Evoluce orgánů a soustav živočichů

Evoluce orgánů a soustav živočichů

 

Tělní pokryv

  • chrání živočichy před škodlivými vlivy prostředí
  • tvoří bariéru proti vnikání cizorodých látek do těla
  • podílí se na udržování stálé těles.teploty, vylučování odpadních látek z těla
  • sídlem smyslových orgánů
  • podílí se i na látkové výměně (doplňkové kožní dýchání obojživelníků)

Tělní pokryv bezobratlých:

  • u většiny kryto jednovrstevnou pokožkou, na jejím povrchu se často vylučuje pevná kutikula (někdy prostoupena chitinem)
  • na pokožce se nachází nejrůznější pokožkové útvary, např.brvy(ploštěnky), jehlice(ostnokožci), přísavky(tasemnice) a ústí sem četné žlázy, např.snovací(pavouci), voskové(včely), jedové(klepítkatci) nebo pachové žlázy sloužící k obraně,žahavé buňky

Tělní pokryv obratlovců:

  • tělo je kryto kůží, která má 3 vrstvy:
    • vícevrstevnou pokožku
    • škáru
    • podkožní vazivo
  • v průběhu evoluce se vytvořila řada kožních derivátů zvyšujících odolnost kůže např. šupiny paryb, peří ptáků, srst savců, rohovité šupiny plazů, kostěné šupiny ryb ze škáry
  • kožního původu jsou také drápy, kopyta, nehty, rohy,zuby
  • součástí kůže jsou také žlázy (např. hlenové,slizové,jedové,potní)
  • významné je také zbarvení kůže živočichů, je způsobeno pigmenty v pokožce, lomem světla na povrchu těla nebo prosvítáním krve z vlásečnic; může mít fci obranou(mimikry) nebo sexuální (peří u ptáků)
  • barvoměna bývá způsobena pohybem pigmentu v pigment.buň., změnou prokrvení kůže, pohybem tělního pokryvu

Soustava opěrná

  • poskytuje tělu nosnou konstrukci
  • zajišťuje jeho tvar
  • chrání vnitřní orgány, těsně spjata s pohybovým aparát

Bezobratlí:

  • pro bezobratlé je charakteristická vnější kostra např. vápenaté schránky (lastury a ulity u měkkýšů), vápenaté destičky ostnokožců, vnější chitinová kostra členovců

Obratlovci:

  • pro obratlovce je charakteristická vnitřní kostra
  • jejím základem je struna hřbetní (vazovitý pevný a pružný útvar umístěný pod nervovou trubicí v hřbetní části těla)
  • postupně zatlačována chrupavčitou (paryby, kruhoústí) nebo kostěnou (obratlovci) kostrou

Rozlišujeme kostru:

  • osovou – postupně se diferencuje s přechodem živočichů na souš, je tvořena páteří a hrudníkem (pokud je vytvořen)
  • lebka – tvoří ji část mozková (chrání mozek a smyslové orgány, u vyšších obratlovců spojena s páteří pohyblivě: jedním týlním lalokem(plazi,ptáci)=lebka monokondylní nebo dvěma týlními laloky(obojživelníci,savci)=lebka bikondylní a obličejová (slouží k příjmu potravy, vznikla přeměnou žaberních oblouků)
  • Končetiny
    • ryby mají párové ploutve (slouží ke stabilizaci těla, zdrojem pohybu je ocasní svalstvo)
    • končetiny suchozemských obratlovců mají část pletencovou (pletenec lopatkový a pánevní) a volnou
  • Pohyb
    • pohyb těla nebo jeho částí je odpověď organismu na podráždění
    • pohyb umožňuje např. vyhledávání potravy a jedinců opačného pohlaví, únik před nebezpečím

Pohyb bezobratlých:

