Подтип Позвоночные = Черепные презентация

Водные позвоночные
круглоротые
рыбы
хрящевые
костные

Жизнь зародилась в водной среде и первые позвоночные были типичны-ми водными существами.
Водная среда имеет ряд особенностей, к которым нужно адаптироваться.
- плотность
Удельная масса воды ≈ удельной массе тела животных.
Требуется меньше энергии на поддержание плавучести.
Появляются формы «взвешенные» в воде.
Нужно болше энергии на преодоление лобового сопротивления.
- низкая растворимость О2
Нужно повышать эффективность газообмена.
- содержание растворенных минеральных и органических веществ
Нужно развивать механизмы водно-солевого обмена и регуляции осмоса.
Прогрессивная эволюция водных позвоночных сочетает выработку эколого-морфологических и эколого-физиологических приспособлений.

предок бесчелюстных
хайкоуихтис
530 млн л н кембрий
В кембрийском периоде (535 млн л н). жило хордовое животное длиной около 2,5 см.
Наличие примитивного хрящевого позвоночни-ка позволяло ему плавать иначе, чем члени-стоногие.
Судя по небольшим размерам и своеобразной форме тела без плавников, плавали хайкуих-тисы плохо.
Кожа хайкуихтиса, как и у его потомков, современных миног и миксин, была покрыта слизью.
Они держались у морского дна, собирая мелкие частицы пищи. У хайкоу-ихтисов имелись глаза, жабры, ноздря, внутреннее ухо и головной мозг.
На некоторых хорошо сохранившихся окаменелостях сохранились отпе-чатки внутренних органов и желез, вырабатывавших кожную слизь.
Видимо, хайкуихтисы жили крупными стаями по нескольку сотен особей, что помогало им спасаться от хищников.
Возможно, что хайкуихтис был гермафродитом и откладывал яйца, из которых вылуплялись крошечные личинки.
Происхождение Круглоротых

В конце силурийского (443-416 млн л н ) и в девонском (416-360 млн л н) периодах образовались группы бесчелюстных, имевшие хорошо развитый кожный скелет.
Они относятся к двум классам, включающим только ископаемые формы щитковых - Ostracodermi, достаточно резко отличающихся от современ-ных круглоротых .
Бесчелюстные позвоночные обособились от примитивных бесчерепных в конце кембрийского периода. (более 530 млн л н).
В отложениях 380-370 млн л н встречаются плохо сохранившиеся костные остатки, относимые к ископаемым бесчелюстным, имевшим окостенения в кожном покрове.

предок челюстноротых
миллокунмингия
530 млн л н кембрий
Происхождение Рыб
Ископаемые остатки предков рыб известны с кембрия и силура (542 - 420 млн л н).
Формирование первых настоящих рыб, называемых учеными челюстноротыми панцирными рыбами - Placodermi.
Панцирники были тяжеловесными и неуклюжими, в длину до 10 м и более.
Голова и передняя часть их тела были покрыты твердым панцирем из многих пластин, подвижно сочлененных лишь между головной и туловищной частями.
Вели они малоподвижный придонный образ жизни, питаясь растениями и бентосом.
панцирная рыба
астролепис

Большое разнообразие рыб обнаружено в мелководных девонских (416-360 млн л н) морях.
Появились парные плавники, костные позвонки, жаберные крышки и т.д.
На протяжении около 60 миллионов лет панцирные рыбы господствовали среди обитателей водного царства, но окончательно вымерли в начале каменноугольного периода (350 млн л н).

Представители своеобразной древней ветви, выделяемой в группу челюстножаберных рыб - Acanthodii, объединяли в себе ряд признаков, свойственных всем последующим представителям рыб.
Они уже имели окостеневающие хрящи в челюстях и позвоночнике.
Плавники поддерживались мощными костными лучами, многие обладали острыми шипами на теле для защиты от врагов.
Встречаются в геологических отложениях, имеющих возраст до 270 млн л н, и окончательно исчезают в нижнепермских (299-251 млн л н) отложениях.
акантоды

