PŁAZY I GADY
Gromada: AMPHIBIA (PŁAZY)
Cechy wyróżniajace:
- najistotniejszą cechą odróżniającą płazy od ryb są kończyny parzyste z palcami
- a od pozostałych kręgowców różni je rozwój osobniczy związany z wodą:>> jaja bez osłonek zabezpieczających przed wysychaniem i stadium rozwojowe kijanki ze skrzelami
Pochodzenie:
- powstały w okresie dewońskim z ryb trzonopłetwych
- formy pośrenie (m.in. ICHTHYOSTEGA) miały kostne promienie w płetwie ogonowej i łuski na brzuchu i ogonie
- liczba palców była większa (7-8) niż u typowych płazów, które mają 4 palce w przednich kończynach a 5 w tylnych (kończyny niektórych podległy mniej lub dalej idącej ewolucyjnej redukcji)
- miały wycięcia uszne w tyle dachu czaszki być może mieszczące błonę bębenkową
- w toku ewolucji następowała redukcja skostnień
- najpierwotniejsze z dzisiejszych są tropikalne płazy beznogie
- pierwotne płazy wyglądem i trybem życia podobne były do krokodyli, które zajęły ich miejsce w wyniku zawiłych przemian ewolucyjnych
Pokrewieństwa wewnątrz grupy:
- żyjące obecnie płazy są reliktami dawnego ich zróżnicowania i są klasyfikowane w 3 jednostkach systematycznych:
Rząd: APODA (BEZNOGIE)
- beznogie, ryjące w glebie wiodą tryb życia podobny do dżdżownic
- kopalne formy przejściowe miały ciało wydłużone jak u form dzisiejszych, ale s krótkimi kończynami
Rząd: URODELA (OGONIASTE)
- prawdopodobnie wywodzą się ze wspólnego paleozoicznego przodka z płazami bezogonowymi, który miał dwuwierzchołkowe zęby.>>> należał do linii rozwojowej która już ewoluowała w stronę zmniejszenia rozmiarów i zaniku skosnień (upodabniając się do młodocianych osobników)
- zapłodnienie jaj odbywa się u większości płazów ogoniastych wewnątrz jajowodów samicy, która przechwytuje kloaką złożony przez samca spermatofor
Rząd: ANURA (BEZOGONOWE)
- zredukowany ogon i skoczne tylne kończyny
- znane są kopalne formy przejściowe, które nie umiały jeszcze skakać i miały większą od dzisiejszych liczbę kręgów tułowia
- zapołodnienie zewnętrzne podczas kopulacji (amplexus)
Anatomia funkcjonalna:
- płuca dorosłych płazów są stosunkowo słabo rozwinięte i nie zapewniają dostatecznego zaopatrzenia w tlen
- aby wtłoczyć powietrze do płuc płązy używają jamy gębowej jako pompy, nozdrzy i krtani jako zaworów, a dna jamy gębowej jako tłoka
- naga wilgotna skóra, zwilżana przez wielokomórkowe gruczoły śluzowe jest drugim ważnym narządem wymiany gazowej dorosłych płazów
- trzeci uzupełniający stanowi błona śluzowa jamy gębowo-gardzielowej
- u kijanek i płazów wtórnie pozbawionych płuc (oddychających tylko przez skórę) występuje serce typu rybiego (stożek tętniczy, zatoka żylna, jedna komora i jeden przedsionek tzw. Skrzewlowy)
- u dorosłych krew ulega natlenowaniu w workowatych płucach, które ewolucyjnie powstały jako uchyłki jelita>>>> natleniona krew dociera do serca żyłą jelitową przez przedsionek odrębny od pierwotnego przedsionka skrzelowego>> tak powstał mały obieg krwi>>> z komory wychodzi 1 pień tętniczy rozprowadzający krew po narządach ciała, skąd powraca ona do komory serca przez zatokę żylną i prawy przedsionek (obieg duży)
- mieszanie się w sercu krwi natlenowanej z odtlenowaną (żylną) jedynie częściowo ogranicza gąbczasta struktura komory oraz zastawka spiralna w pniu tętniczym>>> dlatego też w większości tętnic znajduje się krew mieszana
- podobnie jak u ryb, kości szkieletu zachowują pewną odmienność w zależnie od pochodzenia ewolucyjnego i rozwojowego>>> kości powstałe z łusek niegdyś okrywających ciało (kości pochodzenia skórnego) mają zwykle urzeźbioną powierzchnię natomiast kości powstałę s chrzęstnych elementów szkieletu (kości zastępcze pochodzenia chrzęstnego) są gładkie
- w ewolucji płazów nastąpiło odwrócenie tego pierwotnego ukierunkowania ewolucji i ich szkielet jest znów w znacznej części chrzęstny
- czaszka łączy się z kręgosłupem dwoma kłykciami potylicznymi bez możliwości rotacji, tak że głowa porusza się tylko w płaszczyźnie pionowej
- szkielet dzisiejszych form w znacznej części chrzęstny
- nieliczne jedynie kości zachowują połączenia szwami, które u ich przodków zapewniały sztywność konstrukcji czaszki mimo konieczności wzrostu pojedynczych, składających się na nią części.
