R177MH1K5ZMLS
Zdjęcie przedstawia kolonię osłonic znajdująca się na skale na dnie morskim. Osłonice mają ciemnoczerwoną barwę i okrągły, beczułkowaty kształt. Na górze posiadają syfon, czyli otwór, przez który do środka wpływa woda.

Zwierzęta kręgowe

Osłonice (Tunicata) występujących wyłącznie w wodzie morskiej. Mają charakterystyczną osłonkę, tzw. tunikę, która pełni rolę szkieletu zewnętrznego.
Źródło: Doug Finney, Flickr, licencja: CC BY-NC 2.0.

Strunowce

Twoje cele
  • Omówisz cechy charakterystyczne strunowców.

  • Przeanalizujesz podział strunowców i ich pokrewieństwa ewolucyjne.

Strunowce (Chordata) to zwierzęta mające – przynajmniej na pewnym etapie swojego rozwoju osobniczego – strunę grzbietową. Ma ona postać usztywnienia w kształcie pręta z tkanki łącznej, ulokowanego wewnątrz ciała po stronie grzbietowej. Bardzo istotne jest stwierdzenie „na pewnym etapie swojego rozwoju”, ponieważ tylko u niektórych strunowców, bezczaszkowców, narząd ten występuje przez całe życie. U większości (osłonice, kręgowce) obecny jest tylko w fazie rozwoju zarodkowego. 

1
Dla zainteresowanych

Systematyka

Powszechnie stosuje się tradycyjną klasyfikację strunowców, według której takson ten w randze typu dzieli się na trzy podtypy: strunoogonowe (Urochordata = Tunicata – osłonice), strunogłowe (Cephalochordata = Acrania – bezczaszkowce) i kręgowce (Vertebrata).

RwrlfWWz5t69U1
Schemat. Lista elementów:
  • Nazwa kategorii: Wtórouste (Deutrerostomia)
    • Elementy należące do kategorii Wtórouste (Deutrerostomia)
    • Nazwa kategorii: Ambulacraria
      • Elementy należące do kategorii Ambulacraria
      • Nazwa kategorii: Szkarłupnie (Echinodermata)
      • Nazwa kategorii: Półstrunowce (Hemichordata)
      • Koniec elementów należących do kategorii Ambulacraria
    • Nazwa kategorii: Strunowce (Chordata)
      • Elementy należące do kategorii Strunowce (Chordata)
      • Nazwa kategorii: Strunogłowe (Cephalochordata)
      • Nazwa kategorii: Strunoogonowe (Urochordata)
      • Nazwa kategorii: Kręgowce (Vertebrata)
      • Koniec elementów należących do kategorii Strunowce (Chordata)
      Koniec elementów należących do kategorii Wtórouste (Deutrerostomia)
Ewolucja strunowców w ujęciu tradycyjnym.
Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Pokrewieństwo strunogłowych, strunoogonowych i kręgowców jest tematem dyskusji. Obecnie wyróżnia się podtyp czaszkowce (Craniata), obejmujący kręgowce i śluzice (Myxini). Analizy filogenetyczne oparte na cechach molekularnych wskazują, że czaszkowce i strunoogonowe są bliżej spokrewnione. Dlatego połączono je we wspólny takson – Olfactores.

RUgJ03KKITSIg1
Schemat. Lista elementów:
  • Nazwa kategorii: Wtórouste (Deuterostomia)
    • Elementy należące do kategorii Wtórouste (Deuterostomia)
    • Nazwa kategorii: Ambulacraria
      • Elementy należące do kategorii Ambulacraria
      • Nazwa kategorii: Szkarłupnie (Echinodermata)
      • Nazwa kategorii: Półstrunowce (Hemichordata)
      • Koniec elementów należących do kategorii Ambulacraria
    • Nazwa kategorii: Strunowce (Chordata)
      • Elementy należące do kategorii Strunowce (Chordata)
      • Nazwa kategorii: Strunogłowe (Cephalochordata)
      • Nazwa kategorii: Olfactores
        • Elementy należące do kategorii Olfactores
        • Nazwa kategorii: Strunoogonowe (Urochordata)
        • Nazwa kategorii: Czaszkowce (Craniata)
          • Elementy należące do kategorii Czaszkowce (Craniata)
          • Nazwa kategorii: Kręgowce (Vertebrata)
          • Nazwa kategorii: Śluzice (Myxini)
          • Koniec elementów należących do kategorii Czaszkowce (Craniata)
          Koniec elementów należących do kategorii Olfactores
        Koniec elementów należących do kategorii Strunowce (Chordata)
      Koniec elementów należących do kategorii Wtórouste (Deuterostomia)
Współczesny pogląd na ewolucję strunowców.
Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Cechy wspólne strunowców

