Typy czaszek gadów

U gadów zaszła bardzo silna radiacja adaptatywna która spowodowała, że wykształciło się wiele różnych form zwierząt. Wszystko zaczęło się od czaszki która posiadała, taką czaszkę mieli przodkowie gadów, z nich wyewulowały tzw. Kotylozaury (zwierzęta uważane za gady) mające czaszkę anapsydalną.

Anapsydalna- cechuje ją brak dołów skroniowych, w swojej typowej postaci występowała u gadów kopalnych z grupy Cotylosauraia.

Jeszcze 10 lat temu powszechnie uważało się że czaszka żółwi także jest czaszką anapsydalną, niemniej jednak przez 10 lat się dosyć sporo zmieniło. I teraz najnowsze badania pokazują, że czaszka żółwi najprawdopodobniej jest pochodną czaszki diapsydalnej, jak prawie całej reszty gadów.

Diapsydalna- w swojej podstawowej formie posiada 2 doły skroniowe oddzielone od siebie łukiem. Ten typ był powszechny wśród kopalnych gadów i występuje u większości gadów żyjących współcześnie. Czaszka tego typu uległa znacznym modyfikacją (najczęściej dochodziło jeszcze do dalszej silnej redukcji kości) z czaszki tego typu wyewoluowała także czaszka ptaków.

Diapsydalna- podstawowy typ czaszki występujący u gadów. Najprawdopodobniej praszczur miał czaszkę diapsydalną.

Diapsydalną posiadają np. krokodyle.

Parapsydalna (Euryopsydalna)- jest najprawdopodobniej także modyfikacją typu diapsydalnego posiada 1 dół skroniowy- górny. Występował tylko i wyłącznie u gadów morskich z rzędu Sauropterygia (widać bardzo dobrze zanikanie dolnego dołu skroniowego) i Ichthyosauraia. (czasami w podręcznikach pisze że wyewoluowała z czaszki anapsydalnej- a tak nie jest)

Synapsydalna- posiada 1 duł skroniowy zwany dolnym. Występowała u gadów spokrewnionych z ssakami. Z tego typu wyewoluowała czaszka ssaków.

Czaszka ssacza jest także czaszką synapsydalną.

Pochodną czaszki synapsydalnej mają np. żubry

Czaka Anapsydalna z której rozwinęła się czaszka Diapsydalna (2 doły) i Synapsydalna (1 dolny dół).

W przypadku ssaków bardzo często doszło do zaniku częściowego tych kości czy wyrostków tych kości, także u bardzo wielu ssaków oczodół jest połączony razem z dołem skroniowym (tak jest u drapieżnych, praktycznie większości ssaków; wyjątkami są naczelne, parzysto- ,nieparzystokopytne).

W obrębie diopsydów dochodziło do kolejnych modyfikacji czaszki diapsydalnej, bardzo często dochodziło do redukcji dołów skroniowych i to powodowało że w czaszce węża dołów praktycznie już niema- zostały tylko w przedniej części obramowania które je ograniczały.

Pojawienie się dodatkowych otworów.

Czaszka gadów morskich (Parapsydalna) pozostał 1 dół skroniowy, ale najprawdopodobniej ten dół uległ całkowitemu zarośnięciu.

Ewolucja czaszki synapsydalnej

U pierwszych synapsydów występował stary staw pomiędzy żuchwą a szczęką górną. Mianowicie był to staw taki jak występuje u aktualnych węży: kość stawowa i kwadratowa. Heterodontyzm słabo się zaznaczał, nozdrza wewnętrzne znajdowały się zaraz pod nozdrzami zewnętrznymi (czyli nie posiadały one podniebienia wtórnego).

Następnie pojawił się silniejszy heterodontyzm (u ssaków dochodzi w jamie ustnej do bardzo dobrego przygotowania pokarmu; uzębienie heterodontyczne dało możliwość radzenia sobie z różnorodnym pokarmem. Nie ma znaczenia co się je, czy banana, galaretkę czy mięso, różnych zębów używa się do różnych czynności: trzonowce rozcieranie, ugryzienie- siekacze, kły- wyrwanie porcji)

Pojawiło się podniebienie wtórne- co ono dało?

