BEZKRĘGOWCE: CHARAKTERYSTYKA, KLASYFIKACJA, PRZYKŁADY, SYSTEMY - BIOLOGIA

W bezkręgowce są obfite i zróżnicowana grupa zwierząt, które kręgi. Chociaż liczba może wydawać się bardzo duża, ponieważ dobrze znamy kręgowce, bezkręgowce stanowią ponad 90% wszystkich gatunków zwierząt na naszej planecie.

Ze względu na brak kręgosłupa, który pomaga im utrzymać ciężar ciała, bezkręgowce nie mogą osiągnąć dużych rozmiarów (tylko niektóre bezkręgowce morskie mogą osiągać ponad metr długości), w przeciwieństwie do tego, co obserwujemy u kręgowców .

Zdjęcie chrząszcza, bezkręgowca z grupy stawonogów (fot. Monikasmigielska na www.pixabay.com)

Bezkręgowce można znaleźć prawie wszędzie na ziemi, jakie można sobie wyobrazić; w rzeczywistości słynny biolog EO Wilson sklasyfikował je jako „małe rzeczy biegające po świecie”, chociaż nie wszystkie są małe i nie wszystkie biegają, wielu pływa, inni latają, a wiele innych czołga się po powierzchniach.

W tej grupie możemy znaleźć stworzenia tak różne, jak między innymi motyle i ślimaki, pająki i pszczoły, rozgwiazdy i dżdżownice, a wszystkie one są niezbędną częścią życia wszystkich elementów w ekosystemie.

Bezkręgowce to najstarsze i najliczniejsze zwierzęta na Ziemi. Wiadomo, że z 3 milionów żywych i obecnie znanych gatunków około 2 miliony to tylko bezkręgowce.

Jednak naukowcy szacują, że na planecie jest około 7 milionów gatunków bezkręgowców, co oznacza, że człowiek zna tylko mniej niż połowę z nich.

Charakterystyka bezkręgowców

Motyl monarcha, bezkręgowiec

Bezkręgowce to niezwykle zróżnicowana grupa zwierząt. W ten sposób spotykają się zwierzęta tak różne, jak na przykład mucha i meduza morska, więc trudno jest wskazać wspólne cechy, które są między nimi wspólne. Jednak oto mała lista najbardziej wyróżniających się:

- Są organizmami eukariotycznymi, więc ich komórki oprócz jądra otaczającego materiał genetyczny (DNA) mają wewnętrzne układy błoniaste i inne funkcjonalne przedziały.

- Zbudowane są z komórek zwierzęcych, to znaczy nie mają organelli z pigmentami takimi jak chlorofil i mają odsłoniętą błonę komórkową (bez towarzyszącej ściany komórkowej).

- W większości są to organizmy wielokomórkowe.

- Są organizmami heterotroficznymi, ponieważ potrzebują pozyskiwać energię i węgiel z innych organizmów (materii organicznej) i nie są w stanie samodzielnie wytwarzać pożywienia.

- Nie mają żadnego podparcia ani wewnętrznego szkieletu, czy to kręgów, kręgosłupa, szkieletu chrzęstnego ani żadnej innej konstrukcji wsporczej. Wewnątrz mają tylko płyny, wnęki lub narządy, w zależności od gatunku.

- Bez kości i kręgów ich ciała nie są w stanie utrzymać dużej wagi i dlatego nie osiągają dużych rozmiarów. Tylko niektóre bezkręgowce morskie mogą osiągać kilka metrów długości, ponieważ mniejsza gęstość wody pomaga im utrzymać większą wagę.

- Bezkręgowce znajdują się na pierwszych szczeblach łańcucha pokarmowego, ponieważ żywią się roślinami i innymi bezkręgowcami, służąc jako pokarm dla kręgowców, takich jak ryby, płazy, gady, ptaki i ssaki.

- W tej grupie są najbardziej różnorodne, piękne i uderzające formy zwierząt, niektóre nawet niewyobrażalne dla kreatywności ludzi.

- Są to najliczniejsze zwierzęta w każdym ekosystemie, w których może istnieć życie na świecie.

