+ All Categories
Home > Documents > Jak také učit na gymnáziích oevoluci...

Jak také učit na gymnáziích oevoluci...

Date post: 02-Jan-2020
Category:
Upload: others
View: 2 times
Download: 0 times
Share this document with a friend
4
Zařazení praktika do Rámcového vzdělávacího programu pro gymnázia Praktické cvičení patří především do vzdě- lávací oblasti Člověk a příroda, předmě- tu biologie. Splňuje očekávané výstupy v tématu biologie živočichů, především se zabývá systémem a evolucí živočichů a jejich vztahem k prostředí. V praktiku je rovněž zahrnuto učivo z tématu ekologie i propojení s dalšími předměty – konkrét- ně s geologií v tématu životního prostře- dí, kdy žák hodnotí některá rizika půso- bení přírodních a společenských faktorů na životní prostředí v globální úrovni; pro- pojenost s geografií se nachází např. v té- matu geologická historie Země. Cvičení rozvíjí i řadu klíčových kompetencí – k učení, řešení problémů, komunikativní, sociální a personální. Propojuje několik průřezových témat – osobnostní a sociální výchovu, výchovu k myšlení v evropských a globálních souvislostech nebo environ- mentální výchovu – které rozvíjejí jak od- borné znalosti žáků, tak pomáhají zdoko- nalovat mezilidskou komunikaci a sociální vztahy ve třídě. Použity jsou různé výukové metody, které na sebe plynule navazují. Patří mezi ně frontální výuka, samostatná práce, ve dvojici, na projektu, partnerské vyučová- ní, diskuze a metoda otázek a odpovědí. Většinu času žáci pracují ve dvojicích, prv- ního partnera si každý vybírá sám, druhý mu je v další fázi cvičení náhodně při- dělen. Mezi vstupní předpoklady úspěš- ného absolvování praktika tedy patří, že žák musí být schopen spolupracovat ve dvojici s jakýmkoli partnerem. Dále pak to, že pojmenuje recentní třídy čtyřnožců a dokáže vyjmenovat hlavní geologická období Země. Cílovou skupinou jsou tedy studenti vyšších ročníků gymnázií a prakti- kum může být využito jako doplněk hodin zoologie obratlovců. Primárně je koncipo- váno na 90 minut, ale aktivity lze rozdělit i na 2 × 45 minut, tedy na dvě oddělené vyučovací hodiny. Hlavním výukovým cí- lem je, že žák správně doplní fylogenetic- ké schéma čtyřnožců a schéma velkých vymírání. V návaznosti si můžeme uvést i další cíle, např. přiblížení některých možných příčin velkých extinkčních udá- lostí nebo diskuze nad problémy, které přináší člověk současné fauně i flóře. Pro čtenáře-učitele by mohlo být vý- hodné, že cvičení není příliš náročné na pomůcky, menší komplikací by snad mohla být pouze nutnost barevného vytištění fy- logenetických schémat pro žáky na papír rozměru A3 a využití počítače s datapro- jektorem a promítacím plátnem. Průběh praktického cvičení Hlavním úkolem studentů během cviče- ní je zorientovat se ve schématu znázor- ňujícím evoluci čtyřnožců (obr. 1) a dále po nastudování příslušných materiálů interpretovat, co se na planetě Zemi ode- hrávalo během velkých vymírání na kon- ci prvohor a koncem druhohor. V úvodu téma představíme a krátce připomeneme pojmy jako evoluce, fylogeneze a čtyř- nožci. K opakování je vhodné použít pre- zentaci v PowerPointu (příloha č. 2 – Pre- zentace pro učitele je dostupná na webu Živy, snímky 1–6). Následně se studenti rozdělí libovolně do dvojic, v nichž budou plnit první úkol – společně vystříhají texty a obrázky čtyřnožců a doplní je do fylo- genetického stromu (přílohy č. 3 a 4 – Fylogenetické schéma čtyřnožců prázdné a Texty a obrázky). Vystřihované texty jsou vždy popisem jedné významné skupiny čtyřnožců a schéma lze správně sestavit i bez hlubších znalostí tématu, u známěj- ších skupin studenti doplňují i jejich ná- zev. Barvy polí ve schématu odpovídají jednotlivým hlavním liniím čtyřnožců (bezblanní, Anapsida, Synapsida, Diapsi- da) a vytiskneme-li schéma na formát A3 a texty s obrázky na A4, zapadnou