Biologia w liceum: Dział 11 - Zwierzęta

Mój były kot - Loluś

Zwierzęta jako pierwsze organizmy wykształciły tkanki. Animalia odżywiają się cudzożywnie w przeciwieństwie do roślin, które potrafią same wytworzyć życiodajną glukozę. Dlaczego grzybów nie zaliczamy do królestwa zwierząt? Ponieważ nie wytworzyły one tkanek. Natomiast co ciekawe grzybom bliżej do zwierząt niż roślin, razem z Animalia tworzą supergrupę Opisthokonta. Członkowie tej grupy wyróżniają się występowaniem tylnej wici u gamet. Przodkami zwierząt i grzybów były właśnie jednokomórkowe protisty, które nie posiadały plastydów i miały zdolność magazynowania glikogenu oraz ich wici były ułożone na tylnym biegunie.

Zwierzęta to bardziej zóżnicowane królestwo od roślin. Wg artykułu na Wikipedii, badacze wydzielili 38 typów zwierząt. Są to

Acanthocephala (Kolcogłowy) - opisano 1150 gatunków tych bezkręgowych, pasożytów. Od 1,5 mm do 5 mm. W Polsce mamy przedstawicieli 30 gatunków.
Annelida (Pierścienice) - żyje 17 tysięcy gatunków, w Polsce odnaleziono 300. Bezkręgowce o wydłużonym ciele, odżywiają się poprzez różnorakie sposoby (drapieżniki, pasożyty, saprofagi), w większości to zwierzęta morskie.

Alvinella pompejana, pierścienica. Źródło: ARKive

* Echiura (Szczetnice) - 150 gatunków morskich zwierząt o symetrii dwubocznej. “przez długi czas klasyfikowana w randze typu, a obecnie coraz częściej w randze gromady w typie pierścienic”.

Arthropoda (Stawonogi) - wyróżniono 1 milion 100 tysięcy gatunków. Pierwouste bezkręgowce, ciało podzielone na segmenty, szkielet zewnętrzny. W Polsce spotkamy aż 31 tysięcy gatunków stawonogów.
Brachiopoda (Ramienionogi) - 330 gatunków, tysiące wymarłych, zwierzęta morskie, bezkręgowce, dochodzą do 9 cm. Dymorfizm płciowy nie występuje, jednak zwykle są rozdzielnopłciowe. Są filtratorami.

Spiriferina rostrata, ramienionóg. Źródło: Wikipedia
Bryozoa (Mszywioły) - około 5 tysięcy gatunków, zwierzęta wodne, bezkręgowce. W Polsce występuje prawie 20 gatunków tej grupy.
Chaetognatha (Sześcioszczęki) - odkryto 130 gatunków. Są to drapieżne bezkręgowce pierwouste, od 2 mm do 12 cm. W Morzu Bałtyckim występują dwa gatunki. Dwuboczna symetria.
Chordata (Strunowce) - odkryto około 70 tysięcy gatunków, wtórouste o symetrii dwubocznej, posiadają strunę grzbietową, część z nich to kręgowce. W Polsce około 700 gatunków.
Cnidaria (Parzydełkowce) - ponad 10 tysięcy gatunków, ich typową cechą jest posiadanie knidoblastów, czyli komórek, które przekształcają się w komórki parzydełkowe. Mają od kilku milimetrów do paru metrów. Zamieszkują środowiska wodne, są bezkręgowcami. W Polsce odkryto 30 gatunków tych zwierząt.

