Kryteria klasyfikacji zwierząt

Klasyfikacja zwierząt opiera się na podobieństwach i różnicach w budowie ciała oraz różnicach pojawiających się podczas rozwoju zarodkowego.

Kryteria klasyfikacji

Kryteria brane pod uwagę przy klasyfikacji zwierząt to:

• obecność tkanek – podział na tkankowce i beztkankowce;

• liczba warstw komórek zarodka tzw. listków zarodkowych – podział na dwuwarstwowce i trójwarstwowce;

• sposób powstawania ostatecznego otworu gębowego – podział na pierwouste i wtórouste;

• obecność wtórnej jamy ciała – tzw. celomycelomacelomy – podział na zwierzęta acelomatyczne, pseudocelomatyczne i celomatyczne.

Obecność tkanek

Ciało zbudowane z tkanek lub ich brak decyduje o przynależności zwierząt do:

• beztkankowców;

• tkankowców.

Zwierzęta, których ciało zbudowane jest z wielu komórek, które nie tworzą tkanek to beztkankowce (Ahistozoa).

Zwierzęta wielokomórkowe, zbudowane z tkanek to tkankowce (Histozoa).

Beztkankowce (Ahistozoa)

Beztkankowce (Ahistozoa)

Do beztkankowców należą wyłącznie gąbki (Porifera). Gąbki mają organizację komórkową i nie wykształcają typowych tkanek właściwych większości pozostałych zwierząt. Ich komórki są jednak wyspecjalizowane i współdziałają w obrębie organizmu.

R13jsmcHrtgNO

Na fotografii znajduje się przedstawiciel gąbek należących do królestwa beztkankowców. Jest to organizm morski, który posiada ciało zbudowane z kolorowych segmentów. Od dołu ma kolor czerwony, który stopniowo przechodzi w kolor żółty aż do postrzępionego kołnierza. Segmenty jego ciała są z wierzchu oddzielone od siebie elementami koloru białego.

Tkankowce (Histozoa)

Tkankowce (Histozoa)

Do tkankowców należą zwierzęta zbudowane z tkanek zwierzęcych – zespołów komórek o podobnej budowie oraz określonej funkcji, położeniu i pochodzeniu.

U zwierząt wyróżnia się cztery rodzaje tkanek:

• nabłonkową;

• mięśniową;

• nerwową; 

• łączną.

Tkanki zwierząt łączą się i tworzą narządy, które są zbudowane według określonego planu i przystosowane do pełnienia odpowiednich funkcji.

Narządy, grupując się, tworzą morfologiczną i funkcjonalną całość, zwaną układem narządów.

U tkankowców wyróżnia się układy:

• powłokowy;

• mięśniowy;

• nerwowy;

• szkieletowy;

• oddechowy;

• krwionośny;

• limfatyczny;

• pokarmowy;

• wydalniczy;

• dokrewny;

• rozrodczy.

Niektóre układy występują wyłącznie u określonej grupy zwierząt, np. układ wodny występuje tylko u szkarłupni.

RjMW61beOp3qq

Na zdjęciu widnieje żeglarz portugalski będący przykładem tkankowca. Wygląda jak przezroczysty, długi kształt posiadający na grzbiecie pofałdowany grzebień w kolorze różowym i fioletowym. Znajduje się na piaszczystej plaży.

Liczba listków zarodkowych

Liczba warstw komórek budujących zarodek - liczba listków zarodkowych warunkuje zakwalifikowanie zwierzęcia do:

• dwuwarstwowców (Diploblastica);

• trójwarstwowców (Triploblastica).

Listki zarodkowe to warstwy komórek pojawiające się we wczesnym rozwoju zarodkowym na etapie gastrulacjigastrulacjagastrulacji, w wyniku przemieszczania się grup komórek do wnętrza zarodka. Na dalszym etapie rozwoju przekształcają się w tkanki i narządy.

Początkowo tworzą się dwie warstwy komórek:

• zewnętrzny listek zarodkowy - ektodermaektodermaektoderma;

• wewnętrzny listek zarodkowy - endodermaendodermaendoderma.

U większości zwierząt rozwija się między nimi trzecia warstwa komórek:

• środkowy listek zarodkowy - mezodermamezodermamezoderma. 

Dwuwarstwowce (Diploblastica)

Dwuwarstwowce (Diploblastica)

Ciało zwierząt dwuwarstwowych rozwija się z dwóch listków zarodkowych:

• ektodermy, która tworzy warstwę nabłonkową, czyli epidermę;

• endodermy, która tworzy gastrodermę.

