STRUNOWCE

1. Charakterystyka strunowców (ogólny plan budowy strunowca i bezkręgowca).

Strunowce są typem zajmującym najwyższą pozycję w szeregu ewolucyjnym świata zwierzęcego i obejmują trzy podtypy: osłonice, bezczaszkowce, kręgowce. Pomimo wielkiej różnorodności zaliczanych do tego typu grup, wszystkie mają wspólny plan budowy. Budowa ciała strunowców różni się od budowy bezkręgowców.

BEZKRĘGOWCE	STRUNOWCE
Mają symetrię dwuboczna lub promienistą	Wszystkie mają symetrię dwuboczną
Pierwouste (wyjątek szkarłupnie)	Wyłącznie wtórouste
Jama ciała ma charakter pierwotny lub wtórny	Jama ciała ma charakter wtórny Struna grzbietowa, u wyższych strunowców zastąpiona kręgosłupem
Szkielet zewnętrzny lub jego brak	Szkielet wewnętrzny Cewka nerwowa -> rdzeń kręgowy
Układ nerwowy po stronie brzusznej	Ośrodkowy układ nerwowy po stronie grzbietowej
Układ krwionośny otwarty, czasem zamknięty	Układ krwionośny zamknięty
Serce po stronie grzbietowej (dotyczy stawonogów)	Serce po stronie brzusznej Związek między układem oddechowym i pokarmowym Łuski skrzelowe
Oddychają skrzelami, płucami, tchawkami lub całą powierzchnią ciała	Oddychają płucami lub skrzelami
Odnóża (dotyczy stawonogów)	Kończyny (dotyczy kręgowców)
Wór powłokowy (nabłonek + mięśnie)	Skóra, mięśnie szkieletowe

Schemat budowy w przekroju poprzecznym: A - bezkręgowca, B - strunowca

2. Systematyka i podział strunowców na zasadnicze grupy (bezżuchwowce, żuchwowce, kręgowce, czworonogi, owodniowce, bezowodniowce, zmiennocieplne i stałocieplne).

Podział strunowców:

Osłonice

- żachwy

- ogonice

- sprzągle

Bezczaszkowce

- lancetnik

Kręgowce

- bezżuchwowce

- krągłouste

- śluzice

- minogi

- żuchwowce

- ryby

- płazy

- gady

- ptaki

- ssaki

Kręgowce - to najliczniejszy i najbardziej różnorodny podtyp strunowców. Występują we wszystkich strefach klimatycznych Ziemi. Do podtypu kręgowców należą wysoko rozwinięte strunowce wodne i lądowe. Niektóre opanowały zdolność lotu zasiedlając także środowisko powietrzne.

Do podtypu kręgowców należą:

Nadgromada - bezżuchwowce

gromada - kręgouste

Nadgromada - żuchwowce

gromada - ryby chrzęstne

gromada - ryby kostne

gromada - płazy

gromada - gady

gromada - ptaki

gromada - ssaki

Bezżuchwowce - są wodnymi kręgowcami. Do bezżuchwowców zaliczamy gromadę kręgoustych, współcześnie reprezentowanych przez dwa rzędy: minogokształtne (przedstawiciel: minóg) i śluzicokształtne (przedstawiciel: śluzica).

Żuchwowce - są wodnymi kręgowcami które posiadają szczęki. Do żuchwowców zaliczamy takie gromady jak: ryby chrzęstne, ryby kostne, płazy, gady, ptaki, ssaki.

Czworonogi - ogólna nazwa kręgowców lądowych: płazów, gadów, ptaków i ssaków. Nie jest to formalna jednostka klasyfikacji w drzewie życia.

Owodniowce - kręgowce mające zdolność do rozwoju zarodkowego na lądzie (gady, ptaki i ssaki). Uzyskały ją dzięki wytworzeniu błon płodowych, które tworzą środowisko dla właściwego rozwoju zarodka. W kladystyce przedstawiane są jako grupa czworonogich obejmująca zauropsydy (anapsydy [żółwie] i diapsydy) oraz synapsydy [ssaki].

Bezowodniowce - grupa kręgowców niższych, które nie wytwarzają błon płodowych w rozwoju embrionalnym. Bezowodniowce związane są ze środowiskiem wodnym. W ich rozwoju często występuje stadium larwalne. Do grupy tej należą gromady: ryby chrzęstnoszkieletowe, ryby kostnoszkieletowe, płazy.

Zmiennocieplne (zimnokrwiste) - zwierzę którego temperatura ciała jest zmienna i zależy od temperatury otoczenia, cecha charakterystyczna ryb, płazów i gadów.

