Хребе́тні (Vertebrata) — підтип хордових тварин, що виділяється наявністю кісткового хребта. Разом з комахами, ця група тварин домінує на суші і у воді.
Решту тварин інколи об'єднують в несистематичну групу безхребетні. Використання цього терміна виправдовується тільки важливою роллю, яку відіграють хребетні в сучасному тваринному світі, оскільки в іншому група безхребетних об'єднує організми, які часто не мають практично нічого спільного.
Група хребетних часто розглядається як вищі хордові. У порівнянні з нижчими хордовими — ланцетниками, та покривниками, вони характеризуються значно вищим рівнем організації, що наочно виражено як в їх будові, так і у фізіологічних характеристиках. Серед хребетних немає видів, що ведуть сидячий (прикріплений) спосіб життя. Вони постійно переміщуються, активно розшукуючи і захоплюючи їжу, знаходячи для розмноження особини іншої статі та рятуючись від переслідування ворогів.
Активні переміщення забезпечують хребетним тваринам можливість зміни середовища залежно від змін умов існування і потреб на різних етапах їх життєвого циклу, наприклад при розвитку, статевому дозріванні, розмноженні, зимівлях і т. д. Вказані загальні біологічні риси хребетних прямо пов'язані з особливостями їх морфологічної організації та фізіологією.
Нервова система хребетних значно більш диференційована, ніж у нижчих хордових. У всіх тварин цієї групи розвинений головний мозок, функціонування якого обумовлює вищу нервову діяльність — основу пристосовної поведінки. Для хребетних характерна наявність різноманітних і складно влаштованих органів чуття, що слугують основним зв'язком між живим організмом і зовнішнім середовищем.
З розвитком головного мозку і органів чуття пов'язано виникнення черепа, який слугує надійним футляром для цих важливих органів. Як основа скелету замість хорди у хребетних існує досконаліший і міцніший хребетний стовп, який виконує роль не тільки опорного стрижня тіла, але і футляра, що містить в собі спинний мозок.
В області переднього відділу кишкової трубки виникають рухомі частини скелета, з яких формується ротовий, а у переважної більшості — щелепний апарат, що забезпечує захоплення та утримання їжі, а у вищих хребетних — і її подрібнення.
Загальний обмін речовин у хребетних незрівнянно складніший, ніж у нижчих хордових. У зв'язку з цим необхідно вказати на характерні риси організації: наявність серця зумовлює швидкий кровотік; у системі виділення нирки надійно забезпечують виведення з організму збільшеної кількості продуктів обміну.
Вказані риси життєвої організації зумовили широке розповсюдження хребетних і проникнення їх у всі життєві середовища. Ця обставина, а також велика кількість і різноманітність видів хребетних роблять їх найважливішим чинником географічного середовища. Хребетні з'явилися на рубежі ордовика — силура, а в юрі існували вже представники всіх нині відомих їх класів. Загальне число сучасних видів — близько 40 тис.
Анатомія хребетних Хребетні об'єднані спільністю морфофізіологічної організації. У всіх системах органів цих тварин можна прослідкувати риси наступних змін у зв'язку з еволюційним перетворенням органів. Нижче наводиться загальна схема будови, функціонування і появи в онтогенезі окремих систем органів.
Шкірні покриви хребетних Шкірні покриви є дуже важливою у функціональному відношенні системою. Шкіра і м'язи оформляють тіло тварини з поверхні, надають йому форму і утримують всі внутрішні органи. Шкірні покриви захищають тіло від зовнішніх механічних і хімічних пошкоджень, дії температури, висушування, проникнення мікробів. Шкіра бере участь в терморегуляції, газообміні і виведенні продуктів обміну. Похідні шкіри можуть брати участь у формуванні органів пересування (копита), служити для хапання (кігті), нападу і захисту (роги, голки і ін.), польоту (складки), плавання (перетинки). Шкіра містить рецептори органів дотику, в ній багато залоз різного призначення (слизові оболонки, жирові, пахучі, потові і ін.).