texty přesně na barevná pole. Kontrolu správ- nosti sestavení schématu provádějí stu- denti sami tak, že si navzájem ve dvojici pokládají připravené otázky (příloha č. 6 – Kontrolní otázky pro žáky k úkolu č. 1). Pro definitivní společnou kontrolu může- me promítnout správně vyplněné schéma (příloha č. 5 – Fylogenetické schéma čtyř- nožců vyplněné). Následně si studenti tex- ty a obrázky do schématu vlepí, a tím mají splněn první úkol. Na další část praktika se třída opět roz- dělí do dvojic, tentokrát náhodně pomocí tematické rozřazovací hry (příloha č. 10). Každý student nyní dostane prázdné sché- ma velkých vymírání (příloha č. 7) a do dvojice zadání druhého úkolu (příloha č. 9 – Texty pro žáky k úkolu č. 2). Studen- ti samostatně čtou texty o velkém vymírá- ní na konci prvohor a druhohor, plní dílčí úkoly a pomocí partnerského vyučování spolupracují s druhým ve dvojici. Po do- končení úkolu proběhne společná kon- trola s vyučujícím, který má k dispozici zbylé snímky z prezentace přednesené v úvodu praktika. Závěrem je zařazena učitelem řízená diskuze na téma šesté velké vymírání živočichů způsobené člo- věkem, kdy studenti diskutují o otázkách jako: Proč se v dnešní době mluví o šes- tém velkém vymírání na Zemi? V jakých konkrétních situacích člověk poškozuje přírodu? a dalších. Charakteristika nejdůležitějších taxonů čtyřnožců V této kapitole si stručně představíme všechny taxony zmíněné ve schématu ur- čeném pro první vyučovací hodinu praktic- kého cvičení. Další zajímavosti k taxonům najdete i v článku na str. 299–301. Skupi- ny nejsou řazeny abecedně, ale v pořadí, v jakém se nacházejí ve fylogenetickém schématu vyplňovaném žáky. Čtyřnožci (Tetrapoda) Čtyřnožci tvoří velkou skupinu obratlov- ců, kteří v devonu vystoupili na souš. Řa- díme mezi ně na jedné straně bezblanné obojživelníky (ze současných skupin žáby, ocasatí a červoři) a na druhé straně blana- té savce a všechny „plazí“ skupiny včetně želv, ještěrů, hadů, krokodýlů a v nepo- slední řadě ptáků. I když někteří vymřelí nebo recentní čtyřnožci nemusejí mít čty- ři končetiny, všichni pocházejí z předků, kteří je měli (Clack 2002). Bezblanní (Anamnia) Skupina obratlovců, která je vždy alespoň v době rozmnožování závislá na vodním prostředí. Bezblanní čtyřnožci zahrnují obojživel- níky, tedy suchozemské obratlovce, jejichž vajíčka jsou jako u předků – vodních rybo- vitých obratlovců – bez ochranných oba- lů, a musejí být proto kladena do vody nebo jiného prostředí s obdobně ochran- nou funkcí. Ve vodě žijící larva prodělává živa 6/2016 CXXXVII Hana Bednářová K výuce Jak také učit na gymnáziích o evoluci čtyřnožců Hodiny biologie určitě náležejí ve středoškolské výuce k těm, které je třeba poměrně často aktualizovat o novinky a neustále se starat, aby informace podá- vané studentům byly platné a pravdivé. Jako inspirace pro učitele je v tomto článku představen návrh praktického cvičení z biologie pro vyšší ročníky gym- názia, který se zabývá tématem evoluce čtyřnožců (Tetrapoda). Studenti během cvičení spolupracují s učitelem i mezi sebou, společně např. sestavují kladogram evoluce čtyřnožců, hodnotí vliv velkých vymírání na prvohorní a druhohorní suchozemskou faunu a v závěru pak diskutují o závažnosti vlivu člověka na dnešní přírodu. Další informace k tématu lze získat v souvisejícím článku tohoto čísla Živy (str. 299–301), materiály a přílohy potřebné k výuce praktika najdete ke stažení na webové stránce Živy. Návrh praktického cvičení vznikl jako závěrečná práce mého doplňujícího pedagogického studia biologie na katedře učitelství a didaktiky biologie Přírodovědecké fakulty Univerzity Karlovy v r. 2015. © Nakladatelství Academia, SSČ AV ČR, v. v. i., 2016. Přetisk článků včetně obrázků se výslovně zapovídá. Veškerá práva včetně práva reprodukce jsou vyhrazena.
Transcript