Physalia physalis, parzydełkowiec. Źródło: ARKive
Ctenophora (Żebropławy) - wyróżnia się około 100 gatunków. W naszym morzu żyje jedynie jeden gatunek. Od kilku centymetrów od półtorametra. Są bezkręgowymi drapieżnikami. Często posiadają zdolność do bioluminescencji, czyli świecenia. Dwuboczna symetria.
Cycliophora (Lejkogębce) - odkryto 2 gatunki. Zwierzęta morskie, bezkręgowce. Otwór gębowy otoczony wiciami. Ich cykl rozwojowy związany jest z homarami. Dwuboczna symetria.
Dicyemida - od 0,5 mm do 7 mm, pasożyty głowonogów (Cephalopod).
Echinodermata (Szkarłupnie) - opisano 7 tysięcy gatunków żyjących i 13 tysięcy wymarłych [tu ciekawe, bo Wikipedia angielska podaje liczbę 70.000, lecz inne źródła mówią o 7 tysiącach], wtórouste bezkręgowce, posiadają wewnętrzny szkielet wapienny. W Polsce tylko 2 gatunki.

Strongylocentrotus purpuratus, szkarłupnie. Źródło: ARKive
Entoprocta (Kielichowate) - około 150 gatunków, żują w środowisku wodnym, nie przekraczają 7 mm.
Gastrotricha (Brzuchorzęski) - 700 gatunków, do 3 mm. Wodne bezkręgowce oczywiście. W Polsce około 120.
Gnathostomulida (Szczękogębe) - około 100 gatunków, rosną do 4 mm. Posiadają aparat szczękowy.
Hemichordata (Półstrunowce) - “typ bezkręgowych, morskich zwierząt wtóroustych o cechach morfologicznych zbliżonych do strunowców (stąd nazwa typu), natomiast w rozwoju zarodkowym wykazujących cechy wspólne ze szkarłupniami”.

Saccoglossus, półstrunowiec. Źródło: Wikipedia
Kinorhyncha (Ryjkogłowy) - około 150 gatunków drapieżnych bezkręgowców, mają pięć lub sześć haczyków ułożonych na głowie. Ich ciało podzielone jest na segmenty.
Loricifera (Kolczugowce) - odkryto ok. 200 gatunków, bezkręgowce, do 1 mm, pierwoust, rozdzielnopłciowe.
Micrognathozoa (Drobnoszczękie) - poznano 1 żyjący gatunek. Zwierze morskie, bezkręgowiec.
Mollusca (Mięczaki) - wyróżniono 130 tysięcy gatunków. Zwierzęta pierwouste, bezkręgowe. W Polsce mamy około 270 gatunków mięczaków.

Trachycystis clifdeni, mięczak. Źródło: ARKive
Monoblastozoa (Jednowarstwowce) - tylko 1 gatunek został opisany w 1892 roku, do tej pory nie udało się napotkać na drugi. Zwierze liczyło około 150 komórek. Posiadało otwór gębowy i odbytowy, miało symetrię dwuboczną.
Myxozoa (Myksosporidiowce) - ponad 1300 opisanych gatunków. Wodne pasożytujące mikroorganizmy zwykle od 10 μm do 20 μm. Krewni parzydełkowców.
Myzostomida (Krążkokształtne) - około 170 gatunków. “Współczesne badania dają – w zależności od przyjętych metod – różne, a nierzadko sprzeczne wyniki. Według nich krążkokształtne mogą być uwstecznionymi morfologicznie pierścienicami (prawdopodobnie wywodzącymi się od wieloszczetów). Tym tłumaczony jest brak segmentacji ciała zarówno u postaci dorosłych, jak i u larw. Jednak część badań opartych o analizy genetyczne przeczy przynależności”.
Nematoda (Nicienie) - ponad 28 tysięcy zostało opisanych. Większość z nich to pasożyty zwierząt i roślin. W Polsce mniej więcej 1300 gatunków.
Nematomorpha (Nitnikowce) - ponad 350 gatunków jest poznanych. Ich nitkowate ciała mogą być bardzo długie (do paru metrów). Larwy prowadzą pasożytniczy tryb życia. Występowanie 11 gatunków stwierdzono w Polsce.

Paragordius tricuspidatus, nitkowiec. Źródło: Wikipedia
Nemertea (Wstężnice) - co najmniej 1100 gatunków. W większości zwierzęta wodne. Mają długi, wysuwany, chwytny ryjek. Są oczywiście bezkręgowcami. 2 gatunki żyją na terenie Rzeczypospolitej.

