Investice do rozvoje vzdělávání

Inovace studia molekulární a buněčné biologie

I ti d j dělá á í

Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky.

Investice do rozvoje vzdělávání

Biologická klasifikace živočichůg(BIKZ)

I ti d j dělá á í

Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky.

Investice do rozvoje vzdělávání

3. Eumetazoa

Radim Simerský

I ti d j dělá á í

Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky.

Investice do rozvoje vzdělávání

Ž h i k ál t i dú i l i Ž b tkŽahavci – korálnatci, medúzovci, polypovci; Žebernatky; Vločkovci; Bilateria

I ti d j dělá á í

Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky.

EumetazoaEumetazoahoubovci

živočichovéžahavci - Cnidaria

vločkovci - PlacozoaEumetazoa

žebernatky - Ctenophora

BilateriaBilateria

I ti d j dělá á í

Žahavci - Cnidaria

V d í j é řští ži či h é

Žahavci Cnidaria

• Vodní, zejména mořští živočichové• Základním znakem jsou žahavé buňky – knidocyty

– Vnitřní struktura odvozená z Golgiho komplexu – dlouhé duté vlákno g pstočené uvnitř

– Knidocil – „spoušť“, při jeho podráždění se vlákno vymrští – Přeměněný bičíkPřeměněný bičík

– Obsahují toxin, neregenerují

knidocil

toxin

I ti d j dělá á í

Žahavci - Cnidaria

t l itá“ t b těl d ě ákl d í f

Žahavci Cnidaria

• „gastrulovitá“ stavba těla, dvě základní formy– Polyp – přisedlý nožním terčem, okolo ústního otvoru chapadla– Medúza – aktivní pohyb, rozvinutá mezoglea, rozvoj tzv. p y g j

gastrovaskulární soustavy – radiální kanálky• Trávící dutina („láčka“) s jedním otvorem – ústní = řitní• Ektoderm + endoderm mezi nimi rosolovitá mezoglea vyztuženáEktoderm + endoderm, mezi nimi rosolovitá mezoglea vyztužená

kolagenem

• Trávící buňky částečně bičíkaté, jinak žlaznaté• Svalová tkáň – myoepitel, výjimečně u některých medůz svalové buňky

– Hydroreaktivní pohyb

I ti d j dělá á í

Hydroreaktivní pohyb

Žahavci - Cnidaria

N á t íť itá ěkt ý h ří d h b t é

Žahavci Cnidaria

• Nervová soustava síťovitá, synapse, v některých případech oboustranné, symetrické– Není výrazněji centralizovaná, kolem ústního otvoru polypů a po obvodu

zvonu medůz prstencovitě koncentrované nervové buňky– Smyslové buňky spíš difuzně – statické, světločivné orgány,

chemoreceptory• Tělní symetrie – primárně spíše znaky biradiální, radiální symetrie (viz

Radiata) pravděpodobně sekundární znak

I ti d j dělá á í

Žahavci - Cnidaria

R ž á í

Žahavci Cnidaria

• Rozmnožování– Nepohlavní – pučením– Pohlavní

– Pohlavní orgány ekto- i endodermálního původu– Po splynutí gamet se vyvíjí planktonní larva planula

Metamorfuje v polypové stádium další metamorfózou může– Metamorfuje v polypové stádium – další metamorfózou může vznikat stádium medúzy

• V některých případech tvoří polymorfník l i j di i ě i f kč ě dif i íkolonie – jedinci tvarově i funkčně diferenciovaní

I ti d j dělá á í

Žahavci - CnidariaŽahavci Cnidariadříve všichni Scyphozoa

medúzovci - Scyphozoa

kalichovky - Staurozoa

polypovci - Hydrozoa

čtyřhranky - CubozoaMedusozoa

živočichové

žahavci

korálnatci - Anthozoa

vločkovci

žebernatky

Eumetazoa

Bilateria

I ti d j dělá á í

Žahavci - Cnidaria

1 k ál t i (A th )

Žahavci Cnidaria

• 1. korálnatci (Anthozoa)– Pouze polypové stádium, přisedlí– Trávící dutina rozdělená septy do záhybů – větší povrch střevap y y p– Žahavé buňky bez pravého knidocilu – místo něj bičík– Kruhová mitochondriální DNA

Často vytváří kosterní útvary z CaCO3 nebo z koralinu– Často vytváří kosterní útvary z CaCO3 nebo z koralinu

sasanky - Actiniaria

Hexacoralliavětevníci - Scleractinia

pérovníci - Pennatulacea

Anthozoa Octocorallia

červnatci - Ceriantharia

laločníci - Alcyonacea

I ti d j dělá á í

Žahavci - Cnidaria

H lli š tič t í

Žahavci Cnidaria

• Hexacorallia - šestičetní• sasanky (Actiniaria)

– Velký počet chapadelý p p– Dravci– Schopny se pomalu pohybovat po podkladu

Od pobřeží po hlubokomořská stanoviště– Od pobřeží po hlubokomořská stanoviště– Nevytváří kosterní útvary– Symbióza– sasanka koňská – Actinia equina

• Středozemní moře, pobřeží UK, hojná

Calliactis sp.