Zařazení praktika do Rámcového vzdělávacího programupro gymnáziaPraktické cvičení patří především do vzdě-lávací oblasti Člověk a příroda, předmě-tu biologie. Splňuje očekávané výstupyv tématu biologie živočichů, předevšímse zabývá systémem a evolucí živočichůa jejich vztahem k prostředí. V praktiku jerovněž zahrnuto učivo z tématu ekologiei propojení s dalšími předměty – konkrét-ně s geologií v tématu životního prostře-dí, kdy žák hodnotí některá rizika půso-bení přírodních a společenských faktorůna životní prostředí v globální úrovni; pro-pojenost s geografií se nachází např. v té -matu geologická historie Země. Cvičenírozvíjí i řadu klíčových kompetencí –k učení, řešení problémů, komunikativní,sociální a personální. Propojuje několikprůřezových témat – osobnostní a sociálnívýchovu, výchovu k myšlení v evropskýcha globálních souvislostech nebo environ-mentální výchovu – které rozvíjejí jak od -borné znalosti žáků, tak pomáhají zdoko-nalovat mezilidskou komunikaci a sociálnívztahy ve třídě.

Použity jsou různé výukové metody,které na sebe plynule navazují. Patří mezině frontální výuka, samostatná práce, vedvojici, na projektu, partnerské vyučová-ní, diskuze a metoda otázek a odpovědí.Většinu času žáci pracují ve dvojicích, prv-ního partnera si každý vybírá sám, druhýmu je v další fázi cvičení náhodně při -dělen. Mezi vstupní předpoklady úspěš-ného absolvování praktika tedy patří, žežák musí být schopen spolupracovat vedvojici s jakýmkoli partnerem. Dále pakto, že pojmenuje recentní třídy čtyřnožcůa dokáže vyjmenovat hlavní geologickáobdobí Země. Cílovou skupinou jsou tedy

studenti vyšších ročníků gymnázií a prakti -kum může být využito jako doplněk hodinzoologie obratlovců. Primárně je koncipo-váno na 90 minut, ale aktivity lze rozděliti na 2 × 45 minut, tedy na dvě oddělenévyučovací hodiny. Hlavním výukovým cí -lem je, že žák správně doplní fylogenetic-ké schéma čtyřnožců a schéma velkýchvymírání. V návaznosti si můžeme uvésti další cíle, např. přiblížení některýchmožných příčin velkých extinkčních udá-lostí nebo diskuze nad problémy, kterépřináší člověk současné fauně i flóře.

Pro čtenáře-učitele by mohlo být vý -hodné, že cvičení není příliš náročné napomůcky, menší komplikací by snad mohlabýt pouze nutnost barevného vytištění fy -logenetických schémat pro žáky na papírrozměru A3 a využití počítače s datapro-jektorem a promítacím plátnem.

Průběh praktického cvičeníHlavním úkolem studentů během cviče-ní je zorientovat se ve schématu znázor-ňujícím evoluci čtyřnožců (obr. 1) a dálepo nastudování příslušných materiálůinterpretovat, co se na planetě Zemi ode-hrávalo během velkých vymírání na kon-ci prvohor a koncem druhohor. V úvodutéma představíme a krátce připomenemepojmy jako evoluce, fylogeneze a čtyř -nožci. K opakování je vhodné použít pre-zentaci v PowerPointu (příloha č. 2 – Pre-zentace pro učitele je dostupná na webuŽivy, snímky 1–6). Následně se studentirozdělí libovolně do dvojic, v nichž budouplnit první úkol – společně vystříhají textya obrázky čtyřnožců a doplní je do fylo-genetického stromu (přílohy č. 3 a 4 –Fylogenetické schéma čtyřnožců prázdnéa Texty a obrázky). Vystřihované texty jsouvždy popisem jedné významné skupiny

čtyřnožců a schéma lze správně sestaviti bez hlubších znalostí tématu, u známěj-ších skupin studenti doplňují i jejich ná -zev. Barvy polí ve schématu odpovídajíjednotlivým hlavním liniím čtyřnožců(bezblanní, Anapsida, Synapsida, Diapsi-da) a vytiskneme-li schéma na formát A3a texty s obrázky na A4, zapadnou textypřesně na barevná pole. Kontrolu správ-nosti sestavení schématu provádějí stu-denti sami tak, že si navzájem ve dvojicipokládají připravené otázky (příloha č. 6 –Kontrolní otázky pro žáky k úkolu č. 1).Pro definitivní společnou kontrolu může-me promítnout správně vyplněné schéma(příloha č. 5 – Fylogenetické schéma čtyř-nožců vyplněné). Následně si studenti tex-ty a obrázky do schématu vlepí, a tím majísplněn první úkol.

Na další část praktika se třída opět roz-dělí do dvojic, tentokrát náhodně pomocítematické rozřazovací hry (příloha č. 10).Každý student nyní dostane prázdné sché-ma velkých vymírání (příloha č. 7) a dodvojice zadání druhého úkolu (přílohač. 9 – Texty pro žáky k úkolu č. 2). Studen -ti samostatně čtou texty o velkém vymírá-ní na konci prvohor a druhohor, plní dílčíúkoly a pomocí partnerského vyučováníspolupracují s druhým ve dvojici. Po do -končení úkolu proběhne společná kon-trola s vyučujícím, který má k dispozicizbylé snímky z prezentace přednesenév úvodu praktika. Závěrem je zařazenaučitelem řízená diskuze na téma šestévelké vymírání živočichů způsobené člo-věkem, kdy studenti diskutují o otázkáchjako: Proč se v dnešní době mluví o šes -tém velkém vymírání na Zemi? V jakýchkonkrétních situacích člověk poškozujepřírodu? a dalších.

Charakteristika nejdůležitějších taxonů čtyřnožcůV této kapitole si stručně představímevšechny taxony zmíněné ve schématu ur -čeném pro první vyučovací hodinu praktic -kého cvičení. Další zajímavosti k taxonůmnajdete i v článku na str. 299–301. Skupi-ny nejsou řazeny abecedně, ale v pořadí,v jakém se nacházejí ve fylogenetickémschématu vyplňovaném žáky.

� Čtyřnožci (Tetrapoda)Čtyřnožci tvoří velkou skupinu obratlov-ců, kteří v devonu vystoupili na souš. Řa -díme mezi ně na jedné straně bezblannéobojživelníky (ze současných skupin žáby,ocasatí a červoři) a na druhé straně blana-té savce a všechny „plazí“ skupiny včetněželv, ještěrů, hadů, krokodýlů a v nepo-slední řadě ptáků. I když někteří vymřelínebo recentní čtyřnožci nemusejí mít čty-ři končetiny, všichni pocházejí z předků,kteří je měli (Clack 2002).

