PUHATESTŰEK TÖRZSE CSIGÁK OSZTÁLYA 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
Puhatestűek törzse Szerk.: Vizkievicz András Puhatestűek főbb csoportjai: Csigák osztálya Kagylók osztálya Fejlábúak osztálya Cserepeshéjúak osztálya Ásólábúak osztálya Általános jellemzés Szerveződés: eukarióta, többsejtű, szövetes, valódi testüreges, szelvényezetlen, mindhárom csíralemezzel rendelkező, ősszájú, kétoldali szimmetriájú állatok. Fajgazdagság tekintetében a 2.-3. helyen találhatók, legalább 130 000 fajuk ismert. Méretük mm-től 20 m-ig terjed. Szárazföldön és különféle vizekben egyaránt előfordulnak. A földtörténeti óidőben, a kambrium időszak elején jelentek meg, kb. 540 millió éve. Egy örvényféregszerű ősi csoportból származnak, amely a gyűrűsférgek és puhatestűek közös őse lehetett. Fő testtájaik: a fej, amely helyet ad a kp.-i idegrendszernek, hordozza az érzékszerveket, láb, mely mozgásszerv (simaizom-bőrizomtömlő), zsigerzacskó, benne bélcsatorna, kiválasztó- és ivarszervek. Kültakarójuk bőrizomtömlő. Jellemző szervük a köpeny, amely egy kültakaró kettőzet, a test egy részét betakarja, a köpenyüreget határolja, benne találhatók a kopoltyúk (kopoltyúüreg), ide nyílhatnak ivarszervek, kiválasztó szervek vezetékei, az utóbél. A köpenyszegély termeli a héjat. Jellemző a külső váz (héj vagy teknő), mely elsősorban védelmi célokat szolgál, anyaga CaCO3. Ugyanakkor egyes típusaikban (polipok) elcsökevényesedhet. Szájüregükben reszelő található (kivéve kagylók), amely az állkapoccsal együttműködik, aprítja a táplálékot. Emésztésüket középbéli mirigy segíti. A víziek kopoltyúval, a szárazföldi csigák tüdővel lélegeznek (a légzőszervek a köpenyüreg falának képződményei). Keringésük nyílt (fejlábúaknak zárt), oxigénszállító vegyületük hemocianin. Többnyire váltivarúak, a szárazföldi csigák hímnősek. Idegrendszerük, érzékszerveik rendkívül fejlettek lehetnek (fejlábúak). 3
Csigák osztálya Példaállat az éti csiga. Élőhely Nedves talajú élőhelyeken fordul elő, lombos erdőkben, réteken, főleg eső után jelennek meg a téli időszak kivételével. Testfelépítésének általános jellemzése, a testfal és a héj szerkezete 3 testtája van, fej, láb, zsigerzacskó. A fejen található a szájnyílás, fölötte pedig az 1-1 pár visszahúzható rövid, ill. hosszú tapogató. A rövid tapogatók felületén mechano- és kemoreceptorok vannak, a hosszú tapogató végén fényérzékelő sejtek az ún. gödörszemben csoportosulnak. Izmos lábát nyálkamirigyekben gazdag bőrizomtömlő alkotja, alsó felülete a csúszótalp, benne a talpmirigy, melynek váladéka a test elején, a szájnyílás alatt folyik a csúszótalp alá, elősegítve az állat mozgását. A csiga mögött a megszáradt nyálka mászásnyom formájában marad meg. A láb belső részében gazdagon elágazó üregrendszert találunk, melyben testfolyadék kering. A hátoldal hámját vékony kutikula takarja. A feltekeredett zsigerzacskóban találhatók a belsőszervek, mint pl. tápcsatorna, ivarszervek, tüdő, szív, vese. A ház szájadékánál, a héj alatt, a láb és a zsigerzacskó között helyezkedik el a köpenyüreg, amit a köpeny határol. A köpenyüregük fala, a köpeny belső felszíne a légzőszerv, a tüdő. A zsigerzacskót külső vázként funkcionáló meszes héj védi. A héj termeléséért a köpeny fehér színű szegélyének mészmirigyei a felelősek. A ház folyamatosan gyarapszik az állat növekedési ütemének megfelelően. A héjat kívül a vékony héjhártya fedi, melynek anyaga fehérje, pigmentált, alatta vastag oszlopos réteg, aminek az anyaga CaCO3 (mész). 4
