Kdo má jednoduché a složené oči?

V posledním bloku témat jsme studovali měkkýše a ostnokožce. Dnes se seznámíme s nejvíce prosperující skupinou živých tvorů – členovci. Budeme studovat rysy jejich struktury a způsobu života a poté podrobněji zvážíme třídy tohoto typu.

Členovci jsou druhem živých bezobratlých organismů, které mají segmentované tělo s kloubovými končetinami.

Tato zvířata žijí ve všech prostředích biosféry: v horách, na pláních i v jeskyních, ve slané i sladké vodě, na horkém jihu i na chladném severu. Lezou, plavou, létají, kopou, staví, běhají a skáčou. Existují organismy s noční a denní aktivitou.

Jedná se převážně o volně žijící tvory, ale vyskytují se i parazité. Členovci mohou být predátoři, býložravci, mrchožrouti nebo kombinace více druhů potravy.

Dlouho se věřilo, že členovci se vyvinuli z kroužkovců. Segmentované tělo, sekundární tělní dutina (coelom) a parapodia (z nichž se pravděpodobně vyvinuly končetiny) dávaly důvod považovat prstence za jejich předky. Výzkum 21. století, včetně srovnávací genetické analýzy, však tuto teorii nepotvrdil.

Červi a členovci v určité fázi evoluce pravděpodobně měli společný předek, ale dále jejich vývoj probíhal podél dvou nezávislých větví. Podle nového výzkumu jsou kroužkovci příbuzní měkkýšů, ale škrkavky měly blíže k členovcům.

Jsou tedy možné dvě možnosti:

• společné vlastnosti kroužkovců a členovců se objevily nezávisle na sobě a náhodně se shodovaly,
• Společný předek těchto skupin zvířat měl vlastnosti, které se zachovaly pouze u prstnatců a členovců, zatímco ostatní živočichové je ztratili.

Členovci jsou prastará zvířata, podle fosilií žili rozhodně před 500 miliony let. Studujeme 4 třídy členovců: třídu korýšů, třídu Arachnida, třídu hmyzu a třídu stonožek.

Vnější struktura: sekce a vnitřní části těla

Všichni členovci mají oboustrannou tělesnou symetrii. Jejich končetiny se skládají ze segmentů (malých segmentů) a představují soustavu pák zapojených do série. U vyvinutějších druhů se končetiny liší funkcí: některé jsou zodpovědné za pohyb, jiné za zachycování potravy atd.

Segmentované tělo znamená, že se skládá z mnoha opakujících se oblastí (metamerů). Metamery podobné struktury jsou seskupeny do divizí. Tělo členovců se skládá z tři oddělení: hlavy, hrudníku a břicha. U mnoha korýšů a pavoukovců jsou hlava a hrudník nediferencované a splývají v hlavohruď. Na ventrální straně těla jsou nohy, ale jejich počet se u různých skupin členovců liší.

Chitinový obal

Charakteristickým rysem zástupců tohoto typu je chitinózní kryt (skořápka), která se také nazývá pokožka. Chitin, který je součástí skořápky, dodává pevnost, chrání tělo před vnějšími vlivy a nadměrnou ztrátou vlhkosti. Zevnitř jsou na chitinózní obal připojeny svaly a epitel některých orgánů.

Chitin je organická látka, která tvoří vnější obal členovců. Nachází se také v některých měkkýších, houbách, řasách, polypech a dokonce i houbách.

Hlavní nevýhodou odolného chitinového obalu však je, že je prakticky neroztažitelný. To znamená, že jak zvíře roste, kryt se nemůže natáhnout, takže členovci molt. Jedinec odhodí starý kryt a na jeho místo a měkká kutikula, která nezasahuje do růstu zvířete. Poroste a vnější obal ztvrdne.

Línání: zvíře svléká svůj starý tělesný obal

Molting je proces změny a obnovy vnějších obalů těla.

Zvířata mají období línat, pouze v této době mohou růst. To znamená, že růst u členovců není konstantní, ale přerušovaný. Dospělí nelínají; dosáhli limitu velikosti svého druhu. Počet svlékání se u různých druhů liší.

Během línání členovci hladoví. Změna chitinózního obalu ovlivňuje epitel některých částí trávicího systému, takže během línání je úplné trávení nemožné. Z tohoto důvodu se zvíře nekrmí, dokud není proces línání dokončen.