Klasyfikacja: rodzaje bezkręgowców

Klasyfikacja zwierząt jako „bezkręgowce” nie jest w rzeczywistości prawidłową klasyfikacją taksonomiczną, ponieważ nie ma wspólnego przodka, który odnosiłby się do wszystkich grup różnych organizmów znajdujących się w tej grupie zwierząt.

Jednak na kursach zoologicznych często rozróżnia się kręgowce i bezkręgowce, aby ułatwić ich badanie.

Aby mieć mniej więcej wyobrażenie o złożoności i różnorodności występującej wśród bezkręgowców, należy pamiętać, że zbiór zawiera, w zależności od zastosowanego systemu klasyfikacji, około 30 różnych typów. Oto lista 21 najpopularniejszych typów:

- Poriferous (gromada Porifera)

Zdjęcie morskiej zielonej gąbki (źródło: Steve Rupp, National Science Foundation / Public domain, za pośrednictwem Wikimedia Commons)

Są to zwierzęta wodne w kształcie gąbki. Do tej pory sklasyfikowano około 9 tysięcy gatunków. Żywią się poprzez filtrację wody, w której żyją, w ten sposób zatrzymując cząsteczki, małe larwy innych zwierząt lub substraty uwięzione w ich porowatych ciałach.

- Placozoa (rodzaj Placozoa)

Mają kształt płaskich dysków i znanych jest tylko około 100 gatunków. Są mało zbadane, ale wiadomo, że w większości są to gatunki morskie, mikroskopijne i płaskie.

Mają bardzo prostą organizację ciała, ponieważ nie mają wyspecjalizowanych narządów lub tkanek do wykonywania określonych funkcji. Uważa się, że żywią się algami, larwami, pierwotniakami i innymi mikroskopijnymi organizmami.

Są to zwierzęta morskie bardzo podobne do meduz; Są galaretowate i mają macki i rzęski. Zostały one mało zbadane, więc obecnie znanych jest niewiele ponad 150 gatunków.

Są to zwierzęta mięsożerne, które żywią się planktonem, małymi rybami, larwami innych zwierząt itp. Zwykle żyją na dnie oceanów.

- Cnidarians (rodzaj Cnidaria)

Zdjęcie meduzy, typ Cnidarian (Zdjęcie: Samuele Schirò na www.pixabay.com)

Wszystkie „prawdziwe” meduzy, korale i ukwiały należą do tej krawędzi. Są to w większości organizmy morskie i znanych jest około 11 tysięcy gatunków.

Wszystkie gatunki z gromady mają komórki żądlące zwane „cnidocytami”, które są używane do paraliżowania i łapania ofiary, którą się żywią.

- Nemerteos (rodzaj Nemertea)

Są to głównie robaki morskie, chociaż niektóre gatunki można znaleźć w jeziorach, rzekach i pod ziemią. Wszystkie żywią się małymi bezkręgowcami przez trąbkę.

Gatunki morskie z tej gromady mogą osiągać kilkanaście metrów długości. Do tej pory w tej grupie opisano około 2000 gatunków.

- Płazińce (gromada Platyhelminthes)

Zdjęcie płazińca z Morza Śródziemnego (źródło: PervyPirate / Public domain, za Wikimedia Commons)

Są to płazińce żyjące w środowisku wodnym lub bardzo wilgotnym. Są to zwierzęta mięsożerne, które żywią się małymi owadami i larwami. Niektóre są pasożytami kręgowców. W ramach tej grupy sklasyfikowano około 21 tysięcy różnych gatunków.

- Gnatostomúlidos (rodzaj Gnathostomulida)

Jest to również grupa małych robaków (od 0,1 mm do 20 mm). Żyją na ziemi, zwłaszcza w miejscach, które mają obfitą warstwę organiczną; mogą przetrwać bez tlenu i żywią się korzeniami, grzybami i innymi mikroorganizmami. Opisano około 150 gatunków.

- Nematomorphs (rodzaj Nematomorpha)

Jest to grupa małych robaków, z których wiele jest pasożytami kręgowców. Mierzą od 2 do 10 cm długości. W tej grupie znanych jest około 500 gatunków, wszystkie pasożytnicze. Żywią się powierzchnią swoich ciał, wykorzystując pożywienie już strawione przez gospodarzy.

