Mięczaki i szkarłupnie - Biologia na czasie 2 (ZR)

1.Mięczaki - ogólna charakterystyka typu

Zróżnicowany typ zwierząt, który pod względem liczby opisanych gatunków ustępuje tylko stawonogom. Główne grupy to ślimaki, małże i głowonogi. Większość mięczaków żyje w morzach i oceanach, nieliczne w wodach słodkich, a niektóre ślimaki na lądzie.

2.Ogólna budowa ciała mięczaków

Mięczaki to trójwarstwowe zwierzęta celomatyczne o symetrii dwubocznej lub wtórnie asymetryczne. Zachowała się u nich pierwotna jama ciała ukształtowana w zatoki, do których wylewa się krew. Ciało jest niesegmentowane, zwykle miękkie, nagie lub okryte muszlą.

3.Części ciała mięczaków, płaszcz i jama płaszczowa

Ciało dzieli się najczęściej na głowę (otwór gębowy i narządy zmysłów, np. oczy i czułki), worek trzewiowy (większość narządów wewnętrznych) i nogę (umięśniony narząd ruchu). Worek trzewiowy okrywa płaszcz - fałd ściany ciała wytwarzający muszlę. Przestrzeń między nimi to jama płaszczowa, w której leżą narządy wymiany gazowej i ujścia układów wydalniczego, pokarmowego i rozrodczego.

4.Wór powłokowo-mięśniowy mięczaków

Ciało mięczaków pokrywa wór powłokowo-mięśniowy złożony z trzech warstw: nabłonka jednowarstwowego, tkanki łącznej i mięśni. Nabłonek zawiera liczne gruczoły wydzielające śluz, a na brzegu płaszcza leżą gruczoły wytwarzające muszlę.

5.Muszla mięczaków

Wytwór gruczołów leżących na brzegu płaszcza, zbudowany z węglanu wapnia ($\ce{CaCO3}$) i substancji organicznej zwanej konchioliną. Pełni funkcję ochronną, a u ślimaków i małży jest też miejscem przyczepu mięśni, czyli szkieletem zewnętrznym.

6.Powstawanie pereł

Perły są wytworem płaszcza małży. Gdy ciało obce (np. drobny kamień lub pasożyt) wniknie między płaszcz a warstwę perłową muszli, w reakcji obronnej wokół niego odkładają się liczne warstwy substancji perłowej, które z czasem tworzą perłę. Perły wykorzystuje się m.in. w jubilerstwie.

7.Ślimaki - budowa ciała

Ciało ślimaków składa się z głowy, nogi i worka trzewiowego. Wiele gatunków wytwarza szkielet zewnętrzny w postaci jednoczęściowej, najczęściej spiralnie skręconej muszli, która wraz z płaszczem okrywa worek trzewiowy.

8.Małże - budowa ciała

Ciało małży składa się tylko z nogi i worka trzewiowego - małże nie mają głowy. Muszla jest dwuczęściowa. W tylnej części ciała płaty płaszcza zrastają się w syfony: woda wnika do jamy płaszczowej przez syfon wpustowy, a wypływa przez syfon wyrzutowy.

9.Głowonogi - budowa ciała

Ciało składa się z głowy, nogi i worka trzewiowego; w rozwoju zarodkowym noga przekształca się w ramiona i lejek. Ramiona z okrągłymi przyssawkami są narządami chwytnymi i uczestniczą w ruchu, a lejek wyrzuca pod dużym ciśnieniem wodę z jamy płaszczowej (ruch odrzutowy). Większość nie ma muszli zewnętrznej, lecz chrzęstny lub mineralny szkielet wewnętrzny; wyjątkiem są łodziki ze spiralną muszlą.

10.Układ pokarmowy mięczaków

Przewód pokarmowy ma trzy odcinki. Jelito przednie zaczyna się otworem gębowym prowadzącym do gardzieli, do której uchodzą gruczoły ślinowe i w której u większości jest tarka; dalej jest żołądek z enzymami wytwarzanymi przez duży gruczoł wątrobowo-trzustkowy. Jelito środkowe tworzy kilka pętli i przechodzi w jelito tylne, zakończone odbytem otwierającym się do jamy płaszczowej.

11.Tarka ślimaków i chitynowy dziób głowonogów

Tarka leży w gardzieli większości mięczaków i służy do zeskrobywania i rozcierania pokarmu; jej ząbki odrastają w miarę ścierania, a u ślimaków drapieżnych i jadowitych jest silnie zmodyfikowana. Ślimaki są roślinożerne, mięsożerne lub wszystkożerne (nieliczne są pasożytami). Wszystkie głowonogi są drapieżnikami: chwytają ofiarę ramionami z przyssawkami i rozdrabniają ją chitynowym dziobem, który pełni funkcję szczęki.

