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 WEWNĘTRZNA LANCETNIKA - SWOISTEGO MODELU BUDOWY STRUNOWCA

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

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

---