Invertebrate Anatomy OnLine
Daphnia magna ©
Water Flea
19jun2006
Copyright 2000 by
Richard Fox
Lander University
Preface
This is one of many exercises available from Invertebrate Anatomy OnLine , an Internet laboratory manual for courses in Invertebrate Zoology. K dalším cvičením se dostanete kliknutím na odkazy vlevo. K dispozici je také glosář a kapitoly o dodávkách a laboratorních technikách. Terminologie a fylogeneze používané v těchto cvičeních odpovídají použití v učebnici Zoologie bezobratlých Ruppert, Fox, and Barnes (2004). Popisky pomlček se vztahují k číslům v učebnici. Popisky, které nejsou spojovníky, se týkají čísel vložených do cvičení. Glosář obsahuje termíny z této učebnice, stejně jako laboratorní cvičení.
Systematika
Arthropoda P
Arthropoda, zdaleka největší a nejrozmanitější živočišného taxonu, zahrnuje chelicerates, hmyz, myriapods, a korýši, stejně jako mnoho vyhynulých taxonů, jako jsou Trilobitomorpha. Segmentované tělo primitivně nese na každém segmentu pár kloubových příloh. Epidermis vylučuje komplexní kutikulární exoskeleton, který musí být roztaven, aby umožnil zvětšení velikosti. Existující členovci vykazují regionální specializaci ve struktuře a funkci segmentů a příloh, ale předchůdce pravděpodobně měl podobné přídavky na všech segmentech. Tělo je obvykle rozděleno na hlavu a kmen, z nichž kmen je často dále rozdělen na hrudník a břicho.
střevo se skládá z přední, střední a zadní a prodlužuje délku těla od předních úst k zadnímu konečníku. Foregut a hindgut jsou epidermální invaginací, jsou odvozeny z embryonálních stomodeum a proctodeum, respektive, a jsou lemovány pokožky, jako jsou epidermální povrchy členovců. Midgut je endodermální a je zodpovědný za většinu sekrece enzymů, hydrolýzu a absorpci.
coelom je redukován na malé prostory spojené s gonádami a ledvinami. Funkční tělesná dutina je prostorný hemocoel dělený horizontální membránou na hřbetní perikardiální sinus a mnohem větší periviscerální sinus. Někdy je kolem ventrální nervové šňůry malý ventrální perineurální sinus.
hemální systém zahrnuje hřbetní, kontraktilní, tubulární, ostiální srdce, které pumpuje krev do hemocoelu. Vylučovací orgány se liší podle taxonu a zahrnují Malpighian tubuly, saccate nephridia a nefrocyty. Respirační orgány se také liší s taxonem a zahrnují mnoho typů žábrů, plic a průdušnic.
nervový systém se skládá z dorzální, přední mozek, dvou nebo tří párů ganglií, circumenteric spojky, a spárován ventrální nervové šňůry s segmentové ganglií a segmentové periferních nervů. Různé stupně kondenzace a cefalizace se nacházejí v různých taxonech.
vývoj je odvozen s centrolecitálními vejci a povrchovým štěpením. Tam je často larva, i když vývoj je přímý v mnoha. Mladiství procházejí řadou instarů oddělených molty, dokud nedosáhnou velikosti dospělého a reprodukčního stavu. V tomto okamžiku může línání a růst zastavit nebo pokračovat, v závislosti na taxonu.
Mandibulata
Mandibulata je sestra taxonu klepítkatce a v kontrastu má tykadla na první hlavu segmentu, kusadla na třetí, a maxillae na čtvrté. Mozek je syncerebrum se třemi páry ganglií spíše než dvěma cheliceráty. Mandibulát předků měl pravděpodobně biramózní přívěsky a střevo ve tvaru J, zadní ústa a ventrální potravní drážku. Dva taxony mandibulate nejvyšší úrovně jsou Crustacea a Tracheata.