- nicienie (gromada Nematoda)

Schemat ciała nicieni Ancylostoma duodenale (źródło: Servier Medical Art / CC BY (https://creativecommons.org/licenses/by/2.0) przez Wikimedia Commons)

Organizmy te są powszechnie znane jako „cylindryczne robaki”, ponieważ ich ciało przypomina kiełbasę. W grupie występuje wiele gatunków wodnych, ale są też lądowe lub pasożytnicze gatunki kręgowców. Znanych jest około 30 tysięcy gatunków.

- Quinorrincos (rodzaj Kinorhyncha)

Uważa się je za „mikroby morskie”, które są częścią planktonu. Występują powszechnie w pobliżu piaszczystego lub błotnistego dna oceanów. Ich ciało jest podzielone na segmenty i żywią się pierwotniakami i jednokomórkowymi glonami. Obecnie znanych jest około 400 gatunków.

- Gastroticos (filo Gastrotricha)

Są to organizmy o małych cylindrycznych ciałach, których ciała pokryte są rzęskami i żywią się materią organiczną, larwami, glonami, pierwotniakami i cząsteczkami unoszącymi się w zbiornikach wodnych, w których żyją. Znanych jest około 500 gatunków.

- Wrotki (gromada Rotifera)

Są to mikroby na wiele różnych sposobów, podobne do owadów. Żyją w wilgotnym środowisku słodkowodnym i mierzą od 0,5 mm do kilku centymetrów (największe).

Żywią się pierwotniakami, algami i innymi mikroorganizmami w swoim środowisku. Znanych jest około 2 tysięcy różnych gatunków.

- Entoproctos (Entoprocta phylum)

Są to mikroskopijne zwierzęta wodne, które mają kształt polipów lub ukwiałów. Są siedzące (nieruchome) i mają filtrującą „koronę” złożoną z rzęsek, którymi żywią się na unoszących się w środku podłożach. Opisano około 20 różnych gatunków.

- Acantocephala (rodzaj Acanthocephala)

Acanthocephalus to pasożytnicze robaki kręgowców. Posiadają specjalną trąbkę, która przylega do ścian jelit kręgowców, na których pasożytują.

Te bezkręgowce żywią się poprzez wchłanianie pokarmu już strawionego przez ich żywicieli poprzez ich powłokę (tkankę, która je pokrywa), aw taksonomach zwierząt rozpoznają mniej więcej tysiąc ich gatunków.

- mięczaki (gromada mięczaków)

Zdjęcie mięczaka ślimakopodobnego (zdjęcie: Michael Strobel na www.pixabay.com)

Do tej grupy należą ślimaki, ośmiornice, kalmary, ostrygi, małże, ślimaki nagie i inne. Większość z nich to zwierzęta mięsożerne lub żywiące się materią organiczną poprzez filtrację z powierzchni ciała. W tej grupie sklasyfikowano około 100 000 gatunków.

- stawonogi (gromada Arthropoda)

Zdjęcie niektórych mrówek, gatunku bezkręgowca z gromady stawonogów (Zdjęcie: monsterpong09 na www.pixabay.com)

To największa i najbardziej zróżnicowana grupa zwierząt na ziemi: znanych jest ponad 1 milion różnych gatunków. W obrębie tej gromady klasyfikowane są wszystkie owady, pajęczaki, mięczaki, myriapody (stonogi) i wiele innych. Różnią się znacznie wielkością, kształtem, życiem i cyklem karmienia.

- Onychophores (rodzaj Onychophora)

Zdjęcie onychofora z Peru (źródło: Thomas Stromberg / domena publiczna, za Wikimedia Commons)

Te zwierzęta wyglądają jak robaki z nogami lub ślimaki z nogami. Żyją na bardzo wilgotnych obszarach lądowych; Nocują i żywią się małymi bezkręgowcami. Większość żyje tylko w obszarach tropikalnych. Obecnie znanych jest około 200 różnych gatunków.

- Annelidae (gromada Annelida)

Zdjęcie dżdżownicy, pierścienicy (Zdjęcie: Wolfgang Eckert na www.pixabay.com)

Annelidy to podzielone na segmenty robaki występujące pod ziemią lub w oceanach. Być może najbardziej znanym zwierzęciem z tej grupy jest dżdżownica.

