ZOOLOGIA BEZKRĘGOWCÓW - ĆWICZENIA III Plan budowy morfologicznej i anatomicznej bezkręgowców – część II Charakterystyka pseudojamowców (Pseudocelomata) Zwierzęta zwykle niewielkich rozmiarów, od niewidocznych gołym okiem, poniżej 1 mm (wrotki), do kilku milimetrów (nicienie wolnożyjące). Tylko niektóre nicienie (pasożytnicze) mają ciało dochodzące do długości kilkudziesięciu centymetrów (ok. 40 cm glista – Ascaris sp.), a nawet kilku metrów (pasożyty wielorybów). Cechą charakterystyczną wszystkich typów zaliczanych do Pseudocelomata jest obszerna pierwotna jama ciała (pseudoceloma) powstająca przez rozstąpienie się komórek mezodermy. TYP: Wrotki (Rotatoria) Niewielkie zwierzęta (zwykle poniżej 1 mm długości) o przezroczystym ciele. Ciało różnych kształtów, zawsze wyposażone w aparat wrotkowy położony w przedniej części ciała. Cechą charakterystyczną jest posiadanie wyspecjalizowanej gardzieli (mastax) z twardymi szczękami. Mają stałą liczbę komórek budujących ciało (eutelia). Formy wolnożyjące i pasożytnicze. Wykazują zdolność do przetrwania w złych warunkach środowiskowych w stanie anabiozy. Wrotki występują we wszystkich typach wód śródlądowych, w wodach słonawych i morskich. Licznie występują w innych środowiskach wilgotnych: piasek, gleba, mchy. Na świecie stwierdzono około 2000 gatunków. TYP: Nicienie (Nematoda) Zwierzęta o ciele wydłużonym, cylindrycznym, niesegmentowanym, okrytym sztywnym, ale elastycznym oskórkiem, pod którym znajduje się warstwa mięsni podłużnych (nicienie nie posiadają mięśni okrężnych, przez co mogą wyginać ciało jedynie na boki). Zwykle drobne ok. 1 mm (najmniejsze osiągają 0,08 mm, największe 8,4 m – Placentotema gigantissima – pasożyt kaszalota). Ciało wypełnione płynem, w którym zanurzone są narządy wewnętrzne. Przedni koniec ciała zwykle zaokrąglony, otwór gębowy położony z przodu prowadzi do rurkowatego układu pokarmowego zakończonego odbytem. Układ nerwowy złożony z położonego w przedniej części ciała pierścienia okołogardzielowego i odchodzących od niego, biegnących wzdłuż ciała nerwów. Brak układu krwionośnego. Nicienie są zwykle rozdzielnopłciowe. Rozwój z czterema stadiami larwalnymi. Nicienie spotykane są we wszystkich środowiskach, na lądzie i w wodzie (morza i wody słodkie). Opisano dotąd około 27 000 gatunków. Znane są formy wolnożyjące i pasożyty (roślin i zwierząt). Charakterystyka wtórnojamowców (Coelomata) Grupa obejmująca bardzo zróżnicowane formy zwierząt, m.in. pierścienice, mięczaki, stawonogi. Cechą wspólną jest występowanie wtórnej jamy ciała powstającej na drodze schizocelii (pierwouste – Prostomia) lub enterocelii (wtórouste – Deuterostomia). TYP: Pierścienice (Annelida) Pierścienice to w większości zwierzęta morskie, związane głównie z dnem. Zasiedlają również siedliska słodkowodne i lądowe. Głównie formy wolnożyjące, ale również komensaliczne i pasożytnicze. Opisano dotąd około 18 000 gatunków. Najmniejsze pierścienice osiągają wielkość kilku mikrometrów, największe do 3 m długości. Ciało segmentowane, złożone z płata przedgębowego 1 ZOOLOGIA BEZKRĘGOWCÓW - ĆWICZENIA III (prostomium), płata gębowego (peristomium), segmentów ciała (metamerów) i płata analnego (pygydium) z otworem odbytowym. Ciało pokryte jest jednowarstwowym nabłonkiem z dużą liczbą komórek śluzowych, który okryty jest kolagenowym oskórkiem (kutykula). W każdym segmencie