Állatanatómia és élettan

Nyugat-magyarországi Egyetem Erdőművelési és Erdővédelmi Intézet

Gerincesek

Gerincesek törzse

• Leírt fajok száma kb. 1,5 millió (10-30 millió lehet összesen)

• Leírt gerinces fajok száma 60.000 +

Mégis a legkutatottabb, legismertebb csoport.

Miért?

• Könnyen megfigyelhető, esetenként kimondottan látványos fajok

• Az ember léte mindig is nagyban függött tőlük – Ragadozók, táplálékállatok (haszonállatok)

• Az ember is gerinces, ezért a gerincesek kutatása önmagunk eredetének kutatása is.

Gerincesek törzse

Klasszikus felosztás:

• Állkapocs nélküliek

• Porcoshalak

• Csontoshalak

• Kétéltűek

• Hüllők

• Madarak

• Emlősök

Gerincesek törzse

Klasszikus felosztás 2. :

• Halak

• Kétéltűek

• Hüllők

• Madarak

• Emlősök

• A modern rendszertan genetikus alapú osztályozásra épül

• Sok a bizonytalanság, több különböző, de hasonló alapokon nyugvó osztályozás is létezik párhuzamosan

• A hagyományos értelemben vett „gerincesek törzse” már altörzsként szerepel

• TÖRZS: Gerinchúrosok

Modern rendszertan

Modern rendszertan

Modern rendszertan

Előgerinchúrosok

• Zsákállatok

Fejgerinchúrosok

• Lándzsahalak

Ernst Haeckel 1834-1919

• Haeckel-törvény: az egyedfejlődés nagyjából megismétli a törzsfejlődés egyes lépéseit

Gerincesek kialakulása

Gerincesek kialakulása

• Jelenlegi ismereteink szerint a gerincesek ősei a zsákállatok, pontosabban azok lárvaalakjának neoténiásan szaporodó formái

Kambrium 530-550 millió évvel ezelőtt (?)

• Myllokunmingia kb. 524 millió éve

• Haikouichthys kb. 520-530 millió éve

Devon – a kétéltűek előfutárai

• Labyrintodonták (Acanthostega) kb. 365 millió éve

Karbon-Perm időszak

• Anapsida hüllők (mai képviselőik a teknősök)

• Synapsida hüllők uralkodóvá váltak (pl. Dimetrodon)

Mezozoikum

• Csontos halak elterjednek

• Diapsida hüllők uralkodnak (dinoszauruszok – mai képviselők: krokodilok, gyíkok, kígyók, tuatarák, madarak)

Harmadkor • Dinoszauruszok kihalásával az emlősök előtt is

megnyílik az út: terapsidáktól származnak, amelyek a synapsidák egy csoportja

• Csontos halak, békák, madarak robbanásszerű fejlődése

Mai helyzet

• Halak: 31.000+ faj

Tetrapodák:

• Kétéltűek: kb. 6.500 faj (5.800 béka)

• Hüllők+madarak: kb. 18.000 faj

– Hüllők: kb. 8.000

– Madarak: kb. 10.000

• Emlősök: kb. 5.400 faj

Közelítsünk hazánk felé…

Magyarország: • Halak: 89 faj

• Kétéltűek: 17 faj

• Hüllők: 16 faj

• Madarak: kb. 380 faj

• Emlősök: 87 faj

Altörzs: Gerincesek (Vertebrata)

• test hátoldalán húzódó, különböző mértékben elcsontosodott gerincoszlop és függelékei (belső szilárdító váz)

• embrionális „törzsfejlődés”

• gerinchúr /corda dorsalis/, kopoltyútasak, farok megjelenése az embrionális fejlődés során

• testfelépítés: fej – törzs – farok – végtagok

• fejlett szöveti-szervi differenciálódás

Altörzs: Gerincesek (Vertebrata)

• kültakaró: többrétegű laphám és függelékei

• másodlagos testüreg

• emésztőszerv 3 szakaszos (elő- ….)