Stałocieplne (ciepłokrwiste) - zwierzę którego temperatura ciała jest stała i niezależna od temperatury otoczenia, a jej dobowe wahania nie są większe od kilku stopni. Do zwierząt stałocieplnych zalicza się ptaki i ssaki.

3. Cechy charakterystyczne bezczaszkowców i osłonic.

Bezczaszkowce - niewielkie zwierzęta przybrzeżnej strefy ciepłych mórz. Kilkadziesiąt gatunków zaliczanych do strunowców. Najbardziej znanym bezczaszkowcem jest lancetnik.

Cechy charakterystyczne:

- brak czaszki oraz kończyn

- dwuboczna symetria, opływowy kształt ciała, brak oczu

- struna grzbietowa, cewka nerwowa i szczeliny skrzelowe

- zamknięty układ krwionośny bez wyodrębnionego serca (jest zatoka żylna)

- metameryczna budowa: mięśni, narządów wydalniczych, narządów rozrodczych, części naczyń krwionośnych

- narządy wydalania i osmoregulacji - protonefrydia

Osłonice - są to gatunki morskie, wolno żyjące lub osiadłe.

Cechy charakterystyczne:

- ciało pokryte jest tuniką (wytwór jednowarstwowego naskórka)

- znaczną część ciała wypełnia kosz skrzelowy

- serce po brzusznej stronie ciała

- układ krążenia otwarty

- krew nie zawiera hemoglobiny

- brak układu wydalniczego

- cewka nerwowa zredukowana do zwoju nerwowego

- struna grzbietowa rozwija się u nielicznych gatunków

- są obojnakami

- rozwój złożony

4. Budowa i rozmnażanie lancetnika ze zwróceniem uwagi na cechy łączące go z kręgowcami (progresywne) i bezkręgowcami (prymitywne).

Lancetnik należy do podtypu bezczaszkowców, gromady głowostrunowców. Żyje w morzach, zagrzebany w piaszczystym dnie.

Budowa i procesy życiowe lancetnika:

- ma ciało bocznie spłaszczone, długości 5-7cm, słabo zróżnicowane, półprzeźroczyste. Kształt ciała opływowy, zwężony na obu końcach. Otwór gębowy otacza wieniec czułków. Na końcu ciała, wzdłuż grzbietu i po stronie brzusznej występują fałdy skórne pełniące funkcję płetw.

- pokrycie ciała stanowi jednowarstwowy urzęsiony nabłonek, pod którym znajduje się cienka warstwa tkanki łącznej.

- układ mięśniowy zbudowany jest z mięśni poprzecznie prążkowanych. Mięśnie mają budowę członowaną. Przegrody łącznotkankowe dzielą je na miomery. Mięśnie lewej i prawej strony ciała są przesunięte względem siebie, co ułatwia wyginanie ciała i pływanie.

- układ szkieletowy stanowi struna grzbietowa zbudowana z silnie uwodnionych komórek otoczonych łącznotkankową osłonką.

- układ pokarmowy - lancetnik odżywia się zawiesinami organicznymi naganianymi przez czułki do gardzieli. Gardziel jest przebita licznymi szczelinami skrzelowymi, w których zachodzi wymiana gazowa (tzw. kosz skrzelowy) stąd woda dostaje się do jamy okołoskrzelowej i otworem odpływowym na zewnątrz.

- wzdłuż gardzieli, na brzusznej stronie znajduje się rynienkowaty endostryl. Wydzielina gruczołów endostrylu zlepia pokarm i przesuwa go do jelita. Ślepy wyrostek jelita tworzy uchyłek wątrobowy produkujący enzymy trawienne.

- układ krążenia - jest zamknięty. Posiada zatokę żylną, nie występuje serce; jego funkcję pełnią skurcze tętnicy podgardzielowej i tętnic skrzelowych. Krew jest bezbarwna. Występuje układ wrotny wątroby.

- układ wydalniczy - tworzą liczne, metamerycznie ułożone nefrydia z solenocytami (komórki płomykowe) wychwytującymi z krwi metabolity. Metabolity kanalikami przedostają się do jamy okołoskrzelowej a stąd na zewnątrz. Głównym metabolitem jest amoniak.

- układ nerwowy - ma postać cewki leżącej nad struną grzbietową. Od cewki odchodzą metamerycznie nerwy unerwiające narządy wewnętrzne i mięśnie. W rozszerzonej przedniej części cewki znajdują się komórki światłoczułe (brak oczu).

