Какие органы чувств существуют у ланцетника

Ланцетник является типичным представителем бесчерепных, самый известный вид — обычный европейский ланцетник (Branchiostoma lanceolatum), который относится к семейству бранхиостомовых, ряда ланцетникоподобных, класса головохордовых, подтипа бесчерепные, типа хордовых.

Общая характеристика и строение

Ланцетник – это небольшое, до 8 см длиной, полупрозрачное, сплющенное с боков животное, рыбоподобной формы тела. Задний конец тела более заострен. Вдоль спины тянется небольшая плавниковая складка – спинной плавник, который переходит в хвостовой, и, продолжаясь с нижней стороны тела, образует анальный плавник. По бокам с нижней части тела, за предротовым отверстием, размещаются две метаплевральные складки. Они соединяются между собой на брюшной стороне вблизи отверстия атриального полости — атриопора. За атриопором несколько левее расположено анальное отверстие.

Голова у ланцетника не отделена. Хорда тянется через головной отдел. Она длиннее нервную трубку. С нижней стороны головы размещается предротовой воронка, которая внешне окружена 10-20 парами щупалец. В ней находится ротовое отверстие, прикрытое кольцевой перепонкой — парусом с щупальцами.

Внешние покровы ланцетника прозрачные, непигментированные, цвет тела розовато-беловатый; кожа гладкая, состоит из эпидермиса и собственно кожи — кориума. Эпидермис однослойный, сверху покрыт кутикулой. Собственно кожа, или кориум, представляет собой слабо развитый слой студенистой соединительной ткани. Клетки кожи имеют железы, выделяющие слизь.

Мускулатура ланцетника

Мускулатура ланцетника — метамерное (признак беспозвоночных), разделенная на миомеры, которые отделяются друг от друга соединительнотканными слоями — миосептами. Миомеры имеют вид треугольников, верхушки которых направлены в сторону переднего конца тела. Миомеры левой и правой стороны расположены асимметрично, такое расположение облегчает сгибание тела в горизонтальной плоскости. Мускулатура дифференцированная слабо, она обеспечивает лишь несложные движения животного во время плавания и погружения в грунт. Сокращение мускулатуры волнообразное.

Скелет ланцетника

Скелет представлен хордой, которая тянется вдоль всего тела, в том числе через головной отдел. Отсюда название класса — головохордовые. Хорда состоит из волокнистых дисков, разделенных вакуолями. Диски образуются остатками клеток, размещенными вдоль спинного и брюшного боков хорды. Сверху хорда покрыта эластичной оболочкой — бесклеточной опорной тканью, которая является продуктом выделения ее клеток.

Нервную трубку окутывает толстый соединительнотканный слой (футляр). Кроме осевого скелета, тело ланцетника имеет прочный перепончатый соединительнотканный каркас из опорных перегородок и студенистой бесклеточной ткани. Эта ткань расположена под эпидермисом, она образует миосепты, окружающие хорду и центральную нервную трубку, связывая их между собой. Скелет плавников и щупальцев образуется с помощью плотной соединительной ткани.

Жаберный скелет имеет кутикулярное происхождения. Он является продуктом выделения эпителиальных клеток и представляет собой волокнистое бесклеточное вещество.

Органы пищеварения и дыхания

Пищеварительная система ланцетника связана с дыхательной. Обе они начинаются предротовым отверстием, окруженным венцом щупалец. На дне ротовой воронки находится отверстие, окруженное мускульной перепонкой — парусом, который выполняет роль сфинктера. На передней части перепонки есть венчик пальцевидных щупалец, которые образуют реснитчатый орган. Позади паруса также щупальца – отцеживальный аппарат.