Strunowce należą do trójwarstwowców i są to zwierzęta wtórouste, dwubocznie symetryczne. Zalicza się je również do wtórnojamowców, ponieważ mają celomę, czyli wtórną jamę ciała. Organizmy te charakteryzują się dużym zróżnicowaniem budowy i sposobu funkcjonowania. Zasiedlają prawie wszystkie środowiska na Ziemi. Poniżej opisano wspólne cechy tych niezwykle różnorodnych zwierząt, a także cechy będące osiągnięciami ewolucyjnymi tej grupy.

Struna grzbietowa

Struna grzbietowa jest wewnętrznym szkieletem osiowym zarodków wszystkich strunowców. Od niej podchodzi nazwa tych zwierząt (gr. chorda – struna). Struna grzbietowa rozwija się z mezodermy osiowej i stanowi elastyczny szkielet osiowy strunowców. Jest ona elastycznym szkieletem osiowym zbudowanym z wyspecjalizowanych komórek otoczonych osłonką włóknistą.

Gardziel

U wszystkich strunowców na pewnym etapie rozwoju w gardzieli powstają szczeliny lub kieszonki gardzielowe. U form wodnych mogą uczestniczyć w tworzeniu aparatu skrzelowego, a u kręgowców lądowych dają początek innym strukturom głowy i szyi. Między szczelinami skrzelowymi u dorosłych osłonic, bezczaszkowców, ryb i larw płazów występują chrzęstne lub kostne łuki skrzelowe. U kręgowców lądowych oddychających płucami, dorosłych płazów, a także gadów, ptaków i ssaków, łuki skrzelowe przekształcają się w różne elementy anatomiczne, m.in. kości podtrzymujące język czy kosteczki słuchowe.

Umięśniony ogon

Strunowce mają umięśniony ogon, znajdujący się za odbytem. Ułatwia on poruszanie się.

Położenie narządów osiowych

Układ pokarmowy wszystkich zwierząt położony jest centralnie, pomiędzy układem nerwowym a krwionośnym. Cechą charakterystyczną strunowców jest to, że ich główne naczynia krwionośne oraz serce znajdują się po brzusznej stronie ciała, a układ nerwowy po grzbietowej – odwrotnie niż u bezkręgowców.

Cewka nerwowa

Układ nerwowy strunowców ma postać cewki nerwowej. Jest ona zlokalizowana w grzbietowej części ich ciała, nad struną grzbietową. W jednym ze stadiów rozwojowych wszystkie strunowce mają unikatowy cewkowy zwój nerwowy. U kręgowców cewka nerwowa przekształciła się w mózg i rdzeń kręgowy.

RXqjLRgAtDcAP
Na ilustracji znajduje się przekrój poprzeczny przez ciało strunowca. Ma on okrągły kształt, na górze i na dole jest on lekko wydłużony. W środku przekroju widoczny jest okrągły pierścień z cyfrą 3 i napisem: układ pokarmowy. Na dole przekroju znajduje się układ krwionośny oznaczony cyfrą 3 przedstawiony w formie czerwonego koła, a na górze widoczna jest struna grzbietowa zobrazowana jako niebieski punkt oznaczony cyfrą 2. Nad nią widoczne jest duże, niebieskie koło opisane jako układ nerwowy.
Przekrój poprzeczny przez strunowca.
Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Przedstawiciele strunowców

Osłonice (Urochordata = Tunicata)

Osłonice to morskie strunowce, które wiodą osiadły lub pelagiczny tryb życia. Większość z nich jest filtratorami, które odżywiają się planktonem odfiltrowywanym z wody. 

R1WhktGkWxym9
Przedstawiciel osłonic (Tunicata) – żachwa (Clavelina moluccensis).
Źródło: Nick Hobgood, Wikimedia Commons, licencja: CC BY-SA 3.0.

Cechami charakterystycznymi tych zwierząt jest obecność tuniki, zbudowanej z włókien celulozy (tunicyny). U larw osłonic w ogonie występują struna grzbietowa i grzbietowa cewka nerwowa, której przednia część jest rozszerzona w pęcherzyk czuciowy.

