EUMETAZOA
DEUTEROSTOMIA
STRUNOWCE
CHORDATA
OSŁONICE
TUNICATA
UROCHORDATA
BEZCZASZKOWCE
ACRANIA
CEPHALOCHORDATA
KRĘGOWCE
VERTEBRATA
STRUNOWCE NIŻSZE
* nieformalny termin
podkreślający wyraźnie prostszą
budowę i realizowanie mniej
skomplikowanych czynności
życiowych przez osłonice i
bezczaszkowce w porównaniu z
kręgowcami
CHARAKTERYSTYCZNE CECHY STRUNOWCÓW
NAZWA
* pochodzi od struny grzbietowej
* ma ona postać walcowatego pręta
zbudowanego z ciasno upakowanych
komórek tkanki łącznej
* struna grzbietowa strunowców przede
wszystkim stanowi wewnętrzny szkielet
osiowy (rola podporowa)
* u bardziej zaawansowanych form strunę
grzbietową zastępuje kręgosłup (u
zarodków jednak występuje elastyczna
struna, na podłożu której rozwijają się z
czasem kręgi)
CEWKOWATY UKŁAD NERWOWY
* centralny
* ciągnie się wzdłuż struny grzbietowej
(ściślej ponad nią)
METAMERIA
* segmentalny (metameryczny)
układ mięśni
* inne narządy wewnętrzne (wraz z celomą)
wykazują metamerię w
rozwoju zarodkowym, chociaż
może się ona później zacierać
* strunowce mają gardziel przebitą
szczelinami skrzelowymi
* kręgowce lądowe mają szpary takie
tylko w stadium zarodkowym
HIPOTETYCZNY PRZODEK
* zwierzę wodne, które pojawiło się w
prekambrze
* drobne, dwuboczne symetrycznie zwierzę o
dwóch częściach ciała
CZĘŚĆ WISCERALNA
* odpowiedzialna za pobieranie pokarmu i być może
za oddychanie
* zasadniczym elementem była tu szeroka gardziel
poprzebijana licznymi szczelinami skrzelowymi
tworząca kosz skrzelowy
* u kręgowców lądowych skrzela zanikły, a
rynienka gardzielowa przekształciła się w tarczycę
(o czym świadczy fakt, że komórki tarczycy
wychwytują jod, podobnie jak komórki endostylu
osłonic i bezczaszkowców – są to więc narządy
homologiczne)
* woda wyciągana przez otwór gębowy omywała
skrzela, które zaopatrywały krew w tlen
* pierwotnie strunowce były filtratorami (żywiły się
planktonem, który przyklejał się do śluzu gardzieli i był
przesuwany rzęskami do rynienki
gardzielowej /endostylu/, skąd trafiał do przełyku)
CZĘŚĆ SOMATYCZNA
* odpowiedzialna za
przemieszczanie ciała
* zawierała metameryczną
muskulaturę umożliwiającą
wyginanie tylnej części ciała na
boki
* w tej części biegła struna
grzbietowa, nad którą znajdowała
się cewka nerwowa
PODOBIEŃSTWO PIERWOUSTYCH I
WTÓROUSTYCH
* 1822 – francuski biolog Geoffroy de Saint-
Hillaire zauważył podobieństwo planu budowy
zwierzęcia pierwoustego
(np. stawonoga, jak homar), który nieco
przypomina plan budowy zwierzęcia wtóroustego
(np. należącego do strunowców szczupaka)
odwróconego do góry brzuchem
* najnowsze badania genów wyznaczających
podczas rozwoju osobniczego główne kierunki w
ciele i rozmieszczenie narządów potwierdzają
ten fakt – u piwoustych stronę grzbietową ciała
wyznaczają geny odpowiadające genom
kodującym stronę brzuszną u wtóroustych
* okazało się, że strunowce mają specyficznie
położone niektóre układy narządów: u
pierwoustych główne elementy układu
nerwowego położone są po brzusznej stronie
przewodu pokarmowego, układu krwionośnego
natomiast po stronie grzbietowej
* u kręgowców plan budowy jest inny
TUNICATA
* ich przodkowie zmienili tryb życia na osiadły, filtrujący i dlatego na pierwszy rzut oka współczesne
osłonice nie przypominają strunowców
* zachowały strunę grzbietową przynajmniej w stadium larwalnym
* swobodnie pływające larwy mają ogon ze struną grzbietową i segmentami mięśniowymi
(w stadium dorosłym ogon zachowuje się u przedstawicieli rzędu ogonic)
* ich nazwa pochodzi od organicznej osłonki – tuniki, która otacza ciało
* żyją wyłącznie w morzach pełnosłonych
* przeważnie pojedyncze, lecz bywają formy kolonijne
BUDOWA LANCETNIKA – SWOISTEGO MODELU BUDOWY STRUNOWCA
ACRANIA
