Анатомија и морфологија

бескичмењака

7 ЕСПБ (Обавезан курс за студенте прве године Биологија и Екологија)

Наставници: др Љубиша Станисављевић

др Срећко Ћурчић

Сарадници: др Анђељко Петровић, мр Зоран Николић

Технички сарадник: Ненад Лазаревић

Структура и основне биолошке улоге

морфолошких целина бескичмењака.

• Теоријска настава: обухвата упознавање морфологије најважнијих група бескичмењака (од спољашње морфологије до анатомских детаља)

• Код сваког филума на одабраним примерима се разматрају:– телесна организација (облик, величина тела, тагматизација,

метамерија)– морфолошки преглед органа и органских система

(интегумент, чула, нервни систем, скелет, мускулатура, органи за: исхрану и варење хране, респирацију, циркулацију, екскрецију, репродукцију).

• Практична настава: дисекције, готови дисековани препарати, микроскопски препарати (пресеци на различитим нивоима).– Циљ: преглед телесне организације и органских система код

одабраних представника.

Poprečni presek kroz Nematoda-Ascaris

Пример

Пример

Исход

• Стицање и коришћење знања из

морфологије и анатомије главних група

бескичмењака.

Morfologija (gr. morphe-oblik, forma). Prouĉava

oblik, veliĉinu, simetriju, regionalnu diferencijaciju i

odnose delova tela ţivotinja.

Metode: posmatranje, morfometrija, mikroskopske i

skening analize.

Anatomija (gr. anatome-seći, rasparĉati) prouĉava

unutrašnju gradju, formu i raspored tkiva, organa i

organskih sistema.

Specijalna: prouĉava i opisuje organe i sisteme

jedne grupe - Anatomija ĉoveka

Uporedna: prouĉava organe i organske sisteme

razlicitih grupa ţivotinja -Uporedna anatomija

Chordata ili Anatomija domaćih ţivotinja.

Metode: disekcija, rendgenografija, morfometrija,

ultrazvuĉna analiza.

PROMORFOLOGIJA

Raznovrsnost životinjskog sveta, nije i bezgranična.

Postoji nekoliko osnovnih planova građe.

Za kičmenjake je karateristično da imaju jedinstven plan građe, koji se

ogleda u građi svih organskih sistema, čiji se razvoj može jasno pratiti

od najprimitivnijih do najsloženijih, odnosno naprogresivnijih grupa.

Beskičmenjaci su vrlo raznorodna grupa životinja i kod njih je teško

utvrditi jedinstven plan građe, sem u pogledu simetrije.

Za životinje je karakteristično da imaju određeni oblik tela i određeni

raspored delova tela. Telo većine je građeno od delova koji su jedan

prema drugom tako raspoređeni, da se odnose kao predmet i lik u

ogledalu u odnosu na ravan koja ih razdvaja, što se u zoologiji definiše

kao simetrija.

Simetrija u zoologiji se definiše kao skladan i ravnomeran raspored

delova tela u odnosu na neku osu ili ravan.

Ovako pravilan odnos struktura tela je posledica uticaja faktora

spoljašne sredine, koji praktično deluju na organizme podjednako sa

svih strana, izuzev gravitacione sile.

Simetriju životinjskog tela određuju ose i ravni simetrije (sl. 2). Kroz

telo najvećeg broja životinja se mogu povući tri ose simetrije:

longitudinalna, sagitalna i transferzalna.

Uzdužna (longitudinalna, anterio-posteriorna) osa i sagitalna

(dorzo-ventralna) osa su heteropolne, jer delovi tela na njihovim

krajevima se razlikuju morfološki i funkcionalno.

Transferzalna osa je homopolna, pošto su delovi tela na njenim

krajevima morfološki isti. Kroz sve tri ose se mogu povući tri ravni

simetrije: medijalna, horizontalna i transferzalna.

Ravan koja prolazi kroz longitudinalnu i sagitalnu osu je medijalna i

ona deli telo na dve simetrične polovine, levu i desnu stranu tela.

Ravan koja prolazi kroz transferzalnu i longitudinalnu osu je

horizontalna i deli telo na leđnu i trbušnu stranu.

Ravan koja prolazi kroz sagitalnu i transferzalnu osu je transferzalna i

ona deli telo na prednji i zadnji deo. Kao što se vidi, svaku ravan

simetrije određuju dve ose simetrije.

Sve životinje kroz čije telo se mogu povući tri ose i tri ravni simetrije

su bilateralno simetrične i kako je napred navedeno, imaju jednu

homopolnu, transferzalnu osu i dve heteropolne, longitudinalnu i

sagitalnu. Medijalna ravan kod njih deli telo na dve simetrične

polovine.