Рот ведет в объемную глотку, стенки которой пронизаны большим количеством (до 150 пар) косо расположенных жаберных щелей, открывающихся в атриальную полость. Друг от друга щели отделены узкими жаберными перегородками, по которым проходят кровеносные сосуды. Вода, поступающая через рот в глотку, омывает жаберные перегородки. Кислород из нее попадает в кровь, которая движется по тонким сосудам жабр. Затем вода из атриальной полости через атриопор выходит наружу.

Такое строение дыхательного аппарата имеет приспособительное значение, поскольку жаберные щели защищены от загрязнения частицами почвы, в который зарывается ланцетник.

Кроме дыхания, глотка участвует в питании. В ней происходит отцеживания пищи от воды. На брюшной стороне глотки расположена бороздка — эндостиль, на которой есть ресничные и слизистые клетки. Пищевые частицы оседают на покрытых слизью ресничных клетках. В передней части глотки эндостиль разветвляется на две боковые окологлотковые ветви, образуя окологлотковое кольцо, и переходит в наджаберный бороздку, которая направляется вдоль спинного бока глотки к кишке, где происходит переваривание пищи. Кишка недифференцированная на отделы и заканчивается анальным отверстием. Ее начальная часть выполняет функцию желудка. От этой части кишечной трубки отходит слепой вырост — печеночный, который выполняет функцию печени.

Итак, пищевые частицы идут через рот в глотку, кишечную трубку, где перевариваются, а остатки удаляются через анальное отверстие наружу.

Питаются ланцетники беспозвоночными, детритом, инфузориями, диатомовых водорослей и другими мелкими живыми и мертвыми организмами. Крупные частицы (более 0,23 мм) отталкиваются ротовыми усиками и в глотку не попадают.

Процессы дыхания и питания в ланцетника происходят пассивно благодаря движению мерцательного эпителия, который покрывает ротовую воронку, жаберные щели и весь кишечный канал.

Кровеносная система ланцетника

Кровеносная система ланцетника заперта. Она имеет один круг кровообращения, сердце отсутствует, кровь белого цвета из-за отсутствия кровяных телец. Физиологически сердце заменяет пульсирующий сосуд, содержащий венозную кровь — брюшная аорта, которая проходит под глоткой. Вследствие ее пульсации кровь поступает в парные жаберные артерии, которые идут к жаберным перегородкам. От них отходят парные выносные артерии. Дополнительные основания жаберных сосудов — жаберные сердца тоже пульсируют и усиливают движение крови.

Нервная система ланцетника

Нервная система расположена над хордой. Она представлена нервной трубкой, внутри которой имеется полость — невроцеле. Нервная трубка ланцетника не разделяется на головной и спинной мозг, а состоит из центральной и периферической. Передний конец невроцеле образует расширение, которое является гомологом третьего желудочка головного мозга у позвоночных. У личинок ланцетника это расширение невроцеле открывается наружу отверстием — невропором. У взрослых форм на месте невропоры находится обонятельная ямка (ямка Келикера), которая воспринимает химические свойства воды.

Органы чувств ланцетника

Органы чувств у ланцетника развиты слабо, что обусловлено малоподвижным образом жизни. На нервной трубке по бокам невроцеле расположены светочувствительные органы — глазки Гессе. Каждый глазок Гессе состоит из светочувствительных и пигментных клеток. Органом осязания является щупальца и чувствительные клетки, расположенные по всему телу в эпидермисе. Органом равновесия — пигментное пятно, расположенное на передней стенке мозга. Органом вкуса — мерцательная ямка Гатчека на верхней стороне ротовой воронки.

Размножение и развитие

Ланцетники размножаются половым путем. Это раздельнополые животные, но половой диморфизм у них отсутствует. Органы размножения представлены гонадами (половыми железами), которых у ланцетника 25-26 пар. Расположены они метамерно по бокам тела.