- Bezużyteczne w środowisku powietrznym narządy linii bocznej (nabocznej) zostały stopniowo zastąpione urządzeniem do identyfikacji drgań przenoszonych przez powietrze- czyli przez ucho>>>>drgania przenoszone są z rozpiętej na skórnych kościach dachu czaszki błony bębenkowej do ucha wewnętrznego za pośrednictwem kości łuku gnykowego łączącej się bezpośrednio z puszką mózgową>>>>>> ucho wewnętrzne, służące rybom jedynie jako narząd równowagi (labirynt) rozbudowane zostało o dodatkowy kanal limfatyczny, który wspólnie z wcześniej istniejącym utworzył krótki ślimak (cochlea) wyścielony komórkami czuciowymi (narząd Cortiego)
- W odróżnieniu od ryb pas barkowy nie ma bezpośredniego kontaktu z czaszką (ani szkieletem osiowym), zaś pas miednicowy związany jest z wyrostkiem poprzecznym jednego kręgu (a nie większej ich liczby, jak u pozostałych czworonogów)
Autoekologia:
- płazy to zwierzęta amfibiotyczne, które z stadium kijanki związane są z wodą, zaś w stadium dorosłym żyją głównie na lądzie
- przebieg ich procesów życiowych zależy od temperatury środowiska
- zależność od wilgotności i temperatury ogranicza ich występowanie do obszarów głównie stref tropikalnych i subtropikalnych>> w strefie klimatu umiarkowanego żyje niewiele gatunków, ale niektóre dostosowały się nawet do warunków wiecznej zmarzliny
Gromada: REPTILIA (GADY)
Cechy wyróżniające:
- Najważniejszą cechą odróżniającą gady od płazów są osłonki jaj (błony płodowe i skorupa) umozliwiające rozwój zarodka na lądzie oraz rogowe łuski, na suchej, pozbawionej gruczołów skórze
- Od ssaków różni je jedna kostka w uchu środkowym
- Od ptaków brak piór
Pochodzenie;
- wywodzą się z wymarłej linii rozwojowej płazów – antrakozaurów, cechujących się specyficznym kostnieniem trzonów kręgów, odmiennym niż u przodków dzisiejszych płazów
- przodkowie gadów w porównaniu z pierwszymi płazami, byli zwierzętami niewielkich rozmiarów
- w obrębie gadów na podstawie budowy czaszki daje się wyróżnić 3 podgromady
- ANAPSIDA>>> dach czaszki pierwotnie jest lity, a jeśli przyczepy mięśni weń wnikają to w wycięcia tylnej krawędzi
- LEPIDOSAURIA>>>występują dolne i górne otwory skroniowe (okna), przy czym dolny łuk jarzmowy jest zwykle niepełny
- ARCHOSAURIA>>> pierwotnie miały dodatkowy otwór przedoczodołowy
Rząd: TESTUDINES (ŻÓŁWIE)
- mają lity pancerz kostny wokół tułowia utworzony z żeber zlanych z tarczami kostnymi i powłoką rogowych tarcz
- łopatki są pod pancerzem a zatem i pod żebrami
- dziś są bezzębne, z rogowymi krawędziami szczęk
-
Podgromada: LEPIDOSAURIA
- Zęby dzisiejszych gadów łuskonośnych osadzone są na bocznej powierzchni krawędzi szczęk (nie mają zębodołów)
Rząd: RHYNCHOCEPHALIA (HATTERIE)
- Nie ma wymiany zębów, a u dzisiejszych dolny otwór skroniowy ma kompletny dolny łuk jarzmowy>>> jest to skutek odwrócenia ewolucji czaszki w związku z jej wzmocnieniem jako przystosowanie do roślinożerności, chociaż współczesne hatterie są raczej owadożerne
