38. Fylogeneze orgánových soustav
obsah otázky:
= fylogenetický vývoj jednotlivých soustav
Orgány a orgánové soustavy živočichů
- orgány jsou útvary tvořené souborem tkání jednoho nebo několika druhů, spojených společnou fcí
- tkáně zajišťují základní fci orgánů
- orgány mají pouze mnohobuněční živočichové
- u prvoků jsou odpovídající fce zajišťovány strukturami, které se nazývají organely
Vývoj tělního pokryvu
- jako tělní pokryv se označují buněčné vrstvy, které kryjí tělo (kůže), + všechny produkty kůže
Bezobratlý
- tělo bezobratlých je kryto jednovrstevnou pokožkou, která vytváří na svém povrchu kutikulu
- kutikula je většinou ze sklerotinu (součástí je chitin), ale může být inkrustována minerálními látkami (krunýře raků, hmyzu..)
- kutikula se tvoří už u hlístů
sklerity: pospojovaný klouby
horní sklerit: tergit
postranní: pleurit
spodní: sternit
- vnitřní svaly se na sklerity upínají
- kutikula je pevná = aby živočich mohl růst → svlékání
- živočich roste skokem - působí proti sobě 2 hormony: ekdyson: působí pro svlékání
: jevenilní h.: proti svlékání
- juvenilní horm. se používá v boji proti škodlivému hmyzu → nemůže se svléknout = smrt
- svlékání je ovlivněno i vnějšími faktory
- u ostnokožců (ježovky, hvězdice) je pokožka zpevněna miner.l. v podobě Ca destiček nebo jehlic
- pokožka může obsahovat žlázy (hlenové, mucinové, voskové..) - jejich sekrety doplňují ochrannou fci tělního pokryvu
- u měkkýšů = ulity, lastury → část pokožky
= svrchní: periostrakum (konchiolin)
= ostrakum
= hypostrakum: z anorg. hmoty, aragonit (z tohohle vznikají perly)
- pokožka u žahavců je tvořena žahavými b.
Obratlovci
- kůže obratlovců je tvořena vícevrstevnou pokožkou (epidermis), pod ní je uložena mnohovrstevná škára a podkožní vazivo
- pokožka na povrchu rohovatí a odlupuje se - škára má fci obnovy b.
- u vodních živočichů v pokožce žlázy - produkují sliz, u suchozemských žlázy: hlenové, slizové, mazové, mléčné, potní..
- spodní část škáry obsahuje cévy, nervy, svalová vlákna.. - ukládá se zde podkožní tuk
deriváty pokožky: nehty, kopyta, drápky, plazí šupiny, chlupy, peří ptáků…
- rybí šupiny jsou kostěné
Vývoj nervové soustavy
- první n.s. u žahavců: rozptýlená - tvoří ji rozptýlené nervové buňky, které se navzájem
dotýkají svými výběžky
- k první koncentraci nerv.b. do ganglií (zauzlin) dochází u medůz
- primitivní gangliová soustava = ploštěnci - z párové hlavové zauzliny vybíhá několik
podélných, síťovitě propojených pruhů do těla
- nerv.b. se přesunuli do hlavové části (=cefalizace)
- pro kroužkovce je typická : žebříčkovitá nerv.soustava
- vzniká propojením ganglií, které vznikli v jednotlivých tělních článcích
- podélné nerv.pruhy = konektivy, příčné přepážky = komisury
- žebř.s. i u členovců → větší spojení ganglií, články splývají dohromady
- u měkkýšů se gangliová s. specializuji v souvislosti s rozdělením jejich těla: hlava, noha, plášť
- největší koncentraci neuronů a nejsložitější stavbu n.s. mezi měkkýši mají hlavonožci
- radiální nerv.s. se tvoří u ostnokožců: je tvořena paprsky
- u polostrunatců: trubicovitá nerv.s.: umístěna nad strunou hřbetní
- strunatci - trubicovitá nerv. s. z ektodermu = chorda
- obratlovci: CNS = mícha, mozek
- mozek tvořen dvěma váčky: 1. přední: * koncový mozek, mezimozek
2. zadní: * střední mozek, mozeček, prodl.mícha
( doplnit znalosti z člověka, k čemu jednotlivé části mozku slouží)
- neopalium: „vrstva inteligence“ se objevuje poprvé u plazů
Vývoj smyslových orgánů
- smyslové orgány informují organismus o vlastnostech vnějšího a vnitřního prostředí
- smysl.org. jsou vytvořeny pouze u mnohobuněčných
- 1. smysly : dotykové, chemoreceptory
sluchové ústrojí: slouží k zachycení zvukových vln
- zvuk → dospěje na membránu → rozechvěje se → putuje k smysl.b.