Покровы
Круглоротые
Кожа мягкая, голая. Эпидермис вырабатывает много слизи.
Хрящевые рыбы
Верхние клетки эпидермиса вырабатывают слизь.
В нижних - есть пигмен-ты (красители) - создают рисунок, позволяют менять окраску.
В кориуме залегают основания плакоидных чешуй.
1- разные стадии развития чешуй
черный - дентин, белый - мякоть
2- эмаль
3- кориум (дерма)
4- эпидермис
Зубцы чешуй выступают над кожей.
У акул - чешуя покрывает все тело равномерно, у скатов - на спине находятся крупные чешуи (юрюхо голое), у химер - чешуй мало, они изменены, кожа почти голая.
В ротовой полости зубцы чешуиувеличены - трансформируются в зубы.

Костные рыбы
1- эпидермис
2- кориум (дерма)
3- мальпигиев слой
4- костная чешуя
Верхние клетки эпидермиса вырабаты-вают слизь. В нижних - есть пигменты (красители) - создают рисунок, позволяют менять окраску.
В кориуме залегают основания чешуй.
Чешуи - костные, покрыты разными типами дентина:
космоидная - космин (кистеперые),
ганоидная - ганоин (ганоиды),
эласмоидные -эласмин.
Форма чешуи связана со скоростью плава-
ния:
крупная, округлая (циклоидная)
- у медленно-плавающих,
мелкая, шиповатая (ктеноидная)
- у быстроплавающих.

Результат суммы сил, действующих на тело рыбы

Опорно-двигательная система и локомоция (передвижение)
1 - хорда,
2- тело позвонка,
3 - верхняя дуга,
4 - верхняя вставочная пластинка,
5 - канал для спинного мозга,
6 - нижняя дуга,
7 - гемальный канал,
8 - нижняя вставочная пластинка,
9 - отверстия для выхода спинномозговых нервов
1 - редуцированная хорда,
2 - тело позвонка,
3 - верхняя дуга,
4 - верхний остистый отросток,
5 - канал для спинного мозга,
6 - нижняя дуга,
7 - нижний остистый отросток,
8 - гемальный канал

1 - хорда,
2 - тело позвонка,
3 - верхняя дуга,
4 - спинной мозг,
5 - поперечный отросток,
6 - ребро,
7 - нижняя дуга,
8 - гемальный канал
1 - тело позвонка,
2 - поперечный отросток,
3 - ребро,
4 - верхняя дуга,
5 - верхний остистый отросток,
6 - нижняя дуга,
7 - нижний остистый отросток,
8 - мышечная косточка
А- туловищный позвонок; Б- хвостовой позвонок:

Типы окостенений и их значение
Наиболее древний тип скелета - хрящевой, характерен для Круглоротых и Хрящевых рыб.
Для придания бОльшей прочности отдельные элементы ске-лета могут пропитываться известью CaCO3.
У Костных рыб хрящ заменяется костью. Она легче и прочнее.
Костные элементы делят на две группы по их происхождению.
Первичные = замещающие.
Образуются взамен предшествующих хрящевых элементов (но не из них!):
основные рабочие кости скелета.
Вторичные = покровные = накладные.
Образуются в кориуме (как чешуя), перемещаются в нужное место (на поверхность, в глубину), объединяются в функции с первичными.
Как дополнительные элементы расширяют адаптивные воз-можности:
кости челюстей, жаберная крышка, крепление челюстей к осевому черепу.

Череп
Череп и скелет миноги.
А- вид сверху; Б - вид сбоку.
Мозговой череп:
1 - черепная коробка,
2- обонятельная капсула,
3 - слуховая капсула,
4 - подглазничная дуга,
Висцеральный череп:
5 - кольцевой хрящ,
6 - передний верхний хрящ,
7 - задний верхний хрящ,
8 - боковые хрящи,
9 - палочковидные хрящи,
10- подъязычный хрящ,
11 - жаберная решетка,
12 - околосердечный хрящ,
Осевой скелет:
13- хорда,
14 - зачатки невральных дуг.

