www.nicnieumiem.fora.pl

Nieuk

25
Sposoby poruszania się i rozmiary ciała
kręgowców (kształt, rozmiary).
KSZTAŁT
• Kręgowce wodne: najstarsze miały kształt
zbliżony do współczesnych ryb; spłaszczenie
brzusznej powierzchni ciała → nie
przystosowane do długiego pływania
(przebywanie na dnie zbiorników)
• Płetwy:
– Nieparzyste (najważniejsza ogonowa; grzbietowe
i odbytowe)
– Parzyste (u większości – dwie pary: piersiowe i
brzuszne – te u niektórych nieobecne)
– Funkcje płetw:
• Ogonowa – główny narząd ruchu
• Parzyste i pozostałe nieparzyste – stabilizują ciało i
kierują nim)
• u ryb o przydennym trybie życia – parzyste,
wspierane o dno, zwykle bogato unerwione, rola
czułków
• Ich kształt i ubarwienie – ukrycie bądź odstraszanie,
wabienie

26
Kształt
• Większość ryb porusza się ku przodowi:
• Wzdłuż ciała do ogona – fale skurczów mięśni,
tworzące wygięcia spychające wodę w kierunku
ogona → wytwarza się siła pędząca rybę do przodu.
• U ryb wydłużonych (n. węgorz) – niewielka rola
płetwy ogonowej (mogą pływać długo, ale powoli);

Kształt ciała ryb wiąże się z ich
sposobem życia
• Ryby wydłużone, jak np. węgorz, pływają niezbyt szybko, ale bardzo
ekonomicznie i wytrwale, są zdolne do przebijania się przez gęstwiny
wodorostów i do rycia w mule dennym.
• Ciało podobne do wrzeciona charakteryzuje ryby pływające najszybciej.
• Ryby płaskie, o wysokim grzbiecie, jak leszcz i karaś, nie pływają zbyt
szybko, lecz mają największą zwrotność.
• Życie przy dnie wiąże się często ze spłaszczeniem ciała, jak np. u płaszczek i
płastug.
• Bogactwo kształtów ryb jest ogromne, a znaczenie biologiczne rozmaitych
cech ich budowy nie zawsze jest jasne.
• Pośród kręgowców wodnych, nie będących rybami, jak np. ichtiozaury,
krokodyle, walenie, syreny, pojawiły się wielokrotnie rozmaite
podobieństwa budowy do ryb, będące wynikiem przystosowania do
środowiska wodnego. Szczególnie częsty jest torpedowaty kształt ciała i
pojawienie się płetwy ogonowej.

27
Kształt
• Kręgowce lądowe:
• pierwotne nie bardzo różniły się od ryb; Modyfikacje
następowały przede wszystkim wskutek ogromnego
wzrostu względnego ciężaru ciała z chwilą
opuszczenia wody.
• całe ciało, a szczególnie głowa, uległo spłaszczeniu,
zniknęły płetwy nieparzyste, a płetwy parzyste
przekształciły się w skierowane na boki kończyny
pięciopalczaste, pracujące jak dźwignie.
• Najstarsze czworonogi przy posuwaniu się ku
przodowi wyginały ciało nieco podobnie do ryb.
Lekkie i ruchliwe powietrze nie stawia w tych
warunkach dostatecznego oporu. Konieczne jest
popychanie ciała przez skierowane na boki i wsparte
o podłoże kończyny.
• Przy zmianie wygięcia tułowia kończyny wysunięte ku
przodowi wspierają się o ziemię, zaś kończyny
pozostające w tyle unoszą się i wykonują krok, przez
co znajdują się przed kończynami wspartymi.

• Niezależnie od tego, czy tułów wspiera się stale o
ziemię czy też zostaje uniesiony, szybki ruch naprzód
jest przy powyższej metodzie niemożliwy.
• stąd też u lądowców pojawiły się rozmaite kierunki
ewolucyjne, zmieniające równolegle kształt ciała, jego
budowę i mechanizmy ruchowe.
• Ich rozmaitość jest tak znaczna, że dokładniejsze
omówienie sposobu poruszania się lądowca jest
niemożliwe; wskażemy tylko najważniejsze kierunki
adaptacji.