Organi koji se nalaze uz longitudinalnu osu se označavaju kao

medijalni, a oni levo i desno od nje kao lateralni.

Delovi organa koji se nalaze bliže longitudinalnoj osi označavaju se

kao proksimalni, a oni dalje kao distalni.

Horizontalna ravan deli telo na dorzalnu i ventralnu polovinu (stranu),

pa se organi koji se nalaze na gornjoj strani označavaju kao dorzalni, a

oni na donjoj kao ventralni.

Organi koji se nalaze po sredini strana su medio-lateralni, a iznad njih

dorzo-lateralni i ispod ventro-lateralni.

U životinjskom svetu se sreću i drugi tipovi simetrije.

Ima organizama kroz čije telo nije moguće povući nijednu osu i ravan

simetrije pa se označavaju kao asimetrični (anaksone ili prosto

životinje sa nepravilnim oblikom tela), kao napr. neke Protozoa,

Spongia, Placozoa i dr.

Među protozoama se sreće tvz. sferična (homopolna, izoaksona)

simetrija. Naime, Radiolaria i Heliozoea imaju pravilno loptasto telo

kroz koje je moguće povući bezbroj homopolnih osa i ravni simetrije.

Postoji zračna (radijalna) simetrija koja je karakteristična za

Coelenterata i Echinodermata. Kroz telo ovih životinja mogu se povući

jedna heteropolna osa, koja određuje oralni (usni) i aboralni pol i

bezbroj homopolnih osa, koje stoje pod pravim uglom u odnosu na

heteropolnu osu.

Radijalna simetrija je neznatno modifikovana kod Ctenophora u

biradijalnu simetriju.

Koji je tip simetrije primaran u životinjskom svetu je teško reći,

međutim, izgleda da je sferična simetrija ishodna, jer se sreće samo kod

Protozoa, a verovatno je da su i prvi organizmi na Zemlji imali ovaj tip

simetrije, kod kojeg je najracionalniji odnos površine tela i zapremine

prema spoljašnoj sredini.

Iz ovog tipa simetrije

razvili su se ostali, a pre

svega bilateralna. Ona

nastaje kao posledica

života na podlozi i

aktivnog kretanja pri

čemu dolazi do jasne

polarizacije tela na

prednji, zadnji i

ventralni i dorzalni

deo tela. Pored ovoga,

kod njih se jasno

razlikuju antimere , tj.

leva i desna strana tela.

POLARIZACIJA TELA ŽIVOTINJA

Kod životinja sa bilateralnom i radijalnom (zračnom) simetrijom došlo je

do polarizacije tela na prednji (oralni) i zadnji (aboralni) deo. Ona je

morfološka, jer se ovi delovi razlikuju po građi, ali i funkcionalna, jer se

oni specijalizuju za vršenje određenih funkcija.

SEGMETACIJA, METAMERIZAM KOD ŽIVOTINJA

Kod životinja duž longitudinalne ose tela se serijalno ponavljaju delovi

tela, što se u zoologiji definiše kao metamerizam ili segmentacija, a

serijalno raspoređeni delovi su segmenti, odnosno metamere ili somiti.

Metamerija je u nekim etapama razvoja grupa životinja imala neke

prednosti.

Segmenti kod nekih životinja su međusobno jednaki i morfološki slični,

pa se ovaj tip označava kao homonomna segmentacija i izgleda da je

ona prva nastala u životinjskom svetu i karakteristična je za Annelida.

Kod nekih segmenti se međusobno razlikuju, pa se ovakav tip

segmentacije označava kao heteronomna. Razvoj heteronomne

segmentacije je praćen i jačom regionalnom diferencijacijom tela što se

najbolje ogleda u filumu Arthropoda.

CEFALIZACIJA

Kretanje i polarizacija tela

kod životinja su propraćene

još i pojavom cefalizacije,

odnosno diferenciranjem

glavenog regiona.

Cefalizacija je filogenetski proces koji se odvijao sa nastankom

bilateralne simetrije, koja je, pak, posledica kretanja. Sa kretanjem,

prednji kraj tela prvi stupa u kontakt sa novim uslovima sredine, pa je u

njemu došlo do koncentracije nervne mase i čula. U glavi se diferencira

mozak kao osnova centralnog nervnog sistema. Diferenciranje mozga

prati razvoj različitih skeletnih struktura za njegovu zaštitu, kao što je

kutikularni egzoskelet ili koštani skelet kod Vertebrata.