Między epidermą a gastrodermą znajduje się mezoglea — warstwa macierzy pozakomórkowej, zwykle cienka u polipów, a grubsza i niekiedy zawierająca komórki u meduz.

Tradycyjnie do zwierząt dwuwarstwowych zalicza się parzydełkowce (Cnidaria) i żebropławy (Ctenophora).

Rhzp5JD1jCH5P

Zdjęcie przedstawia chełbię modrą, gatunek krążkopława z typu parzydełkowców należącą do dwuwarstwowców. Jest ona przezroczysta, w odcieniu jasnoniebieskim. Jej ciało ma kształt okrągły, a w jego centrum znajdują się cztery łezkowate, symetryczne elementy spotykające się pośrodku. Przez ciało prześwitują podobne do wstęgi odnóża, które umożliwają poruszanie się.

Trójwarstwowce (Triploblastica)

Trójwarstwowce (Triploblastica)

W rozwoju zarodkowym zwierząt trójwarstwowych występują trzy listki zarodkowe:

• ektoderma;

• mezoderma; 

• endoderma.

Wykształcenie mezodermy w toku ewolucji spowodowało rozwinięcie się nowych tkanek oraz narządów.

Do trójwarstwowców należą m.in.: płazińce, nicienie, pierścienice, stawonogi, mięczaki, szkarłupnie, krągłouste, ryby, płazy, gady, ptaki oraz ssaki.

R1XgkPH5vCSXx

Zdjęcie przedstawia ślimaka winniczka należącego do trójwarstwowców. Jest to największy europejski ślimak lądowy o kulistej muszli z 5 skrętami, barwy ciemnobrązowej, niewyraźnie paskowany. Noga ślimaka jest gruba i jasna, ciało żółto‑szarawe. Posiada wyraźnie zaznaczoną głowę z długimi rogami.

Sposób powstawania otworu gębowego

W klasycznym ujęciu u wielu pierwoustych (Protostomia) okolica pragęby uczestniczy w powstawaniu otworu gębowego, natomiast u wielu wtóroustych (Deuterostomia) pragęba wiąże się z powstaniem odbytu, a otwór gębowy tworzy się wtórnie. Reguła ta nie dotyczy jednak wszystkich przedstawicieli obu grup.

Pierwouste (Protostomia)

Pierwouste (Protostomia)

Ostateczny otwór gębowy dorosłego zwierzęcia pierwoustego powstaje z pragębypragębapragęby - otworu prowadzącego do zawiązka jelita - prajelita.

Do pierwoustych należą:

• płazińce (Platyhelminthes);

• wrotki (Rotifera);

• nicienie (Nematoda);

• pierścienice (Annelida);

• stawonogi (Arthropoda);

• mięczaki (Mollusca).

R5fxYFwriZx7q

Na zdjęciu znajduje się mątwik sojowy będący przykładem zwierząt pierwoustych. Widoczny jest w dużym przybliżeniu. Ma długi, obły kształt z wyraźnie zaznaczonymi cienkimi segmentami. Obok niego znajduje się sporej wielkości kremowe jajo.

Wtórouste (Deuterostomia)

Wtórouste (Deuterostomia)

Ostateczny otwór gębowy dorosłego zwierzęcia wtóroustego powstaje na przeciwnym końcu ciała niż pragęba, która przekształca się w otwór odbytowy lub zarasta. Jeżeli pragęba zarasta, otwór odbytowy powstaje obok.

Do wtóroustych należą:

• szkarłupnie (Echinodermata);

• strunowce (Chordata).

RDP2aU5tsw5C7

Zdjęcie przedstawia czerwoną, pięcioramienną rozgwiazdę. Jej ramiona są szerokie u podstawy, rozłożone promieniście. Od spodu jej ciało jest jaśniejsze. Rozgwiazda znajduje się w wodzie.

Obecność wtórnej jamy ciała (celomy)

Podział na zwierzęta acelomatyczne, pseudocelomatyczne i celomatyczne opiera się na obecności lub braku wykształconej wtórnej jamy ciała - celomy, przestrzeni powstającej w mezodermie zarodka kręgowców i zarodka wielu bezkręgowców. Obecność i sposób wykształcenia jamy ciała są ważnymi cechami budowy, lecz nie mogą same stanowić podstawy współczesnej klasyfikacji filogenetycznej.

