Podstawy Zoologi Kręgowców
Podstawowe pojęcia i teorie współczesnej zoologii
Cechy homologiczne – homologie
Cechy wynikające bezpośrednio z pokrewieństwa, czyli cechy odziedziczone.
Homologia - podobieństwo budowy struktur komórkowych, komórek, tkanek, narządów (narządy
homologiczne) u organizmów należących do tego samego gatunku lub do różnych gatunków, dające
się wyprowadzić od cechy odziedziczonej po wspólnych przodkach.
Kryteria homologii:
- kryterium położenia
- szczególnej struktury
- przechodniości
Narządy homologiczne – narządy o jednakowym pochodzeniu ewolucyjnym, mogące mieć różną
budowę, np. kończyna kreta i skrzydło ptaka
Plezjomorfia – Apomorfia
Cechy plezjomorficzne – plezjomorfie
- Cechy pominięte, dziedziczone po dalekich przodkach badanej grupy
- Jedna z dwóch cech homologicznych, która powstała wcześniej i dała początek cesze późniejszej,
apomorficznej
- Plezjomorfie w odróżnieniu od amorfii nie pozwalają na podjęcie decyzji filogenetycznych
- Plezjomorfia i apomorfia są pojęciami względnymi, np. pokrycie ciała piórami jest apomorfią dla
ptaka, lecz plezjomorfią dla poszczególnych grup w obrębie ptaków.
Cechy apomorficzne – apomorfie
- Cechy zjawiające się po raz pierwszy w ewolucji badanej grupy i są następnie dziedziczone
przez gatunki potomne
- Apomorfia w taksonomii kladystycznej to cecha, która powstała bezpośrednio z innej
homologicznej cechy pierwotnej, obecnej u przodków
- Apomorfie w odróżnieniu od plezjomorfii pozwalają na podjęcie decyzji filogenetycznych
- Np. u ssaka cechą apomorficzną jest obecność gruczołów mlecznych, włosów czy też kriwnek
pozbawionych jąder
Cechy homologiczne – homologie można podzielić na:
- synapomorfie – podobieństwa odziedziczone tylko po ostatnim wspólnym przodku
- symplezjomorfie - podobieństwa odziedziczone po dalszych (czyli odleglejszych w czasie)
wspólnych przodkach
Dwa pojęcia pokrewieństwa:
- jeśli wykorzystujemy wszystkie cechy homologiczne by określić pokrewieństwo gatunków
posługujemy się pojęciem pokrewieństwa w sensie tzw. systematyki ewolucyjnej
- do niedawna dominowała w biologii systematyka ewolucyjna (George G. Simpson i Ernst Mayr)
- jeśli wykorzystujemy tylko niektóre cechy homologiczne (synapomorfie) by określić
pokrewieństwo gatunków posługujemy się pojęciem pokrewieństwa w sensie tzw. systematyki
filogenetycznej lub kladystyki
- obecnie przeważa systematyka filogenetyczna czyli kladystyczna (Willi Hennig)
Podstawy Zoologi Kręgowców
- Obie szkoły, choć wspólnie uznają pokrewieństwo za podstawę klasyfikacji i to, że
pokrewieństwo można rozpoznać tylko po cechach homologicznych to wykorzystują inne rodzaje
cech homologicznych do wnioskowania o pokrewieństwach.
- Tym samym uzyskujemy również inne klasyfikacje wynikające z innego rozumienia
pokrewieństwa, pierwszą opartą na stopniu podobieństwa homologicznego organizmów i drugą
opartą na kolejności oddzielania się linii ewolucyjnych
Systematyka filogenetyczna - kladystyka
W wyniku rozpoznania pokrewieństw na podstawie synapomorfii otrzymujemy klasyfikację
złożoną z grup zwanych kladami, oddająca kolejność rozgałęziania się drzewa ewolucyjnego.
- Grupa monofiletyczna (klad): to grupa taksonów wywodząca się od wspólnego przodka do
której zalicza się przodka i wszystkich jego znanych potomków, czyli wszystkie taksony mające
wspólną apomorfię
- Grupa parafiletyczna: obejmuje wspólnego przodka i tylko niektóre grupy potomne (np. gady,
ponieważ nie obejmują ptaków ani ssaków)
- Grupa polifiletyczna: obejmuje wszystkich lub niektórych potomków, ale nie obejmuje ich
wspólnego przodka
Cechy homoplastyczne – homoplazje
Cechy analogiczne wynikające z podobieństwa, lecz nie odziedziczone po wspólnym przodku.
Homoplazja – podobieństwa w budowie narządów, układów lub przebiegu procesów w różnych
grupach organizmów, przy czym podobieństwo to nie wynika z dziedziczenia po wspólnych
przodkach. Wyróżniamy 2 kategorie cech homoplastycznych:
- konwergencje (u niespokrewnionych gatunków)
- paralelizmy (u spokrewnionych gatunków)
Narządy analogiczne – narządy o różnym pochodzeniu ewolucyjnym, ale spełniające te same
funkcje ze względu na podobne warunki środowiska, np. skrzydło nietoperza (kończyna) i skrzydło
owada (wytwór pokrycia ciała)
Konwergencja - ewolucja zbieżna
- Niezależne powstanie podobnych cech lub struktur tzw. konwergentnych u słabo spokrewnionych
organizmów, np. zwierząt zamieszkujących te same środowiska
Podstawy Zoologi Kręgowców
Paralelizm – ewolucja równoległa
- Niezależne powstanie podobnych lub identycznych struktur w spokrewnionych liniach w wyniku
zbliżonych modyfikacji tego samego procesu rozwojowego. Często u blisko spokrewnionych
gatunków.
Archetyp
- Modelowy organizm posiadający wszystkie typowe cechy, które pojawiają się u każdego
przedstawiciela omawianego taksonu na różnych etapach ontogenezy (np. lancetnik)
Zwierzęta ektotermiczne (płazy, gady)
- Źródłem ciepła u tych zwierząt, które jest potrzebne do utrzymania procesów życiowych, jest
przede wszystkim środowisko zewnętrzne.
Zwierzęta endotermiczne (ptaki, ssaki)
- Źródłem ciepła u tych zwierząt, które jest potrzebne do utrzymania procesów życiowych, są
procesy metaboliczne zachodzące wewnątrz organizmu w procesie spalania
(oddychanie) związków organicznych i w wyniku pracy mięśni
Systematyka
- Nauka zajmująca się badaniem różnorodności organizmów, klasyfikowaniem ich i opisywaniem
według określonych reguł.
- Systematyka umieszcza każdy organizm (grupę organizmów) klasyfikując go jako takson w
hierarchicznej strukturze kategorii.
- Nie jest to jednak zaszeregowanie raz na zawsze ustalone. Zmienia się rangę i wzajemne relacje
taksonów zgodnie ze zmieniającym się stanem wiedzy.
- Kategoria gatunek nie jest taksonem, ale gatunek do niej zaklasyfikowany – jest taksonem
Takson, jednostka taksonomiczna
- typ
- podtyp
- działalności
- nadgromada
- gromada
- podgromada
- szczep
- nadrząd
- rząd
- nadrodzina
- rodzina
- rodzaj
- gatunek
Podstawy Zoologi Kręgowców
Stadia rozwoju zarodkowego strunowca – etapy wpuklania (inwaginacji)
Etapy rozwoju zarodka:
• Etap wpuklenia – INWAGINACJA – czyli powstawanie zarodka dwuwarstwowego poprzez
wpuklenie Komorek do wnętrza blastuli.