� Bezblanní (Anamnia)Skupina obratlovců, která je vždy alespoňv době rozmnožování závislá na vodnímprostředí.

Bezblanní čtyřnožci zahrnují obojživel-níky, tedy suchozemské obratlovce, jejichžvajíčka jsou jako u předků – vodních rybo-vitých obratlovců – bez ochranných oba-lů, a musejí být proto kladena do vodynebo jiného prostředí s obdobně ochran-nou funkcí. Ve vodě žijící larva prodělává

živa 6/2016 CXXXVII

Hana Bednářová K výuce

Jak také učit na gymnáziícho evoluci čtyřnožců

Hodiny biologie určitě náležejí ve středoškolské výuce k těm, které je třebapoměrně často aktualizovat o novinky a neustále se starat, aby informace podá-vané studentům byly platné a pravdivé. Jako inspirace pro učitele je v tomtočlánku představen návrh praktického cvičení z biologie pro vyšší ročníky gym-názia, který se zabývá tématem evoluce čtyřnožců (Tetrapoda). Studenti běhemcvičení spolupracují s učitelem i mezi sebou, společně např. sestavují kladogramevoluce čtyřnožců, hodnotí vliv velkých vymírání na prvohorní a druhohornísuchozemskou faunu a v závěru pak diskutují o závažnosti vlivu člověka nadnešní přírodu. Další informace k tématu lze získat v souvisejícím článkutohoto čísla Živy (str. 299–301), materiály a přílohy potřebné k výuce praktikanajdete ke stažení na webové stránce Živy. Návrh praktického cvičení vznikljako závěrečná práce mého doplňujícího pedagogického studia biologie nakatedře učitelství a didaktiky biologie Přírodovědecké fakulty UniverzityKarlovy v r. 2015.

© Nakladatelství Academia, SSČ AV ČR, v. v. i., 2016. Přetisk článků včetně obrázků se výslovně zapovídá. Veškerá práva včetně práva reprodukce jsou vyhrazena.

metamorfózu (existují výjimky s přímýmvývojem bez larvy, nebo zkráceným bezmetamorfózy), během níž se mění v mladé -ho a posléze dospělého živočicha žijícíhona souši a do vody se vracejí (s výjimkami)často jen v době kladení vajíček.

Moderní obojživelníci bývají považová-ni za monofyletickou skupinu, a to s třemihlavními taxony – červory (Gymnophio-na), ocasatými (Caudata) a žábami (Anu-ra). Červoři jsou bazální skupinou sester-skou k taxonu Batrachia, jehož validitabyla podpořena molekulárními studiemia tvoří ho dvě sesterské skupiny – ocasatía žáby (Frost a kol. 2006).

� Žáby (Anura)Nejdiverzifikovanější současná skupinaobojživelníků, adaptovaná ke skákání.

Všechny anatomické trendy pozorova-telné na dospělcích dnešních žab bylynaznačeny již u rodu Triadobatrachus zespodního triasu Madagaskaru. V součas-nosti se uvádí 6 640 známých druhů žab,kromě Antarktidy a některých oceánskýchostrovů je nalezneme po celém světě.

� Ocasatí (Caudata)Sesterská skupina žab, naprostá většinazástupců žije na severní polokouli.

Ocasatí mají kostru redukovanou po -dobně jako žáby, takže mechanismem je -jich vzniku nepochybně byla pedomorfó-za nebo neotenie – zachování larválníchznaků do dospělosti, které představujenejčastější adaptaci, jíž ocasatí reagovalina zhoršení klimatických podmínek takéve třetihorách. Umožnila jim přežít až dodnešní doby. U některých ocasatých do -šlo i k redukci končetin, např. úhoříkovití(Amphiumidae). Jediní recentní ocasatí,kteří překročili rovník směrem na jih, jsouzástupci čeledi mločíkovití (Plethodon -tidae).

� Červoři (Gymnophiona)Bazální skupina recentních obojživelníků,která v evoluci zcela ztratila končetiny.

Nejstarší zástupce červorů (Eocaecilia)známe z rané jury v Arizoně, kdy měliještě zachované krátké končetiny. Nynížijícím zástupcům končetiny kompletněchybějí včetně pletenců.

� Blanatí (Amniota)Skupina čtyřnožců, jež se úplně oprostilaod vodního prostředí díky amniotickémuvejci.

Klíčovou inovací blanatých obratlovcůje amniotické vejce, v němž je zárodekchráněn několika obaly a meziprostoryvyplněnými tekutinou, takže si s sebounese své vlastní vodní prostředí a není užnutné, aby rozmnožování probíhalo vevodě jako u rybovitých obratlovců a oboj-živelníků.

Nejdůležitějším morfologickým zna-kem rozdělujícím jednotlivé linie amniotjsou spánkové jámy. Při vystoupení obrat-lovců na souš se změnily i příjem a zpra-cování potravy. Porcování potravy kladlovětší nároky na čelistní svaly. Proto semusel rozvolnit dermální kryt ve spánko-vé oblasti lebky, kam se svaly mohly pev-něji upínat. U primitivních karbonskýchamniotních obratlovců ještě nenaleznemežádnou spánkovou jámu, mají tedy tzv.

anapsidní lebku. Celá linie vedoucí k sav-cům má jednu spánkovou jámu – lebkusynapsidní. Plazi včetně ptáků se vyzna-čují diapsidní lebkou se dvěma spánkový-mi jámami.

