Cechy kręgowców i ryby - Biologia na czasie 2 (ZR)

1.Kręgowce - charakterystyka i cechy wspólne w budowie ciała

Zwierzęta z kręgosłupem (lub struną grzbietową z zaczątkami kręgów), które opanowały wody słodkie, słone i lądy; należą do nich m.in. ryby, płazy, gady, ptaki i ssaki. Cechy wspólne: trzy listki zarodkowe (trójwarstwowce), celoma (wtórna jama ciała), dwuboczna symetria ciała, ciało z głowy, tułowia i ogona (u niektórych także szyja) oraz kończyny na tułowiu - u ryb płetwy piersiowe i brzuszne, u kręgowców lądowych palczaste kończyny przednie i tylne.

2.Cechy wspólne kręgowców - układy narządów

Układ nerwowy z części ośrodkowej (mózgowie i rdzeń kręgowy - przedni odcinek cewki nerwowej tworzy mózgowie, a reszta rdzeń) i obwodowej (nerwy czaszkowe i rdzeniowe). Szkielet wewnętrzny chrzęstny lub kostny. Dobrze rozwinięty zmysł równowagi - kanały półkoliste w uchu wewnętrznym. Zamknięty układ krwionośny z sercem dwu-, trój- lub czterojamowym.

3.Strunowce - definicja i przedstawiciele

Zwierzęta, które przynajmniej w rozwoju zarodkowym mają strunę grzbietową. Należą do nich m.in. bezczaszkowce (np. szparoskrzelec lancetowaty, który zachowuje cechy strunowców przez całe życie), osłonice (np. żachwy, u których struna i cewka nerwowa występują prawie wyłącznie w zarodku) oraz kręgowce.

4.Cechy wspólne strunowców i plan ich budowy

Struna grzbietowa (elastyczny pręt z ciasno upakowanych komórek tkanki łącznej); gardziel - wspólny odcinek układu pokarmowego i oddechowego ze szczelinami skrzelowymi; cewka nerwowa po grzbietowej stronie, nad szkieletem osiowym; układ pokarmowy między układem nerwowym a leżącym brzusznie sercem; umięśniony ogon. U bezkręgowców układ jest odwrotny: główne naczynia grzbietowo, układ nerwowy brzusznie.

5.Błony płodowe - definicja, funkcje i rodzaje

Struktury powstające w rozwoju zarodkowym, które nie wchodzą w skład zarodka; chronią go, zapewniają warunki rozwoju i pośredniczą w wymianie gazowej. Owodnia tworzy komorę z płynem (środowisko wodne zarodka), kosmówka otacza pozostałe błony i uczestniczy w wymianie gazowej (u ssaków współtworzy łożysko), omocznia magazynuje zbędne produkty przemiany materii i zwrotnie wchłania wodę, a pęcherzyk żółtkowy zawiera żółtko - zapas substancji odżywczych.

6.Bezowodniowce i owodniowce

Podział kręgowców ze względu na obecność błon płodowych. Bezowodniowce (m.in. ryby i płazy) nie wykształcają błon płodowych, więc ich zarodki muszą się rozwijać w środowisku wodnym. Owodniowce (gady, ptaki i ssaki) mają błony płodowe, dzięki którym zarodek może się rozwijać na lądzie.

7.Ewolucja łuków skrzelowych

Łuki skrzelowe to elementy szkieletu, pierwotnie rusztowanie skrzeli; praprzodek kręgowców miał 9 par. U ryb dwie pierwsze pary zanikły, trzecia utworzyła szczękę i żuchwę, a czwarta - kość gnykowo-żuchwową i kość gnykową. U płazów z kości gnykowo-żuchwowej powstało strzemiączko. U gadów i ptaków kość stawowa i kość kwadratowa tworzą staw żuchwy z mózgoczaszką, a u ssaków (wtórny staw żuchwowy) stały się młoteczkiem i kowadełkiem.

8.Zwierzęta zmiennocieplne i stałocieplne

Podział według zakresu zmienności temperatury ciała. Zmiennocieplne (bezkręgowce, ryby, płazy, gady) mają temperaturę zależną od otoczenia; w chłodzie ich metabolizm zwalnia i zużywają mniej substratów energetycznych. Stałocieplne (ptaki, ssaki) utrzymują stałą temperaturę i mogą być aktywne w szerokim zakresie temperatur, ale kosztem wysokiego tempa metabolizmu i dużego zapotrzebowania na pokarm.