A héj tengelyében, a kanyarulatok belső szélének összenövése az oszlopot hozza létre, melyről az oszlopizom ered, ami veszély esetén visszahúzza az állatot a házába. A héj rendszertani bélyeg. Táplálkozás A csigák lehetnek növényevők, mint pl. az éti csiga, vagy ragadozók. A tápcsatorna a fejen található szájnyílással kezdődik, a zsigerzacskóban kanyarogva folytatódik, majd a köpenyszegélynél, a légzőnyílás alatt nyíló végbélnyílással végződik. A szájüreg alsó részén mozgatható reszelőnyelv, vele szemben a szájpadláson állkapocs található. A reszelőnyelv felszínén kitinből álló reszelő (radula) van, melyet jellemző alakú fogazat épít fel. Táplálék felvételekor az állat a raduláját és a vele szemben álló állkapcsot előrenyújtja, majd a táplálékot (pl. egy levél szélét) állkapcsával a radulára szorítja, így a levél egy részét leszakítva a szájüregbe húzza és lereszeli. A szájüregbe nyílik 2 nagy nyálmirigy, melyek váladékának köszönhetően már a szájban megkezdődik a keményítő emésztése. A szájüregből a táplálék a garatba, majd a nyelőcsőbe, onnan a gyomorba kerül, ahol az emésztőnedvek hatására tovább zajlik az emésztés. A következő bélszakasz a középbél, ahol folytatódik az emésztés, ill. megtörténik a megemésztett tápanyagok felszívása. A gyomor és a középbél határán nyílik a középbéli mirigy, amely a ház felső kanyarulataiban foglal helyet. Terjedelmes, sötétbarna színű mirigy, amely részt vesz az emésztőnedvek termelésében, fontos szerepe van a tápanyagok felszívódásában, raktározza a felszívott anyagokat, méregtelenít, kalciumraktár. Az utóbélben jelentős só- és vízvisszaszívás zajlik, így e bélszakasz részt vesz a bélsár kialakításában, tárolásában, ürítésében. 5
Légzés Kopoltyúval (elsődlegesen vízi) vagy tüdővel (másodlagosan vízi v. szárazföldi) lélegeznek. A légzőszervek a köpenyüregben (kopoltyú) vannak, ill. a köpenyüreg fala maga a légzőszerv (tüdő). A tüdő felszínén felületnagyobbító lécek vannak, ezekben futnak a tüdő erei. A légzőfelületet nagyszámú nyálkamirigy váladéka tartja állandóan nedvesen, ami a gázcsere szempontjából nélkülözhetetlen. A levegő a köpenyszegélyben elhelyezkedő légzőnyíláson keresztül jut a tüdőbe. Belégzés során a köpenyüreg térfogata nő, mivel az üreg alsó fala lesüllyed, kilégzéskor pedig felemelkedik. Továbbá, ha az állat a házából kibújik, köpenyüregének térfogata nő, ez tehát belégzést jelent. Keringés Nyílt keringési rendszere van, melynek központja a szívburokban elhelyezkedő szív. A szív két üregű, egy pitvarból és egy kamrából áll. A szívkamrából egyetlen vastag ér lép ki, az aorta, mely oxigénben dús vérnyirkot szállít a testbe, ahol kisebb artériákra oszlik. A kisebb artériákból a testfolyadék a szervek közötti üregekbe jut, itt megtörténik a gáz- és anyagcsere, majd innen a testfolyadék a vénás rendszerbe kerül. A vérnyirokban réz tartalmú oxigénszállító vegyület a hemocianin található, aminek köszönhetően a testfolyadék kékes színű. Kiválasztás Az éti csiga kiválasztószerve a páratlan vese, mely módosult vesécske, amely szorosan a szívburok mellett foglal helyet, kivezetőcsöve a köpenyüregbe torkollik. Működésére vízháztartást szabályozó hormonok hatnak. Száraz időben a vízvisszaszívás 100%-os is lehet, vagyis a csiga vizet nem ürít. A csigák még testük víztartalmának 50%-át kitevő vízvesztést is képesek elviselni. A csiga vízforrása egyrészt a nedves táplálék, de vízszükségletének zömét az állat bőrén keresztül fedezi. A bőr nyálkamirigyeinek váladéka erősen nedvszívó, a víz a nyálkaréteg közvetítésével a mirigyek nyílásán át jut a testbe. 6
Idegrendszer-érzékszervek Idegrendszere erősen központosodott dúcidegrendszer, melynek központja a garatideggyűrű, amit az agydúc és a garatalatti dúcok alkotnak. A garat alatti dúcok pl. a lábdúc a talp izomzatát működteti a zsigerdúc az emésztőkészüléket, ill. a szívet irányítja, a köpenydúc a légzőmozgásokat szabályozza, a fali dúc a táplálékfelvétel, ill. a párzás szabályozóközpontja. A csigák látószerve a hosszabbik tapogató végén található gödörszem, mely primitív alak- és színlátásra is alkalmas. A képlátás alapvetően az ízeltlábúak összetett szeme és a hólyagszem esetén válik lehetségessé. A rövidebb tapogató a szaglás és a tapintás szerve. Szaporodás Az éti csiga: Hímnős, belső megtermékenyítésű, közvetlen fejlődésű. Az ivarszervek a zsigerzacskó felső részében helyezkednek el, bonyolult felépítésűek, járulékos mirigyekkel állnak kapcsolatban. Párzáskor május július folyamán kölcsönösen termékenyítik meg egymást. A megtermékenyített, tápanyagokkal és a peteburkokkal körülvett kb. 40-60 petét a csiga talajba ásott gödörbe rakja le. Néhány hét alatt a kis csigák kikelnek, ezt követően 3-4 év elteltével válnak ivaréretté. Akár 6 éves korukig is élhetnek. További fajok Nagy meztelen csiga Éti csiga Pannon csiga 7
