Wykład 11
Zwierzęta to heterotrofy pobierające gotowy pokarm (roślinny lub zwierzęcy) do wnętrza ciała i następnie trawiące go (z wyjątkiem pająków, które trawią wstępnie pokarm na zewnątrz ciała).
Ostatecznymi produktami przemiany materii są woda, dwutlenek węgla i związki azotowe, przede wszystkim w postaci mocznika lub kwasu moczowego.
Ciało zwierząt składa się z wielu komórek o zróżnicowanej budowie i funkcji.
Zwierzęta mają na ogół ograniczoną możliwość wzrostu. W większości przypadków obdarzone są zdolnością ruchu kierunkowego i postępowego.
Wszystkie są zdolne do rozmnażania płciowego. W cyklu życiowym zawsze występuje rozwój zarodkowy.
Podstawy podziału systematycznego królestwa zwierząt:
Stopień złożoności rozwoju zarodkowego,
Stopień komplikacji budowy ciała
Sposoby rozmnażania zwierząt:bezpłciowe, płciowe( dwupłciowe i jednopłciowe )
Dzieworództwo - partenogeneza - rozwój jednopłciowy
Pełny rozwój osobniczy zaczynający się od rozwoju niezapłodnionej komórki jajowej (bez udziału plemnika), a kończący się powstaniem organizmu dojrzałego płciowo (mogącego produkować komórki płciowe żeńskie).
Rodzaje dzieworództwa naturalnego pełnego: przypadkowe, okolicznościowe, stałe, cykliczne
Dzieworództwo hemizygoidalne (haploidalne) - z niezapłodnionych jaj powstają samce, a z zapłodnionych - samice (pszczoły); samce są haploidalne, w okresie spermatogenezy nie następuje mejoza, więc plemniki są haploidalne; u samic w czasie oogenezy występuje mejoza (samice są diploidalne).
Dzieworództwo zygoidalne (diploidalne) - występuje u osobników o diploidalnej liczbie chromosomów - w rozwoju brak mejozy, a jeśli występuje, to diploidalna liczba chromosomów odtwarza się przez:
połączenie się 2 jąder haploidalnych komórki jajowej,
połączenie się jąder haploidalnych dwóch blastomerów w okresie bruzdkowania,
endomitozę.
ROZWÓJ ZARODKOWY = rozwój embrionalny = embriogeneza
Embriogeneza to okres w rozwoju osobniczym zwierząt od zapłodnienia komórki jajowej (lub pobudzenia jej do rozwoju dzieworodnego), odtąd określanej jako zarodek, do wyklucia się z osłon jajowych (w przypadku jajorodności lub jajożyworodności) bądź opuszczenia organizmu matki (w przypadku żyworodności).
Embriogeneza jest procesem ciągłym, a u jej podstaw leży różnicowanie i wzrost
Stadia embriogenezy:bruzdkowanie, blastulaja, gastrulacja, organogeneza
Bruzdkowanie - pierwszy etap rozwoju zarodkowego - szybkie podziały mitotyczne zapłodnionego lub niezapłodnionego (dzieworództwo) jaja na coraz mniejsze komórki (kształt i rozmiary zarodka nie ulegają zmianie, z wyjątkiem ssaków).
Nazwa bruzdkowania pochodzi od bruzd pojawiających się na powierzchni dzielącego się jaja. Bruzdy powstają w sposób stały i typowy dla gatunku.
Bruzdkowanie całkowite - dzieli się całe jajo, a powstałe blastomery mogą być równej lub różnej wielkości
Bruzdkowanie częściowe - podziały obejmują tylko tę część protoplazmy jaja, która jest wolna od żółtka; występuje w jajach szczególnie bogatych w materiały zapasowe (żółtko).
Morula - etap, w którym spada intensywność podziałów, morula jest tworem litym złożonym z komórek powierzchniowych obejmujących komórki wewnętrzne.
Blastulacja - proces polegający na powstawaniu pomiędzy blastomerami jamy otoczonej jedną albo wieloma warstwami komórek (blastocel, pierwotna jama ciała). Powstały pęcherzyk nosi nazwę blastuli.
Bruzdkowanie i blastulacja są procesami współbieżnymi - blastocel powstaje jako przestrzeń międzykomórkowa już w stadium ośmio-, a nawet czterokomórkowym
Gastrulacja - proces prowadzący do wytworzenia, we wczesnym okresie rozwoju zarodkowego, 2 lub 3 zasadniczych warstw ciała, czyli listków zarodkowych.
W czasie gastrulacji komórki podobne do siebie pod względem właściwości twórczych przemieszczają się zespołowo, przekształcają i budują ciało przyszłego zarodka, zgodnie z jego genetycznym wzorcem.
