Základy biologie obojživelníků a plazů. Pavel Široký Ústav biologie a chorob volně žijících zvířat

Transkript

1 Základy biologie obojživelníků a plazů Pavel Široký Ústav biologie a chorob volně žijících zvířat

2 Upozornění Tento soubor obsahuje obrázky z internetu a knih, u nichž nebyl vyžádán souhlas autora či vydavatele ke zveřejnění. Z tohoto důvodu je určen pouze pro interní potřebu studentů VFU Brno v rámci přípravy ke zkoušce ze zoologie. Další šíření tohoto souboru je zakázáno.

3 Obojživelníci a plazi Charakteristika Systematické členění Způsob života Evoluční význam Pozice v ekosystémech Ochrana a ohrožení Veterinární hlediska

4 Charakteristika třídy Amphibia Nepřímý vývoj larvální stádia, většinou ve vodě Srdce - 2 předsíně a 1 komoru, žilní splav, srdeční násadec Holá kůže, slabě rohovatící s množstvím žláz - kožní dýchání Musculus elevator bulbi Pedicelátní chrup z Gaislera (1983)

5 Znaky společné s nižšími obratlovci Chybí zárodečné obaly (Anamnia) Rozmnožování vázáno na vodu Vnější oplození Larvální stádia (pulci) dýchají žábrami Proudový orgán Znaky společné s vyššími obratlovci Čtvernožci většina forem má končetiny ve formě noh Dospělci dýchají plícemi Méně zřetelná segmentace těla

6 Třída: Amphibia systematické členění Ř: Gymnophiona (červoři) 6:50:170 Ř: Caudata (ocasatí) 10:54:420 Ř: Anura (žáby) ±20:218:4200

7 Amphibia - morfologie Kůže permeabilní, silně vaskularizovaná, vlhká Kostra žebra redukovaná, sternum Svaly nižší stupeň segmentace CNS tectum, archipallium, 10 párů mozkových nervů Smysly zrak, sluch a čich Oběhový aparát u larev podobný rybám, při metamorfóze prodělává výrazné ontogenetické změny Vylučování u larev předledviny (pronefros), amonotelní, po metamorfóze prvoledviny (mezonefros), ureotelní, moč hypo- nebo izotonická

8 Amphibia kožní žlázy

9 Amphibia - skelet z Gaislera (1983)

10 Amphibia dýchání Kombinace více způsobů U larev externí nebo interní žábry Na celkovém dýchání se podílí Plíce Žábry Kůže Sliznice z Portera (1972)

11 Amphibia hlasový orgán žab Funkce vokalizace Teritoriální Svolávací Mezidruhová bariéra Rozdíly lze využít v taxonomii z Portera (1972)

12 Vokalizace žab - záznam Způsob Kmitočet Modulace Trvání

13 Hlasový orgán žab rezonanční měchýřky

14 Amphibia - reprodukce Anura Vnější oplození vajíček vylučovaným spermatem samce Obvyklý je tzv. amplexus typické uchopení samice samcem

15 Typy snůšek Amphibia reprodukce Různé způsoby odkládání vajíček Do vody Na rostliny Na předměty v blízkosti vody Do půdy Přenášení vajíček na těle

16 Rodičovská péče Amphibia - reprodukce Úprava rozmnožovacích míst Péče o snůšku Krmení pulců Přenášení potomstva Trvalé Dočasné Vývoj pulce Žábry, ústní ústrojí Nejprve zadní končetiny, pak přední končetiny Rozvoj plic, opuštění vody - metamorfóza z Moravce (1999)

17 Amphibia - reprodukce Caudata Vnější oplození vajíčka i larvy ve vodě (méně časté) Vnitřní oplození pomocí spermatoforu komplikované námluvy Vajíčka a larvy ve vodě Vajíčka na souši, larvy ve vodě Vývoj ve vejcovodech ovoviviparní, viviparní Neotenie = pohlavní dospělost akvatické larvy Obligátní balkánský macarát Proteus anguinus Fakultativní např. axolotl (r. Ambystoma)

18 Caudata Amphibia - reprodukce Vývoj larvy nejprve přední končetiny

19 Amphibia význam v evoluci První suchozemští čtvernožci Nejstarší nálezy ze svrchního devonu Grónska (r. Ichtyostega) Vznik z vějířoploutvých (Rhipidistia)??? Plicní dýchání Oddělení lopatkového pletence od lebky Přestavba ploutví v pětiprsté končetiny z Moravce (1999)