* najbardziej znanym przedstawicielem jest lancetnik
* pozostałe bezczaszkowce, zamieszkujące płycizny
ciepłych mórz, wyglądają podobnie jak on
* niewiele zmieniły się od kambru
* lancetnik jest dobrym modelem pierwotnego planu
budowy strunowców
BUDOWA ZEWNĘTRZNA I TRYB ŻYCIA
* żyje w morzach u brzegów Europy
* większość czasu spędza na wpół zagrzebany w gruboziarnistym
piasku
* wystawia przednią część ciała i odfiltrowuje pokarm z wody
* ma wydłużone, bocznie spłaszczone ciało o długości kilku (5-7)cm
* kształtem przypomina nieco lancet, z charakterystycznym
rombowatym rozszerzeniem na tylnym końcu, pełniącym funkcje
płetwy ogonowej
* wzdłuż grzbietu i po stronie brzusznej biegnie fałd pełniący funkcje:
płetwy grzbietowej i odbytowej oraz płetw parzystych (od odbytu
do przodu ciała jest rozdzielony na dwa równoległe fałdy)
* ciągnąca się wzdłuż ciała struna grzbietowa jest odporna na
ściskanie wzdłuż swej osi i zachowuje stałą długość
* przez to skurcze mięśni po obu stronach ciała nie powodują skracania
się poszczególnych odcinków tułowia, lecz jego wyginanie na boki
* taki sposób poruszania się (esowate wygięcia ciała na boki)
charakterystyczny jest dla większości kręgowców: bezżuchwowców,
większości ryb, płazów i gadów
* przedni koniec lancetnika nie tworzy wyraźnej głowy
* ciało jest miękkie i półprzezroczyste (dzięki temu można dostrzec u
żywego zwierzęcia niektóre narządy wewnętrzne, m.in. segmenty
mięśniowe i gonady)
* pokrycie ciała stanowi jednowarstwowy naskórek cylindryczny,
pod którym leży tkanka łączna
ROZMNAŻANIE SIĘ I ROZWÓJ LANCETNIKA
ROZMNAŻANIE
* rozdzielnopłciowy
* gonady rozmieszczone są parzyście (z
przesunięciem w fazie, jak miomery) w
ścianie gardzieli, w jej dolnej części
* lancetnik ma około 30 par takich
woreczkowatych gruczołów,
przeświecających przez powierzchnię ciała
ROZWÓJ
* gamety wydostają się do jamy okołogardzielowej wskutek
pęknięcia ścian gonad i wraz z wodą wydostają się na zewnątrz
(zapłodnienie zewnętrzne)
* zapłodnione jajo bruzdkuje (jaja lancetnika są klasycznym obiektem
badań embriologicznych, dzięki którym poznano mechanizmy rozwoju
zarodkowego strunowców)
* z jaja wylęga się larwa o silnie asymetrycznej budowie (ma po
lewej stronie otwór gębowy, a po prawej szczeliny skrzelowe)
* ta asymetria jest osobliwością bezczaszkowców (zapewne
wtórną)
* przodkowie kręgowców mieli raczej symetryczne ciało
BUDOWA WEWNĘTRZNA LANCETNIKA – SWOISTEGO MODELU BUDOWY STRUNOWCA
UKŁAD MIĘŚNIOWY
* wyraźnie zaznaczone segmenty
mięśniowe (miomery), przedzielone
łącznotkankowymi błoniastymi
przegrodami (mioseptami)
* miomery mają kształt liter V,
zwróconych wierzchołkiem ku przodowi
ciała (po stronie lewej są przesunięte
względem tych po stronie prawej)
* włókna mięśniowe jednego
miomeru kurczą się jednocześnie,
więc asymetria ułatwia wyginanie ciała
na boki
* mięśnie są poprzecznie
prążkowane
UKŁAD POKARMOWY
* lancetnik pobiera pokarm, napędzając wodę do
gardzieli ruchami rzęsek nabłonka, odcedzając przy
tym zbyt duże obiekty „wąsami” otaczającymi jamę
przedgębową
* w jamie tej drobna zawiesina pokarmowa przylepia
się do śluzu, który przesuwany jest do tyłu, przez otwór
gębowy do jamy gębowej i gardzieli
* gardziel zajmuje prawie połowę długości ciała
lancetnika i poprzebijana jest aż 180 parami szpar
(szczelin) skrzelowych
* przez te szczeliny woda opuszcza gardziel i trafia do
jamy okołoskrzelowej, a stamtąd na zewnątrz ciała
przez pojedynczy otwór atrialny po stronie brzusznej
* wzdłuż gardzieli, po spodniej stronie biegnie rynienka
(endostyl), której komórki wydzielają bogate w jod
substancje zlepiające cząstki pokarmowe
* z gardzieli, przez krótki przełyk, pokarm wciąż