• Listek zarodkowy wewnętrzny /
• Listek zarodkowy zewnętrzny/ GASTRULA
U kręgowców występują trzy listki zarodkowe:
1. EKTODERMA – epiblast- zewnętrzna warstwa komórek
2. MEZODERMA – mezoblast – środkowa warstwa komórek
3. ENDODERMA – hypoblast – wewnętrzna warstwa komórek.
Komórki wyściełające jamę gastruli, zwane PRAJELITEM , tworzą ENDODERMĘ – daje ona
początek tkankom, które ostatecznie wyścielają przewód pokarmowy oraz narządy pomocnicze
układu pokarmowego – wątrobę i trzustkę, a także płuca. Z EKTODERMY tworzy się ostatecznie
zewnętrzna warstwa skóry oraz układ nerwowy i narządy zmysłów. Trzecia warstwa-
MEZODERMA – tworzy się pomiędzy ektoderma i mezodermą. Z mezodermy bierze początek
tkanka łączna, a więc elementy szkieletu, tkanka mięśniowa, ściany naczyń w układzie
krwionośnym, narządy wydalnicze oraz elementy układu rozrodczego.
NEURULACJA – proces przebiegający podczas rozwoju zarodkowego, polegający na
wyodrębnieniu się komórek, które będą zawiązkiem układu nerwowego.
Podstawy Zoologi Kręgowców
Podczas tego etapu różnicuje się ektoderma, mezoderma i endoderma. Warstwa zewnętrzna
różnicuje się na:
• Ektodermę właściwą – tworzy naskórek + struktury rogowe tj. paznokcie, tarcze rogowe, łuski,
gruczoły skórne, włosy, pióra –czyli najbardziej zewnętrzną warstwę ciała oraz wyściela przedni i
tylni odcinek przewodu pokarmowego. Również w odcinku głowowym tworzy soczewkę oka,
rogówkę, wyściela worek spojówkowy, dołki węchowe, zawiązki ucha wewnętrznego a u
kręgowców wodnych tworzy zawiązki linii bocznych oraz skrzela.
• Neuroektoderma – powstaje z niej system nerwowy. Mózg, struna grzbietowa i rdzeń kręgowy
rozwijają się jako jedne z pierwszych narządów we wczesnej fazie rozwoju zarodka kręgowców.
Najpierw rośnie wzdłuż osi zarodka w postaci cylindrycznego pręta STRUNA GRZBIETOWA –
giętka os szkieletu u zarodka u wszystkich kręgowców. Rozwijająca się struna grzbietowa indukuje
pogrubianie wyżej położonej warstwy ektodermy, która tworzy PŁYTKĘ NERWOWĄ. W
centralnej części płytki nerwowej , na skutek przemieszczania się komórek w głąb, powstaje
zagłębienie zwane ROWKIEM NERWOWYM ( rynienka nerwową).Komórki otaczające po obu
stronach rowek nerwowy tworzą fałdy nerwowe. Ciągły ruch komórek zbliża do siebie obie fałdy
nerwowe Az do momentu, kiedy stykają się one i zlewają , tworząc CEWKĘ NERWOWĄ.W
procesie tym cewka nerwowa układa się pod powierzchnią zarodka . Leżąca ponad cewką nerwowa
warstwa ektodermy utworzy zewnętrzną warstwę skóry. Przedni odcinek cewki nerwowej da
początek mózgowiu; z pozostałej części cewki nerwowej powstanie rdzeń kręgowy.
Płytka nerwowa → zagłębienie płytki → rynienka nerwowa → cewka nerwowa
Pierwotnie w neuroektodermie znajdowały się komórki jednakowe, jednak w czasie niektóre
komórki zmieniają się w NEUROBLASTY – czyli komórki posiadające duŜe jądra i tworzące
neurony, druga część to SPONDIOBLASTY – posiadające małe jądra i są to komórki twórcze
tkanki podporowej systemu nerwowego czyli tkanki glejowej.
Ektoderma właściwa spowoduje iŜ komórki tworzące cewkę nerwową zostaną zepchnięte pod
powierzchnię i ektoderma właściwa się zamknie.
W zaawansowanej organogenezie z cewki nerwowej wykształci się mózg i układ nerwowy
centralny.
• Formowanie się rynienki i jej zamykanie # komórki leŜące na granicy styku noszą nazwę
GRZEBIENI NERWOWYCH i nie wchodzą w skład ani mezodermy ani ektodermy i tworzy dwa
pasma rozchodzących się komórek grzebieni nerwowych. Dają one początek komórkom
barwnikowym – lecz nie wszystkie # jedne utworzą warstwę korowa nadnerczy, inne zwoje
nerwowe a jeszcze inne zamienia się w odcinku głowowym w HONDROBLASTY – czyli komórki
dające tkankę chrzęstną i utworzy w czaszce niektóre elementy np. łuk gnykowy, szczękowy i
skrzelowy.
STRUNA GRZBIETOWA – utworzona z mezodermy wyodrębnionej z endodermy sklepienia
prajelita – pasmo grzbietowe hipoblastu. Elastyczny, wydłużony narząd w kształcie pręta, położony
wzdłuż osi przednio-tylnej, który stanowi szkielet wewnętrzny u zarodków wszystkich strunowców,
a u niektórych także w stadium dorosłym. Po wyodrębnieniu struny grzbietowej, wyodrębnia się
ENDODERMA.
Segmentowane części MEZODERMY to miomer lub somit. Niesegmentowane zaś to mezoderma
boczna i niesegmentowana.
W późniejszym rozwoju zarodka powstaje boczna , wtórna jama ciała czyli tzw. CELOMA( tylko w
warstwie bocznej mezodermy).
Mezoderma segmentowana składa się z : (→ miomer lub somit )
• DERMATON – komórki skóry właściwej oraz druga składowa skóry właściwej
• MYOTOM – komórki twórcze przeznaczone na układ mięśniowy
• SCLEROTOM – komórki przeznaczone na układ szkieletowy, leżą najbliżej struny grzbietowej i
Podstawy Zoologi Kręgowców
w przyszłości będą ja otaczać.
SPLANCHNOPLEURA – otrzewna trzewna – komórki przylegające do prajelita; komórki te się
róŜnicują i tworzą tkankę łączna jelita i mięśniówkę jelita.
SOMATOPLEURA – otrzewna ścienna – wyściela jamę ciała, tworzą się tez z niej zawiązki
kończyn.
Mezoderma boczna się rozrasta coraz bardziej do środka aŜ w końcu utworzą się dwie krezki :
BRZUSZNA I GRZBIETOWA potrzebna do zawieszenia jelita i narządów wewnętrznych.
ENDODERMA WŁAŚCIWA tworzy definitywnie cześć układu pokarmowego czyli jelito.
MEZENCHYMA – jej źródłem jest mezoderma:
• Jest to zespół luźno rozrzuconych komórek mezodermalnych wykazujących charakter
ameboidalny. • Komórki te odrywają się od sklerotomów, dermatomów, somatopleury,
splanchnopleury.
ANGIOBLAST to tkanka mezenchymatyczna, pochodzenia mezodermalnego, która tworzy
zawiązki serca i naczyń krwionośnych ( układ krwionośny ).
Kręgowce to zwierzęta, u których wtórny otwór gębowy powstaje na przeciwległym końcu ciała.
Wszystkie strunowce mają dwuboczna symetrie ciała.
Organogeneza
Ogół procesów prowadzących do powstania narządów (organów).
- Zachodzą w okresie rozwoju zarodkowego, ale mogą rozciągać się na okres rozwoju
młodocianego lub larwalnego.
