Dierkunde
Hoofdstuk 1: diversiteit en evolutie van bouwplan
Hoofdstuk 32
Definitie van een dier
VRAAG: Wat onderscheidt een dier van andere levende organismen?
▪ Heterotroof ↔ autotroof
o Heterotroof: energie en organische moleculen verkrijgen door opname andere organisme
▪ Herbivoren: eten autotrofen
▪ Carnivoren: eten heterotrofen
▪ Omnivoren: eten auto-en heterotrofen
▪ Detrivoren: eten ontbindende, dode organismen
o Autotroof: anorganische moleculen omzetten naar organische moleculen
▪ Meercellig ↔ ééncellig
o Ééncellig: vooral protisten
o Meercellig: complexe structuren en lichamen
▪ Alle dieren
▪ Flexibele celmembraan ↔ rigide celwand
o Dierlijke cellen: geen celwand
▪ Cellen liggen in matrix en zijn met elkaar verbonden door extracellulaire kaders
en structuur proteïnen collageen
▪ Andere proteïnen vormen intercellulaire verbindingen tussen cellen
▪ Actieve voortbeweging ↔ sessiel
o Dieren: bewegen via complexe beweging
▪ Door flexibiliteit cel, evolutie zenuwstelsel en spierweefsel
▪ Speciale vorm: vliegen
o Sessiel: NIET kunnen bewegen; permanent vast aan substraat
o Sedentair: af en toe bewegen of héél traag
▪ Mossel
o Alle dieren bewegen MAAR uitzondering: zeeanemonen en koralen
▪ Tijdens ontwikkeling: bewegen
▪ Adult: vast aan substraat
▪ Onbeweeglijke eicel ↔ beweeglijke zaadcel
o Seksuele voortplanting
o Eicel & zaadcel: haploïde gameten
▪ Gameten gevormd tijdens meiose
▪ Beweeglijke spermatozoyten
▪ Versmelten → diploïde zygote
o Grote eieren
▪ Blastulastadium tijdens ontwikkeling
o Morula: bal van cellen gevormd na bevruchting dmv mitose
o Blastula: er wordt een holte gevormd in het midden van de bal van cellen
o Gastrula: er wordt een opening gevormd aan 1 kant van bal: blastopore
▪ Verschillende kiemlagen
o
1
,Bijkomende kenmerken
▪ Vertebraten ↔ invertebraten
o Grote diversiteit: dieren verschillen onderling sterk in vorm, grootte en uiterlijk
o Invertebraten: geen ruggengraad meeste: 90%
o Vertebraten: wel ruggengraad sommigen
▪ Grote diversiteit in habitat
o Vb: zeewater, zoetwater, lucht, land, in de grond, …
▪ Organisatie van cellen in weefsels
o Cellen voeren samen een specifieke taak uit
o Weefsels groeperen samen tot organen → orgaanstelsels
o Vb: spierweefsel, vetweefsel, …
o NIET bij sponzen!!!
Variatie in lichaamsbouwplan
Bestaansproblemen bij dieren:
▪ Verkrijgen voedsel en zuurstof: cellen en weefsel laten werken!
▪ Verwijderen afvalstoffen
▪ Evenwicht in water- en zoutbalans
▪ In stand houden van soort: kunnen voortplanten
Aanpassing doorheen de evolutie…
↪ verscheidenheid ontstaan in de loop van de evolutie
5 basiskenmerken die de evolutie van dieren onderliggen:
1. Weefsels
2. Symmetrie
3. Lichaamsholte
4. Embryonale ontwikkeling
5. Segmentatie van lichaamseenheden
* Synapomorfie: de evolutie van een kenmerk dat maar enkele keren ontstaan is en wijst er dus op dat
sommige dieren van een bepaald taxon nauw verwant zijn met elkaar
* Convergente evolutie: de evolutie van een kenmerk dat meerdere keren ontstaan is bij verschillende
niet-verwante taxonomische groepen, dieren zijn dus NIET nauw verwant
↪ Vb: vleugels
↪ Verschillend ontstaan bij vogels, vlinders en vleermuizen voor dezelfde reden
Ontwikkeling weefsels
Een zygote heeft totipotente cellen, door mitose delen deze cellen en krijgen ze op den duur een specifieke
functie. Bij alle dieren is dit proces onomkeerbaar (irreversibel) behalve bij de sponzen. Eens de cellen (en
hun nakomelingen) hun functie “gekregen” hebben kunnen ze niet meer veranderen van functie. Dit kan
wel bij de sponzen, en heet: dedifferentiatie en redifferentiatie.