Z jednowarstwowej blastuli powstaje dwuwarstwowy zarodek posiadający na zewnątrz ektodermę i wewnętrzną warstwę - endodermę
Delaminacja (rozblaszkowanie = oddzielanie)
Imigracja (wędrowanie
Embolia (inwaginacja, wpuklanie)
Epibolia (obrastanie)
Kawitacja (rozszczepianie)
Powstaje gastrocel - jama gastruli ograniczona endodermą.
DELAMINACJA Blastomery, dzieląc się odcinają ze swej zewnętrznej powierzchni małe komórki. Dzięki temu powstają dwie warstwy komórek: zewnętrzne (małe, tworzące ektodermę) i wewnętrzne (duże, tworzące endodermę. Delaminacja występuje np. u niektórych jamochłonów.
IMIGRACJA Pojedyncze komórki wysuwają się spośród komórek blastuli i układają się w wewnętrzną warstwę. Imigracja występuje u gąbek, jamochłonów i niższych skorupiaków.
EMBOLIA Wpuklanie się do jamy blastuli komórek z jednej półkuli, w wyniku czego powstaje zarodek zbudowany z dwóch listków zarodkowych. Inwaginacja jest typową formą gastrulacji. Występuje np. u lancetnika.
EPIBOLIA Część komórek na jednym lub kilku biegunach wysuwa się ponad powierzchnię blastodermy i obrasta resztę komórek. Epibolia występuje m.in. u wielu kręgowców mających duże, bogate w żółtko jaja, np. u płazów.
KAWITACJA Komórki rozsuwają się i powstaje gastrocel.
Ektoderma przekształca się w:
pokrycie ciała, przedni i tylny odcinek przewodu pokarmowego, układ nerwowy,
narządy zmysłów, niektóre gruczoły wydzielania wewnętrznego.
Endoderma przekształca się w: środkowy odcinek układu pokarmowego i powiązane z nim gruczoły, niektóre części układu oddechowego, niektóre części układu moczowo-płciowego, niektóre gruczoły dokrewne, niektóre gruczoły wydzielania wewnętrznego.
Gasrocel łączy się z otoczeniem przez otwór zwany pragębą (prostomą).
Gastrocel wraz z pragębą tworzą prajelito.
Między ektodermą i endodermą powstaje trzecia warstwa - mezoderma.
Powstaje wtórna jama ciała - celoma. Schizocelia, Enterocelia.
Mezoderma przekształca się w: gonady, szkielet wewnętrzny, mięśnie, układ krwionośny,
układ wydalniczy.
SCHIZOCELIA Dwie komórki endodermy zaczynają się szybko dzielić, wskutek czego do blastocelu wrastają sznury komórek pochodnych. Ze sznurów komórek tworzą się woreczki mezodermalne, które rozrastając się wypierają blastocel (pierwotną jamę ciała). Powstaje celoma. Schizocelia jest typowa dla pierwoustych.
ETEROCELIA Część komórek prajelita wrasta do blastocelu i tworzy woreczki mezodermalne. Woreczki mezodermalne rozrastają się, wypierając całkowicie pierwotną jamę ciała - blastocel. Na jej miejscu powstaje nowa jama otoczona nabłonkiem mezodermalnym - celoma. Enterocelia jest charakterystyczna dla wtóroustych.
PORNA WTÓRNA JAMA CIAŁA
Blastocel zostaje wypełniony elementami mezodermalnymi bez wytworzenia wtórnej jamy ciała. Blastocel wypełnia: parenchyma - bezjamowce (miąższniaki) - płazińce, wstężnice, szczękogębe, płyn lub substancja galaretowata - wtórnojamowce pozorne - m.in. wrotki, nicienie, kolcogłowy.
PRZEKSZTAŁCENIA PROJELITA
Z pragęby powstaje otwór ustny, a na końcu prajelita przebija się otwór odbytowy, albo w ogóle się nie tworzy - zwierzęta pierwouste. Pragęba przekształca się w otwór odbytowy, a nowo powstający otwór prajelita tworzy utwór ustny - zwierzęta wtórouste.
Metamorfoza - przeobrażenie - sposób rozwoju pozazarodkowego polegający na głębokiej przebudowie organizmu, powiązanej ze znacznymi zmianami w jego strukturze i wyglądzie zewnętrznym.
Metamorfoza występuje u zwierząt, u których rozwój zarodkowy kończy się wytworzeniem wolno żyjącej larwy.
Larwy mogą mieć własne organy i narządy zanikające przy przekształcaniu się ich w formy dojrzałe. Mogą zajmować zupełnie inne nisze ekologiczne i żywić się innym pokarmem.
ORGANOGENEZA Rozwój prosty - formuje się zarodek podobny w ogólnych zarysach do osobnika dojrzałego
Rozwój złożony - w czasie rozwoju powstaje forma larwalna; larwy występują u zwierząt, których jaja zawierają małe ilości żółtka.