Állatanatómia és élettan
Nyugat-magyarországi Egyetem Erdőművelési és Erdővédelmi Intézet
Gerincesek
Gerincesek törzse • Leírt fajok száma kb. 1,5 millió (10-30 millió lehet összesen) • Leírt gerinces fajok száma 60.000 + Mégis a legkutatottabb, legismertebb csoport. Miért?
Gerincesek törzse • Könnyen megfigyelhető, esetenként kimondottan látványos fajok • Az ember léte mindig is nagyban függött tőlük – Ragadozók, táplálékállatok (haszonállatok) • Az ember is gerinces, ezért a gerincesek kutatása önmagunk eredetének kutatása is.
Gerincesek törzse Klasszikus felosztás: • Állkapocs nélküliek • Porcoshalak • Csontoshalak • Kétéltűek • Hüllők • Madarak • Emlősök
Klasszikus felosztás 2. : • Halak • Kétéltűek • Hüllők • Madarak • Emlősök
Modern rendszertan • A modern rendszertan genetikus alapú osztályozásra épül • Sok a bizonytalanság, több különböző, de hasonló alapokon nyugvó osztályozás is létezik párhuzamosan • A hagyományos értelemben vett „gerincesek törzse” már altörzsként szerepel • TÖRZS: Gerinchúrosok
Modern rendszertan
Modern rendszertan
Előgerinchúrosok • Zsákállatok
Fejgerinchúrosok • Lándzsahalak
Ernst Haeckel 1834-1919
• Haeckel-törvény: az egyedfejlődés nagyjából megismétli a törzsfejlődés egyes lépéseit
Gerincesek kialakulása
Gerincesek kialakulása • Jelenlegi ismereteink szerint a gerincesek ősei a zsákállatok, pontosabban azok lárvaalakjának neoténiásan szaporodó formái Kambrium 530-550 millió évvel ezelőtt (?)
• Myllokunmingia kb. 524 millió éve • Haikouichthys kb. 520-530 millió éve
Devon – a kétéltűek előfutárai • Labyrintodonták (Acanthostega) kb. 365 millió éve
Karbon-Perm időszak • Anapsida hüllők (mai képviselőik a teknősök) • Synapsida hüllők uralkodóvá váltak (pl. Dimetrodon)
Mezozoikum • Csontos halak elterjednek • Diapsida hüllők uralkodnak (dinoszauruszok – mai képviselők: krokodilok, gyíkok, kígyók, tuatarák, madarak)
Harmadkor • Dinoszauruszok kihalásával az emlősök előtt is megnyílik az út: terapsidáktól származnak, amelyek a synapsidák egy csoportja • Csontos halak, békák, madarak robbanásszerű fejlődése
Mai helyzet • Halak: 31.000+ faj Tetrapodák: • Kétéltűek: kb. 6.500 faj (5.800 béka) • Hüllők+madarak: kb. 18.000 faj – Hüllők: kb. 8.000 – Madarak: kb. 10.000
• Emlősök: kb. 5.400 faj
Közelítsünk hazánk felé… Magyarország: • • • • •
Halak: 89 faj Kétéltűek: 17 faj Hüllők: 16 faj Madarak: kb. 380 faj Emlősök: 87 faj
Altörzs: Gerincesek (Vertebrata) • test hátoldalán húzódó, különböző mértékben elcsontosodott gerincoszlop és függelékei (belső szilárdító váz) • embrionális „törzsfejlődés” • gerinchúr /corda dorsalis/, kopoltyútasak, farok megjelenése az embrionális fejlődés során • testfelépítés: fej – törzs – farok – végtagok • fejlett szöveti-szervi differenciálódás
Altörzs: Gerincesek (Vertebrata) • • • • • •