9.Ektotermy i endotermy - źródło ciepła i sposoby termoregulacji

Podział według źródła ciepła ogrzewającego ciało. Ektotermy (bezkręgowce, ryby, płazy, gady) pochłaniają ciepło z otoczenia: np. agamy wygrzewają się na słońcu, biczogony ciemnieją w chłodzie, a ropuchy i grzechotniki chronią się przed upałem w norach i półkach skalnych. Endotermy (ptaki, ssaki) czerpią ciepło z metabolizmu: np. edredony izolują się puchem i tłuszczem, fenki oddają ciepło dużymi uszami, wilki ziają, makaki grzeją się w gorących źródłach, a wróble chłodzą się w kałużach.

10.Uproszczone drzewo rodowe kręgowców - kolejne nowe cechy

Od wspólnego przodka kręgowców kolejno pojawiły się: szczęka i żuchwa; palczaste kończyny i dwa krwiobiegi (linia płazów); błony płodowe (linia gadów). Z linii gadów odgałęziają się ptaki, u których wykształciły się stałocieplność i pióra, oraz ssaki, u których powstały stałocieplność, włosy, gruczoły mlekowe i odruch ssania.

11.Porównanie głównych grup kręgowców

Ryby są pierwotnie wodne i skrzelodyszne, a płazy, gady, ptaki i ssaki - pierwotnie lądowe i płucodyszne. Ryby i płazy to bezowodniowce (bez błon płodowych), a gady, ptaki i ssaki - owodniowce. Ryby, płazy i gady są zmiennocieplne, a ptaki i ssaki - stałocieplne.

12.Ryby - cechy ogólne i gromady

Ryby to zmiennocieplne kręgowce pierwotnie wodne. Współczesne gatunki dzieli się na trzy gromady: chrzęstnoszkieletowe (spodouste i zrosłogłowe), promieniopłetwe (niemal wszystkie współczesne ryby o kostnym szkielecie) oraz mięśniopłetwe (ryby dwudyszne i latimerie).

13.Ogólna budowa ciała ryb i funkcje płetw

Ciało z głowy (oczy, parzyste otwory węchowe, otwór gębowy, szczeliny skrzelowe - u części ryb pod pokrywami skrzelowymi), tułowia i ogona, którego ruchy napędzają większość ryb. Płetwy parzyste: piersiowe (zmiana kierunku ruchu) i brzuszne (utrzymywanie pozycji ciała); nieparzyste: ogonowa (główny narząd napędowy) oraz grzbietowa i odbytowa (utrzymywanie równowagi).

14.Pokrycie ciała ryb

Skóra ma dwie warstwy: wielowarstwowy naskórek z licznymi gruczołami śluzowymi (śluz zmniejsza tarcie podczas pływania) i komórkami barwnikowymi (ubarwienie ciała) oraz skórę właściwą z wytrzymałej tkanki łącznej zawierającej kolagen. Wytworami skóry właściwej u większości ryb są łuski o funkcji ochronnej.

15.Ryby chrzęstnoszkieletowe - cechy i grupy

Szkielet wyłącznie chrzęstny; przednia część głowy często wydłużona i spiczasta; płetwy brzuszne przekształcone w narząd kopulacyjny; szczeliny skrzelowe bez pokryw; pierwsza szczelina przekształcona w tryskawkę; brak pęcherza pławnego. Należą tu spodouste (rekiny i płaszczki - otwór gębowy i otwory węchowe na spodniej stronie ciała) oraz zrosłogłowe (głównie chimerokształtne, np. chimera zwyczajna).

16.Ryby promieniopłetwe - cechy

Gromada obejmująca niemal wszystkie współczesne ryby o kostnym szkielecie (np. okoń, płoć). Cechy: szkielet zbudowany głównie z tkanki kostnej, płetwy wsparte na długich, kostnych promieniach, szczeliny skrzelowe przykryte od zewnątrz pokrywami skrzelowymi, u większości gatunków pęcherz pławny.