Alternatywną drogę dla powietrza w momencie kiedy jama gębowa jest wypełniona pokarmem. Można jeść i jednocześnie oddychać. Sens posiadania podniebienia wtórnego jest taki aby zapewnić alternatywną drogę dla powietrze w trakcie kiedy jama gębowa jest zajęta.

Podniebienie wtórne mają także krokodyle. Tutaj, u nich wynika ta okoliczność z innej przyczyny. Mianowicie one nie są w stanie uszczelnić jamy gębowej pod wodą. Jak krokodyl ma zamkniętą paszczę i jest pod wodą to zawsze między zębami przepływa woda. Dlatego u niego jest trochę inaczej. U krokodyla to podniebienie wtórne wynika z tego że przystosowały się one do czatowania w wodzie i to podniebienie wtórne nie daje żadnych plusów w trakcie rozdrabniania pokarmu, natomiast pozwala na przebywanie tego zwierzęcia w zanurzeniu. Tutaj u krokodyli mamy taki ciekawy fałdy który zamyka cały czas im światło przełyk, krokodyl jest w stanie przełknąć cokolwiek tylko w momencie kiedy ustawi się pionowo w górę. W tym momencie jest w stanie przełknąć pokarm. Bo tak fałd skórny cały czas zamyka światło przełyku tak aby się nie utopił; tutaj też to mu pozwala na otwieranie otworu gębowego pod wodą, dzięki temu się nie topi, nie dostaje mu się woda do układu pokarmowego i nie dostaje mu się woda do płuc. On uszczelnia swoje drogi oddechowe zamykając nozdrza zewnętrzne i w ramach jamy gębowej za pomocą tego fałdu skórnego.

Ssaki pod wodą postępują inaczej. Te które są w stanie otwierać jamę gębową albo ryzykują zachłyśnięciem albo (mają podzieloną wargę i są w stanie wargi zamknąć za siekaczami dzięki temu gryzonie są w stanie przygryzać rzeczy pod wodą np. bóbr.

Stary staw został zamieniony na nowy staw. Jak to się stało. W tej samej linii co stary staw powstał nowy staw i przez pewien okres ewolucyjny funkcjonowały dwa stawy równoległe. Stary coraz bardziej marginalizowany słabszy zewnętrznie i wewnętrznie coraz lepszy nowy staw. Nowy staw bezpośrednio kość zębowa łuska kości skroniowej. Czyli ten nowy staw wyparł go. Dzięki temu szczęka dolna zyskała bardzo mało skomplikowany silny staw pozwalający na zwiększenie możliwości ruchów w płaszczyźnie poziomej- łatwiejsze stało się żucie.

Natomiast kość kwadratowa i kość stawowa utraciły swoją funkcję i przekształciły się w kosteczki słuchowe. W uchu środkowym gadów i płazów znajduje się strzemiączko. Ale tutaj doszedł jeszcze młoteczek i kowadełko. Co dają 3 kości w uchu środkowym zamiast 1. Co jest tego sennsem.

Ten układ 3 kosteczek jest fenomenalnym układem który pozwala chronić ucho wewnętrzne przed nadmiernymi drganiami. Te kosteczki słuchowe, ich połączenia miedzy nimi można zrelaksować, to wygeneruje bardzo duże straty drgań, czyli jeśli dźwięk jest bardzo silny to jego siła poprzez przekazywania przez ten łańcuszek może zostać bardzo mocno obniżona. Jeśli mamy jeden fizyczny element który jest rozpięty pomiędzy błoną bębenkową a otworem owalnym w ślimaku regulacji nie ma praktycznie żadnej. Natomiast tutaj mamy bardzo dobrą możliwość regulacji. Dzięki temu ucho wewnętrzne jest b. dobrze chronione przed zbyt silnymi dźwiękami. Oczywiście da się spowodować tak szybki wzrost natężenia dźwięku że ten system drobnych mięśni znajdujących się pomiędzy kosteczkami słuchowymi nie zdąży zareagować i w tedy pojawia się częściowa utrata słuchu.

