Powłoki ciała. Symetria ciała

Powłoka ciała (pokrycie ciała) jest najbardziej zewnętrzną warstwą organizmu zwierzęcia. Oddziela narządy wewnętrzne od otoczenia, a jednocześnie zapewnia organizmowi niezbędny kontakt ze środowiskiem

Funkcje powłoki ciała

Powłoka ciała odgrywa ważna rolę w prawidłowym funkcjonowaniu organizmu:

Niektóre funkcje powłoki ciała zaleza od środowiska życia zwierzęcia. Np. organizmy śłodkowodne chroni ona przed nadmiernym wnikaniem wody do wnętrza ciała, a morskie i lądowe - przed zbyt dużą utratą wody.

U cząesi zwierząt powłoka ciała jest na tyle cienka że umożliwia pobieranie ze środowiska niezbędnych do życia substancji (np. składników odżywczych w przypadku pasożytów wewnętrznych) oraz usuwanie z wenętrza zbędnych czy szkodliwych produktów przemiany materii.

Czasami, dzieki przekształceniom powłoka cieła pełni inne specyficzne dunkcje. U częsci zwierząt wodnych (m.in. wieloszczetów i rozgwiazd) jej wyrostki służą do wymiany gazowej. U innych gatunków np. zamieszkujących głębiny mórz, powłoka wytwarza narządy świetlne potrzebne do orientacji w otoczeniu lub wabienia ofiar. Mają one zwykle postać gruczołów wytwarzających zwięzak chemiczny lucyferynę. W procesie jego utleniania powstaje światło. U wirków i niektórych innych zwierząt pokrycie ciała pełnu funkcję obronne, a ptakom i ssakom pozwala na zachowanie stałej temperatury ciała.

Powłoki ciała zwierząt bezkręgowych

Pokrycie ciała zwierząt bezkręgowych stanowi jednowarstwowy nabłonek. Jego komóki ściśle do siebie przylegają, tworząs szczelną strukturę. Mogą mieć różne kształty, najczęściej są jednak walcowate. W nabłonku znajdują się gruczoły wydzielające śluz, tłuszcz lub substancje z których powstaje oskórek. Nabłonek pokryty znacznie grubszym od niego oskórkiem jest nazywany podskórkiem lub hipodermą. Występuje on np. u nicieni, skorupiaków i owadów

Najprostszą budowę ma powłoka ciała u parzydełkowców. Stanowią ją warstwa ektodemy, zwanej epidermą, zbudowana głównie z komórek nabłokowo - mięśniowych . Ponadto występują w niek komórki nerwowe, zmysłowe, interstyczjalne i parzydełkowe.

Powłoki ciała płazińców i nicieni mają bardziej wyspecjalizowaną budowę. U tych zwierząt po raz pierwszy w rozwoju ewolucyjnym pojawia się wór powłokowo - mięśniowy, składający się z nabłonka i położonych pod nim mięśni. U płazińców wolno żyjących - wirków - nabłonek pokrywają rzęskiumożliwiające ruch. Ponadti komórki nabłonka wydziejalą śluc, który chroni ciało przed urazami, zmniejsza oprór wody i wspomaga wymianę gazową. Specyficzną budowę ma pokrycie ciała płazińców, które są pasożytami wewnętrznymi. Ich nabłonek ma postać syncytuim (zespólni), powstającej przez zanik błon między komórkami. Wydziela on substancje zabezpieczające organizm przed strawieniem i reakcją obronną organizmu żywiciela. U tasiemców wystepują też mikrokosmki, które zwiększają powierzchnię wchlaniania pokarmu.

Nicienie wytwarzają grubą warstwę oskórka zbudowanego z włókien kolagenowych. Warstwa ta jest grubsza u gatunków pasożytniczych, np. glisdy ludzkiej, niż u gatunków wolno żyhących.

Pierścienice również mają nabłonek pokryty oskórkiem oraz dodatkowo komórki gruczołowe wydzielające śluz. Na ich ciele wystepują pęczki szczecinek pełniące funkcjeę narządu zmysłu dotyku oraz ułatwiające poruszanie się, przy czym u skąposzczetów jest icj najmniej. Do wytworów nabłonka niektórych pierścienic mależą gruczoły śluzowe wystepujące w siodełku. Wytwarzany przez nie śluz tworzy kokon, w którym roziwjają się młode osobniki. Pierścienice, podobnie jak płazińce i niecienie mają wór powłokowo - mięśniowy, jednak warstwy mięśni są u nich lepiej wykształcone.

