БіологіяБіологія – це цілі організми, мільйони молекул

Ланцетник звичайний — напівпрозора тварина з добре виявленою метамерією, має рибоподібну форму тіла 5—8 см завдовжки. Вздовж спини тягнеться низька укладка — спинний плавець. Хвостовий відділ ланцетника закінчується високим, загостреним з обох бо­ків хвостовим плавцем, який нагадує ланцет, звідки й походить його назва. Хвостовий пла­вець на черевній стороні переходить у корот­кий низький підхвостовий. У передній частині тіла знизу є передротовий отвір, оточений 10— 20 парами щупалець. З нього починається травний тракт. По боках нижньої частини ті­ла проходять дві метаплевральні складки, які тягнуться до атріального отвору (атріопора). В основі хвостового плавця відкривається анальний отвір, дещо зміщений в лівий бік.

Шкірний покрив складається з двох основних шарів: зовнішнього — епідермісу і внутрішнього — кутису. Епідерміс у ланцетника, на відміну від інших хордових, одношаровий. Кутис — це драглиста тка­нина. Шкіра гола, має залозисті клітини, які виділяють слиз.

Мускулатура складається з численних сегментів, або міомерів, розміщених на спині і відокремлених один від одного сполучнотканинни­ми прошарками — міосептами. Міомери лівого і правого боку роз­ташовані асиметрично так, що проти міомера одного боку розміщені половини двох міомерів другого. Таке розташування полегшує згинан­ня тіла в горизонтальній площині. Мускулатура диференційована сла­бо і забезпечує лише нескладні рухи тварини під час плавання і зари­вання у грунт. Скорочення мускулатури хвилеподібне.

Скелет представлений в основному хордою, яка тягнеться вздовж тіла і заходить у головний відділ, звідси і назва класу. Внутрішня час­тина хорди складається з волокнистих дисків, які чергуються з запов­неними рідиною вакуолями. Навколо хорди є товстий сполучнотканин­ний шар (футляр), що оточує і нервову трубку. Опорою для плавців служать стрижні із щільної драглистої тканини. Подібні скелетні утво­ри складають скелет передротової воронки і щупалець.

Нервова система складається з центральної і периферичної. Цент­ральна нервова система примітивна і являє собою трубку з внутріш­ньою порожниною — невроцелем. На спинному боці краї не зростають­ся, і порожнина має вигляд щілини. Передня розширена частина трубки порівнюється із шлуночком мозку. На дні міститься інфундибулярний орган, що виконує функції гіпофіза хребетних. У молодих особин невроцель сполучається з середовищем за допомогою своєрід­ного отвору— невропору. У дорослих особин цього сполучення не­має, а на місці виходу невропору назовні залишається заглибина, або нюхова ямка Келлікера, яка, очевидно, сприймає хімічні властивості води. В середньому відділі мозкової трубки розташована рефлек­торна дуга, в якій відбувається сприймання, перетворення і пере­давання інформації. Периферична нервова система має відносно склад­ну будову Від переднього кінця мозкової трубки відходять дві пари головних нервів, від інших частин — ряд спинномозкових. Кожний мус­кульний сегмент має дві пари нервів — спинну і черевну; кожний спин­ний нерв має один корінець, який виконує рухову і чутливу функції, тобто змішаний. Кожний черевний нерв має багато корінців і є лише руховим. Правий і лівий спинномозкові нерви чергуються один з одним.

Органи чуттів розвинені слабо, що, мабуть, обумовлено малорухли­вим способом життя ланцетника. Вздовж нервової трубки по боках невроцеля розташовані численні світлочутливі органи — очки Гессе. По всьому тілу в епідермісі розмішені чутливі клітини.

Органи травлення і дихання. Травний апарат починається передротовою лійкою, навколо якої розташовані щупальці. На дні ротової лій­ки міститься отвір, оточений мускульною перетинкою — парусом, який виконує роль сфінктера. На передній частині перетинки є віночок пальцеподібних щупалець, які утворюють війчастий орган. По­заду паруса також є щупальці — цідильний апарат. Об’ємиста глотка пронизана великою кількістю (до 150 пар) косо розташованих зябрових щілин, що відкриваються в навколозяброву (атріальну) порожнину і відділені вузькими зябровими перегородками, по яких проходять крово­носні судини. Вздовж середньої лінії черевного боку глотки тягнеться борозна, вистелена залозистими і ми­готливим клітинами. Біля ротового от­вору борозна роздвоюється і двома смужками піднімається на спинну ча­стину глотки, де продовжується у ви­гляді виросту (пластинки). Остання коливальними рухами допомагає цир­куляції води в зябровій порожнині. Це ендостиль.

Завдяки війкам епітелію ендостилю утворюється струмінь, який захоплює ослизнені кормові грудочки і перемі­щує їх по жолобку та надзябровій бо­розні у кишечник. Кишечник не дифе­ренційований на відділи. Він відкрива­ється самостійним анальним отвором. Від черевної сторони передньої части­ни кишки починається порожнистий слі­пий печінковий відросток, гомологічний печінці високоорганізованих тварин.

Вода, потрапляючи в глотку завдяки рухові війок, омиває зяброві перегородки. Кисень з неї надходить у кров, яка рухається по тонких судинах зябрових перегородок. Потім вода з атріальної порожнини че­рез атріопор виходить назовні. Така будова дихального апарата має пристосовне значення, оскільки зяброві щілини захищені від забруднен­ня частинками грунту з дна, куди заривається ланцетник.

