведения

Безгръбначни хордати са разнообразни, но споделят много общи характеристики. Тези организми пребивават в морски среди, живеещи индивидуално или в колонии. Безгръбначните хордати се хранят с миниатюрни органични вещества, като планктон, суспендирани във водата. Безгръбначните хордати са coelomatesили животни с истинска телесна кухина. Тази напълнена с течност кухина (целом), разположена между стената на тялото и храносмилателния тракт, е това, което отличава целоматите от acoelomates. Безгръбначните хордати се възпроизвеждат обикновено чрез сексуални средства с някои способни безполово размножаване. Има четири ключови характеристики, които са общи за хордатите и в трите подфила. Тези черти се наблюдават в някакъв момент по време на развитието на организмите.

Четири характеристики на хордатите

• Всички хордати имат a notochord. Нотохордът се простира от главата на животното до опашката му, към гръбната му (задната) повърхност и дорсалната част на храносмилателния тракт. Той осигурява полу-гъвкава структура за мускули да се използва за подкрепа, докато животното се движи.
• Всички хордати имат a гръбна нервна тръба. Тази куха тръба или нервен кабел е дорзална към нотохордата. В гръбначните хордати тръбата на гръбния нерв се развива в Централна нервна система структурира мозък и гръбначния мозък. При безгръбначните хордати обикновено се наблюдава в ларвен стадий на развитие, но не и в стадий на възрастни.
• Всички хордати имат a пост-анална опашка. Това разширение на тялото надхвърля края на храносмилателния тракт и се наблюдава само в ранните етапи на развитие в някои хордати.
• Всички хордати има фарингеални хрилни прорези. При безгръбначните хордати тези структури са важни както за храненето, така и за дишането. Поземните гръбначни имат хрилни структури в ранните ембрионални етапи на развитие, които се развиват в други структури (напр. гласова кутия), докато ембрионът узрява.

Всички безгръбначни хордати имат ан endosytle. Тази структура се намира в стената на фаринкса и произвежда слуз за подпомагане на филтрирането на храната от околната среда. В хордатите на гръбначните животни се смята, че ендоситълът се е приспособил еволюционно към образуването на щитовидна жлеза.

Безгръбначни хордати на тила Tunicata, също наричан Urochordata, имат между 2000 и 3000 вида. Те са хранилки за окачване, които се намират в морски условия със специализирани външни покрития за филтриране на храните. Tunicata организмите могат да живеят самостоятелно или в колонии и са разделени на три класа: асцидии, салпи, и личинкови.

асцидии

Асцидиите съставляват повечето видове тинки. Тези животни са седалищни като възрастни, което означава, че остават на едно място, като се закачат на скали или други твърди подводни повърхности. Сакоподобното тяло на тази туника е затворено в материал, съставен от протеин и a въглехидрат съединение, подобно на целулозата. Този корпус се нарича a туника и варира по дебелина, здравина и прозрачност между отделните видове. Вътре в туниката е стената на тялото, която има дебели и тънки слоеве на епидермиса. Тънкият външен слой отделя съединенията, които се превръщат в туниката, докато по-дебелият вътрешен слой съдържа нерви, т.е. кръвоносни съдове, и мускулите. Асцидианците имат U-образна стена на тялото с два отвора, наречени сифони, които поемат вода (сифон за инхалатор) и изтласкват отпадъците и водата (изпускателен сифон). Асцидиите също се наричат морски шприцове поради това как използват мускулите си, за да изхвърлят насилствено водата през сифона си. В рамките на стената на тялото е голяма кухина или атриум съдържащ голям фаринкс. В фаринкс е мускулна тръба, която води до червата. Малки пори в стената на фаринкса (фарингеални хрилни прорези) филтрират храна, като едноклетъчна водорасли, от водата. Вътрешната стена на фаринкса е покрита с малки косъмчета, наречени мигли и тънка лигавица, образувана от endostyle. И двете насочват храна към храносмилателния тракт. Водата, която се вкарва през сифона на инхалатора, преминава през фаринкса към предсърдието и се изхвърля през сифона за издишване.

Някои видове асцидии са самотни, докато други живеят в колонии. Колониалните видове са подредени на групи и споделят изпускателен сифон. Въпреки че може да настъпи асексуално възпроизвеждане, по-голямата част от асцидиите имат както мъжки, така и женски полови жлези възпроизвеждат сексуално. Оплождане се среща като мъжки гамети (сперматозоидите) от една морска шприц се пускат във водата и пътуват, докато не се обединят с яйцеклетка в тялото на друга морска шприц. Получените ларви споделят всички общи характеристики на хорда на безгръбначните животни, включително нотохорда, дорзален нерв, фарингеални цепки, ендостил и пост-анална опашка. На външен вид са подобни на поповете и за разлика от възрастните, ларвите са подвижни и плуват наоколо, докато не намерят твърда повърхност, върху която да се прикрепят и растат. Ларвите претърпяват метаморфоза и в крайна сметка губят опашката, нотокорда и дорзалния нервен мозък.