U wiekszości stawonogów oskórek jest kilkadziesiąt razy grubszy niż wytwarzający go nabłonek. Ma on postać blaszek zbudowanych z chityny, tłuszczów oraz białek. U skorupiaków wyższychjest wysycony solami wapnia i fosforu. Dzięki temu tworzy mocny pancerz, który stanowi szkielet zewnętrzny. Skład chemiczny oskórka i jego struktury czynią go nieprzepuszczajnym dla wody i odpornym na wiele niekorzystnych czynnkiów środowiska. Pancerz uniemożliwia jednak wzrost, dlatego coe powien czas stawonogi linieją. Stary oskórek jest zrzucany, a zanim stwardzniej nowy następuje wzros zwierzącia. Nie linieją jedynie dojrzałe owody. Stawonogi są ewolucyjnie pierwszą grupą zwierząt u których nie występuje wór powłokowo - mięśniowy.

W nabłonku mięczaków występują komórki gruczołowe, wydzielające śluz, a na brzegu płaszcza są zlokalizowane gruczoły, dzięki którym powstaje muszla. Pełnu ona funkcję ochronną, stanowi także częściowo szkielet zewnętrzny, gdyż sa do niej przyczepione niektóre mięśnie. U części ślimaków morskich nabłonek jest pokryty rzęskami.

Ciało szkarłupni pokrywa urzęśniony nabłonek, pod którym znajduje się warstwa tkanki łącznej. Powstaja w niej wapienne płytki tworzące szkielet zewnętrzny

Powłoki ciała strunowców

U strunowców powłoki ciała są bardziej zróżnicowane niż u bezkręgowców. Osłonice i bezczaszkowce mają jednowarstwowy nabłonek, pod którym znajduje się warstwa tkanki łącznej. U osłonic wydziela on substancje tworzącą osłonę ciała - tunikę, która jest zbudowana z wielocukru, tzw. tunicyny o składzie podobnym do celulozy

Ciało kręgowców pokrywa skóra zbudowana z wielowarstowowego nabłonka, położonego na skórze wlaściwej i z tego powodu zwanego naskórkiem oraz ze skóry właściewej, pod ktróą leży warstwa podskórna zbudowana z tkanek tłuszczowej i łącznej. U wielu kręgowców komórki zewnętrznych warstw naskórka rogowacieją, wypełniając się substancją rogową - keratyną. Martwe komórki są stale złuszczane, a u niektórych gadów okresowo zrzucane w postaci wylinki.

Skóra poszczególnych gromad kręgowców różni się budową. U ryb nabłonek jest cienki, za to skóra właściwa - gruba i zawiera łuski oraz liczne gruczoły śluzowe. Wytwarzany przez nie śluz ułatwia pływanie. U płazów naskórek składa się z kilku warstw komórek i jest przepuszczalny dla wody oraz powietrza. Ich skóra również zawiera gruczoły wydzielające śluz, który - oprócz zmniejszania opou w wodzie - utrzymuje wilgotność skóry na lądzie. Naskórek i skóra właściwa gadów są stosunkowow grube i nie mają gruczołów. Naskórek pokrywają łuski lub tarczki rogowe, zaś w skórze niektórych gadów znajdują się dodatkowo płytki kostne. Tak zbudowana powłoka jest nieprzepuszczalna dla cieczy i gazów. Skóra ptaków jest zwykle cienka, ale również nieprzepuszczalne dla wody i powietrza. Powłoka ciała ssaków jest gruba, z naskórkiem złozonym z kilkudziesięciu warstw komórek. W skórze właściwej tych zwierząt znajdują się liczne gruczoły łojowe, potowe i zapachowe, a u samic także mlekowe.