- Rozpoczynają się w fazie gastrulacji i powiązane są z histogenezą (powstanie tkanek)
- Podczas organogenezy najpierw rozwijają się organy pierwotne, takie jak prajelito czy cewka
nerwowa, które stanowią zawiązki przyszłych narządów
- Ostatecznie narządy i zarodek przyjmują budowę i kształty właściwe gatunkowi
Historia życia na Ziemii
ery
okresy
czwartorzęd
teraźniejszość
Wymieranie wielu dużych ssaków, epoka lodowcowa
2 500 000
trzeciorzęd
65 000 000
Wzrastająca specjalizacja i modernizacja ssaków
Wielki rozwój prymitywnych ssaków
mezozoik
kreda
135 000 000
Wymarcie dinozaurów
Pierwsze ptaki
jura
190 000 000
Pierwsze ssaki
trias
225 000 000
Pierwsze dinozaury
paleozoik
perm
280 000 000
Pierwsze gady
karbon
345 000 000
Pierwsze płazy, rozwój ryb
dewon
395 000 000
sylur
430 000 000
Pierwsze zwierzęta lądowe
ordowik
500 000 000
kambr
Pierwsze kręgowce, wielki rozwój bezkręgowców morskich
Podstawy Zoologi Kręgowców
540 000 000
prekambr
700 000 000
Pierwsze zwierzęta
3 500 000 000
Bakterie i sinice, pierwsze organizmy na Ziemi
4 600 000 000
Powstanie Ziemi
Wtórouste (Deuterostomia)
•
szkarłupnie (Echinodermata)
•
półstrunowce (Hemichordata)
•
strunowce (Chordata)
Wtórouste (Deuterostomia)
- pragęba (blastoporus) staje się odbytem (anus), a usta (os) powstają na nowo
- bruzdkowanie promieniste
- szkielet (jeśli jest) to powstaje z mezodermy
- mezoderma powstaje z endodermy, albo jako uwypuklenie prajelita, albo jako dwie warstwy
komórek rozdzielające się wtórną jamą ciała (celoma)
- pierwotnie podział ciała na 3 odcinki (proto-, meso- i metasoma)
- występuje charakterystyczna larwa z pętlą rzęskową
Półstrunowce (jelitodyszne, przedstrunowce)
•
Żołędziogłowce (Helminthomorpha)
•
Pióroskrzelne (Pterobranchia)
•
Graptolity ( + Graptolithina)
- zwierzęta wyłącznie morskie
- zewnętrznie przypominające robaki (żołędziogłowce) lub mszywioły (pióroskrzelne)
- podział ciała na 3 odcinki (proto-, meso- i metasoma), o bardzo nierównych rozmiarach
- uchyłek jamy gębowej odpowiada genezą i budową zawiązkowi struny grzbietowej
- przedni odcinek przewodu pokarmowego jest narządem oddechowym, z otworami (jak skrzela
ryb)
- prymitywny system nerwowy po stronie grzbietowej
Żołędziogłowce (Helminthomorpha)
- robakowaty kształt
- protosoma w kształcie ryjka lub żołędzi
- mezosoma w kształcie kołnierza
- metasoma długa (do ponad 2m)
- metasoma dzieli się na część skrzelowo-płciową, wątrobową i odwłokową
- system nerwowy w obrębie naskórka
- w kołnierzyku cewka nerwowa, prawie jak u strunowców
Pióroskrzelne (Pterobranchia)
- podobne do mszywiołów, do 5 mm długości lub kolonie do kilku cm
- protosoma w kształcie wieczka, zakrywa otwór gębowy
- wytwarzanie zewnętrznego szkieletu hitynowego z prosomy
- mezosoma ma po stronie brzusznej otwór gębowy
- mezosoma od strony grzbietu, w kształcie długich ramion
- metasoma ma kształt woreczka z otworem odbytowym, po stronie brzusznej z długimi wyrostkami
Podstawy Zoologi Kręgowców
mięśniowymi
Graptolity ( + Graptolithina)
- żyły od kambru do wczesnego karbonu
- szkielet z półpierścieni (tzw. fuzellusy)
- kolonijne (rabdozom), gdzie każdy osobnik posiadał rurkowaty, zewnętrzny szkielet chitynowy
(teka)
- pierwszy osobnik powstał na drodze płciowej, a kolonia przez pączkowanie
- długo uważano je za jamochłony, dopiero Roman Kozłowski wykazał, że są półstrunowcami
Strunowce (Chordata)
- struna grzbietowa (notochordata), obecna przynajmniej u embrionów, wnika do ogona
- ośrodkowy układ nerwowy położony grzbietowo, powstaje przez wpuklenie ektodermy jako
cewka nerwowa
- gardziel przebita szczelinami, które pierwotnie służyły do filtrowania pokarmu
- układ pokarmowy między układem nerwowym a sercem, na dnie gardzieli endostyl – rynienka z
rzęskami, u kręgowców gruczoł tarczycowy
- obecność wtórnej jamy ciała
- ogon o funkcji lokomotorycznej, umiejscowiony za odbytem
- metameria niektórych narządów (powtarzanie tej samej struktury)
Bezczaszkowce (Cephalochordata)
- zwierzęta morskie, np. lancetnik (Branchiostoma) (23 gatunki), bentosowe lub pelagiczne
- obecność struny grzbietowej
- tabularny grzbietowo położony system nerwowy
- w gardzieli rowek zwany endostylem
- nabłonek jednowarstwowy
- brak serca
Osłonice (Urochordata = Tunicata)
- zwierzęta morskie (żachwy- osiadłe; sprzągle i ogonice – pelagiczne)
- rozwój larwalny:
•
obecność struny grzbietowej, tylko w części ogonowej
•
tubularny, grzbietowy położony system nerwowy
•
w gardzieli rowek zwany endostylem
- postać dorosła przechodzi daleko idące przemiany w budowie, szczególnie dotyczy to żachw
1. Typ : Strunowce (Chordata)
•
Podtyp: Bezczaszkowce (Cephalochordata)
•
Podtyp: Osłonice (Tunicata)
•
Podtyp: Kręgowce (Vertebrata)
Podstawy Zoologi Kręgowców
•
Dział : Bezszczękowce (Agnatha)
•
Gromada : Śluzice (Myxinida)
•
Gromada : Minogi ( Petromyzonitida)
•
Gromada : Konodonty (Conodonta)
•
Gromada : Ostrakodermy (Heterostranci - Osteostraci)
•
Dział: Żuchwowce (Gnathostomata)
•
Nadgromada : Ryby (Pisces)
•
Gromada: Ryby fałdopłetwe (Acanthodii)
•
Gromada : Ryby pancerne (Placodermi)
•
Gromada: Ryby chrzęstnoszkieletowe (Chondrichthyes)
•
Podgromada: Ryby spodouste (Elasmobranchii)
•
Podgromada : Ryby zrosłogłowe (Holocephail)
Najprymitywniejsze kręgowce
Bezszczękowce (=bezżuchwowce= Agnatha) obejmują cztery grupy:
•
Śluzice ( Myxinida),
•
Minogi (Pteromyzonitida)
,
•
Konodonty (Conodonta),
•
Ostrokodermy (Heterostraci) + osteostraki (Osteostraci)
Śluzice i minogi
- śluzice żyją w wodzie morskiej , minogi w wodzie słodkiej
- drapieżny tryb życia
- larwa minoga - ślepica (ammocoetes)
- budowa szkieletu : struna grzbietowa, specyficzna budowa czaszki
- układ krwionośny : śluzice- kilka serc
- układ oddechowy : nieparzyste nozdrza na przodzie ciała
- wydalanie i gospodarka jonowa
- specyficzne cechy śluzic : brak soczewek w oczach, brak elektroreceptorów skórnych,
nieregularne skurcze serca
Podstawy Zoologi Kręgowców
Kręgouste ( Cyclostomata)
śluzice+minogi to potencjalna grupa monofiletyczna
- rogowe ząbki *
- pojedyńczy otwór i worek nosowy *
- żagielek (velum) na granicy jamy ustnej i gardła (zawiera łuki skrzelowe)*
- skrzela workowate
- brak przewodów płciowych ( gamety wydzielane do jamy ciała)
- nieparzysta gonada
- chrząstka bez kolagenu
* możliwe synapomorfie kręgoustych ( Cyclostomata)
Konodonty
- Konodonty żyły w morzach pomiędzy kambrem a triasem (ok. 520-200 mln lat temu)
- Znane są z mikroskamieniałości wielkości 0,1 do 3 mm
- Silnie zróznicowane morfologicznie (k. gałązkowe i platformowe)
- Bardzo ważne skamieniałości przewodnie
- Narząd chwytny w aparacie gębowym składał się z kilkunastu ,,konodontów"
- Były to zwierzęta kilkucentymetrowe podobne do lancetnika
- Większości to formy planktoniczne, prawdopodobnie jadowite
Heterostraki+osteostraki
- Opancerzone kręgowce kształtem przypominające ryby
- Obie żyły od syluru do późnego dewonu
- Rozmiary od 5 cm do 150 cm
- Głowa w kształcie podkowy , pokryta pancerzem (osteostraki)
- Posiadały 8-10 otworów skrzelowych (osteostraki) lub pojedyncze na boku, w pancerzu
( heterostraki)
- Prowadziły przydenny tryb życia w wodach śródlądowych (osteostraki) lub w morzach i wodach
słodkich (heterostraki)
Żuchwowce ( Gnathostomata)
Kręgowce mające szczęki pojawiają się w sylurze i zróżnicowane są na dwie wymarłe grupy ryb y
fałdopłetwe ( +Acantodii) i ryby pancerne ( +Placodermi).