POLIMERIZACIJA I OLIGOMERIZACIJA

ORGANA I STRUKTURA

Polimerizacija u zoologiji je definisana kao pojava multipliciranja

organa i organskih sistema u delu tela ili duž tela.

Tip Placozoa• Krajem XIX veka otkriven

Trichoplax adhaerens.

• Spljošteno i asimetriĉno telo, promenljivog oblika veliĉine do 3 mm.

• Dva sloja monocilijatnih ćelija izmeĊu kojih je vezivno tkivo.

• Hrane se detritusom i protozoama.

• Najnovija istraţivanja molekularne filogenije, podupiru gledište da su Placozoa i dupljari sestrinske grupe, tj. da imaju zajedniĉko poreklo.

• Dezmozomi izmeĊu epitelijalnih ćelija kao kod viših Metazoa.

Gradja PLACOZOA - PHAGOCYTELOZOA

Trichoplax adherens. Telo, ploĉasto gradjeno od

dorzalnog i ventralnog sloja ćelija izmedju kojih se

nalazi sredisnji sloj celija.

Najĉešća forma tela

je izodijametriĉna.

Ishrana, ostale

funkcije i

razmnoţavanje

Filogenetsko mesto Placozoa

• Neki naučnici su zaključili da Placozoa mogu biti

najranija grana životinja (kao što se vidi u Tabeli A

ispod) zbog svoje proste građe.

• Međutim, otkrićem da su epitelijalne ćelije Placozoa

povezane spojem vanćelijskih proteina (zona

dezmozoma), stanje koje je prisutno kod svih životinja

različitih od sunđera, sugeriše nam da su se Placozoa

možda odvojile kasnije u istoriji životinja (Tabela B).

• Najnoviji podaci, od molekularnih sekvenci (18S)

ukazuju da su se Placozoa možda odvojile čak i

kasnije u istoriji životinja (Tabela C).

Phylum Spongia-Porifera-Sunđeri

Phylum (Tip) Porifera• Naseljavaju uglavnom slane (5000), a manji

broj vrsta i slatke vode (150).

• Sesilni sa velikim brojem sitnih pora i

sistemom vodenih kanala koji ĉine:

– Filtracioni sistem - odgovara njihovim ţivotnim

navikama (prenos kiseonika i hranljivih ĉestica i

izbacivanje otpadaka).

• Bentosne forme; najĉešće se nalaze u

plićacima i na kamenitim podlogama.

Phylum (Tip) Porifera

• Forma tela: loptasta, ţbunasta, cilindriĉna,

a kod najprostije graĊenih: peharasta, skoro

radijalne simetrije. Ostala većina sunĊera su

asimetriĉni.

• Telo je sa brojnim sitnijim otvorima (porama)

i jednim ili više krupnijih otvora (osculum-a).

• Nemaju diferencirana tkiva, organe ni

organske sisteme.

Razliĉite forme tela sunĊera

Phylum (Tip) Porifera

• Filtraciona ishrana veoma sitnim ĉesticama.

• Ţive slobodno.

• Veliĉina tela varira: od 5-10mm do 1,5-2m.

• Telesni zid od ektoderma - pinakoderma,

mezogleje (mezohila) i endoderma

(hoanoderma).

• Diploblastica ili triploblastica ?

• Tri morfološka oblika: askon, sikon i leukon.

Tri morfološka oblika: (a) askon, (b) sikon i (c)

leukon

Građa telesnog zida: Sycon

Pinacoderm - egzo - endo i bazipinakocite

Mezogleja

(mezohil,ektomezod-

erm) je od razliĉitih

tipova ćelija.

Sferularne,

mikrogranularne,

globularne, tamne,

rabditne, cistenocite,

miocite, lophocite,

sklerocite i konecite

Phylum Porifera

• Skleroblaste u

mezogleji:

kalkoblaste

silikoblaste

spongoblaste

• Organski i neorganski

skelet.

• Skeletne iglice-spikule

• Tip skeleta povezan sa

tipom staništa.

Spikule sunĊera

Spongin

• Glavni strukturni protein u ţivotinjskom

carstvu je kolagen.

• Fibrili kolagena su naĊeni u

meĊućelijskom matriksu kod svih sunĊera.

• Mnoge Demospongia-e luĉe poseban oblik

kolagena, tradicionalno poznat kao

spongin.

Skelet - neorganski,

silicijumski, kreĉnjaki i

organski - spongin

Hoanaderm - hoanocite

Strujanje vode kroz telo (plave strelice);

Obavljanje ţivotnih funkcija: ishrana, respiracija,

transport materija, ekskrecija.