  • Bezobratlí využívají nejčastěji k pohybu:
  • podkožní svalový vak
    • je zastoupen u většiny bezobratlých
    • tvořen vrstvami hladké svaloviny
    • umožňuje pohyb a pohání tělní tekutiny
    • u ploštěnců a hlístů
  •  příčně pruhovanou svalovinou
    • podkožní svalový vak se rozpadá
    • na skupiny svalů, které se upínají
    • na jednotlivé části vnější kostry

Pohyb obratlovců:

  • u obratlovců je pohyb těla zajištěn kosterní svalovinou – příčně pruhovanými svaly, které se upínají na vnitřní kostru:
  • vodní obratlovci
    • jejich svalovina je tvořena segmenty
    • uspořádanými v souvislý svalový plášť
  • suchozemští obratlovci
    • mají velké množství skupin svalů
    • upínajících se na části kostry

Nervová soustava

  • zajišťuje souhrn fcí jednotlivých orgánů a orgánových soustav a reakce organismu na vnitřní a vnější podněty
  • zahrnuje orgány, které společně s endokrinními žlázami regulují a řídí většinu tělesných funkcí
  • je funkčně nadřazena ostatním tělesným soustavám

Nervová soustava bezobratlých:

U bezobratlých se objevuje nervová soustava:

  • difuzní (rozptýlená)
    • nejprimitivnější (např. u nezmara)
    • tvořena po těle nepravidelně
    • rozptýlenými vzájemně
    • propojenými nervovými buňkami
    • reakce na podněty z prostředí je
  • gangliová
    • nervové buňky se seskupují v nerv. pruhy (ploštěnci, hlísti) a zauzliny – ganglia
  • žebříčková
    • v každém tělním článku se nachází pár
    • ganglií navzájem propojených nerv.
    • nachází se u kroužkovců, nejdokonalejší je u členovců

Nervová soustava obratlovců:

  • Trubicovitá nervová soustava
  • je typická pro všechny strunatce
  • tvoří ji: CNS – mozek a mícha
  • obvod. nervy (periferní) má v podstatě stejnou stavbu,liší se členitostí a velikostí částí

Mozek obratlovců tvoří:

  • prodloužená mícha
    • pokračování páteřní míchy
    • jsou v ní uloženy spojovací dráhy, centrum dýchání, aktivity, spánku, oběhu tělních tekutin
    • mozeček – centrum pro koordinaci pohybu a polohy těla
    • největší je plazů, ptáků, savců, které vykonávají rychlé a složité pohyby
  • střední mozek
    • u nižších obratlovců je hl. mozkovým centrem zrakovým a sluchovým
    • u ptáků centrem zrakovým
  • mezimozek
    • centrum vegetativních funkcí živočichů
    • spodní část mezimozku je spojena s nejvýznamnější endokrin. žlázou hypofýzou
  • přední mozek
    • u nižších obratlovců je centrem čichu
    • u vyšších obratl. je hlavním mozk. centrem

Mícha

  • je uložena v páteřním kanálu
  • má po celé délce jednotnou stavbu
  • je centrem jednodušších reflexů a zajišťuje spojení mozku a periferních částí těla
  • odstupují z ní párové míšní nervy
  • nejstarší část CNS

Obvodové nervy

  • periferní nervstvo spojující CNS s ostatními částmi těla
  • Rozlišujeme:
    • mozkomíšní – z mozku vystupují párové mozkové nervy
    • z míchy odstupují párové míšní nervy
    • vegetativní nervy – řídí činnost vnitřních orgánů

– na řízení organismu se podílí i soustava žláz s vnitřní sekrecí → hormony

Smyslové orgány

  • zprostředkovávají organismu informace o vnějším i vnitřním prostředí
  • smyslové orgány tvoří:
    • vlastní smyslové buňky
    • receptory
    • exteroreceptory – informují organismus o vlastnostech vnějšího prostředí
    • interoreceptory – informují organismus o vlastnostech vnitřního prostředí
    • proprioreceptory – přijímají informace ze svalů,šlach
    • pomocné útvary – pomáhají při zachycování podnětu
    • ochranná zařízení – chrání smyslový orgán