Korýši sP
Korýši je sestra taxonu Tracheata a je odlišný v tom, že antény na druhém čele segmentu, což má za následek celkem 2 páry, který je jedinečný. Původní přívěsky korýšů byly biramózní, ale uniramózní končetiny jsou běžné u odvozených taxonů. Původní tagmata byla hlava, ale to bylo nahrazeno hlavou, hrudník, a břicho nebo cefalotorax a břicho v mnoha taxonech. Exkrece je jeden, někdy dva, dvojice váčkovitý nephridia a dýchání je dosaženo širokou škálu žábry, někdy na povrchu těla. Nauplius je nejčasnější líhnutí a naupliar oko se skládá ze tří nebo čtyř středních ocelli.
Eucrustacea
Eucrustacea zahrnuje všechny Nedávné korýšů, kromě remipedes. Taxon je charakterizován primární tagmózou sestávající z tepla, hrudníku a břicha, i když odvozený stav cefalotoraxu a břicha je častější. Osm je maximální počet hrudních segmentů.
Thoracopoda
V rodové thoracopod hrudních končetin byly turgor přídavky pro zavěšení krmení ve spojení s ventrální jídlo drážky. Takové přídavky a krmení přetrvávají v několika nedávných taxonech, ale byly upraveny v mnoha dalších.
Phyllopodomorpha
složené oči jsou sledovány primitivně i když odvozené přisedlé oči se vyskytují v mnoha taxonů.
Phyllopoda
Phyllopoda se skládá z asi 800 druhů ve čtyřech vyšší taxony; „velké phyllopodans“, skládající se z Notostraca, Laevicaudata, a Spinicaudata a Cladocera, které jsou „malé phyllopodans“. Přívěsky kmene jsou phyllopods a velký krunýř obklopuje hodně nebo celé tělo. Velké phyllopodans obvykle obývají reliktní zvyky, kde ryby chybí, ale Cladocerans nevykazují žádná taková omezení. Tagmata jsou hlava, hrudník a snížené břicho. Břicho postrádá přívěsky, ale má zadní kaudální furca na telson. Ventrální potravinová drážka je obvykle přítomna a používána při krmení. Na hřbetní středové čáře zadní hlavy je přítomen takzvaný hřbetní orgán.
Cladocera O
11 rodin z Cladocera obsahuje asi 800 druhů, převážně sladkovodních planktonních a bentických korýšů. Cladocerans nebo vodní blechy jsou malé (0,2-6 mm) vodní korýši. Většina obývá klidné sladké vody. Spolu s vířníky a buchanky představují pro většinu sladkovodní zooplankton.
krunýř ve většině taxonů je velký a mlžný, takže obklopuje celé tělo kromě hlavy. Dvě složené oči jsou fúzovány na středové čáře. Naupliarské oko je přítomno životem. Tělo je bočně stlačeno. Zvětšené druhé antény jsou lokomotorické (plavecké) orgány, ale první antény jsou zbytkové u žen a ne o mnoho větší u mužů. Hrudník je krátký S pouhými čtyřmi až šesti segmenty a břicho postrádá přívěsky.
Většina jsou zavěšení podavače, které spotřebovávají plankton, který filtrují z vody pomocí seta hrudních končetin. Některé z nich jsou masožravci lovící na jiných cladocerans.
Cladocerans jsou parthenogenetické a po většinu roku se populace skládají výhradně ze samic, které se reprodukují asexuálně. Muži jsou zřídka vidět. Krunýř uzavírá vak plodu, ve kterém jsou embrya zadržena a dochází k přímému vývoji. Jak se blíží zima (nebo někdy léto), objevují se muži a dochází k sexuální reprodukci a vede k produkci rezistentních, přezimujících vajec. Tato vejce mohou být uzavřeny v purselike ephippium, která spočívá v sedimentu na dně jezera nebo rybníku, dokud se odpočívá vejce poklop do partenogenetický ženy.