Parborlasia corrugatus, wstężnica. Źródło: Wikipedia
Onychophora (Pazurnice) - posiadają cechy pierścienic i stawonogów. Mogą osiągnąć 15 cm. Żyją na lądzie.Oddychają tchawkami, a ich ciało pokrywa chityna.
Orthonectida (Prostopływce) - około 20 gatunków. Morskie bezkręgowce, pasożyty innych bezkręgowców.
Phoronida (Kryzelnice) - niewielkie, morskie bezkręgowce.
Placozoa (Płaskowce) - 1 gatunek. Brak symetrii, rozbudowany aparat Golgiego i duże wodniczki.
Platyhelminthes (Płazińce) - znamy około 20 tysięcy gatunków. Pochodzą od parzydełkowców, dwuboczna symetria, brak jam ciała, trzywarstwowce. Około 850 gatunków żyje w Polsce.
Porifera (Gąbki) - odkryto 8 tysięcy gatunków. Należą do nibytkankowców. Są to najstarsze organizmy wielokomórkowe, nie tworzą tkanek. Żyją w środowisku wodnym, mają duże zdolności regeneracyjne. W Polsce żyje 9 gatunków gąbek.
Priapulida (Niezmogowce) - morskie drapieżniki o symetrii promienistej. Przeciętnie mają kilkanaście centymetrów. W Bałtyku występują dwa gatunki.
Rotifera (Wrotki) - około 2200 opisanych gatunków. W Polsce występuje ponad pół tysiąca gatunków. Są przezroczyste, rozdzielnopłciowe z dymorfizmem płciowym. Do 2 mm.
Sipuncula (Sikwiaki) - około 320 opisanych gatunków. Organizmy morskie, walcowate ciało.

Golfingia, sikwiak. Źródło: Wikipedia
Tardigrada (Niesporczaki) - ponad 1000 gatunków. Pierwouste, bardzo małe (do 1,2 mm) bezkręgowce. Słabo wyodrębniona głowa. W Polsce prawie 100 gatunków.
Xenacoelomorpha - “enigmatyczny rodzaj bezkręgowca, niedawno uznany za wtórustego”.

Badania wykazały, że zwierzęta żyły już w erze proterozoicznej, w morzach bytowały wtedy pierwsze bezkręgowce. Pierwsze strunowce pojawiły się w okresie kambru, a kręgowce natomiast w okresie ordowiku, czyli erze paleozoicznej. Zwierzęta posiadają oczywiście tkanki, one bowiem jako pierwsze z królestw je wykształciły.

Rozmnażanie się zwierząt będzie głównym tematem dzisiejszego artykułu, ponieważ to jeden z nielicznych aspektów, które mogą zostać omówione ogólnikowo wspólnie. W kolejnych tygodniach będą pojawiać się szczegółowo opisane cechy budowy i rozmnażanie poszczególnych grup zwierząt.

Wyróżnia się dwa sposoby rozmnażania płciowego:

obojnactwo - kiedy w jednym organizmie występują oba rodzaje gamet;
rozdzielnopłciowość - kiedy w organizmie występuje jeden rodzaj gamet (np. u człowiek).

Często zwierzęta, żeby odróżnić samce od samic ewolucyjnie zmieniły swój wygląd i tak np. niektóre ptaki nie reagują gdy przelatuje obok nich samiec, a gdy samica, próbują zachęcić ją swoim ćwierkotaniem do kopulacji. Takie różnice w wyglądzie zewnętrznym samców od samiec nazywamy dymorfizmem płciowym (z greckiego dimorphos - dwupostaciowy). Niektóre zmiany morfologiczne czy anatomiczne nie musiały służyć tylko ułatwieniu rozróżnienia płci, czasem po prostu były przydatne przy rodzeniu potomstwa, karmieniu go, opiekowaniu się nim.

