Хребетних вважають вищим підтипом типу Хордові. У той час як оболочников і бесчерепных — нижчими хордовими. Хребетних тварин налічується понад 40 тисяч видів. Вони різноманітні за будовою, розмірами, життєдіяльності, середовищ існування. При цьому мають ряд спільних рис, особливо в період ембріонального розвитку, що говорить про спільність їхнього еволюційного походження.
Майже усі хребетні тварини мають високорозвинену нервову систему і ведуть активний спосіб життя (шукають їжу і партнерів для розмноження, тікають від небезпеки).
Перші виявлені залишки хребетних відносяться до силуру.
До хребетних належать: круглороті, хрящові і кісткові риби, земноводні, плазуни, птахи і ссавці (звірі). Круглороті є бесчелюстными. Інші класи підтипу відносяться до розділу Челюстноротые.
Опорно-рухова система хребетних
Ароморфозы: формування осьового скелета у формі хребетного стовпа; поява черепа для захисту головного мозку; розвиток щелеп для схоплювання видобутку і, у більш високоорганізованих, подрібнення їжі; виникнення парних кінцівок, що дозволяють швидко переміщатися в просторі.
Скелет хребетних хрящової або кістковий (у більшості). Його головні функції — це забезпечення руху тваринного і захист його внутрішніх органів. Крім цього кістки скелета служать місцем прикріплення мускулатури тіла, в окремих кістках відбувається кровотворення, здійснюється зберігання ряду речовин.
Хребет утворюється на основі хорди. У ряду видів хребетних (міног) хорда зберігається в дорослому стані, але біля неї розвиваються хрящі, що захищають спинний мозок. У осетрових навколо хорди утворюються верхні і нижні дуги хребців.
У більшості хребетних хребет складається з окремих відносно рухомих один щодо одного хребців. Кожен хребець має тіло, верхню і нижню дуги. Через канал верхньої дуги проходить спинний мозок. Дуги хребців служать захистом спинного мозку. До хребців прикріплюються ребра, які захищають органи грудної порожнини.
Скелет хребетних ділять на:
-
Осьовий скелет — хребет і мозковий череп.
-
Вісцеральний скелет — зяброві дуги і кістки відбулися від зябрових дуг (щелепи та деякі інші).
-
Скелет кінцівок і їх поясів (за винятком міног і міксин).
Кінцівки бувають двох основних типів — плавець і пятипалая кінцівку. У плавці хрящі або кістки кінцівки переміщаються щодо свого пояса як єдиний важіль. Пятипалая кінцівку наземних тварин являє собою ряд важелів, незалежно переміщаються щодо один одного і пояси кінцівки.
Мускулатура тіла утворена поперечно-смугастими м’язами. У вищих хребетних (плазуни, птахи, ссавці) м’язи розділені на окремі пучки. У нижчих хребетних м’язи носять сегментований характер.
Є гладка мускулатура внутрішніх органів. Її називають вісцеральної.
Нервова система і органи чуття хребетних
Ароморфозы: освіта головного мозку, підрозділ його на п’ять відділів, що виконують різні функції (передній, проміжний, середній, довгастий мозок і мозочок).
У хребетних нервова трубка диференціюється на головний мозок, які разом утворюють центральну нервову систему. Крім неї виділяють периферичну, симпатичну, парасимпатичну і вегетативну нервову системи.
Розвинений головний мозок забезпечує складну поведінку, в тому числі колективне. Вища нервова діяльність є основою пристосувального поведінки.
Невроцель (полосто всередині нервової трубки) в головному мозку перетворюється в шлуночки мозку. Від головного мозку відходять 10-12 пар нервів (нюхові, зорові, окорухові, блокові, тройничные, що відводять, лицьові, слухові, языкоглоточные, блукаючі, додаткові, під’язикові). Від спинного мозку нерви відходять попарно.
Органи чуття забезпечують зв’язок організму з зовнішнім середовищем. У хребетних вони різноманітні і мають складну будову. Очі з кришталиком, форма якого у наземних хребетних може змінюватися. У риб для досягнення чіткості зображення кришталик може переміщатися.
Органи слуху пов’язані з органами рівноваги. У різних груп хребетних мають різне будова. Нюхова порожнину відкривається назовні ніздрями. У шкірі є рецептори дотику, температурні, тиску та ін
Кровоносна і серцево-судинна система хребетних
Ароморфозы: поява серця, що забезпечує швидкий кровотік; повне розділення артеріального і венозного кровотоку у птахів і ссавців, в наслідок цього поява теплокровности, що дозволила тваринам менше залежатимуть від несприятливих умов абиотической середовища.
Для хребетних, як і всіх хордових, характерна замкнута кровоносна система.
Кількість камер серця (від 2 до 4) залежить від рівня організації класу. Нижчі хребетні мають одне коло кровообігу. У такому разі через серце проходить венозна кров, яка далі йде до зябер, де насичується киснем, далі артеріальна кров розноситься по всьому тілу. Легеневий (другий) коло кровообігу вперше з’являється у амфібій (земноводних).
Кров хребетних складається з плазми, в якій знаходяться червоні і білі кров’яні клітини.
Шкірний покрив хребетних
Ароморфоз: поява двошарової шкіри.
Поверхневий шар шкіри — багатошаровий епідерміс. У ньому розвиваються різні залози (потові, сальні, слизисті та ін) і ряд твердих утворень (кігті, волосся, пір’я, луска). Внутрішній шар шкіри — дерма, що представляє собою міцну сполучну тканину. Тут також утворюються такі тверді освіти як кісткова луска, шкірні (накладні) кістки.
Травна система хребетних
У травній системі хребетних виділяють п’ять відділів: ротова порожнина, глотка, стравохід, шлунок, тонка кишка, товста кишка. В процесі еволюції кишечник поступово подовжується.
Травні залози: слинні, печінка, підшлункова залоза.
Дихальна система хребетних
Зябра у круглоротих, риб і личинок земноводних. Легкі — у всіх інших хребетних. У нижчих хребетних велику роль відіграє шкірне дихання.
Зябра являють собою пластинчасті вирости стінок зябрових щілин. У таких пластинах знаходиться мережа дрібних кровоносних судин.
У процесі ембріонального розвитку легкі утворюються як пара виростів глотки. У земноводних і плазунів легкі мішкоподібні. У птахів мають губчасту будову. У ссавців розгалуження бронхів закінчуються альвеолами (дрібними бульбашками).
Видільна система хребетних
Органами виділення хребетних служить пара нирок. Нирки мають різну будову у різних груп хребетних. Бувають головні, туловищные, тазові нирки. У процесі ембріогенезу відбувається зміна головних на туловищные або туловищных на тазові.
Статева система і ембріональний розвиток хребетних
Майже всі види хребетних раздельнополы. Є парні статеві залози (насінники або яєчники). За винятком круглоротих, у решти є спеціальні протоки, які виводять статеві продукти.
Челюстноротых розділяють на дві групи: анамнии і амниоты. До анамниям відносяться риби та земноводні, так як їх личинкова стадія живе у воді, а розвиток ембріона проходить без утворення спеціальних зародкових оболонок. Для анамний зазвичай наружнє запліднення.
До амниотам належать плазуни, птахи і звірі. Їх ембріон має зародкові оболонки (амніон і аллантоис). Характерно внутрішнє запліднення.