- u hmyzu jsou sluch.org.uloženy na holeni prvního páru končetin, nebo na zadečku
- u obratlovců: sluch.org. je uložen v chrupavčitém - později kostěném pouzdře ve stěně lebeční
stavba : vnější ucho + boltec: u nižších obratl., plazů - chybí
: střední ucho + bubínek + ušní kůstky: 3 u savců, 1 u ostatních obratl.
: vnitřní ucho s Cortiho orgánem, který je uložen v lageně: u savců uložen v hlemýždi
- u některých ryb přenáší zvukové vlny soustava kůstek zvaná Weberovo ústrojí - nepojeno na plynový měchýř, dále do středního ucha
- žáby mají bubínek na hlavě
- ocasatí obojživelníci mohou přijímat zvukové vibrace i přes nohy ze země
- u savců umět stavbu sluch.org - viz.MO biologie člověka
- proudový orgán: u ryb, obojživelníků: tlak proudící vody vnímají neuromasty = citlivé b.
- u hmyzu: tympanální orgán - na hlavě, nasedají na něj buňky citlivé na vibrace - podráždí se - přenos signálu
- zvukový orgán mají : v tykadlech, na nohou, na zadečku
fotoreceptory:
- orgány zachycující světelné vlnění
- k vnímání pouhé intenzity světla slouží zrakové b. bez pigmentu, rozptýlené na různých místech těla: (mlži, žížaly)
- pro směrové vidění se vytvářejí oči: obsahují pigment
= ploché : medůza, měkkýši
= miskovité: ploštěnky
= pohárkovité: měkkýši
- pro obrazové vidění dokonalejší typ oka, registruje obrysy..
složené oko: členovci (hmyz, korýši..) tvořené ommatidii - tisíce
- tvoří mozaikový obraz
- na povrchu je rohovka (kutikula) - fce čočky
- pod ní krystalová jehla, okolo jsou pigmentové buňky
- uvnitř jsou světločivné b. (= retinuly) vytváří výběžky - světločivné tyčinky (=rhabdory) zachytávají světlo a mění ho v informaci
aposiční složené oko: ommatidia jsou pigmentové b. - odděleny, jsou přizpůsobeny k vidění na světle
superposiční: ommatidia jsou neodděleny - ve tmě se můžou stáhnout - světlo, které projde podráždí rhabdory
komorové oko: (obratlovci, hlavonožci)
- vytváří na sítnici převrácený obraz pozorovaného objektu
- vzniká z ektodermu
- největší oko na světě má krakatice (40cm průměr)
Chemoreceptory:
- orgány, informující o chemických vlastnostech prostředí
- zahrnují orgány: čichové, chuťové
- čichové: u hmyzu: senzily - nejjednodušší smyslové brvy, zasouvají se do kutikuly
- volná nervová zakončení po celém tele
- čichové orgány jsou u hmyzu většinou v tykadlech, u obratlovců v nosní dutině
obratlovci: (paryby a ryby) čichový orgán v ústní dutině, čichové jamky
obojživelníci: vlastní čichový orgán = Jacobsův orgán - vnímá složení vzduchu, plazi (rozeklaný jazyk), savci
tzv. elektrické smysly - např. rejnoci, speciální orgány, tvorba el. impulsů, vznik přeměnou svalové nebo nervové tkáně, slouží k navigaci při vyhledávání kořisti a k jejímu usmrcení.
