Увлекательная анатомия - Алексей Пахневич

Частое явление у прикрепленных животных – гермафродитизм, то есть наличие у одного животного и мужских, и женских половых органов. Это полезно, поскольку неизвестно, окажется ли рядом представитель другого пола. А доползти до подходящего партнера неподвижное животное, сами понимаете, не в состоянии. Если же все особи гермафродиты, то для размножения подойдет любой сосед. Оплодотворение у животных-гермафродитов всё равно перекрестное, но его шанс увеличивается в два раза. Сначала животное выступает в одной роли – у него развиваются органы одного пола, а позже в другой – соответственно, развиваются органы другого пола. Такое явление известно среди таких «домоседов», как оболочники, усоногие раки, некоторые брахиоподы.

Но бывают в природе и такие случаи, когда у сидячего животного сильной редукции органов не происходит. Как, например, у погонофор, сидящих в вертикальной трубке и имеющих червеобразное тело, сегментированное только на заднем конце. У них есть и хорошо развитая кровеносная система, основу которой составляют большие спинной и брюшной сосуды, и нервная система. А может быть, степень редукции органов зависит от того, как давно появились эти животные, отделившиеся от предков? В данном случае предками погонофор были многощетинковые кольчатые черви.

Оказывается, в связи с сидением всю жизнь на дне многим животным не нужны не только отдельные органы, но и целые их системы, без которых мы не выжили бы и одного дня. А у сидячих животных упрощение их анатомии не приводит к столь значительным последствиям.

Полухордовые – очень необычные и оттого очень интересные животные. Это обитатели морского дна. Внешне червяки червяками, они относятся к отдельному типу морских беспозвоночных. Одни зарываются в грунт и там поглощают ил, извлекая из него все съедобное, другие сидят на поверхности дна и вылавливают пищу из воды щупальцами, покрытыми ресничками. И у тех, и у других в рот попадает вода, от которой нужно избавляться. Просто выплевывать её обратно полухордовым не захотелось, и они придумали другой способ выведения её из пищеварительной системы.

Полухордовые класса крыложаберных: А – цефалодискус; Б – раблоплеура (одна особь колонии); 1 – выросты щупалец; 2 – щупальце («рука»); 3 – головной щиток; 4 – рот; 5 – туловище; 6 – стебелек; 7 – анальное отверстие; 8 – почки на стебельках; 9 – трубка, окружающая все особи в колонии

Для этого у полухордовых появились особые приспособления. Изо рта пища и вода поступают в пищевод. Дальше пища продолжает своё путешествие по пищеварительной системе, а вода выводится из пищевода через стенки, где расположены отверстия, связывающие пищевод с внешней средой. Таким образом, вода, попадая в рот, проходит в пищевод, а оттуда покидает тело животного.

У некоторых полухордовых около этих отверстий появились жабры. Очень удобно: вода не просто отводится из ротовой полости, а заодно омывает жабры, как у рыб. Это сравнение не случайно, ведь у хордовых животных, в том числе рыб, ланцетников и миног, принцип строения пищеварительной системы такой же: вода из ротовой полости выходит через жаберные щели, омывает жабры, обогащая их кислородом.

Ученые-зоологи задумались, не могли ли древние полухордовые быть прародителями хордовых животных? Может быть, именно в этом заключается разгадка происхождения хордовых, над которой уже не одно десятилетие бьются ученые мужи. Ведь и у полухордовых есть стержневидное образование – нотохорд, очень похожее на хорду по происхождению, положению (на спине над кишечником) и строению. Тем не менее дать однозначный ответ на этот вопрос пока не удается. Возможно, полухордовые и хордовые не прямые родственники, а дети, появившиеся на свет от одного предка.

Говоря о беспозвоночных животных, мы имели дело с великим множеством различных живых существ, зачастую совсем не похожих друг на друга. Это и понятно, учитывая, что к беспозвоночным относится более двух десятков типов животных. Планы строения этих животных иногда сильно отличаются друг от друга.

А вот позвоночные животные – это всего лишь один тип, да и то неполный, поскольку позвоночные – это подтип типа хордовых. Другие подтипы хордовых – оболочники (асцидии) и бесчерепные (ланцетники). Все три подтипа объединяет наличие упругого стержня, который располагается на спинной стороне тела и называется хордой. У оболочников нет позвоночника, и во взрослом состоянии отсутствует и хорда, она есть только у личинок. Именно личинки позволяют оболочникам «числиться» в типе хордовых, хотя некоторые исследователи все же пытаются выделить их в отдельный тип. В любом случае, именно по этой группе животных проводят границу между двумя подразделениями животного царства: беспозвоночными и позвоночными животными. Ланцетник, конечно, тоже не имеет позвоночника, однако хорда у него сохраняется и во взрослом состоянии, что позволяет поставить его на древе жизни ближе к позвоночным животным.

Первыми животными, которые обзавелись позвоночником, стали бесчелюстные. Иногда их называют «бесчелюстными рыбами», но это неверно: с тем же успехом можно и амфибий называть «наземными рыбами» – амфибии, кстати, к рыбам даже ближе, чем бесчелюстные. По названиям групп животных легко можно понять, какова основная особенность строения, отличающая этих животных от других. У бесчерепных уже есть настоящая хорда, но нет черепа. У бесчелюстных уже есть череп, защищающий головной мозг, но нет челюстей. Правда, у них появляется прообраз челюстей – опорная конструкция жаберного аппарата – жаберные дуги. И только у челюстноротых есть и череп, и челюсти, и позвоночник, но у большинства почти исчезает хорда, поскольку теперь она не особенно нужна.

Несмотря на такие существенные различия, все позвоночные животные имеют единый план строения. То, что животные внутри типа могут отличаться друг от друга, вполне закономерно. То же самое мы видели среди беспозвоночных животных. Внутри каждого типа, как и в случае хордовых, разнообразие представителей с различными особенностями строения также весьма велико. Например, тип кольчатые черви состоит из четырех классов: первичные кольчецы, многощетинковые черви, малощетинковые черви и пиявки. Казалось бы, они должны быть похожи друг на друга по большинству признаков. Однако это не так. В пределах этого типа у разных классов различается строение нервной, выделительной и кровеносной систем.

Схема строения трех подтипов хордовых: А – бесчерепные; Б – оболочники; В – позвоночные; 1 – хорда; 2 – нервная система; 3 – глотка с жаберными щелями; 4 – кишечник; 5 – печень; 6 – костная ткань позвонков