28
• Częstym zjawiskiem jest udoskonalenie ruchów wijących, związane
z wydłużeniem ciała, czemu niejednokrotnie towarzyszy częściowa
lub zupełna redukcja kończyn.
• Obserwujemy to zjawisko u płazów beznogich, u niektórych płazów
ogoniastych, u jaszczurek i u węży, u których ten kierunek
specjalizacji poszedł najdalej.
• Płazy bezogonowe na lądzie skaczą, lub też kroczą, zwykle niezbyt szybko.
• U niektórych jaszczurek i u wielu gadów kopalnych pojawiła się zdolność
do biegania na dwu tylnych nogach przy dźwignięciu w górę tułowia i
ogona. Wymaga to dużego wysiłku.
• Współczesne jaszczurki, jeśli w ogóle są zdolne do takiego biegu, pokonują
w ten sposób tylko małe odległości.

29
• U niektórych wymarłych gadów
doszło nawet do stałego kroczenia na
kończynach tylnych i do redukcji
kończyn przednich.
• Wyłącznie na kończynach tylnych
chodzą również ptaki, co jest
oczywiście związane z
przekształceniem kończyn przednich
na skrzydła oraz z wieloma dalszymi
zmianami budowy ciała.
• U gadów, zaliczanych do Synapsida, z
których rozwinęły się ssaki,
usprawnienie ruchu polegało na
uniesieniu tułowia na wydłużonych i
zbliżonych do siebie kończynach, co
spowodowało wsunięcie pod tułów
stawów kolanowych i łokciowych.
Ruchy wijące straciły znaczenie, a
oderwany od ziemi ogon uległ
redukcji lub objął nowe funkcje.
Dicynodont

ROZMIARY
• Dzięki obecności szkieletu wewnętrznego niektóre kręgowce przewyższają
rozmiarami wszystkie pozostałe zwierzęta.
• Wśród wielorybów znajdują się gatunki, górujące swą wielkością nad ogółem
zwierząt, zaś wymarłe gady z grupy Sauropoda były największymi zwierzętami
lądowymi.
• Nie ma wśród kręgowców gatunków, których dorosłe okazy miałyby rozmiary
muchy domowej, czy też byłyby jeszcze mniejsze.
• Rozmiary ciała są też związane ze środowiskiem życia. Nie ma np. bardzo wielkich
kręgowców latających, grzebiących chodniki w ziemi, czy nadrzewnych.
• Największe ssaki, walenie nigdy nie opuszczają wody.
• W przeszłości ewolucja wywoływała wielokrotnie zmiany w rozmiarach ciała
kręgowców. Wyraźna zmiana rozmiarów jest z reguły związana ze zmianami w
sposobie życia. Zwierzę większe może się odżywiać innym pokarmem niż mniejsze,
ma też innych wrogów.
• Najważniejszą jednak sprawą jest fakt, że zmiana rozmiarów stwarza nowe warunki
pracy dla wszystkich narządów, co wynika wprost z zależności geometrycznych.

30
Porównywanie rozmiarów ciała
• Przy porównywaniu proporcji i rozmiarów ciała zwierząt i ich narządów stosuje się
tzw. równanie allometryczne:
• y=bxa
• x i y to wielkości uzyskane w pomiarach np. powierzchnia i ciężar ciała lub długość
dwóch narządów;
• współczynniki a i b uzyskuje się z obliczeń
• Ogólnie równanie to jest uogólnieniem wzoru określającego wzajemną zależność
powierzchni i objętości brył podobnych.
• Dzięki takiej zależności, jeśli istniałyby zwierzęta różne rozmiarami, a będące
bryłami geometrycznie podobnymi, to porównując je stwierdzono by, że:
• Stosunek powierzchni do masy ciała zmienia się wraz ze zmianami rozmiarów.
• U małych zwierząt stosunek powierzchni ciała do masy jest większy niż u dużych –
wynikają więc z tego ważne konsekwencje dla budowy zwierzęcia.
• Oczywiście opiera się to na uproszczeniach.