Podle povahy podnětu, který přijímají, dělíme smyslové orgány

  • na mechanoreceptory, termoreceptory, chemoreceptory, fotoreceptory

Mechanoreceptory

  • zprostředkovávají vnímání mechanic.podnětů
  • Hmatový orgán:
    • bezobratlí – využívají primární smyslové buňky a volná nerv.zakončení
    • obratlovci – mají volná nerv. zakončení a speciální hmatová tělíska
  • Interoreceptory – vnímají tlak a bolest ve vnitř. orgánech a v pohybovém aparátu
  • Proudový orgán:
    • bezobratlí – proud vody vnímají celým povrchem těla
    • ryby – mají tzv. postranní čáru, větvené kanálky umístěné v kůži na hlavě a po stranách těla spojené s vnějším prostředím, umožňují orientaci v kalné vodě a za tmy
  • Polohový orgán – informuje organismus o poloze těla nebo jeho částí v prostoru
    • tvoří ho statický orgán složený z drobných pohyblivých tělísek uložených v uzavřeném váčku se smyslovými brvami (statocystě)
    • bezobratlí – statocysta je často spojena s vnějším prostředím a naplněna vodou
    • obratlovci – orgán je uložen ve vnitřním uchu
    • Rozlišujeme ústrojí rovnovážné a pohybové
  • Sluchový orgán – zachycuje zvukové vlny
    • bezobratlí – nejvýz. jsou tympanální orgány u hmyzu
    • obratlovci – vlastní sluch.orgán tvoří vnitřní ucho

Termoreceptory – umožňují vnímaní teploty okolí

  • bezobratlí:umístění na tykadlech nebo úst.ústrojí
  • obratlovci:na celém povrchu těla

Chemoreceptory – informují o chemických vlastnostech prostředí

  • Čichový orgán – tvoří ho buňky opatřené citlivými brvami, které vnímají molekuly látek v plyn.skup.
    • bezobratlí – umístěn na tykadlech
    • obratlovci – umístěn v nosní dutině
  • Chuťový orgán – tvořen smyslovými buňkami vnímajícími molekuly látek rozpuštěných ve slinách a ve vodě
    • bezobratlí – často souvisí s fcí hmatového nebo čichového orgánu
    • obratlovci – přímo v dutině ústní
      • tvořeny chuťovými pohárky se smyslovými buňkami

Fotoreceptory – slouží k zachycování světelného vlnění vnímání intenzity světla – umožňují zrakové buňky bez pigmentu rozptýlené na různých částech těla

  • směrové vidění – oči jsou z jedné strany zastíněné pigmentem, takže jimi živočich rozezná směr dopadajících paprsků
  • obrazové vidění – umožňují oči se světlolomným zařízením, rozeznává obrysy,struktury pozorovaného objektu, rozlišujeme:
    • komorové oko ( obratlovci, hlavonožci)
    • složené oko (členovci)
    • barevné vidění – na úrovni kostnatých ryb a obojživelníků, u řady plazů, většina savců, u všech ptačích druhů
    • ploché oči: medúzy
    • miskovité oči: ploštěnky
    • pohárkovité oči: měkkýši

Trávicí soustava

  • zajišťuje příjem potravy, její mechanické a chemické zpracování, vstřebávání živin a odvod nestrávených zbytků potravy z těla

Trávicí soustava bezobratlých:

  • u některých není vyvinuta a přijímá potravu celým tělem (u některých prvoků a parazitů)
  • u dalších se vyskytuje:
    • Láčka – vakovitá dutina s jedním otvorem(přijímací,vyvrhovací)
    • Gastrovaskulární soustava – složitější láčka, zajišťuje trávení i rozvod živin
    • Trávicí trubice – má 2 otvory → dutina ústní, hltan, jícen, žaludek, střevo, konečník
    • vše vzniká z ektodermu