Ewolucja szkieletu trzewioczaszki - powstanie szczęk
Szczęki powstały u ryb z pierwszego łuku skrzelowego. Łuki skrzelowe to chrzęstne lub kostne
elementy wchodzące w skład trzewioczaszki kręgowców, występują w różnej liczbie.
U wszystkich kręgowców pierwsza para łuków skrzelowych przekształca się w szczęki, reszta
pełni odmienne funkcje u różnych gromad kręgowców.
U ryb z drugiej pary powstał aparat gnykowo-żuchwowy, a pozostałe łuki stanowią podparcie dla
Podstawy Zoologi Kręgowców
skrzel.
U kręgowców lądowych łuki skrzelowe podlegają przekształceniom w kostki słuchowe, elementy
szkieletu języka i górnych dróg oddechowych.
Najstarsze szczękowce (Gnathostomata)
Kręgowce mające szczęki pojawiają się w sylurze i zróżnicowane są na dwie wymarłe grupy ryb y
fałdopłetwe (+Acantodii) i ryby pancerne (+Placodermi), Szczęki powstały u ryb z pierwszego łuku
skrzelowego.
Ryby fałdopłetwe ( +Acantodii)
- Niewielkie słodkowodne i morskie ryby, żyły w sylurze
- Specyficzna budowa płetw
- Pancerz z drobnych romboidalnych łusek
- Wspólne wieczko okrywające szpary skrzelowe
Ryby pancerne (+Placodermii)
- Średnie i bardzo duże ryby morskie, żyły w sylurze, dewonie i karbonie, zróżnicowane na kilka
odrębnych grup
- Silny pancerz z dużych płyt
- Otwór ustny uzbrojony w duże zęby
- Staw łączący czaszkę z pancerzem tułowia
Ryby (Pisces)
Ryby chrzęstnoszkieletowe ( Chondrichthyes)
Obejmują dwie grupy : spodouste ( Elasmobranchii) (ok. 950 gat., rekiny, płaszczki) i
zrosłogłowe ( Holocephali) (34 gat.). Znane od dewonu do współczesności
- połączenie żuchwy z puszką mózgową za pośrednictwem górnej części łuku gnykowego
- podział mięsni na człony zwane miomerami
- obecność łusek plakoidalnych
- ciśnienie płynów ustrojowych wyższe od ciśnienia wody morskiej
- brak pęcherza pławnego
- wewnętrzne zapłodnienie
- rozwinięty zmysł elektrolokacji
- szkielet zbudowany z chrząstki z częściowymi zwapnieniami
- drapieżniki lub planktonożerne
Podstawy Zoologi Kręgowców
Narządy elektryczne ryb
- Zdolność wytwarzania niskiego i wysokiego napięcia do 350V (650V), natężenie niewielkie (0,5-
0,75A)
- Pierwotnie narządy elektryczne służyły do odbierania informacji o otoczeniu, u niektórych ryb,
np. mruka, sumika elektrycznego do paraliżowania ofiar
- Częstotliwość impulsów elektrycznych od kilkudziesięciu do 300 na sekundę
- Impulsy odbierają specjalne komórki umieszczone w skórze
Ampułki Lorenziniego – elektroreceptory
Ryby kościste (Osteichthyes)
- obecność pęcherza pławnego, organu homologicznego płuc
- obecność wieczka skrzelowego wspartego na łuku gnykowym
Ryby mięśniopłetwe ( Sarcopterygii)
- jamy nosowe opatrzone dwoma otworami
- mięśniopłetwe dzielimy na trzonopłetwe i dwudyszne
Ryby trzonopłetwe ( Crossopterygii)
- Stawowe połączenie szczęki górnej z czaszką
- Specyficzna budowa płetw, w kształcie łopatek osadzonych na stylikach (archipterygia)
- Najliczniejsza grupa ryb słodkowodnych od dewonu po karbon
Latimeria - współczesny przedstawiciel trzonopłetwych
- Płetwa ogonowa podzielona na dwa płaty
- Worek wypełniony tłuszczem, homolog płuc
- Łuski z ząbkami
- Narząd rostralny
- Żyworodność
- Podobieństwa budowy z płazami, podobna budowa szkliwa z czworonogami
Ryba trzonopłetwa – Eustheropteron
- Silnie skostniała czaszka
- Otwór na trzecie oko ciemieniowe, tak jak współczesne jej paleozoiczne płazy
- Układ szkieletu płetw parzystych podobny do odnóża czworonogów
- Oprócz skrzel obecne płuca, umożliwiające przetrwanie w drobnych, wysychających zbiornikach
wodnych
- Możliwość sprawnego i szybkiego poruszania się po lądzie
- Koncepcja chronienia się na ladzie przed kanibalizmem
Podstawy Zoologi Kręgowców
Ryby dwudyszne – Dipnoi
- Szczęka górna zrośnięta z puszką mózgową ( jak u zrosłogłowych)
- Zęby tworzą płyty miażdżące pożywienie
- obecność płuc
- Zdolność do zapadania w sen letni (estywacja)
- 3 rodzaje: rogoząb (Neoceratodus), Australia; prapłetwiec (Protopterus), Afryka i płazak
(Lepidosiren), Pd. Ameryka
- Żyją w ciepłych, stojących wodach za stałym niedoborem tlenu
Ryby kostnopromieniste (Actinopterygii)
Ryby kostnopromieniste, zwane są również promienio-płetwymi. Dzielimy je na:
(1) kostnołuskie (Chondrostei) (ok.25 gatunków), (2) przejściowe (Holostei) (10 gatunków),
(3) kostnoszkieletowe (Teleotsei) (ok.26.900 gatunków)
Najważniejsze cechy kostnopromienistych
- brak komunikacji jam nosowych z jamą gębową
- łuski ganoidalne
- płetwy to fałdy skórne o dość szerokiej podstawie wsparte na szkieletowych promieniach
Ryby kostnołuskie (Chondrostei) najważniejsze cechy:
- różne rodzaje pokrycia ciała, łuski romboidalne nie nakrywające się, nie pokryte łuskami, lub
pokryte rzędami tarczek (np. jesiotry)
- płetwa ogonowa heterocerkiczna
- dużo tkanki chrzęstnej
- w rozkwicie od dewonu po perm
Ryby przejściowe (Holostei) najważniejsze cechy:
- cienkie romboidalne łuski
- płetwa ogonowa symetryczna
-szkielet prawie skostniały
- w rozkwicie do kredy
Ryby kostnopromieniste (Actinopterygii)
Ryby kostnoszkieletowe (Telostei) najważniejsze cechy:
- cienkie łuski, dachówkowato zachodzące na siebie
- płetwa homocerkiczna (symetryczna)
Podstawy Zoologi Kręgowców
Główne kierunki ewolucji ryb kostnopromienistych:
- zmiana kształtu pyska: głęboko wcięty na mniej wcięty
- łuski ganoidalne →łuski cykloidalne i łuski ktenoidalne
- płetwa ogonowa asymetryczna zmienia się w płetwę składaną wachlarzowato
- rozwój kręgosłupa, pojawienie się ości
- rozwój pęcherza pławnego (obecność owalu i gruczołu gazowego, funkcje receptora zmysłowego)
- brak zdolności do gromadzenia w tkankach mocznika
- rozwój zjawiska regularnych wędrówek
- duża liczebność składanych jaj
- rozwój zjawiska życia w stadach
- wykształcenie różnorodnych kształtów ciała
Płazy ( Amphibia)
Obejmują 4 rzędy:
(1) meandrowce (Labirynthodontia),
(2) płazy beznogie (Gymnophiona),
(
3) płazy ogoniaste ( Urodela),
(4) płazy bezogonowe (Anura)
Płazy (Amphibia)
Pochodzenie płazów
Przodkowie pierwszych czworonogów płazów:
- oddychali skrzelami i płucami
- posiadali płetwy z silną podstawą, umożliwiające wędrówkę po stałym lądzie
Czy płazy pochodzą od ryb trzonopłetwych, czy ryb dwudysznych?