12.Odżywianie się małży - filtratorów

Większość małży to filtratory. Drobne cząstki organiczne wraz z wodą dostają się do jamy płaszczowej i osiadają na dużych, orzęsionych skrzelach. Rzęski nabłonka skrzeli wyłapują cząstki i przesuwają je do otworu gębowego. Przepływ wody przez skrzela służy więc i wymianie gazowej, i zdobywaniu pokarmu.

13.Wymiana gazowa u mięczaków

Mięczaki oddychające tlenem rozpuszczonym w wodzie mają skrzela w jamie płaszczowej (np. małże i głowonogi) lub skrzela wtórne na rozgałęzionych wyrostkach ciała (np. ślimaki nagoskrzelne). Gatunki oddychające tlenem atmosferycznym (np. ślimaki lądowe) mają płuco - sieć naczyń krwionośnych w ścianie jamy płaszczowej.

14.Układ krwionośny mięczaków

Otwarty; krąży w nim hemolimfa pompowana przez serce złożone z komory i różnej liczby przedsionków, otoczone workiem osierdziowym. Hemolimfa płynie aortą i tętnicami, wylewa się do szczelin i zatok pierwotnej jamy ciała, gdzie oddaje tlen, potem naczyniami żylnymi płynie do narządów wymiany gazowej i żyłami wraca do serca. Barwnikiem oddechowym jest najczęściej niebieska hemocyjanina, rzadziej czerwona hemoglobina.

15.Układ krwionośny głowonogów

Najbardziej skomplikowany wśród bezkręgowców: w wielu miejscach krew nie wylewa się do zatok, więc układ jest prawie zamknięty. Serce ma komorę i dwa lub cztery przedsionki (zależnie od liczby skrzeli). Występują też serca skrzelowe - umięśnione odcinki naczyń, których skurcze przyspieszają przepływ krwi do skrzeli.

16.Układ nerwowy mięczaków

U niżej uorganizowanych mięczaków składa się z obrączki okołoprzełykowej i kilku podłużnych pni nerwowych połączonych spoidłami; u wyżej uorganizowanych na pniach powstają zwoje nerwowe. Najbardziej rozwinięty mają głowonogi: zwoje głowowe (mózg) w chroniącej je chrzęstnej puszce mózgowej oraz liczne zwoje ramieniowe, płaszczowe i trzewiowe.

17.Narządy zmysłów mięczaków

Ich złożoność zależy od trybu życia: małże-filtratory mają prostsze narządy zmysłów niż aktywnie polujące głowonogi. Receptory dotyku leżą wokół otworu gębowego (na czułkach, brzegach płaszcza i nogi), chemoreceptory często w jamie płaszczowej, a narządy równowagi to statocysty. Oczy ślimaków są osadzone na drugiej parze czułków, a u małży leżą na brzegu płaszcza i wykrywają nagłe zmiany oświetlenia.

18.Oczy głowonogów

Najlepiej rozwinięte oczy wśród mięczaków. Są bardzo podobne do oczu kręgowców, ale mają inne pochodzenie ewolucyjne (narządy analogiczne) - powstają jako wpuklenia powłoki ciała. Akomodują dzięki zmianie położenia soczewki względem siatkówki, a siatkówka z gęsto ułożonymi komórkami receptorowymi daje obraz bardzo wysokiej jakości i ostre widzenie przestrzenne.

19.Układ wydalniczy mięczaków

Tworzą go najczęściej parzyste nefrydia zwane nerkami. Każde zaczyna się parą orzęsionych lejków uchodzących do worka osierdziowego, które odbierają z krwi zbędne produkty przemiany materii i przekazują je do worków nefrydialnych. Mocz płynie moczowodami i uchodzi do jamy płaszczowej. Mięczaki wodne wydalają głównie amoniak i mocznik, a lądowe - kwas moczowy.

20.Rozmnażanie płciowe i zapłodnienie u mięczaków

Mięczaki rozmnażają się wyłącznie płciowo. Są rozdzielnopłciowe (głowonogi, większość małży i ślimaków) lub obojnacze (część małży i ślimaków); u niektórych widać dymorfizm płciowy, np. w budowie muszli. U wielu morskich zachodzi zapłodnienie zewnętrzne, a głowonogi i gatunki lądowe mają zapłodnienie wewnętrzne; lądowe obojnaki, np. ślimak śródziemnomorski, zapładniają się krzyżowo. Samce ośmiornic przekazują spermatofory przekształconym ramieniem.

21.Rozwój mięczaków

Rozwój prosty mają głowonogi i prawie wszystkie ślimaki płucodyszne. U pozostałych mięczaków rozwój jest złożony: pojawia się larwa, z której rozwija się postać dorosła lub kolejna larwa (żeglarek). Larwy małży, np. ostrygi jadalnej, unoszą się w toni wodnej i są składnikiem planktonu.