- na czułkach i wąsach wokół otworu gębowego znajdują się komórki zmysłu chemicznego i dotyku.

- układ rozrodczy - lancetnik jest rozdzielnopłciowy. Gonady ułożone są metamerycznie, brak dróg wyprowadzających. Gamety wydostają się do jamy okołoskrzelowej, a stąd na zewnątrz. Zapłodnienie jest zewnętrzne. Z jaja wylęga się larwa.

Rys. Lancetnik: A - przekrój ciała, B - budowa wewnętrzna.

Zestawienie cech bezkręgowców i strunowców w budowie lancetnika

Cechy bezkręgowców	Cechy strunowców
-Metameryczna budowa ciała widoczna w organizacji: mięśni nerwów rdzeniowych narządów wydalniczych narządów rozrodczych części naczyń krwionośnych -Obecność nefrydiów	-Obecność struny grzbietowej -Obecność cewki nerwowej -Układ oddechowy związany z pokarmowym -Obecność wątroby -Pokrycie ciała skórą zbudowaną z jednowarstwowego nabłonka i tkanki łącznej -Układ krwionośny zamknięty

5. Charakterystyka i systematyka kręgowców (porównanie bezżuchwowców i żuchwowców).

Główne cechy kręgowców:

- pokrycie ciała stanowi wielowarstwowy nabłonek i wielowarstwowa skóra właściwa.

- szkielet osiowy tworzy struna grzbietowa zastąpiona przez czaszkę i kręgosłup (chrzęstny lub kostny).

- ośrodkowy układ nerwowy składa się z mózgowia (kresomózgowie, międzymózgowie, śródmózgowie, tyłomózgowie i rdzeń przedłużony) oraz rdzenia kręgowego.

- narządy zmysłów są różnie rozwinięte u różnych grup i są to: narządy wzroku, słuchu i równowagi, zmysłu chemicznego, dotyku oraz u kręgowców pierwotnie wodnych - linia naboczna.

- układ krążenia jest zamknięty, serce kilkujamiste, jeden lub dwa (u form lądowych) obiegi krwi; hemoglobina w erytrocytach.

- układ oddechowy związany jest z pokarmowym; występuje w postaci skrzel lub płuc.

- układ pokarmowy zróżnicowany na jamę gębową, gardziel, przełyk, żołądek, dwunastnicę, do której uchodzą wątroba i trzustka, jelito cienkie, jelito grube i odbyt; u wielu kręgowców występuje kloaka.

- w układzie wydalniczym znajdują się: para nerek, moczowody, pęcherz moczowy, kloaka lub oddzielny układ wydalniczy.

- występuje wtórna jama ciała; są wtórouste.

- rozmnażanie - rozdzielnopłciowość, jajorodność, jajożyworodność lub żyworodność.

- występowanie stadium larwy w rozwoju płazów.

- obecność błon płodowych u owodniowców (gady, ptaki, ssaki).

- występowanie szczęk i parzystych kończyn (z wyjątkiem bezżuchwowców).

Ogólny podział kręgowców:

- bezżuchwowce

- krągłouste

- śluzice

- minogi

- żuchwowce

- ryby

- tarczowce

- fałdopłetwe

- chrzęstne

zrosłogłowe

spodouste

- kostne

promieniopłetwe

mięśniopłetwe

- płazy

- gady

- ptaki

- ssaki

bezżuchwowce	Żuchwowce
krągłouste	Ryby	Płazy	Gady	Ptaki	Ssaki
Bezszczękowce	Szczękowce
Skrzelodyszne		Płucodyszne
Bezowodniowce			Owodniowce
Zmiennocieplne				Stałocieplne
Bezłożyskowce					łożyskowce

6. Środowisko, tryb życia, budowa i rozmnażanie minoga.

Minogi występują w strefie umiarkowanej, prowadzą pasożytniczy tryb życia.

Budowa i fizjologia minoga:

- ma ciało walcowate, z licznymi gruczołami śluzowymi. Skóra jest naga, pozbawiona łusek. Brak szczęk i parzystych płetw. Posiadają płetwę grzbietową i ogonową; pojedynczy otwór nosowy.

- otwór gębowy otacza przylga opatrzona rogowymi ząbkami.

- w jamie gębowej znajduje się język; przełyk prowadzi do żołądka, pod którym znajduje się wątroba. Minogi odżywiają się krwią i tkankami miękkimi ryb.

- układ oddechowy stanowi siedem par workowatych skrzel. Otwory skrzelowe leżą za oczami, po bokach ciała.

