Fylogeneze orgánových soustav
obsah otázky:
= fylogenetický vývoj jednotlivých soustav
Orgány a orgánové soustavy živočichů
– orgány jsou útvary tvořené souborem tkání jednoho nebo několika druhů, spojených společnou fcí
– tkáně zajišťují základní fci orgánů
– orgány mají pouze mnohobuněční živočichové
– u prvoků jsou odpovídající fce zajišťovány strukturami, které se nazývají organely
Vývoj tělního pokryvu
– jako tělní pokryv se označují buněčné vrstvy, které kryjí tělo (kůže), + všechny produkty kůže
Bezobratlý
– tělo bezobratlých je kryto jednovrstevnou pokožkou, která vytváří na svém povrchu kutikulu
– kutikula je většinou ze sklerotinu (součástí je chitin), ale může být inkrustována minerálními látkami (krunýře raků, hmyzu..)
– kutikula se tvoří už u hlístů
sklerity: pospojovaný klouby
- horní sklerit: tergit
- postranní: pleurit
- spodní: sternit
– vnitřní svaly se na sklerity upínají
– kutikula je pevná = aby živočich mohl růst ® svlékání
– živočich roste skokem – působí proti sobě 2 hormony: ekdyson: působí pro svlékání
: jevenilní h.: proti svlékání
– juvenilní horm. se používá v boji proti škodlivému hmyzu ® nemůže se svléknout = smrt
– svlékání je ovlivněno i vnějšími faktory
– u ostnokožců (ježovky, hvězdice) je pokožka zpevněna miner.l. v podobě Ca destiček nebo jehlic
– pokožka může obsahovat žlázy (hlenové, mucinové, voskové..) – jejich sekrety doplňují ochrannou fci tělního pokryvu
– u měkkýšů = ulity, lastury ® část pokožky
= svrchní: periostrakum (konchiolin)
= ostrakum
= hypostrakum: z anorg. hmoty, aragonit (z tohohle vznikají perly)
– pokožka u žahavců je tvořena žahavými b.
Obratlovci
– kůže obratlovců je tvořena vícevrstevnou pokožkou (epidermis), pod ní je uložena mnohovrstevná škára a podkožní vazivo
– pokožka na povrchu rohovatí a odlupuje se – škára má fci obnovy b.
– u vodních živočichů v pokožce žlázy – produkují sliz, u suchozemských žlázy: hlenové, slizové, mazové, mléčné, potní..
– spodní část škáry obsahuje cévy, nervy, svalová vlákna.. – ukládá se zde podkožní tuk
deriváty pokožky: nehty, kopyta, drápky, plazí šupiny, chlupy, peří ptáků…
– rybí šupiny jsou kostěné
Vývoj nervové soustavy
– první n.s. u žahavců: rozptýlená – tvoří ji rozptýlené nervové buňky, které se navzájem
dotýkají svými výběžky
– k první koncentraci nerv.b. do ganglií (zauzlin) dochází u medůz
– primitivní gangliová soustava = ploštěnci – z párové hlavové zauzliny vybíhá několik
podélných, síťovitě propojených pruhů do těla
– nerv.b. se přesunuli do hlavové části (=cefalizace)
– pro kroužkovce je typická : žebříčkovitá nerv.soustava
– vzniká propojením ganglií, které vznikli v jednotlivých tělních článcích
– podélné nerv.pruhy = konektivy, příčné přepážky = komisury
– žebř.s. i u členovců ® větší spojení ganglií, články splývají dohromady
– u měkkýšů se gangliová s. specializuji v souvislosti s rozdělením jejich těla: hlava, noha, plášť
– největší koncentraci neuronů a nejsložitější stavbu n.s. mezi měkkýši mají hlavonožci
– radiální nerv.s. se tvoří u ostnokožců: je tvořena paprsky
– u polostrunatců: trubicovitá nerv.s.: umístěna nad strunou hřbetní
– strunatci – trubicovitá nerv. s. z ektodermu = chorda
– obratlovci: CNS = mícha, mozek
– mozek tvořen dvěma váčky: 1. přední: * koncový mozek, mezimozek
- zadní: * střední mozek, mozeček, prodl.mícha
( doplnit znalosti z člověka, k čemu jednotlivé části mozku slouží)
– neopalium: „vrstva inteligence“ se objevuje poprvé u plazů
Vývoj smyslových orgánů
– smyslové orgány informují organismus o vlastnostech vnějšího a vnitřního prostředí
– smysl.org. jsou vytvořeny pouze u mnohobuněčných
– 1. smysly : dotykové, chemoreceptory
sluchové ústrojí: slouží k zachycení zvukových vln
– zvuk ® dospěje na membránu ® rozechvěje se ® putuje k smysl.b.
