GERINCESEK ÁLATLÁNOS JELLEMZÉSE HALAK 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
Újszájú állatok Szerk.: Vizkievicz András A földtörténeti óidő kezdetén, a kambrium időszakban több mint 500 millió évvel ezelőtt éltek azok az ősi férgek, melyeknél szétvált az ősszájú és az újszájú állatok törzsfejlődése. Az újszájú állatok egyedfejlődése során az ősszáj elzáródik, vagy végbélnyílássá alakul. Az új szájnyílás az eredeti ősszájjal ellentétes oldalon keletkezik. Főbb jellemzőik A bélcsíra ősbélüreg nyílása az ősszáj, végbélnyílássá alakul. Az embrió ellenkező oldalán új szájnyílás alakul ki. Belső vázuk van. A légzőszerv előbél eredetű. Csőidegrendszerük van, amely a háti oldalon található. Főbb csoportok Tüskésbőrűek törzse (tengeri sünök, tengeri uborkák, tengeri csillagok) Gerinchúrosok törzse Előgerinchúrosok (zsákállatok) altörzse Fejgerinchúrosok altörzse Gerincesek altörzse A gerinceseket a legutóbbi időkig önálló törzsnek tekintették, de a legújabb genetikus alapú osztályozások már altörzsként írják le. 3
Gerinchúrosok törzse A gerinchúr A háti oldalon levő, rugalmas pálcaszerű képződmény, belső tengelyváz, a gerincoszlop evolúciós és embrionális elődje (minden gerinces embrióban megjelenik, majd elcsökevényesedik). Gerinchúrosok közös jellemzői, evolúciós újítások: Belső tengelyváz: a gerinchúr, gerincoszlop. Előbél eredetű légzőszerv. Csőidegrendszer a háti oldalon. Végbélnyílás mögötti farok. Gerincesek rendszere Gerincesek altörzse Állkapocs nélküliek Állkapcsosok porcos vázúak Porcos halak csontos vázúak Halak Négylábúak Kétéltűek osztálya Hüllők osztálya Madarak osztálya Emlősök osztálya A gerincesek altörzsénnek általános jellemzése A gerincesek a ma élő legfejlettebb újszájúak. A legegyszerűbb, állkapocs nélküli, halszerű gerincesek mintegy 500 millió éve alakultak ki a felső kambriumban. A legprimitívebb állkapcsos gerincesek kb. 420 millió éve jelentek meg. Elődeik az ősi előgerinchúrosok voltak. Kétoldali szimmetriájúak. Embrionális állapotban szelvényes jellegeket mutatnak (kifejlett állapotban egyes halak vázizomzatában, ill. a többi gerinces gerincoszlopában látható jól). 4
Vázrendszer Testüket belső porcos (porcos halak) vagy csontos váz teszi szilárddá. Testük fejvázra, törzsvázra, végtagok vázára tagolódik. A fejvázat a koponya alkotja, amely agy- és arckoponyából (porcos halaktól) áll. A törzsváz a gerincoszlopból és a mellkasból áll, amely a bordákra és a szegycsontra tagolódik. A végtagok váza a végtagból halaknál úszó, kétéltűektől 5 ujjú végtagtípus - és az azt a gerincoszlophoz kapcsoló függesztőövből, a vállövből, medencéből áll. A gerincesek többségének 2 pár végtagja van, amely felépítése az életmódnak megfelelően rendkívül változatos. Fejlődésük embrionális szakaszában megjelenik a gerinchúr, de később elcsökevényesedik és a helyén kialakul a gerincoszlop, mely a belsőváz tengelye. A gerincoszlop, ill. a koponya védi a csőidegrendszert. A gerincoszlop csigolyákra tagolódik. Belső vázelemekhez harántcsíkolt vázizmok kapcsolódnak. Kültakaró Kültakarójuk a bőr, mely 3 rétegű: hám, irha, bőralja. A hám többrétegű, a halaknál nem, kétéltűeknél gyengén, hüllőktől erősen elszarusodik. Az irha erekben, idegekben gazdag kötőszövet, táplálja a hámréteget. A bőralja zsírszövet, amely tápanyagraktár és hőszigetelő. 5