Parazoa: sponzen – eenvoudigste dieren
▪ Geen gedefinieerde weefsels en organen
▪ Komen voor als celaggregaten
▪ Geen irreversibele differentiatie (dedifferentiatie & redifferenitatie)
o Vb: buitenste cel voelt zich “niet goed” en wordt binnenste cel
o Verschil tussen dedifferentiatie en redifferentiatie is dat bij dedifferentiatie
gedifferentieerde cellen in planten weer mitotisch kunnen delen, terwijl bij
herdifferentiatie gedifferentieerde cellen het vermogen verliezen zich te delen.
Eumetazoa: alle andere dieren
▪ Gescheiden en goed afgelijnde weefsels
▪ Irreversibele differentiatie voor de meeste celtypes
o morfologie en functie al bepaald vanaf begin
Evolutie van symmetrie
Parazoa: GEEN symmetrie
Eumetazoa: vertonen symmetrie over denkbeeldige as(sen) doorheen hun lichaam
2 hoofdtypes symmetrie:
▪ Radiale
▪ Bilaterale
2
,Radiale symmetrie
▪ Lichaamsdelen zitten rond een centrale as
▪ Door verschillende assen in 2 gelijke delen in gelijk welk 2D vlak
▪ Bv bij Cnidaria: zeeanemonen, kwallen, koralen, …
Bilaterale symmetrie
▪ Linker en rechterhelft zijn spiegelbeeld
▪ Alleen sagittale vlak deelt organisme in 2 gelijke delen
▪ Lichaam heeft dorsale (rug) en ventrale (buik) kant
▪ Bv bij Reptilia: slangen, schildpadden, … (Alle dieren)
Radiale symmetrie ↔ Bilaterale symmetrie
Radiata ↔ Bilateria
Evolutionair voordeel bilaterale symmetrie
▪ Grotere directionele mobiliteit doorheen hun milieu
o Meestal met hun voorkant gerichter bewegen
▪ Betere concentratie van specifieke organen op verschillende plaatsen in lichaam
o Sensorische organen dikwijls anterieur (voelsprieten, ogen, oren, neus, …)
▪ Cephalisatie: evolutie van een hoofd- en hersengebied in het voorste uiteinde van dieren;
men dacht een gevolg te zijn van bilaterale symmetrie
o Groepering zenuwcellen in het brein
Ontwikkeling van lichaamsholtes (body cavity)
De meeste dieren (bilateria) bestaan uit 3 kiemlagen: ectoderm – endoderm – mesoderm
= tripoblastisch
▪ Buitenste ectoderm: geeft aanleiding tot het buitenste epitheel van het lichaam (huid , haar
nagels) en tot het zenuwweefsel, inclusief de zintuigen, hersenen en ruggenmerg
▪ Middelste mesoderm: geeft aanleiding tot de spieren, botten en ander bindweefsel, het
peritoneum, de bloedsomloop en de meeste uitscheidings-en voortplantingssystemen
▪ Binnenste endoderm: geeft aanleiding tot het epitheel dat de interne structuren en het grootste
deel van de spijsverterings- en luchtwegen bekleedt
* Sponzen: geen kiemlagen
* Cnidaria: 2 kiemlagen: ecto- en endoderm
= dipoblastisch
Lichaamsholte (coeloom) = ruimte omgeven door mesoderm gevormd tijdens de embryonale
ontwikkeling
▪ Ondersteunt de weefsels, verdeelt de materialen over het lichaam, is plaats van complexe
ontwikkelingsinteracties, laat ontwikkelingen van orgaansystemen toe (hart, longen,…)
▪ Verschillend (!) van spijsverteringsholte dat in contact staat met de buitenwereld via mond en
anus
▪ Bij de meeste dieren is deze holte gevuld met vloeistof maar bij vertebraten is dit gevuld met gas
want met vloeistof gevuld zou levensbedreigend zijn
3
, 3 basistypes van bouwplan ontstaan bij bilateria:
Acoelomata: Pseudocoelomata: Coelomata:
Hebben geen lichaamsholte, ruimte Hebben een pseudocoel tussen meso- Vloeistof/ gas bevattende
tussen meso- en endoderm is gevuld en endoderm; niet gedefinieerde holte lichaamsholte volledig omgeven
met cellen en organisch materiaal Bv: rondworm met mesoderm = coeloom =
Bv: platwormen omgeven door laagje
epitheelcellen = peritoneum
Bv: regenworm
Circulatiesysteem
Coelomata hebben een circulatiesysteem voor de aanvoer van nutriënten en zuurstof en afvoer van
afvalproducten en CO2. Het is een netwerk van vaten dat vloeistoffen van en naar verschillende delen van
het lichaam vervoert door onder andere diffusie tussen het circulatievloeistof en lichaamscellen.