� SynapsidaJedna ze dvou hlavních linií amniot, jejížzástupci mají synapsidní lebku s jednouspánkovou jámou.

Synapsida jsou jednoznačně charakte -rizována jako Amniota se synapsidním ty -pem lebky. Tato linie se odštěpila od hlav-ního vývojového kmene amniot již velmibrzy poté, co se blanatí konstituovali jakosamostatná skupina (tedy již v pozdnímkarbonu).

Nejstarším synapsidním řádem byli Pe -lycosauria, kteří ve svrchním karbonu tvoři -li 50 %, ve spodním permu asi 70 % všechamniot a diferencovali se do několika linií.Z jedné z nich vznikla linie Therapsidavedoucí k savcům.

� PelycosauriaExistovali od počátku karbonu do pozd-ního permu, karbonské formy jsou v pa -leontologickém záznamu však pouze frag-mentární. Nejstarším známým zástupcemje Archaeothyris ze svrchního karbonuz čeledi Ophiacodontidae, fylogenetickynejzajímavější skupinou je čeleď Sphe -nacodontidae, z níž vznikli Therapsida.Čeleď Edaphosauridae byla herbivornía existovala od konce karbonu do rané-ho permu. Nejdiverzifikovanější skupinuherbivorních pelykosaurů představovalačeleď Caseidae, jejíž zástupci neměli dlou-hé spinální výběžky a od ostatních se liši-li také denticí. Pelykosauři svými rysynaznačují, že měli intenzivní metabolis-mus a aktivní schopnost termoregulace.Svědčí o tom především dlouhé vaskulari -zované trnové výběžky, které nesly kožníduplikaturu.

� TherapsidaTherapsida – skupina pelykosaurů ze syn -apsidní linie – dala vzniknout předkůmdnešních savců. Nejstarším známým zá -stupcem je rod Tetraceratops ze spodníhopermu Severní Ameriky (Amson a Laurin2011). Během následujících 15 milionůlet se ve svrchním permu a spodním tria-su v paleontologickém záznamu objevilo51 čeledí terapsidní linie (Carroll 1997).

� CynodontiaPrvní skupina terapsidů s vyvinutou endo-termií se objevila v raném triasu. Ačkolise některé savčí znaky vyskytly již u star-ších skupin, teprve u cynodontů začalypřevažovat. Evoluce znaků typických prosavce byl dlouhotrvající proces, který za -čal v permu a završil se koncem triasu.

� Savci (Mammalia)Současná velmi diverzifikovaná skupinaamniot (tradičně klasifikovaná jako třída)pocházející z linie Cynodontia. Patří semi člověk.

Savci jsou charakterizováni množstvímznaků, které bychom v mnoha případechnalezli i u jejich předků. Zpočátku drob-né formy savců žijící ve stínu dinosaurůse vyvinuly ve velikostně značně variabil-ní typy. Největší savec plejtvák obrovský

(Balaenoptera musculus) dosahuje délky30 m a hmotnosti přibližně 160 t. Od r. 2003rozlišujeme tři podtřídy savců – Proto -theria, z nichž do současnosti přežilipouze ptakořitní (Monotremata), dále vy -hynulou podtřídu Alotheria a konečněpodtřídu Theria se všemi zbylými recent-ními zástupci.

� SauropsidaJedna ze dvou hlavních linií amniot, jejížzástupci mají buď anapsidní, nebo diapsid -ní typ lebky.

Sauropsida jsou sesterskou linií ke sku-pině Synapsida a dále se dělí na Anapsidaa Diapsida, které od sebe odlišuje přítom-nost spánkových jam na lebce.

� AnapsidaSkupina vyhynulých čtyřnožců s anapsid -ní lebkou bez spánkových jam.

Na Zemi existovali od svrchního kar-bonu do svrchního triasu, nejstaršími pa -leontologickými doloženými amniotnímiobratlovci jsou anapsidní rody Hylonomusa Paleothyris ze svrchního karbonu.

Ještě nedávno byly mezi skupinu Anapsi -da řazeny i želvy (např. Carroll 1997), pro-tože také nemají na lebce spánkovou jámu.Ukázalo se ale, že toto řazení je chybné(viz dále v textu).

� Ryboještěři (Ichtyosauria)Vyhynulá linie diapsidních plazů, výbor-ně přizpůsobených vodnímu prostředí.

Ryboještěři byli amniotní obratlovciobývající výhradně vodní prostředí. Pro-dloužené čelisti měli opatřeny množstvímdrobných zubů. Kromě lepidosaurů a ar -chosaurů jsou ryboještěři jednou ze tříhlavních diapsidních linií. Původní di -apsidní lebka s dvěma spánkovými jáma-mi je u nich silně pozměněna, na končeti -nách tvaru ploutví se jim charakteristickyzmnožují články prstů. Vyskytovali se odspodního triasu do svrchní křídy, předsta-vují tedy jednu ze skupin, která nepřeko-nala hranici druhohor a třetihor. Návratryboještěrů ze souše do vody dokumentu-je např. rod Chensaurus ze spodního tria-su Číny.

