Obratlovci (Vertebrata) Obecná charakteristika 2009
Obratlovci – popis skupiny Tělo má tři oddíly: hlavu, trup a ocas Opornou soustavou je vnitřní kostra. Osou kostry trupu je páteř postupně zatlačující chordu. Kostrou hlavy je lebka s obličejovou a mozkovou částí. Základem obličejové části je 7 párů žaberních oblouků, které původně vyztužovaly přepážky mezi žaberními štěrbinami. Základem čelistí je první žaberní oblouk Tělo kryto vícevrstevnou pokožkou
Obratlovci – popis skupiny trubicovitá nervová soustava vznikající vchlípením hřbetního pruhu ektodermu Centrální nervová soustava je členěna na míchu a mozek, který má 5 částí: koncový mozek, mezimozek, střední mozek, zadní mozek a prodlouženou míchu chorda dorsalis = struna hřbetní = válcovitý pruh buněk z endomezodermu
Obratlovci – popis skupiny Uzavřená cévní soustava; vytvořeno svalnaté srdce, krevní barvivem je hemoglobin ve specializovaných buňkách (erytrocytech) Dýchání: žábry nebo plíce Vylučovací orgány: párové ledviny, původem z mezodermu oproti ostatním skupinám mají pravý ocas (ocas = to, co je za řitním otvorem) u jiných skupin je řitní otvor až na konci těla Až na nepatrné vyjímky gonochoristé
Obratlovci – popis skupiny ? Snad existovali již před 750 miliony roky ? Konodonti žili určitě před 510 miliony lety Měli dvě oči a ústa se zuby tvořené dentinem délka mezi 3 – 30 cm před 300 miliony lety velmi hojní tak že pozůstatky jejich zubů užívají petrolejáři při hledání ložisek nafty na konci devonu vyhynuli
Srovnání prvoústých a druhoústých
Vertebrata: systematické rozdělení podkmen: Obratlovci (Vertebrata) 47 000 nadtřída: Bezčelistnatci (Agnatha) 50 třída: Štítnatci (Ostracodermi) + třída: Kruhoústí (Cyclostomata) 50 nadtřída: Čelistnatci (Gnathostomata) 46 800 třída: Pancířnatci (Placodermi) + třída: Trnoploutví (Acanthodii) + třída: Paryby (Chondrichthyes) 600 třída: Ryby (Pisces = Osteichthyes) 24 000 třída: Obojživelníci (Amphibia) 3 000 třída: „Plazi“ (Reptilia) 6 000 třída: Ptáci (Aves) 8 900 třída: Savci (Mammalia) 4 300
Jiné dělení obratlovců ANAMNIA (Bezblanní) – kladou vejce do vody; zárodky nemají amnion ani alantois (zárodečné obaly) AMNIOTA (Blanatí) – kladou vejce na souš nebo jsou živorodí; zárodky mají amnion i alantois Ještě jiné dělení si všímá končetin: Pisces v nejširším pojetí mají ploutve, zatímco Tetrapoda mají pětiprsté končetiny tvaru noh
Evoluční vztahy
Hlavní události v evoluci obratlovců Amphibia Agnatha Chondrichthyes Reptilia Aves Mammalia Osteichthyes Endotermie Rozmnožování na souši Placodermi Přechod na pevninu Acanthodii Plíce nebo plovací měchýř Čelisti
Vertebrata – evoluční vztahy
Evoluce oběhové soustavy RYBY – jedna komora pumpuje odkysličenou krev do žaber, jedna předsíň přijímá odkysličenou krev z těla DVOJDYŠNÉ RYBY – srdce je částečně rozděleno: odkysličená krev z těla a okysličená krev z plic přicházejí každá do jiné předsíně, ale smíchávají se v jediné komoře a odtud je krev pumpována do žaber a plic OBOJŽIVELNÍCI (dospělci) – odkysličená krev z těla přichází do pravé předsíně. Jediná komora je částečně rozdělena na pravou a levou část. Pravá část pumpuje smíšenou krev do plic, levá část pumpuje krev aortou do těla. Levá předsíň přijímá okysličenou krev z plic a předává ji levé části komory
Evoluce oběhové soustavy PLAZI (s vyjímkou krokodýlů) – odkysličená krev z těla jde do pravé předsíně a odtud do pravé komory; ale pravá a levá komora nejsou ještě odděleny a tak se v nich krev smíchává. Levá předsíň přijímá okysličenou krev z těla a předává ji do levé předsíně, odkud je pumpována do těla levým obloukem aorty KROKODÝLI – Předsíně a komory jsou téměř kompletně odděleny. Aorta z levé komory přenáší okysličenou krev SAVCI a PTÁCI – odkysličená krev jde do pravé předsíně, pak do pravé komory, odtud plicní artérií do plic. Okysličená krev proudí z plic do levé předsíně a pak do levé komory, odkud jde aortou do těla.