Za wzmacnianie samej fali dźwiękowej odpowiadają małżowiny uszne.

Typy uzębienia:

Jeśli chodzi o aktualnie żyjące ssaki to dominującymi typami uzębienia jest typ akrodontyczny i pleurodontyczny czyli zęby znajdują się albo na krawędzi szczęk albo są przyrośnięte do ich górnej części- leżą sobie tak jak placuszki bez korzeni na szczęce; odpadnie wyrasta następny.

Natomiast u krokodyli występuje typ uzębienia tegodontyczny czyli zęby znajdują się w zębodołach; zdecydowana większość kopalnych gadów miała uzębienie typu tegodontyczny; tegodontyczne jest charakterystyczne dla ssaków, czyli ząb ma korzeń.

Każdy pokarm determinuje rodzaj uzębienia. U sporej części ssaków doszło do zaniku korzeni i powstały zęby o stałym wzroście, czasami dotyczy to tylko i wyłącznie siekaczy tak jak np. u znacznej części gryzoni; natomiast u części tak jak np. u zajęczaków (tutaj mamy przykład królika) te zęby są stałym zroście zarówno siekacze jak i przedtrzonowce i trzonowce. U tych zwierząt najczęściej nie ma kłów. Natomiast występuje duża przerwa zwana diastemą. Diastema to jest przerwa w uzębieniu zdecydowanie większa niż wynikała ona by z utraty 1 czy 2 zębów. (diastema np. u chomika- zaobserwować można jak ziewa).

Uzębienie ssaka drapieżnego- LISA

Na początku mamy siekacze, one służą do odgryzania drobnych kawałków mięsa. Później mamy duże kły które służą głównie do zabijania, chociaż lis z reguły jeśli zabija gryzonia to skacze na niego tak żeby mu zgnieść klatkę piersiową. Lis z tego względu że jest cięższy to z reguły po prostu żeby nie ugryzł go gryzoń w pysk skacze na niego i dopiero gdy jest taki przyduszony bierze go do pyska.

Proszę zwrócić uwagę na układy zębów. To też jest wynik tak naprawdę heterodontyzmu, wynik także tego, że ilość generacji zębów została zmniejszona; u krokodyla tych generacji zębów może być bardzo dużo, mogą być wymieniane prawie w nieskończoność, natomiast u ssaków mamy 2 generacje i koniec ale dzięki temu to pozwala na dostosowanie się płaszczyzn zębów szczęki górnej dokładnie płaszczyzn zębów z szczęki dolnej. Proszę zwrócić uwagę na ostatniego przedtrzonowca w szczece górnej i pierwszego trzonowca szczęki dolne- to jest tzw. para łamaczy, ona służy do przecinania ścięgien, twardych kawałków mięśni, porcjowania pożywienia

W przypadku świni- zwierzę wszystkożerne, którego uzębienie pracuje prawie cały czas w piasku, stąd te zęby są duże i bardzo wytrzymałe.

Uzębienie przeżuwacza

W szczęce górnej zanikło u przeżuwaczy uzębienie- siekacze i kły szczeki górnej, tam wytworzył się taki mocno zrogowaciały naskórek który służy wraz z językiem do oderwania porcji pokarmu, czyli zrywania najczęściej trawy tudzież innych roślin.

W szczęce dolnej natomiast mamy takie łopatkowate 3 siekacze i kieł, który wygląda marnie. Następnie mamy szereg bardzo wysokich długich zębów które stopniowo, wraz, w trakcie zużywania się, one się wysuwają z szczęk i one służą do rozcierania pokarmu.

Przeżuwacze mają bardzo sprytny sposób na rozdrobnienie pokarmu.

Co daje podwójne przeżywanie, takie obrabianie pokarmu?