� Archosauři (Archosauria)Jedna z diapsidních linií, do dnešní dobyzachovaná v podobě krokodýlů a ptáků.

Do této linie náleží i řada vyhynulýchforem včetně dinosaurů a ptakoještěrů.Archosauři jsou plazi s diapsidní lebkou,sesterští k lepidosaurům a nově se za je -jich sesterskou linii považují také želvy(Crawford a kol. 2012).

Archosauři vznikli ve svrchním permua někteří autoři je dělí na čtyři řády. Jam-kozubí (Thecodontia) žili od svrchníhopermu do spodní jury. V triasu vznikli kro-kodýli (Crocodilia), ptakoještěři (Ptero-sauria) a dinosauři (Dinosauria). Poslednídva řády vyhynuly při velkém vymíránína hranici druhohor a třetihor.

Jiní autoři (Benton 1988) dělili archo-saury podle typu kotníků na „krokodýlí“

CXXXVIII živa 6/2016

1 Fylogenetické schéma čtyřnožců(Tetrapoda) určené pro praktické cvičení z biologie ve vyšších ročnících gymnázia. Orig. H. Bednářová, upraveno podle různých zdrojů

© Nakladatelství Academia, SSČ AV ČR, v. v. i., 2016. Přetisk článků včetně obrázků se výslovně zapovídá. Veškerá práva včetně práva reprodukce jsou vyhrazena.

živa 6/2016 CXXXIX

1

Fylogenetické schéma čtyřnožců (Tetrapoda) pro praktické cvičení z biologie

Bezblanní (Anamnia)Skupina čtyřnožců, kteráje vždy alespoň v doběrozmnožování závislá na vodním prostředí

Čtyřnožci(Tetrapoda)

Blanatí (Amniota)Skupina čtyřnožců, kteráse úplně oprostila odvodního prostředí díkytzv. amniotickému vejci

SynapsidaJedna z hlavních linií bla-natých, její zástupci majítzv. synapsidní lebku s jed-nou spánkovou jámou

SauropsidaJedna z hlavních linií blanatých, jejíž zástupcimají buď anapsidní, nebo diapsidní typ lebky

AnapsidaSkupina vyhynulých čtyřnožců, kteří měli tzv. anapsidnílebku bez spánkových jam

DiapsidaJedna ze dvou skupin sau-ropsidní linie, její zástupcimají tzv. diapsidní lebku sedvěma spánkovými jámami

RyboještěřiVyhynulá linie diapsidních plazů, kteříbyli výborně přizpůsobenivodnímu prostředí

CrutotarsiTéměř vyhynulá skupinaarchosaurů, z níž se dosoučasnosti zachovalapouze skupina krokodýlů

ArchosauriaJedna z diapsidních linií,do dnešní doby sezachovala v podobě krokodýlů a ptáků

LepidosauriaJedna z diapsidních linií,která se do současnostizachovala v podoběhaterií, ještěrů a hadů

PtakoještěřiVyhynulí archosauři, kteří byli vedle ptákůjediní schopni aktivního letu

KrokodýliStarobylá skupina archo-saurů vázaných na vodu,její sesterské skupiny už dávno vymřely

HatérieV současnosti tento sesterský řád šupinatýchreprezentuje pouze reliktníhatérie novozéladská

ŠupinatíJeden ze dvou recent-ních řádů lepidosaurů. V evoluci se rozdělil na dvě sesterské linie

JeštěřiJedna ze dvou recentních skupin šupinatých

HadiVelmi odvozená skupinašupinatých, v evoluciztratila končetiny

Skupina s lebkou bezspánkových jam, protobyla dříve nesprávně řaze-na mezi Anapsida. Nyní senachází v diapsidní linii

PtáciJediní recentní zástupciDiapsida schopní aktivního letu

DinosauriaŠiroká větev archosaurů,která na Zemi dominovalav druhohorách a vymřelaaž na jedinou linii – ptáky

Červoři

Bazální skupina obojživel-níků, v evoluci zcela ztratila končetiny

OcasatíSesterská skupina žab,naprostá většina zástupcůskupiny žije na severnípolokouli

ŽábyNejdiverzifikovanější skupina obojživelníků, velmi dobře adaptovaná ke skoku

SavciSoučasná velmi diverzifi-kovaná třída amniot pochá-zející z linie Cynodontia.Patří sem i člověk

PelycosauriaCaseidae

EdaphosauridaeOphiacodontidae

Sphenacodontidae

PareiasauriaMesosauriaMilleretidae

Procolophonoidea

PlacodontiaNothosauroidea

Plesiosauria

Nothosaurus

Ichthyosaurus

Pterosaurus

Mesosaurus

Edaphosaurus

Thrinaxodon

Koolasuchus

hatérie

TherapsidaDicynodontia

Cynodontia

primitivníterapsidi

Želvy

?!

© Nakladatelství Academia, SSČ AV ČR, v. v. i., 2016. Přetisk článků včetně obrázků se výslovně zapovídá. Veškerá práva včetně práva reprodukce jsou vyhrazena.

