Bezkręgowce to grupa organizmów o bardzo różnych cechach, planie budowy i pochodzeniu, charakteryzujących się brakiem kręgosłupa. Z wyjątkiem szkarłupni, należą do zwierząt pierwoustych, u których otwór gębowy powstał w miejscu pragęby.

Najważniejsze typy bezkręgowców to:

Wśród bezkręgowców występują zwierzęta asymetryczne (gąbki) oraz zwierzęta mające dwa rodzaje symetrii ciała: symetrię promienistą i symetrię dwuboczną. Symetria promienista z centralnie położonym otworem gębowym występuje u parzydełkowców i szkarłupni, natomiast symetria dwuboczna z ciałem podzielonym na część prawą i lewą występuje u pozostałych bezkręgowców.

Powłoki ciała u bezkręgowców zbudowane są z nabłonka jednowarstwowego, którego komórki mogą mieć różne kształty: od płaskich po walcowate. Szczytowe części tych komórek mogą być zaopatrzone w rzęski i pełnić funkcje lokomotoryczne. Urzęsiona powłoka ciała występuje zazwyczaj u niewielkich zwierząt wodnych – larw (np. planuli) i dorosłych osobników (np. wirków).

Nabłonek powłokowy może produkować wydzielinę nazywaną oskórkiem lub kutykulą. Oskórek pełni funkcję ochronną i może mieć postać:

• wydzieliny śluzowej (np. u pierścienic);

• elastycznej powłoki (np. u nicieni);

• chitynowego pancerza (np. u stawonogów);

• wapiennej muszli (np. u małży i ślimaków).

Więcej na ten temat w e‑materiale: Nabłonki okrywające bezkręgowce – ich wytwory i funkcjePS5k0kOnuNabłonki okrywające bezkręgowce – ich wytwory i funkcje.

Układ szkieletowy umożliwia ruch poszczególnych części ciała. Może być zbudowany zarówno z płynu, jak i elementów stałych. U bezkręgowców występują dwa typy szkieletów:

• szkielet hydrauliczny (hydroszkielethydroszkielethydroszkielet);

• szkielet zewnętrzny.

Nie występuje natomiast sztywny szkielet wewnętrzny i to odróżnia je od kręgowców. Ponadto bezkręgowce nie mają tkanki kostnej, natomiast tkanka chrzęstna występuje po raz pierwszy u głowonogów, u których tworzy osłonę zwojów mózgowych.

Szkielet hydrauliczny

Szkielet hydrauliczny to typ szkieletu, którego podstawowym elementem motorycznym jest zamknięty w jamie ciała płyn. Występuje on u zwierząt mających miękkie powłoki, czyli u: płazińców, pierścienic, nicieni i wrotków.

Funkcjonowanie szkieletu hydraulicznego jest powiązane z pracą mięśni. Powodują one wzrost ciśnienia płynu, a przez to zmianę kształtu całego zwierzęcia.

Szkielet zewnętrzny

Szkielet zewnętrzny, który jednocześnie jest oskórkiem, występuje u większości zwierząt bezkręgowych, m.in. u parzydełkowców, mięczaków i stawonogów.

Rf7jO1TEJHSgW

Fotografia przedstawia wapienne szkielety zewnętrzne koralowców znajdujące się pod powierzchnią wody. W tle inne koralowce należące do Wielkiej Rafy Koralowej.

Istnieją dwa typy szkieletu zewnętrznego:

• występujący u mięczaków szkielet otwarty, który nie otacza całego ciała i umożliwia nieograniczony wzrost;

• występujący u stawonogów szkielet zamknięty, który otacza całe ciało i jest okresowo zrzucany w procesie linienia, umożliwiając wtedy wzrost organizmu.

Szkielet zewnętrzny pełni przede wszystkim funkcję podporową.

Większość zwierząt zalicza się do tlenowców, czyli organizmów żyjących w środowisku zawierającym tlen atmosferyczny i korzystających z energii uwalnianej w procesach oddychania tlenowego. Wyjątkiem są pasożyty wewnętrzne (np. tasiemiec uzbrojony), które oddychają beztlenowo.

Niewielkie organizmy, takie jak: gąbki, parzydełkowce, wirki i  wrotki mają duży stosunek powierzchni ciała do objętości i pobierają tlen całą powierzchnią przez powłoki ciała.

W toku ewolucji u zwierząt pojawiły się dodatkowe powierzchnie wymiany gazowej. Zwierzęta wodne, które przekroczyły pewną graniczną wielkość, wykształciły narządy wymiany gazowej: skrzelotchawki, skrzela zewnętrzne oraz skrzela wewnętrzne.

Skrzelotchawki występują u larw wodnych owadów, np. ważek i jętek.

Skrzela zewnętrzne zapewniają szybką wymianę gazów oddechowych. Występują u niektórych skorupiaków, pierścienic i mięczaków.

RSPLKA0SD80wl

Fotografia przedstawia morskiego ślimaka Doriprismatica atromarginata z widocznymi skrzelami zewnętrznymi. Ma barwę kremowobiałą oraz czarną krawędź biegnącą po zewnętrznej stronie złożonego płaszcza. Czułki również koloru czarnego. Nie posiada muszli.