2 soorten:
Open circulatiesysteem: bloedsomloop waarin het bloed in de sinussen stroomt waarin het zich mengt
met lichaamsvocht en vervolgens de bloedvaten op een andere locatie binnendringt
▪ Sinussen = open delen in het lichaam; tussen cellen
▪ Bloed = hemolymfe
▪ Bij dieren die “inactief” zijn, hebben niet veel zuurstof nodig
▪ Bij kleine dieren: bloed kan geduwd worden door (spier)beweging van diertjes zelf
Gesloten circulatiesysteem: bloedsomloop waarin het bloed voortdurend beweegt in bloedvaten, het is
fysiek gescheiden van lichaamsvochten, er is een sneller en efficiënter transport mogelijk
▪ Bloed = bloed
▪ Door aders en slagaders
▪ Bij dieren die veel zuurstof nodig hebben
▪ Bij grote dieren: lichaamsbeweging is niet voldoende om bloed rond te krijgen, er zijn 1 of
meerdere harten nodig die samentrekken
Evolutie van verschillende patronen van ontwikkeling
Basispatroon embryonale ontwikkeling in Bilateria:
▪ Klievingsdelingen (mitotische celdelingen) van het ei vormen een holle bal van cellen = Blastula
▪ De blastula stulpt in om een tweelagige bal te vormen met:
o Archentron: de hoofdholte van een gewerveld embryo in het gastrulastadium; bekleed
met endoderm, opent zich naar buiten en vertegenwoordigt de toekomstige
spijsverteringsholte (primitieve darm)
o Blastoporus: bij de ontwikkeling van gewervelde dieren, de opening die de
archenteronholte van een gastrulastadiumembryo met de buitenkant verbindt
o
4
Hoofdstuk 1: diversiteit en evolutie van bouwplan
Hoofdstuk 32
Definitie van een dier
VRAAG: Wat onderscheidt een dier van andere levende organismen?
▪ Heterotroof ↔ autotroof
o Heterotroof: energie en organische moleculen verkrijgen door opname andere organisme
▪ Herbivoren: eten autotrofen
▪ Carnivoren: eten heterotrofen
▪ Omnivoren: eten auto-en heterotrofen
▪ Detrivoren: eten ontbindende, dode organismen
o Autotroof: anorganische moleculen omzetten naar organische moleculen
▪ Meercellig ↔ ééncellig
o Ééncellig: vooral protisten
o Meercellig: complexe structuren en lichamen
▪ Alle dieren
▪ Flexibele celmembraan ↔ rigide celwand
o Dierlijke cellen: geen celwand
▪ Cellen liggen in matrix en zijn met elkaar verbonden door extracellulaire kaders
en structuur proteïnen collageen
▪ Andere proteïnen vormen intercellulaire verbindingen tussen cellen
▪ Actieve voortbeweging ↔ sessiel
o Dieren: bewegen via complexe beweging
▪ Door flexibiliteit cel, evolutie zenuwstelsel en spierweefsel
▪ Speciale vorm: vliegen
o Sessiel: NIET kunnen bewegen; permanent vast aan substraat
o Sedentair: af en toe bewegen of héél traag
▪ Mossel
o Alle dieren bewegen MAAR uitzondering: zeeanemonen en koralen
▪ Tijdens ontwikkeling: bewegen
▪ Adult: vast aan substraat
▪ Onbeweeglijke eicel ↔ beweeglijke zaadcel
o Seksuele voortplanting
o Eicel & zaadcel: haploïde gameten
▪ Gameten gevormd tijdens meiose
▪ Beweeglijke spermatozoyten
▪ Versmelten → diploïde zygote
o Grote eieren
▪ Blastulastadium tijdens ontwikkeling
o Morula: bal van cellen gevormd na bevruchting dmv mitose
o Blastula: er wordt een holte gevormd in het midden van de bal van cellen
o Gastrula: er wordt een opening gevormd aan 1 kant van bal: blastopore
▪ Verschillende kiemlagen
o
1
,Bijkomende kenmerken
▪ Vertebraten ↔ invertebraten
o Grote diversiteit: dieren verschillen onderling sterk in vorm, grootte en uiterlijk
o Invertebraten: geen ruggengraad meeste: 90%
o Vertebraten: wel ruggengraad sommigen
▪ Grote diversiteit in habitat
o Vb: zeewater, zoetwater, lucht, land, in de grond, …
▪ Organisatie van cellen in weefsels
o Cellen voeren samen een specifieke taak uit
o Weefsels groeperen samen tot organen → orgaanstelsels
o Vb: spierweefsel, vetweefsel, …
o NIET bij sponzen!!!