Кровоносна система замкнена, представлена рядом судин, по яких тече безбарвна кров. Серця немає. Під глоткою розташована скоротлива черевна аорта, по якій венозна кров рухається до го­ловного відділу. Від неї в обидва боки відгалужуються зяброві артерії, розміщені в зябрових перегородках. Тут венозна кров окси­дується крізь тонкі стінки зябрових судин, які не мають капілярних відгалужень, і вливається в парні надзяброві судини, що є коренями спинної аорти. Парні надзяброві судини на рівні задньо­го кінця глотки зливаються, утворюючи основний артеріальний стов­бур — спинну аорту, яка проходить під хордою вздовж тіла. Від аорти відгалужуються кровоносні судини до внутрішніх органів, а від коренів її відходять сонні артерії, по яких тече кров до головного відділу. Від переднього кінця тіла кров виноситься парни­ми— яремними (або передніми кардинальними), від заднього — парними задніми кардинальними венами. Передні й задні кардинальні вени відповідних сторін сполучаються між собою, утворюючи ліву і праву кюв’єрові протоки. Через останні ви­ливається кров у венозний синус, від якого починається черевна аорта. Кров від внутрішніх органів збирається в підкишкову вену, яка, дійшовши до печінки, утворює сітку капілярів — ворітну си­стему печінки. Від печінки кров по печінковій вені надходить у венозний синус. Ззаду в кюв’єрові протоки впадають парні навколозяброві (атріальні) вени. Рухається кров по судинах завдяки скороченню че­ревної аорти і нижніх частин зябрових судин («зяброві серця»).

Органи виділення представлені нефридіями, які являють собою ко­роткі, зігнуті під прямим кутом трубочки. Вони (близько 100 пар) роз­міщені над глоткою. Одним кінцем трубочки відкриваються у навколо-зяброву порожнину, другим, на якому містяться численні замкнені отво­ри,— в порожнину тіла. Ці отвори — нефростоми — вкриті довгими клітинами — соленоцитами. Всередині соленоцит має канал з ми­готливим волоском. Органи виділення ланцетника дуже подібні до ви­дільної системи кільчастих червів.

Розмноження і розвиток. Вперше вивчав особливості розмноження ланцетника О. О. Ковалевський. Статева система представлена подіб­ними за зовнішім виглядом товстостінними міхурцями — статевими залозами. їх приблизно 25 пар у самців і самок. Дозрілі статеві про­дукти виводяться через спеціальні, тимчасово сформовані протоки в атріальну порожнину, а потім через атріопор — назовні, де відбувається запліднення. Дрібне, бідне на жовток яйце зазнає повного і майже рів­номірного дроблення, внаслідок чого виникає бластула кулеподібної форми. Більші за розміром клітини вегетативного полюса вги­наються всередину, в результаті чого утворюється гаструла. Вона має два шари — ектодерму і ентодерму. Потім гаструла витягується, в результаті чого гастропор (отвір) зменшується. Ектодерма на верхній частині починає заглиблюватись, утворюючи медулярну пластин­ку, а пізніше — нервову трубку. Одночасно відбувається дифе­ренціація ентодерми, яка на спинній частині потовщується, згортається і відділяється від кишки, перетворюючись на хорду. Збоку, вздовж пер­винної кишки, виникають поздовжні випинання — складки, які, відді­ляючись від неї, утворюють ряд целомічних мішків. Стінки їх дають мезодерму, а порожнини утворюють вторинну порожнину тіла, або целом. Целомічні мішки, розростаючись, поділяються на спинну час­тину, розміщену з боку хорди і нервової трубки,— соміти, і на черев­ну, що міститься з боку кишки,— бокові пластинки. Нижня частина соміта (склеротом) дає початок клітинам, які формують фут­ляр хорди і нервової трубки, опорні промені в плавцях і, очевидно, міосепти. З частини соміта, що прилягає до хорди (міотом), развивається тулубова мускулатура. Із зовнішньої частини соміта (шкірного листка) утворюється сполучнотканинна частина шкіри — кутис. З бо­кових пластинок формуються очеревина, мускулатура кишечника, поперечні м’язи і брижі. В останніх у вигляді видовжених канальців роз­виваються основні кровоносні судини. Із стінок вторинної порожнини тіла виникають нефридіальні канальці і статеві залози. Вигинанням пер­винної кишки на кінці, протилежному гастропору, та зустрічним вгинан­ням ектодерми утворюється рот. У зародка ротовий отвір закладається асиметрично на нижньому лівому боці. На протилежному кінці формує­ться анальний отвір. Зяброві щілини закладаються теж асиметрично. Ліві зяброві щілини (14 шт.) виникають на черевному боці, потім змі­щуються на правий бік. Тут над першим рядом з’являється другий з 8 щілинами. Перший ряд щілин спочатку переміщується на черевний бік, а потім на лівий. Кількість щілин на цей час з 14 зменшується до 8. Потім кількість зяб­рових щілин з обох боків збільшується, а рот переміщується на нижню частину тіла.

Ембріональний розвиток ланцетника являє собою спрощену схему розвитку хребетних і про­ходить дуже швидко. Якщо запліднення відбу­лось ввечері, то зародок вилуплюється вранці, а другої доби формуються рот і перша зяброва щілина. Личинкова стадія триває близько трьох місяців. У перший період життя тіло личинки вкрите війками і тримається вона у верхніх ша­рах води. Пізніше війчастий епітелій зникає і ли­чинка опускається на дно. Від дорослої форми личинка відрізняється відсутністю передротової воронки, атріальної порожнини, меншою кількі­стю зябрових щілин і тим, що останні відкри­ваються назовні. Вивчення стадій розвитку лан­цетника дає змогу встановити ранню філогенію хордових.

Розмножуються ланцетники навесні, влітку і восени. У Чорному морі розмноження почи­нається в кінці травня і триває до серпня. Розви­ток заплідненої ікри та личинок відбувається в товщі води і продовжується близько 3 місяців. Статевої зрілості ланцетник досягає на другому, рідше на третьому році життя.