Mamy pokarm roślinny, ten pokarm roślinny jest bardzo słabo strawialny, celulozy enzymy nie są wstanie rozłożyć. Ten system jak funkcjonuje? U przeżuwaczy jest tak, a mianowicie, pokarm słabo rozdrobniony trafia do fermentowania w pierwszych dwóch komorach żołądka, następuje namnażanie się tych bakterii, tam środowisko jest praktycznie beztlenowe, dzięki temu w trakcie prowadzenia fermentacji uwalniają się tzw. lotne kwasy tłuszczowe, które już są źródłem energii dla przeżuwacza; przeżuwacze mają bardzo niski poziom glukozy we krwi, to jest związane z tym, że jeśli jest on zbyt wysoki to drobnoustroje są w stanie przechwycić go i wykorzystać do własnego metabolizmu w żołądku. Te drobnoustroje dają jeszcze jedna możliwość- mianowicie do paszy dla przeżuwaczy nie trzeba dodawać białka. Wystarczy dodać mocznik- jak dodamy mocznik do paszy dla świń, taką paszę dla przeżuwaczy to wszystkie świnie się natychmiast strują, ponieważ ten mocznik zatruje ich organizmy. Natomiast w przypadku przeżuwaczy ten mocznik zostanie wykorzystany przez drobnoustroje w żołądku do syntezy białek, aminokwasów. Także przeżuwacze są w stanie żyć na paszy która jest strasznie uboga w białka. Te białka, aminokwasy mogą być już produkowane w ich żołądkach , to pozwala im funkcjonować w niszach ekologicznych gdzie białek praktycznie nie ma dostępnych- na roślinach w których zawartość białek jest bardzo niska.

Ten pokarm wraca do jamy gębowej i następnie jest rozdrabniany i trafia do 2 komór żołądka najczęściej do 2 komór, gdzie jest właściwie trawiony. Tam są trawione bakterie i pierwotniaki, czyli z ich ciał także jest pozyskiwana energia.

Mamy sporo roślinożerców które nie maja systemu który pozwalał by im na wracanie pokarmu po fermentacji. Więc jak sobie radzą? Jedna strategia taka prosta występująca u gęsi- jeść cały czas dużo i trawić tylko to co jest łatwo strawialne. Pokarm musi być dobrej jakości. Pokarm jest strasznie krótko w układzie pokarmowym.

Koniowate. Nie są w stanie przetrawić dobrze tej streści pokarmowej. One hodują drobnoustroje w wyrostku robaczkowym- jelicie ślepym. W tym wypadku są w stanie z tej hodowli czerpać korzyści na zasadzie kwasów tłuszczowych, ale reszta energii wylatuje pod ogonem.

Na hektarze da się utrzymać takiej średniej wielkości 2-3 sztuki bydła, natomiast tylko i wyłącznie 1 konia. Ponieważ koń ma zdecydowanie wyższe zapotrzebowanie energetyczne. Stąd koniowate nigdy nie opanowały dużych środowisk.

Gryzonie poszły o krok dalej w strategii którą prezentują konie. Zajęczaki- jak sobie radzą z tym ze fermentacje przeprowadzają w jelicie ślepym? Każdy chomiczek, każdy króliczek jest dzienno nocnym kupożercą. I każdy swojego kloca wsuwa. Wygląda to w ten sposób. Chomiczek łazi i ogląda kloce. Te bardziej żółte do wsunięcia. Te czarne już są gotowe, już drugi raz były w przewodzie pokarmowym. Dzięki temu są w stanie pozyskać tą energię z bakterii.

A króliczek? U niego jest jeszcze bardziej ekstremalna różnica pomiędzy tymi kałami, ponieważ zajada czarne kulki, natomiast zajączek cichcem robi jeszcze drugi rodzaj kału który zlizują bezpośrednio z futerka otaczającego odbyt. I on jest taki bardzo luźny.

To jest dla tych zwierząt tak ważne możliwość zjadanie kału, ze bez tego nie wytrzymuje. To jest wpisane w ich fizjologie.

Są gryzonie mięsożerne które nie korzystają z tej metody; jednakże jeśli gryzoń jest klasycznie roślinożerny to jedzą własny kał.

---