Podtyp: Vertebrata – kręgowce

Ogólna charakterystyka:

- obecność kończyn umożliwiających aktywny ruch

- przedni odcinek cewki nerwowej przekształca się w mózgowie

- bardziej złożone narządy zmysłów

- powstanie aparatu szczękowo-żuchwowego

- powstanie szkieletu kostnego lub chrzęstnego, czaski i kręgosłupa

- powstanie serca

- układ wydalniczy z nerkami bardziej wyspecjalizowany

- ciało podzielone na kilka odcinków:

• Krągłouste (Cyclostomata) i ryby (Pisces) głowa, tułów z parzystymi płetwami piersiowymi i brzusznymi, ogon

• Kręgowce lądowe głowa, odcinek szyjny, tułów z kończynami przednimi i tylnymi i ogon

- ciało pokrywa skóra: bierze udział w termoregulacji, wydalaniu produktów przemiany materii, w wymianie gazowej, chroni zwierzę przed urazami i wnikaniem drobnoustrojów.

• Naskórek – pochodzenie ektodermalne. Jego zewnętrzna warstwa ulega rogowaceniu i złuszczaniu; jego wytworami są: łuski, pióra, pazury, kopyta, rogi, paznokcie. W nim znajdują się zakończenia nerwowe, gruczoły skórne.

• Skóra właściwa – pochodzenie mezodermalne; duża sprężystość. U niektórych zwierząt w tej warstwie może gromadzić się tłuszcz, który tworzy powłokę tłuszczową.

- szkielet + mięśnie = układ motoryczny, przechodzi przez 3 stadia.

1. Szkielet łącznotkankowy. 2. Szkielet chrzęstny. 3. Szkielet kostny.

* kości chrząstkopochodne/ zastępcze przechodzą przez 3 etapy rozwoju

* kości skórne/ pokrywowe bezpośrednio z tkanki łącznej, brak etapu chrzęstnego

Szkielet kręgowców składa się z:

• Czaszki

• Szkieletu osiowego

• Szkieletu pasów i kończyn

a) CZASZKA (cranium):

Składa się z 2 części: mózgoczaszki (neurocranium) i trzewioczaszki (splanchnocranium). Przechodzą przez 3 etapy: łącznotkankowy, chrzęstny i kostny.

W rozwoju mózgoczaszki pierwsze rozwijają się chrząstki przystrunowe leżą po obydwu stronach struny grzbietowej, wykazują ślady segmentacji. Z nich powstaje tzw. strunowa część czaszki. Część przedstrunowa rozwija się z pary beleczek chrzęstnych, które leżą przed chrząstkami przystrunowymi.

Chrząstki przedstrunowe i beleczki przedstrunowe rozrastają się i tworzą płytkę podstawową (na niej spoczywa tworzące się mózgowie). Po bokach wytwarzanej płytki znajdują się parzyste torebki słuchowe, węchowe i oczne. Łączą się one z płytką podstawową tworząc osłonę mózgowia z boków. Od góry osłania je błona łącznotkankowa. - pramózgoczaszka

Część potyliczna wytwarza się z odpowiednio zmienionych kręgów, które zrosły się z pramózgoczaszką kręgoczaszka.

 Czaszka kręgowców, zlokalizowana jest na przednim końcu kręgosłupa; służy ona do ochrony mózgu oraz narządów zmysłów zlokalizowanych w jej obrębie (węch, wzrok oraz równoważno-słuchowy). Oprócz mózgoczaszki w skład czaszki wchodzi również trzewioczaszka, która podpiera skrzela, jak również szczęki. Trzewioczaszka powstaje z pierwszego łuku skrzelowego szczęki górnej i żuchwy. Czaszka z kręgosłupem połączona jest jednym lub dwoma kłykciami potylicznymi, natomiast u ryb występuje nieruchome połączenie. 

b) SZKIELET OSIOWY:

W postaci struny grzbietowej otoczonej pochewką łącznotkankową. Struna nie jest członowana i nie bierze udziału w procesie tworzenia szkieletu kostnego lub chrzęstnego. Tkanka łączna, która otacza strunę i cewkę pełni funkcję szkieletotwórczą.