Skrzela wewnętrzne występują m.in. u: skorupiaków, jak raki, kraby, homary, a także szkarłupni, głowonogów, małży, ślimaków wodnych.

Więcej na ten temat w e‑materiale: Narządy wymiany gazowej u wodnych bezkręgowców.

Zwierzęta lądowe wykształciły tchawki i płuca dyfuzyjne.

Tchawki są narządem wymiany gazowej owadów, wijów i niektórych pajęczaków (np. kosarzy, zaleszczotków, roztoczy).

Narządami oddechowymi pozostałych bezkręgowców lądowych są płuca dyfuzyjne. U skorpionów i niektórych pająków narządem wymiany gazowej są płucotchawki, a u ślimaków lądowych funkcję płuca pełni silnie unaczyniona ściana jamy płaszczowej.

Więcej na ten temat w e‑materiale: Narządy wymiany gazowej u bezkręgowców lądowych.

Układ krążenia nie występuje u gąbek, parzydełkowców, płazińców, wrotków i nicieni. Krążenie substancji u tych zwierząt odbywa się przy udziale płynów jam ciała. Odrębny układ, zaopatrujący komórki ciała w pokarm i tlen oraz odbierający od nich dwutlenek węgla i inne produkty przemiany materii, pojawia się dopiero u pierścienic, stawonogów, mięczaków i szkarłupni. Jest to układ krwionośny zamknięty (u pierścienic) lub otwarty (u stawonogów, mięczaków i szkarłupni). Transportuje on różne substancje oraz ciepło pochłaniane ze środowiska zewnętrznego przez powłoki ciała. W układzie zamkniętym krew płynie w systemie naczyń i nie wylewa się do jamy ciała, w przeciwieństwie do układu otwartego, w którym hemolimfahemolimfahemolimfa częściowo wylewa się z naczyń do jamy ciała. Zamknięty układ krążenia pierścienic składa się z dwóch podłużnych naczyń (grzbietowego i brzusznego) połączonych w przedniej części ciała naczyniami okrężnymi. Natomiast u głowonogów występuje tzw. układ półzamknięty, zbudowany z systemu naczyń krwionośnych, z których krew praktycznie nigdzie nie wylewa się do jamy ciała. U owadów i wijów układ krwionośny nie uczestniczy w transporcie gazów oddechowych. Transportowane są one przez tchawki stanowiące układ oddechowy.

Niektóre grupy bezkręgowców, jak stawonogi i mięczaki, wytworzyły dodatkowo serce, które pompuje krew do całego układu krwionośnego. U głowonogów oprócz serca głównego występują również dwa serca skrzelowe, które są kurczliwymi odcinkami naczyń krwionośnych. Ich zadanie polega na pompowaniu krwi przez skrzela pod odpowiednim ciśnieniem.

Więcej na ten temat w e‑materiale: Układy krążenia zwierząt bezkręgowychP13yh69mLUkłady krążenia zwierząt bezkręgowych.

Układ pokarmowy większości bezkręgowców składa się z trzech odcinków: jelita przedniego (otwór gębowy, gardziel, przełyk), jelita środkowego (żołądek) oraz jelita tylnego zakończonego otworem odbytowym.

Część bezkręgowców, np. parzydełkowce, płazińce i wężowidła (należące do szkarłupni), nie ma drożnego układu pokarmowego.

Tasiemce, będące pasożytami, oraz niektóre formy wolno żyjące (np. rurkoczułkowce) nie mają układu pokarmowego. Tasiemce mogą chłonąć strawiony pokarm całą powierzchnią ciała ze względu na ich bytowanie w jelicie cienkim, natomiast rurkoczułkowce mogą się odżywiać dzięki symbiozie z bakteriami, które utleniają siarkowodór. Wypełniają one trofosomy, czyli specjalne narządy rurkoczułkowców.

U niektórych bezkręgowców wykształciły się dodatkowe przystosowania w budowie układu pokarmowego wynikające ze środowiska życia lub rodzaju pobieranego pokarmu. U pierścienic na całej długości jelita znajduje się zagłębienie zwane rynienką (tyflosolis), które zwiększa powierzchnię wchłaniania. U skąposzczetów i pijawek w przełyku występuje wole. Skąposzczety zobojętniają w nim treść pokarmową dzięki wydzielinie gruczołów wapiennych, zaś pijawki magazynują w nim krew, która nie krzepnie na skutek działania wydzielanej tam hirudyny.

Stawonogi odżywiają się wieloma rodzajami pokarmu, dlatego ich układ pokarmowy cechują różne przystosowania do jego pobierania i trawienia. Skorupiaki mają żołądek żujący z chitynowymi listewkami, którymi rozcierają pokarm. U pajęczaków zaś występuje żołądek ssący, ulokowany za gardzielą, działający jak pompa ssąca pokarm, który został wstępnie strawiony na zewnątrz organizmu przez enzymy wydzielane wraz ze śliną do ciała ofiar.