• keringés zárt (1, 2 vérkör, 2-3-4 üregű szív)

• váltivarúak (néhány kivétel)

• agyi és gerinci idegrendszer

„Halak”

„Halak”

altörzság: Állkapocs nélküliek (Agnatha vagy Hemicraniota)

• osztály: Nyálkahalak (Myxini) • osztály: Ingolák (Cephalaspidomorphi) altörzság: Állkapcsosok (Gnathostomata) • osztály: Porcos halak (Chondrichthyes)

– alosztály: Cápák és ráják (Elasmobranchii) – alosztály: Tömörfejűek (Holocephali)

o főosztály: Csontos halak (Osteichthyes) • osztály: Sugarasúszójú halak (Actinopterygii) • osztály: Izmosúszójú halak (Sarcopterygii)

– alosztály: Bojtosúszójú halak (Coelacanthimorpha) – alosztály: Tüdőshalak (Dipnoi)

Kültakaró

A halak bőre egymástól világosan megkülönböztethető két rétegből áll:

• a többrétegű, el nem szarusodó laphámból (epidermis)

• és a vastag irhából (cutis)

A hámban sok a nyálkát termelő sejtcsoport

A nyálkaréteg három fő funkciója:

• az ozmózis szabályozása;

• az ektoparaziták és baktériumok elleni védelem

• a turbulencia csökkentése.

Kültakaró

Számos kiegészítő funkció

Pl.:diszkoszhal

Kültakaró

• Az irha vagy csupasz, vagy kemény támasztószöveti képződmények borítják, például bőrfogak, tövisek, csontpajzsok vagy pikkelyek.

• A pikkelyek nem cserélődnek, a testtel együtt fejlődnek, és eközben gyűrű alakú rétegek rakódnak le.

• Ezekből a növekedési rétegekből kiszámítható a halak életkora

Kültakaró

• pikkelyek:

– ganoid pikkelyek (tok) (felszínén ganoin)

– elazmoid pikkelyek (valódi csontoshalak)

Kültakaró

Kültakaró

• pikkelyek:

– 1: placoid (cápa)

– 2: ganoid (kígyóhalak)

– 3: ctenoid (sügér)

– 4: cycloid (ponty)

kültakaró

• Egyes halak pikkelyei kicsinyek (pl.: csíkfélék),

• csökevényesek (pl.: tüskés pikó)

• egyes fajokon egyáltalán nincs pikkely (pl.: tüskésharcsa)

• más halfajokon a pikkelyek összenőhetnek csontlemezekké (pl.: porcos- és csontos vérteshalak, páncélosharcsa-félék).

Kültakaró

• Pikkelyképletek: minden (pikkellyel rendelkező) fajra a rá jellemző képlet

Pl.:ponty (Cyprinus carpio) oldalvonali pikkelyeinek száma 37, fölötte 6, alatta szintén 6 pikkelysor található – pikkelyképlete tehát 37 - 6/6.

Vázrendszer

• Állkapocsnélküliek, porcos halak: porcos váz

• Csontoshalak: a vázrendszer részben (tokfélék), vagy teljes egészében elcsontosodott

A halak csontváza 3 részre tagolható:

• koponyaváz,

• tengelyváz,

• farokúszó váza.

A koponya agykoponyára és arckoponyára oszlik. Az agykoponya az agyvelőt és az érzékszerveket védi, az arckoponya a garat, a szájüreg és a kopoltyúk csontozatát alkotja.

Vázrendszer

Vázrendszer

• A koponya legtöbbször szilárdan kapcsolódik a gerincoszlophoz és nem lehet mozgatni.

• A tengelyváz a gerincet és a hozzá kapcsolódó szerveket (úszókat) tartalmazza.

• A farokúszó farokcsigolyákkal kapcsolódik a gerinchez.

Vázrendszer

Vázrendszer

Halszálka:

• A csontos halak izomzatában található vékony, csontos képződmény, alakja rendszerint villás (Y alakú)

• Anatómiailag nem a halak csontos vázának része, hanem a kötőszöveti hártyák elporcosodása, elcsontosodása útján alakult ki.