Эмбриональное развитие ланцетника представляет собой упрощенную схему развития позвоночных, проходит оно очень быстро. Если оплодотворение произошло вечером, то зародыш вылупляется утром. Личиночная стадия длится около трех месяцев. В первый период жизни тело личинки покрыто ресничками, живет она в верхних слоях воды. Позже реснитчатый эпителий исчезает, и личинка опускается на дно. От взрослой формы личинка отличается отсутствием предротовой воронки, атриального полости, меньшим количеством жаберных щелей, которые у нее, в отличие от взрослых животных, открываются наружу.

Размножаются ланцетники весной, летом и осенью. В Черном море размножения начинается в конце мая и продолжается до августа. Половой зрелости животное достигает на втором, реже на третьем, году жизни.

Источник

Органы чувств ланцетника (несколько семейств — бентосные и нектонные)

Органы чувств ланцетника (несколько семейств — бентосные и нектонные)

— глазки Гессе: направление и интенсивность света;

— обонятельная ямка (ямка Гатчека) с одним обонятельным нервом: монориния (один обонятельный орган);

— чувствительные клетки: волновые раздражения.

Глазки Гессе в нервной трубке ланцетника (по Гессе):

1 — невроцель, 2 — пигментная клетка, 3 — светочувствительная клетка

Закладка нервной трубки и глазков Гессе (оказываются внутри нервной трубки)

1 — невроцель, 2 — глазки Гессе

Органы чувств круглоротых

Зрение

— у миног недоразвита роговица;

— у миксин — редуцированы;

— пинеальный глаз (глаз с выходом в гипофизарную часть мозга); впоследствии связывается с эпифизом

Особенности:

Аккомодация: поперечно-полосатая мышца роговицы.

Нет перекреста зрительных нервов над гипофизом.

Обоняние: вторичная обонятельная ямка (монориния) с парными обонятельными нервами;

Осязание;

Слух и равновесие: внутреннее ухо (перепончатый лабиринт)

с 1 — 2 полукружными каналами;

Система боковой линии: ямки с окончаниями блуждающего нерва (волосковыми клетками).

Электрорецепция — восприятие биоэлектрического поля.

Редукция глаз миксины

Органы чувств миноги

Органы чувств рыб

Зрение:

— очень широкое поле зрения: 6 глазодвигательных мышц (компенсация неподвижности головы);

— шарообразный хрусталик (белый шарик у вареной рыбы): сумеречное зрение;

— плоская роговица (различный коэффициент преломления в воде и на воздухе);

— в сетчатке палочки и колбочки: цветовое зрение.

Бразильская четырехглазка (Anableps anableps)

Поедает насекомых с поверхности воды.

Каждая половинка глаза имеет отдельный зрачок с собственной кривизной хрусталика.

https://www.youtube.com/watch?v=ZPR7aqzvHtA

Глаза камбалы

Чем глубже обитает рыба, тем глаза могут становиться больше либо редуцируются.

Особенности слуха рыб

Акустиколатеральная система: внутреннее ухо + боковая линия.

Центр в продолговатом мозге!

— широкий спектр восприятия:

— внутреннее ухо: высокие звуки;

— боковая линия: низкие звуки, вызываемых землетрясениями, волнами и т.д. (сейсморецепция)

Передача звуковых волн:

вода ➡ плавательный пузырь ➡ кости черепа ➡ внутреннее ухо

Веберов аппарат — канал некоторых костных рыб, соединяющий плавательный пузырь с внутренним ухом.

Строение невромаста

Боковая линия с невромастами

Электрорецепция

Электрорецепторы — чувствительные безволосковые клетки системы боковой линии, улавливающие изменения электро-магнитного поля.

Органы хеморецепции рыб

Значение хеморецепции:

— определение общих параметров воды (кислотности, солености воды, катионного состава);

— избегание опасности и уход в зону комфорта;

Обоняние рыб: обонятельный мешок (sn) с обонятельным эпителием.

Органы чувств хрящевых рыб

Очень может быть, что хрящевые рыбы не являются предками костных

Зрение:

— большая подвижность глаз: 6 глазодвигательных мышц;

— нет цветового зрения;

— развит тапетум (“зеркальце”) — позволяет отражать свет;

— у акул — мигательная перепонка.