17.Ryby mięśniopłetwe i płuca ryb dwudysznych

Osiem współczesnych gatunków o kostnym szkielecie: sześć ryb dwudysznych i dwie latimerie; mają płetwy wsparte na szeregu połączonych kości. Wywodzą się od nich wszystkie kręgowce lądowe. Płuca ryb dwudysznych powstały jako uchyłki jelita połączone z nim przewodem powietrznym; u większości z nich oddychanie skrzelowe jest silnie ograniczone. Dały one początek płucom kręgowców lądowych i pęcherzowi pławnemu promieniopłetwych.

18.Kształt ciała ryb a tryb życia

Kształt zależy głównie od trybu życia i środowiska. Ciało silnie bocznie spłaszczone (skalary wśród roślin) - precyzyjne manewry; wydłużone (miecznik) - duża prędkość na krótkim odcinku; wężowate i umięśnione (węgorze w mule) - ruch przez wyginanie ciała; silnie grzbieto-brzusznie spłaszczone (płaszczki przy dnie) - pływanie rozłożystymi płetwami piersiowymi; nietypowe (pławikoniki) - maskowanie; kuliste z kolcami (najeżki) - nadymanie się w zagrożeniu.

19.Układ szkieletowy ryb promieniopłetwych

Szkielet osiowy: czaszka (mózgoczaszka i trzewioczaszka ze szczęką i żuchwą) sztywno połączona z kręgosłupem; kręgosłup powstały wokół zredukowanej struny (14-400 kręgów) z odcinkiem tułowiowym z żebrami i ogonowym bez żeber. Obręcz barkowa (płetwy piersiowe) łączy się z kręgosłupem, a miednicowa (płetwy brzuszne) tkwi w mięśniach tułowia. Szkielet płetw tworzą promienie, na których rozpięte są fałdy skóry.

20.Układ pokarmowy ryb

Jama gębowa bez gruczołów ślinowych (pokarm wpada z wodą), z zębami na kościach szczękowych i żuchwie, u niektórych także na podniebieniu (szczupak) lub ostatnim łuku skrzelowym (zęby gardłowe karpiokształtnych); zużyte zęby zastępują nowe. Dalej: odcinek skrzelowy, przełyk, żołądek, jelito cienkie (uchodzą do niego przewody wątroby i trzustki) i jelito grube z otworem odbytowym; u spodoustych - kloaka, wspólne ujście układów pokarmowego, rozrodczego i wydalniczego.

21.Budowa skrzeli i przepływ wody

Skrzela leżą w komorach skrzelowych. Pojedyncze skrzele to łuk skrzelowy z listkami skrzelowymi - wąskimi, silnie unaczynionymi taśmami pokrytymi poprzecznymi fałdami, czyli blaszkami skrzelowymi. Woda płynie z gardzieli do komór, obmywa skrzela i wypływa szczelinami skrzelowymi: u ryb chrzęstnoszkieletowych odrębnymi ujściami, a u ryb o kostnym szkielecie spod pokryw skrzelowych.

22.Tryskawka

Pierwsza, drożna szczelina skrzelowa niektórych dorosłych ryb chrzęstnoszkieletowych, zwłaszcza przydennych (np. płaszczek). Leży tuż za okiem, po grzbietowej stronie ciała. Wciągana nią czysta woda, bez zanieczyszczeń z dna, płynie do gardzieli, a potem do skrzeli, co wspomaga wymianę gazową.

23.Ruchy pokryw skrzelowych

U ryb o kostnym szkielecie pokrywy skrzelowe działają jak pompa. Gdy ryba otwiera pysk, pokrywy przylegają do ciała i zamykają szczeliny skrzelowe, więc woda wpływa do pyska i płynie przez skrzela. Gdy ryba zamyka pysk, pokrywy się unoszą, a woda wypływa na zewnątrz.

24.Mechanizm przeciwprądów w skrzelach

Krew płynie przez blaszkę skrzelową w kierunku przeciwnym do obmywającej ją wody. Ciśnienie parcjalne tlenu we krwi stopniowo rośnie, ale na całej długości blaszki jest nieco niższe niż w wodzie obok, więc tlen stale dyfunduje do krwi. Ciśnienie parcjalne to ciśnienie wywierane przez cząsteczki danego gazu w mieszaninie gazów.