RGvBphGbVxrdW1
Ilustracja interaktywna przedstawia budowę larwy osłonicy na przykładzie żachwy. Jej ciało jest podłużne i obłe, przód ciała jest rozszerzony, w kształcie zbliżonym do okręgu. Z przodu głowy znajduje się otwór gębowy, a we wnętrzu głowy mózg ze statocystą. Na powierzchni ciała larwy widoczne jest oczko, za nim, na powierzchni ciała atrium (kloaka). Na szczycie głowy znajduje się syfon wypustowy, a za nim tunika, za którą widoczny jest długi ogon, wewnątrz którego, począwszy od mózgu, przebiega podłużna linia - cewka nerwowa. Z przodu ciała widać brodawki czepne, a w centralnej części ciała jest kosz skrzelowy. Za nim znajduje się odbyt, natomiast poniżej czarny, okrągły punkt – serce. Od połowy ciała prawie do ogona przebiega podłużna, podzielona na segmenty czerwona linia - struna grzbietowa.
Budowa larwy osłonicy na przykładzie żachwy.
Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Bezczaszkowce (Cephalochordata = Acrania)

Bezczaszkowce to niewielkie zwierzęta, których długość wynosi maksymalnie 8 cm. Ich ciało jest bocznie spłaszczone, wrzecionowate. Występują wzdłuż wybrzeży oceanów w strefie umiarkowanej i tropikalnej. Mają szkielet osiowy w postaci struny grzbietowej, nad którą leży cewka nerwowa. Ich cechą charakterystyczną jest segmentacja, która jest widoczna w organizacji mięśni w jednostki zwane miomerami, do których docierają naczynia krwionośne oraz nerwy międzysegmentowe.

Rms9BUHS4RYV0
Lancetnik (Branchiostoma lanceolatum) – przykład bezczaszkowca.
Źródło: Hans Hillewaert, licencja: CC BY-SA 4.0.
Ważne!

Osłonice i bezczaszkowce tradycyjnie określano jako strunowce niższe. Termin ten nie oznacza niższego stopnia rozwoju i nie odzwierciedla w pełni ich pokrewieństwa ewolucyjnego.

Czaszkowce (Craniata)

Czaszkowce mają puszkę mózgową chroniącą mózg, grzebień nerwowy,grzebień nerwowygrzebień nerwowy, złożone narządy zmysłów, nerwy czaszkowe oraz serce. W rozwoju zarodkowym powstają u nich struktury gardłowe, które u form wodnych uczestniczą w tworzeniu skrzeli.

grzebień nerwowy

Śluzice (Myxini)

Śluzice to grupa organizmów morskich obejmująca 78 gatunków. Mają wydłużony, węgorzowaty kształt ciała. Ich maksymalna długość to ok. 1 m.

R5KUfBMDfE48o
Śluzica brunatna (Eptatretus stoutii ).
Źródło: Linda Snook, National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) / Cordell Bank National Marine Sanctuary (CBNMS), Wikimedia Commons, domena publiczna.

Kręgowce (Vertebrata)

Kręgowce to najliczniejszy podtyp strunowców. Zalicza się do nich minogi (Petromyzontida), ryby (Pisces), płazy (Amphibia), gady (Reptilia), ptaki (Aves) i ssaki (Mammalia).

