Psychologia zwierząt WYKŁAD 7-8

Transkrypt

1 Psychologia zwierząt WYKŁAD 7-8 Przegląd zachowań niższych kręgowców II Płazy i gady Prof. dr hab. Krzysztof Turlejski Uniwersytet Kard. Stefana Wyszyńskiego Instytut Biologii Doświadczalnej PAN

2 CO MUSIAŁO SIĘ ZMIENIĆ, BY Z RYBY POWSTAŁ PŁAZ? Już niektóre ryby (na przykład skoczek mułowy) prowadzą tryb życia ziemno-wodny, tak jak płazy. Także węgorz potrafi wędrować kilka kilometrów po wilgotnym gruncie. Najważniejszym przystosowaniem płazów do życia lądowego są płuca, umożliwiające oddychanie powietrzem. Powstały one przez modyfikację pęcherza pławnego, zachyłka gardzieli. Drugim ważnym przystosowaniem są kończyny przednie i tylne, powstałe z parzystych płetw piersiowych i brzusznych ryb.

3 Ryby mięśniopłetwe Najbliżsi kuzyni płazów Należą tu dwie podgromady: ryby trzonopłetwe i dwudyszne. Ryby trzonopłetwe to dwa gatunki latimerii. Ich płetwy piersiowe i brzuszne osadzone są na mięsistych kończynach. Żyją w Oceanie Indyjskim, w grotach na głębokości m. Niegdyś posiadały płuca, ale przekształciły je w zbiornik tłuszczu. Do ryb dwudysznych należy 5 gatunków, żyjących w Afryce, Południowej Ameryce (prapłaziec) i Australii. Ryby dwudyszne przekształciły pęcherz pławny w organ oddychania, z osobnym obiegiem krwi. Żyją w mulistych, okresowo wysychających zbiornikach. Potrafią przetrwać kilka lat zagrzebane w wyschniętym mule. Prapłaziec Latimeria

4 Kiedy powstały płazy? Najstarszym dotąd znanym płazem jest Elginerpeton, znaleziony w Szkocji w skałach pochodzących sprzed 368 milionów lat. Dobrze poznanym płazem jest Ichthyostega, która została znaleziona na Grenlandii w skałach sprzed 363 milionów lat. Należała do wymarłego rzędu Ichtyostegalia. Można zatem przyjąć, że płazy powstały około milionów lat temu Seymouria (ok. 280 mln lat temu) była płazem zbliżonym do tych, które mogły dać początek gadom. Seymouria

5 Płazy wyewoluowały z ryb około 380 mln lat temu. Przed 230 milionami lat płazy były bardzo duże Rekonstrukcja szkieletu płaza tarczogłowego Metoposaurus diagnosticus (Meyer, 1842) widoku z góry i z boku w oparciu o izolowane kości z Krasiejowa i proporcje kompletnych szkieletów z Niemiec i Maroka. Ogromna większość współczesnych płazów jest znacznie mniejsza od swoich praprzodków

6 METAMORFOZA PŁAZÓW W trakcie rozwoju płazy przechodzą metamorfozę. Z jaja, zapładnianego zewnętrznie, wykluwa się kijanka, podobna do ryby i oddychająca skrzelami. Może ona żyć jedynie w środowisku wodnym. Po pewnym czasie następuje jej przekształcenie (metamorfoza): -wykształcają się płuca -zmienia układ krwionośny, -wyrastają kończyny -u płazów bezogoniastych zanika ogon. U niektórych płazów ogoniastych metamorfoza zachodzi jeszcze przed wykluciem z jaja, inne znoszą jaja przed metamorfozą. Tak przekształcony płaz jest w stanie żyć zarówno w wodzie (wynurzając się co jakiś czas dla zaczerpnięcia powietrza), jak i na lądzie, nawet w dość suchym środowisku.

7 Systematyka współczesnych płazów W chwili obecnej znanych jest 6007 gatunków płazów. Gromada obecnie żyjących płazów dzieli się na trzy rzędy: płazy ogoniaste (traszki i salamandry), 556 gatunków płazy bezogoniaste (żaby i ropuchy), 5280 gatunków płazy beznogie, 171 gatunków

8 Przekroje przez przodomózgowie płaza i gada

9 Płazy ogoniaste Niektóre płazy ogoniaste są bardzo mało zmienione w porównaniu do płazów sprzed ponad ćwierć miliarda lat. Płazy ogoniaste mają: - miękką, pokrytą śluzem skórę; - płaską głowę z niewielkim, wydłużonym mózgiem i niewielkimi oczami; Podczas metamorfozy zanikają im skrzela, ale nie ogon. W ciągu długiej ewolucji niektóre linie płazów ogoniastych, na przykład miniaturowe salamandry, uprościły układ nerwowy, a inne układ wzrokowy (odmieniec jaskiniowy).

10 Największe współczesne płazy Salamandra chińska dochodzi do 2 metrów długości i kg masy ciała. Inny gatunek podobnej wielkości żyje w Japonii.

11 Dwa pospolite w Polsce gatunki traszek (Triturus sp.) Salamandra plamista występuje w górskich potokach Europy. Zimuje na lądzie. Jej jaskrawe barwy są ostrzeżeniem przed trującą wydzieliną gruczołów skórnych. Traszki zwyczajne od wiosny do jesieni żyją w niewielkich zbiornikach wodnych i tam się rozmnażają. Jesienią odbywają długie wędrówki, poszukując dogodnego miejsca zimowania na lądzie.

12 Ambystoma - Aksolotl Meksykański gatunek płazłów ogoniastych, ambystoma, rzadko i tylko w czasie suszy przekształca się w postać dorosłą (salamandrę) oddychającą powietrzem. zazwyczaj przeżywa całe życie i rozmnaża się jako larwa (aksolotl) oddychająca skrzelami. W hodowli częste są albinosy.

13 Płazy bezogoniaste Jest to stosunkowo młoda, najliczniejsza obecnie gałąź płazów, powstała z płazów ogoniastych. Najstarsze kopalne szczątki żab mają około 70 milionów lat, choć zapewne wyłoniły się wcześniej. Rozmnażają się w wodzie. Kijanki oddychają skrzelami i przechodzą przeobrażenie w postaci dorosłe oddychające płucami. Postacie dorosłe tych płazów nie mają ogona. Mają za to doskonale rozwinięte kończyny i mogą poruszać się skokami. Rząd Anura obejmuje cztery podrzędy, do których zalicza się ok. 30 rodzin. W Polsce żyją: żaby, ropuchy, kumaki, rzekotka i grzebiuszka ziemna. Wszystkie one są mięsożerne.

14 Ropucha szara, najczęściej spotykana ropucha europejska Rozmnaża się w wodzie. Poza sezonem rozrodczym przebywa w miejscach wilgotnych, ale oddalonych od zbiorników wodnych.

15 Żaby Żaby są pospolite w czystych, niezmienionych środowiskach, na granicy wody, w której się rozmnażają. Są bardzo wrażliwe na zanieczyszczenia środowiska. Ich liczba spada na całym świecie. Żaba śmieszka Samiec żaby moczarowej w okresie godowym ma barwę niebieską, a latem zieloną. Żaby zielone zimują zagrzebane w mule na dnie płytkich zbiorników wodnych. Żaba trawna ma kolor brunatny. Zimuje na lądzie i masowo wędruje wiosną do zbiorników wodnych, gdzie się rozmnaża.

16 Europejska rzekotka drzewna (Hyla arborea)

17 Rzekotki - ciekawostki Tropikalna rzekotka czerwonooka (Agalychnis callidryas) składa jaja na spodniej stronie liści roślin rosnących nad wodą, skąd kijanki po wykluciu spadają do wody. Większość rzekotek żyje na drzewach. Skóra wielu gatunków zawiera silne trucizny, pochodzące od zjadanych owadów. Indianie zatruwają nimi strzały. Najmniejsza na świecie rzekotka żyje w Ameryce Południowej Duże, naziemne rzekotki żyją w półpustynnych rejonach Australii. Jeden z gatunków, znany jako żaba-bukłak, na czas suszy zagrzebuje się w ziemi, magazynując wodę w pęcherzu moczowym. Może tak przeżyć nawet pięć lat. W potrzebie, Aborygeni wykopują te płazy i wypijają wyciśnięte z nich zapasy wody.