I ti d j dělá á í

Žahavci - Cnidaria

H lli š tič t í

Žahavci Cnidaria

• Hexacorallia - šestičetní• větevníci (Scleractinia)

– koráli– Exoskelet z CaCO3 – kolonie polypů– Útesy, ostrovy – Velký bariérový útes – přes 2000km

Většinou mělká teplá moře– Většinou mělká, teplá moře

I ti d j dělá á í

Žahavci - Cnidaria

H lli š tič t í

Žahavci Cnidaria

• Hexacorallia - šestičetní• větevníci (Scleractinia)

– Potravu získávají filtrací planktonuj p– Značná část v symbióze s řasami – až 95% organických produktů

spotřebováno polypy– útesovník mozkový - Diploria labyrinthiformisútesovník mozkový Diploria labyrinthiformis

I ti d j dělá á í

Žahavci - Cnidaria

H lli š tič t í

Žahavci Cnidaria

• Hexacorallia - šestičetní• větevníci (Scleractinia)

– houbovník – Fungia sp.g p• Často solitérní

– větevník parožnatý – Acropora cervicornis• Atlantik, přírůstky až 20cm ročně

I ti d j dělá á í

Žahavci - Cnidaria

O t lli ič t í

Žahavci Cnidaria

• Octocorallia - osmičetní• laločníci (Alcyonacea)

– Často kožovití - ektoderm vylučujey jjehlicovité sklerity prorůstající mezogleou

• pérovníci (Pennatulacea)• pérovníci (Pennatulacea)– Ploché pružné kolonie – tvar ptačího pera– Základní osní polyp, na postranních větvičkách dceřinní polypi

I ti d j dělá á í

Žahavci - Cnidaria

č t i (C i th i )

Žahavci Cnidaria

• červnatci (Ceriantharia)– Solitérní, sasankám podobní– Vytváří si do substrátu zapuštěnou rourku – úkryty p y– červnatec sasankový – Cerianthus membranaceus

• Středozemní moře, chapadla až 60cm

I ti d j dělá á í

Žahavci - Cnidaria

2 M d

Žahavci Cnidaria

• 2. Medusozoa• V dospělosti radiální tělní symetrie• Střídá se pohlavní a nepohlavní fáze – medúza a přisedlý polypp p p ý p yp• Bičík žahavých buněk přeměněn v pravý knidocil• Mitochondriální DNA lineární

medúzovci - Scyphozoamedúzovci Scyphozoa

kalichovky - Staurozoa

čtyřhranky - CubozoaMedusozoa

žahavcipolypovci - Hydrozoa

čtyřhranky CubozoaMedusozoa

korálnatci

I ti d j dělá á í

Žahavci - Cnidaria

dú i (S h )

Žahavci Cnidaria

• medúzovci (Scyphozoa)• Převládá stádium medúzy (scyphomedúza)• Větvená gastrovaskulární soustava – větvené radiální chodbyg y• Na obvodu zvonce přívěsky – rhopalia, ve kterých jsou koncentrovány

smyslové orgány – statocysta, oko, chemoreceptory – nervová ganglia• Gonochoristé – planula – po přichycení polyp z něj příčným odškrcovánímGonochoristé planula po přichycení polyp, z něj příčným odškrcováním

z ústní části vznikají medúzky (ephyry) – dorůstají v dospělou medúzu

I ti d j dělá á í

Žahavci - Cnidaria

t líř k š tá A li it

Žahavci Cnidaria

• talířovka ušatá – Aurelia aurita– Běžný druh evropských moří

• talířovka obrovská – Cyanea arctica– Arktická moře, průměr až 2 metryArktická moře, průměr až 2 metry

k ř ú tk li tá Rhi t l• kořenoústka plicnatá – Rhizostoma pulmo– Evropská moře, 20cm

I ti d j dělá á í

Žahavci - Cnidaria

čt řh k (C b )