RBzghC2b7iY9g1
Na sześciu fotografiach umieszczonych w dwóch rzędach po trzy znajdują się podobizny wybranych przedstawicieli kręgowców: 1. Minóg rzeczny (Lampetra fluviatilis). Jest do długa, obła ryba. Ma wydłużone ciało, dwie płetwy grzbietowe, 7 par otworów skrzelowych umieszczonych po bokach ciała. Nie posiada łusek, jest srebrna z białym spodem. 2. Żarłacz biały (Carcharodon carcharias). Żarłacz biały ujęty na zdjęciu znajduje się w wodzie, pływa z innymi rybami. Ma krótki, tępostożkowy pysk, małe oczy i małą tryskawkę. W pysku widać duże, trójkątne zęby o ostrych, piłkowanych krawędziach. Jego grzbiet jest ciemnoszary, a brzuch jasnoszary. 3. Ropucha zielona (Bufotes viridis). Jest to średniej wielkości płaz o wyłupiastych oczach, dużych parotydach i stosunkowo długich kończynach. Jej skóra jest chropowata z licznymi brodawkami, beżowo‑brązowa z licznymi, ciemnozielonymi plamami rozsianymi po całym grzbiecie. Niektóre brodawki, zwłaszcza te usytuowane na bokach ciała są czerwone. Strona brzuszna jest jaśniejsza, kremowa. 4. Kajman żakare (Caiman yacare). Widoczna jest głowa tego gada. Jego pysk jest średniej długości. Wzgórki oczne wyraźnie wystają. Zęby w szczęce dolnej odstają na boki. Posiada płytki kostne pokrywające grzbiet. Barwa ciała jest różnorodna, od ciemnozielonej przez brązową do czarnej. 5. Modraszka zwyczajna (Cyanistes caeruleus). Jest to gatunek niewielkiego, osiadłego ptaka z rodziny sikor. Jest mniejsza od wróbla, żółta pierś i niebieska czapeczka w białym otoczeniu są cechami rozpoznawczymi gatunku. Ma małą głowę i niewielki dziób, pękaty tułów i długi, węższy ogon. 6. Słoń afrykański (Loxodonta africana). Jest to ogromny, afrykański ssak posiadający masywny tułów, cztery potężne nogi i niewielki, cienki ogon. Z przodu głowy znajduje się głowa z ogromnymi, wachlarzowatymi uszami, parą małych oczu, długą trąbą i parą kłów wyrastających z boków jamy gębowej. Za dorosłym słoniem maszeruje małe słoniątko.
Wybrani przedstawiciele kręgowców.
Źródło: Tiit Hunt, Terry Goss, Richard Bartz, Stan Shebs, Sławomir Staszczuk, Charles J. Sharp, Wikimedia Commons, licencja: CC BY-SA 4.0.

U większości kręgowców struna grzbietowa zostaje podczas rozwoju otoczona przez elementy powstającego kręgosłupa i w znacznym stopniu zanika. U niektórych ryb zachowuje się jednak przez całe życie, natomiast u ssaków jej pozostałości występują m.in. w jądrach miażdżystych krążków międzykręgowych.

R1DCB1wM9Cdom1
Na schemacie przedstawiono budowę krążka międzykręgowego. Schemat składa się z dwóch ilustracji. Na pierwszej od lewej widoczny jest krążek w postaci płaskiego walca. Z krążkiem sąsiadują dwa trzony kręgu – występują nad i pod nim. Są one o nieregularnym kształcie. Pomiędzy trzonami oprócz krążka jest występuje otwór zwany otworem międzykręgowym. Na drugiej ilustracji widać rzut z góry krążka międzykręgowego. Ma kształt nieregularnego, spłaszczonego okręgu. Obrzeża krążka to pierścień włóknisty, a jego środkowa część to jądro miażdżyste.
Budowa krążka międzykręgowego.
Pozostałością struny grzbietowej są jądra miażdżyste otoczone pierścieniem włóknistym obecne w krążkach międzykręgowych, potocznie zwanych dyskami. Krążki międzykręgowe zapewniają elastyczność kręgosłupa. Struna grzbietowa jest jednym z sekretów sukcesu ewolucyjnego strunowców. Wewnętrzne usztywnienie ciała spowodowało, że zanikła konieczność obecności ciężkiego zewnętrznego szkieletu, jakim charakteryzują się bezkręgowce. Jest to jedna z przyczyn, dzięki której kręgowce osiągnęły znaczące rozmiary ciała, niemożliwe w przypadku bezkręgowców.
Źródło: Wikimedia Commons, Jordi March, Wikimedia Commons, licencja: CC BY-SA 3.0.
bg‑blue

Wykonaj polecenia wykorzystując informacje zawarte w filmie „Pokrewieństwa ewolucyjne i cechy charakterystyczne strunowców”.

RFFwR059wxcR91
Film określa pokrewieństwa ewolucyjne i cechy charakterystyczne strunowców.
Polecenie 1
RMCHVAU23S7XU
Wymień cechy wspólne strunowców i opisz jedną z nich. (Uzupełnij).
Polecenie 2
RzrcZeyArSL60
Wymień cechy,które wyróżniają kręgowce spośród innych strunowców. (Uzupełnij).
R1DQcrRWxaPQq
Wybierz jedno nowe słowo poznane podczas dzisiejszej lekcji i ułóż z nim zdanie.
bg‑blue

Podsumowanie

  • Strunowce to zwierzęta trójwarstwowe, wtórouste i dwubocznie symetryczne, posiadające wtórną jamę ciała (celomę).