Для шкіри хребетних характерна двошаровість. Зовнішній шар — епідерміс — має ектодермальне походження. Він завжди багатошаровий. Нижній шар його довічно залишається живим і діяльним і продукує нові шари клітин. Верхні шари епідермісу складені зазвичай пласкими клітинами, які у наземних хребетних роговіють, відмирають і постійно злущуються. Епідерміс дає початок роговим похідним шкіри — роговій лусці, пір'ю, волосяному покриву, кігтям, копитам, порожнистим рогам. У епідермісі розвиваються різноманітні шкірні залози.
Внутрішній волокнистий шар шкіри — коріум, інакше іменований кутісом, товстий, він складає основну частину шкіри, що має значну міцність. У коріумі розвиваються різноманітні скостеніння у вигляді луски риб, покривних кісток, що створюють так званий шкірний скелет (на відміну від хондрального скелета). За рахунок власної шкіри розвиваються також кісткові роги оленів. У нижній частині кутіса накопичується підшкірний шар жиру.
М'язова система Розташований під шкірою шар м'язів є основною масою мускулатури, що іменується мускулатурою тіла, або соматичною мускулатурою. Вона забезпечує тваринам можливість руху в середовищі і складається з поперечно-смугастої м'язової тканини. У нижчих хребетних, як і у безчерепних, мускулатура має сегментований характер. У вищих хребетних у зв'язку із загальним ускладненням рухів тіла, з розвитком кінцівок сегментація порушується, і тулубна мускулатура групується, оформляючи такі частини тіла, як торс, голову, органи руху.
Окрім соматичної мускулатури у хребетних є мускулатура кишечника і деяких інших внутрішніх органів (судин, каналів). Ця мускулатура носить назву вісцелярної. Вона складена гладкою м'язовою тканиною і забезпечує, зокрема, рух їжі в кишечнику, скорочення стінок кровоносних судин. Тулубова мускулатура при розвитку організму виникає з внутрішнього листка міотома, тобто спинного відділу мезодерми. Вісцелярна мускулатура — це похідне бічної пластинки, тобто черевного відділу мезодерми.
Скелет Внутрішній скелет — це опорна основа тіла хребетної тварини. Крім того, скелет бере участь в русі тіла, здійснює захист внутрішніх органів. Топографічно скелет хребетних може бути поділений на осьовий, вісцелярний, скелет поясів кінцівок і вільних кінцівок.
Осьовий скелет в первинному вигляді представлений хордою, оточеною товстою сполучно-тканинною оболонкою. Остання охоплює не тільки хорду, але і лежачу над нею нервову трубку. Хорда розвивається із зачатка спинної сторони первинної кишки, тобто має ентодермальне походження. В осьовому скелеті розрізняють хребетний стовп і мозковий череп. У більшості хребетних хорда витісняється і заміщається хрящовим або кістковим скелетом. Хрящовий і кістковий скелети розвиваються як похідні вказаної вище оболонки (її з'єднувальної тканини мезодермальної за походженням). Ця оболонка є, таким чином, скелетогенною.
Пояси кінцівок завжди розташовуються усередині тіла тварини. Скелет вільної кінцівки у хребетних буває двох типів: плавець риб і п'ятипала кінцівка наземних хребетних. У першому випадку скелет представлений декількома рядами хрящиків або кісточок, які переміщаються щодо поясу як єдиний важіль. Скелет п'ятипалої кінцівки складається з ряду важелів, здатних переміщатися і спільно щодо поясу кінцівок, і окремо — один щодо іншого. Закладка скелета кінцівок відбувається у з'єднувальному шарі шкіри.
Органи травлення Система травних органів представлена трубкою, що починається ротовим отвором і закінчується анальним отвором. Епітелій травного тракту є ентодермальним. Тільки біля ротового і анального отворів ентодермальний епітелій непомітно переходить в ектодермальний.