Anomopoda sO
Anomopody mají krátký kmen a velký krunýř. Hlava je rozšířena dorzálně a bočně, aby vytvořila štít hlavy. Vývoj je přímý a klidová vejce jsou uzavřena v ephippiu.
Laboratorní Vzorky,
studie cladoceran anatomie může být založena na živé exempláře shromážděné s planktonem vleky v místních jezer nebo rybníků, či o levných kultur k dispozici od Carolina Biologické nebo Oddělení Přírodních Věd. Daphnia magna je pro tento účel vhodná. Je to velmi velký druh, jako cladocerans jít, a ten, který je snadno udržován v laboratorních kulturách.
Vnější Anatomii,
Umístit několik Daphnia v 8 cm kultivační misky z pondwater a sledovat zvířata pomocí stereoskopickým mikroskopem. Všimněte si charakteristického trhaného plaveckého pohybu. Nerovnoměrný vzhled tohoto pohybu je důsledkem toho, že existuje pouze jeden pár lokomotorických přívěsků nebo vesel. Snažte se sledovat pohyb velkých druhých antén, které jsou plaveckými přílohami. Pozorování může být zlepšeno odstraněním většiny vody z misky tak, aby zvířata byla imobilizována v povrchovém filmu proti dnu misky.
Zachyťte jedince pomocí plastové pipety s velkým vývrtem, přičemž si všimněte účinného vyhýbacího účinku, kterého jsou tato zvířata schopna. Připravte mokrou montáž jednoho vzorku pomocí krycího skluzu s voskovými nohami. Vzhledem k tloušťce těchto zvířat vyžadují silné nohy pro podporu krycího skluzu. Umístěte sklíčko na jeviště složeného mikroskopu a podle potřeby jej prohlédněte 40X a 100X. Nepoužívejte 400X, pokud to není výslovně uvedeno.
Tagmata
tělo Daphnia je bočně stlačený, stav, který je přehnané tlakem na krycí sklíčko. Tělo je rozděleno na přední hlavu, střední hrudník a zadní břicho (obr. Hrudník a břicho jsou uzavřeny v krunýři, ale hlava není a rozšiřuje se dopředu před krunýř.
Hlava
cladoceran hlava je ohnutá ventrálně a Daphnia magna je hladce zaoblené. U mnoha druhů je přední konec hlavy produkován do procesu nebo páteře hlavy (obr. 19-15B), ale není v D.magna. Ventrální oblast hlavy dafnie je rozšířena tak, aby vytvořila Špičatou tribunu (obr. Hlava je spojena se zbytkem těla dorzálně, ale je od ní ventrálně oddělena hlubokou štěrbinou.
velké biramous druhá tykadla jsou nejvíce nápadným rysem hlavy a jeden vzniká na každé straně, v blízkosti středu hlavy (Obr 1). Druhá anténa se skládá z jediného bazálního článku, stopky, která je řízena silnými svaly. Svaly jsou viditelné přes průhlednou stěnu těla. Dva rami vycházejí z distálního konce stopky. V D. magna jsou čtyři články v horním ramusu a dolní ramus má tři.
dva rami nesou velké plumose natatory setae. Podívejte se na setae s vyšším výkonem a všimněte si řad drobných pinnately uspořádaných setae na velkých setae. Výsledek je peřovitý, proto přídavné jméno, plumose, jako oblak. Antény jsou vesla a sady zvětšují povrchovou plochu při kontaktu s vodou během zdvihu. Během regeneračního zdvihu se zhroutí a jejich povrchová plocha se zmenší.
první anténa je velmi malá, ale pravděpodobně ji můžete vidět jen za špičkou tribuny (obr. 1). Je větší u mužů, kde má smyslovou funkci, ale je velmi nepravděpodobné, že váš vzorek je muž.