Sonary - echolokační zařízení, vnímání ultrazvukových vln, kytovci, letouni
Soustava oporná
- oporné soustavy jsou různého původu a složení : jsou tvořeny chrupavkou, kostí, sklerotinem, CaCO3 …schránky
fce kostry:
ochrana důležitých orgánů před poškozením
poskytuje oporu pro orgány pohybu - svaly
jednotlivé části kostry jsou mezi sebou spojeny kloubně - pohyb
- podle způsobu vzniku a lokalizace: kostry vnější a vnitřní
Bezobratlí: vnější kostra, upínání svalů zevnitř
vzniká z ektodermu a je vytvořena na povrchu těla
většinou ji tvoří různá vrstva kutikuly - může být inkrustována CaCO3
Obratlovci: vnitřní kostra
- základ - struna hřbetní (chorda dorsalis), je původu mezodermálního
- je umístěna ve hřbetní části těla pod nervovou trubicí
- u nejnižších strunatců je jediným oporným orgánem: počínaje kruhoústými je postupně nahrazována a posléze zcela zatlačena páteří (columna vertebralis)
- vývoj → chrupavčitá (kruhoústí, paryby) nebo kostěná kostra (obratlovci)
- diferenciace - přechod na souš
- ryby - oddíl trupový a ocasní X savci - oddíl krční, hrudní, bederní, křížový, ocasní
zakloubení lebky:
1 týlní hrbol = lebka monokondylní - plazi, ptáci
2 týlní hrboly = lebka bikondylní - obojživelníci, savci
- žaberní oblouky → obličejová část lebky ( především u suchozem. strunatců)
- párové ploutve - stabilizace polohy těla (vodní obratlovci)
Kostru obratlovců tvoří 3 fční celky:
Lebka - 2 části: obličejová, mozková
Osní kostra - páteř a kostra hrudníku
Kostra končetin - kostra párových a nepár. ploutví paryba ryb, kostra končetin suchozemských obratlovců
Svalová soustava
Bezobratlý
- pohyb pomocí brv, bičíků (mnohobuněční)
- hl.orgánem pohybu jsou svaly (mezoderm. původ)
- svalová vlákénka (myofibrily) - žahavci
- podkožní svalový vak (hlísti, ploštěnci) - zajišťuje lokomoci + pohání tělní tekutiny
Obratlovci
- původně segmentální uspořádání (zachováno u kruhoústých, paryb, ryb)
- jednotlivé segmenty : myomery v podobě ležícího písmene W tvoří souvislý sv.plášť, oddělují se od něj skupiny svalů, které pohybují ploutvemi
- letové svalstvo - umístěno v prsní části trupu (ptáci)
- bránice - plochý dýchací sval (savci)
- svalstvo mimické (primáti, šelmy)
Trávicí soustava
- soustavu trávicí tvoří vlastní trávicí trubice a přídatné žlázy
- nejjednodušším typem TS je prvostřevo: u bezobratlých
- žahavci+žebernatky+ploštěnci = gastrovaskulární soustava (slouží současně i k rozvodu živin)
vyústěním TS na obou koncích těla vzniká trávicí trubice
u bezobratlých
ústní otvor s ústrojím pro mechanické zpracování potravy (popřípadě jinak specializované: lízací, sací..)+ žlázy produkující různé látky
hltan (vychlipitelný nebo funguje jako sací pumpa)
jícen (někdy se rozšiřuje ve vole)
žaludek
střevo
strunatci
TS začíná ústy
počínaje parybami jsou ústa tvořena čelistmi, které jsou většinou opatřeny zuby - nasedají buď na povrch čelisti nebo vyrůstají z jamek
na spodině ústní dutiny - jazyk
do ústní dutiny ústí slinné žlázy (i žlázy jedové)
na patru se vytvářejí rohovité lišty - usnadňují zpracování potravy (u velryb: kostice, filtrace potravy)
zvenčí je ústní otvor uzavřen pohyblivými pysky
hltan
= u nižších obratlovců proděravěn otvory a slouží k dýchání
= kříží se v něm dýchací a tráv.s.
