Bevezetés az állattanba Első óra ANATÓMIAI ÉS ÁLLATRENDSZERTANI ALAPFOGALMAK. A RENDSZEREZÉS ELVEI ÉS MÓDJAI

Átírás

1 Bevezetés az állattanba Első óra ANATÓMIAI ÉS ÁLLATRENDSZERTANI ALAPFOGALMAK. A RENDSZEREZÉS ELVEI ÉS MÓDJAI

2 Az állattan helye és a tudományterület további felosztása Élettudomány - Biológia Állattan - Zoológia Alaktan (morphologia), vagy bonctan (anatómia) Rendszertan (systematica, vagy taxonómia) Élettan (physiologia) Viselkedéstan (etológia) Egyedfejlődéstan (ontogenetica) Törzsfejlődéstan (phylogenetica) Környezettan (oecologia, ökológia) Állatföldrajz (zoogeographia) Ősállattan (paleozoologia) Alkalmazott állattan Orvosi, járványügyi - Meződazdasági - Halászati - Vadászati - Erdészeti állattan -

3 A zoologiai kutatások jelentősége Alapkutatás Orvosi kutatások, állatkísérletek Biológiailag aktív anyagok keresése Parazita állatok biológiája Parazitákat terjesztő vektor állatok biológiája Táplálékforrásként szereplő állatok biológiája Állattenyésztés Mező- és erdőgazdasági haszonállatok tanulmányozása Kártevők elleni védekezés céljából zajló kutatások Az anatómia tudományterületei Promorphológia (szimmetriaviszonyok, testtagoltság, a test fő részei) Egyedfejlődéstan (ontogenetika, vagy embriológia) Sejttan (cytologia) Szövettan (hystologia) Szervtan (organologia)

4 Megközelítési módok: Tipológia (typologia) (Egy állatcsoport anatómiai sajátosságainak bemutatása egy példaállaton (fajon) keresztül) (I. év) Összehasonlító szervezettan (comparativ anatomia) (Az azonos működést ellátó szervek, szervrendszerek bemutatása az egyre fejlettebb állatcsoportok esetében) (II. év) Promorphologia (Az állati test tengely- és szimmetriaviszonyai) 1. Szabálytalan forma (anaxonia) (Nincs szimmetriasík) szivacsok amoeba,

5 2. Gömb alapforma (homaxonia) (A test gömb alakú, a szimmetriasíkok száma tetszőleges) Heliozoa 3. Egytengelyűség (monaxonia) ( egy főtengely, amelyen tetszőleges számú szimmetriasík fektethető (Opalina, Euglena) Acantharea 4. Sugaras (radialis) szimmetria (egy főtengely van, a szervek a főtengely körül sugárirányban Számuk 3,4,5,6,8 lehet. (Cnidaria) -Ritka a kétsugaras szimmetria, két főtengely körül sugárirányban a szervek (Ascidia)

6 5. Kétoldali (bilateralis) szimmetria (A legtöbb állatfajra jellemző, amelyek az aljzaton egy irányban mozognak, tehát a legtöbb inger egy irányból éri őket, nem vonatkozik a belső szervek felépítésére és elrendeződésére! frontalis median-saggittalis horizontális

7 Promorphologia Metameria (a törzs kisebb részekre tagolódik, amely részekben egyes szervek megismétlődnek) - Homonom metameria - Heteronom metameria rovar Oligochaeta

8 A szervezetet szervek (organum), ill. ezek együttesei alkotják Szerv szervrendszer (systema) készülék (apparatus) Az állati szervrendszerek: 1. a bőr, vagy köztakaró (integumentum tenue) 2. a vázrendszer (systema skeleti) 3. az izomrendszer (systema musculorum) 4. a keringési rendszer (systema vasorum) 5. az emésztőkészülék (apparatus digestorius) 6. a légzőkészülék (apparatus respiratorius) 7. a húgyivarkészülék (apparatus urogenitalis) 8. a belső elválasztású szervek (glandulae sne ductibus) 9. az idegrendszer (systema nervosum) 10. az érzékszervek (organa sensuum) Minden szerv szövetekből épül fel. Van egy jellemző, főszövete, és mellékszövetei A szervek felépítése a funkciós állapotuknak megfelelően változik.

