Obojživelníci (Amphibia)

14.4.2015

Obojživelníci (Amphibia)

Zásadní momenty evoluce obratlovců sliznatky (Myxinoida) Cyclostomata

mihule (Petromyzontida) paryby (Chondrichthyes) paprskoploutvé ryby (Actinopterygii) svaloploutvé ryby (Sarcopterygii) obojživelníci (Amphibia)

1 2

3 4

Přednáška – Zoologie obratlovců

Oldřich Kopecký [email protected]

1. Craniata – vznik lebky

- na zemi už byly rostliny a hmyz - v atmosféře bylo okolo 35 % O2

4. Tetrapoda – čtyři nohy

Dobytí souše Rozdíly vodního a terestrického prostředí

gravitace

voda

souš

nevýznamná

podstatná

prostředí

stabilní

nestálé

tělesné tekutiny

osmóza

evaporace

"průtoková"

"přílivová"

možná

nemožná

ventilace elektrorecepce

Dobytí souše

plazi (Reptilia), ptáci (Aves), savci (Mammalia)

2. Gnathostomata – vznik čelisti 5. Amniota – tři zárodečné obaly 3. Osteognathostomata – osifikace kostry

Dobytí souše - “prvohory“ - Devon (před 417- 354 mil. let)

5

oči

na blízko

na dálku

uši

na dálku

na blízko

II) Rozvoj žeber

Změny na kostře I)

Zlepšení spojení obratlů – zygapofýzy

1 You created this PDF from an application that is not licensed to print to novaPDF printer (http://www.novapdf.com)

14.4.2015

III) Lebka – zjednodušování stavby

IV) Končetiny

– uvolnění lopatkového pásma (cleithrum) – konec nasávání potravy – jazylka (hyoid) – sluch – střední ucho (columella)

Dobytí souše

Dobytí souše

Původ obojživelníků

Tiktaalik roseae

Další změny -

dýchání zrak krevní oběh

Eusthenopteron (380 mil.let)

Ichtyostega (363 mil.let)

- objeven v roce 2004 po 5 letech hledání - ostrov Ellesmere v Kanadě - Daeschler, Shubin, Jenkins

Tiktaalik (375 mil.let) Země v Devonu


14.4.2015

Tiktaalik roseae - rybí znaky: žábry, šupiny - znaky tetrapodů: žebra, pohyblivý krk, plíce - žil v mělké tekoucí sladké vodě - predátor - na souš – únik před predátory

Je Tiktaalik opravdu přechodným článkem ?

Moderní obojživelníci (Lissamphibia)

Grzegorz Niedźwiedzki et al. 2010: Tetrapod trackways from the early Middle Devonian period of Poland. Nature 463: 43-48

- dříve Amphibia - Lissamphibia = korunový taxon žijících skupin - Amphibia = všichni žijící + předci (Temnospodyli a Albanerpetontidae) - apomorfie moderních obojživelníků (malé tělo, pedicelátní zuby,...) totiž vymřelí předci nesdílejí

- stáří 385 mil.let, moře ... - stopy je těžké správně interpretovat - zvíře které stopy zanechalo až 2,5 m

Mastodonsaurus

vs.

Původ moderních obojživelníků

Původ moderních obojživelníků - “prvohory“ – Perm (248 mil. let) nej † - ochlazování klimatu - neotenie larev Temnospondyli


14.4.2015

Kladogram moderních obojživelníků (Lissamphibia)

6000 druhů

600 druhů

180 druhů

Morfologie KOSTRA - lebka – široká, zploštělá, bikondylní, kosti redukované, zvětšení očnic, sekundární patro ne, jazylka - páteř – 6 – 285 obratlů, 1 krční obratel atlas - žebra volná, na sternum (jen žáby) se nenapojují SVALY - červoři a ocasatí – myomery - nejmasivnější musculus dorsalis trunci, svaly nohou - musculus rectractor bulbi KŮŽE - propustná, vaskularizovaná, nerohovatí, pigmentace - hlen, jedy

parotidy

Morfologie TRÁVÍCÍ SOUSTAVA - jazyk – zakrnělý vs. vymrštitelný - zuby – stopkovité, homodontní, polyfyodontní - žaludek – nediferencovaný - střevo – ústní do kloaky, dlouhé dle potravy pulci vs. adulti DÝCHACÍ SOUSTAVA - plícemi – nemají hrudní koš – bukální pumpování - kůží – hlavní u mločíků, ocasatek, vodnic doplňkové u všech - žábrami – plně vodní čeledi – macaráti, úhoříci, surýni CÉVNÍ SOUSTAVA - velké změny během metamorfózy - srdce - 2 předsíně, 1 komora - erytrocyty - velké (100 μm) a s jádrem