jícen
= může se rozšiřovat ve vole, zásobní vaky..může se v nich potrava natravovat
žaludek
= vakovitý, u některých složený z několika částí (žlaznatý a svalnatý žaludek ptáků, čtyřdílný žaludek přežvýkavců..)
střevo
= u vyšších obratlovců: tenké střevo se napojuje na žaludek dvanáctníkem, vzniká slepé střevo, tlusté střevo končí konečníkem většinou společně s vývody cest vylučov. a pohlavních do kloaky
- u placentálů vyúsťuje samostatným řitním otvorem
= vnitřní povrch je zvětšen klky (u nižších má stejnou fci spirální řasa)
délka střeva: býložravci ho mají delší než masožravci
součástí TS jsou i dvě žlázy: slinivka břišní, játra
souhrn:
příjem celým povrchem těla - osmotrofní výživa, tasemnice…
fagocytóza - kořenonožci
nitrobuněčné trávení - houby
buněčná ústa → potravní vakuola → buněčná řiť (nálevníci)
láčka - vakovitá trávicí dutina, 1 otvor (přijímací i vyvrhovací), potrava je zpracována cyklicky
trávicí trubice - různá délka, složitost, 2 otvory
ústní dutina, hltan, jícen, žaludek, střevo, konečník
přídatné žlázy - slinivka břišní, hepatopankreas, slinné žlázy, jedové žlázy
stěna tr. trubice - jednovrstevný epitel, hladká svalovina
u bezobratlých - TS z ektodermu (výjimka - žaludek) X obratlovci - entoderm
býložravci - delší a složitější TS
ústa - uchopovací fce
ústní dutina - slinné žlázy u suchozemských živočichů, mechanické zpracování - zuby
hltan - vychlipují se z něj dýchací orgány
žaludek - zásobárna potravy (původně) → trávicí funkce, chybí u kruhoústých, chimér, ptáci - 2 žaludky, přežvýkavci - žaludek ze 4 částí
střevo - savci: tenké střevo s klky, střevo tlusté, konečník
vodní obratlovci: krátké střevo, zvětšení plochy - spirální řasa (paryby), kličky (ryby)
kloaka - močopohlavní vývod, obratlovci kromě placentálních savců, mihulí a ryb
Dýchací soustava
- do DS se zařazují orgány, které zajišťují výměnu plynů mezi organismem a prostředím
- dýchání celým povrchem těla: prvoci, houby, láčkovci, ploštěnci, kroužkovci
- kožní dýchání se vyskytuje už i obratlovců (např. žáby), i když jen jako pomocný orgán dýchání
vodní bezobratlý: žábry - prokrvené, zřasené vychlípeniny kůže, umístěny na různých částech těla
- u ostnokožcům slouží k dýchání soustava vodních cév: tzv. ambulakrální soustava
- sumýši: vodní plíce ( vychlípeniny kloaky)
suchozemští bezobratlý: vzdušnice: hmyz, trubicovitě větvené útvary se stěnami vyztuženými chitinovou spirálou, prochází celým povrchem těla, ústí navenek otvory (stigmata)
- plicní vaky: klepítkatci,měkkýši: mají je umístěné na zadečku
- tracheální žábry: dýchání vzdušnicemi a žábrami (vytvořeno u larev hmyzu, žijících ve vodě (jepice, pošvatky, vážky…)
- vodní strunatci dýchají hltanožaberním vakem: pláštěnci, kopinatci
- kruhoústí, paryby a ryby mají žábry vnitřní
- u některých ryb slouží k přídatnému dýchání vzdušného kyslíku plicní vaky (dvojdyšní) nebo plynový měchýř (mnohokostnatí)
- u všech vyšších obratlovců jsou hlavním dýchacím orgánem: plíce (pulmo)
- ptáci mají navíc vzdušné vaky: zasahují do kostí, mezi tělní orgány
souhrn
dýchání vnější - mezi tělem a okolním prostředím
dýchání vnitřní - uvnitř tkání
dýchání celým povrchem těla - prvoci, houby, láčkovci, žížaly - princip difúze