22.Znaczenie mięczaków w przyrodzie

Mięczaki są ważnym elementem sieci troficznych - jako konsumenci i pokarm dla ryb, ptaków i ssaków. Małże, np. omułek jadalny, uczestniczą w samooczyszczaniu się wód, odfiltrowując mikroorganizmy i szczątki organiczne. Niektóre są żywicielami pośrednimi pasożytów, np. błotniarka stawowa i błotniarka moczarowa - motylicy wątrobowej.

23.Znaczenie mięczaków dla człowieka

Pozytywne: ślimaki z rodzaju Helix są przysmakiem i dają śluz do kosmetyków, atrament mątwy jest barwnikiem spożywczym (np. do makaronu), perły służą w jubilerstwie, a muszle amonitów są skamieniałościami przewodnimi do określania wieku warstw skalnych. Negatywne: jadowite gatunki (np. stożek geograficzny z Indopacyfiku), ślimaki bezmuszlowe żerujące na uprawach oraz małże zakłócające pracę urządzeń portowych i elektrowni wodnych (świdrak okrętowiec niszczy zanurzone drewno).

24.Szkarłupnie - środowisko, grupy i ogólna budowa

Zwierzęta wyłącznie morskie, wymagające zwykle ściśle określonej temperatury i dużego zasolenia; są wśród nich formy osiadłe, pływające i pełzające. Należą do nich liliowce, rozgwiazdy, wężowidła, jeżowce i strzykwy. Są trójwarstwowe i celomatyczne, z bardzo dobrze rozwiniętą celomą; większość ma wtórną symetrię promienistą (larwy są dwubocznie symetryczne). Cechą charakterystyczną szkarłupni jest układ wodny.

25.Pokrycie ciała i szkielet szkarłupni

Ciało pokrywa nabłonek, pod którym leży tkanka łączna wytwarzająca szkielet wewnętrzny z wapiennych płytek; głębiej są słabo rozwinięte mięśnie i orzęsiony nabłonek celomatyczny. Szkielet jeżowców ma postać puszki, a szkielet rozgwiazd tworzą ruchomo połączone płytki.

26.Budowa morfologiczna szkarłupni (rozgwiazda)

Szkarłupnie nie mają głowy. Wyróżnia się stronę oralną (gębową) z otworem gębowym i stronę aboralną, gdzie u większości gatunków leży otwór odbytowy (a u rozgwiazdy także płytka sitowa). Większość ma tarczę centralną, od której odchodzi pięć lub więcej ramion; od strony oralnej widać nóżki ambulakralne.

27.Grupy szkarłupni

Liliowce są osiadłe; ich kielich z pięcioma ramionami (często rozgałęzionymi) siedzi na łodyżce. Rozgwiazdy mają grube ramiona, poruszają się nóżkami ambulakralnymi i dobrze się regenerują. Wężowidła mają małą tarczę i cienkie ramiona, którymi się poruszają, i nie mają odbytu. Jeżowce są kuliste, z kolcami ruchomo połączonymi ze szkieletem (część ma gruczoły jadowe). Strzykwy są dwubocznie symetryczne, mają czułki wokół otworu gębowego, a w zagrożeniu wyrzucają część narządów z toksyną.

28.Układ wodny (ambulakralny) - budowa

System kanałów wypełnionych płynem, będący częścią celomy. Zaczyna się płytką madreporową (sitową) po stronie aboralnej, przez którą woda dostaje się do kanału kamiennego. Dalej płynie do kanału okrężnego i kanałów promienistych, zakończonych ampułkami, które wnikają do nóżek ambulakralnych.

29.Funkcje układu wodnego szkarłupni

Układ wodny umożliwia ruch, uczestniczy w wymianie gazowej, zdobywaniu pokarmu i transporcie substancji, bierze udział w wydalaniu zbędnych lub szkodliwych produktów przemiany materii oraz odbiera bodźce ze środowiska zewnętrznego.

30.Mechanizm ruchu nóżek ambulakralnych

Skurcz ampułki wtłacza wodę do nóżki ambulakralnej, więc nóżka się wydłuża. Skurcz mięśni nóżki wypycha wodę z powrotem do ampułki, więc nóżka się skraca. Powtarzanie tych ruchów pozwala np. rozgwiazdom przemieszczać się.

31.Układ pokarmowy i odżywianie się szkarłupni

U większości przewód tworzą jelito przednie (przełyk i obszerny żołądek), jelito środkowe i jelito tylne zakończone odbytem. Liliowce jedzą głównie plankton. Rozgwiazdy są drapieżne: drobne ofiary połykają w całości, a na większą wysuwają żołądek przez otwór gębowy i trawią ją poza ciałem. Wężowidła są głównie drapieżne, choć bywają roślinożerne; nie mają jelita tylnego ani odbytu.