18 Zachowanie rozrodcze płazów Kijanki płazów oddychają skrzelami i mają linię boczną, jak ryby, nie mają natomiast nóg. Żaby mają dobry wzrok, ale najlepiej dostrzegają bodźce ruchome. Wiele płazów tropikalnych ma skomplikowany rytuał zachowań godowych. Samce śpiewają (grają), czasem chóralnie, by przyciągnąć samice. Samce oceniają wielkość i siłę oponentów po tonie wydawanych głosów. Około 20% płazów ma wyspecjalizowane zachowania opiekuńcze wobec potomstwa. Płazy strefy umiarkowanej hibernują. Grzbietoród Żaba z Australii ze swoim potomkiem

19 Ewolucja gadów Najstarsze płazy ok. 380 mln lat temu. Gady wyewoluowały z płazów około 280 mln lat temu. Około 250 mln lat temu ukształtowały się główne linie gadów.

20 GADY - EWOLUCJA Gady powstały około 280 milionów lat temu z pierwotnej linii płazów (podobnych do płaza Seymouria). Z osiemnastu znanych rzędów gadów obecnie żyją tylko cztery, pozostałe wymarły (n.p. gady ssakokształtne, dinozaury, ichtiozaury, pterozaury). Niektóre kopalne gady naczelne czyli archozaury takie jak pterozaury oraz dinozaury były prawdopodobnie zwierzętami stałocieplnymi Około 250 milionów lat temu powstały gady ssakokształtne. Ssaki są ich jedyną linią potomną, która żyje dotąd. Około 230 milionów lat temu powstały pierwsze dinozaury, które wymarły około 70 milionów lat temu. Jedyną ich linią potomną są ptaki. Bardzo starym rzędem gromady gadów są żółwie. Krokodyle były kiedyś gadami lądowymi, szybko biegającymi na długich nogach. Nie są blisko spokrewnione z jaszczurkami. Jaszczurki i węże są ze sobą blisko spokrewnione i tworzą jeden rząd.

21 Hatteria Hatteria punctata Hatteria ma w pełni wykształcone oko ciemieniowe (trzecie oko). Hatteria czyli tuatara jest niedużym nowozelandzkim gadem, o wiele bardziej prymitywnym i starszym, niż jaszczurki. Jest jedynym żyjącym gatunkiem z niegdyś licznego rzędu Rhynchocephala, znanego z licznych skamieniałości.

22 Ptaki i ssaki pochodzą od różnych linii ewolucyjnych gadów Drapieżny dinozaur, praprzodek ptaków

23 CECHY GADÓW Gady są o wiele lepiej przystosowane do życia na lądzie, niż płazy. Ich skóra jest sucha, pokryta łuskami rogowymi (keratyna), występują na niej jedynie gruczoły łojowe. Jaja w skorupce miękkiej lub zwapniałej. Gady wykształciły nową błonę płodową, owodnię (amnion). Pozwala ona na rozwój zarodka w suchym, lądowym środowisku. Wszystkie gady, nawet te żyjące w wodzie (jak żółwie morskie) składają jaja na lądzie. Płeć gadów jest określana przez temperaturę, w jakiej rozwijają się zarodki. Żyjące gady są zmiennocieplne

24 Systematyka gromady gadów (Reptilia) (linie żyjące) Podgromada: Lepidosauromorpha rząd: Rhynchcephala (jedyny żyjący gatunek - hatteria) rząd: Łuskonośne (Squamata) podrząd: jaszczurki rodziny: gekony, agamy, kameleony, padalce, scynki, jaszczurki właściwe, warany. podrząd: węże rodziny: ślepuchy, dusiciele, węże właściwe, żmijowate. podrząd: amfisbeny (Amfisbenia) rodzina: amfisbeny Podgromada: Archosauria (gady naczelne) Rząd: Krokodyle (Crocodilia) rodziny: krokodylowate, aligatorowate (kajmany i aligatory), gawiale Tu należały wymarłe dinozaury. Ich potomkami są ptaki. Podgromada: Anapsida Rząd: Żółwie (Testudines) Podrzędy: żółwie skrytoszyjne i bokoszyjne Obecnie żyje około 8000 gatunków gadów

25 Największe współczesne gady Krokodyl rożańcowy (Indie, Indochiny, Australia) Długość do 5 m. Masa do 500 kg W OKRESIE KREDOWYM ŻYŁY 17-METROWE KROKODYLE Żółw skórzasty Żyje w oceanach. Do 3 m. długości i 900 kg. masy Największy wąż, pyton siatkowaty dochodzi do 11 m. długości i 160 kg masy. Anakonda jest tylko nieco mniejsza.