Zwierzęta te mają bardzo zróżnicowane nawyki żywieniowe: niektóre karmią filtr, inne mięsożerne, a inne żywią się materią organiczną znajdującą się w glebie. Opisano mniej więcej 15 tysięcy różnych gatunków pierścienic.

- Bryozoans (rodzaj Bryozoa)

Są karmnikami filtrującymi, które tworzą małe kolonie polipów. Są wodne i siedzące, ponieważ żyją przywiązane do podłoża. Mają rodzaj wyspecjalizowanych „macek”, które filtrują małe substancje organiczne z wody, którą się żywią. Istnieje około 6 tysięcy gatunków.

- Priapulids (Priapulida phylum)

Są to również robaki morskie, które żyją na dnie dna morskiego. Odsłaniają tylko przednią część ciała, w której mają wyspecjalizowane narządy do filtracji.

Żywią się planktonem i zawiesiną organiczną. Obecnie znanych jest tylko około 50 gatunków.

- Hemichordates (rodzaj Hemichordata)

Kolejna grupa robaków morskich żyjących w pobliżu wybrzeża. Znane są jako „hemichordates”, ponieważ stanowią pierwszy objaw kręgosłupa. Mają coś w rodzaju gardła, którym mogą się pożywić, filtrując wodę oceanu. Rozpoznano co najmniej 150 gatunków.

Przykłady gatunków bezkręgowców

Wspólna czarna mrówka (

Niemal we wszystkich miastach, miasteczkach i przysiółkach świata można spotkać małych mieszkańców, którzy niosą szczękami małe okruchy jedzenia, chipsy chlebowe, kawałki liści itp. To zwykłe mrówki, które należą do gromady stawonogów.

Zdjęcie okazu L. niger (źródło: Python (Peter Rühr) / CC BY (https://creativecommons.org/licenses/by/3.0) via Wikimedia Commons)

Mrówki żyją w koloniach milionów osobników. Kolonie te są „społeczeństwami”, w których można zaobserwować różne kasty jednostek:

- są pracownicy, którzy są odpowiedzialni za dostarczanie żywności za granicę

- Jest królowa, która jest odpowiedzialna za składanie jaj, między innymi w celu wygenerowania nowych osobników dla kolonii.

Gigantyczna kałamarnica z Antarktydy (

Kałamarnica olbrzymia to mięczaki żyjące głęboko w oceanie. Żywią się rybami, meduzami, żółwiami i każdym zwierzęciem wielkości, którą może pożreć, i mają niesamowitą zdolność komunikowania się ze sobą poprzez zmianę koloru ich ciał.

Graficzny schemat ciała gigantycznej kałamarnicy (źródło: Rcidte / Public domain, za pośrednictwem Wikimedia Commons)

Gigantyczna kałamarnica z Antarktydy może osiągnąć nawet 5 metrów długości, a na filmach obserwowano zjadanie tych mięczaków przez wieloryby. Uważa się, że ten gatunek mięczaka zainspirował opowieści o „Krakenie” z greckiej mitologii.

Osa morska lub meduza kubełkowa (

Ten organizm należy do gromady Cnidaria i jest najbardziej trującym zwierzęciem, jakie istnieje na powierzchni ziemi. Został zaobserwowany na wielu australijskich wybrzeżach. Jego dzwonek jest wielkości paznokcia, a macki mogą osiągać nawet 80 cm długości.

Zdjęcie osy morskiej (źródło: Guido Gautsch, Melbourne, Australia / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/2.0) przez Wikimedia Commons)

Żywi się małymi rybami, które są uwięzione w jego mackach i dopiero niedawno udało się zrozumieć, jakie składniki zapewniają taką śmiertelność jej jadowi.

Dziś wiadomo, że przynajmniej u ludzi jej jad powoduje niewydolność serca i choroby na poziomie krwinek.

Układ nerwowy bezkręgowców

Układ nerwowy bezkręgowców jest dość „prymitywny”, z godnymi uwagi wyjątkami, na przykład u wielu gatunków mięczaków i stawonogów. Jak każdy układ nerwowy odpowiada za reagowanie na bodźce odbierane przez narządy zmysłów tych zwierząt.