Cechy pierwszych czworonogów:
- zamiast płetw kończyny zakończone palcami
- kości miednicy zrośnięte z kręgiem krzyżowym
- ogon z dificerkiczną (symetryczną) płetwą grzbietową
- kanibalizm?
- rozwinięcie znakomitych gruczołów w skórze
- przekształcenie stawu żuchwowego
Najważniejsze cechy płazów:
- cienka skóra bez łusek
- zmiennocieplność
- obfita obecność gruczołów śluzowych, czasami jadowych
Podstawy Zoologi Kręgowców
- ubarwienie ciała ochronne lub ostrzegawcze
- w czaszce 2 kłykcie potyliczne (tylko ruch pionowy), czaszka i trzewioczaszka łączą się za
pośrednictwem chrząstki podniebienno-kwadratowej
- u form dorosłych serce dwuprzedsionkowe z jedną komorą i stożkiem tętniczym, mały i duży
obieg krwionośne
- oddychanie za pomocą skrzel, płuc i przez skórę
- zapłodnienie zewnętrzne, wewnętrzne, jajorodność lub żyworodność
- larwa przechodzi skomplikowane przemiany
- często opieka nad potomstwem u płazów bezogonowych
- drapieżny tryb życia
- na wszystkich kontynentach, wielkość od ok. 10mm do 1,8 m, ok. 6200 gatunków
Płazy należą do czworonogów i bezowodniowców (Anamnia):
- Bezowodniowce to grupa niższych kręgowców, które nie wytwarzają błon płodowych w rozwoju
embrionalnym
- Bezowodniowce związane są ze środowiskiem wodnym
- W ich rozwoju często występuje stadium larwalne
- Należą tu ryby tarczogłowe (+Palcodermii), ryby chrzęstnoszkieletowe (Chondrichthyes), ryby
kościste (Osteichtyes), ryby fałdopłetwe (+Acantodii) i płazy (Amphibia)
Pośrednie ogniwa ewolucji pomiędzy rybami i płazami
Panderichthys to drapieżna ryba trzonopłetwa stanowiąca ogniwo pośrednie w ewolucji
kręgowców od ryb do płazów.
- drapieżnik, żyła w dewonie (ok. 380 mln lat temu)
- posiadała płetwy
- czaszka była już spłaszczona grzbietobrzusznie, a nie jak u innych ryb bocznie
- brak płetw: grzbietowej i odbytowej
- płetwy parzyste podobne do kończyn czworonogów
Tiktaalik to prawdopodobnie długo poszukiwana forma przejściowa pomiędzy rybami i płazami
- nazwa pochodzi z języka eskimoskiego i oznacza jeden z gatunków ryb
- pochodzi z późnego dewonu (ok. 375 mln lat), 1-3 m długości, znaleziony w 2006 roku, w
północnej Kanadzie
- czaszka jak u krokodyla, płetwy piersiowe zginające się w połowie, obecność szyi, oczy na szczycie
głowy
- ciało pokryte łuskami, obecne skrzela, ale bez pokryw skrzelowych, miał prawdopodobnie płuca
- Tiktaalik żył w płytkiej wodzie i na lądzie
Meandrowce, płazy tarczogłowe, labiryntodonty (Labyrinthodontia)
- żyły od późnego dewonu do wczesnej kredy
- zęby o specyficznej budowie
Podstawy Zoologi Kręgowców
- do 5 m długości, prowadziły ziemnowodny tryb życia, były drapieżnikami
- niektóre rodzaje wyłącznie słodkowodne
- zachowały jeszcze wiele cech rybich
- Krasiejów k.Opola, jedno z najbogatszych stanowisk meandrowców w Europie
- ciało niskie, wydłużone
- opancerzone częściowo
- czaszka podobna do czaszki ryby trzonopłetwej
- zęby labiryntowe
Acanthostega
- żyła na przełomie dewonu i karbonu (370-350 mln lat temu)
- 4 kończyny (po 8 palców) do poruszania się w wodzie
- brak stawów skokowych umożliwiających unoszenie ciała na lądzie
- duży, wiosłowaty ogoniaste
Ichthiostega
- żyła w dewonie, ok. 370 mln lat temu
- ciało do 1,2 m długości, pokryte drobnymi łuskami
- na ogonie płetwa podobna do płetwy ogonowej ryby
- dorosła ichtiostega nie miała skrzeli, oddychała płucami
- kończyny z 5 palcami, szeroko rozstawione
Płazy beznogie (Gymnophiona) – ok. 170 gatunków
- żyją w glebie i w ściółce tropikalnych lasów
- robakowaty kształt
- brak kończyn
- oczy ukryte pod skórką
- brak ogona
- zapłodnienie wewnętrznego
Płazy ogoniaste (Urodela, Caudata) ok. 420 gatunków
- posiadają ogon w stadium dorosłym
- żyją na lądzie, a w wodzie w okresie godowym
- larwy żyją w wodzie
- u niektórych gatunków występują neotenia
- bardzo niska przemiana materii
- zapłodnienie wewnętrzne, poprzedzone tokami
Neotenia
- Zjawisko polegające na opóźnieniu rozwoju somatycznego w stosunku do normalnie
przebiegającego rozwoju układu rozrodczego, w wyniku czego osobnik może rozmnażać się płciowo
Podstawy Zoologi Kręgowców
już w stadium larwalnym. Zjawisko powszechne u płazów ogoniastych.
- Główną przyczyną uniemożliwiającą przeobrażenie jest zablokowanie szlaku hormonalnego w
wyniku czego tarczyca nie wytwarza tyroksyny – hormonu, który indukuje proces przeobrażenia.
Płazy bezogonowe (Anura) ok. 4200 gatunków
- żyją na lądzie i w wodzie
- obecność larwy zwanej kijanką
- daleko idące przeobrażenie kijanki w formę dorosłą
- bardzo niska przemiana materii
- posiadają ogon tylko w stadium larwalnym
- formy naziemne dzielimy na lądowe (np. żaby i ropuchy) oraz nadrzewne (np. rzekotki)
Owodniowce (Amniota)
- Owodniowce powstały w karbonie w związku ze zróżnicowaniem się stawonogów, zwłaszcza
owadów.
