M orfologij a podrazumeva strukturne odlike fenotipa

1. Morfologija kičmanjaka Morfologijapodrazumeva strukturne odlike fenotipa • Oblasti proučavanja • oblik, veličina, 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 proučavanje i uspostavljanje prirode veza.

3. Teorija morfologije • Morfološka celina uvek ima neku funkciju (kretanje, disanje, ishrana, čula...). • 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 predačkoj vrsti a nisu homonomne nijednoj morfološkoj celini istog organizma (npr. novi organ – peraje kod kita, krilo slepog miša...). Staza - odsustvo promena umorfološkoj organizaciji udužem vremenskom periodu. Za životinje koje se nisu morfološki promenile tokom miliona godina kažemo da su živi fosili. Latimeria spp. Sphenodon spp.

6. Odnos veličine i oblika – alometrija Carcharodon sp. † • Različita stopa rasta i diferencijacije dovodi do promena u veličini i obliku morfoloških celina. • alometrija - promene u veličini 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 veličine i oblika – izometrija Izometrijski rast - podrazumeva proporcionalno povećavanje svih morfoloških celina (delovi tela) u odnosnu na ukupno povećanje tela. Npr. ekstremiteti, glava, rep...

8. Heterohronija - anizometrija • Heterohronične promene – promene u kontrolnim parametrima koje dovode do menjanja ontogenetskih putanja potomačkih populacija u odnosu na predačke. • osnovne odlike morfoloških celina • veličina • oblik • vreme diferencijacije oblik veličina vreme diferencijacije

9. Heterohronične promene Rezultat su mutacija koje dovode do toga da rast svih delova tela ne prati ukuopno povećanje tela. Npr. kod ljudi glava novorođenčeta ne prati istom dinamikom povećavanje ekstremiteta u odnosu na telo. Dakle, postoji disproporcija. Heterohronija može delovati na nivou pojedinačnih morfoloških karaktera ili na nivou celog organizma.

10. Filogenetske promene veličine i oblika • Alometrijski rast u nekim slučajevima dovodi do promena u obliku morfološke celine koje mogu dati podlogu za nastanak novih vrsta. • Izolovanje takvih populacija kroz generacije stvoriće i genetičku barijeru i tako se specijski odvojiti od pretka ili sestrinske grupe.

11. Filogenetske promene veličine i oblika

12. Vrste heterohroničnih promena

13. Peramorfoza • Promene koje dovode do pojave novih fenotipova, tj. novih morfoloških karakteristike koje nisu postojale kod predaka. • U ovom slučaju se kod juvenilnih stupnjeva potomačkih grupa javljaju morfološke karakteristike adultnog stupnja predačke grupe. Veće razlike pokazuju adulti! cranuim adulta šimpanze

15. Pedomorfoza Ambystoma mabeei Uobičajeno je da su larve daždevnjaka akvatične i dišu pomoću eksternih škrga. Metamorfozom, adulti gube škrge i izlaze na kopno. Pedomorfoza podrazumeva heterociklične promene kod potomaka pri kojim se u većoj ili manjoj meri kod adulta zadržavaju juvenilne morfološke karakteristike predaka.

16. Pedomorfoza: neotenija Kod vrste Necturusmaculosusadulti ne gube škrge i kao polno zreli ceo život provode u vodi. Neotenija je poznata i kod čovečje ribice Proteus anquineus. Pretpostavka: pedomorfoza je mehanizam gubitka adultne faze ontogenetskog razvića (premošćavanje jaza larva-adult). Ovo predstavlja dominantnu hipotezu o nastanku kičmenjaka i odvajanju od hordata kao predačke grupe sa izrazitim stupnjevima larva i adulta.

17. Funkcija i biološka uloga Funkcija – lokomocija Biološke uloge - plivanje, kretanje u različitim terestričnim uslovima, letenje (aktivno i pasivno)

18. Homologija Organ ili struktura koja postoji kod dve ili više različitih vrsta, a koja vodi poreklo od zajedničkog pretka naziva se homologna. Ta struktura ne mora imati istu funkciju kod tih vrsta. Klasičan primer homologije je kod skeletnih komponenti vertebrata. Serijska homologija: pršljenovi

19. Homoplazija • Strukturna sličnost dve ili više različitih vrsta (npr. peraja foka i kitova) koja vodi poreklo od zajedničkog pretka kod kojeg ta struktura nije imala identičnu funkciju. • Konvergencija: ukoliko je zajednički predak u evolucionom smislu nepoznat. • Paralelizam: ukoliko je zajednički predak poznat. • Reverzija: vraćanje funkcije nekog organa na pređašnju usled ograničenja ontogenetskog razvića. Evoluciona reverzija nikada nije ostvariva u potpunosti.