występuje warstwa okrężnych i podłużnych mięśni. Układ krwionośny zamknięty. Układ wydalniczy tworzą nefrydia, pierwotnie po parze w każdym segmencie. Centralny układ nerwowy składa się z pary zwojów mózgowych (nadgardzielowych), okołogardzielowych konektyw i podwójnego brzusznego łańcuszka lub drabinki z parą zwojów w każdym segmencie. Pierścienice oddychają całą powierzchnią ciała, u gatunków wodnych mogą występować skrzela. Rozdzielnopłciowe i hermafrodytyczne. U części morskich gatunków w rozwoju występuje larwa trochofora. Inne pierścienice nie przechodzą przeobrażenia. TYP: Mięczaki (Mollusca) Zwierzęta niesegmentowane, o ciele pierwotnie dwubocznie symetrycznym i wtórnym zaniku symetrii u ślimaków. Nagie lub okryte muszlą zbudowaną z węglanu wapnia, wytwarzana prze fałd skórny - płaszcz. Charakterystyczne elementy budowy ciała mięczaka to: głowa, noga, worek trzewiowy okryty płaszczem i jama płaszczowa, gdzie odbywa się wymiana gazowa (skrzela lub płuco) i uchodzą narządy wydalnicze i płciowe. Wszystkie te elementy mogą jednak ulegać daleko idącym przekształceniom lub zanikowi u poszczególnych grup mięczaków. Przewód pokarmowy o zróżnicowanej budowie w zależności od typu przyjmowanego pokarmu, złożony z jelita przedniego, środkowego i tylnego. Otwór gębowy prowadzi do gardzieli, w której znajduje się tarka (radula) i często jedna lub więcej szczęk. Układ krwionośny otwarty (u głowonogów prawie zamknięty). Serce złożone z komory oraz 1-2 przedsionków znajduje się na grzbietowej stronie ciała. Krew przez aorty wylewa się do zatok krwionośnych. Układ nerwowy o różnym stopniu komplikacji, najbardziej scentralizowany u głowonogów. Najczęściej występuje obrączka okołoprzełykowa z parzystymi zwojami mózgowymi. Rozdzielnopłciowe lub obojnacze. Rozwój zwykle z przeobrażeniem (larwa typu weliger, przypominająca trochoforę pierścienic). Mięczaki reprezentowane są przez ponad 130 000 gatunków. Zasiedlają głównie morza i wody słodkie, ślimaki występują także na lądzie. Zwierzęta o zróżnicowanej wielkości, od poniżej 1 mm (ślimaki, małże) do około 20 m (kałamarnica olbrzymia). TYP: Stawonogi (Arthropoda) Najbogatszy w gatunki typ zwierząt – opisano ponad 1,3 mln gatunków. Zwierzęta segmentowane, dwubocznie symetryczne, pokryte oskórkiem chitynowym (kutykulą). Segmentacja ma charakter heteronomiczny. Ciało zintegrowane w postaci tagm. Oskórek stanowi „szkielet zewnętrzny”. Odnóża członowane. Ruchliwość segmentów i odnóży zapewniona przez połączenia stawowe. Stawonogi występują we wszystkich biotopach od środowiska morskiego, przez słodkowodne i lądowe. Tryb życia zarówno wolnożyjący , ale duża liczba gatunków występuje w różnych układach symbiotycznych i pasożytniczych. Szczękoczułkowce (Chelicerata) Zwierzęta lądowe, poza ostrogonami (prymitywną grupą występującą w morzach) lub formami wtórnie przystosowanymi do życia w środowisku wodnym. Występują we wszystkich biotopach lądowych. Znanych jest około 80 000 gatunków. Długość ciała zróżnicowane od ok. 80 μm do 80 cm. W większości drapieżne, ale znane są formy wszystko- i roślinożerne. Występują licznie formy 2 ZOOLOGIA BEZKRĘGOWCÓW - ĆWICZENIA III pasożytnicze (ekto- i endopasożyty). Ciało złożone z dwóch elementów: głowotułowia (prosoma) – 6 segmentów i z odwłoka (opistosoma) - 7-12 segmentów. Na prosomie dwie pary przydatków przygębowych: szczękoczułki (chelicerae) - służące do chwytania zdobyczy, zakończone szczypcami lub pazurem; nogogłaszczki (pedipalpi) - zwykle o funkcji zmysłowej, ale czasem chwytne, zakończone szczypcami; 4 pary odnóży krocznych. Opistosoma zwykle oddzielona od prosomy przewężeniem. Nie występują na niej odnóża kroczne. Układ nerwowy mocno skoncentrowany. Centralną częścią jest dobrze rozwinięty zwój nadprzełykowy (zwój mózgowy), pod przełykiem znajduje się zwój podprzełykowy, od którego odchodzą pnie nerwowe unerwiające opistosomę. Narządy zmysłów to przede wszystkim oczy proste, rzadziej złożone. Układ pokarmowy dobrze rozwinięty, szczególnie jelito środkowe, którego uchyłki tworzą wątrobo-trzustkę odpowiedzialną za trawienie i magazynowanie pokarmu. Układ krwionośny dobrze rozwinięty u szczękoczułkowców mających skrzela lub worki płucne, u pozostałych – oddychających tchawkami ograniczony do serca i odchodzących od niego aort – przedniej i tylnej. Oddychanie u form wodnych za pomocą skrzeli, u części lądowych występują worki płucne i płucotchawki, pozostałe oddychają przy pomocy tchawek lub całą powierzchnią ciała. Układ wydalniczy stanowią zwykle gruczoły biodrowe (przekształcone metanefrydia) lub w przypadku form lądowych - cewki Malpighiego uchodzące na granicy jelita środkowego i tylnego. Zwykle rozdzielnopłciowe. Rozwój ze stadiami larwalnymi lub prosty. Skorupiaki (Crustacea) Grupa zwierząt o bardzo dużym zróżnicowaniu morfologicznym i biologicznym. Znane są formy o wielkości poniżej 1 mm do form o długości kilkudziesięciu centymetrów i wadze kilkunastu kilogramów. Zasiedlają przede wszystkim środowiska wodne morskie i słodkowodne. Cześć gatunków przystosowana do życia na lądzie (równonogi, kraby). Ciało zbudowane z różnej liczby segmentów, podzielone na głowę, tułów i odwłok, przy czym często głowa zrasta się z tułowiem lub kilkoma jego segmentami tworząc głowotułów. Stałą liczbę segmentów (5) posiada tylko głowa. Występują na niej przydatki: czułki I pary, czyli II pary, żuwaczki, szczęki I pary i szczęki II pary. Wszystkie segmenty ciała pierwotnie opatrzone członowanymi odnóżami (jedno- lub dwugałęzistymi) mogącymi ulegać różnym przekształceniom. Ciało zakończone płytką analną – telson. Elementem często występującym u skorupiaków jest karapaks – fałd kutykularny osłaniający głowę i cały lub część odwłoka. Układ nerwowy w postaci 3 zwojów głowowych, zwoju podprzełykowego i brzusznego łańcuszka nerwowego powstałego ze zlanych zwojów poszczególnych segmentów ciała. Bardzo zróżnicowane narządy zmysłów: chemoreceptory, narządy równowagi (statocysty, georeceptory), oczy złożone i oko proste (naupliusowe). Układ pokarmowy prosty, w postaci biegnącej od otworu gębowego do odbytu rury. Układ krwionośny prosty, z grzbietowo położonym sercem, z którego krew krótszymi lub dłuższymi naczyniami pompowana jest do hemocelu. Oddychanie zwykle przy pomocy skrzeli, wykształconych w postaci blaszkowatych lub pierzastych wyrostków wypełnionych hemolimfą (także u form lądowych). Układ wydalniczy tworzą gruczoły czułkowe i gruczoły szczękowe będące pochodnymi metanefrydiów. W większości zwierzęta rozdzielnopłciowe, występują jednak również formy hermafrodytyczne. Rozwój bardzo skomplikowany, zwykle ze stadiami larwalnymi lub prosty. Owady (Insecta) Stawonogi pierwotnie lądowe, których cechą charakterystyczną jest oddychanie