Аккомодация: изменение расстояния между сетчаткой и хрусталиком с помощью ресничного мускула (цилиарное тело).

Зрачок акулы

Мигательная перепонка акулы

Органы чувств акулы

Органы чувств земноводных

Эволюция слуховых косточек

Образуются из элементов челюстного аппарата, он в свою очередь из жаберных дуг. 1 жаберная дуга — молоточек и наковальня; вторая жаберная дуга — стремечко. Барабанная полость гомологична брызгальцам рыб.

Орган слуха земноводных:

— внутреннее ухо — перепончатый лабиринт;

— среднее ухо: барабанная перепонка + евстахиева труба + слуховая косточка (колумелла). Сохраняется у рептилий, птиц. У млекопитающих появляется 3 косточки.

У безногих и хвостатых вторично редуцирована барабанная перепонка и полость среднего уха, а колумелла хорошо развита.

10.

Зрение земноводных

— подвижные веки + мигательная перепонка;

— слезные железы / гардеровы железы, привязаны к мигательной перепонке, развиты и у других позвоночных вплоть до млекопитающих (в нижней части глаза); различен секрет желез

— выпуклая роговица (в воде — плоская).

Аккомодация: изменение расстояния между сетчаткой и хрусталиком с помощью ресничного мускула.

11.

Особенности зрения земноводных:

— видят в основном подвижные объекты.

Гардерова железа

— связана с третьим веком (мигательной перепонкой);

— расположена во внутреннем углу глаза;

— выделяет густой, белый, щелочной секрет;

— защищает поверхности глазного яблока от высыхания и воздействия воды.

Мигательная перепонка

12.

Стеклянная лягушка

Форма зрачка.

13.

Хеморецепция земноводных

Обоняние: парные обонятельные капсулы

— только в воздушной среде;

— max развиты у роющих

Хемо- и сейсморецепция: органы боковой линии — на поверхности кожи.

Орган вкуса: вкусовые сосочки ротовой полости

14.

Органы чувств рептилий

Обоняние:

— вомеронозальный орган (орган Якобсона): вкус и запах пищи.

Схема разреза через обонятельные органы ящерицы:

1 — ноздря; 2 — обонятельная раковина; 3 — хоана; 4 — открывающийся в полость рта Якобсонов орган.

Осязание: осязательные пятна — скопление механорецепторов под чешуйками.

15.

Орган слуха и равновесия: внутреннее и среднее ухо.

Появляется зачаток улитки (лагена).

У некоторых ящериц: зачаток наружного слухового прохода.

Внутреннее ухо черепахи

1 — овальный мешочек; 2 — круглый мешочек; 3 — лагена (зачаток улитки); 4 — слуховой сосочек; 5 — основная мембрана.

16.

Зрение пресмыкающихся

Подвижные веки + мигательная перепонка;

Веки хамелеона (сросшиеся)

Две железы: слезная и Гардерова железа.

Аккомодация: перемещение и изменение формы хрусталика (цилиарная мышца).

Гребешок -утолщение зрительного нерва. Сохраняется у птиц

Зрение игуаны

17.

18.

Геккон токи

Только внутреннее ухо.

Стереоскопическое обоняние — раздвоенный язык .

Якобсонов орган: обоняние.

Термолокация — восприятие теплового излучения теплокровных.

Удавы, питоны и ямкоголовые гадюки имеют стереоскопическую термолокацию.

19.

Органы чувств птиц

Обоняние и осязание птиц.

Многочисленные носовые обонятельные раковины птиц выстланы чувствительным эпителием:

1 — раковина преддверия; 2 — средняя раковина; 3 — верхняя раковина; 4 — глаз; 5 — мозг.

Исключение — киви!

