ZOOLOGIE OBRATLOVCI
1. RNDr. Oldřich Sychra, Ph.D.
KMEN: STRUNATCI (CHORDATA) Bilaterálně souměrná, druhoústá coelomata, popsáno 49 000 druhů. základní znaky: Struna hřbetní (chorda dorsalis) N: trubicovitá – mozek a mícha, dorzálně! C: srdce nebo pulsující céva Žaberní štěrbiny Pravý (postanální) ocas
prvoústí
PODKMEN: PLÁŠTĚNCI (TUNICATA = UROCHORDATA) (2 000 DRUHŮ)
Výhradně mořští, solitérní nebo koloniální živočichové, žijící přisedle (sumky) nebo pelagicky (salpy, vršenky). P: pevný obal (plášť) z polysacharidu tunicinu. Chorda a nervová soustava – v dospělosti se redukují C: otevřená, V: chybí, R: hermafroditi (proterandrie), oplození vnější a vývoj nepřímý. Nepohlavně - pučením (vznik kolonií), častá je složitá metageneze. Třída: Sumky (1900 druhů), třída: Salpy (50 druhů), třída: Vršenky (60 druhů)
PODKMEN: BEZLEBEČNÍ (ACRANIA = CEPHALOCHORDATA) (30 DRUHŮ) Mořští živočichové Rybovitý tvar těla s ploutevním lemem. Chorda zachována po celý život T: hltan s funkcí žaberního koše (filtrace) C: uzavřená V: podobná protonefridiální soustavě ploštěnců R: gonochoristé, vývoj je nepřímý Zástupci: kopinatec plžovitý Dorůstá délky 5-6 cm. Modelový organismus.
PODKMEN: Obratlovci (VERTEBRATA) (47 000 druhů) V ČR OKOLO 570 DRUHŮ Ploutvovci - Pisces, primárně vodní živočichové - chybí krční oddíl páteře, končetinami jsou ploutve, dýchají pomocí žaber a srdce má jednu předsíň. Čtyřnožci - Tetrapoda, suchozemské třídy - mají krční páteř, původně mají pětiprsté končetiny, dýchají pomocí plic a jejich srdce má dvě předsíně.
Fylogeneze obratlovců
Lepidosauria
Diapsida plazi (Reptilia)
blanatí (Amniota)
kruhoústí?
VERTEBRATA
čtvernožci (Tetrapoda) nozdratí (Choanata) svaloploutví (Sarcopterygii) Osteognathostomata čelistnatci (Gnathostomata)
Archosauria
Biodiverzita
éra savců éra plazů
• extinkce – „éra plazů“
Anamnia obojživelníci savci
Lepidosauria
Archosauria
želvy šupinatí haterie krokodýli
ptáci dinosauři
plazi Čtyřnožci (Tetrapoda)
Amniota
Základní rysy stavby těla obratlovců Kůže - vícevrstevná - pokožka (ektoderm) a škára (mesoderm) Chromatofory (pigmentové buňky)
Deriváty kůže - šupiny paryb a ryb, krunýř želv, epidermální šupiny plazů, peří, rohovina zobáku a drápy ptáků, u savců - drápy, nehty, kopyta, bodliny, šupiny, rohy kožní žlázy - velké množství u obojživelníků málo u plazů, ptáků (pouze žláza kostrční), savci – potní, mazové, pachové a mléčné žlázy
Základní rysy stavby těla obratlovců Vnitřní kostra - chrupavčitá nebo kostěná Chorda dorsalis je silně redukovaná až zcela zaniká (1) kostra hlavy, (2) osní kostra, (3) kostra končetin vodní obratlovci - tvar ploutví (analogické orgány - ryby, ryboještěři, velryby). suchozemští - původně pětiprsté končetiny (redukce počtu prstů - pštrosi, kopytníci) (homologické orgány – končetiny kopytníků, letounů, kytovců)
typy obratlů
krkavčí kost (plazi, ptáci, ptakořitní)
Základní rysy stavby těla obratlovců Svaly Vodní obratlovci - segmenty – myomery. U suchozemských obratlovců segmentace mizí složité svalové skupiny - např. prsní sval u ptáků, svalovina končetin. Kosterní svalovina - příčně pruhovaná (rychlé stahy, ovládána vůlí). Savci - kožní svalovina - mimické svaly, souvislý kožní svalový vak (ježci, luskouni, někteří pásovci), bránice - plochý sval (oddělující dutinu břišní a hrudní výrazný podíl na dýchání).