Szkielet osiowy składa się z kręgów tworzących kręgosłup, który podzielony jest na kilka odcinków.

• Kręgowce pierwotnie wodne (ryby): odcinek tułowiowy i ogonowy

• Kręgowce lądowe: szyjny, piersiowy, lędźwiowy, krzyżowy i ogonowy

Kręgi tworzą się z tkanki łącznej otaczającej strunę grzbietową. Na początku są to 2 pary chrząstek przylegających do struny, które tworzą zawiązki łuku nerwowego (górnego) i naczyniowego (dolnego). Para chrząstek górnych rozrasta się, ich zewnętrzne końce otaczają cewkę i łącząc się tworzą kanał rdzeniowy.

Para chrząstek dolnych powiększa się i u ryb w odcinku ogonowym łączy się tworząc kanał naczyniowy, natomiast u innych kręgowców wytwarza się tylko twór o charakterze rynienki, w której biegnie tętnica grzbietowa.

Wewnętrznie końce obu łuków łączą się i otaczają (pierścieniowato) strunę grzbietową. W momencie powiększania masy chrząstki utworzonego kręgu wypierana zostaje struna (ich trzony wypierają i zastępują strunę).Wyrostki kręgów służą do przyczepu mięśni lub do połączeń stawowych. U ryb i płazów struna grzbietowa zostaje zachowana przez całe życie.

Podział kręgów:

1. Kręgi dwuwklęsłe (amficerliczne) – u ryb

2. Kręgi tyłowklęsłe (opistoceliczne) – płazy ogoniaste

3. Kręgi przodowklęsłe (proceliczne) – płazy bezogonowe

4. Kręgi o powierzchni siodełkowatej (heteroceliczne) – ptaki

5. Kręgi o powierzchni płaskiej (platyceliczne) – ssaki

c) SZKIELET PASÓW I KOŃCZYN:

Kość krucza (os coracoideum)	Kość kulszowa (os ischium)
Stylopodium - nasadowy
Kość ramienna (os humerus)	Kość udowa (os femur)
Zeugopodium - przejściowy
Kość łokciowa (os ulna)	Kość piszczelowa (os tibia)
Kość promieniowa (os radius)	Kość strzałkowa (os fibula)
Autopodium - obwodowy
Kość nadgarstka (ossa carpalia)	Kości nastopka (ossa tarsalia)
Kość śródręcza (ossa meracarpalia)	Kości śródstopia (ossa merararsalia)
Kości palców (phalanges digitorium)	Kości palców (phalanges digitorium)

Szkielet skórny zbudowany z kości pochodzenia skórnego; z łusek (ryby) lub tarcz kostnych (żółwie, pancerniki, kajmany).

- układ mięśniowy: mięśnie szkieletowe, mięsnie gładkie i mięśnie prążkowane serca. U ryb widać wyraźną segmentację mięśni szkieletowych (zakłócona na odcinku głowowym). Pas barkowy i miednicowy posiada własne mięśnie. U kręgowców lądowych segmentacja jest częściowo zatarta rozwój mięśni tułowia i kończyn.

Mięśnie gładkie nie wykazują metamerii i budują ściany przewodu pokarmowego oraz naczyń krwionośnych.

- układ nerwowy:

• Układ ośrodkowy – mózgowie i rdzeń

• Układ obwodowy – nerwy mózgowe i rdzeniowe

• Układ autonomiczny – sympatyczny i parasympatyczny (utworzony przez pnie nerwowe zawierające zwoje)

Centralny układ nerwowy:

Powstaje cewka nerwowa, w przednim odcinku tworzy rozszerzenie. Pęcherzyk mózgowy rozrasta się i dzieli na 3 części pierwotne pęcherzyki mózgowe. Następnie pierwszy i trzeci pęcherzyk dzieli się na 2 części; powstaje mózgowie składające się z 5 odcinków. U prymitywnych kręgowców wszystkie odcinki są jednakowo rozwinięte i leżą w jednej linii; u innych, w wyniku niejednakowego rozwoju konkretnych odcinków, dochodzi do ich zakrywania przez lepiej rozwinięte części.