В - вид сбоку:
1 - рострум,
2 - обонятельная капсула,
3 - глазница,
4 - слуховой отдел,
5 - затылочный отдел,
6 - нёбно-квадратный хрящ,
7 - меккелев хрящ,
8 - подвесок,
9 - гиоид,
10 - непарный элемент подъязычной дуги,
11 - жаберные дуги (I —V),
12 - губные хрящи
Череп акулы.
А - вид сверху; Б - вид снизу:
1 - рострум,
2 - обонятельная капсула,
3 - глазница,
4 - слуховой отдел,
5 - затылочный отдел,
6 - крыша черепа,
7 - фонтанель,
8 - нёбно-квадратный хрящ,
9 - меккелев хрящ,
10 - подвесок,
11 - гиоид,
12 - непарный элемент подъязычной дуги,
13 - жаберные дуги (I —V),
14 - копулы жаберных дуг,
15 - губные хрящи
А
Б
В

1 - окологлазничные кости,
2- слезная кость,
3 - нёбная кость,
4 - квадратная кость,
5 - крыловидные кости,
6 - сочленовная кость,
7 - предчелюстная кость,
8 - верхнечелюстная кость,
9 - зубная кость,
10 - угловая кость,
11 - подвесок,
12 - симплектикум,
13 - гиоид,
14 - копула гиоида,
15 - крышечная кость,
16 - предкрышечная кость,
17 - подкрышечная кость,
18 - межкрышечная кость
А - сбоку; Б - сверху; В - снизу:
1 - основная затылочная кость,
2 - боковая затылочная кость,
3 - верхняя затылочная кость,
4 - ушные кости,
5 - глазница,
6 - боковая клиновидная кость,
7 - боковая обонятельная кость,
8 - средняя обонятельная кость,
9 - лобная кость,
10 - теменная кость,
11- носовая кость,
12 - парасфеноид,
13 - сошник,
14 - основная клиновидная кость
Череп костной рыбы (судака)
Общий вид
сбоку:
Вид осевого
(мозгового)
черепа:
А
Б
В

Специализация челюстной дуги на удержании добычи потребовала ослабления ее связи с мозговым черепом. В том случае, если жертва оказывалась достаточно крупной, борьба с ней требовала надежной связи челюстной дуги с осевым скелетом. Задача ее укрепления решалась с помощью следующей висцеральной дуги- гиоидной.
Для большинства рыб характерна гиостилия (вариант, при котором с мозговым черепом связана только гиоидная дуга, а челюстная «висит» на ней). Именно такая конструкция челюстей позволяет акуле при укусе выдвинуть челюсти за пределы обычного контура своего тела).
Верхний элемент челюстной дуги (небно-квадратный хрящ) подвижно связан с мозговым черепом. В то же время крепление челюстной дуги усиливается благодаря гиоидной дуге, поддерживающей и небно-квадратный хрящ, и меккелев хрящ (нижний элемент челюстной дуги). Такой тип крепления челюстной дуги (при котором с мозговым черепом связаны и челюстная, и гиоидная дуги) называется амфистилией.
В случае гиостилии челюстная дуга закреплена не жестко. Если нужно обеспечить большую силу ее смыкания, выгоднее крепко связать челюстную дугу с осевым скелетом. Это достигается при автостилии, когда челюстная дуга жестко фиксирована на мозговом черепе.

Формы хвостового плавника
гетероцеркальный -
неравнолопастный
гомоцеркальный-
равнолопастный
1 - верхняя лопасть,
2 - нижняя лопасть
3 - позвоночный столб,
4 - дорзоспинальные хрящи,
5 - эластиновые нити
1 - конец позвоночного столба - уростиль,
2 - гипуралин,
3 - костные кожные лучи - лепидотрихии

Парные конечности и их пояса
хрящевые рыбы
1 - лопаточный отдел плечевого пояса,
2 - коракоидный отдел плечевого пояса,
3 - сочленовный вырост,
4 - базальные хрящи скелета грудного плавника,
5 - ряды радиальных хрящей,
6 - эластотрихии
Плечевой пояс и скелет грудного плавника акулы:
Тазовый пояс и скелет брюшных плавников акулы
А - плавник самки; Б- плавник самца:
1 - тазовая пластинка,
2 - базальный хрящ брюшного плавника,
3 - радиальные хрящи,
4 - копулятивный вырост базального хряща брюшного плавника самца,
5 - эластиновые нити