14.4.2015

Morfologie NERVOVÁ SOUSTAVA - mozek – střecha středního mozku, tectum mesencephali – mozeček cerebellum malý - 10 párů hlavových nervů UROGENITÁLNÍ SOUSTAVA - ledviny - různého typu – holonefros, opistonefros - močový měchýř až za kloakou – osmoregulační funkce - Müllerovy chodby – produkce vaječných obalů, příp. zde probíhá vývoj zárodků

Hibernace - ektotermní - v oblastech se sezónním klimatem

Aestivace + hospodaření s vodou Listovnice zručná (Phyllomedusa sauvagei)

- v podzemních úkrytech Pamlok sibiřský (Salamandrella keyserlingi)

Skokan lesní (Rana sylvatica)


14.4.2015

Červoři (Apoda, Gymnophiona) - tropické a subtropické rozšíření - 3 čeledi, 180 druhů pačervorovití (Rhinatrematidae) červorovití (Ichthyophiidae) cecíliovití (Ceaciliidae)

- pletence i končetiny chybí, protáhlé tělo - jen pravá plíce - střední ucho chybí - oči redukované - žijí pod zemí nebo ve sladké vodě - hlavním smyslem čich, “tykadélka“ spojená s Jacobsonovým orgánem

Ocasatí (Caudata, Urodela)

- vnitřní oplození, phallodeum - vývoj přes larvu, přímý z vajíčka, přes 50 % druhů živorodost - živorodé druhy – v oviduktech, pseudoplacenta, výživa zárodku - samice 5 % druhů hlídá snůšku nebo čerstvě narozená mláďata

- rozšíření zejména na severní polokouli - rovník překračují jen mločíkovití v J. Americe

- 9 čeledí, cca 600 druhů Velemlokovití (Cryptobranchidae) Pamlokovití (Hynobiidae) Surýnovití (Sirenidae) Macarátovití (Proteidae) Axolotlovití (Ambystomatidae) Mlokovití (Salamandridae) Mlokánkovití (Rhyacotritonidae) Úhoříkovití (Amphiumidae) vnitřní oplození spermatofor

Mločíkovití (Plethodontidae)


14.4.2015

-

4 stejné končetiny + ocas absence středního ucha – sluch přes operculare hlavním smyslem čich larvy dravé

- plně vodní formy

O2 příjem CO 2 výdej

surýnovití, velemlokovití, macarátovití, úhoříkovití - střídající vodu-souš pamlokovití, axolotlovití, mlokovití, mlokánkovití

Mločíkovití (Plethodontidae)

- plně suchozemské formy většina druhů čeledi mločíkovití

Potomstvo - vývoj z vajíčka přes larvu = většina čeledí - vývoj přímý = většina druhů čeledi mločíkovití - živorodost = Salamandra, Lyciasalamandra (mlokovití)

Regenerace

Pedomorfóza - zrychlení vývoje reprodukčních orgánů = progeneze - zpomalení vývoje somatických orgánů = neotenie - obligátní: surýnovití, macarátovití, úhoříkovití, velemlokovití

Anamnia

Aminota

- schopní regenerovat i nervovou

- fakultativní: mlokovití, axolotlovití, mločíkovití

tkáň - i smyslové buňky - formace kmenových buňek fibroblastů - blastema vs. jizva - “ERK pathway“

Amplexus vs. zásnubní tance

Rozmnožování - oplození: vnější vs. vnitřní (viz kladogram) - vnitřní – spermatofor –› spermatéka


14.4.2015

Amplexus vs. zásnubní tance - druhově specifické - samice není monopolizována

pohlavní dimorfismus, lek

Axolotlovití (Ambystomatidae) explosive breeding

Mločíkovití (Plethodontidae) snapping

♂ retní žláza (mental gland)

Péče o potomstvo - většina druhů péči neprojevuje - obecně vyšší v tekoucí vodě (velemlokovití, pamlokovití, macarátovití, axolotlovití, mločíkovití)

Obrana před predátory - krypse - kousání - aposematické zbarvení - postoje - autotomie - ...regenerace

- téměř univerzální na souši (úhoříkovití, axolotlovití, mločíkovití)


14.4.2015

Žáby (Anura, Salientia) 25 - 47 čeledí, cca 6000 druhů

Roelants et al. 2007

- krom Arktidy a Antarktidy celý svět

Frost et al. 2006

- obratlů jen 5 – 9 + urostyl - žebra nemají - srůsty kostí – radioulna, tibiofibula, frontoparietale,... - nemají ocas - hlavním smyslem zrak a sluch - většina střídá vodu-souš, některé suchozemské i plně vodní - larvy většinou býložravé