Základní rysy stavby těla obratlovců Trávicí soustava dutina ústní (jazyk, zuby), hltan, jícen – vole (ptáci – dravci, hrabaví, měkkozobí), žaludek (u ptáků svalnatý a žlaznatý, u savců někdy předžaludek a žaludek - slez), tenké střevo, (1-2 slepá střeva, plazi, ptáci 2, savci 1) tlusté střevo, konečník, kloaka (obojživelníci, plazi, ptáci) nebo samostatný řitní otvor (ryby, savci). Játra (hepar) a slinivka břišní (pancreas), žlučník. Transport potravy – peristaltika stěn tr. tr. (ne řasinkový epitel).
sliznatky
paryby ryby
obojživelníci
ptáci
savci
Základní rysy stavby těla obratlovců Dýchací soustava žábry nebo plíce (i kůží nebo ústní sliznicí - ryby, obojživelníci). Žábry - primárně vodní obratlovci (ústí samostatně nebo jsou kryté skřelemi). bezčelistnatci 7 páry žaberních štěrbin, paryby 5, ryby 4, přídatné dýchací orgány – vnější žábry (např. u larev ocasatých obojživelníků), plicní vaky (u dvojdyšných ryb), plynový měchýř (vychlípenina jícnu, u některých ryb). Plíce u suchozemských obratlovců hrtan, průdušnice, průdušky, (ptáci - vzdušné vaky)
primitivní a pokročilý obojživelníci plazi
savci
Základní rysy stavby těla obratlovců Cévní soustava uzavřená síť cév (tepny - arteriae a žíly – venae). Srdce - svalová pumpa * primárně vodní - žilný splav, předsíň, komora, srdeční, tepenný násadec. Odkysličená krev ze srdce do žaber. * ocasatí obojživelníci přepážka v oblasti předsíně naznačena vyvinutá je u žab, ale komora je pouze jedna. * komorová přepážka až u želv, u krokodýlů téměř úplná. * úplně anatomicky i funkčně nezávislé komory u ptáků a savců (okysličená krev v levé K a S, odkysličená v pravé)
ryby
dvojdyšné ryby
obojživelníci
plazi
savci
Základní rysy stavby těla obratlovců Nervová soustava centrální nervová soustava (CNS = mozek a mícha) periferní nervová soustava (mozkové a míšní nervy a vegetativní nervový systém). Mozek - koncový mozek, mezimozek, střední mozek, mozeček a prodloužená mícha. Z mozku vystupuje 8 (u bezčelistnatců), 10 (u ryb, obojživelníků) až 12 (u plazů, ptáků, savců) párů mozkových nervů.
Mícha - každý segment dva páry míšních nervů (dorzální senzitivní funkce (dostředivá dráha); ventrální - funkce motorická (odstředivá dráha)). Vegetativní nervstvo - dva protichůdně působící systémy – sympatikus (aktivuje) a parasympatikus (tlumí).
Endokrinní systém (žlázy s vnitřní sekrecí) - hormonální regulace (patrně evolučně starší, protože se s ním setkáváme již u hub, kde morfologicky diferencovaná nervová soustava ještě chybí). Hormony vylučovány do krve. Řídící funkce – hypofýza, hypotalamus
Základní rysy stavby těla obratlovců Smyslové orgány. Georeceptory – vnímání polohy - blanitý labyrint ve vnitřním uchu (tři váčky s obrveným smyslovým epitelem, vyplněné endolymfou (hlemýžď u savců). Vnímání pohybu a jeho změn - zajišťují tři (u bezčelistnatců dva) polokruhové kanálky Sluch (akustický orgán) až u suchozemských živočichů. Střední ucho - většina obojživelníků, plazi a ptáci - jedna sluchová kůstka; savci tři kůstky naléhající na bubínek. Echolokace – letouni, kytovci.
Ryby - vnímání (i tvorba) zvuku - plynový měchýř citlivý na zvukové vibrace - tzv. Weberův aparát (systém modifikovaných částí prvních obratlů a žeber – spojení plynového měchýře a vnitřního ucha).
Základní rysy stavby těla obratlovců Zrak - komorové oko (bělima, rohovka, cévnatka, řasnaté těleso s čočkou, duhovka, sítnice se světločivnými buňkami – tyčinkami (vnímání světelné intenzity) a čípky (barevné vidění), oční víčka, oční žlázy a slzný kanálek, splývání víček (hadi, gekoni). * redukce očí Chuť a čich. Chuťové buňky - papily nebo pohárky na sliznici dutiny ústní, jazyka a hltanu Čichové buňky – v čichových jamkách hlavy (druhotně kontakt s dutinou ústní a dýchací soustavou). Jacobsonův orgán - vnímání pachů, které přichází se slinami z dutiny ústní (u některých obojživelníků, plazů a savců). Specializované termoreceptory registrující infračervené záření (např. u chřestýšů).