= mnohobuněční - kožní dýchání nestačí → dýchací orgány
dýchací otvory - stigmata
tělní otvory, větší dýchací otvory se nazývají spirakuly, např. členovci
vzdušnice - tracheje (ektodermální původ)
dýchání bez účasti oběhové soustavy
jemné trubice vyztužené chitinem
hmyz
plicní vaky
ektodermální původ
párové dýchací orgány
kyslík vstupuje do plicních vaků otvory spirakuly, pak absorbce do krve
bezobratlí - plži, štíři, pavoukovci
žábry
tenkostěnné vychlípeniny
propojené s oběhovou soustavou
členitý povrch - vlásečnice, záhyby
- žábry - v žaberní dutině na 4 párech žaberních oblouků
skřele - kryjí žaberní štěrbiny, u vývojově vyšších ryb
voda proudí - ž. štěrbiny → ž. lupínky →ž. skuliny
sifon - svalnatá trubice, vede okysličenou vodu k žábrám, odkysličenou vodu od žaber
vnitřní žábry - umístěny v těle, měkkýši, korýši, ryby
vnější žábry - na povrchu těla, obojživelníci
lístkové a keříčkovité žábry - vodní strunatci
plíce
vznikly jako výběžek jícnu
suchozemští obratlovci
přenos plynů zprostředkovávají tělní tekutiny
párový orgán
nozdry → nosní dutina → hltan → hrtan → průdušnice → průdušky → plíce
ptáci - neroztažitelné ( zásobárnou vzduchu jsou plicní vaky)
savci - roztažitelné plíce
ambulakrální soustava - dýchací soustava ostnokožců
Cévní soustava
- soustava oběhu tělních tekutin zahrnuje orgány zajišťující rozvod (cévy) a pohyb (srdce) tělních tekutin: hydrolymfa, hemolymfa, krev, lymfa a tkáňový mok
cévy
- vznikají poprvé u pásnic
- tvoří buď uzavřený (tekutiny se pohybují pouze v cévním systému) nebo otevřený systém (tekutiny se vylévají do tělních tkání)
- cévní systém u bezobratlých tvoří hřbetní céva (členovci, kroužkovci) + postranní cévy
- u členovců a měkkýšů je cévní soustava otevřená
cévní soustava obratlovců tvoří 3 typy cév:
tepny: silnostěnné cévy, vedou krev ze srdce
žíly: tenkostěnné cévy s chlopněmi, vedou krev z těla do srdce
vlásečnice: koncové slabostěnné části tepen a žil
srdce
- u měkkýšů je tvořeno jednou komorou, předsíněmi
- u hmyzu je srdce trubicovité
- ostnokožci srdce nemají ( mají systém kanálků - ambulakrální soustava)
- srdce strunatců je na břišní straně těla
- z obratlovců mají nejjednodušší srdce paryby a ryby (žilný splav, jedna komora i předsíň) nejsložitější savci a ptáci (dvě předsíně, dvě komory)
- k rozdělení předsíní dochází u obojživelníků, komory se rozdělují už u plazů
souhrn:
žádná - houby, žahavci, ploštěnci
cévní soustava uzavřená - centrum je hřbetní céva, rozvod krve, krev se nemísí s mízou, kroužkovci
otevřená cévní soustava - tělní tekutina - hemolymfa, volně se rozlévá do mezibuněčných prostor
pseudohemální soustava - ostnokožci, nemají srdce, soustava cév
CS u obratlovců - uzavřená, krev koluje systémem cév (žíly, tepny, vlásečnice)
venózní srdce - vodní obratlovci, 1 předsíň, 1 komora, 1 krevní oběh
u plicního dýchání - 2 krevní oběhy (malý a velký)
evoluce - zmenšování velikosti a zvětšování počtu červených krvinek
Vylučovací soustava
- vylučovací orgány jsou vytvořeny u všech organismů s vyjímkou prvoků (pulsující vakuoly)
- odstraňování vody a látek z těla, škodlivé zplodiny = exkrety
oxid uhličitý - vylučuje se v plicích
voda - uniká povrchem těla nebo dýchacími orgány
amoniak - vylučován v podobě amonných solí, močoviny, k. močové
