MAGZATBURKOS GERINCESEK HÜLLŐK Szerkesztette Vizkievicz András 1
Vizsgakövetelmények Ismerje fel és elemezze a testfelépítés, az életműködések (kültakaró, mozgás, táplálkozás, légzés, anyagszállítás, szaporodás, érzékelés) és a környezet kapcsolatát az alábbi állatcsoportok példáján: szivacsok laposférgek gyűrűsférgek rovarok csigák a gerincesek nagy csoportjai (csontos halak, kétéltűek, hüllők, madarak, emlősök). Ismerje és elemezze a felsorolt állatcsoportok testfelépítésének és életműködéseinek említett kategóriáiban megjelenő evolúciós újításokat. Jellemezze önállóan csoportjellemzők alapján a fenti csoportokat. 2
Magzatburkos gerincesek Szerk.: Vizkievicz András A hüllők, a madarak és az emlősök tartoznak ebbe a rendszertani kategóriába. A magzatburkok az embrió védelmét és táplálását biztosító képződmények, megvédik a fejlődő embriót a kiszáradástól és így lehetővé teszik a szaporodás, egyedfejlődés víztől történő elszakadását. A három csoport közös sajátsága a szárazföldi életmódhoz való alkalmazkodás, az elsődleges vízi életmódtól való teljes elszakadás, amely egyrészt a kültakaró hámrétegének erőteljes elszarusodásának (amely gátolja a kiszáradást), másrészt a szaporodás víztől függetlenné válásának köszönhető (magzatburkok, belső megtermékenyítés). Általános jellemzés Testük fejre, nyakra, törzsre, farokra és végtagokra tagolódik (békának sem nyakuk, sem farkuk nincs). Törzsfejlődéstani szempontból rendkívül lényeges lépés a mellkas és a mellkasi légzőizmok - bordaközti izmok - megjelenése. Bőrük legkülső rétege többrétegű elszarusodó laphám, mely mindig tartalmaz a kiszáradás, továbbá a fizikai környezeti hatások ellen védelmet nyújtó szaruképleteket, melyek lehetnek pikkelyek, tollak, szőrök stb.. Ujjaikon kemény szaruanyagból felépített karmokat, körmöket vagy patákat találunk. Bőrlégzésük a vastag szaruréteg miatt gyakorlatilag nincs. A légzőszervek alakulására jellemző, hogy a száj és az orrüreg elkülönül, a nyak kialakulásával kapcsolatosan jellemző a hosszú légcső, amely két főhörgőre ágazva vezet a páros tüdőbe. A bőrlégzés csökkenését a tüdők belső felszínének növekedése kompenzálja. Kopoltyúik még embrionálisan sem fejlődnek. Helyükön (a megfelelő szelvényekben) csupán páros kitüremkedések, ún. garattasakok alakulnak ki. Közülük az elsőből alakul ki a páros Eustach-kürt és a középfül ürege. A többi garattasakból speciális garateredetű szervek jönnek létre, melyek az endokrin rendszerhez, ill. az immunrendszerhez tartoznak (csecsemőmirigy, a mandulák, a mellékpajzsmirigy, a pajzsmirigy). A keringési rendszer törzsfejlődésének iránya a két vérkör fokozódó elkülönülése, ami a madarak és az emlősök osztályában a 4 üregű szív kialakulásával válik teljessé. A hüllők változó, a madarak és az emlősök állandó testhőmérsékletűek. 3
Szaporodásuk, egyedfejlődésük teljes mértékben függetlenné vált a víztől. Megtermékenyítésük belső, az emlősöknél megjelentek a külső ivarszervek, a párzószervek. Az embrionális fejlődés a hüllőknél és a madaraknál a tojáson belül történik, az emlősök esetén az anya szervezetén belül, annak méhében megy végbe, elevenszülők. A madarak és az emlősök ivadékgondozók. Szemük teljesen alkalmas a távollátásra, kiszáradását különféle berendezések szemhéjak, könnymirigyek - akadályozzák meg. Kialakul a külső fül, a dobhártya a hallójárat mélyére süllyed. Az idegrendszer fejlődése a madaraknál és különösképpen az emlősöknél csúcsosodik ki. A hüllők A hüllők kb. 320 millió éve jelentek meg, ősi kétéltűekből alakultak ki a szárazföldi életmódhoz való alkalmazkodás eredményeképpen. Virágkorukat kb. 200 millió évvel ezelőtt a jura időszakban élték, az egész földet meghódították, a szárazföldektől a vizeken át a levegőig. Legsikeresebb csoportjuk a dinoszauruszok voltak, amelyek kb. 65 millió évvel ezelőtt a kréta időszakban máig vitatott körülmények között legvalószínűbb elképzelés szerint egy meteorit földdel való ütközése miatti klímaváltozás következtében kipusztultak. https://drive.google.com/file/d/0b15kjwya2umfoc14x2pszs1rmfu/view?usp=sharing Vázrendszer A koponyában