przy pomocy tchawek otwierających się na segmentach tułowia i odwłoka. Najliczniejsza grupa zwierząt (ok. 1.2 3 ZOOLOGIA BEZKRĘGOWCÓW - ĆWICZENIA III mln opisanych gatunków) zasiedlająca wszystkie biotopy. Reprezentują wszystkie typy trofizmu i wykazują największe zróżnicowanie morfologiczne. Wielkość od form poniżej 1 mm do kilkunastu centymetrów. Ciało zbudowane z akronu i 20 segmentów, zakończone telsonem (segmentacja widoczna dobrze w okresie zarodkowym), podzielona na trzy odcinki: głowę, tułów i odwłok. Głowa złożona z akronu i 6 segmentów, tworzy zwartą puszkę. Występuje na niej jedna para różnie wykształconych czułków, oczy złożone (czasem również przyoczka) i różnie zbudowany w zależności od rodzaju pobieranego pokarmu aparat gębowy. Tułów złożony z trzech segmentów. Występują na nim po stronie brzusznej trzy pary odnóży krocznych. Na grzbietowej stronie drugiego i trzeciego segmentu umieszczone są skrzydła. Odwłok złożony z maksymalnie 11 segmentów i telsonu (w niektórych grupach liczba segmentów zredukowana). Zachowuje widoczną segmentację. W odwłoku znajdują się narządy wewnętrzne owadów. Układ nerwowy zcentralizowany, składa się ze zwoju mózgowego i zwoju podprzełykowego, od którego w po brzusznej stronie ciała odchodzi łańcuszek nerwowy. Narządy zmysłów różnego rodzaju: fotoreceptory, mechanoreceptory i chemoreceptory. Układ pokarmowy ma prostą, zwykle rurkowatą budowę. Występuje żołądek i czasem liczne ślepe wyrostki, w których odbywa się trawienie i wydalania produktów przemiany materii. Układ krwionośny otwarty. Podstawową funkcję pełni w nim naczynie grzbietowe (serce) umieszczone w odwłoku. Hemolimfa wylewa się do jamy ciała poprzez aorty. Układ oddechowy w postaci sytemu wewnętrznych rurek – tchawek. Krew nie bierze udziału w transporcie tlenu. Układ wydalniczy w postaci cewek Malpighiego położonych na granicy jelita środkowego i tylnego. Rozdzielnopłciowe, często może występować partenogeneza. Rozwój prosty lub z przeobrażeniem i różnymi stadiami larwalnymi. TYP: Szkarłupnie (Echinodermata) Do szkarłupni zaliczane są rozgwiazdy, wężowidła, jeżowce, strzykwy i liliowce. Grupa zwierząt morskich, licząca ok. 7 000 opisanych gatunków. Wielkość zróżnicowana od kilku centymetrów do 1 m średnicy. W stadium dorosłym są zwierzętami o symetrii promienistej zwykle pięciopromiennej. Dwubocznie symetryczne w stadium larwalnym. Nie mają wykształconego odcinka głowowego. Ciało pokryte nabłonkiem wytwarzającym szkielet wapienny, złożony z oddzielonych od siebie kryształów. Najbardziej charakterystycznym elementem budowy szkarłupni jest układ ambulakralny (wodny). Zajmuje on centralną jamę celomy i zakończony jest nóżkami ambulakralnymi. Nóżki ambulakralne spełniają różne funkcje: wymiana gazowa, zdobywanie pokarmu, narządy czuciowe, funkcja lokomotoryczna. Przy pomocy układu wodnego odbywa się transport wody morskiej po ciele zwierzęcia. Układ nerwowy prymitywny i słabo rozwinięty. Układ oddechowy i wydalniczy różnie zbudowany, w wielu przypadkach nie występuje. Rozdzielnopłciowe, w rozwoju larwa. Błaszak Cz. (red.) 2009. Zoologia. Bezkręgowce. Tom 1. Wydawnictwo Naukowe PWN Moore J. 2009. Wprowadzenie do zoologii bezkręgowców. Wydawnictwo Uniwersytetu Warszawskiego Rajski A. 1991. Zoologia. Część ogólna. Tom 1. PWN Jura Cz. 1996. Bezkręgowce. Wydawnictwo Naukowe PWN Dr Grzegorz Tończyk 4