Z kolei u owadów nastąpiła duża modyfikacja aparatu gębowego oraz występuje wole, w którym pokarm jest magazynowany i wstępnie trawiony. Więcej na ten temat przeczytasz tutaj.

Szkodliwe produkty przemiany związków zawierających azot bezkręgowce wydalają w różnej formie w zależności od środowiska życia. Bezkręgowce wodne (np. pierścienice, stawonogi, nicienie, płazińce) usuwają z organizmu amoniak. U bezkręgowców lądowych (mięczaków, stawonogów) szkodliwe produkty przemiany materii usuwane są w postaci kryształków kwasu moczowego. Natomiast lądowe pierścienice usuwają z organizmu mocznik. 

U gąbek, parzydełkowców i szkarłupni wydalanie zachodzi przez powłoki ciała, a zwierzęta te nie mają układu wydalniczego. Jest to spowodowane tym, że prawie każda komórka ich ciała kontaktuje się ze środowiskiem zewnętrznym.

Układ nerwowy bezkręgowców jest zróżnicowany pod względem budowy i stopnia komplikacji, co wynika przede wszystkim z trybu życia, pozycji systematycznej i poziomu aktywności. Większość bezkręgowców ma zwoje nerwowe, czyli lokalne skupiska komórek nerwowych, i pnie nerwowe, czyli parzyste włókna nerwowe biegnące wzdłuż ciała. U bezkręgowców układ nerwowy znajduje się po brzusznej stronie ciała (w przeciwieństwie do kręgowców, u których występuje on po stronie grzbietowej).

Gąbki nie mają układu nerwowego. U parzydełkowców występuje tzw. siateczkowy układ nerwowy, który ma postać zamkniętej sieci komórek bez zróżnicowania na część obwodową i ośrodkową. Płazińce natomiast mają ośrodkowy układ w postaci dwóch zwojów w przedniej części ciała – od niego odchodzą pnie nerwowe połączone spoidłami wchodzące w skład układu obwodowego. Jest to układ nerwowy typu ortogonalnego.

Układ nerwowy wrotków wykazuje wysoki poziom centralizacji. W jego skład wchodzą trzy zwoje: zwój mózgowy i zwój aparatu rzęskowego zlokalizowane w głowie oraz zwój nożny umiejscowiony na końcu ciała. Od zwojów odchodzą parzyste nerwy.

Układ nerwowy płazińców wykazuje cechy centralizacji. Składa się z pary zwojów nerwowych położonych w przedniej części ciała i odchodzących od nich pni nerwowych połączonych spoidłami poprzecznymi.

Układ nerwowy nicieni zbudowany jest z pierścienia okołogardzielowego i dwóch pni nerwowych połączonych spoidłami poprzecznymi. Pnie znajdują się w grzbietowym i brzusznym wałku hipodermalnym.

U pierścienic i stawonogów, występują dwa zwoje nerwowe – nadgardzielowy i podgardzielowy, które są połączone obrączką okołogardzielową.  U pierścienic jest to tzw. drabinkowy układ nerwowy – w każdym segmencie na każdym pniu występuje zwój nerwowy połączony spoidłem poprzecznym. U stawonogów natomiast układ nerwowy może przybierać postać drabinki (np. u stonogi czy krewetki), brzusznego łańcuszka nerwowego (u większości owadów) lub być bardziej scentralizowany, kiedy sąsiadujące zwoje są położone blisko siebie lub całkiem zlane (u pajęczaków). U wyższych form stawonogów zwoje nadprzełykowe i podprzełykowe zlały się w mózg, od którego odchodzą dwa sąsiadujące pnie nerwowe.

Mięczaki mają cztery pary zwojów: głowowy, nożny, trzewiowy oraz płaszczowy. U większości mięczaków zwoje są połączone, a u głowonogów stanowią mózg w postaci jednolitej masy komórek. U małży układ nerwowy jest uproszczony na skutek braku odcinka głowowego. Występują trzy pary zwojów połączonych spoidłami. Szkarłupnie w zewnętrznym nabłonku ciała mają pierścień okołoprzełykowy, od którego odchodzą pnie nerwowe.

U wszystkich bezkręgowców występują narządy zmysłów zbudowane wyłącznie z komórek receptorowych lub także z komórek ułatwiających odbiór bodźców. Są to narządy zmysłu:

• dotyku (mechanoreceptory) – rozmieszczone w powłokach ciała i na czułkach u stawonogów; reagują na dotyk, ucisk, rozciąganie;

• wzroku (fotoreceptory) – odbierają bodźce świetlne; są to oczy proste lub złożone u części stawonogów;

• węchu i smaku (chemoreceptory) – znajdują się głównie wokół otworu gębowego, u parzydełkowców występują w skupiskach w postaci ciałek brzeżnych, u stawonogów występują na czułkach, a u innych bezkręgowców, np. głowonogów mogą także tworzyć brodawki;

• słuchu i równowagi (mechanoreceptory) – u bezkręgowców narządem równowagi są statocysty; dźwięki odbierają owady wyposażone w narządy tympanalne.

Słownik