Srovnávací morfologie obratlovců Úvod, literatura, fylogenetický systém Embryonální původ orgánových soustav a tělních dutin I. MODULARIZACE VÝUKY EVOLUČNÍ A EKOLOGICKÉ BIOLOGIE CZ.1.07/2.2.00/15.0204 1 2 Úvod, literatura J. Zrzavý2006 J. Gaisler, J. Zima2007 3 Úvod, literatura 2009 M.J. Telford, D.T.J. Littlewood 2007 A. Schmidt-Rhaesa 4 Úvod, literatura 2009 J. Řezníček, Z. Roček 5 Úvod, literatura 2001 Kent & Carr1995 Hildebrand 6 Úvod, literatura 2001 Liem et al.1995, 1998, 2002 K.W. Kardong 7 Fylogenetický systém Eukaryot Uniconta = Opisthokonta + Fungi Opisthokonta – největší říše Eukaryot, cca 2 mil. druhů Holozoa = Animalia – mnohobuněční, 1 tlačný bičík 8 „Choanozoa“ Porifera Ctenophora Cnidaria Placozoa Myxozoa Acoelomorpha Xenoturbellida Hemichordata Echinodermata Chordata Chaetognatha Scalidophora Nematoda Nematomorpha Onychophora Tardigrada Arthropoda Ectoprocta Gastrotricha Platyhelmithes Kamptozoa Gnathifera Nemertea Sipuncula Annelida Mollusca Brachiozoa 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 – Metazoa 2 – Eumetazoa 3 – Planulozoa 4 – Bilateria - 5 – Eubilateria 6 – Deuterostomia 7 – Ambulacraria 8 – Protostomia 9 – Ecdysozoa 10 – Nematoida 11 – Panarthropoda 12 – Tactopoda 13 – Lophotrochozoa 14 – Platyzoa 15 – Pulvinifera Systém živočichů (Holozoa=Animalia) Podle Zrzavého (2006) trubénky aj. houbovci žebernatky žahavci vločkovci výtrusenky praploštěnci mlžojedi ! polostrunatci ostnokožci strunatci ploutvenky chobotovci hlístice strunovci drápkovci želvušky členovci mechovci břichobrvky ploštěnci mechovnatci čelistovci pásnice sumýšovci kroužkovci měkkýši ramenonožci aj. Opisthokonta=?+Fungi+Holozoa 18S rRNA (SSU), Hox 9 Fylogenetický systém druhoústých (Deuterostomia) Deuterostomia Chordata Ambulacraria Echinodermata Hemichordata Xenoturbellida ? spodní kambrium - před 525 miliony lety Apomorfie: archimerie (proto-, meso- a metasoma), célom enterocélně, druhotný ústní otvor, pharyngotremie, endogenní sialové kyseliny*, pravolevá asymetrie těla *N-acetylneuraminová kyselina NANA řec. sialon=slina, součást mukoproteinů a glykolipidů (sekrety, plazma,membrány) 10 Fylogenetický systém strunatců (Chordata) • chorda dorsalis (Kowalewski 1867) (=notochord) – z endomezodermu, aktivní gen Brachyury • trubicová nervová soustava • canalis neurentericus • inverze dorzoventrální osy těla srdce na ventrální straně pod trávicí trubicí nervová trubice na dorzální straně nad chordou • endostyl (hypobranchiální rýha) – štítná žláza • peribranchiální prostor s atrioporem Apomorfie: embryogeneze Chordata Cephalochordata Urochordata Olfactores Vertebrata Vyznačení rovin a směrů na těle bilaterálně souměrného živočicha 11 Embryonální původ orgánových soustav a tělních dutin Stádia embryonálního vývoje: 1. BLASTULA Vznik ektodermu a primární tělní dutiny 12 13 Blastocysta Embryonální původ orgánových soustav a tělních dutin Trichoplax (vločkovci, Placozoa) Stádia embryonálního vývoje: 2. GASTRULA Vznik entodermu a prvoúst 14 Embryonální původ orgánových soustav a tělních dutin Stádia embryonálního vývoje: 2. GASTRULA Vznik entodermu a prvoúst 15 Embryonální původ orgánových soustav a tělních dutin 16 Vznik mesodermu schizocoelie enterocoelie coelomové váčky Vlastnosti mesodermu: - postupná diferenciace od rostrálního konce těla ke kaudálnímu; - není to souvislý zárodečný list – je to z velké části série váčků zvaných souborně druhotná dutina tělní (coelom). 