Вибриссы киви

Вибриссы лесного козодоя

Исполинский козодой

20.

Орган слуха птицы

Зачаток наружного слухового прохода.

Африканский белогорлый гриф

“Ушная раковина” совиных

Среднее ухо птицы

Евстахиевы трубы открываются в глотку общим отверстием.

Одна слуховая косточка.

Внутреннее ухо птицы:

21.

Зрение птиц

Не встречается форм с недоразвитыми глазами, а тем более слепых.

— крупное глазное яблоко; прямо пропорционально размеру добычи))

— веки и мигательная перепонка;

— различают цвета и оттенки;

— м.б. несколько желтых пятен;

Аккомодация:

— изменение формы хрусталика;

— изменение формы глазного яблока (особая мышца) — приближение или удаление сетчатки.

22.

Вальдшнеп

23.

Особенности зрения сов

Телескопические глаза сов

24.

Система навигации у птиц

— это многоступенчатая система врожденных программ и приобретенного индивидуального опыта.

Для ориентации в пространстве птицы используют различные «внутренние компасы»:

— магнитное поле Земли

Восприятие магнитного поля Земли при перелетах.

В глазах за эту функцию отвечают молекулы белков криптохромов, которые могут находиться в разных состояниях в зависимости от собственной ориентации относительно магнитных полей.

25.

26.

Органы чувств млекопитающих

Строение уха

Внутреннее ухо:

1 — овальный мешочек; 2 — круглый мешочек; 3 — основная мембрана; 4 — улитка.

Зрение млекопитающих

27.

Водные млекопитающие

Особенности зрения китов

— глазное яблоко шарообразное, спереди уплощенное;

— веки без ресниц;

— слезные железы отсутствуют; есть гардеровы железы;

— белковая оболочка толстая и плотная;

— колбочек нет или очень мало;

Гангский дельфин, или сусук (Platanista gangetica) утратил хрусталик, а зрительный нерв у него очень тонкий.

28.

Хорошо развито:

— восприятие звуков в инфразвуковом и ультразвуковом диапазоне;

— эхолокация (только у зубатых китов).

29.

Характерная особенность китообразных – это наличие во внутреннем ухе зонтичной кости.

30.

Эхолокация рукокрылых

31.

Электрорецепция утконоса

Патрулирующее и поисковое поведение утконоса.

Электрорецепторы (окрашенные участки) и механорецепторы (неокрашенные участки) на клюве утконоса:

Строение механорецепторов и электрорецепторов утконоса:

https://www.youtube.com/watch?v=XvQ-YNq4D5w

32.

Развитие глаза человека

А — 3‑недельный эмбрион: закладка глазных пузырей;

Б — 4‑недельный эмбрион: индукция закладки хрусталика;

В — 5‑недельный эмбрион: формирование двухслойного глазного бокала;

Г — 6‑недельный зародыш: формирование хрусталика и роговицы;

Д — 7‑недельный зародыш: формирование сетчатки и стекловидного тела.

33.

Инвертированный глаз:

34.

Решетчатая пластинка склеры

35.

Бинокулярное зрение

Фронтальное расположение глаз ➞ определение расстояния ➞ координация передних конечностей.

36.

Герман Гельмгольц:

— “Теория цветовосприятия Юнга — Гельмгольца”;

— «Учение о звуковых ощущениях как физиологическая основа акустики».

37.

Сколько оттенков вы видите?

39.

Менее 20 оттенков: дихромат (2 типа колбочек).

20 — 32 оттенка: трихромат (3 типа колбочек)

33 — 39 цветов — тетрахромат (4 типа колбочек).

40.

Сенсорные а даптации

Сенсорная адаптация – это изменение чувствительности органов чувств под влиянием действия раздражителя.

Значение адаптации:

— помогает улавливать слабые раздражители и предохраняет органы чувств от чрезмерного раздражения в случае необычайно сильных воздействий.

Восприятие яркости