20 Fylogeneze obojživelníků z Moravce (1999)

21 Amphibia druhová bohatost surýnovití (Sirenidae) (4) velemlokovití (Cryptobranchidae) (3) pamlokovití (Hynobiidae) (35+) macarátovití (Proteidae) (6+) mlokovití (Salamandridae) (55+) axolotlovití (Ambystomatidae) (30+) kuňkovití (Discoglossidae) (20+) pipovití (Pipidae) (30+) blatnicovití (Pelobatidae) (95+) hvízdalkovití (Leptodactylidae) (900+) ropuchovití (Bufonidae) (380+) rosničkovití (Hylidae) (600+) pralesničkovití (Dendrobatidae) (175+) rákosničkovití (Hyperoliidae) (230+) skokanovití (Ranidae) (730+)

22 Charakteristika třídy Reptilia Suchá pokožka, silně rohovatící Mláďata zmenšeninou dospělců, od začátku samostatná, neukončený růst Srdce 2 předsíně a 2 částečně rozdělené komory (nejdokonaleji u krokodýlů), žilní splav a srdeční násadec redukovány Krční páteř - atlas, axis Obvykle jsou vejcorodí, kladou na souši

23 Znaky společné s nižšími obratlovci Ektotermie (poikilotermie, heterotermie) Kostra nesoucí znaky podobné kostře obojživelníků Znaky společné s vyššími obratlovci Plodové obaly - amnion, chorion a allantois (serosa), =Amniota, vaječné obaly Druhotná kůra koncového mozku neopallium Metanefros, zevní zvukovod

24 Třída: Reptilia systematické členění Ř: Testudines (želvy) 13 č, 330+ d Ř: Crocodylia (krokodýli) 3 č, 22 d Ř: Rhynchocephalia (haterie) 1 r, 2 d Ř: Squamata (šupinatí) PŘ: Lacertilia (Sauria) (ještěři) č, 4500 d PŘ: Serpentes (Ophidia) (hadi) č, 2850 d PŘ: Amphisbaenia (dvouplazi, pahadi) 4 č, 150 d

25 Reptilia - morfologie Kůže suchá, silně rohovatící vrstva epidermis, odlupování postupné po částech (krokodýli, želvy) nebo v celku, např u hadů (ecdysis) Svlečka = exuvie Pholidosis rozložení epidermálních štítků Pileus rozložení štítků na hlavě Dermální osifikace - osteodermy Chromatofory - zbarvení

26 Reptilia - morfologie Kostra lebka monokondylní, spánkové jámy a jařmové oblouky, páteř atlas, axis, Ocasní obratle zlomové plošky - autotomie z Moravce (1999)

27 Reptilia - morfologie Svaly mezižeberní svalstvo, svaly břišního lisu CNS neopallium, 12 párů mozkových nervů Oběhový aparát srdce 2 předsíně a 2 neúplně rozdělené komory Vylučování pravé ledviny (metanefros), urikotelie, ureotelie, amonotelie Dýchání plíce Trávení s výjimkou krokodýlů slepé střevo Zuby 1. Pleurodontní 2. Akrodontní 3. Thekodontní (alveolární) z Baruše et al.(1992)

28 Reptilia - smysly Dominuje čich a zrak Čich - hlavním čichovým orgánem je Jacobsonův (vomeronasální) orgán, umístěný v patře souvislost s pohyby jazyka Olfaktorní komunikace častá přítomnost pachových žláz Zrak především denní druhy - barevné vidění Optická komunikace chameleóni, agamy, leguáni Typické postoje, chování Specifické morfologické struktury Barvoměna Sociální hierarchie Nerespektování těchto schopností způsobuje u chovaných jedinců zbytečný stres!!

29 Reptilia - smysly Někteří hadi vnímají i velmi malé změny v teplotě tepločivné jamky detekce IR záření z těla kořisti Crotalinae, Boidae

30 Reptilia - termoregulace Ektotermie behaviorální termoregulace Částečné endogenní zvýšení teploty je výjimečné Kožatka velká (Dermochelys coriacea), krajty (Python spp.) Menší potřeba příjmu potravy Nižší výkonnost energetického metabolismu Schopnost přečkat nepříznivé roční období (hibernace, aestivace) Nejčastější příčinou poruch zdravotního stavu je nerespektování požadavků na mikroklima a znemožnění behaviorální termoregulace!!