(Crocodylotarsi) a „ptačí“ (Ornithosuchiači Dinosauromorpha). Tato taxonomickáhypotéza byla později nahrazena další,také založenou na stavbě kotníků, s děle-ním na skupiny Crurotarsi a Ornithodira(Jull 1994).

� Krokodýli (Crocodilia)Starobylá skupina v současnosti na voduvázaných archosaurů, jejíž sesterské sku-piny už dávno vymřely.

Hlavní anatomické znaky krokodýlů seutvářely již v počátcích jejich existencea po dlouhých 200 milionů let prodělalyjen nepatrné změny. Vytvořily se u nichsuchozemské i čistě vodní formy, stejnějako obojživelné. Nejstarší zástupci seobjevili ve středním triasu a byly to pohyb-livé terestrické druhy, o čemž svědčí jejichdlouhé a štíhlé končetiny. Nepohybovalise pouze po všech čtyřech jako recentníkrokodýli, ale příležitostně se vztyčovalina zadních nohou.

� Želvy (Chelonia)Skupina, která nemá spánkové jámy a dří-ve byla řazena mezi Anapsida, v součas-nosti se nachází v diapsidní linii plazů.

Paleontologická i molekulární data řadídnes želvy do diapsidní linie jako sester-skou skupinou archosaurů. Nemají sicežádnou spánkovou jámu, ale mají místotoho hluboký spánkový zářez, který můžefunkci spánkové jámy zastávat. Krunýřželv je společným derivátem pokožky (epi-dermis) a škáry. Člení se na klenutou dor-zální část (karapax) a spodní plochou část(plastron), které se dále skládají z množ-ství destiček a spojovacích dílů. Již tria-sové formy měly dobře vyvinutý krunýř,i když z většího počtu částí než u pozděj-ších a recentních forem.

� Ptakoještěři (Pterosauria)Vyhynulí endotermní archosauři, kteří bylivedle ptáků schopni aktivního letu pomo-cí křídel tvořených kožní duplikaturounapnutou mezi trupem a prodlouženýmčtvrtým prstem přední končetiny. Před-stavují první úspěšný pokus obratlovcůo proniknutí do vzdušného prostoru, kterýse uskutečnil už v triasu. Ptáci této schop-nosti nabyli až v juře a u savců letouniv eocénu. Zástupce ptakoještěrů dělíme dodvou podřádů. Skupina Rhamphorhyn-choidea vznikla ve svrchním triasu, jejízástupci byli menších rozměrů s dlou-hým ocasem rozšířeným na konci. Mladšískupina Pterodactyloidea se objevila vestřední juře a její druhy dosahovaly vět-ších rozměrů, měly zkrácený ocas, pro-dlouženou lebku a dlouhý krk. Největšímiletci v celé historii planety byli ptakoješ-těři Quetzalcoatlus, Hatzegopteryx neboArambourgiania o hmotnosti 100–250 kga rozpětí křídel 11–15 m.

� Dinosauři (Dinosauria)Široká větev archosaurů, na Zemi domi-novala v období druhohor a vymřela ažna jedinou linii – ptáky (podrobně vizmimořádné číslo Živy 2008, 7).

Dinosauři vznikli ve středním triasua zanikli na konci křídy. Patřily k nim nej-větší organismy, které kdy na zemské sou-ši žily. Největšími doposud nalezenýmimasožravými dinosaury byli zástupci rodů

Gigantosaurus, Mapusaurus nebo Spino-saurus, měřící 12–14 m a o hmotnosti 6 až8 t, takže předčili i slavného tyranosaura.Býložravci dosahovali několikanásobněvětších rozměrů a hmotnosti kolem 80 až90 t (např. Argentinosaurus).

Dinosaury rozdělujeme do dvou pod -řádů – Saurischia (plazopánví) a Ornithis-chia (ptakopánví), předky ptáků bychomnašli navzdory jménu v první skupině.

� Ptáci (Aves)Jediní recentní zástupci skupiny Diapsidaprimárně schopní aktivního letu.

Ptáci jsou endotermní obratlovci tra -dičně klasifikovaní v systému obratlovcůjako samostatná třída. Sledujeme-li všakzpětně fylogenetický vývoj obratlovců, vi -díme, že ptáky lze spolu s krokodýly, ptako -ještěry a dinosaury zahrnout do skupinyArchosauria, ty mezi Diapsida a ty – ve -dle skupiny Synapsida a dalších – meziAmniota. Z toho vyplývá, že správnějšíby bylo klasifikovat ptáky na mnohemnižší taxonomické úrovni, než jsou např.obojživelníci. Úroveň třídy se však zdezachovává z praktických důvodů, i kdyžto v kontextu fylogeneze všech obratlov-ců není správné. Peří ptáků se dnes ne -považuje za jejich vlastní diagnostickýznak, protože existovalo již u starších pří-buzných skupin dinosaurů. Podobně jeto s dalšími znaky, např. čelisti přemě -něné na zobák, bipední pohyb po dvoukončetinách nebo splývání kostí na lebce(Roček 2002).