9 Az állatrendszertan és a rendszerezés alapelvei és módjai A nagyszámú élőlény (több, mint 1 millió leírt állatfaj) megismerése nem elegendő ( sine systema chaos ), szükség van megfelelő áttekintésre. A rendszertan tehát: az összes élőlényt meghatározott elvek szerint osztályozó, rendező tudomány. Taxonomia: az osztályozás tudománya, leíró rendszerezés. Szisztematika: a lények sokféleségével és a köztük fennálló rokonsági kapcsolatokkal foglalkozó oknyomozó tudomány.

10 A rendszerezés alapelvei l. Meghatározás ( Definitio ) (nem azonos a determinatio-val!) -névleges -tárgyi - -essenciális (lényeg szerinti) - -descriptiv (leíró) - -genetikus (eredeztető) (pl. : öszvér = Equus caballus X Eguus asinus) - genus proximum (legközelebbi nem) - differentia specifica (fajlagos különbség) A binominalis nomenclatura alapja

11 A rendszerezés alapelvei: 2. Felosztás ( Divisio ): - Totum dividendum ( felosztandó egész ), pl. sok faj. - Membra divisionis ( felosztás tagjai ) - Fundamentum divisionis ( felosztási alap ) határozó kulcs A határozókulcsok alapján való faji meghatározás a determináció 3. Osztályozás ( Classificatio ): faj genus (nem) familia ( család ) ordo ( rend ) phylum ( törzs ) Linné ( 1758 ): osztály, rend, nem, faj, változat A rendszertani egységeket taxonnak nevezzük Ernst Heackel (1866) I-IV. kategóriarendszer

12 A rendszerezés alapegysége a faj John Ray (1686) Carl von Linné (1758) - Systema Naturae 10. kiadás Binominalis nomenklatura (Species sunt constantissimae) (Species tot nomeramus quot diversae formae in principio sunt creatae) Georges Cuvier (1798): A faj összessége mindazon szerves testeknek, amelyek egymástól vagy pedig közös szülőktől származtak, valamint mindazoknak, melyek éppen annyira hasonlítanak azokhoz, mint egymáshoz. J. B. Lamark ( ), Geoffroy de St. Hilaire ( ) Charles Darwin ( ) 1859 A fajok eredete a természetes kiválógatodás útján, vagy a létért való küzdelemben elönyhöz jutott fajták fennmaradása (A fajt többféle alapon kísérelték meghatározni, de eddig még olyan deffinició nincs, amely az élővilág valamennyi csoportjára alkalmazható lenne.)

13 1. Taxonómiai faj: Azon egyedek összességét, melyek minden lényeges strukturális bélyegben ezek variabilitását is figyelembe véve egymással és az utódokkal megegyeznek. - múzeumi taxonómia ( Grant 1976 ) 2. Biológiai faj: Olyan természetes körülmények közt létrejövő szaporodási közösség, amelyben korlátlan a génáramlás, és más hozzájuk hasonló szaporodási közösségektől reproduktív izolációval elválasztottak. A biológiai faj az evolúció alapegysége is - nehézségek! A faj tehát olyan objektíven létező organizáció, amelynek lényege, hogy egyedei szaporodó közösséget alkotnak, egyedei belső kritériuma az egymás-felismerése és más hasonló közösségektől való reproduktív izoláció.