kialakul a szájpadlás, ezért az orrüreg elhatárolódik a szájüregtől. A gerincoszlop első két csigolyája a fejgyám (atlasz) és a forgó (episztrofeusz). Kialakul a nyak, aminek és az első két, speciális nyakcsigolyának köszönhetően fejüket jól forgatják. Fejlett a gerincoszlop, nyaki, háti, ágyéki keresztcsonti, farok szakaszokra tagolódik. A farok kivételével majdnem mindenhol fejlett bordáik vannak. Zárt mellkasuk van, mivel a mellkasi bordákat elől a szegycsont kapcsolja össze (kígyók kivételével). Ötujjú végtagtípus jellemző, az alkar (orsó, singcsont), és a lábszár (síp-, szárkapocscsont) dupla csont. Tolólábuk van. 4
Kültakaró Bőrüket rendesen 3 réteg alkotja; a felhám, az irha, a bőralja. A felhám száraz, erősen elszarusodó laphám; melynek felületén elhalt sejtek alkotta, kiszáradás ellen védő, vastag szaruréteg található, ami szarupikkelyeket vagy szarupajzsokat hoz létre, amelyek az egész testet beborítják jelentős mechanikai védelmet biztosítva, a növekedés miatt vedleniük kell, a kígyók egyben (kígyóing), a teknősök és krokodilok folyamatosan vedlenek, a gyíkok és a kaméleonok szakaszosan vedlik le külső szarurétegeiket, többnyire nagyobb darabokban. Az irhában a kötőszövet elcsontosodásával létrejövő bőrcsontok lehetnek, melyek a teknősöknél összenőhetnek a gerincoszloppal, a bordákkal és a szegycsonttal, ez a teknő, továbbá sok pigmentsejt van, egyesek (kaméleonok) gyorsan változtatják a színüket. https://drive.google.com/file/d/0b15kjwya2umfchdzz05mehg2qve/view?usp=sharing A hüllők bőre mirigymentes (de előfordulhatnak illatmirigyek). Táplálkozás Lehetnek növényevők - leguánok, egyes teknősök, ragadozók krokodilok, kígyók, gyíkok, stb. dögevők varánuszok. Szájüregben gyökértelen, ránőtt fogazat található. A krokodiloknál gyökeres, kígyóknál méregfogak találhatók. Teknősöknek szarukávájuk van. Kloákájuk van. Légzés A tüdő bonyolítja a gázcserét, bőrlégzésük nincs a vastag szaruréteg miatt. A tüdő egyszerű, zsákszerű képződmény, amelyet válaszfalak tagolnak kamrákra. A kígyóknál többnyire csak a jobb tüdőfél fejlődik ki. 5
A légcsere során a mellkasuk térfogatát változtatják bordaközi izmok segítségével. Belégzéskor bordaközi izmok összehúzódnak, a mellkas tágul, a tüdőben levő levegő nyomása lecsökken, a levegő beáramlik. Krokodiloknál megjelenik a rekeszizom. A teknősök szilárd páncélja lehetetlenné teszi a mellkas térfogatváltozását. Náluk a szájfenék lesüllyesztésével és emelésével áramoltatják a levegőt a tüdő és a külvilág között. Továbbá a szárazföldi teknősök szabályos időközökben kinyújtják nyakukat a páncélból, ilyenkor a tüdő kitágul, és levegő áramlik be, majd amikor visszahúzódnak a páncélba, a levegő kiáramlik a tüdőből. Keringés Két vérkörös, zárt keringésük van. A legtöbb hüllőnek háromüregű szíve van, amelyet két pitvar és egy kamra alkot. A tüdőből jövő, bal pitvarba kerülő, oxigéndús és a testből jövő, jobb pitvarba jutó oxigénszegény vér a kamrában alig keveredik, mivel azt egy válaszfal két kamrafélre tagolja. A kamrához egy pár aorta csatlakozik, melyben kissé kevert vér áramlik, melynek oxigéntartalma alacsony az állandó, magas testhőmérséklet kialakításához, ezért változó testhőmérsékletűek (nem hidegvérűek!). Egyes krokodiloknál megjelenik a kétkamrás szív. Szaporodás https://drive.google.com/file/d/0b15kjwya2umfbdczdkpzqtlwc00/view?usp=sharing Váltivarúak, belső megtermékenyítésűek, közvetlen fejlődésűek, embrionális fejlődésük tojásban zajlik, melyeket többnyire talajba ásnak, és a nap melege költi ki azokat. Lehetnek álelevenszülők (egyes kígyóknál, pl. viperáknál), mikor a nőstények a tojásokat nem rakják le, hanem testükben, a petevezetőben tartják, melegítve, védve, majd mikor az utódok kikelnek, a kloákán keresztül távoznak az anya szervezetéből, látszólag a szüléshez hasonlóan. Azért álelevenszülés, mert az anya, ill. az embriók szervezete között semmiféle anyagcserekapcsolat nincsen, az utódok a tojásban felhalmozott, ún. szikanyagból növekednek. Párzás a farok tövénél található kloáka segítségével történik, párzószervek nincsenek. Tojásaikat bőrszerű vagy meszes (krokodilok), de lágy héj védi, az embriót magzatburkok veszik körül.https://drive.google.com/file/d/0b15kjwya2umfb241u2twwefrwvu/view?usp=sharing Léteznek ivartalanul szűznemzéssel, megtermékenyítés nélkül, petesejtből - szaporodó pikkelyes hüllők, melyek közül jelenleg a gyíkoknál hat család, a kígyóknál pedig egy faj ismert. 6