Evoluce oběhové soustavy Ptáci a savci mají čtyřoddílové srdce které zcela odděluje okysličenou a odkysličenou krev. Ryby mají dvouoddílové srdce kde oběhová soustava tvoří jedinou smyčku. Obojživelníci mají tříoddílové srdce s dvěma předsíněmi a jednou komorou. Nevýhodou je smíchání okysličené a odkysličené krve.
Evoluce sluchově – rovnovážné soustavy Ptáci Savci Ryby Utriculus a sacculus = vnímání rovnováhy Polokruhovité chodby = vnímání pohybu Lagena = vnímání zvuku (u savců se nazývá hlemýžď)
Schéma stavby a pozice čichového aparátu A. Stadium u žraloků ( a v principu všech primitivních vodních obratlovců s výjimkou Rhipidistia B. Lalokoploutvé ryby skupiny Rhipidistia C. Stadium obojživelníků D. stadium u ještěrů a hadů (vomeronasální orgán = Jacobsonův orgán)
Dýchací soustava Velcí živočichové nemohou spoléhat na výměnu plynů difúzí pokožkou. Proto mají vytvořeny nejrůznější typy dýchacích povrchů, které jsou pokryty tenkou, vlhkou vrstvou epitelových buněk které umožní výměnu kyslíku a oxidu uhličitého. Tyto plyny mohou proniknout membránami buněk pouze pokud jsou rozpuštěny ve vodě, proto musí být dýchací povrchy vždy vlhké. Porifera a medúzovci nemají specializované dýchací orgány a kyslík získávají přímo z okolní vody. Členovci (Arthropoda), Kroužkovci (Annelida) a ryby používají žábry; suchozemští obratlovci mají vnitřní plíce.
Dýchací soustava Dýchání u různých skupin živočichů
Dýchací soustava Ploštěnky a kroužkovci používají jako respirační povrch pokryv svého těla. Žížaly mají množství tenkostěnných cévek zvaných kapiláry. Obojživelníci používají jako respirační povrch svou kůži. Žáby se zbavují oxidu uhličitého 2,5 x rychleji kůží než plícemi. Úhoři získávají až 60% kyslíku skrze svoji kůži. Lidé se zbavují pouze 1% oxidu uhličitého kůží. Žábry: žábry značně zvětšují respirační povrch. Vyskytují se u řady supin včetně členovců (včetně některých suchozemských korýšů), kroužkovců, ryb a obojživelníků Typické žábry jsou organizovány ve skupiny destiček nebo plátků a mohou být vnitřní (krabi a ryby) nebo vnější (někteří obojživelníci)
Dýchací soustava Žábry jsou velmi účinné v získávání kyslíku z vody. Ve vodě je pouze 1/20 kyslíku jako ve stejném objemu vzduchu. Voda proudí přes žábry jedním směrem, zatímco krev v kapilárách proudí opačným směrem. Toto protisměrné proudění maximalizuje přenos kyslíku
Countercurrent circulation
Žábry
Dýchací soustava A. většina kostěných ryb (Actinopterygii) B. Dipnoi (bahník) a latimérie (Actinistia) C. suchozemští obratlovci
Kde vznikli první obratlovci? Snad v moři, neboť ostatní deuterostomata jsou všichni mořští velmi brzy se ale dostali do sladkých vod… …a pak mnohokrát došlo k přechodům do moře a zase zpět Sladké vody tvoří 0,0093 % objemu všech vod na Zemi, přesto je 41 % (!) všech druhů ryb sladkovodních