14 Nomenklatúrai szabályok 1895Leiden: Nemzetközi Zoológiai Kongresszus bizottságot jelölt ki 1902 Az állattani nómenklatúra nemzetközi szabályai Állandó nómenklatúrai bizottság A Zoológiai Nevezéktan Nemzetközi Kóderxe A faj neve: pl. Lumbricus terrestris L.,1758 (földigiliszta) A genus, subgenus : Eguus L, 1758, Asinus L. Az alfaj ( subspecies ): (magyartörpeegér) Micromys minutus hungaricus Földi (Az alfaj, a faj és a genus-név védett. A genus-név csak egyszer fordulhat elő beleértve az őslénytant is) Elsőbbségi törvény ( lex prioritatis ): a korábban megjelent az érvényes - homonimák - szinonimák

15 határozott végződése van : főcsalád ( superfamilia ) - oidea pl. Booidea ( Óriás kígyók ) család ( familia ) - idae alcsalád ( subfamilia ) - inae nemzetség ( tribus ) - ini pl. Carabidae (futóbogarak) pl. Carabinae pl. Carabini

16 A rendszerezés módjai Mesterséges rendszerek (egy önkényesen kiragadott bélyeg alapján Linné növényrendszere, Latreille ( ) bogárrendszere a lábfej ízeinek száma szerint ) Természetes rendszerek (hasonlóságokban ill. különbségekben a rokonság kifejeződésének mértékét igyekeznek kifejezni, több tulajdonság alapján). A módszerek alapján: Fenetikus rendszertan Numerikus r. Kladisztikus v. következetesen filogenetikus r. Evolúciós r.

17 Morfológiai bélyegek mellett biokémiai módszerek felhasználása (DNS szekvenciák, fehérje polimorfizmus, immunglobulinok vizsgálatával, vérszérumok összehasonlítása kicsapatásos reakcióval, elekroforetikus eljárások és DNS hibridizációs technikák stb ) -- molekuláris törzsfák Alapfogalmak: Apomorf bélyegek (levezetett, új) Plesiomorf b. (ősi, eredeti) Homológ és analóg (konvergens) bélyegek Monofilum: olyan fajok csoportja, amelyek egyetlen törzsfajtól származnak, ahol minden egyes faj szűkebb rokonságban van egymással, mint azokkal a fajokkal, amelyek a csoporton kívül vannak. (Hennig 1966 ) Monofiletikus csoportok

18 Parafiletikus csoport: nem foglalja magába egy törzsfaj valamennyi leszármazottját Parafiletikus csoportok Polifiletikus csoport: olyan taxonok egységbefoglalása, amelyek nem közös őstől származnak Polifiletikus csoportok

19 Fenetikus rendszertan (további rendszertani munkamódszer alapját jelentik, monofiletikus, parafletikus sőt polifiletikus csoportosításokat is tartalmazhat. Az eredmények függenek a feldolgozó egyén szakmai képességétől) Numerikus rendszertan (nagyon sok bélyeget vesz figyelembe, egységes séma szerint, mennyiségileg osztályozzák számítógépek segítségével, hasonlósági koefficiensek alapján) Kladisztikus rendszertan (Hennig ( 1950 ) (fő célja a fajok filogenetikai rokonságának kutatása, amit egy filogentikailag megalapozott rendszerben ábrázolnak - kladogram. kizárolag szinapomorf sémára épül csak monofiletikus egységeket tartalmazhat! Jól megalapozott metodika, egy rendszerbe való átvezetése azonban a nagyszámú kategória miatt lehetetlen. alapja a biológiai faj.

20 bélyeg-párokkal dolgozik: Szinapomorfia ( a, új apomorf bélyeg csak a B és C testvércsoportoknak adódhat át, így a szoros rokonság bizonyitéka) Szinpleziomorfia (a ősi bélyeg,már korábban megjelent) Konvergencia (a a rokonságtól függetlenül megjelenhet bárhol)

21 Evolúciós rendszertan (Mayr, 1967,1974; Simpson, 1961) : a kladisztikus rendszertantól átveszi a kladogramot ( szinapomorfia-sémát ), de nem ülteti át az osztályozásba, hanem új szempontokat ( pl. adaptív zónák, az evolúciós átalakulás mértéke ) kíván belevinni a kladogramba. A kladisztikus rendszertan kladogramjából így alakul ki az evolúciós rendszertan filogramja. Monofiletikus csoportok mellett megengedi a parafiletikus csoportosítást is. kladogram filogram