kültakaró: többrétegű laphám és függelékei másodlagos testüreg emésztőszerv 3 szakaszos (elő- ….) keringés zárt (1, 2 vérkör, 2-3-4 üregű szív) váltivarúak (néhány kivétel) agyi és gerinci idegrendszer
„Halak”
„Halak” altörzság: Állkapocs nélküliek (Agnatha vagy Hemicraniota) • osztály: Nyálkahalak (Myxini) • osztály: Ingolák (Cephalaspidomorphi) altörzság: Állkapcsosok (Gnathostomata) • osztály: Porcos halak (Chondrichthyes) – alosztály: Cápák és ráják (Elasmobranchii) – alosztály: Tömörfejűek (Holocephali)
o főosztály: Csontos halak (Osteichthyes) • osztály: Sugarasúszójú halak (Actinopterygii) • osztály: Izmosúszójú halak (Sarcopterygii) – alosztály: Bojtosúszójú halak (Coelacanthimorpha) – alosztály: Tüdőshalak (Dipnoi)
Kültakaró A halak bőre egymástól világosan megkülönböztethető két rétegből áll: • a többrétegű, el nem szarusodó laphámból (epidermis) • és a vastag irhából (cutis) A hámban sok a nyálkát termelő sejtcsoport
Kültakaró A nyálkaréteg három fő funkciója: • az ozmózis szabályozása; • az ektoparaziták és baktériumok elleni védelem • a turbulencia csökkentése.
Kültakaró Számos kiegészítő funkció Pl.:diszkoszhal
Kültakaró • Az irha vagy csupasz, vagy kemény támasztószöveti képződmények borítják, például bőrfogak, tövisek, csontpajzsok vagy pikkelyek. • A pikkelyek nem cserélődnek, a testtel együtt fejlődnek, és eközben gyűrű alakú rétegek rakódnak le. • Ezekből a növekedési rétegekből kiszámítható a halak életkora
Kültakaró • pikkelyek: – ganoid pikkelyek (tok) (felszínén ganoin)
– elazmoid pikkelyek (valódi csontoshalak)
Kültakaró • pikkelyek: – – – –
1: placoid (cápa) 2: ganoid (kígyóhalak) 3: ctenoid (sügér) 4: cycloid (ponty)
kültakaró • Egyes halak pikkelyei kicsinyek (pl.: csíkfélék), • csökevényesek (pl.: tüskés pikó) • egyes fajokon egyáltalán nincs pikkely (pl.: tüskésharcsa) • más halfajokon a pikkelyek összenőhetnek csontlemezekké (pl.: porcos- és csontos vérteshalak, páncélosharcsa-félék).
Kültakaró • Pikkelyképletek: minden (pikkellyel rendelkező) fajra a rá jellemző képlet Pl.:ponty (Cyprinus carpio) oldalvonali pikkelyeinek száma 37, fölötte 6, alatta szintén 6 pikkelysor található – pikkelyképlete tehát 37 6/6.
Vázrendszer • Állkapocsnélküliek, porcos halak: porcos váz • Csontoshalak: a vázrendszer részben (tokfélék), vagy teljes egészében elcsontosodott
Vázrendszer A halak csontváza 3 részre tagolható: • koponyaváz, • tengelyváz, • farokúszó váza. A koponya agykoponyára és arckoponyára oszlik. Az agykoponya az agyvelőt és az érzékszerveket védi, az arckoponya a garat, a szájüreg és a kopoltyúk csontozatát alkotja.
Vázrendszer
Vázrendszer • A koponya legtöbbször szilárdan kapcsolódik a gerincoszlophoz és nem lehet mozgatni. • A tengelyváz a gerincet és a hozzá kapcsolódó szerveket (úszókat) tartalmazza. • A farokúszó farokcsigolyákkal kapcsolódik a gerinchez.