Mózgowie kręgowców dzieli się na:

1. Kresomózgowie (telencephalon) – dzieli się na dwie części tworząc dwie półkule, zbudowane z istoty szarej i białej. Szara znajduje się na zewnątrz, biała w środku. Przednia część przedmózgowia tworzy płat węchowy. W półkulach znajdują się komory mózgowe, pierwsza i druga.

2. Międzymózgowie (diencephalon) – z przodu łączy się z przedmózgowiem; z między mózgowiem połączone są od dołu przysadką mózgową, od góry szyszynką (u niektórych kręgowców przed nią znajduje się narząd ciemieniowy). Od międzymózgowia odchodzą nerwy wzrokowe; w nim znajduje się trzecia komora mózgowa.

3. Śródmózgowie (mesencephalon) – za międzymózgowiem. Jama, która znajduje się w ty odcinku nosi nazwę wodociągu Sylwiusza. W jego sklepieniu znajdują się ośrodki wzrokowe.

4. Tyłomózgowie wtórne (metencephalon) MÓŻDŻEK – łączy się ze śródmózgowiem; zmysł równowagi

5. Zamózgowie (myelencephalon) RDZEŃ PRZEDŁUŻONY – łączy się z rdzeniem kręgowym; tutaj znajduje się czwarta komora mózgowa; przechodzi on w rdzeń kręgowy

Od mózgowia odchodzą nerwy czaszkowe – u kręgoustych, większości ryb i płazów 10 par nerwów czaszkowych; u reszty kręgowców 12 par nerwów czaszkowych. Oznacza się je numerami rzymskimi.

Rdzeń kręgowy:

Jego ściany mają postać grubej rury, zbudowane są z substancji białej (w jej skład wchodzą głownie włókna nerwowe i substancja szara wewnątrz rdzenia). Od niego odchodzą nerwy rdzeniowe. Możemy wyróżnić:

• Nerwy grzbietowe nerwy czuciowe

• Nerwy brzuszne nerwy ruchowe

- narządy zmysłów:

• Narządy czuciowe – w postaci wolnych zakończeń – wypustki nerwowe, które wnikają między komórki nabłonka lub ciałka zmysłowe znajdujące się w nabłonku i w skórze właściwej; na całym ciele

• Narządy węchowe – jako wpuklenie ektodermy przedniego odcinka ciała, wrastając tworzą torebki węchowe (łączą nozdrza z otoczeniem); u niektórych torebki są ślepo zakończone, u innych powstają nozdrza wewnętrzne, które łączą torebkę węchową z jamą gębową.

• Narząd wzroku – tworzy się jako parzysty pęcherzykowate wpuklenie międzymózgowia, rozwijając się ulega spłaszczeniu wytwarza się kielich wzrokowy. Jego warstwa wewnętrzna przekształca się w siatkówkę właściwą, a zewnętrzna w warstwę barwnikową siatkówki.

Szypuła łącząca kielich z mózgiem przekształca się w nerw wzrokowy. Naprzeciw kielicha, z ektodermy wytwarza się pęcherzykowaty twór przekształcający się w soczewkę. Później kielich i soczewkę otacza tkanka mezodermalna, która przekształca się w naczyniówkę i białkówkę w przedniej części zrasta się z ektodermą; po połączeniu tych dwu warstw ulegają one pocienieniu, a białkówka staje się przeźroczysta i tworzy rogówkę.

Oczy mają kulisty kształt, położone są po bokach głowy, z przodu lub po jej stronie grzbietowej.

Oko ciemieniowe narząd światłoczuły, nieparzysty, u hatterii

• Narząd słuchu –

1. Ucho wewnętrzna - z boków głowy tworzą się wpuklenia endodermy, które zagłębiają się i poszerzają; po zwężeniu części zewnętrznej przekształcają się w przewód endolimfatyczny. Dzieli się ona na 2 części: górną, z której rozwijają się kanały półkoliste i łagiewka oraz dolną, z której powstaje tzw. woreczek błędnik

Na łagiewce osadzone są kanały półkoliste ustawione do siebie pod kątem prostym w płaszczyźnie strzałkowej, poziomej i czołowej. Z części dolnej rozwija się ślimak spiralnie zwinięty wyrostek, w którym znajduje się narząd Cortiego. Wszystkie części wypełnione są śródchłonką. W niej znajdują się otolity lub statolity; przesuwając się drażnią odpowiednie zakończenia nerwowe i orientują zwierzę w położeniu ciała.