• Számuk halfajonként rendkívül eltérő lehet

Úszók

Lampanyctodes hectoris (Csendes-óceán)

1. kopoltyúfedő; 2. oldalvonal; 3. hátúszó; 4. zsírúszó; 5. faroktest; 6. farokúszó; 7. farok alatti úszó; 8. fotofórák; 9. hasúszók; 10. mellúszók.

• Tőkehal-félék

Úszók

Úszók

• Farokúszó

– (A protocerk)

– B heterocerk (részaránytalan)

– C diphycerk (részarányos)

– D homocerk (külső alakja részarányos, belső váza részaránytalan)

Úszóhólyag (előbél eredetű)

• A hal testének sűrűsége nagyobb, mint a vízé

• A porcos halak kezdetleges megoldása: nagyméretű máj, stabil és nagyméretű mellúszók

• Csontos halak: úszóhólyag (nyílt-zárt) (néhány kivétel: pl. botos kölönte)

Légzés

• A halak az életműködésükhöz szükséges oxigént a vízből veszik fel

• A gázcsere kisebb részt bőrön át, nagyobb részt a kopoltyún (branchia) keresztül történik

• Egyes fajok képesek az oxigént közvetlenül a légkörből is felvenni (többféle stratégia)

• A kezdetleges halak (nyálkahalak, ingolák) kopoltyúja egyszerű felépítésű. A test két oldalán elhelyezkedő egy vagy több lyukszerű kopoltyúnyílás egyszerű kopoltyúzsákokban végződik.

Légzés

• A fejlettebb kopoltyúval rendelkező halak kopoltyúk vázát speciális csontok, a kopoltyúívek alkotják

• A csontos halaknál a kopoltyúív elülső részén több tüskesor található, változó hosszúságú tüskékből, amelyek együttesen a szájüreg felé egy szűrőt, úgynevezett kopoltyúkosarat alkotnak

• A kopoltyú légzőfelszínét a kopoltyúlemezek alkotják, amelyek erekkel sűrűn átjárt bőrkitüremkedések

Légzés

• 1 kopoltyúlemezek

• 2 tüskesor (kopoltyúfogak)

• 3 kopoltyúív

Légzés

Légzés

Egyes fajok járulékosan (akcesszorikusan), vagy szinte kizárólag légköri levegőt lélegeznek

• labirintkopoltyús halak

• béllégzők csoportja

• kopoltyúüreg tüdőszerű, zsák alakú kitüremkedései a légzőlabirintusok, amelyek a szájüreggel összeköttetésben állnak, biztosítják a vízen kívüli légzést

Légzés

Keringés

• A halak keringési rendszere egy vérkörű, a szíven csak vénás vér folyik keresztül

• szívének részei: a pitvar és a kamra

• A pitvar előtt egy nagy térfogatú, de vékony falú duzzanat, a vénás öböl található

• A szív működése közben előbb a vénás öböl, aztán a pitvar, majd a kamra húzódik össze (A kamrából kipréselt vér visszaáramlását billentyűpár akadályozza meg)

Keringés

Keringés

Keringés

Változó testhőmérséklet (poikiloterm)

De: Különböző módszerek a testhőmérséklet szabályozására

• Hideg égövi halak: fejlett szabályozás

• Trópusi halak: fejletlen szabályozás

oldalvonal

• A fejlettebb halak többségén egy meghatározott vonal mentén sorban állnak a pálcika formájú receptorok, amelyek a bőr és a pikkelyek alatt vékony, nyálkával telt csatornában foglalnak helyet

• A halak jellegzetes térbeli távtapintó szerve

szájnyílás

elhelyezkedése, mérete és alakja szintén igen változatos, az adott faj életmódját tükrözi

• körszáj (pl.: ingolák)

• végállású (pl.: lazacfélék)

• felső állású (pl.: garda)

• alsó állású (pl.: harcsaalakúak)

• csúcsba nyíló (pl.: pontyalakúak)

Szájnyílás