– u hmyzu jsou sluch.org.uloženy na holeni prvního páru končetin, nebo na zadečku
– u obratlovců: sluch.org. je uložen v chrupavčitém – později kostěném pouzdře ve stěně lebeční
stavba : vnější ucho + boltec: u nižších obratl., plazů – chybí
: střední ucho + bubínek + ušní kůstky: 3 u savců, 1 u ostatních obratl.
: vnitřní ucho s Cortiho orgánem, který je uložen v lageně: u savců uložen v hlemýždi
– u některých ryb přenáší zvukové vlny soustava kůstek zvaná Weberovo ústrojí – nepojeno na plynový měchýř, dále do středního ucha
– žáby mají bubínek na hlavě
– ocasatí obojživelníci mohou přijímat zvukové vibrace i přes nohy ze země
– u savců umět stavbu sluch.org – viz.MO biologie člověka
– proudový orgán: u ryb, obojživelníků: tlak proudící vody vnímají neuromasty = citlivé b.
– u hmyzu: tympanální orgán – na hlavě, nasedají na něj buňky citlivé na vibrace – podráždí se – přenos signálu
– zvukový orgán mají : v tykadlech, na nohou, na zadečku
fotoreceptory:
– orgány zachycující světelné vlnění
– k vnímání pouhé intenzity světla slouží zrakové b. bez pigmentu, rozptýlené na různých místech těla: (mlži, žížaly)
– pro směrové vidění se vytvářejí oči: obsahují pigment
= ploché : medůza, měkkýši
= miskovité: ploštěnky
= pohárkovité: měkkýši
– pro obrazové vidění dokonalejší typ oka, registruje obrysy..
složené oko: členovci (hmyz, korýši..) tvořené ommatidii – tisíce
– tvoří mozaikový obraz
– na povrchu je rohovka (kutikula) – fce čočky
– pod ní krystalová jehla, okolo jsou pigmentové buňky
– uvnitř jsou světločivné b. (= retinuly) vytváří výběžky – světločivné tyčinky (=rhabdory) zachytávají světlo a mění ho v informaci
aposiční složené oko: ommatidia jsou pigmentové b. – odděleny, jsou přizpůsobeny k vidění na světle
superposiční: ommatidia jsou neodděleny – ve tmě se můžou stáhnout – světlo, které projde podráždí rhabdory
komorové oko: (obratlovci, hlavonožci)
– vytváří na sítnici převrácený obraz pozorovaného objektu
– vzniká z ektodermu
– největší oko na světě má krakatice (40cm průměr)
Chemoreceptory:
– orgány, informující o chemických vlastnostech prostředí
– zahrnují orgány: čichové, chuťové
– čichové: u hmyzu: senzily – nejjednodušší smyslové brvy, zasouvají se do kutikuly
– volná nervová zakončení po celém tele
– čichové orgány jsou u hmyzu většinou v tykadlech, u obratlovců v nosní dutině
obratlovci: (paryby a ryby) čichový orgán v ústní dutině, čichové jamky
obojživelníci: vlastní čichový orgán = Jacobsův orgán – vnímá složení vzduchu, plazi (rozeklaný jazyk), savci
tzv. elektrické smysly – např. rejnoci, speciální orgány, tvorba el. impulsů, vznik přeměnou svalové nebo nervové tkáně, slouží k navigaci při vyhledávání kořisti a k jejímu usmrcení.