- Jako jedyne dzisiejsze gady zachowały „oko” ciemieniowe
- Żyją tylko na Nowej Zelandii
Rząd: LACERTILIA (JASZCZURKI)
- Od pierwotniejszych gadów różni je ruchomość kości kwadratowej umożliwiająca szersze rozwieranie pyska
- U większości zęby są wymieniane
Rząd: OPHIDIA (WĘŻE)
- beznogie
- lewe płuco mniejsze lub zanikłe
- elastyczne połączenie więzadłami większości kości czaszki i skostniała puszka mózgowa
Podgromada: ARCHOSAURIA (GADY NACZELNE)
Rząd: THECODONTIA (TEKODONTY)
- wymarłe formy wyjściowe dla pozostałych gadów naczelnych i ptaków
- stopochodne
- miały ażurową czaszkę
Rząd: CROCODILIA (KROKODYLE)
- dzisiejsze mają skostniałe wtórne podniebienie i masywną czaszkę z zanikającymi otworami przedoczodołowymi
Rząd: PTEROSAURIA (PTEROZAURY)
- wymarłe gady latające>> błonę lotną miały rozpiętą między palcem dłoni a podudziem
Rząd: DINOSAURIA (DINOZAURY)
- cechowały je pionowo ustawione tylne kończyny o stopie zginanej tylko w jednej płaszczyźnie i wąska miednica>> stąpały na końcowych członach palców tylnych kończyn, zwykle środek panewki stawu biodrowego był nieskostniały
- gady to pierwsza grupa kręgowców w pełni przystosowanych do życia na lądzie, gdzie odbywają cały cykl życiowy (wraz z rozmnażaniem)
- główne adaptacje do życia lądowego to występowanie w rozwoju zarodkowym błon płodowych>>> doskonalszy mechanizm wentylacji płuc oraz obecność warstwy rogowej naskórka, chroniącej organizm przed utratą wody
- w związku z tym skóra jest uboga w gruczoły, sucha i szorstka oraz nieprzepuszczalna dla gazów
- wytworami skóry są rogowe tarcze (żółwie i krokodyle) lub tarczki i łuski (jaszczurki, węże)
- komórki zewnętrznych warstw nabłonka skóry są martwe>>> przed obumarciem w ich wnętrzu szczególnemu rozwojowi podlega cytoszkielet, w którym dominują włókna keratyny, z rodziny białek filamentów pośrednich
- zapłodnienie jaja musi nastąpić przed uformowaniem skorupki jaja w jajowodzie, konieczne jest zatem wewnętrzne zapłodnienie>> kopulacja wymaga przynajmniej zetknięcia kloaki samca i samicy podczas wyrzucania spermy (ejakulacji) co zapewnia narząd kopulacyjny>>> samce dzisiejszych żółwi i krokodyli zachowały jego pierwotną budowę przy udziale gąbczastej włóknistej tkanki łącznej napełnianej limfą w stanie pobudzenia płciowego>>> gady łuskonośne mają niehomologiczny parzysty narząd kopulacyjny
- czaszka łączy się z kręgosłupem za pośrednictwem jednego kłykcia potylicznego, na którym możliwa jest rotacja i wyginanie czaszki w stosunku do kręgosłupa we wszystkich kierunkach
- odcinek szyjny zwiększa ruchliwość głowy
- wnikanie przyczepów mięśni w szwy między kośćmi dachu czaszki i generalna tendencja do zmniejszania jej masywności jest przyczyną jej ażurowej konstrukcji
- kostne łuki otaczają otwory (okna,doły) w dachu i po bokach czaszki większości gadów
- nacisk selekcyjny na powiększenie rozziewu szczęk doprowadził do wytworzenia luźnych połączeń między kośćmi, które szczególnie u węży łączą się ścięgnami zamiast sztywnych szwów