Rozmnožování oplození vnější drtivá většina druhů

oplození vnitřní jen 34 druhů ocasatka (Ascaphus) ropuchy (Nimbaphrynoides,...) bezblanky (Eleutherodactylus)

pářící mozoly


14.4.2015

Vokalizace

Kvákání druhově specifické =

kladogramy ze songramů

Rosnička pracovitá (Hypsiboans boans)

Listonos žábožravý (Trachops cirrhosus)

Satelitní samci

Parosnička karolínská (Microhyla carolinensis)

Parosnička olivová (Microhyla olivacea)

- vokalizace energeticky náročná

posun znaků

- větší samec = silnější hlas - volat vs. hledat - rosničkovití, ropuchovití, skokanovití,...

4000 Hz, C 3500 Hz, A

3000 Hz, F

3500 Hz, A

W.F. Blair 1955: Mating call and stage of speciation in the Microhyla olivacea Microhyla carolinensis complex. Evolution 9: 469 - 480


14.4.2015

konvergence

Hylodes, Brazílie

Rozmnožování kladení vajec - vývoj - přes larvu (pulce) = většina čeledí

Hyla, Venezuela

- přímý = ropušenkovití (Brachycephalidae) máhénkovití (Sooglossidae) kvikuňkovití (Arthroleptidae) parosničkovití (Microhylidae) r. Eleutherodactylus - živorodost 3 druhy = Eleutherodactylus jasperi r. Nimbaphrynoides

Staurois, Borneo

Létavkovití (Rhacophoridae)

Hvízdalkovití (Leptodactylidae), paropuchovití (Myobatrachidae) Rosničkovití (Hylidae), Rosněnkovití (Centrollenidae), Létavkovití (Rhacophoridae)

Nosatkovití (Cycloramphidae), Leiopelmovití (Leiopelmatidae), ropušenkovití (Brachycephalidae), máhénkovití (Sooglossidae), kvikuňkovití (Arthroleptidae),...

listové hnízdo r. Phyllomedusa

většina čeledí

Péče o potomstvo - hlídání vajíček – u 50 % čeledí

Rosněnkovití (Centrolenidae) Rosněnka Veleriova (Hyalinobatrachium valeroi)


14.4.2015

Ropuškovití (Alytidae) Ropušky (r. Alytes)

Hvízdalkovití (Leptodactylidae) Hvízdalka ostrovní (Leptodactylus insularum)

Pralesničkovití (Dendrobatidae)

Chůvničkovití, Vakorosničkovití (Hemiphractidae) Chůvnička malá (Flectonotus pygmaeus)

Prasatkovití (Hemisotidae) Prasatka mramorovaná (Hemisus marmoratus)

Pralesničkovití (Dendrobatidae) Pralesnička drobná (Dendrobates pumilio)

Pralesnička síťkovaná (Dendrobates reticulatus)


14.4.2015

Pipovití (Pipidae) Pipa americká (Pipa pipa)

Chůvničkovití, Vakorosničkovití (Hemiphractidae) Vakorosnička rohatá (Gastrotheca cornuta)

Paropuchovití (Myobatrachidae) Tlamorodka zázračná (Rheobatrachus silus)

Paropuchovití (Myobatrachidae) Paropucha vačnatá (Assa darlingtoni)

Nosatkovití (Cycloramphidae) Nosatka Darwinova (Rhinoderma darwini)

Obrana před predátory - pulci – shlukování, toxicita, fyziologické a barevné změny Rosnička crvčivá (Acris crepitans)


14.4.2015

Obrana před predátory

Pablatnice nosatá (Megophrys nasuta)

Obrana před predátory

Krypse

obranné chování

Rosnička bělopruhá (Hyla cinera)

Kuňky (r. Bombina) Bezrohatky (r. Lepidobatrachus)

Hvízdalka Natteterova (Eupemphix natteteri) Kasina Lamoteova (Kassina lamottei)

Drsnokožka poznamenaná (Theloderma asperum)

Drsnokožka kornatá (Theloderma corticale)

Obrana před predátory toxicita – aposematické zbarvení – mimikry

Atelopus proměnlivý (Atelopus varius)

Pralesnička strašlivá (Phyllobates teribilis)

Pralesnička zaparova (Allobates zaparo)

Ropucha obecná (Bufo bufo)

Rohatky (r. Ceratophryna)

Obrana před predátory pomoc od sousedů...

Pralesnička žlutoskvrnná (Epipedobates bilinguis) Ropucha zlatá (Bufo periglenes)

Pralesnička menší (Epipedobates parvulus)

Parosnička pavoučí (Chiasmocleis ventrimaculata)


Obojživelníci (Amphibia)

Recommend Documents