- szkielet osiowy stanowi struna grzbietowa otoczona chrzęstnymi łukami kręgowymi.

- czaszka zbudowana jest z chrzęstnej puszki mózgowej i szkieletu trzewiowego - łuki skrzelowe ochraniające skrzela i serce.

- metameryczny układ mięśniowy tworzą miomery.

- układ krwionośny jest zamknięty; serce żylne zbudowane jest z zatoki żylnej, przedsionka, komory; występuje jeden obieg krwi; krew zawiera hemoglobinę.

- układ wydalniczy tworzą parzyste pranerki i moczowody pierwotne.

- mózgowie jest niewielkie, poszczególne części ułożone są liniowo. Kresomózgowie i płaty węchowe są duże, śródmózgowie i móżdżek są słabo rozwinięta, co wiąże się ze słabym wzrokiem i nieskomplikowanymi ruchami ciała. Występuje dobrze rozwinięty rdzeń przedłużony, w którym mieszczą się ośrodki podstawowych czynności życiowych i czucia skórnego (linii bocznej).

- z mózgowia wychodzi 10 par nerwów.

- minogi są rozdzielnopłciowe; zapłodnienie jest zewnętrzne, rozwój złożony; larwa zwana jest ślepicą.

Rys. budowa zewnętrzna minoga.

7. Cechy charakterystyczne i przykłady ryb kostno- i chrzęstnoszkieletowych.

- Ciało jest opływowe, zróżnicowane na głowę, tułów i ogon. Na głowie znajdują się oczy bez powiek, parzyste otwory węchowe, otwór gębowy. Są różnie ubarwione, spód ciała jest jaśniejszy.

- Skóra zbudowana jest z wielowarstwowego naskórka z licznymi gruczołami śluzowymi, których wydzielina zmniejsza tarcie, oraz łącznotkankowej skóry właściwej wytwarzającej dachówkowato ułożone łuski.

- W skórze występują receptory zmysłu chemicznego, termicznego, mechanicznego oraz komórki barwnikowe.

- Płetwy to fałdy skórne rozpięte na kostnych promieniach. Płetwy piersiowe i brzuszne są parzyste, biorą udział w sterowaniu ruchem ryby. Nieparzyste płetwy grzbietowe i brzuszne umożliwiają zachowanie równowagi. Płetwa ogonowa jest głównym organem napędowym.

- Szkielet jest miejscem przyczepu dla mięśni, ochrania narządy wewnętrzne, uczestniczy w ruchu. Zbudowany jest z tkanki chrzęstnej lub kostnej.

- Czaszka ryb kostnych składa się z licznych kości, jest nieruchomo połączona z kręgosłupem. Mózgoczaszka jest niewielka; trzewioczaszka składa się z siedmiu par łuków skrzelowych. Pierwszy łuk przekształca się w szczęki, drugi zwany gnykowym podtrzymuje szczęki. Pozostałe są rusztowaniem dla skrzel.

- Kręgosłup, zbudowany z kręgów dwuwklęsłych, zróżnicowany jest na dwa odcinki: tułowiowy z żebrami i ogonowy.

- Obręcz barkowa składa się z kości kruczych, łopatek, kości skoblowej. Połączona jest z mózgoczaszką; na niej osadzone są płetwy piersiowe.

- Obręcz miednicową tworzą dwie kości bezimienne niepołączone z kręgosłupem, stanowią podporę dla płetw brzusznych.

- Mięśnie tułowia i ogona wykazują wyraźną metamerię.

- Ryby są przeważnie drapieżne, rzadziej roślinożerne lub planktonożerne. Posiadają zęby tnące, chwytne, guzkowe lub zęby nie występują. Brak języka. Gardziel przebita jest szczelinami skrzelowymi. Budowa układu pokarmowego jest typowa dla kręgowców.

- Narządem oddechowym ryb są blaszkowate skrzela osadzone na łukach skrzelowych. U ryb kostnych skrzela okryte są wieczkiem skrzelowym. Wymiana gazowa może również zachodzić przez skórę, przewód pokarmowy lub pęcherz pławny. Pęcherz pławny wypełniony jest mieszaniną gazów i zwykle pełni funkcję narządu hydrostatycznego regulującego głębokość zanurzenia ryb.

- Układ krążenia jest zamknięty, jednoobiegowy. Serce żylne zbudowane jest z zatoki żylnej, przedsionka, komory i stożka tętniczego (ryby chrzęstne) lub opuszki tętniczej (ryby kostne).