- Owodniowce są bardziej aktywne i lepiej niż płazy przystosowane do życia na lądzie.
Najważniejsze cechy owodniowców:
- zapłodnienie wewnętrzne, obecność organu kopulacyjnego (penis)
- jajo osłonięte skorupką, zawiera zapasy białek i wody, i w związku z tym może rozwijać się poza
środowiskiem wodnym
- obecność błon płodowych: kosmówki (chorion), owodni (amnion) i omoczni (allantois)
Gadokształtna linia ewolucyjna płazów
Należy jej szukać w obrębie labiryntodontów z grupy antrakozaurów (Anthracozauria) z wczesnego
permu( ok. 290-260 mln lat temu): np. Limnoscelis i Proterogyrinus
Cechy płazów:
- występowanie i układ kości czaszki
- kończyny krótkie
- pas barkowy z dużych szerokich kości
Cechy gadów:
- jeden kłykieć potyliczny czaszki
- palce kończyn podobne do gadzich
- pas miednicowy połączony z jednym i połową kręgu krzyżowego ( u płazów z dwoma)
Wspólne cechy gadów:
- w rozwoju zarodkowym występują błony płodowe
- skóra sucha, pokryta zrogowaciałym naskórkiem
- dobrze rozwinięte płuca
Podstawy Zoologi Kręgowców
- składanie dużych jaj okrytych silną osłoną
Najstarsze gady – Hylonomus
- Hylonomus żył w późnym karbonie (ok. 315 mln lat temu)
- podobny z wyglądu do jaszczurek, do 18 cm długości (z ogonem)
- odżywiał się owadami
- pierwotnie zaliczany do rzędu kotylozaurów, które obecnie uważane są za grupę parafiletyczną
- obecnie zaliczany do Eureptilia, kladu, który poprzedza rozdzielenie sauropsydów na diapsydy
(archozaury+lepidozaury) i anapsydy( np. żółwie)
Najważniejsze cechy gadów (Reptilia)
- Skóra sucha, szorstka wytwarzająca tarcze lub łuski, nie przepuszczalna dla powietrza, naskórek
złuszcza się w postaci wylinki.
- Układ kostny: czaszka połączona z kręgosłupem za pomocą jednego kłykcia potylicznego, 4 typy
czaszki: anapsydalna (bez otworów skroniowych, np. żółwie), synapsydalna (jedna para otworów
skroniowych, dolnych np. gady ssakokształtne), euryapsydalna (jedna para otworów skroniowych
górnych np. wymarłe gady morskie),diapsydalna (2 pary otworów skroniowych, np. jaszczurki i
węże, ale liczne redukcje); szczęki zrośnięte z puszką mózgową (np. krokodyle), lub nie tzw.
czaszka kinetyczna (np. u węży), kończyny i pasy barkowy i miednicowy dobrze rozwinięte,
zredukowane lub brak.
- Uzębienie: podlega stałej wymianie, wyróżnia się 3 typy osadzenia zębów – akrodontyczne (na
podstawie kości), pleurodontyczne (przytwierdzone z boku kości), tekodontyczne (w zębodołach),
czasamie heterodontyzm i obecność zębów jadowych.
Układ nerwowy: mózg wyraźnie podzielony na części, oczy z 3 powiekami, ucho wewnętrzne i
środkowe (strzemiączko, brak u węży), błona bębenkowa, czasami narząd ciemieniowy
Układ pokarmowy: język zróżnicowany morfologicznie spełnia różnorodne funkcje,
wyodrębniony żołądek, obecność kloaki (wspólne ujście p. pokarmowego, moczowego i
płciowego)
Układ oddechowy: płuca pofałdowane, wentylacja płuc za pomocą klatki piersiowej
Układ krwionośny: serce podzielone na 3 części (dwa przedsionki i komora z niepełną przegrodą,
tylko u krokodyli pełna), obecna tętnica płucna i 2 aorty lewa i prawa
Układ wydalniczy: obecność pęcherza moczowego lub nie, produktem przemian białek jest kwas
moczowy
Układ rozrodczy: występuje narząd kopulacyjny, jaja z dużą ilością żółtka o osłonkach
pergaminowych lub wapiennych skorupach, zapłodnienie wewnętrzne, jajorodność,
jajożyworodność lub żyworodność, rozwój prosty (bez larwy)
Podstawy Zoologi Kręgowców
Żółwie (Testudines)- współcześnie ok.260 gatunków)
- Pojawiły się w triasie i żyją do współczesności, dzięki pasywnej obronie opartej na obecności
pancerza
- Pochodzenie niejasne, być może pochodzą od jednej z grup ssakokształtnych
- Obecność pancerza
- Zrośnięcie kręgów i żeber z kośćmi skórnymi
- Brak zębów, wykształcenie rogowego dzioba
- Duża odporność na okaleczenia, tkanka nerwowa bardzo odporna na brak tlenu
- Duże płuca
- Lądowe (roślinożerne) i wodne (głównie drapieżne)
Archozaury ( Archosauria) i Lepidozaury (Lepidosauria)
- Już w permie dostrzec można dwa kierunki ewolucyjne rozwoju sauropsydów na archozaury i
lepidozaury
- Archozaury: tendencja do wydłużania głowy i szyi, usprawnienie biegu przez wydłużanie tylnych
kończyn, redukcja przednich kończyn, miednica wydłużona, zrośnięta z dużą liczbą kręgów, zęby z
koroną i korzeniami, tkwiące w zębodołach
- Archozaury obejmują: krokodyle, dinozaury gadziomiedniczne i ptasiomiednicze, gady latające,
ichtiozaury i ptaki (Aves)
- Lepidozaury: tendencja do wydłużania szyi u grup związanych z wodą, ciężar ciała przeniesiony
na obręcz barkową i przednie kończyny, doskonalenie ruchu wijącego, przez skręcanie wyrostków
poprzecznych kręgów
- Lepidozaury obejmują: gady morskie (euriapsydy), hatterie i gady łuskonośne
Łuskonośne – Squamata
Podrzędy:
- Jaszczurki – Lacertilia – Sauria (ok. 3800 gatunków)
- Obrączkowce – Amphisbaenia
- Węże – Ophidia – Serprntes
Synapsydy (Synapsida)
Gady ssakokształtne
- żyły od późnego karbonu, dominowały w permie i triasie
- w czaszce jeden dolny otwór skroniowy za każdy okiem służący na przyczepy mięśniowe szczęk
- obejmowały pelykozaury (takson parafiletyczny) i terapsydy, które dały początek ssakom
Terapsidy – Therapsida
- żyły od permu do jury
- roślinożerne i drapieżne, bardzo zróżnicowane
- kość żuchwy silnie rozrośnięta
Podstawy Zoologi Kręgowców
- posiadały kostki słuchowe, a więc bardzo dobry słuch
- kończyny wyprostowane, ustawione pod ciałem
- prawdopodobnie osiągneły stałocieplność dzięki wtórnemu podniebieniu kostnemu, a ciało
pokryte było sierścią
- u grupy cynodontów występowało zróznicowanie kształtów zębów
Teoria arborealna (arbor – drzewo) – zaczęły latać z drzewa
Teoria kursorialna (kursor – biegacz) – z rozbiegu.