Istnieją gromady, takie jak stawonogi i mięczaki, w których występują układy nerwowe z dobrze zdefiniowanymi synapsami, z prymitywnym typem mózgu, do którego docierają sygnały z zewnętrznych bodźców w celu ich przetworzenia przed udzieleniem odpowiedzi.

Te „węzły centralne” zwykle grupują różne zmysły zwierzęcia, takie jak wzrok, smak i węch. Ponieważ zmysły te są „gromadzone” bardzo blisko tego, co byłoby ośrodkowym układem nerwowym, niektórzy autorzy uważają, że można powiedzieć, że niektóre bezkręgowce mają głowy.

Z drugiej strony inne bezkręgowce mają znacznie bardziej podstawowy układ nerwowy niż system scentralizowany, ponieważ ich narządy zmysłów są rozmieszczone w całym ciele i są przystosowane do odbierania bodźców w prawie każdym kierunku w ich środowisku, tak że działają autonomicznie.

Oznacza to, że bodźce nie trafiają do centralnego regionu, który analizuje je w celu udzielenia odpowiedzi, ale zamiast tego bodziec jest wychwytywany przez receptory, a układ nerwowy odpowiada autonomicznie lub natychmiast, bez oceny, czy reprezentuje zagrożenie lub korzyść dla zwierzęcia.

Układ krążenia bezkręgowców

U bezkręgowców obserwujemy dwa typy układu krążenia:

- zamknięty układ krążenia i

- otwarty układ krążenia

W obu systemach transportowany jest płyn lub „krew”, która jest odpowiedzialna za przeprowadzenie wymiany gazowej z otoczeniem, czyli wydalenie odpadów gazowych i pozyskanie tlenu dla komórek organizmu.

Zamknięty układ krążenia

Zamknięte układy krążenia oddzielają krew lub płyny krążeniowe od innych płynów w organizmie.

Ciecz ta przemieszcza się „rurami” do narządów lub wyspecjalizowanych miejsc oddychania, miejsc o strukturze o niewielkiej odporności na wnikanie tlenu do krwi lub płynu krążeniowego.

Tego typu układy krążenia są typowe dla zwierząt, które mają wysoko rozwinięte jamy ciała, to znaczy mają określoną przestrzeń w swoim ciele dla każdego układu z osobna. Możemy to zaobserwować na przykład u robaka i ośmiornicy.

Otwarty układ krążenia

Otwarty układ krążenia nie rozdziela płynów ustrojowych do jednej jamy, a krew nie jest transportowana rurami rozprowadzonymi po całym ciele, więc w pewnym momencie mieszają się odpady, strawiony pokarm i „krew” , nawet częściowo.

Ten rodzaj systemu nakłada poważne ograniczenia na wielkość ciała, ponieważ transport płynów z jednego miejsca do drugiego w środku wymaga dużo energii. Jest typowy dla zwierząt, takich jak owady, małże i inne.

Układ pokarmowy i wydalniczy bezkręgowców

Wśród bezkręgowców występuje duża różnorodność układów pokarmowych. Jednak wiele z tych zwierząt podejmuje szereg „podstawowych” i typowych kroków, aby wyżywić się i aktywować swój układ pokarmowy. Lokalizują, selekcjonują i chwytają zdobycz, aby później ją strawić i przyswoić składniki odżywcze.

Pamiętaj, że trawienie to proces, w którym żywność jest rozkładana w celu przyswojenia jej przez komórki.

Wiele bezkręgowców przeprowadza pozaustrojowe przedtrawienie (poza ciałem) dzięki swojej zdolności do wstrzykiwania substancji lub mikroorganizmów, tak aby degradowały lub „przewidywały” swój pokarm przed jego spożyciem.

- zaangażowane struktury

Ogólnie rzecz biorąc, wszystkie bezkręgowce mają jakiś rodzaj wewnętrznego przewodu pokarmowego lub przewodu, przez który przechodzi ich pokarm po spożyciu.

Pojedyncze otwarcie

W niektórych grupach, na przykład parzydełkowce i płazińce, istnieje tylko jeden otwór, przez który niestrawione resztki pokarmu są połykane i usuwane lub wydalane; prościej mówiąc, odbyt i usta składają się z tego samego otworu.

Dwa otwory

Inne bezkręgowce mają oddzielny odbyt i usta, to znaczy mają otwór, przez który jedzą pokarm, a drugi, aby wydalać odpady metaboliczne i resztki jedzenia, które nie są trawione i wykorzystywane przez ich organizm.