Žahavci Cnidaria

• čtyřhranky (Cubozoa)• Teplá moře• Tělo vysoce klenuté, čtyři „hrany“y y y• Polyp přemění chapadla, celý se uvolní a přemění

v medúzu• Dravci velmi účinné žahavé buňky• Dravci – velmi účinné žahavé buňky• čtyřhranka fleckerova - Chironex fleckeri

– Průměr asi 25cm, ramena až 3 metry– Pobřeží Austrálie– Nebezpečná člověku

I ti d j dělá á í

Žahavci - Cnidaria

k li h k (St )

Žahavci Cnidaria

• kalichovky (Staurozoa)• Během ontogeneze dochází k metamorfóze pouze v ústní oblasti polypa,

vzniklá medúza zůstává přisedlá• Výskyt cirkumpolárně v chladných mořích

I ti d j dělá á í

Žahavci - Cnidaria

l i (H d )

Žahavci Cnidariamedúzovci - Scyphozoa

čtyřhranky - Cubozoa

• polypovci (Hydrozoa)• Většinou převládá stádium polypa• Hydropolyp – jednoduchá stavba, drobný

polypovci - Hydrozoa

kalichovky - StaurozoaMedusozoa

nezmaři - Hydroida

trubýši - Siphonphoray p yp j ý• pučením vznikají kolonie• Hydromedúza

Na okraji zvonce blanitý lem velum– Na okraji zvonce blanitý lem – velum– Gastrovaskulární soustava – čtyři radiální chodby spojené okružní– Ústní otvor na trubicovitém manubriu– U báze chapadel nervová ganglia nebo prstence

• Rozmnožování pohlavní i nepohlavní – medúza vzniká pučením

I ti d j dělá á í

Žahavci - Cnidaria

l i (H d )

Žahavci Cnidaria

• polypovci (Hydrozoa)• nezmaři (Hydroida)

– Sladkovodní i mořští– Vysoká regenerační schopnost– nezmar hnědý – Hydra oligactis, n.obecný – H.vulgaris

• naše běžné druhy nevytváří medúzy• naše běžné druhy, nevytváří medúzy– nezmar zelený – Hydra viridissima

• Uvnitř endodermálních buněk symbiotické řasydú k l dk d í C d t b i– medúzka sladkovodní – Craspedacusta sowerbyi

• Polyp 1-2mm, medúza 2cm• Medúzy hojné při vyšších teplotách

I ti d j dělá á í

Žahavci - Cnidaria

l i (H d )

Žahavci Cnidaria

• polypovci (Hydrozoa)• trubýši (Siphonophora)

– Mořští polypovcip yp– Polymorfní kolonie – na svislém stvolu vyrůstají výrazně diferenciovaní

jedinci• Pneumatofory nektofory daktylozoidi gastrozoidiPneumatofory, nektofory, daktylozoidi, gastrozoidi,

gonozoidi– měchýřovka portugalská – Physalia physalis

Vý ý t f• Výrazný pneumatofor• Ramena až 30m

I ti d j dělá á í

Žebernatky - Ctenophora

St b těl ři í á t l

Žebernatky Ctenophoražahavci

Eumetazoa• Stavba těla připomíná gastrulu• Mořští dravci, velikost cm – 1,5m• Pohyb pomocí osmi podélných hřebínkových plošek –

vločkovci

žebernatkyy p p ý ý p

až 100000 bičíků sousedních multiciliátních buněk spojených dohromady – synchronní pohyb

• Po stranách těla dvě pochvy pro pár chapadel – lepivé

Bilateria

p y p p p pbuňky (kolocyty = colloblasty) k zachycení potravy

• Gastrovaskulární soustava – od trávící dutiny se odštěpují rozvětvené chodby, osm kanálů pod řadami p j y, phřebínků

I ti d j dělá á í

Žebernatky - Ctenophora

N á t difú í l k t k l jí ( ý t )

Žebernatky Ctenophora

• Nervová soustava difúzní, ale koncentrace okolo jícnu (nervový prstenec), pod hřebínky, v chapadlech a v oblasti apikálního orgánu – statocysta

• Synapse obsahují acetylcholin jako u Bilaterií• Mezi buňkami mezerové spoje• Mezi ekto- a endodermem želatinová mezoglea se

svalovými nervovými a endomezodermálními buňkamisvalovými, nervovými a endomezodermálními buňkami• Hermafroditi, přímý vývoj• Také podle analýzy rRNA jsou žebernatky bazální skupinou eumetaoza –

sesterskou skupinou Bilaterií a žahavcůsesterskou skupinou Bilaterií a žahavců

I ti d j dělá á í

Žebernatky - Ctenophora

M i i l id i

Žebernatky Ctenophora

– Mnemiopsis leidyi• 7-12cm, původně západní Atlantik• Invazivní druh – Černé a Kaspické moře – pokles výskytu zooplanktonu až