26 Żółw Homopus signatus Długość 6-10 cm KARŁOWATE GADY Najmniejsza jaszczurka świata. Gekon Sphaerodactylus ariasae Wyspa Beata koło Dominikany. Dlugość 16 mm. Indyjskie węże nitkowate Leptotyphlos bilineata i Rhamphotyphlos braminus (ślepy) mają długość ok. 11 cm i średnicę 2-3 mm. Karłowaty kajman Paleosuchus palpebrosus Ameryka Południowa. Długość do 1.5 m

27 Przekroje przez przodomózgowie płaza i gada

28 Repertuar zachowań gadów Wiele jaszczurek i wszystkie krokodyle są terytorialne. Kameleony mogą zmieniać wzorzec kolorów w ciągu sekund. Kameleony poruszają niezależnie prawym i lewym okiem. Chwytają zdobycz (owady) wystrzeliwując lepki język na odległość większą od długości ciała. Samice wielu węży tropikalnych i krokodyli pilnują zniesionych jaj, a krokodyle troszczą się o wylęgnięte młode. Żółwie morskie powracają na te same plaże, na których się wylęgły, by złożyć jaja. W międzyczasie odbywają wędrówki po wszystkich oceanach liczące dziesiątki tysięcy kilometrów.

29 ŻÓŁWIE Rząd ten obejmuje 13 rodzin i około 220 żyjących gatunków. Pojawiły się około 250 mln lat temu i dotąd zachowały szereg cech prymitywnych. Żyją w oceanach, wodach słodkich i na lądzie, nawet w warunkach pustynnych. Są gatunki roślinożerne i mięsożerne. Wszystkie składają jaja. U żółwi płeć jest określana temperaturą inkubacji (przy wyższej lęgną się samice, przy niższej samce). Żółw błotny (Emys orbicularis) Jest obecnie bardzo rzadki w Polsce Żyje w wodzie, ale jaja składa w suchym piasku. Żywi się bezkręgowcami i drobnymi kręgowcami Może żyć do 100 lat. Dojrzałość osiąga po 18 latach.

30 Żółwie morskie Karetta Żółw szylkretowy Żółw skórzasty Znaczną część pożywienia tych żółwi stanowią gąbki, meduzy i wodorosty. Odbywają bardzo długie wędrówki. Wracają składać jaja na te same plaże, na których się wylęgły. Często giną w sieciach rybackich, Albo zatkane torebkami foliowymi, które zjadły, biorąc je za meduzy.

31 Podrząd Jaszczurki (Lacertilia, Sauria) Jaszczurki dzielone są na rodzin. Zamieszkują strefy gorące i umiarkowane. W przeciwieństwie do węży, jaszczurki mają powieki i zamykają oczy. Scynki Bazyliszek jest niewielką jaszczurką z Ameryki Południowej. Ma bardzo dugie palce stóp. Potrafi biegać po wodzie, wykorzystując napięcie powierzchniowe i sztywność powierzchni wody przy szybkim ruchu. Istnieje około 800 gatunków scynków. Dla odpędzenia napastników, jaszczurki te nadymają się i syczą, oraz wystawiają język, który u niektórych gatunków jest jaskrawo niebieski.

32 JASZCZURKA ZWINKA Najpospolitsza jaszczurka w Polsce. Samica szara, tułów samca w okresie godowym turkusowy. Żyje na suchych, nasłonecznionych terenach. W Warszawie najczęstsza wzdłuż nasypów kolejowych. Jajorodna, w przeciwieństwie do podobnej jaszczurki żyworodnej, żyjącej w lasach.

33 Polskie jaszczurki Jaszczurka zielona (Lacerta viridis) jest gatunkiem południowym, bardzo rzadkim w Polsce Padalec jest beznogą jaszczurką, pospolitą w Polsce, lecz rzadko widywaną. Jest jajożyworodny. Żywi się głównie ślimakami i dżdżownicami. Na południu Europy żyje jego większy krewniak - żółtopuzik

34 Gekony Gekon z Tasmanii Gekon lamparci (Eublepharis macularius) Gekony są owadożerne. Na spodniej części ich spłaszczonych palców istnieją specjalne struktury naskórka (lamelle). Są to nachodzące na siebie blaszki pokryte milionami mikroskopijnych wyrostków skórnych. Jeden wyrostek jest wielkości około 10 do 100 mikrometrów. Na jednym palcu jest wiele milionów takich wyrostków. Dzięki takiej budowie palców i ostrym pazurkom mogą szybko biegać po pionowych ścianach, a nawet suficie, łowiąc siadające tam owady.