čelisti jsou dobře vyvinuté, i když nejsou snadno patrné u celých čísel. Každý z nich je dlouhý ovál se sklerotizovanými zuby na distálním konci (obr. Zuby pravé a levé čelisti leží na obou stranách úst na zadním konci hlavy.
první maxily jsou velmi malé a druhé maxily chybí.
spárované boční složené oči na předek (a embrya) jsou zničeny na středové dospělých tvoří jeden střední složené oko v interiéru hlavy. Je vybaven očními svaly a pravděpodobně uvidíte, že se pohybuje. Svaly se rozprostírají dozadu od oka. Můžete také vidět shluk malých čoček kolem obvodu černého pigmentu ve vnitřku oka.
mnoho cladocerans, včetně D. magna A D. pulex, mají jediné, malé, střední, naupliární oko nebo ocellus, zadní a ventrální k mnohem většímu složenému oku. Je zapuštěn do okraje mozku,který může být viditelný při pečlivém nastavení světla a zaostření (obr. 1).
Obrázek 1 Žena dafnie. Redrawn from Freeman & Bracegirdle (1971). Clad99L.gif
ústa se nachází na spodní části hlavy a body vzadu, ale budete pravděpodobně nebude vidět. Leží mezi oběma čelistmi.
u některých druhů odděluje hlavu od hrudníku mělký zářez, cervikální sinus, na hřbetní středové čáře. Dafnie nemá cervikální sinus. Některé druhy mají hřbetní orgán v integumentu střední linie bezprostředně za cervikálním sinusem, ale dafnie ne.
Krunýře
krunýře je obrovský dvojitý záhyb těla zdi prodloužení posteriorně a laterálně od posteriormost vedoucí segmentu. Byl srovnáván s pláštěm připevněným pouze k zadní části krku. Ve většině cladocerans (anomopods a ctenopods) je velké, tenké, flexibilní list složený podél hřbetní středové čáry tvoří dva ventily, jeden na každé straně zvířete. Je bočně stlačený. U několika onychopodů a haplopod cladocerans je redukován na relativně malý vak plodu a neuzavírá kmen (obr. 19-16A, B). Krunýř je uzavřen dorzálně, ale ventrálně a zezadu, jeho dva ventily hledí, aby umožnily vstup a výstup napájecího proudu (obr. 19-15B).
Mnoho cladocerans, včetně Daphnia magna, mají zadní apikální páteře (= krunýře páteř), jejichž funkce může být v rozporu s predace (Obr 1, 19-17B). Mnoho druhů má také páteř na hlavě, někdy velmi velkou. Planktonické cladocerans jsou konzumovány zooplanktivorními rybami a jinými bezobratlými, zejména larvami fantomového midge, Chaoborus.
krunýř je průhledný a obvykle bezbarvý nebo nažloutlý. Většina vnitřních orgánů, stejně jako hrudní přívěsky, je viditelná přes průhledné stěny.
Hrudníku
hrudník je okamžitě zezadu do hlavy a tvoří většinu zbytku těla. Je zcela uzavřen v krunýři.
hrudník v Daphnia nese pět párů biramous, setose thoracopods (= hrudní přívěsky), distální špičky, která se může rozšířit z ventrální hledět krunýře (Obr 1). Čtyři z těchto přídavků generují napájecí proud. Jejich pohyby čerpají vodu z ventrální středové čáry přes setální filtr a bočně do prostorů mezi končetinami, ze kterých vystupuje bočně (obr. 19-12). Potraviny částice jsou zastavila setal filtr a udržel ve ventrální jídlo groove, v němž se pohybují anteriorně od přívěsku přívěsek, dokud nedosáhnou posteriorly režie úst.