Táplálkozás Lehetnek ragadozók, növényevők, mindenevők, dögevők. Emésztőszervük a hasi oldalon van, elő-, közép-, és utóbéli szakaszból áll. Előbél szájüreg, garat, nyelőcső, gyomor. Feladata a táplálék felvétele, aprítása, puhítása, az emésztés megkezdése, táplálék továbbítása. A táplálék megragadását, aprítását a fogazat teszi lehetővé, amely az emlősökig ún. gyökértelen ránőtt fogazat, az emlősöknek (és a krokodiloknak) fogmederben ülő gyökeres fogazatuk van. A középbél az emésztés és a felszívás fő szakasza. A középbélhez csatlakozik 2 nagy emésztőmirigy, a máj és a hasnyálmirigy. Az utóbél az emészthetetlen maradék a bélsár képzésének és tárolásának helye. Az emlősök kivételével, az utóbél végső szakasza az ivarvezetékkel és a húgycsővel közös nyílással nyílik a külvilágba. Ez a kloáka. Légzés Előbél eredetű a légzőszervük. Ami lehet kopoltyú (halakig) vagy tüdő (kétéltűektől). Keringés Keringésük zárt. Egyvérkörös (halak) vagy kétvérkörös (kisvérkör a tüdővérköre, nagyvérkör a test vérköre). Szívük kétüregű (halak), háromüregű (kétéltűek, hüllők), négyüregű (madarak, emlősök). Vérükben a hemoglobin vörösvérsejtekbe zárva található. Az emlősökben a vörösvértestek és a vérlemezkék nem tartalmaznak sejtmagot. 6
Szaporodás Váltivarúak. Megtermékenyítésük lehet: külső (kétéltűekig) vagy belső. Fejlődésül lehet: Közvetlen vagy közvetett (kétéltűek). A magzatburok nélküliekhez tartozó állatoknál nem alakult ki még az utód védelmét, légzését biztosító magzatburok (kétéltűekig). A magzatburkosoknál az embriót a kiszáradástól ún. magzatburkok védik meg. Az embrionális fejlődés a hüllők, valamint a madarak és a kloakás emlősök esetében a szárazföldön lerakott, többé-kevésbé vastag héjjal védett (magzatburkok), igen sok szikanyagot tartalmazó tojások belsejében történik. Az emlősök esetében az embrionális fejlődés az anya szervezetében zajlik, ahol a magzatburkok, a magzat rögzítését, védelmét és táplálását látják el. Az emlősök az egyetlen valódi elevenszülő állatcsoport. Idegrendszer, érzékszervek A háti oldalon fejlett csőidegrendszerük van, melynek központi része az agy és a gerincvelő. Jellegzetes látószervük a páros hólyagszem, amely egyes fajoknál visszafejlődhet. A halló-, egyensúlyozó szervük a belsőfülben található (csiga, félkörös ívjáratok, zsákocska, tömlőcske). Szaglásuk az orrüreghez köthető. Ízérzékelésük a szájüregben nyelv, garat, az egész szájüreg történik. Állkapocsnélküliek (körszájúak) Élőhelyük édes- és sós vizekben van. Megnyúlt testük (40-80 cm) angolnaszerű, tölcsérszerű szájnyílásukat kör alakú porcok merevítik, falában szarufogak vannak, többnyire külső parazita életmódot élnek, bőrük nyálkamirigyekben dús, pikkelyeik nincsenek, belső vázuk porcos, gerinchúrjuk megmarad, a gerincoszlopuk még kezdetleges, páros úszóik nincsenek, keringési rendszerük olyan, mint a halaké, külső megtermékenyítésűek, váltivarúak, közvetlen fejlődésűek (nincs lárvaállapot), pl. Pataki orsóhal, Magyar ingola. https://drive.google.com/file/d/0b15kjwya2umfsnrtcldualldm0u/view?usp=sharing 7