Naskórek, skóra właściwa i ich wytwory odgruwają ważną rolę w utrzymaniu ciepłoty ciała. Stanowią baterię, która chroni przez utratą ciepła nawet kręgowce zmiennocieplne. Dzięki nim na przykład temperatura ciała zimujących żmij może być wyższa o ponad 3oC od temperatury otoczenia. U zwierząt stałocieplnych - ptaków i ssaków - istotne znaczenie w termoregulacji ma warstwa podskórna zbudowana z tkanki tłuszczowej. Zwierzęta te mają też warstwę podskórną zbudowaną z tkanki tłuszczowej. Zwierzęta te mają też warstwę termoizolacyjną, która stanowi gruba warstwa piór (szczególnie puchowych) lub włosów i znajdujące się między nim powietrze. Przykładowo ssaki żyjące w górach lub w warunkach okołobiegunowych mają włosy różnego typu, ułożone niekiedy warstowow, a ponadto silnie natłuszczone.

W utrzymywaniu ciepłoty ciała u ssaków ważną rolę odgrywają też gruczoły potowe, pozwalające oddawać nadmiar ciepła.

Wytwory naskórka i skory właściwej u kręgowców
Gromada Naskórek Skóra właściwa
Bezżuchwowce gruczoły śluzowe -
Ryby gruczoły sluzowe łuski
Płazy gruczoły śluzowe, gruczoły jadowe -
Gady łuski, tarczki rogowe płytki kostne
Ptaki pióra, łuski, dzioby, pazury, gruczoł kuprowy -
Ssaki włosy, pazury, paznokcie, rogi krętorogich i nosorożców, kopyta, kolce, płytki rogowe, gruczoły śluzowe, potowe, mlekowe poroże jeloniowatych

Symetria ciała i jej związek z trybem życia

Przez ciało zwierzęcia można poprowadzić jedną lub wiele płaszczyzn symetrii. Ma to ścisły związek z jego trybem życia, który wpływa na budowę ciała oraz stopień komplikacji układów.

Symetria promienista charakteryzują się zwierzęta osiadłe lub mało ruchliwe i powolne (parzydełkowce, szkarłupnie). Pozwala ona na odbieranie bodźców w jednakowy sposób ze wszystkich kierunków. Wpływa również na skuteczność polowania, bowiem ofiara może zostać schwytana niezależnie od tego, z której strony się zbliży. Widać to szczególnie u parzydełkowcow, które swoimi ruchliwymi ramionami mogą chwytać pokarm z każdej strony. W przypadku szkarłupni symetria promienista pojawiła się w konsekwencji mało ruchliwego trybu życia. Jest to cecha wtórna, larwy szkarłupni sią bowiem dwubocznie symetryczne.

Związek zmiany symetrii z budową zwierzęcia

Do zmiany symetrii z promienistej na dwuboczną doszło w momencie pojawienia się mezodermy - trzeciego listka zaodkowego. Z mezodermy tworzą się np. mięśnie czy szkielet. Wraz z pojaiwniem się mięśni zwierzęta stały się ruchliwe. Początkowo przemieszczały się po podłożu ruchem prłzającym. Z tego też powodu po stronie przylegającej do podłoża nastąpiła koncentracja mięśni. Pojawia się strona brzuczna, która przejęła funkcje lokomotoryczne (znajdują się tam parapodia, odnóża i kończyny), oraz strona grzbietowa. Ruchliwy drapieżnik poluje, atakując zazwyczaj z góry, dlatego też strona grzbietowa wystpecjalizowała się w pełnieniu funkcji ochronnej. U organizmów wolno żyjących powłoki ciała sa często grubsze, a ich wytwory - mocniejsze (np. tarczli kostne krokodyli), wyrastają też różnego typu przydadatki (np. kolce).

Zwierzęta badają otoczenie najpierw przednią stroną ciała, z tego względu pojawiło się na niej największe skupienie narządów zmysłów. W tej części występuje też otwór gebowy. Stopniowo u zwierząt wykształcił się też układ nerwowy, służący do oceny i przetwarzania informacji dochodzących ze środowiska oraz z wnętrza. Jego centralizacja nastąpiła również w przednim odcinku ciała. Ciało wydłużone i płaskie ma lewą i prawą stronę, a za tem pojawia się symetria dwuboczna. W organizmie o symetrii dwubocznej wyróżnia sie następujące płaszczyzny przekroju: