Les 14 Protostomia PDF

Protostomia Hoofdstuk 33 in handboek  Overzicht 1. Kenmerken en classificatie Protostomia A. Ecdysozoa B. Lophotrochozoa 2. Platyhelminthes 3. Mollusca 4. Annelida 5. Nematoda 6. Arthropoda 7. Tardigrada 2 ...

Protostomia Hoofdstuk 33 in handboek  Overzicht 1. Kenmerken en classificatie Protostomia A. Ecdysozoa B. Lophotrochozoa 2. Platyhelminthes 3. Mollusca 4. Annelida 5. Nematoda 6. Arthropoda 7. Tardigrada 2  Overzicht ???? ???? Plantae Bilateria Fungi Eumetazoa ???? ???? Eubacteria ???? 3 Overzicht 4  1. Kenmerken en classificatie Protostomia Weefsels en organen Bilaterale lichaamssymmetrie (cefalisatie) Drie kiembladen Lichaamsholte – acoelomaten – pseudocoelomaten – coelomaten Blastoporus wordt mond 5  Klieving Bestemming van de Bestemming van Vorming van de embryonale cellen de blastoporus coeloomholte PROTOSTOMIA Determinerende klieving 4 cellig Blastoporus embryo wordt mond Darm Mesoderm Cel weghalen Mond Spiralige Ontwikkeling gestopt Coeloom klieving DEUTEROSTOMIA Niet determinerende klieving 4 cellig embryo Anus Cel weghalen Mesoderm Blastoporus wordt anus Darm Radiale klieving Normale 6 embryo’s Kenmerken en classificatie Protostomia 7  A. Ecdysozoa Groei en ontwikkeling gebeurt in stappen met vervellingen tussen meerdere stadia: Arthropoda (geleedpotigen) Nematoda (rondwormen) 8  B. Lophotrochozoa Bij veel dieren in deze groep hebben de larven tijdens hun ontwikkeling: Een lophofoor: ring van tentakels rond de mond Een trochofoor: ring van cilia – Mollusca en Annelida 9  Lophofoor Apicale bundel tentakels van cilia Band van cilia Anus Mond Mond Maag Darm Anus Stam a. b. Trochofoor (a) and lophofoor (b) 10 2. Phylum Platyhelminthes 11  Platyhelminthes kenmerken Platwormen (Platyhelminthes) Meest eenvoudige bilateraal symmetrische dieren met een duidelijke voor- en achterkant. Drie kiembladen: triblastisch Acoelomata: geen coeloom of echte lichaamsholte 12 Platyhelminthes kenmerken Pharynx Oogvlek Mond Testis Circulaire spieren Oviduct Longitudinale spieren Vas deferens Parenchymale spieren Zenuwstreng Darm Epidermis 13  Platyhelminthes kenmerken Voeding via extra- en intracellulaire vertering Vaak hooggespecialiseerde parasieten met meer dan één gastheer. Ademhaling via diffusie Excretiestelsel: vlamcellen 14 Excretiestelsel Zenuwstelsel Voortplantingsstelsel Anterieure, cerebrale ganglion Ovarium Testis Vlamcellen Zenuw streng 15  Platyhelminthes kenmerken Cefalisatie Voortplanting: – Hermafrodiet, zeer goed ontwikkeld reproductiesysteem – Inwendige bevruchting Regeneratie: – Kunnen pluripotente stamcellen bewaren waaruit nieuwe lichaamsdelen worden geregenereerd. 16 Platyhelminthes kenmerken Regeneratie 17  Platyhelminthes parasieten Leverbot: Clonorchis sinensis (Azië) Veroorzaakt leverschade Besemetting bv. door eten van rauwe vis met larven 18  Clonorchis sinensis Metacercariae are consumed by mammals Metacercarial cysts in fish muscle Liver Bile duct Cercaria Sporocyst Adult fluke Egg containing miracidium in feces Redia (into water) Miracidium hatches after being eaten by snail 57 µm © Dwight R. Kuhn 19  Platyhelminthes parasieten Schistosoma – 200.000 mensen per jaar sterven aan schistosomiase. – Chronische ziekte die 5% van de wereldpopulatie treft. – Larven dringen in het water binnen via de huid. – Eitjes breken door bloedvaten in de darm of urineblaas om zo in de buitenwereld te komen. 20 21  Platyhelminthes parasieten Runderlintworm Taenia saginata – Sterk gereduceerd spijsverteringsstelsel, absorbeert voedsel van de darm van de gastheer – Sterk ontwikkeld voortplantingsstelsel – Humane parasiet – Door eten van besmet, onvoldoende gebakken vlees 22  Platyhelminthes parasieten Lichaam van lintwormen bestaat uit scolex en proglottiden: – Elke proglottid is een volledige hermafrodiete eenheid. – Nieuwe proglottiden worden continu aangemaakt. Scolex attached to intestinal wall Uterus Hooks Genital Sucker pore Proglottids Scolex Proglottid 23 24 3. Phylum Mollusca 28  Mollusca kenmerken Weekdieren (Mollusca) Ca. 100 000 soorten Slakken, schelpen, octopussen, inktvissen 29  Mollusca kenmerken Mantel – Dikke, epidermale laag – Secreteert de schelp (indien aanwezig) Bescherming Bestaat meestal uit twee lagen calciumcarbonaat (parelmoer) Voet – Voortbeweging bij meesten – Verdeeld in armen of tentakels bij cephalopoden (bv. inktvis) 30 Mollusca kenmerken Keverslakken Mantel Schelp Maag Radula Kieuw Voet Hart Cephalopoda Darm Tentakel Sifon Mantel Arm holte Kieuw Oog 31  Mollusca kenmerken Interne organen – Coeloom Gereduceerd, enkel rond hart en de excretieorganen – Vertering-, excretie-, bloedvaten- en voortplantingsstelsel – Ademhaling: Kieuwen in aquatische mollusken Longen in terrestrische mollusken 32  Mollusca kenmerken Radula – Kenmerkend voor mollusken (behalve bivalven) – Harde, raspachtige structuur gebruikt voor het voeden Schrapen van algen Boren van gaten in schelpen Vermalen van prooien Als harpoen (toxines) 33  Oesophagus Radula tanden Spieren Mond Mond Radula 25 µm Bottom: © Eye of Science/Photo Researchers, Inc. 34 36  Mollusca kenmerken Excretiestelsel: – Nefridia: buisjes die het coeloom verbinden met buitenwereld. – Afvalproducten worden uit coeloomvloeistof gefilterd via een gecilieerde opening (nephrostoma) – Resorptie van nuttige moleculen 37  Mollusca kenmerken Bloedvatenstelsel: – Open bloedvatenstelsel Hemolymfe komt terecht in hemocoel (“bloedholte”) Hart met 3 kamers – Cephalopoda hebben een gesloten bloedvatenstelsel 38  Mollusca kenmerken Voortplanting – Meestal gescheiden geslachten, enkelen zijn hermafrodiet – Meestal uitwendige bevruchting (mariene mollusken) – Gastropoden hebben een interne bevruchting Trochofoorlarve Gastropod Veliger Larve 1ste 2de larvale larvale stadium stadium 39  Mollusca voorbeelden 4 grote klassen: – Polyplacophora of veelplatendragers Keverslakken of chitons – Gastropoda of buikpotigen Slakken – Bivalvia of tweekleppigen Schelpen – Cephalopoda of koppotigen Inktvissen, octopussen, nautilussen 40  Mollusca voorbeelden Keverslakken Gastropoda Schelp Gonade Mantel Schelp Long Maag Maag Antenne Hart Nefridia Voet Radula Radula Kieuw Voet Hart Bivalvia Cephalopoda Hart Darm Gonaden Tentakel Nefridia Sifon Maag Adductoren Schelp Kieuw Sifons Mantel Arm Voet Mantel holte Kieuw Oog Mond 41  Mollusca voorbeelden Cephalopoda – Voet is geëvolueerd tot armen, voortstuwing via sifon – Inkt (behalve nautilus) – Chromatoforen kunnen kleur van huid doen veranderen – Grootste brein van invertebraten 42 Mollusca voorbeelden Sepia officinalis (zeekat) 43  Mollusca voorbeelden Economisch belang: – Voedselbron – Parelmoer – Pest voor gewassen en dieren – Vectors voor parasieten 44 4. Phylum Annelida 45  Annelida kenmerken Gelede wormen (Annelida) Lichaam bestaat uit zich herhalende eenheden Kop en staart zijn, strikt gesproken, geen segment Ca. 15.000 soorten 46  Annelida kenmerken Segmenten worden gescheiden door septa Elk segment heeft: Een paar excretie-organen Een ganglion Voortbewegingsstructuur (setae, parapodia) Coeloom 47 Setae Mond Farynx Segmenten Brein Oesophagus Clitellum Harten Dorsaal bloed- Mannelijke. gonaden vat Vrouwelijke gonaden Septa Zenuwstreng Intestine Ventraal bloed- vat Nephridium 48  Annelida kenmerken Segmenten zijn onderling verbonden door zenuwstrengen en bloedvaten. Zenuwstelsel: – Kop heeft goed ontwikkeld cerebraal ganglion (“brein”) – Ventrale zenuwstreng Verbindt alle ganglia met cerebraal ganglion Gesloten bloedvatenstelsel Goed ontwikkeld spijsverteringsstelsel 49  Clitellum Segmenten Setae Harten Oesophagus Dorsaal bloedvat Darm Septa Longitudinale Farynx spierlaag Cerebrale ganglia Mond Mannelijke Vrouwelijke Zenuwstreng Ventraal gonaden gonaden bloedvat Raven - Johnson - Biology: 6th Ed. - All Circulaire Nephridium Rights Reserved - McGraw Hill Companies spierlaag  Annelida kenmerken Excretiestelsel bestaat uit nefridia: – Gelijkaardig aan dat van mollusken – Nauw contact met bloedvatenstelsel Voortbeweging: – Coeloomvloeistof zorgt voor hydrostatische druk – Spiercontracties zorgen voor voortbeweging – Setae of borstels helpen bij beweging 51  Annelida kenmerken Longitudinale spieren Voorkant 0 Circulaire spieren Contractie van de Contractie van de longitudinale 0 0 longitudinale spieren spieren, de segmenten zetten zich vast Contractie van de Contractie van de circulaire Contractie van de circulaire circulaire spieren 0 spieren, anterior deel wordt naar spieren, anterior deel wordt naar voren uitgestrekt voren uitgestrekt  Annelida voorbeelden Vrijlevende en parasitaire soorten Sommige soorten zijn sedentair kokerwormen regenwormen 53  Annelida voorbeelden Bloedzuigers – Meestal in zoet water, hermafrodiet – Zuignappen, 1 aan beide uiteinden Medicinale bloedzuiger, – Geen borstels Hirudo medicinalis – Slechts sommigen zuigen bloed, anderen jagen, anderen leven van dood organisch materiaal 54 5. Phylum Nematoda 55  Nematoda kenmerken Rondwormen (Nematoda) ca. 28.000 soorten Wijdverspreid en zeer abundant (80% van alle dieren) Meestal parasieten, soms vrijlevend C. elegans, genoom gesequenced 1998 Modelorganisme in genetische en ontwikkelingsstudies 56  Nematoda kenmerken Pseudocoeloom Niet gesegmenteerd Mouth Excretory pore Pharynx Testis Dorsal nerve cord Muscle Intestine Anus Pseudocoelom Spicules Excretory duct Intestine Testis Genital pore Epidermis Ventral nerve cord Cuticle 57  Nematoda kenmerken Ademhaling: via diffusie, geen bloedvatenstelsel Geslachtelijke voortplanting: – Meestal gescheiden geslachten, mannetjes kleiner – Interne bevruchting, m.b.v. spicula Bedekt met cuticula, wordt vervangen bij vervelling Eutelie: adulten hebben een vast aantal cellen 58  Nematoda kenmerken Goed ontwikkeld spijsverteringsstelsel Levenswijzen: – Predatoren (bacteriën, protisten, kleine eukaryoten) – Parasieten van planten – Endoparasieten van dieren Grootste: 9 m in potvissen Ca. 50 soorten parasiteren op mensen 59  Nematoda parasieten Haak- of mijnwormen Larven dringen binnen via huid en komen uiteindelijk via de longen en de slokdarm in het darmstelsel terecht Zuigen bloed via darmwand, kunnen bloedarmoede veroorzaken 60  Nematoda parasieten Trichinella Veroorzaakt trichinose Kleinste menselijke, parasitaire worm Vormt cysten in de spieren – Spierpijn, oedeem, koorts,… Adulten in darm Door eten van besmet varkensvlees 61  Nematoda parasieten Aarsmade Enterobius vermicularis – 60% van kinderen – Jeuk rond anus Ascaris lumbricoides: gewone spoelworm – Naar schatting 1 op 6 mensen besmet – Grootste menselijke parasiet – Zeldzaam in eerste wereld 62  Nematoda parasieten Draadwormen – Veroorzaken filariase – Treft 250 miljoen mensen wereldwijd – Ernstige tropische ziekte – Draadwormen overleven in het circulatorisch systeem – Bv. elephantiase: door Wuchereria bancroftii, Brugia malayi – Bv. guineawormziekte: door Dracunculus medinensis of medinaworm 63 Elephantiase 64 Dracunculiasis (Guinea worm disease) 65 66 67  Nematoda parasieten Ook plantenparasieten: bv. aaltjes Veel economische schade 68 6. Phylum Arthropoda 69  Arthropoda kenmerken Geleedpotigen (Arthropoda) Meest succesvolle dierengroep: > 1.000.000 soorten Opgedeeld in 4 subphyla – Chelicerata of gifkakendragers – Crustacea of schaaldieren – Hexapoda of zespotigen – Myriapoda of duizendpotigen 70  Arthropoda kenmerken 80% van alle beschreven geleedpotigen zijn insecten. Bijna de helft van deze insecten zijn kevers. 71  Arthropoda kenmerken Bilateraal symmetrisch Coeloom Gesegmenteerd Georganiseerd in tagmata Meestal kop, thorax en abdomen Soms kop en thorax gefuseerd tot cephalothorax of prosoma 72  Arthropoda kenmerken Thorax Luchtzak Kop Buisjes van Malpighi Facetoog Abdomen Antenne Rectum Angel Monddelen Spiracula Midden- darm Gifklier 73  Arthropoda kenmerken Exoskelet – Uitwendig skelet van chitine en proteïnen, soms verstevigd met calciumcarbonaat – Bescherming tegen waterverlies – Bij groeien moet vervelling of ecdysis gebeuren Goed ontwikkeld zenuwstelsel – Dubbele keten van gesegmenteerde ganglia – Ventrale ganglia controleren meeste activiteiten Kan nog eten en bewegen na verwijdering van het brein 74  Arthropoda kenmerken Open bloedvatenstelsel Aorta Maag Hersenen Ovaria Harten Rectum Krop Buisjes van Ganglia Caeca Malpighi Mond 75  Arthropoda kenmerken Facetogen komen voor bij vele arthropoden – Bestaan uit ommatidia Andere geleedpotigen hebben ocelli – eenvoudige, kleine ogen – onderscheiden licht en donker Komen vaak samen voor 76  Ommatidium Cornea lens Kristalijne kegel Facetoog Rhabdoom Fotoreceptor cellen Pigmentcel Ommatidium Zenuw Optische zenuw 77  Arthropoda kenmerken Ademhalingsstelsel – Enkele kleine Arthropoda hebben geen ademhalingsstelsel – Mariene arthropoden hebben meestal kieuwen – Terrestrische arthropoden gebruiken tracheeën Vertakken in tracheolen die in direct contact staan met cellen Verbonden met de buitenwereld via spiracula – Spinnen en schorpioenen gebruiken unieke boeklongen 78  Trachea Tracheoli Spiracula Spiracula 79  Arthropoda kenmerken Excretiestelsel – Aquatische arthropoden verwijderen afval via kieuwen – Terrestrische arthropoden gebruiken buisjes van Malpighi Elimineert stikstofafval als urinezuur of guanine Efficiënte conservatie van water 80  Arthropoda kenmerken Voortplantingsstelsel: – Gescheiden geslachten 81  Arthropoda voorbeelden Gifkakendragers (Chelicerata): – Spinnen, teken, mijten, schorpioenen, hooiwagens, zeespinnen, degenkrabben – Voorste aanhangsels zijn chelicerae, doen dienst als klauwen of gifkaken 82 Ziekte van Lyme Ixodes dammini  Arthropoda voorbeelden Schaaldieren (Crustacea) – Meestal aquatisch: krabben, garnalen, kreeften, zeepokken, pissebedden, strandvlooien, krill – Twee paar antenna, 3 paar monddelen, veel poten – Ademhaling via kieuwen of via diffusie door cuticula 85  Cephalothorax Abdomen Chelipede Looppoten Zwempoten Antenna Telson Uropode Antennule Oog Kieuwen 86 87  Arthropoda voorbeelden Zespotigen (Hexapoda - insecten) – Meest voorkomende dier op aarde – Meest verscheidene aantal soorten van alle dieren – Belangrijk voor biosysteem: Nuttig als bestuivers, voedselbron, predatoren Schadelijk als vectoren van ziektes of als parasiet 88  Arthropoda voorbeelden Hexapoda Crustacea Chelicerata 1 paar antennen 2 paar antennen Geen antennen 6 poten 10 poten 8-10 poten  Arthropoda voorbeelden Insecten ontwikkelen tot adult d.m.v. metamorfose – Hemimetabole insecten: onvolledige metamorfose Bv. Sprinkhanen, kakkerlakken, bladluizen Larven worden nimfen genoemd – Holometabole insecten: volledige metamorfose Bv. Vliegen, vlinders, kevers, motten, bijen Larvale stadia, popstadium en adult stadium (imago) 91 Hemimetabole insecten Holometabole insecten  Arthropoda voorbeelden Duizendpoten (Chilopoda) Duizendpoot – 1 paar poten per segment – Carnivore predatoren met gifklieren Miljoenpoten (Diplopoda) Miljoenpoot – 2 paar poten per segment – Herbivoren 94 7. Phylum Tardigrada 95  Phylum Tardigrada Beerdiertjes Polyextremofielen; quasi onverwoestbaar 96  Phylum Tardigrada Ca. 1 mm groot Overleven – Absolute nulpunt tot > 150°C – Druk 6 keer hoger dan diepste oceaan (6000 atm) – 100 x hoger dan lethale radiatie (5000 Gy) – Vacuum (enig gekende dier dat in de ruimte kan overleven) – >10 jaar zonder voedsel of water 97  Quiz Welk van de volgende karakteristieken is geen kenmerk van Annelida? a) pseudocoeloom b) nefridia c) segmentatie d) gesloten bloedvatenstelsel 98  Quiz Welke overeenkomsten zijn er tussen platwormen en Cnidaria? a) Ze hebben een excretiestelsel dat bestaat uit fijne buisjes die doorheen het hele lichaam lopen. b) Ze zijn bilateraal symmetrisch. c) Ze hebben geen zenuwstelsel. d) Ze hebben geen circulatorisch systeem voor het transport van zuurstof en voedsel. 99  Quiz Welk dier is het nauwst verwant met een spin? a) een slak b) een regenworm c) een lintworm d) een rondworm 100