Strujanje vode kroz razliĉite morfološke

oblike sunĊera

Presek kroz

zid sunĊera:

uoĉavaju se 4

tipa ćelija i

spikule

Razmnoţavanje: bespolno (pupljenje), gemule i polno

Regeneracija

Phylum Porifera

• Većina sunĊera

hermafroditi.

• Bespolno

razmnoţavanje:

pupljenje

gemule

• Gemule sluţe za

preţivljavanje

nepovoljnih uslova

(slatkovodni sunĊeri)

ili rasejavanje

(morski).

Phylum Porifera

• Polno razmnoţavanje

indirektno preko cilijatnih

larvi - parenhimula ili

amfiblastula.

• Razviće potpuno suprotno

od Metazoa

mikromere - hoanocite

makromere - pinakocite.

• Velika je moć regeneracije

sunĊera.

a) Parenhimula larva 0,2 mm

b) Amfiblastula larva 0,2 mm

c) Gemula 0,9mm

d) Gemula na skening

elektronskom mikroskopu

0,5mm u preĉniku

COELENERATA-RADIATA

• Tipovi Cnidaria i Ctenophora

• Imaju - gasrovaskulanu duplju: celenteron.

• Ime Radiata su dobile po radijalnoj simetriji, Ctenophora imaju biradijalnu.

• Dvoslojna (diploblastica) odnosno troslojna (triploblastica) graĊa.

• Razvoj nekih tkiva, organa i oganskih sistema:niţe Eumetazoa.

• Ćelije mezogleje su poreklom od ektoderma ektomezoderm (ektomezenhim).

MORFOLOGIJA I ANATOMIJA COELENTERATA

Cnidaria - Žarnjaci

Radijalno simetricno telo sa usnim otvorom i

gastrovaskualrnom dupljom.

Dve forme tela: polip i meduza sa sliĉnim planom

gradje, razliĉito orijentisani prema podlozi

Tip Cnidaria-Žarnjaci

• Šema morfoloških formi – polipa (sesilne) i meduze

(pokretne).

Telesni zid Cnidaria

Telesni zid: epidermis, bazalna membrana ili

mezogleja i gastrodermis,.

U telesnom zidu ţarne ćelije, cnidae.

Epitelomišićne

ćelije u epidermisu

i endodermisu

(gastrodermisu)

Razvoj i

usloţnjavanje

mišićnog sistema,

glatki do poreĉno

prugasti mišići

Cnidocita Cnidaria

Ţarne ćelije - knide - knidocite - nematocite

Lepljive (glutinantne)

Obmotavajuće (volventne)

Probijajuće (penetrantne),

Receptorne, nervne i intersticijalne ćelije epidermisa

Enzimatsko ţlezdane, gastrodermalne mišićne, nervne i ţarne

ćelije gastroderma

Mezogleja: u najprimitivnijem obliku, bazalna membrana,

bezćelijska

Kod većine sa ćelijama poreklom od ektoderma -

ektomezodem

Za većinu je karakteristiĉna smena dva morfološka

oblika polip i meduza za koje je vezana i smena

bespolnog i polnog razmnoţavanja, metageneza.

Razvijaju se preko larve planule.

Hidrozoa

Pupljenje kod Hydra sp.

• http://www.youtube.com/watch?v=489CSo

p00sY&feature=player_detailpage

• http://www.youtube.com/watch?v=a5oHMj

Gqjyo&feature=player_detailpage

Hidrozoa - meduza

(a) Mastigias quinquecirrha.

(b) Aurelia sp.

Gatrovaskularna duplja (Coelenteron) je razliĉito

razvijena.

Evolucija gastrovaskularne duplje: usloţnjavanje i

pojava ţdrela sa sifonoglifama, mezenterijalnim

filamentima

Ishrna, respiracija, transport materija, ekskrecija

Struktura morske sase - Anthozoa

Nervni sistem je difuznog (mreţastog) tipa.

Ĉula: mirisa, ravnoteţe i vida na ropalijama Scyphozoa

Sciphomedusae

Anthopleura xanthogrammica –

dţinovska morska sasa

Anthozoa:

Unutrašnja graĊa

(Mertidium sp.)

Razmnoţavanje morskih sasa

• Polno i bespolno: u zavisnosti od vrste

• Bespolno: boĉna fisija ili pupljenje.

Podrazumeva deobu na dve razliĉite

jedinke.

• Polno: ispuštanjem spermatozoida i jajnih

ćelija. Mnoge su hermafroditi. Polni

produkti se ispuštaju kroz usta u vodu.

• Spajanjem nastaje slobodnoplivajuća larva

planula.