Trávicí soustava obratlovců:

  • tvořena trávicí trubicí se dvěma otvory a přídatnými org.
  • součástí: ústa (čelisti, jazyk, zuby, slinné žlázy), hltan, jícen, žaludek(ptáci mají 2), střevo, konečník(zakončen řit.otvorem nebo kloakou), játra, slinivka břišní – vše vzniká z entodermu

Dýchací soustava

  • slouží k výměně dýchacích plynů mezi vnějším prostředím a buňkami tkání (vnějším prostředím může být vzduch nebo voda)
  • 2 typy dýchání:
    • vnější – výměna dýchacích plynů mezi vnějším prostředím a tělem
    • vnitřní – výměna dýchacích plynů uvnitř tkání živočicha

Dýchací soustava bezobratlých:

  • mohou dýchat celým povrchem těla ( prvoci, houby, kroužkovci) nebo využívají:
    • Žábry – zvrásněné vychlípeniny pokožky (ektoderm.původu)
      • měkkýši, mnohoštětinatci, korýši
    • Plicní vaky – dých.org.na zadečku vzniklé vychlípením pokožky (pavouci, štíři)
    • Plášťovou dutinu – podobná plicním vakům
    • Vzdušnice – soustava trubic vyztužených chitinovou spirálou, kt.prochází celým tělem a ústí navenek řadou otvorů
    • u ostnokožcům slouží k dýchání soustava vodních cév: tzv. ambulakrální soustava (tvořena chodbami v těle živočicha jimiž proudí mořská voda)

Dýchací soustava obratlovců:

  • Pomocí:
    • Žáber – útvary složené z dobře prokrvených žaberních lupínků vytvořených na žaberních obloucích jako vychlípeniny stěn žáber.otvorů
    • rozlišujeme: vnitřní a vnější
    • Plic – hlavní dých.org. u dospělých obojživelníků
      • výkonnost závisí na velikosti vnitřního povrchu, na stupni prokrvení tkáně a způsobu dýchání
      • ptáci mají plíce kompaktní, sumýši vodní
      • plynový měchýř je orgán kostnatých ryb, kt. jim umožňuje vznášet se v různých hloubkách
    • Dýchací cesty – vznikají u obojživelníků, plazů, ptáků a savců
      • tvoří je nozdry, dutina nosní, hrtan, průdušnice, 2 průdušky, v plicích se dělí na menší průdušinky

Cévní  soustava

  • zajišťuje oběh tělních tekutin, rozvádí dýchací plyny, živiny, hormony a jiné účinné látky k buňkám tkání
  • odvádí odpadní látky z tkání
  • udržuje stálou tělesnou teplotu a řídí osmotický tlak v těle
  • houby, žahavci, ploštěnci cévní soustavu nemají

Cévní soustava bezobratlých:

  • je zajišťována:
    • cévní soustavou uzavřenou – rozvádí pouze krev v cévách
      • míza je přítomna volně v tkáních, s krví se nemísí
      • centrem je hřbetní céva
      • u kroužkovců
    • cévní soustavou otevřenou – tělní tekutina (hemolymfa) se volně rozlévá do mezibuněčných prostor
      • tělní tekutinou je zde hemolymfa, která je do pohybu uváděna  hřbetní cévou
      • u měkkýšů, členovců

Cévní soustava obratlovců:

  • ti mají cévní soustavu uzavřenou, krev koluje v cévách
  • do pohybu je uváděna pohyby srdce umístěného na břiš.str.těla
  • tvoří ji: tepny, žíly, vlásečnice
  • pohyb tělních tekutin obstarávají stahy cévních stěn nebo různě složité srdce
  • s přechodem živočichů z vody na souš (u obojživelníků) dochází k významné změně → vzniká malý plicní a velký tělní krevní oběh