25.Pęcherz pławny - budowa i funkcje

Worek z gazem o składzie zbliżonym do powietrza, powstający w zarodku jako uchyłek jelita, u niektórych ryb połączony z jelitem przewodem powietrznym (gaz uzupełniany przez połykanie powietrza). Jako narząd hydrostatyczny zmniejsza ciężar właściwy: przy małej ilości gazu ryba opada, przy wypełnionym pęcherzu unosi się. U niektórych gatunków przekazuje dźwięki do ucha wewnętrznego; służy też do wydawania odgłosów. Ryby chrzęstnoszkieletowe go nie mają, więc muszą stale pływać.

26.Układ krwionośny i serce ryb

Układ zamknięty i jednoobiegowy. Serce dwudziałowe (przedsionek i komora) z zatoką żylną i stożkiem tętniczym, z zastawkami chroniącymi przed cofaniem się krwi; jest wyłącznie żylne (poza rybami dwudysznymi). Krew odtlenowana z tkanek płynie żyłą główną do zatoki żylnej, przez przedsionek, komorę i stożek tętniczy do aorty brzusznej, utlenowuje się w naczyniach włosowatych skrzeli, a aortą grzbietową dociera do narządów. Barwnik oddechowy: hemoglobina w erytrocytach.

27.Układ nerwowy i mózgowie ryb

Układ nerwowy ryb to mózgowie, rdzeń kręgowy i nerwy obwodowe. Mózgowie ma pięć ułożonych liniowo części podobnej wielkości: kresomózgowie, międzymózgowie, śródmózgowie, móżdżek i rdzeń przedłużony. Ryby kierujące się węchem mają duże kresomózgowie i opuszki węchowe, wzrokowcy - rozwinięte śródmózgowie, a ryby szybko i długo pływające - dobrze wykształcony móżdżek (koordynacja ruchów).

28.Linia boczna

Jeden z najważniejszych narządów zmysłów ryb. Tworzą ją kanały tuż pod skórą, połączone z otoczeniem licznymi otworkami i wypełnione galaretowatą substancją z ciałkami zmysłowymi. Ciałka odbierają nawet najmniejsze ruchy, falowanie i drgania wody i przekazują informacje do mózgu, dzięki czemu ryba orientuje się w przestrzeni.

29.Oczy ryb

Dobrze rozwinięte oczy pęcherzykowe z soczewką. Akomodacja, czyli dostosowanie oka do wyraźnego widzenia z różnych odległości, zachodzi przez przesuwanie prawie kulistej soczewki względem siatkówki. W siatkówce są pręciki (rozróżnianie kształtów i rejestrowanie ruchu) oraz czopki (precyzyjne widzenie obiektów i barw).

30.Ucho wewnętrzne, węch i elektrorecepcja ryb

Narządem słuchu i równowagi jest ucho wewnętrzne z błędnikiem błoniastym (przedsionek i trzy kanały półkoliste); w przedsionku otolity - kryształy węglanu wapnia - naciskają na rzęski komórek rzęsatych, co wywołuje impuls nerwowy. U części ryb w słyszeniu uczestniczy pęcherz pławny. Węch (parzyste dołki z komórkami węchowymi) pomaga szukać pokarmu i partnera. Elektrorecepcja (np. płaszczki) to wytwarzanie wokół siebie pola elektrycznego i wykrywanie jego zmian.

31.Nerki ryb - przednercze i pranercze

Narządem wydalniczym są nerki zbudowane z nefronów. Zarodki mają przednercza - nefrony z kanalików i orzęsionych lejków wychwytujących zbędne substancje z płynu celomatycznego. Większość dorosłych ryb ma pranercza - nefrony z kanalików, lejków i ciałek nefronu (kłębuszek nerkowy z naczyń krwionośnych i torebka nefronu). Główny azotowy produkt przemiany materii: u promieniopłetwych i mięśniopłetwych amoniak, u chrzęstnoszkieletowych mocznik.

32.Powstawanie moczu w pranerczach

Orzęsione lejki wychwytują zbędne produkty z płynu wtórnej jamy ciała, a równocześnie w ciałkach nerkowych zachodzi filtracja krwi (przenikanie metabolitów z osocza do torebek nefronu). Do kanalików trafia mocz pierwotny, który zależnie od potrzeb jest rozcieńczany lub zagęszczany do moczu ostatecznego. Ten płynie moczowodami do pęcherza moczowego i jest wydalany kloaką (chrzęstnoszkieletowe) lub otworem wydalniczym za odbytem (ryby o kostnym szkielecie).