Vidění

Vyvinuli se členovci smyslové orgány: zrak, čich, dotek, rovnováha. Orgány čichu a hmatu jsou antény. Některé druhy mají dobře vyvinutý sluch.

Orgány vidění – složené oči – se nazývají fasetovaný (od fr. aspekt – “okraj”) Složené oko je tvořeno velkým množstvím jednoduchých ocelli – aspekty, také se jim říká ommatidia (ze starověké řečtiny. strýc – “oko”).

Například oko raka obsahuje 3 tisíce jednoduchých ocelli. Složené oči umožňují vnímání barev.

Vize členovců se nazývá mozaika vzhledem k tomu, že celý obraz je tvořen jednotlivými prvky, které jsou vnímány fazetami. Vědci zjistili, jak členovci se složenýma očima „vidí“.

Kromě složených očí mohou mít zvířata i jednoduché oči. Častěji se vyskytují jako doplňkové ke složitým (například 2 složité a 3 jednoduché oči), ale mohou být i jediné. Jejich funkčnost a struktura je primitivní – neumí vnímat obrazy, ale slouží pouze k rozlišení světla a tmy.

Vnitřní struktura

Členovci mají nervový, trávicí, vylučovací, dýchací, oběhový a reprodukční orgánový systém.

Pod chitinózním obalem jsou jednotlivé snopce svalů z příčně pruhované tkáně. Svaly jsou navrženy tak, že jeden jejich konec je připojen k segmentu těla nebo segmentu končetiny a druhý konec je připojen k jinému segmentu. Svaly mohou vykonávat různé funkce. To znamená, že zástupci tohoto typu se objevují poprvé funkční diferenciace stejného orgánu: svalová tkáň je stejná, ale může vykonávat různé funkce.

Tělo členovců se vyvíjí ze tří vrstev buněk, v určité fázi vývoje organismu však primární a sekundární tělesné dutiny splývají a tvoří mixocoel – smíšená tělní dutina, kde se nacházejí vnitřní orgány.

Orgánové soustavy

Nervový systém členovci se skládá z velkých nadhltanových (mozek) a subfaryngeálních uzlin, jakož i břišního nervového provazce s velkými uzlinami.

Trávicí systém reprezentované přední, střední a zadní částí. Přední část zahrnuje: ústa, hltan, jícen a žaludek. Střední a zadní část je střevo končící řitním otvorem. Vývody slinných žláz ústí do dutiny ústní a vývody jaterní do střední části.

Vylučovací systém u různých skupin členovců může být zastoupen různými orgány – zelenými pupeny (metanefridie) a vylučovacími trubicemi (malpighiánské cévy).

Například korýši mají jeden pár ledvin, jejichž kanály jsou umístěny na základně antén. Šváb má pouze vylučovací trubice, zatímco pavouci mají obě ledviny a trubice.

Respirační systém se liší v závislosti na tom, zda je zvíře vodní nebo suchozemské. Vodní členovci dýchají žábrami, tenkostěnnými výběžky. Pro dýchání vzduchu se používají plicní vaky a průdušnice (tenké dýchací trubice).

Oběhový systém otevřené – v tom jsou podobné měkkýšům. Členovci nemají červenou krev – její roli hraje hemolymfa. Hemolymfa transportuje živiny a odstraňuje odpadní látky.

Hemolymfa je tekutina v tělní dutině a cévách členovců, obsahující hemocyanin, který jí dodává modrou barvu.

Srdce je trubkovité, skládá se z několika komor a vypadá jako velká stahující se oblast na zádech. Vybíhají z něj cévy, které ústí do tělní dutiny, kde obíhá hemolymfa.

Reprodukční systém. Členovci jsou v drtivé většině dvoudomí, velmi vzácnými zástupci jsou hermafrodité. Gonády jsou reprezentovány vaječníky u žen a varlaty u mužů.

V důsledku vnitřního oplození samice klade vajíčka. Z vajíček se vylíhne larva, která vyroste v dospělce. U některých členovců (například pavouků) však larvální stádium neexistuje a z vajíčka se okamžitě vyklube mladé zvíře.