- Układ wydalniczy ryb składa się z nerek typu pranerczy, moczowodów i pęcherza moczowego. Zadaniem układu wydalniczego oraz skrzel jest usuwanie zbędnych i szkodliwych produktów przemiany materii w postaci amoniaku lub mocznika oraz regulacja ciśnienia osmotycznego przez odpowiednie stężenie jonów w płynach ustrojowych.

- Ryby morskie:

• chrzęstne i trzonopłetwe chronią się przed odwodnieniem, zatrzymując we krwi np. mocznik;

• kostne piją wodę, a nadmiar jonów usuwają przez skrzela i nerki.

- Ryby słodkowodne nie piją wody. Ich płyny ustrojowe są hipertoniczne w stosunku do środowiska, woda wnika ciągle do wnętrza ich ciała. Broniąc się przed pęknięciem, usuwają nadmiar wody z moczem, a jony wychwytują aktywnie przez skrzela i nabłonek jamy gębowej.

- Układ nerwowy - poszczególne części niewielkiego mózgu ułożone są liniowo. U ryb chrzęstnych dobrze rozwinięte jest węchomózgowie (opuszki węchowe kresomózgowia). Ryby kostne mają dobrze rozwinięte śródmózgowie z ośrodkami wzroku. Dobrze rozwinięty jest również móżdżek, związany z aktywnością ruchową ryb, i rdzeń przedłużony. Od mózgu odchodzi dziesięć par nerwów czaszkowych.

- Narządy zmysłów

• Najważniejszym narządem zmysłu jest linia naboczna składająca się z dwóch kanałów wysłanych komórkami czuciowymi oraz otworków łączących kanały ze środowiskiem zewnętrznym. Narząd ten przekazuje informacje o kierunku i sile prądów wody, zmianach ciśnienia.

• Ryby dobrze widzą, lecz są krótkowzroczne. Akomodacja oka odbywa się przez zmianę odległości soczewki od siatkówki.

• Narząd słuchu i równowagi mieści się w błędniku, w uchu wewnętrznym. Błędnik składa się z trzech kanałów półkolistych. U niektórych ryb połączony jest z pęcherzem pławnym (karp, sum).

- Układ rozrodczy i rozwój ryb

Większość ryb składa jaja. Jajożyworodne są niektóre ryby chrzęstne, trzonopłetwe, gupiki, mieczyki. Okres rozrodu ryb zwany jest tarłem, często związany jest ze zmianą środowiska, np. łososie wędrują na tarło z mórz w górę rzek, a węgorze z rzek do morza.

Zapłodnienie jaj odbywa się w wodzie, a u ryb jajożyworodnych występuje zapłodnienie wewnętrzne w ciele samicy.

Ryby składają na ogół bardzo dużą liczbę jaj (ikra) i nie troszczą się o potomstwo. Ryby opiekujące się potomstwem składają znacznie mniej ikry, np. cierniki, koniki morskie, pielęgnice.

Przedstawiciele ryb chrzęstnoszkieletowych (morskich):

- ryby morskie, denne, np. przerazy (chimery)

- 10 rzędów rekinów (np. kosogon i rekin młot, drapieżniki: żarłacz wielorybi i długoszpar - planktożercy) i płaszczek (raje, orlenie, ogończe, drętwy, manta)

Przedstawiciele ryb kostnoszkieletowych (morskie i słodkowodne):

- śledź

- dorsz

- makrela

- tuńczyk

- karp

- płoć

- lesz

- okoń

- szczupak

- węgorz

- sum

8. Przystosowania ryb w budowie anatomicznej, morfologicznej i rozmnażaniu do wodnego środowiska życia.

- opływowy kształt ciała, torpedowaty lub bocznie spłaszczony co umożliwia sprawne ruchy w wodzie.

- płetwy służą do lokomocji.

- skóra pokryta śluzem pomagającym w pokonywaniu oporu wody.

- łuski mają znaczenie hydrodynamiczne: odpowiednio do swych wymiarów i budowy zewnętrznej wpływają na wielkość oporu wody.

- linia naboczna dostarcza informacji o prądach wodnych, odbiera drgania o niskiej częstotliwości.

- oczy nieosłonięte powiekami, stale omywane wodą nie mają gruczołów łzowych. Oko ma szeroki kat widzenia do 180 stopni w płaszczyźnie poziomej.

- pęcherz pławny pomaga rybie przy zmianie głębokości przez zmiany objętości gazu w pęcherzu.

- okres godowy - zmiana ubarwienia na jaskrawe kolory.

---