Morfologija podrazumeva strukturne odlike fenotipa

1
Morfologija kicmanjaka

• Morfologija podrazumeva strukturne odlike fenotipa

• Oblasti proucavanja
• oblik, velicina, položaj, struktura
• Anatomija je deo morfologije (opisivanje
  unutrašnjih organa)
• Vremenski okvir promena tokom ontogenije i
  filogenije
• Evoluciona morfologija (procesi divergencije
  potomaka)

2
Teorija morfologije

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

3
Teorija morfologije

• Morfološka celina uvek ima neku funkciju
  (kretanje, disanje, ishrana, cula...).
• Prirodna selekcija deluje na nivou fenotipa
  eventualne promene pod uticajem prirodne
  selekcije su ustvari nova rešenja prirode na
  novonastale okolnosti u kojoj se našla jedna
  vrsta.

4
Morfološke promene u filogeniji

• Primer povratka u vodu

5
Morfološke novine i staze
Morfološke novine - u evolucionom pogledu nove
strukture koje nemaju parnjake u predackoj 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.

Sphenodon spp.
Latimeria spp.
6
Odnos velicine i oblika alometrija
Razlicita stopa rasta i diferencijacije dovodi do
promena u velicini i obliku morfoloških
celina. alometrija - promene u velicini 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
7
Odnos velicine i oblika izometrija
Izometrijski rast - podrazumeva proporcionalno
povecavanje svih morfoloških celina (delovi tela)
u odnosnu na ukupno povecanje tela. Npr.
ekstremiteti, glava, rep...
8
Heterohronija - anizometrija

• Heterohronicne promene promene u kontrolnim
  parametrima koje dovode do menjanja ontogenetskih
  putanja potomackih populacija u odnosu na
  predacke.
• osnovne odlike morfoloških celina
• velicina
• oblik
• vreme diferencijacije

oblik
velicina
vreme diferencijacije
9
Heterohronicne promene
Rezultat su mutacija koje dovode do toga da rast
svih delova tela ne prati ukuopno povecanje tela.
Npr. kod ljudi glava novorodenceta ne prati istom
dinamikom povecavanje ekstremiteta u odnosu na
telo. Dakle, postoji disproporcija.
Heterohronija može delovati na nivou pojedinacnih
morfoloških karaktera ili na nivou celog
organizma.
10
Filogenetske promene velicine i oblika

• Alometrijski rast u nekim slucajevima dovodi do
  promena u obliku morfološke celine koje mogu dati
  podlogu za nastanak novih vrsta.
• Izolovanje takvih populacija kroz generacije
  stvorice i geneticku barijeru i tako se specijski
  odvojiti od pretka ili sestrinske grupe.

11
Filogenetske promene velicine i oblika
12
Vrste heterohronicnih promena
13
Peramorfoza

• Promene koje dovode do pojave novih fenotipova,
  tj. novih morfoloških karakteristike koje nisu
  postojale kod predaka.
• U ovom slucaju se kod juvenilnih stupnjeva
  potomackih grupa javljaju morfološke
  karakteristike adultnog stupnja predacke grupe.
  Vece razlike pokazuju adulti!

cranuim adulta šimpanze
14
(No Transcript)
15
Pedomorfoza
Ambystoma mabeei
Uobicajeno je da su larve daždevnjaka akvaticne i
dišu pomocu eksternih škrga. Metamorfozom, adulti
gube škrge i izlaze na kopno. Pedomorfoza
podrazumeva heterociklicne promene kod potomaka
pri kojim se u vecoj ili manjoj meri kod adulta
zadržavaju juvenilne morfološke karakteristike
predaka.
16
Pedomorfoza neotenija
Kod vrste Necturus maculosus adulti ne gube škrge
i kao polno zreli ceo život provode u vodi.
Neotenija je poznata i kod covecje ribice Proteus
anquineus.
Pretpostavka pedomorfoza je mehanizam gubitka
adultne faze ontogenetskog razvica (premošcavanje
jaza larva-adult). Ovo predstavlja dominantnu
hipotezu o nastanku kicmenjaka i odvajanju od
hordata kao predacke grupe sa izrazitim
stupnjevima larva i adulta.
17
Funkcija i biološka uloga
Funkcija
lokomocija Biološke uloge - plivanje, kretanje u
razlicitim terestricnim uslovima, letenje
(aktivno i pasivno)
18
Homologija
Organ ili struktura koja postoji kod dve ili
više razlicitih vrsta, a koja vodi poreklo od
zajednickog pretka naziva se homologna. Ta
struktura ne mora imati istu funkciju kod tih
vrsta. Klasican primer homologije je kod
skeletnih komponenti vertebrata.
Serijska homologija pršljenovi
19
Homoplazija

• Strukturna slicnost dve ili više razlicitih
  vrsta (npr. peraja foka i kitova) koja vodi
  poreklo od zajednickog pretka kod kojeg ta
  struktura nije imala identicnu funkciju.
• Konvergencija ukoliko je zajednicki predak u
  evolucionom smislu nepoznat.
• Paralelizam ukoliko je zajednicki predak poznat.
• Reverzija vracanje funkcije nekog organa na
  predašnju usled ogranicenja ontogenetskog
  razvica. Evoluciona reverzija nikada nije
  ostvariva u potpunosti.