Класът Туника салпи включва долиолиди, сали и пирозоми. Doliolids са много мънички животни с размери 1-2 см дължина с цилиндрични тела, които приличат на бъчви. Кръговите ленти от мускули в тялото приличат на лентите на варел, като допринасят допълнително за неговия външен вид. Долиолидите имат два широки сифона, единият разположен в предния край, а другият в задната част. Водата се задвижва от единия край на животното до другия, като бие реснички и свива мускулни ленти. Тази дейност задвижва организма през водата, за да филтрира храната през техните фарингеални хрилни прорези. Долиолидите се възпроизвеждат както асексуално, така и сексуално чрез редуване на поколения. В своя жизнен цикъл те се редуват между сексуално поколение, което произвежда гамети за сексуално възпроизвеждане, и асексуално поколение, което се възпроизвежда чрез приплъзване.

Salps са подобни на долиолидите с форма на варел, реактивно задвижване и възможности за подаване на филтри. Солите имат желатинови тела и живеят самотно или в големи колонии, които могат да се простират на няколко фута дължина. Някои салпи са биолуминесцентно и светене като средство за комуникация. Подобно на долиолидите, салбите се редуват между сексуални и асексуални поколения. Солите понякога цъфтят в голям брой в отговор на цъфтежа на фитопланктона. След като числата на фитопланктона вече не могат да поддържат големия брой соли, номерата на салпата се връщат обратно в нормални граници.

Като салпи, pyrosomes съществуват в колонии, образувани от стотици индивиди. Всеки индивид е подреден в туниката по начин, който придава на колонията вид на конус. Индивидуалните пирозоми се наричат zooids и са с форма на варел. Те привличат вода от външната среда, филтрират водата на храната през вътрешна разклонена кошница и изхвърлят водата към вътрешността на колоната във формата на конус. Пирозомните колонии се движат заедно с океанските течения, но са способни на известно задвижване поради ресничките във вътрешната им филтрираща мрежа. Също като солите, пирозомите проявяват редуване на поколения и са биолуминесцентни.

Организми в класа личинкови, също известен като Appendicularia, са уникални от други видове от тила Tunicata с това, че запазват своите хордатни черти през цялата зряла възраст. Тези захранващи устройства се намират във външна желатинова обвивка, наречена къща, която се секретира от тялото. Къщата съдържа два вътрешни отвора в близост до главата, сложна система за вътрешна филтрация и външен отвор в близост до опашката.

Ларваците се движат напред през открито море, използвайки опашките си. Водата се изтегля през вътрешните отвори, позволяващи филтрирането на малки организми, като фитопланктон и бактерии, от водата. Ако филтриращата система се запуши, животното може да изхвърли старата къща и да отдели нова. Ларваците правят това няколко пъти на ден.

За разлика от други Tunicata, ларвите се възпроизвеждат само чрез сексуално възпроизвеждане. Повечето са хермафродити, което означава, че съдържат както мъжки, така и женски полови жлези. Оплождането протича навън, тъй като спермата и яйцата се излъчват в открито море. Самооплождането се предотвратява чрез редуване на освобождаването на сперма и яйца. Сперматозоидите се освобождават първо, последвано от освобождаване на яйцата, което води до смъртта на родителя.

Cephalochordates представляват малък хордатен подфилум с около 32 вида. Тези мънички безгръбначни приличат на риба и могат да бъдат намерени да живеят в пясъците в плитки тропически и умерени води. Цефалохордатите обикновено се наричат lancelets, които представляват най-разпространените видове цефалохордати Бранхиостома ланцетолатус. За разлика от повечето Tunicata видове, тези животни запазват четирите основни характеристики на хордата като възрастни. Те имат нотохорда, дорзален нервен шнур, хрилни прорези и пост-анална опашка. Името цефалохордат произлиза от факта, че нотохордата се простира добре в главата.

Ланцетите са филтриращи хранилки, които заравят телата си в океанското дъно, а главите им остават над пясъка. Те филтрират храната от водата, докато тя преминава през отворените им уста. Подобно на рибата, ланцетите имат перки и блокове от мускули, подредени в повтарящи се сегменти по тялото. Тези функции позволяват координирано движение, докато плувате през водата, за да филтрирате храна или да избягате от хищници. Ланцетите се възпроизвеждат по полов път и имат отделни мъжки (само мъжки полови жлези) и женски (само женски полови). Оплождането протича навън, тъй като спермата и яйцата се отделят във откритата вода. След като яйцеклетката е оплодена, тя се развива в свободно плуваща ларва, която се храни планктон суспендирани във водата. В крайна сметка ларвата преминава през метаморфоза и се превръща в възрастен, живеещ главно в близост до океанското дъно.

• _{Ghiselin, Michael T. "Главохордови". Encyclopædia Britannica, Encyclopædia Britannica, вкл., 23 окт. 2008 г., www.britannica.com/animal/cephalochordate#ref49506.}
• _{Юрд, Р. Д. Незабавни бележки за биологията на животните. Bios Scientific Publishers, 2004.}
• _{Karleskint, George и др. Въведение в морската биология. Cengage Learning, 2009.}
• _{Персонал, издателство Dorling Kindersley Животно: Окончателното визуално ръководство, 3-то издание. Dorling Kindersley Publishing, Incorporated, 2017.}