Filmovi (morska sasa ispušta

spermu u vodu i deoba)• http://www.youtube.com/watch?v=u8LGZa

ezpV8&feature=player_embedded

• http://www.youtube.com/watch?v=sPwi2Q

cLKao&feature=related

Skelet: Neorganski, perisark (periderm, teka),

neorganski (kreĉnjak)

Kameni korali - struktura

Kameni korali formiraju koralske

sprudove, njihovim polipima

nedostaje sifonoglifa.

Sliĉni su morskim sasama. Ime im

potiĉe od ĉašolikog CaCO3

egzoskeleta koji epitelijalne ćelije

luĉe oko osnove i u donjim

delovima kolonije.

Ukoliko se dodirnu, polipi se

uvlaĉe unutar zaštitnog

egzoskeleta.

Polno razmnoţavanje je sliĉno

kao i kod morskih sasa, i bespolno

pupljenje daje druge ĉlanove

kolonije.

Razmnoţavanje: Bespolno (pupljenjem, strobilacijom)

Nastanak kolonija: Hydrozoa, Hydra, Obelia

Morfološka i funkcionalna

diferncijacija zooida

Hydrozoa

Hidrozoidi, gonozoidi,

pneumatofori, nektofori,

cistozoidi, daktilozoidi

Strobilacija: kod nekih Scyphozoa iz planule razvija

se polip (scifostom) koji se bespolno, strobilacijom

deli i daje meduze efire, polnu generaciju

Polno razmnoţavanje preko larve planule

(Hydrozoa).

Phylum CTENOPHORA -rebronoše

Imaju 8 meridionalnih nizova, “rebara” od ploĉastih

zadebljanja sa sraslim trepljama.

Telo većine je

biradijalne simetrije,

kruškasto, kod nekih je

boĉno spljošteno

(Cestus), a kod nekih

spljošteno u pravcu

oralno aboralne ose

(Coeloplana,

Ctenoplana).

Tip Ctenophora

Klasa Tentaculata –

poseduju tentakule.

• Ordo Cestida –

pljosnate i izduţene

sa redukovanim

“rebrima”; Cestum sp.

ili Venerin pojas,

veliĉine do 1m.

Phylum Ctenophora

• Klasa Nuda – nemaju tentakule.

• Obuhvataju samo red Beroida sa koniĉnim ili cilindriĉnim telom –

• Beroe spp.

Veliĉina tela od 2-2,5 mm kod Tinerfe cyanea, kod

većine je nekoliko santimetara, a Cestus veneris

dostiţe duţinu tela preko 1,5 metra.

Rebra su gradjena od ploĉastih zadebljanja sa sraslim

trepljama (pp. 7 cilija na ploĉi)

Treplje na ploĉastim zadebljanjima se pokreću kao

vesla sinhronizovano.

Većina ima i dve tentakule koje su locirane bliţe

aboralnom polu boĉno. Tentakule nose ćelije

koloblaste kojima imobilišu plen i brane se od

predatora.

Koloblaste su gradjene od tela i dva konĉasta

nastavka od kojih

je jedan spiralno

uvijen i sluţi kao

amortizer pri

hvatanju ţrtve

Telesni zid Ctenoiphora je gradjen kao i kod Cnidaria

Epidermis je bez epitelomišićnih ćelija.

Mezogleja je dobro razvijena

Gastrodermis oblaţe gastrovaskularnu duplju.

Mišićni sistem je od mišićnih vlakana u mezogleji koja

su rasporedjena uzduţno i popreĉno.

Gastrovaskularna

duplja Ctenophora je

gradjena od

ektodermalnog ţdrela

koje se nastavlja u

endodermalno

proširenje “ţeludac“;

horizontalnih i

meridionalnih kanala

koji se slepo

završavaju na oralnom

i aboralnom polu.

Od ţeludca vodi i jedan neparan kanal prema

aboralnom polu gde se završava porama kroz koje se

izbacuje višak teĉnosti iz gastrovaskularne duplje.

Respiratorni, transportni i ekskretorni sistemi kod

Ctenophora nisu razvijeni.

Nervni sistem Ctenophora je difuznog tipa.

Na aboralnom polu je diferenciran aboralni organ,

ĉulo ravnoteţe

Polni sistem Ctenophora je hermafroditan.

Razmnožavanje ogromne većine Ctenophora je

polno.

Gastrulacija blastule se odvija invaginacijom.

Po karakteristikama razvića Ctenophora se dosta

razlikuju od Cnidaria.

Kod nekih vrsta je utvrdjena pojava nekog oblika

pedogeneze.