Idegrendszer - érzékszervek A hüllők idegrendszere fejlettebb, mint a kétéltűeké. Ugyanakkor agyuk mérete nem haladja meg a testtömegük 1%-át. Megjelenik a külső fül, külső a hallójárat, azaz a dobhártya a mélybe süllyed. Érzékszerveik rendkívül kifinomultak, különösen a kígyóké, amelyek Jacobson-féle szerve járulékos szaglószervként segíti a nyelv öltögetésével a szájba juttatott illatanyagok érzékelését. Némelyik kígyófaj (pl. óriáskígyók, csörgőkígyók) a zsákmány felderítését megkönnyítő infravörös sugarakat (hősugarakat) érzékelő gödörszervvel is rendelkezik. Rendszerük A hüllők újabban nem sorolhatók egy egységes osztályba. A magzatburkosok rendszerezése az agykoponya hallótájékának halántékablakai alapján történik. E halántékablakok száma és elhelyezkedése szabja meg az osztályszintű besorolást. A mai hüllők két osztálya a halántékablak nélküliek (Anapsida) és a két halánték ablakkal rendelkezők (Diapsida). A Diapsida osztályba tartoznak a madarak ősei. Anapsida osztály Teknősök rendje Diapsida osztály Archosauria alosztály Krokodilok rendje Lepidosauria alosztály Hidasgyíkok rendje Pikkelyes hüllők rendje kígyók, leguánalakúak, kaméleonfélék gekkóalakúak, lábatlangyík-alakúak, varánuszfélék (filogenetikailag ide tartoznak) stb. Csoportjaik Pikkelyes hüllők Leguánok Varánuszok Gyíkok Kígyók Kaméleonok Gekkók Krokodilok Teknősök 7
Pikkelyes hüllők o Leguánok o Varánuszok - Komodói varánusz o Gyíkok - Fürge gyík o Kígyók: Az ide tartozó fajok ősei talajban élő állatok voltak, amelyek végtagjai az evolúció során redukálódtak, majd teljesen eltűntek. Főbb jellemzőik: megnyúlt testűek, lábatlanok, szegycsontjuk, és általában medencéjük hiányzik, sok csigolyájuk van, mindhez kapcsolódnak bordák, alsó álkapcsuk lazán ízesül, szájukat igen nagyra tudják nyitni, bal tüdejük csökevényes vagy hiányzik, szemhéjuk összenőtt és átlátszó, bőrük felső, szarusodott rétegét egyben vedlik le (kígyóing), mind ragadozók, fejlett méregapparátusuk lehet, amit zsákmányolásra használnak, tojásrakók vagy álelevenszülők. https://drive.google.com/file/d/0b15kjwya2umfm3dsvnrrem9gwve/view?usp=sharing 8
- Vízisikló o Kaméleonok Fákon élnek. Rovarevők. Szemüket egymástól függetlenül mozgatják. Szemhéjuk összenőtt. Kapaszkodó végtagok, farok. Színváltoztatók. Krokodilok Sok előremutató jelleg: négyüregű szív, rekeszizom, gyökeres fogak, meszes héjú tojások, ivadékgondozók. Krokodilok Kajmánok Aligátorok Gaviál Teknősök https://drive.google.com/file/d/0b15kjwya2umfahpowesttfjlqm8/view?usp=sharing - Mocsári teknős - Vörösfülű ékszerteknős 9
További képek Képek forrása: ELTE TTK Bevezetés az állattanba Óriáskígyók, pitonok és mérges siklók: közönséges óriáskígyó (A), anakonda (B, D) és elterjedési területe (C), kockás piton (E, F), tigrispiton normál színezetű (G) és albino (H) változata, pápaszemes kobra (J L), köpködő kobra (M) és zöld mambar (N) Siklófélék: vízisikló (A C), fekete patkánysikló (D), csörgőkígyó (E), csörgőkígyó farokvége a csörgővel (F), homoki vipera (G), keresztes vipera (H, I) 10
Kaméleonok, leguánok és gekkók Közönséges agáma (A, B), kaméleonok (C E), zöld leguán (F H), tengeri leguán (I N), fali gekkó (O, P), pöttyös gekkó talpa (Q), sávos gekkó (R) Lábatlangyík-félék, viperagyík-félék, varánusz-félék, nyakörvös gyíkok Törékeny kuszma (A C), gila (D, G), viperagyík (E, F), komodói varánusz (H, I), tartományi címer a komodói varánusszal (ide tartozik a Komodó-szigetek Nemzeti Park, J), zöldgyík () hím (K) és nőstény (L), elevenszülő gyík (M) 11
Krokodilok Alligátorok és krokodilfélék: kínai aligátor (A), csukaorrú aligátor (B, C) és az Everglades Nemzeti Park területe Floridában (D), gangeszi gaviál (E, F), nílusi krokodil (G, H) bordáskrokodil (I, J) 12