33.Osmoregulacja u ryb - definicja i ryby chrzęstnoszkieletowe

Osmoregulacja to ogół procesów utrzymujących względnie stałe stężenie płynów ustrojowych; u ryb przeprowadzają ją nerki i skrzela, w których jonocyty (komórki solne) usuwają sól u ryb słonowodnych, a pobierają ją z wody u słodkowodnych. Ryby chrzęstnoszkieletowe gromadzą w płynach ustrojowych substancje osmotycznie czynne, głównie mocznik, przez co płyny są prawie izotoniczne względem wody morskiej, a osmotyczna utrata wody jest ograniczona.

34.Osmoregulacja morskich ryb promieniopłetwych

Ich płyny ustrojowe są hipotoniczne względem wody morskiej (środowiska hipertonicznego), więc ciało stale traci wodę na drodze osmozy, m.in. przez cienki nabłonek skrzeli. Aby się nie odwodnić, ryby te piją wodę morską, wydalają niewielką ilość silnie stężonego moczu, a nadmiar soli usuwają przez skrzela.

35.Osmoregulacja ryb słodkowodnych

Płyny ustrojowe ryb słodkowodnych (promieniopłetwych) są hipertoniczne względem wody słodkiej (środowiska hipotonicznego), więc woda stale napływa do ciała na drodze osmozy. Ryby te nie piją wody, usuwają jej nadmiar w dużej ilości silnie rozcieńczonego moczu, a ubytek soli uzupełniają przez skrzela z komórkami solnymi.

36.Rozmnażanie się i rozwój ryb

Większość ryb jest rozdzielnopłciowa (obojnactwo u nielicznych gatunków), często z dymorfizmem płciowym - różnicami barwy, kształtu i rozmiaru ciała, najwyraźniejszymi podczas rozrodu, czyli tarła. U większości ryb o kostnym szkielecie zapłodnienie jest zewnętrzne: samica składa ikrę (jaja w galaretowatej osłonce), z jaj wylęgają się larwy żywiące się żółtkiem, a z nich rozwija się narybek. Ryby chrzęstnoszkieletowe mają zapłodnienie wewnętrzne i rozwój prosty.

37.Ryby dwuśrodowiskowe - anadromiczne i katadromiczne

Ryby, których tarło i rozwój wiążą się z wędrówką między wodami słodkimi a słonymi. Anadromiczne (np. łosoś atlantycki) dorastają w morzu, a na tarło wracają do rzek, w których przyszły na świat. Katadromiczne (np. węgorz europejski) dojrzewają w wodach słodkich, a na tarło płyną do morza - węgorz do Morza Sargassowego.

38.Ryby głębinowe - warunki i przystosowania

Głębiny to brak światła, mało tlenu, niska temperatura, bardzo wysokie ciśnienie i mało pokarmu (producentami są tylko chemoautotrofy). Przystosowania: duży otwór gębowy z długimi zębami (wężorowate), fotofory do wabienia ofiar i kontaktu z osobnikami gatunku, wabik z przekształconego promienia płetwy grzbietowej, a przy małym zagęszczeniu populacji - przyrastanie małego samca do ciała samicy (matronica).

39.Przystosowania ryb do życia w wodzie

M.in.: opływowy kształt oraz łuski i śluz zmniejszają opór wody; ciemny grzbiet i jasny brzuch utrudniają dostrzeżenie ryby z góry i z dołu; linia boczna wyczuwa ruchy wody; pęcherz pławny reguluje zanurzenie; skrzela pozwalają oddychać tlenem rozpuszczonym w wodzie; ości (skostniałe ścięgna) usztywniają ciało, czaszka sztywno połączona z kręgosłupem chroni przed urazami, a kostne pokrywy osłaniają skrzela.

40.Znaczenie ryb w przyrodzie i dla człowieka

Bioindykatory - np. pstrąg potokowy żyje w rzekach o wartkim prądzie i zimnej, natlenionej wodzie; żywiciele pośredni groźnych pasożytów, m.in. bruzdogłowca szerokiego; źródło substancji do produkcji klejów, nawozów, karmy dla zwierząt i leków (np. tran z wątroby dorsza).