Sonary – echolokační zařízení, vnímání ultrazvukových vln, kytovci, letouni
Soustava oporná
– oporné soustavy jsou různého původu a složení : jsou tvořeny chrupavkou, kostí, sklerotinem, CaCO3 …schránky
fce kostry:
- ochrana důležitých orgánů před poškozením
- poskytuje oporu pro orgány pohybu – svaly
- jednotlivé části kostry jsou mezi sebou spojeny kloubně – pohyb
– podle způsobu vzniku a lokalizace: kostry vnější a vnitřní
- Bezobratlí: vnější kostra, upínání svalů zevnitř
- vzniká z ektodermu a je vytvořena na povrchu těla
- většinou ji tvoří různá vrstva kutikuly – může být inkrustována CaCO3
- Obratlovci: vnitřní kostra
– základ – struna hřbetní (chorda dorsalis), je původu mezodermálního
– je umístěna ve hřbetní části těla pod nervovou trubicí
– u nejnižších strunatců je jediným oporným orgánem: počínaje kruhoústými je postupně nahrazována a posléze zcela zatlačena páteří (columna vertebralis)
– vývoj → chrupavčitá (kruhoústí, paryby) nebo kostěná kostra (obratlovci)
– diferenciace – přechod na souš
– ryby – oddíl trupový a ocasní X savci – oddíl krční, hrudní, bederní, křížový, ocasní
zakloubení lebky:
1 týlní hrbol = lebka monokondylní – plazi, ptáci
2 týlní hrboly = lebka bikondylní – obojživelníci, savci
– žaberní oblouky → obličejová část lebky ( především u suchozem. strunatců)
– párové ploutve – stabilizace polohy těla (vodní obratlovci)
Kostru obratlovců tvoří 3 fční celky:
- Lebka – 2 části: obličejová, mozková
- Osní kostra – páteř a kostra hrudníku
- Kostra končetin – kostra párových a nepár. ploutví paryba ryb, kostra končetin suchozemských obratlovců
Svalová soustava
Bezobratlý
– pohyb pomocí brv, bičíků (mnohobuněční)
– hl.orgánem pohybu jsou svaly (mezoderm. původ)
– svalová vlákénka (myofibrily) – žahavci
– podkožní svalový vak (hlísti, ploštěnci) – zajišťuje lokomoci + pohání tělní tekutiny
Obratlovci
– původně segmentální uspořádání (zachováno u kruhoústých, paryb, ryb)
– jednotlivé segmenty : myomery v podobě ležícího písmene W tvoří souvislý sv.plášť, oddělují se od něj skupiny svalů, které pohybují ploutvemi
– letové svalstvo – umístěno v prsní části trupu (ptáci)
– bránice – plochý dýchací sval (savci)
– svalstvo mimické (primáti, šelmy)
Trávicí soustava
– soustavu trávicí tvoří vlastní trávicí trubice a přídatné žlázy
– nejjednodušším typem TS je prvostřevo: u bezobratlých
– žahavci+žebernatky+ploštěnci = gastrovaskulární soustava (slouží současně i k rozvodu živin)
- vyústěním TS na obou koncích těla vzniká trávicí trubice
- u bezobratlých
- ústní otvor s ústrojím pro mechanické zpracování potravy (popřípadě jinak specializované: lízací, sací..)+ žlázy produkující různé látky
- hltan (vychlipitelný nebo funguje jako sací pumpa)
- jícen (někdy se rozšiřuje ve vole)
- žaludek
- střevo
- strunatci
- TS začíná ústy
- počínaje parybami jsou ústa tvořena čelistmi, které jsou většinou opatřeny zuby – nasedají buď na povrch čelisti nebo vyrůstají z jamek
- na spodině ústní dutiny – jazyk
- do ústní dutiny ústí slinné žlázy (i žlázy jedové)
- na patru se vytvářejí rohovité lišty – usnadňují zpracování potravy (u velryb: kostice, filtrace potravy)
- zvenčí je ústní otvor uzavřen pohyblivými pysky
- hltan
= u nižších obratlovců proděravěn otvory a slouží k dýchání
= kříží se v něm dýchací a tráv.s.
