Morfologija kimanjaka Morfologija podrazumeva strukturne odlike fenotipa Oblasti

Morfologija kičmanjaka Morfologija podrazumeva strukturne odlike fenotipa Oblasti proučavanja • oblik, veličina, prisustvo, položaj, struktura • Anatomija je deo morfologije (opisivanje unutrašnjih organa) • Funkcionalna morfologija • Vremenski okvir promena tokom ontogenije i filogenije • Evoluciona morfologija (procesi divergencije potomaka)

Teorija morfologije • Datira još od Aristotela (384 -322 p. n. e. ) – ‘’Delovi životinja’’ • Osnovna funkcija morfologije je deskripcija morfoloških celina, njihovo uporedno proučavanje i uspostavljanje prirode veza.

Najveći doprinos morfologiji Komparativni metod u morfologiji Osnov za prve generalizacije, kasnije i za homologije

Teorija morfologije • Morfološka celina uvek ima neku funkciju (kretanje, disanje, ishrana, čula. . . ). • Morfološke celine svih faza ontogenije jesu fenotip organizma. • Karakteristika se ogleda promenom svog stanja na vremenskoj skali ontogenije i filogenije.

Morfološke promene u filogeniji Primer povratka u vodu

Morfološke novine i staze Morfološke novine - u evolucionom pogledu nove strukture koje nemaju homologe parnjake u predačkoj vrsti a nisu homonomne nijednoj morfološkoj celini istog organizma (npr. novi organ – peraje kod kita, krilo slepog miša. . . ). Staza - odsustvo promena u morfološkoj organizaciji u dužem vremenskom periodu. Za životinje koje se nisu morfološki promenile tokom miliona godina kažemo da su živi fosili. Latimeria spp. Sphenodon spp.

Odnos veličine i oblika – izometrija Izometrijski rast - podrazumeva proporcionalno povećavanje svih morfoloških celina (delovi tela) u odnosnu na ukupno povećanje tela. Npr. ekstremiteti, glava, rep. . .

Odnos veličine i oblika – alometrija Različita stopa rasta i diferencijacije dovodi do promena u veličini i obliku morfoloških celina. alometrija - promene u veličini koje dovode do promene oblika morfoloških celina Alometrijski rast može se predstaviti relacijom: Y = b Xa X, Y - dimenzije koje se porede b, a - konstante

Heterohronija - anizometrija • Heterohronične promene – promene u kontrolnim parametrima koje dovode do menjanja ontogenetskih putanja potomačkih populacija u odnosu na predačke. oblik • osnovne odlike morfoloških celina 1. veličina 2. oblik 3. vreme diferencijacije veličina vreme diferencijacije

Heterohronične promene Heterohronija može delovati na nivou pojedinačnih morfoloških karaktera ili na nivou celog organizma. Rezultat su mutacija koje dovode do toga da rast svih delova tela ne prati ukuopno povećanje tela. Npr. kod ljudi glava novorođenčeta ne prati istom dinamikom povećavanje ekstremiteta u odnosu na telo. Dakle, postoji disproporcija.

Filogenetske promene veličine i oblika • Alometrijski rast u nekim slučajevima dovodi do promena u obliku morfološke celine koje mogu dati podlogu za nastanak novih vrsta. • Izolovanje takvih populacija kroz generacije stvoriće i genetičku barijeru i tako se specijski odvojiti od pretka ili sestrinske grupe.

Filogenetske promene veličine i oblika

Vrste heterohroničnih promena

Peramorfoza • Promene koje dovode do pojave novih fenotipova, tj. novih morfoloških karakteristike koje nisu postojale kod predaka. • U ovom slučaju se kod juvenilnih stupnjeva potomačkih grupa javljaju morfološke karakteristike adultnog stupnja predačke grupe. Veće razlike pokazuju adulti!

Pedomorfoza Ambystoma mabeei Uobičajeno je da su larve daždevnjaka akvatične i dišu pomoću eksternih škrga. Metamorfozom, adulti gube škrge i izlaze na kopno. Pedomorfoza podrazumeva heterociklične promene kod potomaka pri kojim se u većoj ili manjoj meri kod adulta zadržavaju juvenilne morfološke karakteristike predaka.

Pedomorfoza: neotenija Kod vrste Necturus maculosus adulti ne gube škrge i kao polno zreli ceo život provode u vodi. Neotenija je poznata i kod čovečje ribice Proteus anguinus. Pretpostavka: pedomorfoza je mehanizam gubitka adultne faze ontogenetskog razvića (premošćavanje jaza larva-adult). Ovo predstavlja dominantnu hipotezu o nastanku kičmenjaka i odvajanju od hordata kao predačke grupe sa izrazitim stupnjevima larva i adulta.