  • Kluczową cechą grupy jest występowanie struny grzbietowej – jest ona elastycznym szkieletem osiowym zbudowanym z wyspecjalizowanych komórek otoczonych osłonką włóknistą (u kręgowców występuje ona głównie w stadium zarodkowym, po czym zostaje zastąpiona przez kręgosłup).

  • Układ nerwowy ma postać cewki nerwowej położonej po grzbietowej stronie ciała, nad struną grzbietową (u kręgowców przekształca się ona w mózg i rdzeń kręgowy).

  • Wszystkie strunowce posiadają gardziel, czyli wspólny odcinek układu pokarmowego i oddechowego, w którego ścianach znajdują się szczeliny skrzelowe.

  • Charakterystyczne dla tej grupy jest odwrócone w stosunku do bezkręgowców położenie narządów: układ nerwowy leży po stronie grzbietowej, natomiast serce i główne naczynia krwionośne po stronie brzusznej.

  • Posiadają umięśniony ogon położony za otworem odbytowym, który pełni funkcje lokomocyjne.

  • Podtyp osłonic obejmuje morskie filtratory, których ciało otoczone jest tuniką zbudowaną z tunicyny; struna grzbietowa i cewka nerwowa występują u nich zazwyczaj tylko w stadium larwalnym.

  • Bezczaszkowce zachowują strunę grzbietową przez całe życie, a ich mięśnie wykazują wyraźną segmentację na miomery.

  • Czaszkowce charakteryzują się obecnością puszki mózgowej chroniącej mózg, złożonymi narządami zmysłów oraz sercem.

  • U kręgowców, będących najliczniejszą grupą strunowców, szkielet osiowy dorosłych osobników stanowi kręgosłup złożony z kręgów, a mózgowie jest silnie zróżnicowane.

Ćwiczenia utrwalające

R8tUYLIHcnCGQ
Ćwiczenie 1
Spośród poniższych wybierz zestaw cech charakterystycznych dla strunowców niebędących kręgowcami. Możliwe odpowiedzi: 1. wtórouste, beztkankowe, trójwarstwowce, 2. pierwouste, tkankowce, trójwarstwowce, 3. wtórouste, tkankowce, trójwarstwowce, 4. pierwouste, beztkankowce, dwuwarstwowce, 5. pierwouste, beztkankowce, dwuwarstwowce, 6. wtórouste, beztkankowce, dwuwarstwowce
RNWIlsqnyjmgv
Ćwiczenie 2
Pogrupuj poniższe zwierzęta na te, które przynajmniej na pewnym etapie swojego rozwoju osobniczego mają strunę grzbietową i te, które jej nie mają. Zwierzęta mające strunę grzbietową Możliwe odpowiedzi: 1. Ssaki, 2. Stawonogogi, 3. Szkarłupnie, 4. Ryby, 5. Minogi, 6. Gady, 7. Osłonice, 8. Mięczaki, 9. Gąbki Zwierzęta niemające struny grzbietowej Możliwe odpowiedzi: 1. Ssaki, 2. Stawonogogi, 3. Szkarłupnie, 4. Ryby, 5. Minogi, 6. Gady, 7. Osłonice, 8. Mięczaki, 9. Gąbki
Ćwiczenie 3

Na schematach przedstawiono topografię narządów wewnętrznych bezkręgowców i strunowców. Porównaj plan budowy bezkręgowca i strunowca. W tym celu uzupełnij schematy, wstawiając właściwe układy narządów.

R1QU6VXGB8QSM
Wybierz jedno nowe słowo poznane podczas dzisiejszej lekcji i ułóż z nim zdanie.
Przekrój poprzeczny przez ciało bezkręgowca.
Źródło: Englishsquare.pl sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
R14LS43NG4JG8
Wybierz jedno nowe słowo poznane podczas dzisiejszej lekcji i ułóż z nim zdanie.
Przekrój poprzeczny przez ciało kręgowca.
Źródło: Englishsquare.pl sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
Ćwiczenie 3
R189OSRCOKC2S
Wybierz jedno nowe słowo poznane podczas dzisiejszej lekcji i ułóż z nim zdanie.
Podpowiedź
Odpowiedź
Polecenie 3

Wróć do polecenia na stronie „Na dobry początek” i dopisz brakujące definicje. Pamiętaj, żeby nie kopiować słownika, ale wyjaśnić każde słowo kluczowe w miarę możliwości swoimi słowami.