Biologie animala - Notiuni introductive

Biologie animala - Notiuni introductive

Cuprins:

Ce este un animal?

Planul de organizare al corpului si simetria

Acelomate si celomate

Protostomieni si deuterostomieni

Simplu versus complex

Cuvantul animal vine de la "animale" (latina) care este un derivat al cuvantului "anima" care inseamna suflul vital (suflul vietii) sau suflet.

Au fost descrise mai mult de un milion de specii de animale si probabil ca urmeaza a fi identificate si altele. In Regnul Animal (Animalia) exista 35 increngaturi diferite. Animalele cele mai cunoscute noua sunt vertebratele (animale cu coloana vertebrala) care reprezinta doar ~5% dintre speciile regnului animal. Majoritatea animalelor sunt nevertebrate.

Ce este un animal?

Exista atat de multe forme (tipuri) diferite de animale, incat pentru orice definitie a animalelor, se gasesc exceptii. Totusi, exista anumite caracteristici care se aplica la majoritatea animalelor, si anume:

toate animalele sunt organisme pluricelulare;

toate animalele sunt organisme eucariote;

celulele din organismul animal au specializare functionala. La toate animalele (cu exceptia celor mai simple) celulele sunt organizate in tesuturi si tesuturile sunt organizate in organe si sisteme cu functii specifice;

animalele sunt exclusiv heterotrofe, intai ingera hrana, apoi o digera in interiorul corpului, de obicei in sistemul digestiv;

majoritatea animalelor sunt capabile de locomotie intr-o anumita perioada a ciclului lor de viata. Exista insa anumite animale, de exemplu buretii de mare (spongierii) care sunt atasati de substrat in stadiul adult;

majoritatea animalelor au organe de simt si sistem nervos bine dezvoltate si raspund la stimuli externi printr-un comportament adaptativ.

majoritatea animalelor se reproduc sexuat, ovulele fiind celule mari fara mobilitate si spermatozoizii fiind mici si flagelati. Oul sau zigotul trece printr-o serie de stadii embrionare inainte de a deveni larva sau puiet.

w

Se crede ca animalele isi au originea in protiste, posibil din flagelate.

w

Planul de organizare al corpului si simetria

Avand in vedere planul de organizare, se poate spune ca regnul animal poate fi impartit in doua grupe mari, si anume:

Parazoa (buretii) care sunt atat de diferiti de toate celelalte animale incat se pare ca nu sunt inruditi cu ele (nu au stat la originea nici unui alt grup de animale), si

Eumetazoa (toate celelalte animale). Acestea sunt clasificate mai departe pe baza simetriei corpului:

cele cu simetrie radiara - cnidarii si ctenoforii (ctenari), ei fiind inclusi in Ramura Radiata;

toate celelalte animale au simetrie bilaterala[*] (cel putin in stadiul larval) si apartin Ramurii Bilateralia.

Acelomate si celomate

Un sistem larg folosit pentru stabilirea relatiilor dintre grupele de animale se bazeaza pe tipul de celom (sau cavitate a corpului). Celomul este o cavitate plina cu lichid care se gaseste intre canalul alimentar (tubul digestiv) si peretele corpului. Prezenta sau absenta celomului, si tipul de celom difera la grupe diferite de animale - atat in ceea ce priveste structura lui cat si in ceea ce priveste modul in care se formeaza:

La cele mai simple eumetazoare (cnidarii si platelminti) corpul este un sac cu pereti dublii care delimiteaza o cavitate digestiva care are un singur orificiu catre exterior - gura. Nu exista o cavitate a corpului de aceea aceste animale se numesc acelomate.

Altele au o cavitate a corpului, dar este captusita cu mezoderm doar catre peretele corpului, si nu si in jurul tubului digestiv. Acestea se numesc pseudocelomate.

Animalele cu celom adevarat se numesc celomate. In acest caz celomul este captusit cu mezoderm atat catre peretele corpului cat si catre tubul digestiv. Animalele celomate au si mezentere, care sustin organele din interiorul celomului.

Pentru a intelege ce este un celom adevarat trebuie sa cunoastem originea embrionara a animalului. Majoritatea animalelor au structuri care deriva din 3 straturi tisulare embrionare, numite foite embrionare:

stratul extern, numit ectoderm, genereaza invelisurile externe ale corpului si sistemul nervos;

stratul intern, sau endoderm, captuseste tubul digestiv;

mezodermul, stratul mijlociu, se afla intre ectoderm si endoderm si genereaza majoritatea celorlalte structuri ale corpului, incluzand muschii, oasele, si sistemul circulator.