Variatie in lichaamsbouwplan
Bestaansproblemen bij dieren:
▪ Verkrijgen voedsel en zuurstof: cellen en weefsel laten werken!
▪ Verwijderen afvalstoffen
▪ Evenwicht in water- en zoutbalans
▪ In stand houden van soort: kunnen voortplanten
Aanpassing doorheen de evolutie…
↪ verscheidenheid ontstaan in de loop van de evolutie
5 basiskenmerken die de evolutie van dieren onderliggen:
1. Weefsels
2. Symmetrie
3. Lichaamsholte
4. Embryonale ontwikkeling
5. Segmentatie van lichaamseenheden
* Synapomorfie: de evolutie van een kenmerk dat maar enkele keren ontstaan is en wijst er dus op dat
sommige dieren van een bepaald taxon nauw verwant zijn met elkaar
* Convergente evolutie: de evolutie van een kenmerk dat meerdere keren ontstaan is bij verschillende
niet-verwante taxonomische groepen, dieren zijn dus NIET nauw verwant
↪ Vb: vleugels
↪ Verschillend ontstaan bij vogels, vlinders en vleermuizen voor dezelfde reden
Ontwikkeling weefsels
Een zygote heeft totipotente cellen, door mitose delen deze cellen en krijgen ze op den duur een specifieke
functie. Bij alle dieren is dit proces onomkeerbaar (irreversibel) behalve bij de sponzen. Eens de cellen (en
hun nakomelingen) hun functie “gekregen” hebben kunnen ze niet meer veranderen van functie. Dit kan
wel bij de sponzen, en heet: dedifferentiatie en redifferentiatie.
Parazoa: sponzen – eenvoudigste dieren
▪ Geen gedefinieerde weefsels en organen
▪ Komen voor als celaggregaten
▪ Geen irreversibele differentiatie (dedifferentiatie & redifferenitatie)
o Vb: buitenste cel voelt zich “niet goed” en wordt binnenste cel
o Verschil tussen dedifferentiatie en redifferentiatie is dat bij dedifferentiatie
gedifferentieerde cellen in planten weer mitotisch kunnen delen, terwijl bij
herdifferentiatie gedifferentieerde cellen het vermogen verliezen zich te delen.
Eumetazoa: alle andere dieren
▪ Gescheiden en goed afgelijnde weefsels
▪ Irreversibele differentiatie voor de meeste celtypes
o morfologie en functie al bepaald vanaf begin
Evolutie van symmetrie
Parazoa: GEEN symmetrie
Eumetazoa: vertonen symmetrie over denkbeeldige as(sen) doorheen hun lichaam
2 hoofdtypes symmetrie:
▪ Radiale
▪ Bilaterale
2
,Radiale symmetrie
▪ Lichaamsdelen zitten rond een centrale as
▪ Door verschillende assen in 2 gelijke delen in gelijk welk 2D vlak
▪ Bv bij Cnidaria: zeeanemonen, kwallen, koralen, …
Bilaterale symmetrie
▪ Linker en rechterhelft zijn spiegelbeeld
▪ Alleen sagittale vlak deelt organisme in 2 gelijke delen
▪ Lichaam heeft dorsale (rug) en ventrale (buik) kant
▪ Bv bij Reptilia: slangen, schildpadden, … (Alle dieren)
Radiale symmetrie ↔ Bilaterale symmetrie
Radiata ↔ Bilateria
Evolutionair voordeel bilaterale symmetrie
▪ Grotere directionele mobiliteit doorheen hun milieu
o Meestal met hun voorkant gerichter bewegen
▪ Betere concentratie van specifieke organen op verschillende plaatsen in lichaam
o Sensorische organen dikwijls anterieur (voelsprieten, ogen, oren, neus, …)
▪ Cephalisatie: evolutie van een hoofd- en hersengebied in het voorste uiteinde van dieren;
men dacht een gevolg te zijn van bilaterale symmetrie
o Groepering zenuwcellen in het brein
Ontwikkeling van lichaamsholtes (body cavity)
De meeste dieren (bilateria) bestaan uit 3 kiemlagen: ectoderm – endoderm – mesoderm
= tripoblastisch