Posiadanie dwóch oddzielnych otworów do karmienia i wydalania zapewnia tym zwierzętom ogromne korzyści ewolucyjne, ponieważ w otworze pełniącym funkcję "pyska" mogą mieć oddzielne i wyspecjalizowane obszary lub wnęki do mielenia, wydzielania płynów, przechowywania, trawienie i wchłanianie składników odżywczych.

Podobnie, po przyswojeniu składników odżywczych, odpady mogą być wydalane niezależnie od spożytej nowej żywności, unikając zanieczyszczenia lub ponownego obiegu już strawionej żywności.

Układ oddechowy bezkręgowców

Tlen (O2) jest niezbędny do oddychania komórkowego wszystkich bezkręgowców tlenowych, ponieważ niewiele bezkręgowców może przeżyć przez długi czas w warunkach beztlenowych (bez tlenu), zmniejszając ich metabolizm i wykonując rodzaj oddychania beztlenowego.

Wszystkie bezkręgowce pobierają tlen ze środowiska i jednocześnie uwalniają dwutlenek węgla (CO ₂ ).

Wymiana gazowa u bezkręgowców przebiega według wspólnych zasad wszystkich zwierząt, pomimo faktu, że pewne modyfikacje strukturalne służą usprawnieniu procesu w różnych warunkach, w których żyje każdy gatunek.

Wszystkie strategie koncentrują się na podstawowej zasadzie przybliżania środowiska, czy to wody, czy powietrza, do płynu ustrojowego (krwi lub podobnego płynu), tak aby oba oddziaływały oddzielone jedynie cienką mokrą membraną, która umożliwia wymianę gazową miejsca do innego.

Innymi słowy: tlen (O ₂ ) może dostać się do płynu ustrojowego, podczas gdy dwutlenek węgla (CO ₂ ) go opuszcza. Membrana musi być zawsze mokra, aby gazy rozpuszczone w cieczy, która je transportuje, mogły „przejść” lub dyfundować z jednego miejsca do drugiego.

Dyfuzja gazów zawsze zależy od ich względnych stężeń między dwoma stykającymi się przedziałami, to znaczy od ilości jednego i drugiego, które znajdują się po obu stronach membrany. Gradienty te są utrzymywane przez układ krążenia.

Gradienty dyfuzji

Gaz o najwyższym stężeniu będzie zawsze transportowany do obszaru, w którym jego stężenie jest niższe. W ten sposób odtleniona krew obciążona dwutlenkiem węgla uwalnia go do płynu pozaustrojowego i jest obciążona tlenem, który w tym ostatnim jest w wyższym stężeniu.

Kiedy dochodzi do tej wymiany, układ krążenia „przepycha” natlenioną krew przez organizm, która dotlenia narządy lub tkanki organizmu. Kiedy transportowana jest część natlenionej krwi, jej miejsce zajmuje nowa odtleniona krew, wypełniona CO2, powtarzając w ten sposób proces.

Z tego wszystkiego wynika, że podobnie jak u kręgowców, układ oddechowy i układ krążenia są ze sobą ściśle powiązane, ponieważ krew lub płyn wewnętrzny jest odpowiedzialny za transport gazów w całym ciele.

Bibliografia

Brusca, RC, & Brusca, GJ (2003). Bezkręgowce (nr QL 362. B78 2003). Basingstoke.
Hickman, CP, Roberts, LS, Hickman, FM i Hickman, CP (1984). Zintegrowane zasady zoologii (nr Sirsi) i9780801621734).
Kotpal, RL (2012). Współczesny podręcznik zoologii: bezkręgowce. Publikacje Rastogi.
Pechenik, JA (2010). Biologia bezkręgowców (nr 592 P3).
Tasch, P. (1973). Paleobiologia bezkręgowców: wyszukiwanie danych z zapisu kopalnego (Vol. 25, s. 946). Nowy Jork: Wiley.
Wilson, EO (2001). Socjobiologia.

BEZKRĘGOWCE: CHARAKTERYSTYKA, KLASYFIKACJA, PRZYKŁADY, SYSTEMY - BIOLOGIA - 2026