>1a. Umístěte malý kousíček vazelíny v centru suché kultivační misky. Zachyťte cladoceran pipetou s velkým vývrtem a umístěte jej vedle želé. Pomocí jemných kleští zatlačte cladoceran vzhůru nohama do želé, aniž byste jej poškodili. Nestlačte jej pomocí kleští. Jsou naprosto netolerantní, že jsou stlačeni a zabije je to. Možná to budete muset vyzkoušet s několika zvířaty, než budete úspěšní.
pokud jste v želé zajistili cladoceran, opatrně přidejte vodu z jezera, dokud není zvíře ponořeno. Pozorujte tvora vzhůru nohama pomocí 40X pitevního mikroskopu (obr. 19-15B). Zvláštní pozornost věnujte pohybu příloh. Sledujte druhé antény. Prohlédněte si ventrální hledění krunýře a sledujte torakopody. Sledujte pohyby břicha. Umístěte malou kapku karmínové suspenze do vody a sledujte tok částic v plaveckých a napájecích proudech. <
Břicha
Obnovit studovat své wholemount. Zadní část hrudníku se zužuje, aby se stala břichem (obr. Břicho postrádá přívěsky, ale je pružné, svalnaté a vysoce mobilní. Obvykle se prudce ohýbá dopředu, aby se zastrčil pod hrudník, kde je zcela uzavřen v krunýři.
konečník se otevírá na zadní špičce břicha. Pár postabdominálních drápů se rozprostírá posteriorně od břicha. Břicho a jeho drápy jsou používány k čištění hrudní končetiny a odstranit překážky, jako jsou vláknité řasy, na filtr, krmení aparátu. Od hřbetního okraje břicha se rozprostírá dvojice dlouhých plumosních břišních sad.
dva dlouhé břišní procesy se rozprostírají dorzálně od hřbetního okraje břicha. Fungují jako dveře, které uzavírají vak na plod a zabraňují předčasnému uvolnění vajec nebo mláďat. Žena snižuje břišní procesy, když si přeje vystěhovat své potomstvo z komory.
břicha, může být narovnal rozšířit posteriorly od krunýře. Zdá se, že zvíře kope, když to dělá, a pokud je váš exemplář naživu, bezpochyby to uvidíte.
Hemal Systému,
hemal systém se skládá ze srdce, hemocoel a krve. Hemocoel je tělesná dutina. Krátké oválné srdce je nápadným znakem hřbetní oblasti předního hrudníku (obr. 1, 19-15A). Srdce je obklopeno hemocoelem.
srdce má jediný pár ostia, ale nemusí být zřejmé. Nejsou přítomny žádné krevní cévy. Kontrakce srdečního síla krve se nalézalo do hemocoel hlavy, ze které to teče zezadu do hrudníku přes tři hemocoelic programy. Oba boční kanály každý Slouží jedné straně krunýře, zatímco střední kanál vede ventrálně do střeva a vydává větve hrudním přívěskům. Krunýř je hlavní povrch výměny plynu. Krev se vrací do srdce z každé z těchto oblastí.
Trávicí Systém
ve tvaru C střeva, je snadné vidět, alespoň na části své délky, táhnoucí se od úst, přes hřbetní hrudníku, přes břicho do konečníku v blízkosti distálního konce břicha (Obrázek 1, 19-15A). Oblasti střeva naplněné jídlem jsou snadno viditelné a pravděpodobně budou zelené s fytoplanktonem nebo hnědé se sušenými pelety cladoceranů. Regiony, které jsou prázdné, jsou obtížnější vidět. Pár krátkých divertikly, trávicí ceca, vznikají z předního střeva, a rozšířit do hlavy (Obr 1, 19-15A)
Reprodukční Systém,
pohlavní žlázy jsou dlouhé trubičky nebo váčky odvozené z coelomic prostory prodloužení délky hrudníku na obou stranách střeva (Obr 1). Gonodukty se otevírají do exteriéru přes gonopory zadní k poslednímu páru hrudních příloh. U žen se vaječník otevírá dorzálně, přes vejcovod, do komory plodu. U mužů vede vas deferens k ventrálnímu gonoporu na postabdomenu.