20. Analogija Suprotno, struktura koja kod različitih vrsta služi istoj svrsi , ali ne potiče od zajedničkog 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 zajedničkog pretka (notohorda). • Apomorfno stanje karaktera je sekundarno, odnosno izvedeno stanje (krilaslepog miša, peraja kod kitova...). • Sinapomorfno stanje je zajedničko prisustvo istih karaktera kod neke grupe. Ukazuje na monofiletsko poreklo te grupe (parniekstremiteti). • 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 različita 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 genetičkom smislu. Specijalizacija neke morfološke celine u tom slučaju može se ostvariti čak i kod već 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 kičmenjaka: • bilateralna simetrija • celom • endoskelet mezodermalnog porekla - lobanja (cranium) i kičma (vertebra columnaris) • parni i neparni ekstremiteti • cefalizacija • centralni nervni sistem – mozak (encephalon) i kičmena moždina (medulla spinalis) • metamerija nekih delova tela (mišići) • povećan broj gena u genomu

26. Regionalna diferencijacija • Telesni regioni kičmenjaka: • glava • trup • rep • Karakteristike hordata: • notohorda • nervna cev • škržni prorezi

27. Organski sistemi kožni sistem (višeslojna, žlezde, skeletni elementi, derivati kože) čula (olfaktorna, akustička, fotoreceptorna, taktilna...) nervni sistem + neuroendokrini sistem skeletni sistem (kožni, endoskelet i hrskavica) mišićni sistem (visceralna i somatička muskulatura) digestivni sistem (crevni kanal + akcesorne žlezde) respiratorni sistem (unutrašnje škrge i pluća) cirkulatorni sistem (krvni i limfni) ekskretorni sistem (bubrezi, kloaka ili mokraćna bešika) reproduktivni sistem (gonade, kloaka ili urogenitalni sisnus)

28. Klasifikacija kičmenjaka Phylum Chordata Subphylum Hemichordata Subphylum Urochordata - Tunicata Subphylum Cephalochordata Subphylum Vertebrata

29. Klasifikacija kičmenjaka Subphylum Vertebrata Superclassis Agnatha Superclassis Gnathostomata Classis Cyclostomata Pisces! Tetrapoda!

30. Klasifikacija kičmenjaka Classis Chondrichthyes Subclassis Elasmobranchii Subclassis Holocephali Ordo Chimaeriformes Ordo Batodei Ordo Selachii

31. Klasifikacija kičmenjaka Classis Osteichthyes Subclassis Sarcopterygii Subclassis Actinopterygii zrakoperke Ordo Dipnoi plućašice Ordo Crossopterygii šakoperke

32. Klasifikacija kičmenjaka Subclassis Actinopterygii Infraclassis Chondrostei štitonoše Infraclassis Holostei Infraclassis Teleostei košljoribe

33. Klasifikacija kičmenjaka Classis Amphibia Subclassis Labyrinthodontia Subclassis Lepospondylii Subclassis Microsauria Subclassis Lyssamphibia Ordo Gymnophiona beznogi vodozemci Ordo Caudata repati vodozemci Ordo Anura Bezrepi vodozemci

34. Klasifikacija kičmenjaka Classis Reptilia Subclassis Anapsida prvobitni sisari, kornjače Subclassis Diapsida Subclassis Euryapsida vodeni gmizavci Subclassis Synapsida preci sisara Infraclassis Lepidosauria tautare, gušteri, zmije Infraclassis Archosauria leteći gmizavci, dinosauri, krokodili

35. Klasifikacija kičmenjaka Classis Aves Subclassis Neornithes savremene ptice Superordo Palaeognathae Superordo Neognathae

36. Klasifikacija kičmenjaka Classis Mammalia Subclassis Prototheria sisari sa kloakom Subclassis Theria Infraclassis Metatheria torbari Infraclassis Eutheria placentalni sisari