Травний тракт підрозділяється на такі основні відділи: ротова порожнина, що служить для прийняття їжі; глотка — відділ, завжди пов'язаний з органами дихання: у риб в глотку відкриваються зяброві щілини, у наземних хребетних в глотці розташовується горлова щілина; глотку справедливо називають дихальним відділом травної трубки; стравохід; шлунок — розширення кишкового тракту, що має в деяких випадках вельми складний устрій; кишечник, у типовому випадку що підрозділяється на передню (або тонку), середню (або товсту) і задню (або пряму) кишку.
Морфологічне ускладнення кишкового тракту у деяких хребетних йде шляхом його подовження і диференціювання на відділи. У травну трубку відкриваються протоки трьох видів травних залоз: слинних, печінки та підшлункової залози.
Слинні залози — надбання наземних хребетних. У них перетворяться слизисті залози ротової порожнини. Секрет їх змочує їжу і сприяє розщепленню вуглеводів.
Печінка і підшлункова залоза розвиваються шляхом випинання переднього відділу ембріональної кишки. Функції обох залоз ширші, ніж тільки травні. Так, печінка окрім виділення жовчі, що емульгує жири і активізує дію інших травних ферментів, служить важливим органом обміну речовин. Тут нейтралізуються деякі шкідливі продукти розпаду, накопичується глікоген. Ферменти підшлункової залози розщеплюють білки, жири і вуглеводи. Одночасно підшлункова залоза служить органом внутрішньої секреції. Розлад цієї функції призводить до втрати здатності організму засвоювати цукор. В результаті виникає важке захворювання — діабет.
Органи дихання Органи дихання хребетних бувають двох типів — зябра і легені, і у значної частини хребетних істотне значення в диханні має шкіра.
Зябровий апарат є системою парних, зазвичай симетрично розташованих, щілин, що служать для поєднання глотки із зовнішнім середовищем. Передні і задні стінки зябрових щілин вистилають слизистою оболонкою, створюючою пластинчасті вирости; вирости поділені на пелюстки, що носять назву зябрових. Кожна зяброва пластинка вище за пелюстки носить назву напівзябра. У проміжках між зябровими щілинами (у зябрових перегородках) розташовуються вісцелярні зяброві дуги. Таким чином, кожна зяброва дуга пов'язана з двома напівзябрами двох різних зябрових щілин.
Органи дихання наземних хребетних — легені — схематично є парою мішків, що відкриваються в глотку через горлову щілину. Ембріональні легені виникають у вигляді випинання черевної стінки глотки в задній частині зябрового апарату, тобто мають ентодермальне походження. На ранніх стадіях розвитку ембріонів зачатки легенів нагадують пару внутрішніх (ентодермальних) зябрових щілин. Ці обставини, а також загальні для легенів і зябер риси кровопостачання та іннервації змушують вважати легені гомологами задньої пари зябрових мішків.
Шкіра бере участь в диханні у випадках, коли в ній відсутні щільні рогові або кісткові луски, наприклад у земноводних або голошкірих риб, які мешкають на великих океанічних глибинах 500–2500 м (каллоринх, носата химера та ін)Риби (Pisces).
Функціонально дихальна система бере участь в збагаченні крові киснем і у видаленні вуглекислого газу. Через дихальну систему у нижчих водних тварин відбувається скидання аміаку. У теплокровних тварин вона бере участь в процесах терморегуляції. Принцип роботи дихальної системи — обмін СО2 і O2 між потоками газу і крові, направленими протитечією назустріч один одному.
Органи кровообігу Кровоносна система у хребетних, як і у безхребетних, замкнута. Вона складається із сполучених між собою кровоносних судин, які в грубій схемі можуть бути зведені до двох стовбурів: спинному, де кров тече від голови до хвоста, і черевному, по якому вона рухається у зворотному напрямі. На відміну від безхребетних, у хребетних рух крові пов'язаний з діяльністю серця.