Animalele complexe au de obicei un plan structural de tipul tub in tub: tubul din centru (tubul digestiv) este captusit cu tesut derivat din endoderm si este deschis la ambele capete: gura si anus. Tubul din exterior sau peretele corpului este acoperit cu tesut derivat din ectoderm. Intre cele doua tuburi se gaseste o a doua cavitate: cavitatea corpului. Daca cavitatea corpului se dezvolta intre mezoderm si endoderm, se numeste pseudocelom. Daca se formeaza in interiorul mezodermului si este captusita complet cu mezoderm, cavitatea corpului este un celom adevarat.

Protostomieni si deuterostomieni

In functie de modul de dezvoltare embrionara, animalele se impart in doua grupe:

protostomienii si

deuterostomienii,

grupe ce reflecta doua linii evolutive principale.

Devreme in cursul dezvoltarii embrionare, un grup de celule se deplaseaza catre interior si formeaza un orificiu numit blastopor. La majoritatea molustelor, anelidelor si artropodelor, acest orificiu se transforma (devine) gura, aceste animale formeaza (reprezinta) protostomienii (proto = mai intai; stoma = gura).

La echinoderme (de exemplu stele de mare) si cordate (care includ si vertebratele), blastoporul devine anus, iar orificiul care devine gura apare mai tarziu in cursul dezvoltarii. Aceste animale sunt deuterostomienii (deutero = al doilea; stoma = gura).

O alta diferenta in dezvoltarea protostomienilor si deuterostomienilor este tipul de segmentare - primele diviziuni celulare ale embrionului:

la protostomieni soarta fiecarei celule embrionare este stabilita foarte devreme. De exemplu, daca primele 4 celule ale unui embrion de anelid sunt separate, fiecare celula se dezvolta doar in fix ¼ de larva;

la deuterostomieni, segmentarea nu este determinata: daca primele 4 celule ale unui embrion de stea de mare (de exemplu) sunt separate, fiecare celula este capabila sa formeze o larva mica, dar completa. Fiecare celula a embrionului timpuriu are potentialul de a se dezvolta intr-un organism intreg, viabil.

Mai mult, o alta diferenta intre dezvoltarea la protostomieni si deuterostomieni este modul in care se formeaza celomul:

la protostomieni, mezodermul se rupe si ruptura se largeste, formand o cavitate care devine celom. Aceasta modalitate de formare a celomului se numeste schizocelie si de aceea protostomienii se mai numesc schizocelomate.

la deuterostomieni, mezodermul se formeaza ca excrescente ale tubului digestiv in formare. In cele din urma, acestea se separa si formeaza "buzunare", cavitatea din interiorul acestor buzunare devine celomul. Acest tip de formare al celomului se numeste enterocelie, iar aceste animale se numesc si enterocelomate.

Simplu versus complex

In discutii despre diferitele grupe de animale, se folosesc termeni cum sunt:

inferior si superior,

simplu si complex, si

primitiv si evoluat.

Acesti termeni sunt foarte utili, dar a spune ca un grup este evoluat, complex sau superior nu inseamna ca este mai bun sau mai perfect decat alte grupe de animale, ei au mai degraba o utilitate in evaluarea comparativa a grupelor in sensul descris de relatiile evolutive ipotetice. Si anume, termenii inferior si superior se refera de obicei la nivelul de la care un anumit grup s-a desprins dintr-o linie evolutiva principala. Se considera, de exemplu, ca buretii si cnidarii sunt nevertebrate inferioare, pentru ca se crede ca au originea aproape de baza arborelui filogenetic al regnului animal. Cu toate acestea, nici buretii, nici cnidarii nu sunt primitivi in ceeea ce priveste toate caracteristicile morfologice sau fiziologice, ei fiind puternic specializati la modul lor particular de viata. De asemenea, termenii inferior si superior nu presupun ca grupele superioare au evoluat direct din grupe inferioare sau prin grupele inferioare.

Rezumatul cursului

Animalele sunt organisme eucariote, pluricelulare, heterotrofe care prezinta celule cu specializare functionala. In general sunt capabile de locomotie, cel putin intr-o anumita faza a ciclului lor de viata, se reproduc sexuat si pot sa raspunda la stimuli externi printr-un comportament adaptativ.

Animalele sunt consumatori care populeaza apele marine, apele dulci sau mediu terestru.

Animalele pot fi impartite in Parazoa si Eumetazoa; in Radiata sau Bilateralia; in celomate, pseudocelomate sau celomate; sau ca protostomieni si deuterostomieni.

w