Etapy vývoje červce z podřádu štěnice domácí

Vývoj probíhá s transformací nebo bez ní (metamorfóza) mu. Pokud je larva podobná dospělci, pak vývoj probíhá bez transformace. Pokud nevypadá jako dospělec, jedná se o vývoj s proměnou, například motýlí larva je housenka, která nevypadá jako motýl.

Význam v přírodě a lidském životě

Členovci obývají všechna životní prostředí, takže jejich role v koloběhu látek je extrémně velká. Slouží jako potrava mnoha zvířatům a také sami sebe loví. Mnoho suchozemských členovců se podílí na tvorbě půdní úrodnosti (mravenci, brouci) a opyluje rostliny (včely, čmeláci, motýli).

Mohou být přenašeči infekcí, které postihují jiné organismy, například komáry, blechy, vši a štěnice domácí. Některé druhy škodí zemědělství: mšice, sarančata, krtonožci.

Někteří členovci jsou aktivně využíváni lidmi pro své ekonomické potřeby: včely, bource morušového. Lidé také používají hmyz k hubení škůdců, například slunéčko sedmitečné je ceněno jako hubič mšic.

Často kladené dotazy

Co je jedinečné na tělesném krytu členovců?

Vnější obal obsahuje chitin, který mu dodává pevnost. Chrání členovce před mechanickým poškozením a odpařováním vlhkosti. Funguje také jako exoskelet – jsou k němu připojeny svaly.

Jaké strukturální rysy umožnily členovcům rozšířit se po celé planetě?

Jde o vyvinuté živočichy s různými adaptacemi na vnější prostředí. Chitinózní obal dobře chrání tělo, jsou pohyblivé a schopné rychlého pohybu. Vysoká plodnost umožňuje i rychlý nárůst počtu jedinců.

Proč členovci línají?

Chitinózní obal je jako brnění: dobře chrání před vnějším prostředím, ale nemůže růst s jedincem. Období línání umožňují zvířeti růst: stará srst se svléká, jedinec roste a je pokryt měkkou kutikulou, která opět ztvrdne.

Jaké orgánové systémy mají zástupci tohoto typu?

Nervová, trávicí, vylučovací, dýchací, oběhová a reprodukční soustava.

Video lekce představuje strukturální rysy smyslových orgánů u zvířat různých systematických skupin a také jejich evoluci. Základní pojmy lekce: jednoduché kukátko; složené oko; monokulární vidění; binokulární vidění.

Přehrávač: YouTube VKontakte

V tuto chvíli nemůžete sledovat ani distribuovat videolekci studentům

Chcete-li získat přístup k tomuto a dalším výukovým videím sady, musíte ji přidat do svého účtu.

Získejte neuvěřitelné příležitosti

1. Otevřete přístup ke všem videolekcím v sadě.

2. Distribuujte video lekce na osobní účty studentů.

3. Podívejte se na statistiky toho, jak studenti prohlížejí videolekce.
Získat přístup

Shrnutí lekce „Smyslové orgány“

Většina zvířat má schopnost vnímat prostředí, stav svého těla a jeho polohu v prostoru.

Pro tento účel mají některé organely (to jsou jednobuněčné organismy), jiné mají nervové buňky nebo speciální orgány (jako mnohobuněčné organismy).

Přítomnost smyslových orgánů nebo jejich předchůdců umožňuje zvířeti přijímat různé informace, reagovat na ně v závislosti na jejich významu a určovat povahu svého vlastního jednání v jakékoli situaci.

Mezi četnými smyslové orgány Nejběžnějšími orgány jsou: oči (zrak), uši (sluch), jazyk (chuť), nos (čich), kůže (hmat), vestibulární aparát (smysl pro rovnováhu a polohu v prostoru, zrychlení) a další.

Z evolučního hlediska došlo k vývoji smyslových orgánů následovně. Prvoci jako takoví nemají smyslové orgány, ale existují receptory, které rozlišují chemické látky (proto pozitivně negativní taxíky), někteří mají oko citlivé na světlo (Euglena, Chlamydomonas) a hmat po celém povrchu těla. .

U hydry podráždění je vnímáno nervovými buňkami a přenáší vzruch do kožních svalových buněk, které způsobují kontrakci jejího těla.