35 Warany Waran z Komodo Monitor nilowy Warany są bardzo dużymi jaszczurkami. Żyją w Afryce, Azji i Australii. Największy, waran z Komodo, osiąga ponad 100 kg wagi i 4 m długości. Poluje na jelenie i bawoły, może atakować ludzi. Jego ślina zawiera bakterie gnilne powodujące ogólne zakażenie, które zabija ugryzioną ofiarę. Monitor nilowy świetnie pływa. Wyjada jaja z gniazd krokodyli.

36 Kameleony Ponad połowa ze 135 znanych gatunków kameleonów żyje na Madagaskarze. Na ogół zamieszkują lasy i zarośla, ale jeden gatunek żyje na pustyni Namibskiej. Kameleony mogą bardzo szybko zmieniać zabarwienie ciała, maskując swoją obecność lub wyrażając emocje. Zrośnięte powieki pozostawiają tylko wąski otwór, przez który światło dociera do oka. Oczy poruszają się niezależnie. Lepki język może być wyrzucany na odległość większą niż długość ciała, trafiając w siedzącego owada. Kameleony są terytorialne. Samce staczają zaciekłe boje.

37 Rodzina Legwany Legwany (iguany) to duże (do 2 m) jaszczurki. Są wszystkożerne lub roślinożerne. Żyją na ziemi lub na drzewach, w dżunglach i na pustyniach. Legwan zielony Legwany morskie z Galapagos żyją w dużych grupach. Żywią się wodorostami, po które nurkują na głębokość kilku metrów. Piją morską wodę. Sól usuwana jest przez specjalne gruczoły solne w nosie.

38 WĘŻE Wyewoluowały z jaszczurek około 150 mln lat temu. Obecnie żyje około 3000 gatunków węży. Są blisko spokrewnione z jaszczurkami. W toku ewolucji utraciły nogi. Węże mają tylko jedno (prawe) płuco. Wszystkie są drapieżne. Ofiary, często znacznej wielkości, są połykane w całości. Niektóre gatunki duszą ofiary w splotach po schwytaniu, inne wykształciły gruczoły i zęby jadowe. Zależnie od gatunku, jad może mieć bardzo różny skład. Z reguły jest mieszanką toksyn paraliżujących mięśnie, zatrzymujących akcję serca i neurotoksyn. Są jajorodne lub jajożyworodne.

39 Zaskroniec wąż wodny Zaskroniec jest pospolitym wężem europejskim. Nie jest jadowity. Świetnie pływa. Najczęściej poluje na żaby w wodzie lub na terenach podmokłych, potrafi też schwytać rybę. Złapany wystrzykuje z otworu odbytowego cuchnącą wydzielinę. Składa jaja w miejscach nasłonecznionych, w gnijących liściach lub kompoście. Dorasta do 1.5 m długości.

40 Węże polskie Żmija zygzakowata Należy do rodziny żmijowatych. Występuje od Pirenejów po Sachalin, od Skandynawii (tu przekracza koło podbiegunowe), do Włoch i Azji Mniejszej. Jajożyworodna, żywi sę gryzoniami. Wąż eskulapa To on, wspinający się na kielich, jest symbolem wiedzy lekarskiej. Nie jest jadowity. Dorasta do 2.5 m długości. Żywi się gryzoniami, które dusi w splotach. Gatunek południowoeuropejski, w Polsce spotykany w Bieszczadach.

41 KROKODYLE Kajman czarny Krokodyl amerykański Aligator Krokodyle to bardzo stara linia gadów. Zaliczamy tu krokodyle, aligatory, kajmany i gawiala. Polują z zasadzki, leżąc nieruchomo w wodzie, lub niezauważalnie zbliżając się do ofiary pod wodą. Największe gatunki (krokodyl nilowy, australijski krokodyl różańcowy) polują na duże ssaki i atakują ludzi, ale najczęściej chwytają ryby i ptaki. Wąski pysk gawiala gangesowego jest świetnie przystosowany do chwytania ryb, wyłącznego pożywienia tego gada. Gawiale gangesowe

42 PYTANIE Co wiesz o zachowaniach różnych rzędów gadów?