21.4.2015
Amniota
Fylogenetické postavení blanatých a plazů
1
21.4.2015
Amniota základní synapomorfie: • vejce s obaly • ztráta labyrintodontních zubů • tuk v kůži • metanefros • čelní kost se dotýká očnic • evoluce spánkových jam a jařmových oblouků
2
21.4.2015
Krevní oběh: obojživelníci vs. Amniota
3
21.4.2015
obojživelníci
Amniota
mechanismus dýchání
tlakový
podtlakový
plíce
jednoduché
členěné
trachea
–
+
kůže
tenká
silná
kůže
žláznatá
rohovatí
tuk v kůži
–
+
kožní deriváty
–
+
jařmové oblouky
–
+
spánkové jámy
–
+
obojživelníci
Amniota
žilný splav
+
–
srdeční násadec
+
–
komora
nedělená
dělená
koronární tepny
–
+
ledviny
opisthonefros
metanefros
močovod
Wollfova chodba
ureter
vnější ucho
–
+
hlavových nervů
10 párů
12 párů
býložravost
–
+
vaječné obaly
–
+
oplození
vnější
vnitřní
penis
–
+
larvální stadium
+
–
4
21.4.2015
Lebky amniotů: spánkové jámy & jařmové oblouky anapsidní, synapsidní, diapsidní (parapsidní + euryapsidní = ?) jařmové oblouky: horní (postorbitale + squamosum) dolní (maxillare + jugale + quadratojugale + quadratum) spánkové jámy
Fylogenetické vztahy lebek amniotů • postorbitální přepážka • antorbitální okno • mandibulární okno
5
21.4.2015
Fylogenetické vztahy lebek amniotů
Typy zubů
6
21.4.2015
Typy zubů
= alveolární – krokodýli, předci ptáků a savců, savci
haterie, agamy, chameleoni, hadi
většina recentních plazů – ještěrky, leguáni, scinkové, gekoni
Sauropsida vs. Synapsida
Sauropsida
Synapsida
lebka
diapsidní
synapsidní
chrup
nediferencovaný
diferencovaný
aktivita
denní
noční
typy čípků
4–5
2 (3 – primáti)
beta keratin
+
–
odpadní dusík
kyselina močová
močovina
Henleyova klička
–
+
7
21.4.2015
Želvy – Testudina
Lissamphibia Synapsida Diapsida Testudinidae (želvovití)
Testudina
Emydidae (emydovití) Cheloniidae (karetovití)
Cryptodira (skrytohrdlí)
Dermochelyidae (kožatkovití)
Amniota
Trionychidae (kožnatkovití)
Chelydridae (kajmankovití) Chelidae (matamatovití) Pelomedusidae (terekovití)
Pleurodira (skrytohlaví)
Karapax: rohovina vs. dermální kost
8
21.4.2015
Plastron: rohovina vs. dermální kost
Želvy
9
21.4.2015
Pleurodira vs. Cryptodira
10
21.4.2015
Jak ale želvy dýchají? • • • •
pohyby vnitřností pohyby hlavy sliznice ústní dutiny anální vaky
11
21.4.2015
Proč se želvám, lepidosaurům a obojživelníkům nemíchá okysličená a odkysličená krev?
diastola
systola
Shrnutí
CA = cavum arteriosum CV = cavum venosum CP = cavum pulmonale IVC = intraventricular canal AVV = atrioventricular valve LA = left atrium RA = right atrium MR = muscular ridge LAA = left aortic arch RAA = right aortic arch
12
21.4.2015
Určení pohlaví u plazů
Diapsida
Crocodylomorpha
Archosauria
Aves Sphenodontidae (haterie) Iguanidae (leguánovití)
Iguania
Agamidae (agamovití)
Gekkota
Chamaeleonidae (chameleonovití)
Autarchoglossa
Scleroglossa
Squamata (šupinatí)
Lepidosauria
Rhynchocephalia
Gekkonidae (gekonovití) Scincidae (scinkovití) Scincomorpha
Lacertidae (ještěrkovití) Teiidae (tejovití) Anguidae (slepýšovití)
Anguimorpha
Serpentes (hadi) Varanidae (varanovití)
13
21.4.2015
Lepidosauria vs. Archosauria Lepidosauria • transverzální kloakální štěrbina • rozeklaný jazyk (ne u všech ještěrů) • svlékání kůže v celku Iguana
Archosauria • svalnatý žaludek (ventriculus) • složitější plíce • bipedie
Sphenodon
Lepidosauria: úpravy diapsidní lebky primitivní stav druhotné modifikace postupné redukce jařmových oblouků
Petrolacosaurus (perm)
Sphenodon (recent)
14
21.4.2015
Lepidosauria: úpravy diapsidní lebky šupinatí – kinetická lebka mezera mezi quadratum vs. quadratojugale + zánik quadratojugale vymizení dolního jařmového oblouku Paliguana
Palaeagama
Crotaphytus
Lepidosauria: úpravy diapsidní lebky hadi – další zvýšení kraniální kineze oddělení postorbitale od squamosum vymizení horního jařmového oblouku
Serpentes
Amphisbaenia
15
21.4.2015
Vomeronazální orgán
16
21.4.2015
Antipredační strategie
• krypse • Batesiánské mimikry • Müllerovské mimikry • barvoměna • pomalý pohyb • autotomie
Autotomie: ocas nebo život!