75% š í t í h ř tě ů k bi l i k k t l í75% - narušení potravních řetězců – pokus o biologickou kontrolu pomocí žebrovky vejčité – Beroe ovata

– žebrovky (Beroida)• Sekundárně zaniklá chapadla• Silný zvětšený hltan s chumáči srostlých makrocilií – schopny „ukousnout“ část kořisti

I ti d j dělá á í

Vločkovci - Placozoa

Pl ší k h ý b l l č tý t 1 3

Vločkovci Placozoažahavci

vločkovciEumetazoa

• Ploší, kruhový nebo laločnatý tvar, 1-3mm• Na řasách v pobřežních oblastech teplých moří• Živí se prvoky a řasami

žebernatky

Bilateriap y• Nejjednodušší volně žijící neparazitický živočich• Na povrchu jednoduchý epitel monociliátních 2n buněk

bez bazálních laminbez bazálních lamin• Plochá dutina vyplněná řídkým 4n syncytiem s

aktinovými vlákny• Spodní epitel válcovité buňky některé žlaznaté• Spodní epitel – válcovité buňky, některé žlaznaté• Svrchní epitel plochý• Jen čtyři diferencované typy buněk• Základní rozmnožování –

vegetativní rozpad

I ti d j dělá á í

Vločkovci - Placozoa

N jí l i l é b ňk

Vločkovci Placozoa

• Nemají svaly, nervy ani smyslové buňky• Buňky u okrajů tělního disku na styku epitelů

– obsahují neurotransmitery, je v nich aktivní primitivní forma Pax genů, j y j p gkteré jsou charakteristické pro nervové a smyslové buňky eumetazoí

– Pax gen vločkovců pravděpodobně řídí diferenciaci vnitřních vláknitých buněk – možná obdoba nervosvalových buněký

– Při vegetativním množení nový jedinec jen z fragmentu, který obsahuje okrajové buňky

• Nejmenší živočišný jaderný genom (cca 50x106 párů b )Nejmenší živočišný jaderný genom (cca 50x10 párů b.)• Největší živočišný mitochondriální genom, kruhový• Pravděpodobně bazální skupina Eumetazoí• Trichoplax adhaerens

I ti d j dělá á í

Bilateria žahavciE t

E t é ě i bil í ši ká k i i ů

Bilateriavločkovci

žebernatky

bilateria

Eumetazoa

• Extrémně variabilní a široká skupina organismů• Zjevná předozadní osa těla, zrcadlová dvojstranná

symetrie, vyhraněná dorsoventrální asymetrie• Základní uspořádání se ustavuje už během

oogeneze• Rozvoj mezodermu – vznik podélné a okružní j p

svaloviny po pokožkou (druhotně rozdělené na svaly)

• Způsob zakládání mezodermu a tělesných dutin p ý(coelom) je velmi variabilní

• Široký rozvoj tělesných soustav• Nervová soustava s nervovými uzlinami (ganglii)• Nervová soustava s nervovými uzlinami (ganglii)

I ti d j dělá á í

Bilateria

U ětši i t t á í í t bi dděl ý ú t í řit í t

Bilateria

• U většiny vyvinuta trávící trubice s odděleným ústním a řitním otvorem• Rozvoj cévních soustav• Vylučovací orgány dvojího typu – ektodermální protonefridia a y g y j yp p

mezodermální metanefridia – mohou být propojeny do složitých orgánů

• Komplikace tělního plánu spojená s přestavbou Hox komplexuKomplikace tělního plánu spojená s přestavbou Hox komplexu• U živočichů tři úrovně evoluce Hox komplexu – u recentních skupin

Cnidaria, Acoelomorpha a Eubilateria• Bilateria = monofyletická skupina!• Bilateria = monofyletická skupina!

I ti d j dělá á í

Bilateria

R díl d bl t ó

Bilateria

• Rozdíl v osudu blastopóru• Prvoústí (Protostomia) – během embryogeneze se blastoporus protahuje,

vytváří štěrbinu, která se postupně uzavírá – dělí se na ústní a řitní otvor• Druhoústí (Deuterostomia) – blastoporus se mění v řitní otvor, ústní se

vytváří na dně archentera

houbovci -Porifera

živočichovéžahavci

vločkovci

žebernatkyEumetazoaAcoelomata - praploštěnci

Bilateria

Eubilateria

Protostomia - prvoústí

I ti d j dělá á í

Deuterostomia - druhoústí