31 Reptilia - termoregulace Přizpůsobení extrémním podmínkám závislost na daném mikroklimatu druhy stenoekní Jiné druhy bez zvláštních nároků euryekní

32 Reptilia - reprodukce Vajíčka amniotická Oplození vnitřní Kopulační orgán jeden penis (želvy, krokodýly) nebo párové hemipenisy (šupinatí) Oviparie, ovoviviparie, viviparie primitivní placenta Výjimečně partenogeneze Rodičovská péče obvykle chybí Vzácněji péče o snůšku, mláďata (krokodýli, kobry, krajty) Obvykle sezónní charakter závislost na vnějších faktorech

33 Amfigonia retardata Reptilia - reprodukce TSD u některých plazů Temperature-dependent sex determination (někdy též ESD) Není jednotná závislost, faktory mohou u různých skupin plazů působit i opačně U jiných plazů určují pohlaví chromosomy, např. u hadů (GSD) Komplikace v zajetí se při inkubaci za stabilních teplot mohou líhnout jedinci jen jednoho pohlaví cílené manipulace v záchranných chovech

34 Reptilia význam v evoluci Klíčová pozice v radiaci vyšších obratlovců Původ ve svrchním karbonu (před 300 mil. let) Největší rozkvět v druhohorách (Mesozoikum) Rozmnožování nezávislé na vodním prostředí Kožní bariéra ovládnutí souše

35 Reptilia - fylogeneze

36 Testudines - charakteristika Kostěný krunýř krytý rohovinovými štítky (u někt. čeledí hladkou kůží) Carapax (dorsální) + plastron (ventrální) Rozložení rohovinových štítků nekopíruje švy mezi kostmi krunýře Pletence končetin uvnitř hrudního koše (krunýře) Anapsidní typ lebky Čelisti kryty rohovinovými lištami Penis nepárový PŘ: Pleurodira PŘ: Cryptodira

37 Testudines přehled vybraných čeledí Matamatovití (Chelidae) 45+ Kajmankovití (Chelydridae) 2 Karetovití (Cheloniidae) 7 Kožatkovití (Dermochelyidae) 1 Klapavkovití (Kinosternidae) 25+ Kožnatkovití (Trionychidae) 25+ Emydovití (Emydidae) 35+ želva bahenní (Emys orbicularis) želva nádherná (Trachemys scripta) Geoemydovití (Geoemydidae) 60+ kuory (Cuora spp.), želva Spenglerova (Geoemyda spengleri) Testudovití (Testudinidae) 40+ ž. zelenavá (Testudo hermanni) ž. čtyřprstá (stepní) (T. horsfieldii) ž. vroubená (T. marginata)

38 Crocodylia - charakteristika Ještěrovité tělo přizpůsobené životu ve vodě Robustní diapsidní lebka, oči i nozdry svrchu Thekodontní chrup, častá výměna Silná kůže s kostěnými pláty (osteodermy), gastralia Čtyřdílné srdce (2 předsíně + 2 komory), přetrvává foramen Panizzae (ovale) Analog bránice Oviparie, rodičovská péče, nepárový penis Masožravost Vokalizace

39 Crocodylia - přehled čeledí Gaviálovití (Gavialidae) (1) gaviál indický (Gavialis gangeticus) Aligátorovití (Alligatoridae) (7) aligátor čínský (Alligator sinensis) a. americký (A. mississippiensis) kajman brýlový (Caiman crocodylus) kajmánek trpasličí (Paleosuchus palpebrosus) Krokodýlovití (Crocodylidae) (14) krokodýl nilský (Crocodylus niloticus) k. mořský (Crocodylus porosus) k. americký (C. acutus) k. čelnatý (Osteolaemus tetraspis)

40 Rhynchocephalia - charakteristika Reliktní řád známý již z triasu (živá fosilie) Ještěrkovitý vzhled, pětiprsté končetiny Temenní oko, ušní bubínek chybí, zvětšené přední zuby, patrové zuby Gastralia břišní žebra Hemipenisy pouze rudimentární Ostrůvky v okolí Nového Zélandu Sphenodon punctatus S. guentheri

41 Squamata: Lacertilia - charakteristika Lacertilia = Sauria (ještěři) Diapsidní, kinetická lebka (volně spojené kosti) Chrup pleurodontní nebo akrodontní Párový kopulační orgán dva hemipenisy Množství morfologických a fyziologických adaptací Tělo nejčastěji ještěrkovitého typu U některých forem redukce končetin (hadovité tělo)