32.Latarnia Arystotelesa i odżywianie się strzykw

Latarnia Arystotelesa to aparat szczękowy jeżowców, zbudowany z płytek i pięciu ostrych, ruchomych, wapiennych zębów; jeżowce zjadają m.in. muł denny, protisty i drobne zwierzęta. Strzykwy żywią się mułem i drobnymi cząstkami organicznymi, które przyklejają się do ich czułków i są kierowane do otworu gębowego.

33.Wymiana gazowa u szkarłupni

Większość szkarłupni nie ma układu oddechowego - wymiana gazowa zachodzi przez ścianę ciała lub nóżki ambulakralne (u liliowców to nóżki pełnią funkcje oddechowe). Jeżowce, wężowidła i rozgwiazdy mają dodatkowo skrzela powłokowe - cienkościenne wyrostki ściany ciała. Strzykwy mają płuca wodne: dwa rozgałęzione worki połączone z jelitem tylnym, napełniane wodą dzięki skurczom umięśnionej kloaki.

34.Transport substancji u szkarłupni

Transport zapewniają układ krwionośny i układ wodny. Układ krwionośny (hemalny) jest otwarty; składa się z kanału okrężnego oraz systemu zatok i kanałów rozgałęziających się do narządów. Nie ma w nim serca, a krew nie zawiera barwników oddechowych.

35.Układ nerwowy i narządy zmysłów szkarłupni

Układ nerwowy ma symetrię promienistą i jest rozproszony: składa się z pierścienia i odchodzących od niego promieniście pni nerwowych, bez ośrodków centralnych. Narządy zmysłów są słabo rozwinięte: bodźce odbierają nóżki ambulakralne, a u niektórych także czułki (u strzykw - narząd dotyku). Rozgwiazdy (na szczycie ramion) i jeżowce mają proste oczy rozróżniające zmiany natężenia światła, a strzykwy i jeżowce - statocysty.

36.Wydalanie i brak osmoregulacji u szkarłupni

Szkarłupnie nie mają układu wydalniczego. Zbędne produkty przemiany materii wychwytują i gromadzą amebocyty w płynie jamy ciała, a wypełnione amebocyty są usuwane na zewnątrz przez układ wodny. Szkarłupnie nie mają też zdolności osmoregulacji - ich płyny ciała są izotoniczne względem środowiska, dlatego żyją tylko w morzach o stałym i wysokim zasoleniu.

37.Rozmnażanie się i rozwój szkarłupni

Większość rozmnaża się płciowo, a niektóre, np. rozgwiazdy, także bezpłciowo przez podział lub regenerację. Są głównie rozdzielnopłciowe; gonady w postaci woreczków uwalniają gamety krótkimi kanałami do wody, a zapłodnienie jest zwykle zewnętrzne. Rozwój jest złożony: wolno żyjące, dwubocznie symetryczne larwy (planktonowe) opadają na dno i przeobrażają się w postać dorosłą.

38.Szkarłupnie - nietypowe bezkręgowce

Tylko szkarłupnie mają układ wodny i szkielet z wapiennych płytek. Cechy regresywne: symetria promienista, brak głowy, niescentralizowany układ nerwowy, brak układów oddechowego i wydalniczego. Cechy progresywne: pragęba przekształca się w otwór odbytowy (otwór gębowy powstaje wtórnie), a szkielet ma pochodzenie mezodermalne (z tkanki łącznej) i jest pokryty ektodermalnym nabłonkiem. Dowodzi to bliższego pokrewieństwa z kręgowcami niż z innymi bezkręgowcami.

39.Znaczenie szkarłupni w przyrodzie i dla człowieka

W wielu krajach poławia się je w celach konsumpcyjnych - jadalne są niektóre rozgwiazdy, jeżowce i strzykwy. Ze strzykw otrzymuje się związki do produkcji leków, m.in. przeciwzapalnych i przeciwzakrzepowych. Niektóre gatunki wytwarzają silny jad groźny dla człowieka, np. jeżowiec Toxopneustes pileolus z tropikalnych wód Indopacyfiku.

40.Mięczaki i szkarłupnie - porównanie wybranych cech

Obie grupy to trójwarstwowe zwierzęta celomatyczne. Mięczaki mają symetrię dwuboczną, szkielet zewnętrzny - muszlę (nie u wszystkich), otwarty układ krwionośny z sercem i nerki z moczowodami. Większość dorosłych szkarłupni ma symetrię promienistą, szkielet wewnętrzny z wapiennych płytek, otwarty układ krwionośny bez serca i brak układu wydalniczego (funkcję tę pełnią amebocyty).