Základní rysy stavby těla obratlovců Vylučovací soustava. * Ledviny (holonefros - larvy mihulí; pronefros - mihule, některé ryby a larvy obojživelníků; mezonefros - většina ryb a dospělí obojživelníci (vytvoření Bowmanova váčku - vznik nefronu); metanefros - Amniota). * nefron = glomerulus (klubko kapilár) + Bowmanův váček * konečný odpadní produkt metabolismu dusíku 1) amoniak (amonotelní – ryby, larvy obojživelníků, vodní plazi) 2) kyselina močová (urikotelní - suchozemští plazi, ptáci), 3) močovina (ureotelní – dospělí obojživelníci, vodní plazi, savci).
Základní rysy stavby těla obratlovců Rozmnožovací soustava Gonochoristi – pohlavní dimorfismus, (hermafroditi - výjimky ryby, plazi). samci - varlata (testes), primární močovod (Wolffův vývod); samice - vaječníky (ovaria – u ptáků funkční jen levý), vejcovody, děloha. Anamnia oplození obv. vnější (vajíčko bez plodových obalů), vazba na vodu Amniota oplození vnitřní – kopulace * párová vychlípenina kloaky (hemipenis - hadi a ještěři), * penis (želvy, krokodýli, někteří ptáci, savci * penisová kost - hlodavci, někteří letouni, šelmy).
Základní rysy stavby těla obratlovců Amniota vajíčko chráněno (2 zárodečné obaly – amnion (vnitřní), chorion = seróza (vnější) + allantois – fce vylučování) • vejcorodost (oviparie), • vejcoživorodost (ovoviviparie), • živorodost (viviparie) - vznik placenty (vyživuje plod a odvádí produkty metabolismu)
Infrakmen: Kruhoústí (Cyclostomata) Struna hřbetní i u dospělců. 7 párů žaberních otvorů, nepárový ploutevní lem Třída: Sliznatky (Myxinoidea) (30 druhů) Mořské. Živí se bezobratlými, v dospělosti i mrtvými nebo poraněnými rybami. Zástupci: sliznatka velká, sliznatka cizopasná Třída: Mihule (Petromyzontida) (41 druhů) Ústa s přísavným diskem a rohovitými zoubky. V dospělosti potravu nepřijímají nebo parazitické Vývoj nepřímý - larva minoha (filtruje potravu) Některé druhy jsou anadromní, jiné jen sladkovodní. Zástupci: mihule potoční; mihule ukrajinská.
Infrakmen: Čelistnatci (Gnathostomata) čelisti - přeměnou prvního žaberního oblouku. Mají vytvořeny párové končetiny. Třída: Paryby (Chondrichthyes) Mořští, vzácně sladkovodní. Kostra - chrupavčitá, chorda zachovaná a prostoupená těly obratlů,plakoidní šupiny – v čelistech zuby, ploutve - párové (prsní, břišní) a nepárové (řitní, hřbetní, ocasní) Nemají plynový měchýř. Oplození je vnitřní (kopulační orgány samců z břišních ploutví) vejcorodé, vejcoživorodé i živorodé (žloutková placenta), Podtřída: Chiméry (Holocephali) Podtřída: Příčnoústí (Elasmobranchii) žraloci a rejnoci 5 – 7 žaberních štěrbin dobrý sluch a čich, postranní čára. rejnoci - elektrické výboje nebo jedové trny. Zástupci: žralok obrovský, žralok bílý, máčka skvrnitá, rejnok hladký, rejnok krátkoocasý, manta
Třída: Paprskoploutví (Actinopterygii) dříve třída ryby (Osteichthyes) (40 řádů, 430 čeledí, asi 28 500 druhů) mořské, sladkovodní, tažné - anadromní z moře do řek (např. losos obecný), katadromní - opačně (např. úhoř říční).