Cechy gadzie w budowie Archeopteryx
- długi ogon z kręgów dwuwklęsłych, sterówki ułożone w dwa szeregi po bokach ogona – u
współczesnych ptaków wachlarzowato
- czaszka gadzia
- dobrze wykształcone, ostre zęby w obu szczękach
- kości śródręcza niezrośnięte
- palce na skrzydłach niezrośnięte z pazurami
- brak skostniałego mostka
- brak wyrostków na żebrach
- odcinek krzyżowy złożony ze zlanych 5-6 kręgów – u współczesnych ptaków 11-13
- mózg wydłużony złożony z prostych półkul
Cechy ptasie w budowie Archeopteryx
- ciało pokryte piórami
- lotki zróżnicowane na pierwszo- i drugorzędówe
- obojczyki połączone w widełki
- kości łonowe skierowane w tył i długie
- długa kość skokowa
- w nodze jeden palec skierowany do tyłu
- kości pneumatyczne
Ptaki (Aves)
Najważniejsze cechy ptaków
- Obecność piór, które są wytworem skóry, funkcje: latanie, termoregulacja, kaamuflaż, kilka
typów piór, obecne zjawisko pierzenia
- Przednie kończyny przekształcone w skrzydła
- Szczęki okryte rogowym dziobem, bezzębne (u współczesnych gatunków)
- Układ kostny: mocny, lekki szkielet (kości pneumatyczne), w kręgosłupie odcinek szyjny różnej
długości, odcinek ogonowy zrośnięty (pygostyl), mostek z grzebieniem (przyczepy mięśni
potrzebnych do lotu), obojczyki zrośnięte w widełki, żebra mostkowe z dwóch połączonych
ruchomo części
- Układ krwionośny: serce podzielone na 4 części, zachowany prawy łuk aorty (u ssaków lewy),
krew żylna do prawego przedsionka i przez prawą komorę do płuc, z płuc do lewego przedsionka,
Podstawy Zoologi Kręgowców
do lewej komory i aorty, erytrocyty jądrzaste
- Układ oddechowy: wymiana gazowa przy wdechu i wydechu dzięki obecności worków
powietrznych; przy wdechu większość powietrza wypełnia tylne worki powietrzne, wypełniające
również kości, przy wydechu, zużyte powietrze wydostaje się z płuc, a powietrze z tylnych worków
dostaje się do płuc; ptaki mają bardzo wysoki metabolizm
- Układ moczowo-płciowy: tylko jeden jajnik, obecność kloaki (wydalanie, kopulacja i składanie
jaj), produkty przemiany materii są wydalane jako kwas moczowy razem z kałem, ponadto
zwracanie pokarmu w postaci wypluwek
- Układ nerwowy: najlepiej rozwinięte kresomózgowie i móżdżek, słaby węch, świetny wzrok,
widzą kolory oraz ultrafiolet (gody), obecność trzeciej powieki (migotki), szerokie pole widzenia,
sowy widzenie steroskopowe, słuch dobry, brak małżowin usznych
- Układ pokarmowy: zawiera wole, do przechowania pokarmu i żołądek mięśniowy (z
połkniętymi kamieniami do rozcierania pokarmu)
- Pokarm: owadożerne, rybożerne, roślinożerne, owocożerne, odżywiające się nektarem
(ornitogamia), różne strategie zdobywania pokarmu
- Lot: ptaki wykorzystują lot jako środek lokomocji, zdobywania pokarmu, ucieczki oraz trafienia
do miejsc lęgowych, kształt i rozmiar skrzydła determinuje typ lotu, około 60 gatunków jest
nielotami (wtórnymi) oraz wiele wymarłych grup ptaków; niezdolność do lotu pojawia się często u
ptaków zasiedlających wyspy
- Rozród: składają i wysiadują jaja otoczone twardą skorupą, w większości monogamiczne,
najczęściej na rok, poligyniczne (jeden samiec) lub (rzadko) poliandryczne (wiele samców jedna
samica)
- Gniazda: gniazda o różnym kształcie, zbudowane z różnych materiałów, zakładane w
różnorodnych miejscach, część ptaków nie buduje gniazd (zagniazdowniki), wysiadywanie jaj w
gniazdach trwa od 10 do 80 dni (w zależności od gatunku)
- Zwierzęta socjalne: wspólne lęgi, polowania, migracje, aktywna obrona terytorium lęgowego,
itd., porozumiewają się za pomocą sygnałów wizualnych i śpiewu, tworzenie stad dla
bezpieczeństwa i skuteczności w poszukiwaniu pokarmu
- Wędrówki: ptaki odbywają krótko- i dalekodystansowe wędrówki w celach rozrodczych i
zdobycia pokarmu; różnica temperatury w różnych porach roku i długość dnia decyduje o
wędrówkach; najczęściej przeloty na odległości od 2500 do 4000 km; punktami orientacyjnymi są
słońce i układ gwiazd
- Ptaki to najbardziej zróżnicowana gromada kręgowców lądowych, ok. 10 000 gatunków, wielkość
od 5 cm do ok. 3 m, duże znaczenie gospodarcze, w religii, kulturze i folklorze
Typy piór
- pióra nitkowate
- pióra puchowe pisklęcia, trwałe
- pióro pokrywowe
- lotka I rzędu
Lot powstał 4 razy u 4 odrębnych grup
Podstawy Zoologi Kręgowców
- pierwsze zwierzęta, które wzbiły się w powietrze – owady – 350 mln lat temu
- pierwsze kręgowce, które uniosły się w powietrze – Pterozaury – 190 mln lat temu
- Ptaki – 120 – 150 mln lat temu
- Pierwszy znany nietoperz 50 mln lat temu
Ptaki – przegląd
Archeornithes – należy Archeopteryx
Neornithes – wszystkie pozostałe ptaki
- Paleognathe z greckiego palios – stary, gnathos – szczęka
- Rheiformes – nandu
- Casuariiformes – kazuarowe
- Casuariidae – kazuary
- Dromaiidae – emu
- Apterygiformes – kiwi
- Dinornithiformes – moa
- Aepyornithiformes – mamutaki
- Strutioniformes – strusie
- Neognathe z greckiego neos – nowy, gnatos – szczęka – cała reszta ptaków
Gromada: Ssaki (Mammalia)
Szczep: Ssaki jajorodne (Prothotheria)
Rząd: Stekowce (Monotremata)
Szczep: Torbacze (Marsupialia)
Szczep: Łożyskowce (Placentalia)
Therapsida (środkowy perm – jura)
Cechy gadów:
- otwór ciemieniowy
- podobne kości w czaszce
- szczęka dolna z kilku kości
- staw żuchwowy pierwotny (kość stawowa, kwadratowa)
- u form starszych ewolucyjnie ramię i udo równoległe do podłoża
Cechy ssaków:
- zróżnicowane uzębienie
- dwa kłykcie potyliczne
- formy progresywne, podwójny staw żuchwowy (pierwotny – kość stawowa, kwadratowa; wtórny–
kość zębowa i skroniowa)
Podstawy Zoologi Kręgowców
- podniebienie wtórne
- redukcja żeber lędźwiowych (oddychanie przeponowe)
- włosy? (stała temperatura ciała - zwierzęta endotermiczne)
Najważniejsze cechy ssaków:
- Włosy: pokrywają ciało ssaków; zróżnicowane na grube, długie, ościste i krótkie miękkie
wełniste, czasami przekształcone w kolce, lub łuski; linienie najczęściej dwa razy w roku
- Skóra: gruba złożona z naskórka i skóry właściwej, funkcje ochronne, jako błona lotna i pływna;
rogowe wytwory naskórka to pazury, paznokcie, kopyta i pochwy rogowe na możdżenie; w skórze
występują gruczoły: łojowe, potowe, zapachowe i mleczne
- Układ kostny: plan budowy czaszki podobny jak u gadów, mózgoczaszka przeważnie większa od
trzewioczaszki, kostne podniebienie oddziela jamę nosową od ustnej, duża jama nosowa, obecność