Fejlábúak A legnagyobbak és a legfejlettebbek (800 faj). Kizárólag tengeri ragadozók. Testtájaik a fej, lábak (karok), zsigerzacskó, ahol a fej és lábak összenőttek. A karokon tapadókorongok vannak (Nautilus - 90, tintahal -10, polip - 8). Héja kevés fajnak van (nautilusoknál kamrákra osztott), a tintahalnál maradványa a szépiacsont. A testüket kívülről a köpeny burkolja be. Köpenyüregbe nyílnak: o kopoltyú (gill), o végbélnyílás (anus), o ivarszerv (reproductive organ), o tintazacskó, amely a végbélbe torkollik (ink sac). A köpenyüreg nyílása a tölcsér. Rakétaelv alapján menekülnek, hirtelen nagy erővel vizet préselnek ki a köpenyüregből a tölcséren keresztül. Védekezés során tintazacskóból nagy mennyiségű barna folyadékot bocsátanak a vízbe. Karok tövében van a szájnyílás, körülötte 2 papagájcsőrre hasonlító állkapocs található. Váltivarúak, közvetlen fejlődésűek, elevenszülők, ill. ragadósanyagú petéket raknak. Fejlett idegrendszerük (központosult agy porcos tokban), hólyagszemük van (gerincesek). Rendkívüli színváltoztató képességgel rendelkeznek. A sejtek alakját és bennük a pigmentszemcsék eloszlását az idegrendszer és a hormonálisrendszer szabályozza. A színezet és változása egyrészt a menekülő vagy vadászó állat elrejtését szolgálja, másrészt a hangulat kifejezésére is alkalmas, a kommunikációban is fontos szerepet játszik. Főbb csoportjaik: Nautillusok (csigaházas polipok) élő kövületek, az ammoniták egyetlen fennmaradt rokonai. Tízkarúak (tintahalak, kalmárok) Nyolckarúak (polipok) Ammoniteszek o A puhatestűek egy kihalt ősi alosztálya. o A földtörténeti középkor szintjelzői. A relatív kormeghatározásra az tette alkalmassá az ammoniteszeket, hogy egykor tömegesen előfordultak a világ tengereiben, így szinte minden középkori üledékes kőzetben megtalálhatók. Az adott üledék "objektív" geológiai korát izotópos vizsgálatokkal határozták meg. 8
Nautilus Tintahal Polip Óriás kalmár 9
Kagylók Vízben élő állatok, mindenhol előfordulnak (35 000 faj). Aljzaton csúszkálnak. Fejsze alakú a lábuk (tolják előre magukat), zsigerzacskójuk van, de fejük nincs. Leegyszerűsödött testfelépítés életmód. A jelenleg ismert legidősebb állat a 405-410 éves kor elérésére is képes Arctica islandica tengeri kagyló A héj szerkezete Kívül héjhártya, alatta oszlopos réteg, legbelül gyöngyházréteg, melyet a felszínnel párhuzamos CaCO3 lapok alkotnak. Amennyiben a köpeny és a héj közé homokszem kerül, azt a köpeny gyöngyházréteggel vonja be koncentrikusan, ez a gyöngy (anyaga mész). Táplálkozás A vizet folyamatosan áramoltatja a köpenyüregében (csillós hám), a bevezető, ill. kivezető szifokon keresztül. A vizet megszűri ökológiai szerep -, kivonja belőle az oxigént és a szerves törmeléket. Szájnyílás a köpenyüregben található. Az utóbelet körbenövi a szív. A végbélnyílás a kivezető nyílás közelében van. Légzőrendszer Kopoltyúval végzik a gázcserét. Köpenyüregben két oldalt, lemezes szerkezetűek, csillós hámmal felszínükön. Szaporodás Váltivarúak, a megtermékenyítés a nőstények köpenyüregében történik a víz közvetítésével, 10
közvetett fejlődésűek, átalakulással fejlődnek, a héj nélküli lárvák egy ideig a nőstények köpenyüregében fejlődnek, majd kijutva, a már héjas lárvák halak bőrére kapaszkodva átmenetileg élősködővé válnak. Vándorkagyló Tavi kagyló Óriáskagyló 1m Sonkakagyló 11