17
21.4.2015
Autotomie
• mloci, haterie, ještěři, (pahadi), (hadi), hlodavci • benefits: přežití • costs: sociální status, růst, tukové zásoby
Haterie – Sphenodontidae • akrodontní zuby • ozubená: maxila, palatinum • temenní oko • krční i břišní žebra • koloniální (nory) • vokalizace • krepuskulární aktivita • kolonie mořských ptáků • hmyz, ptačí mláďata, vejce
18
21.4.2015
Šupinatí – Squamata • ukončený růst (predátoři hmyzu) • u živorodých – alantochoriální placenta • pleurodontní (akrodontní) zuby • partenogeneze • rodičovská péče • hemipenis ještěři • < 20g • 80% spp. hmyzožravých • 62x evoluce redukce končetin
Iguania vs. Scleroglossa
Iguania
Scleroglossa
predátoři
„sit and wait“
„widely foraging“
metabolismus při lovu
anaerobní
aerobní
teritorialita
+
–
home range
malý
velký
tělo
robustní
štíhlé
ocas
krátký
dlouhý
obrana teritoria
vizuální signály
feromony
smysly
zrak
čich
kořist
velká, rychlá
malá, pomalá
riziko predace
malé
velké
kdo je žere
„widely foraging“
„sit and wait“
19
21.4.2015
Leguánovití – Iguanidae
Iguana iguana Ctenosaura similis
20
21.4.2015
Gekonovití – Gekkonidae
Autumn K., Liang Y. A., Hsieh S. T., Zesch W., Chan W. P., Kenny T. W., Fearing R., Full R. J. 2000: Adhesive force of a single gecko foot-hair. Nature 405: 681–685.
21
21.4.2015
Gekonovití – Gekkonidae
Varanus komodoensis (Varanidae, Scleroglossa)
Brookesia nanus (Chamaeleonidae, Iguania)
22
21.4.2015
Hadi – Serpentes
Crotalus durissus Typhlopidae (slepákovití) ?
Boidae (hroznýšovití) •
Pythoninae (krajty)
•
Boinae (hroznýši)
•
Erycinae (hroznýšci)
Viperidae (zmijovití) Elapidae (korálovcovití)
Colubroidea
Colubridae (užovkovití)
Hadi – Serpentes • streptostylie • ztráta horního jařm. obl. • extrémně kinetická lebka • akrodontní zuby • typ ozubení – konvergence! • rozeklaný jazyk • párový vomeronazální orgán • hypapofýzy (u vejcožravých) • redukce volné končetiny • jen pravá plíce • chybí temenní oko • chybí moč. měchýř • ventrální šupiny
23
21.4.2015
Hadi: úprava diapsidní lebky
Typy ozubení u hadů (a) aglyfní (Python sebae – krajta) (b) opistoglyfní (Dispholidus typus – užovkovití) (c) opistoglyfní (Xenodon rhabdocephalus – –//–)
24
21.4.2015
Typy ozubení u hadů (d) solenoglyfní (Bitis arietans – zmijovití) (e) proteroglyfní (Dendroaspis jamesoni – mamba)
Vodnářovití – Hydrophiidae (Elaphidae) • nozdry – chlopně • příjem O2 kůží pod vodou • ventrální šupiny – více řad • živorodost
Pelamis platurus
25
21.4.2015
Pelamis platurus
Amblyrhynchus cristatus
Proč se hadi při žraní nezadusí?
26
21.4.2015
„Thecodontia“
Archosauria • antorbitální okno (fossa antorbitalis maxillaris) • očnice tvaru • thekodontní chrup • trend k bipedii • chybí otvor pro temenní oko
27
21.4.2015
Krokodýli – Crocodylomorpha
• sekundární tvrdé patro • dermální kosti • gastralia • thekodontní chrup • bránice • záklopky nozder • plovací blány • tendence k heterodontii • nepárový penis
Krokodýli – Crocodylomorpha
• gastralia
28
21.4.2015
Krokodýli – Crocodylomorpha
Krevní oběh krokodýlů: další z učebnicových bludů
29
21.4.2015
Co to je a kde je foramen Panizza?
Krevní oběh krokodýlů: k čemu to všechno slouží?
• klid: krevní tlak: pravá komora ≈ levá komora odkysl. krev (hodně vodíkových iontů) střevo (produkce HCl!) • aktivita: krevní tlak: pravá komora < levá komora obě aorty s okysličenou krví
30
21.4.2015
Krokodýlí množení • péče o potomstvo • všichni chrání hnízda • vokální komunikace rodič – potomek • pomáhání při líhnutí i po něm • sociální chování
Teplota a tělesná aktivita
31
21.4.2015
Ekologická úspěšnost suchozemských ektotermů malé změny designu široká valence hospodaření s vodou: • sauropsidi – urikotélní • boční nasální žlázy – exkrece soli
Ektotermie vs. endotermie: efektivita využití energie
32
21.4.2015
Ektotermie vs. endotermie: velikost & metabolismus rychlost metabolismu: ektoterm = 0.10 – 0.14 x endoterm kontinuum ektotermie–endotermie
Ektotermie vs. endotermie: rozdílné přístupy k životu • cost of endothermy • E-nároky endotermů limitují: velikost těla (řádově!) tvar těla (srov. želva, had) potravní zdroje využitelné ekologické niky
33