soli - vylučovány kůží
- základním typem vylučovacích orgánů bezobratlých: nefrídie
protonefrídie - bezobratlí - ploštěnci, hlísti, tvořeny plaménkovými buňkami, vývodnými kanálky, ústí na povrch těla
metanefridie - tvořeny obrvenými nálevkami, vývodnými kanálky, kroužkovci
malphigické trubice - ústí do střeva, tvar trubicovité žlázy, vzdušnicovci, klepítkatci
nefridie - nálevky coelomového původu, členovci
- další vylučovací orgány: malpighické trubice (ústí do konečníku) - vzdušnicovci, klepítkatci
- u bezobratlých: speciální buňky - nefrocyty, chloragogenní buńky
- u obratlovců je stavební jednotkou vylučov. org. : nefron, tvořen malpighickým tělístkem a vývodným kanálkem (odpovídá stavbě metanefrídie)
- nejpůvodnější stavba ledvin: larvy sliznatek (holonefros) - předledviny (pronefros) u larev ryb a obojživelníků - prvoledviny (opisthonefros) nižší obratlovci - mesonefros, ebrya vyšších obratlovců - pravé ledviny (metanefros) vyšší obratlovci
- ledviny: párové orgány uložené při hřbetní stěně tělní dutiny
- močovody ústí do kloaky (u obojživelníků, plazů, ptáků), někdy se shromažďuje v močovém měchýři
- pouze u savců ústí močovody přímo do močového měchýře, z něhož je moč odváděna močovou trubicí z těla
Osmoregulace
mořští bezobratlí - izotoničtí organismy
sladkovodní ryby - hypertoničtí (tělní tekutiny mají větší koncentraci solí než okolí), ledviny vylučují přebytečnou vodu vnikající do těla, vstřebávání solí žábrami
mořské ryby - hypotoničtí o., povrchem těla vodu ztrácejí, malé ledviny, málo moči
suchozemští živočichové - snaha zabránit ztrátám moči - ochranné systémy - kutikula, zrohovatělá pokožka
Rozmnožovací soustava
- zahrnuje orgány, které produkují pohl. buňky a slouží k rozmnožování živočichů = orgány generativní
- u nejjednodušších mnohobuněčných (houby, ploštěnky, bičíkovci) vznikají gamety v těle bez přesnější lokalizace
- u ostatních skupin se vytvářejí pohlavní vývody
gonochoristé: mají oddělené pohlaví, samci varlata, samičky vaječníky
hermafroditi: samčí i samičí žlázy jsou u jednoho jedince - buď mají samostatný vývod nebo společný = obojetná žlázy ovotestis
- stavba pohl. org. bezobratlých složitá: samci mívají pářící přívěsky nebo penisy
obratlovci:
vaječníky
- vejcovody ústí přímo do kloaky (ptáci)
- ve stěnách vejcovodů jsou většinou i žlázy produkující vaječné obaly
- u živorodých: děloha, pochva
varlata
- párová, u nižších spermie odváděny močovodem, u vyšších chámovody - ústí do močové trubice
- u savců, některých ptáků, plazů vzniká kopulační orgán: pyj (penis)
- u některých skupin (šelem, hlodavců, kytovců) je vyztužen kostí pyjovou
souhrn:
žahavci - pohlavní orgány, bez vývodů
bezobratlí - orgány s vývody, přídatná zařízení usnadňující oplození (kopulační orgány, kladélka)
hermafroditi X gonochorysti
partenogeneze - rozmnožování z neoplozených vajíček
metageneze - vývoj přímý X nepřímý
hmyz - hemimetabola (proměna nedokonalá) X holometabola
obratlovci - pohlavní orgány - varlata X vaječníky
Hormonální soustava
? nenašla jsem nic víc
- juvenilní hormon - neotenin - udržuje znaky nedospělých stádií, blokuje vývin a přeměnu
- svlékací hormon - ekdyzon - vyvolává změny v pokožce → svlékání
1
8