2. Ucho środkowe – kostki słuchowe; młoteczek, kowadełko, strzemiączko

3. Ucho zewnętrzne – wychwytuje fale dźwiękowe i wzmacnia je

• Narząd smaku: rozmieszczone w jamie gębowej, na wargach oraz języku. Podstawowym elementem są kubki smakowe od kilku do kilku tysięcy sztuk

- układ pokarmowy: różnie zbudowany w zależności od spożywanego pokarmu.

a) jama gębowa – otoczona o góry podniebieniem, po bokach policzkami, z przodu wargami i od dołu językiem. W niej mogą znajdować się zęby osadzone w szczękach lub w żuchwie. Zęby mogą być w zębodołach lub mogą być przyrośnięte do powierzchni kości. W niej mogą występować ślinianki, u niektórych mogą być przekształcone w gruczoły jadowe.

b) gardziel – odcinek wspólny dla układu oddechowego i pokarmowego.

c) przełyk – łączy się z żołądkiem.

d) żołądek – w nim HCl, może być jedno-, dwu- lub wielokomorowy/

e) jelito (cienkie, grube i ślepe)

- cienkie – dzieli się na dwunastnicę i jelito właściwe, do dwunastnicy uchodzą przewody z wątroby i trzustki. W nich zachodzi trawienie oraz wchłanianie

- grube – na granicy cienkiego i grubego tworzy się (nie)parzyste jelito ślepe pełni rolę trawienną; w nim, u zwierząt roślinożernych, zachodzi fermentacja z udziałem flory bakteryjnej. Dochodzi tutaj do wchłaniania wody. Powstają witaminy (B i K). Czasami mogą dochodzić do niego przewody płciowe i moczowe powstaje kloaka

f) odbyt

Ścianę przewodu pokarmowego buduje kilka warstw: błona surowicza, która otacza jelito od zewnątrz, pod nią warstwa mięśni (mięsnie warstwy okrężnej i podłużnej). Pod warstwą mięśni znajduje się błona śluzowa, pokryta nabłonkiem i wytwarzająca kosmki lub fałdy(wyściela światło przewodu pokarmowego)

- układ oddechowy: z uchyłka przewodu pokarmowego; dwa typy:

• Skrzela – krągłouste, ryby, larwy, dorosłe formy płazów

• Płuca – u lądowych

• Gładkościenne worki płucne u płazów

• Gąbczaste płuca u gadów i ptaków

• Płuca groniaste u ssaków

Pęcherz pławny – ryby dwudyszne

- układ krwionośny: zamknięty; występuje serce złożone z ułożonych w szereg pęcherzyków: zatoki żylnej, przedsionka, komory i stożka tętniczego. ryby

Krew płynie w jednym kierunku (zastawki).

U lądowych występują dwa obiegi krwi (związane z powstaniem płuc) – duży i mały. Przedsionek dzieli się na prawy i lewy (płazy) oraz komora dzieli się na dwie części (gady, ptaki i ssaki). Przegroda między przedsionkami i komorami uniemożliwia mieszaniu się krwi. Prawa część serca żylna, a lewa tętnicza. Stożek i zatoka ulegają redukcji.

- układ limfatyczny: z serc limfatycznych, naczyń limfatycznych, zatok i gruczołów. W naczyniach znajdują się zastawki, limfa płynie w kierunku żył. Naczynia te łączą się z żyłami i zatokami ciała otwarty układ. Brak gruczołów limfatycznych u ryb, płazów i gadów.

- układ wydalniczy: nerki i drogi wyprowadzające. U kręgowców można wyróżnić trzy pary nerek:

• Przednercza – u niektórych ryb i płazów; składają się z otwartych lejków skierowanych do jamy ciała, kłębków naczyniowych (produkcja moczu) oraz kanalików wyprowadzających. Funkcjonują w czasie rozwoju zarodka.