Zwierzęta acelomatyczne

Zwierzęta acelomatyczne

U zwierząt acelomatycznych nie występuje wtórna jama ciała. Przestrzeń między ektodermą a endodermą wypełnia parenchymaparenchymaparenchyma – gąbczasta tkanka łączna pochodzenia mezodermalnego.

Do zwierzat acelomatycznych należą:

• płazińce (Platyhelminthes).

R1GICdPP1eNUj

Na fotografii znajduje się pseudobiceros bedfordi – przedstawiciel płazińców. Posiada płaskie, pofalowane, długie ciało koloru czarnego w nieregularne wzory. Żyje w środowisku wodnym.

Zwierzęta pseudocelomatyczne

Zwierzęta pseudocelomatyczne

Zwierzęta pseudocelomatyczne nie mają wtórnej jamy ciała. Między endodermą a ektodermą występuje pierwotna jama ciała, która naśladuje funkcje celomy, ale nie jest w pełni otoczona mezodermą. Wypełnia ją płyn tworzący szkielet hydrauliczny.

Do zwierząt pseudocelomatycznych należą:

• wrotki (Rotifera);

• nicienie (Nematoda).

R1MqJc74crur5

Na fotografii znajduje się Habrotrocha rosa – przedstawiciel wrotków. Ma przezroczyste ciało w kształcie długiej rurki, wewnątrz którego widać żółte struktury. Na jednym końcu ciała znajduje się wyraźnie zaznaczony otwór gębowy.

Zwierzęta celomatyczne

Zwierzęta celomatyczne

U zwierząt celomatycznych w mezodermie występuje wtórna jama ciała - celoma. Do grupy tej należą:

• pierścienice (Annelida);

• stawonogi (Arthropoda);

• mięczaki (Mollusca);

• szkarłupnie (Echinodermata);

• kręgowce (Vertebrata).

Ważne!

Powstanie celomy odegrało niezwykle ważną rolę w progresywnym rozwoju zwierząt, ponieważ powstała wolna przestrzeń, w której mogły powstawać nowe narządy, umożliwiające doskonalenie funkcjonowania i organizacji zwierząt.

Celoma stanowi szkielet hydrauliczny. Oddziela mięśnie ciała od przewodu pokarmowego, co wpływa na dużą sprawność ruchową i umożliwia różnicowanie się strukturalne i funkcjonalne jelita. Ponadto służy do magazynowania produktów przemiany materii, a także do tworzenia i magazynowania gamet. Częściowo pełni funkcję układu krwionośnego oraz bierze udział przy transporcie gazów.

RPrRk2yYTJRDx

Na fotografii znajduje się Phyllodoce lineata należący do wieloszczetów. Posiada on celomę, czyli wtórną jamę ciała - cienkościenny worek wciśnięty pomiędzy narządy. Zwierzę ma kolor czerwony, długie, prążkowane ciało oraz widoczną, półokrągłą jamę ustną zakończoną postrzępionym lejkiem. Widoczne są także małe, czarne oczka oraz wyrastające na ich wysokości symetrycznie trzy pary czułek.

Klasyfikacja zwierząt ze względu na symetrię ciała

Ze względu na symetrię ciała zwierzęta dzieli się na:

• zwierzęta asymetryczne;

• zwierzęta o symetrii promienistej (Radiata);

• zwierzęta dwubocznie symetryczne (Bilateria).

Symetria dwuboczna sprzyja kierunkowemu ruchowi i koncentracji narządów zmysłów w przedniej części ciała. Symetria promienista ułatwia odbieranie bodźców i zdobywanie pokarmu ze wszystkich stron, dlatego często występuje u zwierząt osiadłych lub unoszących się w wodzie.

Zwierzęta asymetryczne

Zwierzęta asymetryczne

Przez ciało zwierząt asymetrycznych nie można poprowadzić żadnej płaszczyzny symetrii.

Brak symetrii ciała jest charakterystyczny dla większości gatunków gąbek (Porifera), u których zatraca się pierwotna symetria promienista na korzyść asymetrycznego wzrostu: ściany ciała ulegają zgrubieniu, a woda pobierana jest przez system bardzo rozgałęzionych kanałów znajdujących się w tkance mezenchymatycznej.

RE9vqXOYoY9C4

Zdjęcie przedstawia nadecznik stawowy. To zielonożółta gąbka o kształcie przypominającym spłaszczoną kulę z nieregularnymi wypustkami.

Zwierzęta o symetrii promienistej (Radiata)

Zwierzęta o symetrii promienistej (Radiata)

Przez ciało zwierząt mających symetrię promienistą można poprowadzić wiele płaszczyzn symetrii.