Rybí pásma – pstruhové, lipanové, parmové, cejnové kostěné šupiny – (ze škáry) cykloidní, ktenoidní. Ploutve - paprsky – nepárové (hřbetní, ocasní, řitní, tuková ploutvička) a párové (prsní, břišní) Ocasní ploutev homocerkní, difycerkní, heterocerkní Smysly - čich, zrak, sluch (Weberův aparát) postranní čára - informace o pohybu vody plynový měchýř orgán dýchací nebo rezonanční Ryby jsou obvykle gonochoristé, hermafroditismus se vyskytuje výjimečně. Většina rybích druhů je oviparních a oplození je vnější (tření). vzácněji ovoviviparie nebo viviparie (vnitřní oploz.). Trdliště, jikry, mlíčí, plůdek, zřídka péče o potomstvo
Podtřída: Chrupavčití (Chondrostei) Řád: Jeseteři (Acipenseriformes) protáhlá hlava, rypec, se spodními ústy a vousky - bentofágové. Ocasní ploutev - heterocerkní, ganoidní šupiny. hospodářsky nejcennější druhy ryb - maso a jikry (černý kaviár) = ohrožení Zástupci - vyza velká (Huso huso) délka 8 m a hmotnosti až 3200 kg, věk přes 100 let, jeseter hvězdnatý (Acipenser stellatus), jeseter malý (Acipenser ruthenus), veslonos americký (Polyodon spathula) délka 2 m a hmotnosti 90 kg
Podtřída: Kostnatí (Neopterygii) sleď obecný Řád: Holobřiší - úhoř říční, larvy tzv. monté Řád: Bezostní - sardel obecná, sleď obecný, sardinka obecná, šprot obecný Řád: Máloostní - čeleď: kaprovití- kapr obecný, lín obecný, amur bílý, karas obecný, parma obecná, cejn velký, bolen dravý, plotice obecná, hrouzek obecný, střevle potoční, hořavka duhová Akvarijní ryby: kardinálka čínská, parmička čtyřpruhá, dánio pruhované kapr
dánio pruhované
hrouzek
parmička čtyřpruhá
Podtřída: Kostnatí (Neopterygii) Řád: Trnobřiší - piraňa obecná, tetra neonová -neonka Řád: Sumci - sumeček americký, sumec velký, krunýřovec mnohotrnný, pangas Řád: Štiky - štika obecná Řád: Lososi - losos obecný, pstruh obecný, hlavatka obecná, lipan podhorní. Řád: Hrdloploutví - mník jednovousý, treska obecná, treska pestrá, mník mořský.
tuková ploutvička
lososi treska obecná
Podtřída: Kostnatí (Neopterygii) Řád: Halančíkovci - živorodka duhová - ”paví očko”, mečovka mexická Řád: Volnoostní - koljuška tříostná, koníček tečkovaný Řád: Ostnoploutví - okoun říční, candát obecný, akvarijní – cichlidy (skalára amazonská, terčovec červený), bojovnice, rájovec, čichavec mořské - tuňák pruhovaný, tuňák obecný, makrela obecná Řád: Platýsi - platýs bradavičnatý, kambala, jazyk obecný
Decimování populací moř. ryb a žraloků nadměrným rybolovem, devastace dna, ohrožení dříve hojných druhů (treska obecná aj.), nezáměrné hubení delfínů, želv, albatrosů atd.
Třída: Svaloploutví (Sarcopterygii) klíčový význam pro vývoj tetrapodů – fosilní vějířoploutví (Rhipidistia) Podtřída: Lalokoploutví (Coelacanthimorpha) latimérie podivná (Latimeria chalumnae), živá zkamenělina (prvohory), poprvé ulovena v roce 1938.
Podtřída: Dvojdyšní (Dipnoi) - žábry a jeden nebo dva plicní vaky (vychlípenina hřbetní části trávicí trubice) (6 druhů). Zástupci: bahník americký, bahník východoafrický, bahník australský
Název: vnitřní nozdry = choany
Antennariidae Ogcocephalus darwini
Třída: Obojživelníci (Amphibia) 4 800 druhů ektotermní (poikilotermní) - tělesná teplota je proměnlivá kůže – množství žláz (často jedovatý sekret - aposematické zbarvení - výstraha) oplození vnější (žáby) i vnitřní (červoři, ocasatí - spermatofor), vejcorodí i živorodí (vzácně), nepřímý vývoj s vodními larválními stadii, Larvy (pulci) dýchají žábrami, dospělci většinou plícemi, kožní dýchání. Hlasový orgán žab - hlasivkové blány, rozechvívané proháněním vzduchu mezi plícemi a ústní dutinou. Rezonanční vaky na hrdle nebo po stranách hlavy. U larev - proudový orgán - udržování rovnováhy a postoje, vnímá vlnění ve vodním prostředí.
Řád: Červoři (Gymnophiona) skupina tropických obojživelníků (160 druhů)
Řád: Ocasatí (Caudata) 130 druhů Zástupci: mlok skvrnitý, čolek obecný, čolek velký, čolek horský, žebrovník Waltlův, velemlok čínský, pamlok sibiřský, macarát jeskynní, axolotl mexický
neotenie - pohlavní dospělost larev
Řád: Žáby (Anura) 4400 druhů rozmnož. - jaro, voda, páření – amplexus Zástupci: Kuňka obecná, blatnice skvrnitá, ropucha obecná, ropucha zelená, ropucha obrovská, rosnička zelená, skokan hnědý, skokan skřehotavý, největší je skokan (Conraua goliath). Čeleď: Pralesničkovití (Dendrobatidae) - tzv. šípové žáby, pipa americká, drápatka vodní (labor. chovy, experimenty)