Komórki służące do rozmnażania, czyli gamety wytwarzane są w jądrach i jajnikach. Jądra i jajniki są więc gonadami. W królestwie zwierząt występuje oogamia, czyli sposób zapłodnienia, w którym wyróżnia się mały, często uwiciony plemnik oraz dużą komórkę jajową. Zapłodnienie komórki jajowej może odbywać się w wodzie i wtedy nazywa się zewnętrznym lub we wnętrzu ciała samicy.

Kiedy już dojdzie do zapłodnienia, rozwija się zygota, która ulega mitotycznym podziałom w procesie zwanym bruzdkowaniem. Komórki powstałe przez podział nazywane są blastomerami i budują one wielokomórkowy zarodek, nazywany morulą.
Część wnętrza moruli zostaje w pewnej części wypełniona wodą i wydzielinami komórkowymi, przestrzeń ta nazywa się pierwotną jamą ciała. A cała ta postać zarodka to blastula.
Zarodek w takiej formie przechodzi proces gastrulacji i nazywa się go od teraz gastrulą, w takiej formie zarodek posiada dwie warstwy: ektodermę i endodermę.
W obrębie endodermy tworzy się jama – prajelito, do której z zewnątrz prowadzi otwór – pragęba. Na tym etapie rozwojowym zatrzymały się gąbki. Jeśli otwór gębowy tworzy się w miejscu pragęby, mamy do czynienia ze zwierzętami pierwoustymi, a jeśli umiejscawia się tam otwór odbytowy - z wtóroustymi. Ludzie należą do tej drugiej grupy.
Następnie pomiędzy ekto- i endodermą tworzy się mezoderma, czyli trzecia warstwa komórek. Mezoderma może powstać na dwa sposoby: 1. przez wywędrowanie komórek ektodermy pomiędzy ekto- i endodermę; 2. powstaje przez wypuklenie się endodermy, powstają wówczas pęcherzyki – somity, a w ich obrębie tworzy się wtórna jama ciała, czyli celoma.
Ostatnim etapem rozwoju zarodkowego jest organogeneza, czyli proces wytwarzania się narządów z trzech warstw komórek.Jak wspomniałem tworzą się trzy wartswy komórek (u najbardziej rozwiniętych zwierząt), są to tak zwane listki zarodkowe. Zwykle dany listek tworzy te same struktury w każdym organizmie. Krótka prezentacja:

Listki zarodkowe on Prezi

Teraz parę prostych definicji (nie potrafię ogarnąć ludzi, którzy na biol-chemie nie umieją rozróżnić tych pojęć).

Jajorodność - nowy osobnik wykluwa się z jaja w środowisku zewnętrznym, taki typ spotykamy u ptaków.
Jajożyworodność - w organizmie matki gnieździ się jajo a w nim zarodek. Zarodek ten korzysta tylko i wyłącznie z materiału zapasowego zgromadzonego w jaju - nie ma kontaktu bezpośredniego z samicą. Taki sposób wydawania na świat potomstwa możemy zaobserwować o jaszczurek.
Żyworodność - matka łączy się z dzieckiem poprzez łożysko, dzięki czemu doprowadza do zarodka substancje odżywcze, łożysko umożliwia również wymianę gazową.
Rozwój pozazarodkowy prosty różni się od złożonego tym, że nie występuje w nim poczwarka.

Zwierzęta mogą mieć symetrię dwuboczną, promienistą, dwupromienistą lub w ogóle jej nie mieć.

Symetria dwuboczna

Najbardziej opłacalna dla organizmu jest symetria dwuboczna, ponieważ osobnik dzięki niej łatwiej się orientuje (bo posiada przód, tył i dwa boki), szybciej się porusza i robi to z większą logiką, ma wykształcone narządy zmysłów, jego ruch jest ukierunkowany.

Symetria promienista. Źródło: Edukator.pl

Brak symetrii, Trichoplax, płaskowiec. Źródło: Wikipedia

Bibliografia:

Menu

czwartek, 8 marca 2012

Dział 11 - Zwierzęta - informacje ogólne

1 komentarz:

Linki