Symetria promienista jest charakterystyczna dla zwierząt osiadłych oraz niektórych zwierząt planktonowych. Mają one wierzch i spód ciała. Na spodniej części znajdują się struktury umożliwiające przytwierdzenie zwierzęcia do podłoża. Natomiast narządy służące do łowów oraz obrony występują w postaci wieńca na wierzchniej stronie ciała, ponieważ zarówno potencjalna ofiara, jak i napastnik mogą pojawić się z każdej strony, a zwierzęta te nie mają możliwości ani podążania za zdobyczą, ani ucieczki przed wrogiem.

Występuje u:

• parzydełkowców (Cnidaria);

• szkarłupni (Echinodermata).

U szkarłupni symetria promienista jest cechą wtórną, ponieważ w trakcie wczesnego rozwoju zarodkowego zwierzęta te wykazują symetrię dwuboczną.

R1Ev4zrDaNBMd

Fotografia przedstawia meduzę będącą formą życiową parzydełkowców znajdującą się w środowisku wodnym. Jest ona przezroczysta, w odcieniu jasnoniebieskim. Wykazuje symetrię promienistą – jej ciało ma kształt okrągły, a od środka do brzegów okręgu rozchodzą się promienie. Od środka jej ciała odchodzą też cztery łezkowate, symetryczne elementy.

Zwierzęta dwubocznie symetryczne (Bilateria)

Zwierzęta dwubocznie symetryczne (Bilateria)

Przez ciało zwierząt mających symetrię dwuboczną można poprowadzić jedną płaszczyznę symetrii.

Charakteryzuje je dwustronna (bilateralna) symetria budowy ciała. Prawa i lewa strona są prawie jednakowe. Ciało jest wydłużone w kierunku ruchu, co zmniejsza opór środowiska. Zwierzę ma wyodrębnioną część przednią z otworem gębowym, na której znajdują się narządy zmysłów i część tylną, często zaopatrzoną w ułatwiający pływanie ogon. Wyróżnia się również część grzbietową i część brzuszną. Na części brzusznej znajdują się narządy ruchu.

RKRhBDSnySFjj

Zdjęcie przedstawia motyla z gatunku danaid wędrowny. Motyl ma podzielone na segmenty czarne skrzydła, które w środku wypełnione są kolorem pomarańczowym, a na brzegach mają białe kropki. Wykazuje on symetrię dwuboczną, to znaczy jedno jego skrzydło jest odbiciem lustrzanym drugiego. Gdyby wzdłuż tułowia również rozrysowano osi symetrii, składałby się on również z dwóch bliźniaczych elementów przedstawionych w odbiciu lustrzanym.

Podsumowanie

Kryteria brane pod uwagę przy klasyfikacji zwierząt to:

• Obecność tkanek - podział na beztkankowce (komórki nie tworzą tkanek, np. gąbki) oraz tkankowce (posiadają wyspecjalizowane tkanki, narządy i układy narządów).

• Liczba listków zarodkowych - podział na:
  - dwuwarstwowce: rozwijają się tylko z ektodermy i endodermy (np. parzydełkowce),
  - trójwarstwowce: wykształcają mezodermę, co umożliwiło rozwój złożonych narządów (większość zwierząt).

• Powstawanie otworu gębowego:
  - pierwouste: ostateczny otwór gębowy powstaje z pragęby (np. płazińce, nicienie, pierścienice, stawonogi, mięczaki),
  - wtórouste: pragęba przekształca się w odbyt, a otwór gębowy powstaje wtórnie na przeciwnym końcu ciała (szkarłupnie, strunowce).

• Obecność wtórnej jamy ciała (celomy) - podział na zwierzęta
  - acelomatyczne: brak jamy ciała; przestrzeń między ektodermą a endodermą wypełnia gąbczasta parenchyma (np. płazińce),
  - pseudocelomatyczne: posiadają pierwotną jamę ciała wypełnioną płynem, która nie jest w pełni otoczona mezodermą (np. nicienie, wrotki),
  - celomatyczne: posiadają właściwą celomę (wtórną jamę ciała) otoczoną własnym nabłonkiem mezodermalnym (np. pierścienice, stawonogi, mięczaki, szkarłupnie, kręgowce).

• Symetria ciała a tryb życia
  - asymetria (brak symetrii),
  - symetria promienista (wiele płaszczyzn symetrii) (wyróżnia się tylko spód i wierzch),
  - dwuboczna (tylko jedna płaszczyzna symetrii).

Ćwiczenia utrwalające