K nejstarším obratlovcům tradičně řaze-ným k ptákům patří známý Archaeopteryxze svrchní jury Bavorska. Podle některýchautorů šlo spíše o odvozenou linii tero-podních dinosaurů, jiní se ale přiklánějík zařazení už do linie vedoucí k ptákům.Měl ještě dlouhý ocas, menší rozsah pohy-bu křídel, ale dobře vyvinuté peří s asy-metrickým praporem, což je u recentníchzástupců znak dobrého letce.

� Lepidosauři (Lepidosauria)Jedna z diapsidních linií, která se za -chovala do současnosti v podobě hatériía šupinatých.

Lepidosauři jsou z hlediska geografic-kého rozšíření a druhové bohatosti nej -úspěšnější skupinou recentních plazů.Fosilní záznam skupiny lze bez potíží sle-dovat až do svrchní jury, starší záznamyjsou již vzácné. V současnosti lepidosauřizahrnují pouze šupinaté (Squamata) a ha -térie (Rhynchocephalia).

� Hatérie (Rhynchocephalia neboli Sphenodontia)V současnosti tento sesterský řád šupina-tých reprezentuje pouze jediný rod s velmiomezeným areálem.

Skupina vznikla už ve spodním triasua do současnosti se zachoval rod hatérie(Sphenodon) z Nového Zélandu. Často serozlišovaly dva recentní druhy – hatérieGuentherova (S. guntheri) žijící v počtuasi 300 jedinců na malém ostrůvku NorthBrother v Cookově průlivu, a známější ha -térie novozélandská (S. punctatus). Ne -dávné genetické studie ale uvádějí jedinýdruh S. punctatus s lokální geografickouvariabilitou tří linií (Hay a kol. 2010). Sku-pina reprezentuje nejstarší lepidosaury,

na což ukazuje spánková oblast lebkys dobře vyvinutými oběma spánkovýmijámami a většinou nepřerušenými oblou-ky mezi nimi. Recentní hatérie jsou chlad-nomilné, aktivní v noci a mají velmi po -malý metabolismus, díky němuž se všakmohou dožívat až 150 let. Mezi morfolo-gické zvláštnosti patří zuby vyrůstající napatrových kostech a kosti radličné, absen-ce kopulačního orgánu u samců nebo pa -rietální temenní oko, které slouží k syn-chronizaci hormonálních cyklů a jakoměřič intenzity světla.

� Šupinatí (Squamata)Jeden ze dvou recentních řádů lepidosau-rů. V evoluci se rozdělil na dvě sesterskélinie hadů a ještěrů (případně se vyčleňu-je i linie dvouplazů).

Šupinatí jsou známi už ze svrchníhopermu, v současnosti zahrnují více než10 tisíc druhů. Ve fylogenetickém sché-matu praktického cvičení, které žáci vypl-ňují, je pro zjednodušení znázorněno dě -lení šupinatých na dvě sesterské linie –ještěry a hady. Toto dělení je však pouzepragmatické, nikoli evolučně odpovídají-cí (Rehák 2014).

Celé tělo zástupců šupinatých kryjíploché šupiny, jež se na hlavě nepřekrý-vají. Na rozdíl od krunýřů želv zajišťujípevnost a ohebnost zároveň. V šupináchjsou umístěny smyslové orgány a v kůžise nacházejí kožní žlázy. Vodní a bahen-ní druhy mají speciální neznečistitelnéšupiny.

� Hadi (Serpentes)Velmi odvozená skupina šupinatých, v evo -luci ztratila končetiny.

Fosilie hadů nacházíme v paleontolo-gickém záznamu od křídy a už tehdy šloo mnoho druhů, které v rámci adaptivníradiace rychle využily výhod beznohéhotěla. Za evolučním úspěchem hadů stojíúsporný metabolismus, schopnost ulovitvelkou kořist a tělo bez končetin, které še -tří energii (had nemusí při pohybu zvedattěžiště).

Hlavní názory na vznik hadů jsou dva.První předpokládá, že jejich předek žilv podzemí a došlo u něho k redukci kon-četin. Druhá hypotéza, která má v součas-nosti větší podporu, uvádí, že hadi vznik-li ve vodě a jejich nejbližšími příbuznýmijsou vodní plazi mosasauři. Nejstaršímpaleontologicky doloženým skutečnýmhadem, jenž žil na souši, je Lapparentho-pis ze spodní křídy Alžírska.

� Ještěři (Sauria)Jedna ze dvou v současnosti žijících liniíšupinatých.

Se zástupci recentních skupin ještěrůse poprvé setkáváme až ve střední a svrch-ní juře. Tito drobní plazi jen zřídka pře-sahují velikost několika desítek centi -metrů (např. někteří varani dorůstají délky1–3 m). Zástupci několika vymřelých sku-pin (např. mosasauři ze svrchní křídy)však dosahovali značných rozměrů.

Seznam použité a doporučené literaturya výukové materiály k praktickému cvičení najdete na webové stránce Živy.

CXL živa 6/2016

© Nakladatelství Academia, SSČ AV ČR, v. v. i., 2016. Přetisk článků včetně obrázků se výslovně zapovídá. Veškerá práva včetně práva reprodukce jsou vyhrazena.


Recommended