Volně žijící ploštěnky mají jednoduché oči, hmatové orgány a rovnováhu.

U škrkavek Smyslové orgány jsou špatně vyvinuté: na hlavovém konci těla jsou citlivé papily ve formě tuberkul a malých štěrbinovitých prohlubní – orgány chemického rozpoznávání.

jelen Kolčatye Nemají specializované smyslové orgány, ale citlivé buňky jsou rozptýleny po celém jejich těle.

U mlžů Smyslové orgány jsou také špatně vyvinuté. Na spodní části nohy jsou umístěny orgány rovnováhy a také chemické smyslové orgány – citlivé buňky v žábrách a v celém těle.

А u plžů jsou vyvinuty oči a hmatové orgány.

U hlavonožců jsou oči tak složité, že jsou téměř podobné očím savců. To však neznamená, že tyto skupiny jsou příbuzné. Oči mají charakter velkých, uzavřených, složitě uspořádaných očních váčků.

Oči hlavonožců mají přizpůsobení pro vidění v silnějším i slabším světle.

Mnoho hlavonožců (zejména hlubinných) má v kůži zvláštní světélkující orgány, podobné stavbou očím.

Smyslové orgány dospělých raků představují složité (fasetované) oči, skládající se z jednoduchých ocelli. Orgány rovnováhy jsou umístěny v předních tykadlech a orgány hmatu a chemického rozpoznávání jsou reprezentovány chlupy a štětinami na různých částech těla.

U pavouků Smyslové orgány jsou rozmanité a složité. Mechanické a hmatové podněty jsou vnímány chlupy na končetinách pavouků. Chemické smyslové orgány jsou umístěny v prohlubních v kůži těla. A orgány vidění jsou ve formě jednoduchých a složených očí.

Smyslové orgány hmyzu docela dobře vyvinuté. Orgány vidění – oči jednoduché nebo složité (fasetové). Jsou obdařeni schopností vidět ultrafialovou část spektra. Mají schopnost vidět a rozpoznávat barvy. Dobře ale vidí jen na blízko. Orgány rovnováhy, čichu, hmatu, chuti a sluchu jsou poměrně složité.

Čichové orgány hmyzu jsou vždy umístěny na anténách. U této skupiny organismů hraje čich vedoucí roli v chování. Vzhledem k tomu, že s jeho pomocí členovci nejen nacházejí jídlo, ale také určují hranice území, dostávají informace o sexuálních partnerech a také zprávu o nebezpečí.

Chuťové podněty hmyzu se dostávají do kontaktu se smyslovými buňkami. Proto jsou jejich chuťové orgány umístěny buď na končetinách, nebo jako mouchy na rozšířené základně sosáku.

U hmyzu citlivého na teplotu, jako jsou včely, jsou smyslové buňky obvykle umístěny na tykadlech.

V lanceletách, jako první zástupci strunatců jsou smyslové orgány primitivní. Světlocitlivé buňky jsou umístěny podél neurální trubice. Prohlubeň na předním rozšířeném konci neurální trubice slouží jako čichový orgán. Ústní chapadla jsou poseta hmatovými buňkami.

RybyNa rozdíl od lancelet mají vyvinuté orgány zraku, sluchu, čichu a chuti. Boční linie také vnímá směr a sílu proudění vody. Díky tomu ani zaslepené ryby nenarážejí do překážek a jsou schopny ulovit pohybující se kořist.

Čichové receptory ryb se nacházejí v nosních dírkách. Čich a chuť umožňují rybám orientovat se v chemickém složení prostředí. Schopnost ryb vnímat chemické signály dobře ilustrují lososi, kteří při přechodu z moře do říčních systémů, aby se třeli, určují podle pachu vody přesně tok nebo řeku, ve které se sami kdysi třeli.

Mnoho ryb má chuťové pohárky nejen v dutině ústní, ale také na žaberních strukturách, tykadlech a dokonce i ploutvích a prostě na povrchu těla.

Pro mnoho ryb je také běžné, že cítí elektrické signály ze svého prostředí.

Někteří zástupci ryb mohou sami produkovat elektrické výboje. Elektrické signály jsou detekovány pomocí speciálních jamek na povrchu těla. Tyto důlky jsou vyplněny gelovitou látkou, která vede elektrický proud a obsahuje elektroreceptorové buňky, které tvoří synapse s neurony.