łuków jarzmowych, żuchwa zbudowana z jednej kości, stawowo połączona z kością skroniową; 7
kręgów szyjnych (za wyjątkiem leniwców i syren); szkielet kończyn i pasów barkowego i
miednicznego zmienne w budowie w zależności od trybu życia
- Uzębienie: zęby umieszczone są w zębodołach, złożone z korony i jednego lub kilku korzeni,
zębów brak tylko w kilku grupach ssaków, występuje difiodontyzm (zęby mleczne i stałe) i
heterodontyzm (siekacze, kły, przedtrzonowce i trzonowce), korony mogą być niskie
(brachiodontyzm), wysokie (hypsodontyzm), morfologia zębów skorelowana z rodzajem
pobieranego pokarmu, czasami występuje diastema, zęby są ważną cechą taksonomiczną
- Układ krwionośny: serce z całkowicie rozdzielonych 2 komór i 2 przedsionków, prawa część
serca zbiera krew odtlenioną, lewa natlenioną z płuc i tłoczy do aorty, zachowany tylko lewy łuk
aorty, między przedsionkami i komorami zastawki, erytrocyty bez jąder, okrągłe
- Układ oddechowy: narządy oddechowe to jama nosowa, gardziel, krtań, tchawica, oskrzela,
płuca; wymiana gazowa w płucach dzięki ruchom klatki piersiowej i przepony
- Układ pokarmowy: różnicowany w zależności od pobieranego pokarmu, u większości ssaków
występują wargi i policzki (czasami torby policzkowe), w jamie gębowej gruczoły ślinowe, język
pokryty brodawkami spełnia rozmaite funkcje, żołądek prosty lub złożony, trawienie przy udziale
soku żołądkowego, dalsze trawienie w dwunastnicy przy udziale soku trzustkowego, wątroba
przeważnie z woreczkiem żółciowym, silny rozrost jelita ślepego (trawienie błonnika), długość
przewodu pokarmowego jest dłuższa u ssaków roślinożernych niż mięsożernych, u stekowców i
torbaczy kloaka, u łożyskowców odbyt oddzielony od dróg moczo-płciowych
- Układ wydalniczy: nerki jednopłatowe lub groniaste, mocz z dużą ilością mocznika
- Układ nerwowy: mózg (szczególnie kresomózgowie) najlepiej rozwinięty u zwierząt (kora
mózgowa pofałdowana), najlepiej rozwinięty węch, słuch i wzrok, choć większość ssaków widzi
dwubarwnie
- Układ rozrodczy: parzystej jajniki, macica może być podwójna, dwudzielna (dwie macice
uchodzą wspólnym ujściem), dwurożna i pojedyncza (naczelne), jądra i nasieniowody parzyste,
otwierające się do cewki moczowej, jądra w jamie brzusznej lub mosznie; u torbaczy występuje
luźny związek jaja płodowego z macicą (bezłożyskowce), lub kosmówka zrasta się błoną śluzową
macicy wytwarzając łożysko (łożyskowce); zaplemnienie i zapłodnienie wewnętrzne, występuje
ciąża (od 3 tygodni do 22 miesięcy)
Podstawy Zoologi Kręgowców
- Opieka nad młodymi i rozwój: wszystkie ssaki opiekują się młodymi i karmią je mlekiem,
rozwój trwa długo, opieka nad potomstwem trwa od kilku tygodni do wielu lat
- Zwierzęta socjalne: polowania, migracje, tworzenie stad dla bezpieczeństwa i skuteczności w
poszukiwaniu pokarmu itd.
- Ssaki to bardzo zróżnicowana gromada kręgowców lądowych, ok. 5500 gatunków, wielkość od
ok. 3 cm do ok. 30 m, duże znaczenie gospodarcze, w religii, kulturze i folklorze
Rogi pustorożca
Rogowe puszki osadzone na wyrostkach kości czołowych – możdżeniach – nie zrzucane, z reguły
nie rozwidlone, występuje u obu płci
Rogi nosorożca
Silnie spojone ze sobą włókna rogowe. Powstają przez zlanie się zawiązków włosów. Nie
zmieniane, po odłamaniu mogą się regenerować.
Fiszbin
Utwory rogowe nabłonka podniebienia służące do odcedzania planktonu roślinnego i zwierzęcego,
w szczególności kryla - drobnych skorupiaków – stanowiących główny pokarm fiszbinowców.
Poroża
Wyrostki kości czołowej, lita kość – zrzucane, rozwidlone, z reguły tylko u samców. Służy
ustaleniu hierarchii samców w stadzie.
Stekowce (Monotremata)
- Jedyne ssaki charakteryzujące się jajorodnością, jaja otoczone miękką skórzastą osłonką
- posiadają wspólne ujście dla przewodu pokarmowego, wydalniczego i rozrodczego (stek)
- stałocieplne, z niską temperaturą ciała (do 32 st. C)
- brak sutków, mleko wycieka na brzuszną stronę ciała, młode zlizują je ze skóry
- występują jedynie w Australii, na Nowej Gwinei i Tasmanii (dziobak, kolczatka, prakolczatka)
Torbacze, workowce (Marsupialia)
- Znane od kredy (wtedy obecne na wszystkich kontynentach), rozmiary od kilku cm, największe
formy kopalne osiągały rozmiary nosorożca
- Układ rozrodczy samic składa się z 2 jajowodów, 2 macic uchodzących dwiema pochwami do
steku; brak typowego łożyska kosmówkowego ( u nielicznych tzw. łożysko żółtkowe); ciąża trwa
kilkanaście do kilkudziesięciu dni, młode rodzą się w bardzo wczesnej fazie rozwoju i dorastają w
torbie lęgowej (marsupium) do której przedostają się o własnych siłach, w torbie przywierają do
sutków; rozwój do kilku miesięcy
- bardzo różnorodny kształt i budowa ciała, naziemny i nadrzewny tryb życia
- występują w różnych środowiskach w Australii oraz w Ameryce Płd. i Śr., 1 gatunek, dydelf
północny, dochodzi do Ameryki Północnej
Podstawy Zoologi Kręgowców
Samica torbaczy
Odbytnica i zatoka moczowo-płciowa otwierają się na zewnątrz poprzez wspólny otwór kloakalny,
dwie pochwy i dwie macice.
Rozwija się środkowa pochwa, przez którą rodzi się młode.
Środek lokomocji kangura – odbijanie = wykorzystanie równocześnie obu nóg, Długi ogon to cecha
odbijających się ssaków.
Kangur drzewny największy torbacz Nowej Gwinei, przystosowania: silne pazury ułatwiające skoki
po gałęziach i rozgrzebywanie kory. Kończyny tylne – płaskie stopy skóra od spodu zapobiega
ześlizgiwaniu się. Wspaniale skaczą po gałęziach na odległość 60 stóp.
Łożyskowce (Placentalia)
- Znane od kredy, rozmiary od kilku cm do 30 m (formy kopalne jeszcze większe)
- Żyworodne, układ rozrodczy samic wykształca łożysko zapewniając kontakt pomiędzy
organizmem matki a rozwijającym się płodem, uniezależniając płód od środowiska zewnętrznego;
ciąża długa
- łożysko (placenta) narząd płodowy tworzy się przez zagłębienie się kosmków kosmówki w ścianę
macicy, przez łożysko zarodek otrzymuje pokarm i tlen, a oddaje dwutlenek węgla i produkty
przemiany materii; jest również gruczołem wydzielania wewnętrznego; wyróżniamy różne łożyska
ze względu na stopień złączenia kosmówki z błoną śluzową macicy
- Bardzo różnorodny kształt i budowa ciała, naziemny, nadrzewny, powietrzny i wodny tryb życia
- występują we wszystkich środowiskach ( 20 współczesnych rzędów)
Samica łożyskowców
Otwór płciowy oddzielony od odbytu, pojedyncza pochwa i macica.