samice cladocerans mají velký vak naplněný vodou umístěný pod hřbetním krunýřem (obr. 1, 19-15A). Vejce jsou extrudované z vejcovody a dumal, až dokončí embryonální vývoj a stát juvenilní cladocerans. V tuto chvíli jsou propuštěni a začínají samostatnou existenci. Vak na plod vašeho vzorku může být naplněn vejci, embryi nebo mladistvými. Pokuste se zjistit, které a podívejte se na vzorky vašich spolužáků, abyste viděli další fáze historie raného života.
samice produkují dva druhy vajec. Letní vejce mají malý žloutek a vyvíjejí se parthenogeneticky, bez hnojení. Letní vejce, obvykle četná, jsou nesena v komoře plodu alespoň do doby, než se vylíhnou, a u některých druhů, dokud nejsou sexuálně zralí a nemají vlastní mladé.
Klidová vajíčka, na druhé straně, jsou velmi yolky a tlusté skořápky a jsou vyráběny pouze po oplodnění. Produkují se pouze dvě klidová vejce, jedno z každého vaječníku. Tato vejce jsou také uvolňována do komory plodu, ale jsou oplodněna, zatímco letní vejce nebyla. Zimní vajíčka, na rozdíl od těch letních, nejste dumal, raději se rychle vydala samice, buď uzavřen v ochranné kutikulární ephippium, nebo nahá, v závislosti na taxonu. Ephippium se uvolňuje, když se samice roztaví. Ephippia může klesat nebo plavat, v závislosti na druhu. Zimní vejce se líhnou na jaře následujícího roku. Zimní vejce se vždy líhnou do parthenogenetických samic, tj. Nakonec, poté, co jeden nebo několik generací partenogenetický žen a jejich letní vajíčka, samci jsou vyráběny a k oplodnění dochází k produkci nové generace odpočinku vejce.
>1b. Pokud je k dispozici, podívejte se na wholemount snímky z Daphnia ephippia (Obr 19-17A). Obě vejce v každém by měla být viditelná s dostatečným osvětlením. <
Sladkovodní Plankton.
>1c. V laboratoři může být k dispozici čerstvá sbírka planktonu z místního jezera nebo rybníka. Pokud ano, vezměte si malou misku do svého pitevního mikroskopu a prozkoumejte ji. Zjistěte, zda můžete rozlišovat mezi některými přítomnými druhy. Pomocí plastové pipety s velkým otvorem zachyťte jedince různých druhů a vytvořte z nich mokré množství pro vyšetření pomocí složeného mikroskopu. Sbírka bude také zahrnovat copepody a různé rotifery. Vířníci jsou mnohem menší než cladocerans a buchanky a povrchně podobají nálevník prvoky. Copepod nauplii bude pravděpodobně přítomen také (obr. 19-8). <
Dodson SI, Frey DG . 1991. Cladocera a další Branchiopoda v Thorp, J. H. &. a. P. Covich (eds). Ekologie a klasifikace severoamerických sladkovodních Bezobratlých. Akademický Tisk, San Diego.
Freeman WH, Bracegirdle B.1971. Atlas struktury Bezobratlých. Hienemann Vzdělávací Knihy, Londýn. 129 stran
Pennak RW. 1989. Sladkovodní bezobratlí Spojených států, 3 rd ed. Wiley, New York.
Ruppert EE, Fox RS, Barnes RB. 2004. Zoologie bezobratlých, funkční evoluční přístup, 7.vydání. Brooks Cole Thomson, Belmont CA. 963 stran
Zásoby
Velký otvor plastové Pasteur pipetování (snížit tip off standardní plastové Pasteur pipetovat)
6 cm kultivační misky
jezerní vody,
pitevní soupravy s včelím voskem, centimetr pravidlo,
pitevní mikroskopy,
složené mikroskopy,
vazelína
Daphnia kultury,
Wholemount snímek ephippia
carmine pozastavení