Állkapcsosak Porcos vázúak ágazata Porcos halak osztálya Csontos vázúak ágazata Sugarasúszójú halak osztálya és a négylábúak Az állkapcsos gerincesek kb. 420 millió éve jelentek meg. A legősibb csoportjukat a későbbiekben teljesen kihalt páncélos őshalak alkották, melyeknek kezdetleges formáiból indulhatott ki az egyik ágon a porcos vázú, a másik ágon a csontos vázú halak fejlődése. Porcos halak osztálya Főbb jellemzőik Porcos, meszes belső váz. Már van arckoponya, mozgatható állkapocs, ránőtt pikkelyeredetű fogazat. Jellemző a gerincoszlop és a bordák jelenléte. Páros és páratlan úszók. Fogas pikkelyek megjelenése az irhában. Aszimmetrikus farokúszó (felső része nagyobb). Nincs kopoltyúfedél, nincs úszóhólyag (folyamatosan úszniuk kell). Fejlett oldalvonalszerv és szaglás segíti a táplálékszerzést. Belső megtermékenyítés, gyakori az áleleven szülés. Ide tartoznak a cápák és ráják. https://drive.google.com/file/d/0b15kjwya2umfunddsgdrn05rqnm/view?usp=sharing https://drive.google.com/file/d/0b15kjwya2umftufqcmg5t1z0deu/view?usp=sharing Csontos vázúak ágazata, sugarasúszójú halak osztálya Elsődlegesen vízi életmódú, változó testhőmérsékletű állatok. A test fejre, törzsre, farokra, végtagokra (páros úszók) tagolható. Alakjuk leggyakrabban orsóhoz hasonló. Vázrendszerük kevés porcot tartalmazó csontváz, ahol a gerincoszlop mereven kapcsolódik összecsontosodik - a koponyához. Úszóik lehetnek páros (mell- és hasúszók a végtagok) és páratlan (hát- farok- farok alatti) úszók. Az úszók lágy bőrredők, melyeket izomba ágyazott pálcikaszerű úszósugarak merevítenek. A farokúszóval kígyószerűen hajtják előre magukat, a páros úszókkal irányítanak, egyensúlyban tartják magukat. Bordáik vannak, nincsen zárt mellkas, nincs szegycsont. Vázizomrendszerük szelvényes felépítésű, gyakoriak az izomszelvényeket elválasztó kötőszövetes lemezekben az Y alakú csontos pálcikák, a szálkák. 8
Kültakaró A bőrük felületén többrétegű, el nem szarusodó hám található, sok nyálkamiriggyel, ez alatt az irha kötőszövetes rétegében kis csontlemezkék, a pikkelyek találhatók. A bőraljában jelentős mennyiségű zsír halmozódhat fel. Az áramlást érzékelő oldalvonalszerv a testfal bőrében található. Mivel a halak el nem szarusodó hámja nem képez akadályt a gázcserével szemben, minden halban zajlik bizonyos mértékű bőrlégzés (max. 25%ig). Táplálkozás Táplálkozásmódjuk szerint békés és ragadozó halakra osztjuk őket. Békés halaknak nincs foguk, a ragadozóknak rágásra alkalmatlan ránőtt foguk van. Nyálmirigyeik nincsenek (vízi életmód). A békés halaknak gyomruk általában nincs. Kloakájuk van. Légzőszerv A halak légzőrendszerének részei: lemezes kopoltyúk, kopoltyúívek, kopoltyúrések, kopoltyúüreg, kopoltyúfedő. A garatból nyíló, előbél eredetű, páros lemezes kopoltyúk, melyek a garat oldalsó falának kitűrődéseiként jönnek létre, a fej két oldalán helyezkednek el a kopoltyúfedők mögött. A négy kopoltyúívet egymástól amiken a lemezes kopoltyúk találhatók két sorban, fésűszerűen - 5 kopoltyúrés választja el, melyeken keresztül a víz a garatból a kopoltyúüregbe áramlik, amit a kopoltyúfedő határol a külvilág felé. 9
A kopoltyúlemezeken ún. kopoltyúlemezkék találhatók, melyeket légzőhám borít, itt diffúzióval zajlik a gázcsere a külső környezet (a víz) és a vér között. A halkopoltyú hatékonyságát jelentős mértékben növeli az, hogy a légzőhám két oldalán áramló víz és vér egymással szemben áramlik (ellenáramlás elve). Belégzés során a hal a száját kinyitja, szájfenekét lesüllyeszti, így a szájüreg térfogata megnő, a benne levő víz nyomása lecsökken, a víz a külvilágból a szájüregbe áramlik, közben a kopoltyúfedőt felemeli a kopoltyúüreg térfogata megnő - úgy, hogy annak a szélén található hártya lezárja a fedő és a testfal közötti rést. A víz bejut a kopoltyúüregbe, közben átöblíti a kopoltyúkat, megtörténik a gázcsere. Kilégzéskor