Хемихордати — филум морски деутеростоми, близки роднини на хордите

Хемихордати — морски деутеростоми, близки роднини на хордите; еволюция, вкаменелости (граптолити) и значение за разгадаване произхода на хордовите.

Hemichordata е филум на червеевидни морски деутеростомни животни, които обикновено се считат за сестринска група на бодлокожите. Те датират от долния или средния камбрий и включват важен клас вкаменелости, наречени граптолити, повечето от които са изчезнали през карбона.

Живите хемихорди имат два съвременни класа — ентеропнеусти (acorn worms) и птеробрани (pterobranchs). Като част от деутеростомите, хемихордите заемат важна позиция в еволюцията на животинските групи: заедно с бодлокожите те формират клода Ambulacraria, който е сестрински на хордите. Поради това изучаването им дава ценни данни за произхода и развитието на черепно-съдовите и други структури при хордните животни.

Анатомия и морфология

• Тяло: типичното тяло е разделено на три основни части — пробоскis (преден отдел), яка (collar) и туловище (trunk).
• Жаберни прорези: повечето хемихорди имат перфорирана фаринксова област с жаберни отвори, използвани при хранене и газообмен.
• Стомохорд: при някои видове се среща структура, наречена stomochord, която исторически е била сравнявана с нотохорда на хордите; съвременните изследвания обаче показват, че не е строго хомоложна на нотохорда.
• Нервна система: обикновено дифузна, с ганглии в областта на яката; при някои видове има и по-сложни нервни структури.

Класове и примери

Ентеропнеустите (acorn worms) са предимно едночленни, земещи дътливи червеи, които рият в седиментите или живеят в тръбички. Често срещани родове са Saccoglossus и Balanoglossus. Те са по-едри — някои видове достигат десетки сантиметри до над метър дължина.

Птеробраните са малки, често колониални организми (например родовете Rhabdopleura и Cephalodiscus), които живеят в тръбички и филтрират планктон. Част от изчезналите грaптолити също са свързвани с птеробраните.

Развитие и размножаване

Много ентеропнеусти имат свободноплаващи ларви (известни като tornaria), които приличат на ларвите на бодлокожите — това напомня за общия им произход в рамките на деутеростомите. Размножаването обикновено е с външно оплождане; при птеробраните е често срещана колониалната брудене и безполово размножаване чрез пъпкуване.

Екология и разпространение

Хемихордите населяват различни морски местообитания — от плитки брегови седименти до дълбоководни среди. Ентеропнеустите са основно детритофаги или филтратори, а птеробраните са филтратори, изграждащи колонии върху твърди подложки. Те играят роля в биотурбацията на седиментите и като част от морските хранителни мрежи.

Фосилна история и еволюционно значение

Граптолитите, включени в списъка на важните вкаменелости, са показателни за ранната диверсификация на групата и за екологичните промени през палеозоя. Данните от палеонтологията и молекулярната филогенетика подкрепят идеята, че хемихордите и бодлокожите са тясно свързани (Ambulacraria), което прави хемихордите ключови за реконструкцията на чертите на общия предок на деутеростомите и за разбирането на възникването на органи като жаберните отвори и други структурни иновации.

Ключови отличителни белези

• Членение на тялото на пробоскis, яка и туловище.
• Наличието на фарингеални (жаберни) отвори при много видове.
• Разнообразие в начините на живот — от риещи червеи до колониални филтратори.
• Фосилни групи като грaптолитите, свързани с историята на филума.

В обобщение, хемихордите са малък, но еволюционно значим филум, чиито анатомични особености, развитие и фосилна история предоставят важна информация за произхода и ранната еволюция на деутеростомните животни.

Граптолити

Граптолитите са често срещани вкаменелости от палеозоя. Те са колониални животни, известни главно от горния камбрий до долния карбон (мисисипски). Един възможен ранен граптолит, Chaunograptus, е известен от средния камбрий.

Наименованието граптолит идва от гръцките думи graptos, което означава "написан", и lithos, което означава "скала". Много вкаменелости от граптолити приличат на йероглифи, изписани върху скалата. Първоначално Линей ги е смятал за "картини, приличащи на вкаменелости, а не за истински вкаменелости". По-нови работи ги поставят близо до птеробрахите, вероятно в рамките на тях.

Морфология на граптолитите

Всяка колония от граптолити се нарича рабдозома и има различен брой разклонения (наречени стипове), произхождащи от първоначалния индивид. Всеки следващ зооид е разположен в тръбовидна или чашковидна структура (наречена тека). При някои колонии има два размера на тека и се предполага, че тази разлика се дължи на полов диморфизъм. Броят на разклоненията и разположението на теките са важни характеристики при идентифицирането на вкаменелости от граптолити. Общата им форма е сравнявана с тази на острието на ножовка.

Повечето от дървовидните форми се класифицират като дендроидни граптолити (разред Dendroidea). Те се появяват по-рано във фосилните записи (в камбрий) и са били бентосни животни, прикрепени към морското дъно с кореноподобна основа. Граптолитите със сравнително малко разклонения са произлезли от дендроидните граптолити в началото на периода ордовик. Последният тип (разред Graptoloidea) са били пелагични, носещи се свободно по повърхността на древните морета или прикрепени към плаващи водорасли с помощта на тънка нишка. Те са били успешна и плодовита група, като са били най-важните животински представители на планктона до измирането им в началото на девонския период. Дендроидните граптолити оцеляват до карбонския период.

Spirograptus от силура


Didymograptus от ордовик.


Thallograptus sphaericola , дендроиден граптолит, прикрепен към цистоидния Echinosphaerites aurantium; ордовик в Североизточна Естония.

Въпроси и отговори

В: Какво представлява филумът Hemichordata?

В: Каква е връзката между Hemichordata и бодлокожите?

В: Кога се появяват Hemichordata за първи път?

В: Какво е значението на граптолитите по отношение на Hemichordata?

В: Колко живи класа има във филума Hemichordata?

В: Защо Hemichordata представляват голям интерес за изучаващите развитието на хордите?

В: Кои са двата живи класа Hemichordata?

Търсене по буква