20
Analogija
Suprotno, struktura koja kod razlicitih vrsta
služi istoj svrsi , ali ne potice od zajednickog
pretka zove se analogna. Primer su krila
insekata, pterosaura, ptica ili slepog miša.
21
Primitivnost morfoloških odlika

• Pleziomorfno stanje je primitivno stanje nekog
  karaktera, tj. karaktera koji se nije mnogo
  promenio u odnosu na zajednickog pretka
  (notohorda).
• Apomorfno stanje karaktera je sekundarno,
  odnosno izvedeno stanje (krila slepog miša,
  peraja kod kitova...).
• Sinapomorfno stanje je zajednicko 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

22
Polypterus senegalus
ribe
Sphenodon punctatus
gmizavci
Ornithorhynchus anatinus
sisari
23
Generalizacija i specijacija

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

Evolucioni trend
24
Generalizacija i specijacija

• Modifikacije predstavljaju promene koje nemaju
  osnove u genetickom smislu. Specijalizacija neke
  morfološke celine u tom slucaju može se ostvariti
  cak i kod vec specijalizovanih grupa, npr.
  Latimeria - šakoperka (Crossopterygii) udovi ili
  srce ptica i sisara nastalo od vrlo
  specijalizovanog srca starih grupa gmizavaca.

25
Regionalna diferencijacija

• Osnovne karakteristike kicmenjaka
• bilateralna simetrija
• celom
• endoskelet mezodermalnog porekla - lobanja
  (cranium) i kicma (vertebra columnaris)
• parni i neparni ekstremiteti
• cefalizacija
• centralni nervni sistem mozak (encephalon) i
  kicmena moždina (medulla spinalis)
• metamerija nekih delova tela (mišici)
• povecan broj gena u genomu

26
Regionalna diferencijacija

• Telesni regioni kicmenjaka
• glava
• trup
• rep

• Karakteristike hordata
• notohorda
• nervna cev
• škržni prorezi

27
Organski sistemi

1. kožni sistem (višeslojna, žlezde, skeletni
   elementi, derivati kože)
2. cula (olfaktorna, akusticka, fotoreceptorna,
   taktilna...)
3. nervni sistem neuroendokrini sistem
4. skeletni sistem (kožni, endoskelet i hrskavica)
5. mišicni sistem (visceralna i somaticka
   muskulatura)
6. digestivni sistem (crevni kanal akcesorne
   žlezde)
7. respiratorni sistem (unutrašnje škrge i pluca)
8. cirkulatorni sistem (krvni i limfni)
9. ekskretorni sistem (bubrezi, kloaka ili mokracna
   bešika)
10. reproduktivni sistem (gonade, kloaka ili
    urogenitalni sisnus)

28
Klasifikacija kicmenjaka
Phylum Chordata
Subphylum Hemichordata
Subphylum Urochordata - Tunicata
Subphylum Cephalochordata
Subphylum Vertebrata
29
Klasifikacija kicmenjaka
30
Klasifikacija kicmenjaka
Classis Chondrichthyes
Subclassis Elasmobranchii
Subclassis Holocephali
Ordo Chimaeriformes
Ordo Selachii
Ordo Batodei
31
Klasifikacija kicmenjaka
Classis Osteichthyes
Subclassis Sarcopterygii
Subclassis Actinopterygii zrakoperke
Ordo Dipnoi plucašice
Ordo Crossopterygii šakoperke
32
Klasifikacija kicmenjaka
Subclassis Actinopterygii
Infraclassis Chondrostei štitonoše
Infraclassis Teleostei košljoribe
Infraclassis Holostei
33
Klasifikacija kicmenjaka
Classis Amphibia
Subclassis Labyrinthodontia
Subclassis Lepospondylii
Subclassis Microsauria
Subclassis Lyssamphibia
Ordo Gymnophiona beznogi vodozemci
Ordo Caudata repati vodozemci
Ordo Anura Bezrepi vodozemci
34
Klasifikacija kicmenjaka
Classis Reptilia
Subclassis Diapsida
Subclassis Euryapsida vodeni gmizavci
Subclassis Synapsida preci sisara
Subclassis Anapsida prvobitni sisari, kornjace
Infraclassis Archosauria leteci gmizavci,
dinosauri, krokodili
Infraclassis Lepidosauria tautare, gušteri, zmije
35
Klasifikacija kicmenjaka
Classis Aves
Subclassis Neornithes savremene ptice
Superordo Neognathae
Superordo Palaeognathae
36
Klasifikacija kicmenjaka
Classis Mammalia
Subclassis Theria
Subclassis Prototheria sisari sa kloakom
Infraclassis Eutheria placentalni sisari
Infraclassis Metatheria torbari