- jícen
= může se rozšiřovat ve vole, zásobní vaky..může se v nich potrava natravovat
- žaludek
= vakovitý, u některých složený z několika částí (žlaznatý a svalnatý žaludek ptáků, čtyřdílný žaludek přežvýkavců..)
- střevo
= u vyšších obratlovců: tenké střevo se napojuje na žaludek dvanáctníkem, vzniká slepé střevo, tlusté střevo končí konečníkem většinou společně s vývody cest vylučov. a pohlavních do kloaky
– u placentálů vyúsťuje samostatným řitním otvorem
= vnitřní povrch je zvětšen klky (u nižších má stejnou fci spirální řasa)
- délka střeva: býložravci ho mají delší než masožravci
- součástí TS jsou i dvě žlázy: slinivka břišní, játra
souhrn:
- příjem celým povrchem těla – osmotrofní výživa, tasemnice…
- fagocytóza – kořenonožci
- nitrobuněčné trávení – houby
- buněčná ústa → potravní vakuola → buněčná řiť (nálevníci)
- láčka – vakovitá trávicí dutina, 1 otvor (přijímací i vyvrhovací), potrava je zpracována cyklicky
- trávicí trubice – různá délka, složitost, 2 otvory
- ústní dutina, hltan, jícen, žaludek, střevo, konečník
- přídatné žlázy – slinivka břišní, hepatopankreas, slinné žlázy, jedové žlázy
- stěna tr. trubice – jednovrstevný epitel, hladká svalovina
- u bezobratlých – TS z ektodermu (výjimka – žaludek) X obratlovci – entoderm
- býložravci – delší a složitější TS
- ústa – uchopovací fce
- ústní dutina – slinné žlázy u suchozemských živočichů, mechanické zpracování – zuby
- hltan – vychlipují se z něj dýchací orgány
- žaludek – zásobárna potravy (původně) → trávicí funkce, chybí u kruhoústých, chimér, ptáci – 2 žaludky, přežvýkavci – žaludek ze 4 částí
- střevo – savci: tenké střevo s klky, střevo tlusté, konečník
- vodní obratlovci: krátké střevo, zvětšení plochy – spirální řasa (paryby), kličky (ryby)
- kloaka – močopohlavní vývod, obratlovci kromě placentálních savců, mihulí a ryb
Dýchací soustava
– do DS se zařazují orgány, které zajišťují výměnu plynů mezi organismem a prostředím
– dýchání celým povrchem těla: prvoci, houby, láčkovci, ploštěnci, kroužkovci
– kožní dýchání se vyskytuje už i obratlovců (např. žáby), i když jen jako pomocný orgán dýchání
- vodní bezobratlý: žábry – prokrvené, zřasené vychlípeniny kůže, umístěny na různých částech těla
– u ostnokožcům slouží k dýchání soustava vodních cév: tzv. ambulakrální soustava
– sumýši: vodní plíce ( vychlípeniny kloaky)
- suchozemští bezobratlý: vzdušnice: hmyz, trubicovitě větvené útvary se stěnami vyztuženými chitinovou spirálou, prochází celým povrchem těla, ústí navenek otvory (stigmata)
– plicní vaky: klepítkatci,měkkýši: mají je umístěné na zadečku
– tracheální žábry: dýchání vzdušnicemi a žábrami (vytvořeno u larev hmyzu, žijících ve vodě (jepice, pošvatky, vážky…)
– vodní strunatci dýchají hltanožaberním vakem: pláštěnci, kopinatci
– kruhoústí, paryby a ryby mají žábry vnitřní
– u některých ryb slouží k přídatnému dýchání vzdušného kyslíku plicní vaky (dvojdyšní) nebo plynový měchýř (mnohokostnatí)
– u všech vyšších obratlovců jsou hlavním dýchacím orgánem: plíce (pulmo)
– ptáci mají navíc vzdušné vaky: zasahují do kostí, mezi tělní orgány
souhrn
- dýchání vnější – mezi tělem a okolním prostředím
- dýchání vnitřní – uvnitř tkání
- dýchání celým povrchem těla – prvoci, houby, láčkovci, žížaly – princip difúze