17 Embryonální původ orgánových soustav a tělních dutin Enterocoelie – vznik mesodermu u druhoústých (2 hlavní typy) 18 Embryonální původ orgánových soustav a tělních dutin Dutiny tělní: - primární dutina tělní: BLASTOCOEL Acoelomata, Pseudocoelomata - druhotná dutina tělní: COELOM 19 Embryonální původ orgánových soustav a tělních dutin 20 Embryonální původ orgánových soustav a tělních dutin notochord neurální trubice (chordomesoblast) (neuroektoblast) Indukce: Vývoj mesodermu u kopinatce Embryonální původ orgánových soustav a tělních dutin Stádia embryonálního vývoje: 3. NEURULA Stádia embryonálního vývoje: 3. NEURULA 22 Embryonální původ orgánových soustav a tělních dutin 23 Vývoj mesodermu u kopinatce Embryonální původ orgánových soustav a tělních dutin Vývoj mesodermu u kopinatce 24 Embryonální původ orgánových soustav a tělních dutin Mezoderm = Somit + Intermediátní m. + Hypoderm (Laterální ploténka) Kopinatec 25 Embryonální původ orgánových soustav a tělních dutin ektoblast neuroektoblast nervová lišta chordomesoblast mezoblast entoblast 26 dermatom, sklerotom , myotom Somit: Intermediátní mesoderm (mesomera=nephrotom) močopohlavní soustava Embryonální původ orgánových soustav a tělních dutin Vývoj mesodermu u obratlovců 27 Hypoderm u obratlovů není segmentovaný – laterální ploténka Plaz (s oligolecitálním vajíčkem) Pták (s polylecitálním vajíčkem) Embryonální původ orgánových soustav a tělních dutin Diferenciace mesodermu a coelomu u obratlovců Vznik závěsů (mesenterií): dorzální a ventrální mesenterium 28 somatopleura parietální peritoneum splanchnopleura viscerální peritoneum dorzální a ventrální mesocardium, omentum minus a ligamentum falciforme srdce játra Embryonální původ orgánových soustav a tělních dutin Vývoj perikardiální dutiny 29 Embryonální původ orgánových soustav a tělních dutin 30 Závěsy (mesenteria): V mediánní rovině 1. Dorzální mesenterium – závěs žaludku (omentum majus) a střev 2. Ventrální mesenterium – mizí (vyjma bahníků a ocasatých obojž.) 3. Dorzální mesocardium – závěs srdce k archenteronu 4. Ventrální mesocardium – závěs srdce k tělní stěně, mizí 5. Dorzální závěs mezi žaludkem a játry (omentum minus) 6. Ventrální závěs jater (ligamentum falciforme) Mimo mediánní rovinu (speciální mesenteria) 1. Mesorchium – závěs varlat, mesovarium – závěs vaječníků 2. Mesosalpinx a mesotubarium – závěs ledvin Embryonální původ orgánových soustav a tělních dutin 31 Členění coelomu (až 3 části): Přední (menší) část coelomu je oddělena od zbytku coelomu příčným septem – pericardium (osrdečník) + dutina břišní (Anamnia). Vznik dutiny hrudní (pleurální) zatlačením plic do prostornějšího coelomu, od pericardia hrudní dutina oddělena pleuroperikardiální membránou, jícen uložen v mediastinu (extracoelomový prostor), hrudní dutina oddělena od břišní (peritoneální) dutiny pleuroperitoneální membránou vzniklou z příčného septa (někteří plazi), z ní diaphragma (bránice) savců. Embryonální původ orgánových soustav a tělních dutin Vývoj končetin obratlovců 32 Embryonální původ orgánových soustav a tělních dutin Vývoj končetin obratlovců 33 Embryonální původ orgánových soustav a tělních dutin 34 Vznik prstů Programovaná buněčná smrt - apoptóza Embryonální původ orgánových soustav a tělních dutin Trnoploutví (Acanthodii) – vymřelí prvohorní obratlovci podobní žralokům 35 Embryonální původ orgánových soustav a tělních dutin 36 Neurální lišta Embryonální původ orgánových soustav a tělních dutin 37 Neurální lišta Embryonální původ orgánových soustav a tělních dutin 38 Neurální lišta Embryonální původ orgánových soustav a tělních dutin Epidermální plakody 39 Embryonální původ orgánových soustav a tělních dutin Hlavový mesoderm obratlovců 40 Embryonální původ orgánových soustav a tělních dutin 41 Žaberní oblouky Embryonální původ orgánových soustav a tělních dutin Zárodečné obaly 42 Embryonální původ orgánových soustav a tělních dutin Anamnia Placenta Ptačí vejce 43 Embryonální původ orgánových soustav a tělních dutin Placenta 44 Embryonální původ orgánových soustav a tělních dutin 45 Embryonální vývoj křepelky japonské Embryonální a fetální vývoj člověka 47 0rganizace těla a nervové soustavy 48 Embryonální původ orgánových soustav obratlovců 49 50 51 Embryonální původ orgánových soustav bezobratlých 52