42 Lacertilia Iguania přehled čeledí Leguánovití (Iguanidae) (930+) Leguán zelený (Iguana iguana) Cyclura, Ctenosaura, Basiliscus, Anolis Agamovití (Agamidae) (370+) Agama hardún (Laudakia stellio) Agama, Phrynocephalus Trnorep (Uromastyx sp.) Pogona, Chalmydosaurus Chameleonovití (Chamaeleonidae) (145+) Chameleón jemenský (Chamaeleo calyptratus) Chameleón obecný (C. chamaeleon) Rampholeon, Bradypodion, Furcifer, Brookesia

43 Lacertilia Scleroglossa přehled vybraných čeledí Gekonovití (Gekkonidae) (950+) Gekon obrovský (Gekko gecko) Gekončíkovití (Eublepharidae) (25+) Gekončík noční (Eublepharis macularius) Scinkovití (Scincidae) (1300+) Scincus, Tiliqua, Ablepharus Ještěrkovití (Lacertidae) (230+) Lacerta, Podarcis, Zootoca Varanovití (Varanidae) (50+) Varanus Korovcovití (Helodermatidae) (2) Heloderma Slepýšovití (Anguidae) (100+) Anguis, Pseudopus

44 Lacertilia - Gekkonidae

45 Squamata: Serpentes - charakteristika Beznohé hadovité tělo, výjimečně rudimenty končetin Jedna řada zvětšených břišních šupin (ventralia) Lebka pozměněná, extrémně kinetická, dolní čelisti spojeny pružným vazem Oční víčka srostlá, průhledná, exuvie vcelku Vnitřní orgány přizpůsobeny protaženému tvaru těla Levá plíce chybí nebo je rudimentární, močový měchýř nevyvinut Jedový aparát!! některé čeledi Některé druhy schopny aktivně zvýšit tělesnou teplotu inkubace vajec

46 Serpentes - dentice z Moravce (1999)

47 Serpentes jedový aparát Párová jedová žláza Duvernoyova žláza Vývodný aparát Jedový zub podle Brodmanna (1987)

48 Jedové zuby Cerastes sp.

49 Serpentes přehled vybraných čeledí Slepákovití (Typhlopidae) (220+) Hroznýšovití (Boidae) (40+) Hroznýš královský (Boa constrictor) Anakonda velká (Eunectes murinus) Krajtovití (Pythonidae) (30+) Krajta (Python sp., Morelia sp., Chondropython sp.) Zemězmijovití (Atractaspididae) (65+) Atractaspis - zemězmij Užovkovití (Colubridae) (1800+) Natrix, Elaphe, Coluber, Ahaetulla bičovka, Dispholidus boomslang, Lampropeltis - korálovka Dasypeltis vejcožrout

50 Serpentes přehled vybraných čeledí Korálovcovití (Elapidae) (290+) Ophiophagus, Naja kobra Dendroaspis mamba Bungarus bungar Acanthophis smrtonoš Oxyuranus taipan Micrurus - korálovec

51 Serpentes přehled vybraných čeledí Zmijovití Viperidae (235+) p.č. Viperinae zmije Vipera, Cerastes, Echis, Bitis p.č. Crotalinae chřestýši Crotalus chřestýš Lachesis, Bothrops křovinář Trimeresurus - chřestýšovec

52 Herpetofauna - ochrana Zachování vhodných stanovišť úkryty, místa k rozmnožování Rozumná míra komerčního využívání Zabránit možnému zavlečení nemocí Informovanost, vzdělání Invazní druhy!!

53 Herpetofauna veterinární hledisko Medicína = znalost biologie (klima, smysly, ) Nebezpečné druhy!!! Přenos chorob na lidi Účast na ohniscích nákaz Rizikové záchranné projekty v intaktních biotopech (Mycoplasma, Batrachochytrium, herpesviry, )

54 Herpetofauna shrnutí Evoluční význam vymanění se z vodního prostředí Velké množství forem a způsobů života Sytematické členění V ekosystémech vytváří více biomasy než ptáci a savci Veterinární medicína obojživelníků a plazů vyžaduje znalost jejich biologie!!!

55 Baruš, Oliva - Fauna ČSFR - Obojživelníci/Plazi (1992) Gaisler - Zoologie obratlovců (1983) Moravec - Svět zvířat VII. Obojživelníci a plazi (1999) Nečas, Modrý, Zavadil - Czech recent and fossil amphibians and reptiles (1997) Nečas, Modrý, Zavadil - Obojživelníci a plazi ČR - multimed. CD (1997) Sigmund, Hanák, Pravda - Zoologie strunatců (1992) Zug, Vitt, Caldwell Herpetology, An Introductory Biology of Amphibians and Reptiles (2001)

56

57