a hal a száját becsukja, szájfenekét megemeli, eközben a szájüreg térfogata lecsökken, a benne levő víz nyomása megnő, a kopoltyúfedőt lesüllyeszti, a kopoltyúüreg térfogata lecsökken, a benne levő víz nyomása megnő, ezért a víz a kopoltyúüregből a kopoltyúfedő szélén található membrán elemelkedése miatt a környezetbe áramlik. A csontos halak jellegzetes hidrosztatikai szerve az úszóhólyag. A hólyag gáztartalmának változtatásával az állatok képesek szabályozni a testük fajsúlyát. A gázokat a vérből választja ki, ill. a vérbe oldja be. Alapvetően a merülésben, emelkedésben játszik szerepet, továbbá a vízben terjedő rezgések felfogásában is közreműködik, s mivel a belső füllel összeköttetésben van, részt vesz a hallás folyamatában. Porcos halaknak nincs, így állandóan úszniuk kell. https://drive.google.com/file/d/0b15kjwya2umfqvndr1ytdfrhcmc/view?usp=sharing Keringési rendszer Kétüregű szívük egy pitvar, 1 kamra - és egy vérkörük van, a szíven vénás vér folyik át. A vér útja: pitvar kamra kopoltyúk fej test pitvar. 10
Szaporodás Váltivarúak, ivari kétalakúsággal. Egyes fajok neme változhat. Megtermékenyítés legtöbbször külső, de ismertek álelevenszülő fajok is (pl. guppi). Petéiket ikrának nevezzük, szaporodásuk az ívás. Óriási mennyiségű ikrát raknak, utódaikat nem gondozzák, kevés marad életben. Fejlődésük közvetlen (néhány kivétellel). Ismertek anadrom (tengerből édesvízbe (viza, lazac) és katadrom (fordítva, angolna)) fajok. https://drive.google.com/file/d/0b15kjwya2umfuzftyy1vdxzxmwm/view?usp=sharing Érzékszervek Szemhéjuk, könnymirigyük nincs (vízi életmód). Szemük nem mozgatható, közellátó szem (vízi életmód). Egyensúlyérzékelésre szolgálnak a belsőfülben folyadékkal töltött félkörös ívjáratok. A hanghullámokat (vízben terjedő rezgéseket) a testfallal és az úszóhólyagjukkal veszik fel, külső- és középfülük nincs. Az orrüregük a szaglógödör, nem közlekedik a szájüreggel. Sajátos érzékszervük az oldalvonal, mellyel a víz áramlását érzékelik. 11
Magyarország halai 12
13
Rendszerük osztály: Sugarasúszójú halak alosztály: Porcos-vérteshalak Viza Vágótok Simatok Sőregtok Lénai tok Kecsege alosztály: Újúszósok Forrás: tankönyvtár Kövicsík Kisszájú buffaló rend: Harcsaalakúak Harcsa Törpeharcsa Fekete törpeharcsa Pettyes harcsa Afrikai harcsa rend: Csukaalakúak osztag: Csontoshalak Csuka Lápi póc rend: angolna alakúak rend: Lazacalakúak Angolna Nagy maréna rend: Pontyalakúak Törpe maréna Pénzes pér Bodorka Pataki szajbling Leánykoncér Galóca Gyöngyös koncér Sebes pisztráng Amur Szivárványos pisztráng Fekete amur Vörösszárnyú keszeg rend: Fogasponty-alakúak Nyúldomolykó Domolykó Vaskos csabak Jászkeszeg rend: Pikóalakúak Fürge cselle Balin Tüskés pikó Kurta baing Küsz rend: Sárkányfejűhal-alakúak Sujtásos küsz Állasküsz Karikakeszeg Botos kölönte Dévérkeszeg Cifra kölönte Laposkeszeg Bagolykeszeg rend: Sügéralakúak Szilvaorrú keszeg Garda Naphal (Pisztrángsügér Paduc Sügér Compó Vágódurbincs Márna Széles durbincs Petényi-márna Selymes durbincs Fenékjáró küllő Süllő Halványfoltú küllő Kősüllő Felpillantó küllő Magyar bucó Homoki küllő Német bucó Razbóra Szivárványsügér Szivárványos ökle Amurgéb Széles kárász Folyami géb Ezüstkárász Csupasztorkú géb Ponty Kessler-géb Fehér busa Feketeszájú géb Pettyes busa Szirman-géb Réticsík Tarka géb Vágócsík Törpecsík Magyarországi fajok: http://www.horgasz.hu/page/201/akt/201/html/hazai-halak.html 14