▪ Buitenste ectoderm: geeft aanleiding tot het buitenste epitheel van het lichaam (huid , haar
nagels) en tot het zenuwweefsel, inclusief de zintuigen, hersenen en ruggenmerg
▪ Middelste mesoderm: geeft aanleiding tot de spieren, botten en ander bindweefsel, het
peritoneum, de bloedsomloop en de meeste uitscheidings-en voortplantingssystemen
▪ Binnenste endoderm: geeft aanleiding tot het epitheel dat de interne structuren en het grootste
deel van de spijsverterings- en luchtwegen bekleedt
* Sponzen: geen kiemlagen
* Cnidaria: 2 kiemlagen: ecto- en endoderm
= dipoblastisch
Lichaamsholte (coeloom) = ruimte omgeven door mesoderm gevormd tijdens de embryonale
ontwikkeling
▪ Ondersteunt de weefsels, verdeelt de materialen over het lichaam, is plaats van complexe
ontwikkelingsinteracties, laat ontwikkelingen van orgaansystemen toe (hart, longen,…)
▪ Verschillend (!) van spijsverteringsholte dat in contact staat met de buitenwereld via mond en
anus
▪ Bij de meeste dieren is deze holte gevuld met vloeistof maar bij vertebraten is dit gevuld met gas
want met vloeistof gevuld zou levensbedreigend zijn
3
, 3 basistypes van bouwplan ontstaan bij bilateria:
Acoelomata: Pseudocoelomata: Coelomata:
Hebben geen lichaamsholte, ruimte Hebben een pseudocoel tussen meso- Vloeistof/ gas bevattende
tussen meso- en endoderm is gevuld en endoderm; niet gedefinieerde holte lichaamsholte volledig omgeven
met cellen en organisch materiaal Bv: rondworm met mesoderm = coeloom =
Bv: platwormen omgeven door laagje
epitheelcellen = peritoneum
Bv: regenworm
Circulatiesysteem
Coelomata hebben een circulatiesysteem voor de aanvoer van nutriënten en zuurstof en afvoer van
afvalproducten en CO2. Het is een netwerk van vaten dat vloeistoffen van en naar verschillende delen van
het lichaam vervoert door onder andere diffusie tussen het circulatievloeistof en lichaamscellen.
2 soorten:
Open circulatiesysteem: bloedsomloop waarin het bloed in de sinussen stroomt waarin het zich mengt
met lichaamsvocht en vervolgens de bloedvaten op een andere locatie binnendringt
▪ Sinussen = open delen in het lichaam; tussen cellen
▪ Bloed = hemolymfe
▪ Bij dieren die “inactief” zijn, hebben niet veel zuurstof nodig
▪ Bij kleine dieren: bloed kan geduwd worden door (spier)beweging van diertjes zelf
Gesloten circulatiesysteem: bloedsomloop waarin het bloed voortdurend beweegt in bloedvaten, het is
fysiek gescheiden van lichaamsvochten, er is een sneller en efficiënter transport mogelijk
▪ Bloed = bloed
▪ Door aders en slagaders
▪ Bij dieren die veel zuurstof nodig hebben
▪ Bij grote dieren: lichaamsbeweging is niet voldoende om bloed rond te krijgen, er zijn 1 of
meerdere harten nodig die samentrekken
Evolutie van verschillende patronen van ontwikkeling
Basispatroon embryonale ontwikkeling in Bilateria:
▪ Klievingsdelingen (mitotische celdelingen) van het ei vormen een holle bal van cellen = Blastula
▪ De blastula stulpt in om een tweelagige bal te vormen met:
o Archentron: de hoofdholte van een gewerveld embryo in het gastrulastadium; bekleed
met endoderm, opent zich naar buiten en vertegenwoordigt de toekomstige
spijsverteringsholte (primitieve darm)
o Blastoporus: bij de ontwikkeling van gewervelde dieren, de opening die de
archenteronholte van een gastrulastadiumembryo met de buitenkant verbindt
o
4