= mnohobuněční – kožní dýchání nestačí → dýchací orgány
- dýchací otvory – stigmata
- tělní otvory, větší dýchací otvory se nazývají spirakuly, např. členovci
- vzdušnice – tracheje (ektodermální původ)
- dýchání bez účasti oběhové soustavy
- jemné trubice vyztužené chitinem
- hmyz
- plicní vaky
- ektodermální původ
- párové dýchací orgány
- kyslík vstupuje do plicních vaků otvory spirakuly, pak absorbce do krve
- bezobratlí – plži, štíři, pavoukovci
- žábry
- tenkostěnné vychlípeniny
- propojené s oběhovou soustavou
- členitý povrch – vlásečnice, záhyby
– žábry – v žaberní dutině na 4 párech žaberních oblouků
- skřele – kryjí žaberní štěrbiny, u vývojově vyšších ryb
- voda proudí – ž. štěrbiny → ž. lupínky →ž. skuliny
- sifon – svalnatá trubice, vede okysličenou vodu k žábrám, odkysličenou vodu od žaber
- vnitřní žábry – umístěny v těle, měkkýši, korýši, ryby
- vnější žábry – na povrchu těla, obojživelníci
- lístkové a keříčkovité žábry – vodní strunatci
- plíce
- vznikly jako výběžek jícnu
- suchozemští obratlovci
- přenos plynů zprostředkovávají tělní tekutiny
- párový orgán
- nozdry → nosní dutina → hltan → hrtan → průdušnice → průdušky → plíce
- ptáci – neroztažitelné ( zásobárnou vzduchu jsou plicní vaky)
- savci – roztažitelné plíce
- ambulakrální soustava – dýchací soustava ostnokožců
Cévní soustava
– soustava oběhu tělních tekutin zahrnuje orgány zajišťující rozvod (cévy) a pohyb (srdce) tělních tekutin: hydrolymfa, hemolymfa, krev, lymfa a tkáňový mok
- cévy
– vznikají poprvé u pásnic
– tvoří buď uzavřený (tekutiny se pohybují pouze v cévním systému) nebo otevřený systém (tekutiny se vylévají do tělních tkání)
– cévní systém u bezobratlých tvoří hřbetní céva (členovci, kroužkovci) + postranní cévy
– u členovců a měkkýšů je cévní soustava otevřená
- cévní soustava obratlovců tvoří 3 typy cév:
- tepny: silnostěnné cévy, vedou krev ze srdce
- žíly: tenkostěnné cévy s chlopněmi, vedou krev z těla do srdce
- vlásečnice: koncové slabostěnné části tepen a žil
- srdce
– u měkkýšů je tvořeno jednou komorou, předsíněmi
– u hmyzu je srdce trubicovité
– ostnokožci srdce nemají ( mají systém kanálků – ambulakrální soustava)
– srdce strunatců je na břišní straně těla
– z obratlovců mají nejjednodušší srdce paryby a ryby (žilný splav, jedna komora i předsíň) nejsložitější savci a ptáci (dvě předsíně, dvě komory)
– k rozdělení předsíní dochází u obojživelníků, komory se rozdělují už u plazů
souhrn:
- žádná – houby, žahavci, ploštěnci
- cévní soustava uzavřená – centrum je hřbetní céva, rozvod krve, krev se nemísí s mízou, kroužkovci
- otevřená cévní soustava – tělní tekutina – hemolymfa, volně se rozlévá do mezibuněčných prostor
- pseudohemální soustava – ostnokožci, nemají srdce, soustava cév
- CS u obratlovců – uzavřená, krev koluje systémem cév (žíly, tepny, vlásečnice)
- venózní srdce – vodní obratlovci, 1 předsíň, 1 komora, 1 krevní oběh
- u plicního dýchání – 2 krevní oběhy (malý a velký)
- evoluce – zmenšování velikosti a zvětšování počtu červených krvinek
Vylučovací soustava
– vylučovací orgány jsou vytvořeny u všech organismů s vyjímkou prvoků (pulsující vakuoly)
– odstraňování vody a látek z těla, škodlivé zplodiny = exkrety
- oxid uhličitý – vylučuje se v plicích
- voda – uniká povrchem těla nebo dýchacími orgány
- amoniak – vylučován v podobě amonných solí, močoviny, k. močové
- soli – vylučovány kůží
– základním typem vylučovacích orgánů bezobratlých: nefrídie
- protonefrídie – bezobratlí – ploštěnci, hlísti, tvořeny plaménkovými buňkami, vývodnými kanálky, ústí na povrch těla
- metanefridie – tvořeny obrvenými nálevkami, vývodnými kanálky, kroužkovci
- malphigické trubice – ústí do střeva, tvar trubicovité žlázy, vzdušnicovci, klepítkatci
- nefridie – nálevky coelomového původu, členovci
– další vylučovací orgány: malpighické trubice (ústí do konečníku) – vzdušnicovci, klepítkatci
– u bezobratlých: speciální buňky – nefrocyty, chloragogenní buńky
– u obratlovců je stavební jednotkou vylučov. org. : nefron, tvořen malpighickým tělístkem a vývodným kanálkem (odpovídá stavbě metanefrídie)
– nejpůvodnější stavba ledvin: larvy sliznatek (holonefros) – předledviny (pronefros) u larev ryb a obojživelníků – prvoledviny (opisthonefros) nižší obratlovci – mesonefros, ebrya vyšších obratlovců – pravé ledviny (metanefros) vyšší obratlovci
– ledviny: párové orgány uložené při hřbetní stěně tělní dutiny
– močovody ústí do kloaky (u obojživelníků, plazů, ptáků), někdy se shromažďuje v močovém měchýři
– pouze u savců ústí močovody přímo do močového měchýře, z něhož je moč odváděna močovou trubicí z těla
Osmoregulace
- mořští bezobratlí – izotoničtí organismy
- sladkovodní ryby – hypertoničtí (tělní tekutiny mají větší koncentraci solí než okolí), ledviny vylučují přebytečnou vodu vnikající do těla, vstřebávání solí žábrami
- mořské ryby – hypotoničtí o., povrchem těla vodu ztrácejí, malé ledviny, málo moči
- suchozemští živočichové – snaha zabránit ztrátám moči – ochranné systémy – kutikula, zrohovatělá pokožka
Rozmnožovací soustava
– zahrnuje orgány, které produkují pohl. buňky a slouží k rozmnožování živočichů = orgány generativní
– u nejjednodušších mnohobuněčných (houby, ploštěnky, bičíkovci) vznikají gamety v těle bez přesnější lokalizace
– u ostatních skupin se vytvářejí pohlavní vývody
- gonochoristé: mají oddělené pohlaví, samci varlata, samičky vaječníky
- hermafroditi: samčí i samičí žlázy jsou u jednoho jedince – buď mají samostatný vývod nebo společný = obojetná žlázy ovotestis
– stavba pohl. org. bezobratlých složitá: samci mívají pářící přívěsky nebo penisy
obratlovci:
- vaječníky
– vejcovody ústí přímo do kloaky (ptáci)
– ve stěnách vejcovodů jsou většinou i žlázy produkující vaječné obaly
– u živorodých: děloha, pochva
- varlata
– párová, u nižších spermie odváděny močovodem, u vyšších chámovody – ústí do močové trubice
– u savců, některých ptáků, plazů vzniká kopulační orgán: pyj (penis)
– u některých skupin (šelem, hlodavců, kytovců) je vyztužen kostí pyjovou
souhrn:
- žahavci – pohlavní orgány, bez vývodů
- bezobratlí – orgány s vývody, přídatná zařízení usnadňující oplození (kopulační orgány, kladélka)
- hermafroditi X gonochorysti
- partenogeneze – rozmnožování z neoplozených vajíček
- metageneze – vývoj přímý X nepřímý
- hmyz – hemimetabola (proměna nedokonalá) X holometabola
- obratlovci – pohlavní orgány – varlata X vaječníky
Hormonální soustava
? nenašla jsem nic víc
– juvenilní hormon – neotenin – udržuje znaky nedospělých stádií, blokuje vývin a přeměnu
– svlékací hormon – ekdyzon – vyvolává změny v pokožce → svlékání