Stosunek powierzchni do masy a
budowa narządów
• Mimo tych zastrzeżeń rozmaite wartości przybierane przez stosunek powierzchni
do masy wyjaśniają, dlaczego wielkie ssaki tropików są pokryte krótką sierścią jak
np. żyrafa, lub też są nagie, jak słonie i nosorożce.
• Szybkość utraty ciepła przez promieniowanie i konwekcję jest wprost
proporcjonalna do powierzchni ciała, natomiast ilość wyprodukowanych kalorii w
razie takiego samego poziomu metabolizmu zależy od masy ciała.
• Stąd dla zwierzęcia dużego nadmierne ochłodzenie nie jest wielkim
niebezpieczeństwem, bo może mu zapobiec niewielki wzrost intensywności
metabolizmu.
• Bardzo groźne natomiast może być przegrzanie organizmu.
• Z podobnych przyczyn, u wielu gatunków ryb osiągających duże rozmiary ciała,
jelito tworzy złożony układ pętli.
• Szybkość przyswajania i trawienia pokarmu zależy od rozmiarów powierzchni jelit
gdyby więc przewody pokarmowe ryb dużych i małych były bryłami podobnymi,
tkanki ryby dużej byłyby gorzej zaopatrzone w pokarm niż tkanki ryby małej.
• Stosunek powierzchni do masy wpływa także na budowę narządów oddechowych i
wydalniczych.

31
Zależności geometryczne odbijają się też na budowie szkieletu
kręgowców, szczególnie tych które żyją na lądzie.
• odporność kości na zgniatanie jest wprost proporcjonalna do powierzchni
przekroju.
• Jeśli średnicę przekroju oznaczymy przez 2r, to odporność kości na
zgniatanie jest proporcjonalna do 2r2, natomiast ciężar kości jest
proporcjonalny do 2 r3.
• Kości wielkich kręgowców muszą więc być masywne, a kości kręgowców
małych mogą być wysmukłe.
• Porównując budowę zwierząt o podobnym trybie życia można dostrzec, że
ciężar szkieletu zwierząt większych stanowi większy ułamek ogólnego
ciężaru ciała.
• Tak np. ciężar szkieletu stanowi ok. 6.8 % ciężaru ciała królika, i 13.5%
ciężaru ciała renifera.
• Kości, wiązadła i ścięgna są szczególnie obciążone przez ruchy gwałtowne,
podczas których powstają wielkie przyspieszenia. Dlatego najsprawniej
skaczą zwierzęta małe, a duże zwierzęta skaczące, np. kangury , należą do
wyjątków.
• Tułów bardzo wielkich zwierząt, nawet szybko biegnących, np. słonia,
nosorożca, lub żyrafy, przemieszcza się ruchem bliskim jednostajnego.

• Podobnie jak odporność kości, tak i siła mięśnia
jest wprost proporcjonalna do powierzchni jego
przekroju poprzecznego, natomiast ciężar
mięśnia jest proporcjonalny do jego objętości.
• Stąd stosunek siły mięśni do ich ciężaru jest
korzystny u małych zwierząt, a niekorzystny u
dużych.
– Dlatego też największe zwierzęta - wieloryby - żyją w
wodzie, która zmniejsza ciężar ciał w niej zanurzonych,
zaś bardzo wielkie zwierzęta lądowe, np. słonie, mają
ruchy powolne.

32
• Tego typu zależności są przyczyną, że różnice
między rozmiarami wiążą się z odmienną
budową ciała:
– Po pierwsze, rozmiary ciała osobnika zmieniają
się w czasie rozwoju ontogenetycznego, a
towarzyszą temu z reguły zmiany proporcji, np.
noworodek ludzki ma inną budowę niż
człowiek dorosły.
– Po drugie, osobniki tego samego wieku i
należące do tego samego gatunku nie mają
ani identycznych rozmiarów, ani identycznych
proporcji, np. kucyk i koń wyścigowy.
– Po trzecie, zwierzęta należące do odmiennych
jednostek systematycznych różnią się od siebie
zarówno rozmiarami, jak i proporcjami.