- gady oddychają płucami, a wprowadzaniu powietrza do płuc towarzyszą mięśniowe ruchy żeber
- u żółwi w związku ze zlaniem się żeber z pancerzem wentylacja płuc odbywa się najczęściej dzięki ruchom kończyn, ale żółwie wodne są w stanie prowadzić wymianę gazową w wodzie i jak się wydaje ich gardziel i kloaka są głównymi miejscami tej wymiany
- komora serca większości gadów podzielona jest jedynie częściowo przegrodą, co powoduje mieszanie się krwi tętniczej z żylną w niewielkim jednak stopniu>>> jedynie u krokodyli przegroda jest pełna (ale krew i tak się miesza)
- głównym produktem przemian azotowych u gadów nie jest mocznik, lecz krystaliczny kwas moczowy, który może być doprowadzany do krystalizacji w kloace bez szkody dla sąsiadujących komórek
- nadmiar soli jest usuwany przez gruczoły solne znajdujące się w pobliżu oczodołu
- grzechotniki (a także niektóre inne węże) odżywiające się promieniującymi ciepłem ssakami wyposażone są w narząd termolokacyjny>>>zmiany objętości ogrzanego powietrza w jamkach zlokalizowanych pod oczyma sa identyfikowane przez termoreceptory, a parzystość organu pozwala na precyzyjne lokalizowanie źródła ciepła na odległość paru metrów
Różnorodność jaszczurek i węży:
- pierwotnie zęby wszystkich gadów rozwijały się w płytkich zębodołach, stale podlegając wymianie
- u wspólnego przodka hatterii i jaszczurek zęby przyjęły pozycję na wewnętrznej powierzchni krawędzi kości szczęk>>> takie uzębienie zachowały w szczególności WAWANY>>> skóra waranów jest pokryta owalnymi tarczkami rogowymi otoczonymi jeszcze drobniejszymi tarczkami, jedynie brzuch chronią czworokątne łuski ułożone w rzędy>>> mają długi, rozwidlony język i skłonność do rozwoju elastycznego więzadła w połowie długości żuchwy>> należą do tej grupy największe z dzisiejszych jaszczurek (trzymetrowy Varanus komodoensis; Megalania z pleistocenu Australii ważyła ponad tonę.)
- rozliczne jaszczurki wykształciły łuski zachodzące na siebie dachówkowato i z ostrymi żebrami>> jest to cecha SCYNKÓW- jaszczurek ciepłego klimatu o niemal kosmopolitycznym rozprzestrzenieniu>> pod ich rogowymi łuskami występują kostne płytki, które na głowie zrastają się z kośćmi czaszki i zakrywają otwory skroniowe
- pokrewna scynkom jest grupa jaszczurek, z tendencją do redukcji nóg, do której należy m.in. PADALEC (ANGIUS)>> samice padalców składają jaja z w pełni już uformowanymi embrionami, które wykluwają się natychmiast po złożeniu>> ryją w glebie beznogie amfisbeny, jedne z niewielu gadów, których ciało nie jest pokryte łuskami--- ich skóra tworzy jednak pierścienie i wyraziste wielokątne pola przypominające łuski
- regularny układ rogowych tarczek na głowie i łusek na powierzchni ciała (szczególnie brzusznych) cechuje m. In. WŁAŚCIWE JASZCZURKI (LACERATA)>> u których bocznie osadzone zęby mają charakterystyczne wewnętrzne jamy
- ...
biologia