zlepiony śluzem i przesuwany przez urzęsiony nabłonek,
trafia do jelita
* część jelita (uchyłek wątrobowy) wytwarza enzymy
trawienne
* nadtrawiony pokarm jest wchłaniany w tylnej części
jelita, które zwęża się ku odbytowi
UKŁAD ODDECHOWY
* gardziel poprzebijana szczelinkami skrzelowymi tworzy kosz
skrzelowy
* ściany kosza są silnie ukrwione i umożliwiają wymianę
gazową (niektórzy autorzy piszą o skrzelach lancetnika, co jest
dyskusyjne, choć zalicza się ten gatunek do strunowców
skrzelodysznych)
* układ oddechowy jest silnie powiązany z pokarmowym
* przemywanie układu oddechowego jest proste
* woda dostaje się do wnętrza ciała przez otwór gębowy,
następnie z gardzieli przechodzi przez szczeliny skrzelowe do
przestrzeni okołoskrzelowej, a stamtąd otworem atrialnym
wydostaje się na zewnątrz
* wymiana gazowa odbywa się na powierzchni ścian kosza
skrzelowego
* ruch wody wymuszony jest przez liczne rzęski nabłonka
gardzieli
* część wymiany gazowej odbywa się przez powłoki ciała
UKŁAD KRĄŻENIA
* lancetnik ma bezbarwną krew, która w niewielkim stopniu uczestniczy w
transporcie tlenu
* układ jest zamknięty i jednobiegowy
* nie ma tu serca, a krew tłoczą niezależne skurcze naczyń krwionośnych
(tętnicy biegnącej pod endosylem i odchodzących od niej tętnic skrzelowych)
* krew płynie ku przodowi tętnicą podendostylarną, stąd tętnicami
skrzelowymi trafia do parzystych tętnic po stronie grzbietowej gardzieli i
dalej do pojedynczej tętnicy ogonowej
* od tętnic odchodzą rozgałęzienia do miomerów i innych narządów, a z
naczyń włosowatych krew trafia do żył, którymi spływa do centralnego
rozszerzenia podjelitowego (zatoki żylnej)
* występuje tu także krążenie wrotne: z rozgałęzień żyły ogonowej oplatającej
jelito krew trafia do żyły wrotnej dochodzącej do uchyłka wątrobowego, gdzie
ponownie trafia do kapilar i dopiero stamtąd spływa żyłą wątrobową do
rozszerzenia żylnego
UKŁAD WYDALNICZY
* narządy wydalnicze (protonefrydia)
przypominają nieco protonefrydia wirków,
zgrupowane w około 100 par zespołów
(tkwią one w ścianach gardzieli, w jej
grzbietowej części, ułożone
metamerycznie)
* każdy zespół składa się ze ślepo
zakończonego kanalika w kształcie litery L,
do którego uchodzą pęczkami liczne (do
500) solenocyty (komórki płomykowe)
* są one otoczone naczyniami
krwionośnymi, z których produkty
przemiany materii przenikają do
solenocytów, a stamtąd ruch wici
przesuwa je do kanalików, otwierających
się do jamy okołoskrzelowej
(okołogardzielowej)
* stamtąd są usuwane wraz z wodą na
zewnątrz
* głównym produktem przemian azotowych
jest amoniak
UKŁAD NERWOWY
* zbudowany z cewki nerwowej - położonej pod struną
grzbietową rurki z centralnym cienkim kanalikiem
* od cewki nerwowej segmentalnie odchodzą nerwy, złożone z
korzeni grzbietowych (unerwiających ścianę ciała i narządy
wewnętrzne) i brzusznych (unerwiających miomery)
* podobny układ nerwów rdzeniowych występuje u kręgowców
* nie ma tu mózgu, tylko niewielkie pęcherzykowate
rozszerzenie na przednim końcu ciała
NARZĄDY ZMYSŁÓW
* dzięki skupiskom komórek światłoczułych w ścianach pęcherzyka
cewki lancetnik reaguje na światło, chociaż nie ma oczu
* oczka Hessego – skupienia światłoczułych komórek z
barwnikiem (kapturek barwnikowy pozwala ocenić, skąd pada
światło, gdyż z niektórych kierunków je pochłania) znajdujące się w
ścianie odcinka układu nerwowego odpowiadającego mózgowi
* oczy kręgowców (także człowieka) powstają w rozwoju
zarodkowym, a nie jako twory skórne, jak np. u głowonogów,
których oczy są anatomicznie podobne do naszych (ale są wobec
tego jedynie narządami analogicznymi)
* receptory zmysłów dotyku, węchu i smaku są rozmieszczone
głównie w wąsach i czułkach otaczających wlot do jamy
przedgębowej