Funkcija i biološka uloga morfoloških celina Funkcija – lokomocija Biološke uloge - plivanje, kretanje u različitim terestričnim uslovima, letenje (aktivno i pasivno)

Homologija Organ ili struktura koja postoji kod dve ili više različitih vrsta, a koja vodi poreklo od zajedničkog pretka naziva se homologna. Ta struktura ne mora imati istu funkciju kod tih vrsta. Klasičan primer homologije je kod skeletnih komponenti vertebrata. Serijska homologija: pršljenovi

Analogija Suprotno, struktura koja kod različitih vrsta služi istoj svrsi , ali ne potiče od zajedničkog pretka zove se analogna. Primer su krila insekata, pterosaura, ptica ili slepog miša.

Primitivnost morfoloških odlika • Pleziomorfno stanje je primitivno stanje nekog karaktera, tj. karaktera koji se nije mnogo promenio u odnosu na zajedničkog pretka (notohorda). • Apomorfno stanje karaktera je sekundarno, odnosno izvedeno stanje (krila slepog miša, peraja kod kitova. . . ). • Sinapomorfno stanje je zajedničko prisustvo istih karaktera kod neke grupe. Ukazuje na monofiletsko poreklo te grupe (parni ekstremiteti). • primitivnost se iskazuje samo na osnovu poredjenja neke vrste ili dela njenog tela u odnosu na druge grupe iste filogenetske linije:

Polypterus senegalus ribe Sphenodon punctatus Ornithorhynchus anatinus sisari gmizavci

Generalizacija i specijalizacija • Generalizovano stanje je stanje nekog karaktera iz koga su nastala različita izvedena stanja. Npr: petoprstost Eutheria. Evolucioni trend • Specijalizovano stanje je izvedeno stanje karaktera (apomorfno) sekundarno stanje. Kopita i papci, krila ptica i slepih miševa.

Regionalna diferencija • Telesni regioni kičmenjaka: 1. glava 2. trup 3. rep • Karakteristike hordata: 1. notohorda 2. nervna cev 3. škržni prorezi

Regionalna diferencija • Osnovne karakteristike kičmenjaka: 1. bilateralna simetrija 2. celom 3. endoskelet mezodermalnog porekla - lobanja (cranium) i kičma (vertebra columnaris) 4. parni i neparni ekstremiteti 5. cefalizacija 6. centralni nervni sistem – mozak (encephalon) i kičmena moždina (medulla spinalis) 7. metamerija nekih delova tela (mišići) 8. povećan broj gena u genomu

Organski sistemi 1. kožni sistem (višeslojna, žlezde, skeletni elementi, derivati kože) 2. čula (olfaktorna, akustička, fotoreceptorna, taktilna. . . ) 3. nervni sistem + neuroendokrini sistem 4. skeletni sistem (kožni, endoskelet i hrskavica) 5. mišićni sistem (visceralna i somatička muskulatura) 6. digestivni sistem (crevni kanal + akcesorne žlezde) 7. respiratorni sistem (unutrašnje škrge i pluća) 8. cirkulatorni sistem (krvni i limfni) 9. ekskretorni sistem (bubrezi, kloaka ili mokraćna bešika) 10. reproduktivni sistem (gonade, kloaka ili urogenitalni sisnus)

Klasifikacija kičmenjaka Phylum Chordata (Sub)Phylum Hemichordata Subphylum Urochordata - Tunicata Subphylum Cephalochordata Subphylum Vertebrata

Klasifikacija kičmenjaka Subphylum Vertebrata Superclassis Agnatha Classis Cyclostomata Superclassis Gnathostomata Pisces! Tetrapoda!

Klasifikacija kičmenjaka Classis Chondrichthyes Subclassis Elasmobranchii Ordo Batodei Ordo Selachii Subclassis Holocephali Ordo Chimaeriformes

Klasifikacija kičmenjaka Classis Osteichthyes Subclassis Actinopterygii zrakoperke Subclassis Sarcopterygii Ordo Crossopterygii šakoperke Ordo Dipnoi plućašice

Klasifikacija kičmenjaka Subclassis Actinopterygii Infraclassis Chondrostei štitonoše Infraclassis Holostei Infraclassis Teleostei košljoribe

Klasifikacija kičmenjaka Classis Amphibia Subclassis Labyrinthodontia Ordo Gymnophiona beznogi vodozemci Subclassis Lepospondylii Subclassis Microsauria Ordo Caudata repati vodozemci Subclassis Lyssamphibia Ordo Anura Bezrepi vodozemci

Klasifikacija kičmenjaka Classis Reptilia Subclassis Anapsida prvobitni preci sisara, kornjače Infraclassis Lepidosauria tautare, gušteri, zmije Subclassis Diapsida Subclassis Euryapsida vodeni gmizavci Infraclassis Archosauria leteći gmizavci, dinosauri, krokodili Subclassis Synapsida preci sisara

Klasifikacija kičmenjaka Classis Aves Subclassis Neornithes savremene ptice Superordo Palaeognathae Superordo Neognathae

Klasifikacija kičmenjaka Classis Mammalia Subclassis Prototheria sisari sa kloakom Infraclassis Metatheria torbari Subclassis Theria Infraclassis Eutheria placentalni sisari