U obojživelníků dosažení země se odrazilo ve struktuře jejich smyslových orgánů. Ve struktuře oka se objevila konvexní rohovka a lentikulární čočka.

Oči jsou vybaveny pohyblivými víčky, které je chrání před nečistotami a vysycháním. V koutku očí je mlsná membrána – třetí víčko ve formě kluzné příčné fólie.

Slabé šíření zvukových vln ve vzduchu, na rozdíl od vodního prostředí, přispělo ke vzniku dutin ve sluchových orgánech obojživelníků. střední ucho, chybí v rybách.

Čichovým orgánem jsou vnější a vnitřní nosní dírky, umístěné na temeni hlavy a komunikující s dutinou ústní. Slouží k vnímání pachů a k dýchání.

Chuťové orgány, stejně jako všichni obratlovci, se nacházejí v dutině ústní. A reprezentují je chuťové pohárky, jejichž shluky ve formě papil jsou ponořeny do povrchu jazyka. Předpokládá se, že žába vnímá pouze hořké a slané věci.

Orgánem hmatu je kůže, která obsahuje hmatová nervová zakončení. Vodní zástupci a pulci mají orgány postranní linie.

Smyslové orgány plazi reprezentované orgány zraku – očima, chráněnými pohyblivými víčky.

K dispozici je průhledné nebo průsvitné třetí víčko – nictitační membrána, která umožňuje chránit nebo zvlhčovat oko bez ztráty viditelnosti.

Sluchové orgány plazů jsou více přizpůsobeny k vnímání zvukových vln než obojživelníci. Orgán sluchu se skládá z vnitřního a středního ucha s jednou sluchovou kůstkou (stužka) a ušního bubínku. Vnější ucho chybí.

Orgány čichu a chuti jsou umístěny v dutině ústní.

Mechanické podráždění vnímají citlivé buňky s hmatovými chloupky na tělesných šupinách.

Tepelný smyslový orgán plazů se nachází na obličejové jamce mezi okem a nosem na každé straně hlavy. Zvláště vyvinuté u hadů. U chřestýšů umožňují termolokátory detekovat i mírné zvýšení teploty a také určit směr zdroje tepelného záření.

Plazi mají také zřetelný hmat, zejména želvy, které cítí i lehký dotek svého krunýře.

U ptáků vztah mezi stavbou mozku a smyslovými orgány a jejich funkcemi je jasně viditelný. Dokonalost zrakových orgánů ptáků je způsobena zvětšenou velikostí zrakového thalamu dobře vyvinutého středního mozku. Složité a rozmanité pohyby během letu a dokonalá orientace ptáků jsou způsobeny zvýšeným vývojem mozečku.

Většina ptáků má monokulární vidění. Při monokulárním vidění vidí organismy dva obrazy odděleně svým pravým a levým okem. To pomáhá lovit a skrývat se před nebezpečím. Například sovy mají binokulární vidění.

Ptáci mají velmi dobrý zrak. Sokol tak dokáže jasně rozlišit létajícího ptáka na vzdálenost více než 1000 m.

Ptačí sluchový orgán se skládá z vnitřního a středního ucha s jednou sluchovou kůstku a bubínku. Ptáci slyší velmi dobře. Pomáhají jim v tom krycí pírka umístěná kolem ušního bubínku.

U savců zrakové orgány jsou méně důležité než u ptáků. Zvířata spoléhají na jiné smysly. Na rozdíl od ptáků, u nichž každé oko vidí předměty odděleně (s výjimkou sov), mají savci binokulární vidění, které jim umožňuje vidět okolní předměty oběma očima současně.

U vačice, tchoře a řady dalších savců nebylo barevné vidění zjištěno. Všechny barvy spektra mohou rozlišit pouze lidoopi žijící na východní polokouli a lidé.

Suchozemští savci mají ve svých sluchových orgánech vnější zvukovod a boltec.

Citlivé čichové orgány savců se nacházejí v přední a zadní čichové části nosní dutiny a umožňují jim detekovat specifické pachy, jejichž zdroje se nacházejí několik set metrů od zvířete.

Kůže savců obsahuje termoreceptory tepla a chladu, které jsou zodpovědné za detekci teplot.