Srdce

  • u bezobratlých je tělní tekutina (hemolymfa) do pohybu uváděna hřbetní cévou s řadou nasávacích otvorů nebo různě složitým srdcem
  • ostnokožci srdce nemají
  • vodní obratlovci dýchající žábrami mají srdce venózní, tvořené jednou předsíní a jednou komorou – prochází jím pouze odkysličená krev z těla, kterou srdce čerpá do žáber
  • u obojživelníků je vytvořena jedna komora a dvě předsíně
  • u většiny plazů je srdce s dvěma předsíněmi a dvěma komorami

Mízní soustava

  • vytvořena pouze u obratlovců
  • tvoří ji lymfatické kapiláry, které se spojují v lymfatické cévy jež se
  • spojují do jediné cévy ústící horní duté žíly
  • v mnoha místech jsou utvořeny mízní uzliny – shluky lymfoidní tkáně

Vylučovací soustava

  • slouží k odstraňování odpadních látek z těla
  • odpadní látky přecházejí z tkání do krve a jsou odfiltrovány vylučovacím ústrojím z těla
  • vylučovací orgány odstraňují z těla především dusíkaté látky
  • vodní bezobratlí – vylučují dusík ve formě amoniaku
  • suchozemští bezobratlí, většina plazů, ptáci – ve formě kyseliny močové
  • savci, žraloci, korýši, ostnokožci – ve formě močoviny
  • některé ryby, obojživelníci – vylučují močovinu i amoniak

Vylučovací soustava bezobratlých:

  • Vylučují:
    • protonefridiemi – vývodné kanálky na vnitřní straně s plaménkovými buňkami (ploštěnci, hlísti)
    • metanefridiemi – vývodné kanálky s obrvenými nálevkami (kroužkovci)
    • malpighickými trubicemi – tenké trubice ústící do střeva (klepítkatci, vzdušnicovci)

Vylučovací soustava obratlovců:

  • vylučovacím orgánem obratlovců jsou ledviny
  • ledviny jsou složené z:
    • nefronů – ledvinových tělísek, ve kterých probíhá filtrace krve a vzniká primární moč
    • ledvinových kanálků – dochází k vstřebávání vody živin a některých solí z primární moči zpět do těla a vzniká definitivní moč
    • ledvinové pánvičky – ústí do ní ledvinové kanálky
    • za ledvinami následují vývodné cesty močové, močovod ústící buď do kloaky nebo močového měchýře

Rozmnožovací soustava

Rozmnožovací soustava bezobratlých:

  • gamety mohou v těle vznikat:
    • bez přesnější lokalizace
    • v pohlavních orgánech bez vývodů, gamety jsou uvolněny protržením jejich stěny do láčky, tělo opouští ústy
    • v pohlavních orgánech s vývody

Rozmnožovací soustava obratlovců:

  • samčí pohlavní soustavu tvoří:varlata, vývody, pářící orgán (penis)
  • samičí pohl.soust.tvoří:vaječníky,vývody,děloha, pářící org.(pochva)
  • první pohl. orgány u žahavců (bez vývodů), ostatní bezobratlí mají pohl. orgány s vývody

Hermafrodit

Gonochorista

  • jedinec tvoří jeden typ gamet – zvlášť samčí a zvlášť samičí
  • gonochorismus = jednopohlavnost

Partenogeneze = samobřeznost

Metageneze = rodozměna

Vývoj nepřímý a přímý:

  • Při nepřímém vývoji je období vývoje zárodku krátké (často u vajíček chudých na žloutek s nedostatkem zásobních látek), mezi zárodek a dospělou formu je vřazeno stádium larvy
  • Při přímém vývoji je období vývoje  zárodku dlouhé (probíhá často u vajíček bohatých na žloutek nebo tam, kde je zárodek vyživován mateřským organismem), nový jedinec se podobá dospělé formě živočicha