Vázrendszer Halszálka: • A csontos halak izomzatában található vékony, csontos képződmény, alakja rendszerint villás (Y alakú) • Anatómiailag nem a halak csontos vázának része, hanem a kötőszöveti hártyák elporcosodása, elcsontosodása útján alakult ki. • Számuk halfajonként rendkívül eltérő lehet
Úszók
Lampanyctodes hectoris (Csendes-óceán) 1. kopoltyúfedő; 2. oldalvonal; 3. hátúszó; 4. zsírúszó; 5. faroktest; 6. farokúszó; 7. farok alatti úszó; 8. fotofórák; 9. hasúszók; 10. mellúszók.
Úszók • Tőkehal-félék
Úszók • Farokúszó – – – –
(A protocerk) B heterocerk (részaránytalan) C diphycerk (részarányos) D homocerk (külső alakja részarányos, belső váza részaránytalan)
Úszóhólyag (előbél eredetű) • A hal testének sűrűsége nagyobb, mint a vízé • A porcos halak kezdetleges megoldása: nagyméretű máj, stabil és nagyméretű mellúszók • Csontos halak: úszóhólyag (nyílt-zárt) (néhány kivétel: pl. botos kölönte)
Légzés
• A halak az életműködésükhöz szükséges oxigént a vízből veszik fel • A gázcsere kisebb részt bőrön át, nagyobb részt a kopoltyún (branchia) keresztül történik • Egyes fajok képesek az oxigént közvetlenül a légkörből is felvenni (többféle stratégia)
Légzés • A kezdetleges halak (nyálkahalak, ingolák) kopoltyúja egyszerű felépítésű. A test két oldalán elhelyezkedő egy vagy több lyukszerű kopoltyúnyílás egyszerű kopoltyúzsákokban végződik.
Légzés • A fejlettebb kopoltyúval rendelkező halak kopoltyúk vázát speciális csontok, a kopoltyúívek alkotják • A csontos halaknál a kopoltyúív elülső részén több tüskesor található, változó hosszúságú tüskékből, amelyek együttesen a szájüreg felé egy szűrőt, úgynevezett kopoltyúkosarat alkotnak • A kopoltyú légzőfelszínét a kopoltyúlemezek alkotják, amelyek erekkel sűrűn átjárt bőrkitüremkedések
Légzés
• 1 kopoltyúlemezek • 2 tüskesor (kopoltyúfogak) • 3 kopoltyúív
Légzés
Légzés Egyes fajok járulékosan (akcesszorikusan), vagy szinte kizárólag légköri levegőt lélegeznek
• labirintkopoltyús halak • béllégzők csoportja • kopoltyúüreg tüdőszerű, zsák alakú kitüremkedései a légzőlabirintusok, amelyek a szájüreggel összeköttetésben állnak, biztosítják a vízen kívüli légzést
Keringés • A halak keringési rendszere egy vérkörű, a szíven csak vénás vér folyik keresztül • szívének részei: a pitvar és a kamra • A pitvar előtt egy nagy térfogatú, de vékony falú duzzanat, a vénás öböl található
Keringés • A szív működése közben előbb a vénás öböl, aztán a pitvar, majd a kamra húzódik össze (A kamrából kipréselt vér visszaáramlását billentyűpár akadályozza meg)
Keringés
Keringés Változó testhőmérséklet (poikiloterm) De: Különböző módszerek a testhőmérséklet szabályozására • Hideg égövi halak: fejlett szabályozás • Trópusi halak: fejletlen szabályozás
oldalvonal • A fejlettebb halak többségén egy meghatározott vonal mentén sorban állnak a pálcika formájú receptorok, amelyek a bőr és a pikkelyek alatt vékony, nyálkával telt csatornában foglalnak helyet • A halak jellegzetes térbeli távtapintó szerve
szájnyílás elhelyezkedése, mérete és alakja szintén igen változatos, az adott faj életmódját tükrözi • körszáj (pl.: ingolák) • végállású (pl.: lazacfélék) • felső állású (pl.: garda) • alsó állású (pl.: harcsaalakúak) • csúcsba nyíló (pl.: pontyalakúak)
Szájnyílás