• Pranercza – u dorosłych krągłoustych, ryb i płazów oraz w okresie zarodkowym gadów, ptaków i ssaków. Zbudowane są z: kanalików nerkowych (z ciałkiem Malpighiego), nefrostomów. Warstwa łącznotkankowa tworząca tą strukturę wnika do jej wnętrza i tworzy tzw. ciałka Wolffa. Kanał wyprowadzający to kanał Wolffa. Pranerka łączy się z jądrem i bierze udział w tworzeniu przewodów wyprowadzających plemniki. Pierwotny przewód moczowy dzieli się na przewód Wolffa i przewód Mullera, który u samców zanika, a u samic przekształca się w jajowód i lejkiem otwiera się do jamy ciała. Przewód Wolffa u samic przekształca się w moczowód.

• Zanercza – nerka właściwa; u dorosłych gadów, ptaków i ssaków. Głównym elementem jest nefron, który skład się z ciałka Malpighiego i kanalików nerkowych. U samców przedni odcinek pranercza tworzy najądrza.

- układ rozrodczy: z tkanki mezodermalnej; w jego skład wchodzą parzyste gruczoły rozrodcze. U niektórych może dojść do redukcji jednej z gonad (samice ptaków). Zwierzęta rozdzielnopłciowe.

Żeński: jajniki i jajowody; te ostatnie nie występują u samic krągłoustych i ryb łososiowatych (gamety wydostają się do jamy ciała, a z niej otworem płciowym na zewnątrz). Jajowody mogą otwierać się lejkiem do jamy ciała, macicy i pochwy.

Męski: parzyste jądra, najądrza i nasieniowody (brak nasieniowodów u krągłoustych). Końcowe odcinki kanałów wyprowadzających mogą ulegać rozszerzeniu i tworzyć pęcherzyki nasienne, w które służą do gromadzenia plemników (płazy).

U większości kręgowców zapłodnienie jest wewnętrzne powstają narządy kopulacyjne..

- układ dokrewny:

• Tarczyca – u wszystkich kręgowców; leży po brzusznej stronie głowy lub szyi; jej hormony wpływają na przemianę materii

• Przytarczyce – w pobliżu tarczycy; ich hormony regulują gospodarkę wapienną i fosforową

• Grasica – z nabłonka worków skórnych; u ryb leży w okolicy skrzeli; u płazów ogoniastych znajduje się poza tylnym kątem żuchwy, u bezogonowych za jamą bębenkową; u gadów po bokach szyi; u ssaków w klatce piersiowej u dorosłych ulega uwstecznieniu

• Nadnercza – u krągłoustych i ryb obie części nadnercza są oddzielone od siebie; u płazów tworzy jeden narząd jej hormony wpływają na przemianę węglowodanów, gospodarkę wodną i elektrolitową, poziom cukru we krwi i ciśnienie

• Wysepki Langerhansa trzustki – u krągłoustych komórki produkujące hormony trzustkowe znajdują się w ścianie jelita; u reszty kręgowców leżą w trzustce jako ciała rozproszone; wydzielają insulinę i glukagon (wpływają na metabolizm węglowodanów). Insulina obniża poziom glukozy we krwi, wpływając tym samym na powstanie glikogenu. Glukagon podnosi poziom cukru we krwi

• Przysadka mózgowa – wydziela hormony, które wpływają na wzrost, dojrzewanie, działa również na inne gruczoły wewnętrznego wydzielania, wpływa na rozmieszczenie barwników w komórkach barwnikowych. Jej hormony mają wpływ na wydalanie moczu, ciśnienie krwi, skurcze niektórych mięśni gładkich

• Podwzgórze – w brzusznej części mędzymózgowia; istota szara tworzy w nim jądra odpowiedzialne za wydzielenie hormonów; kieruje autonomicznym układem nerwowym; W nim znajdują się ośrodki regulujące gospodarkę wodną, węglowodanową i tłuszczową, a także ośrodek głodu, pragnienia, termoregulacyjny oraz rozrodczy (popęd) pozostaje w ścisłym związku z szyszynką

• Szyszynka – narząd zmysłowo – wydzielniczy; u niższych funkcja narządu zmysłowego i dokrewnego; u wyższych jako narząd dokrewny; hamuje wydzielanie melatoniny (regulowany jest przez światło), brak światła uaktywnia szyszynkę

• Gruczoły rozrodcze – funkcja wydzielnicza; ich hormony wpływają na rozwój drugorzędnych cech płciowych