1. Pough F.H., Janis, C.M., Heiser J.B., (2005), Vertebrate Life, 7th ed., Pearson Prentice Hall.

2. Banarescu p., (1973), Principiile si metodele zoologiei sistematice , Ed. Academiei

3. Ceuca T., Valenciuc, N., Popescu Alexandrina (1983), Zoologia vertebratelor, E.D.P.

4. Feider, Z., Grossu, AlV., Gyurko, St., Pop, V., (1967), Zoologia vertebratelor, E.D.P.

5. Mester, l., Tesio, C., (1986), Zoologia vertebratelor, Lucrari practice partea a II-a, T.U.B.

6. Miller, S.A., Harley, J.P., (2005), Zoology McGraw Hill

7. Hickman C.P., Roberts, L.S., Larson, A., l’Anson, H, (2004), Integrated Principles of Zoology.

8. Mester, L.E., Tesio, C., Staicu A.C., Craciun N., Zoologia vertebratelor, Lucrari practice, partea I, E.U.B., 1999.

Importanta teoretica:

- animalele cele mai cunoscute si studiate

-studiul lor a condus la formularea celor mai generale legi ale biologiei:

-legile evoluţiei filogenetice

-legea dezvoltării ontogenetice

- legile anatomiei comparate si a omului

- legile ecologiei

- legile sistematicii

la dezvoltarea unor ramuri noi: ihtiologia herpetologia

ornitologia mamalogia

Importanta practica:

Vertebratele sunt sursa de procurare a -bunurilor de consum

-bunurilor materiale

-S-au creat rase noi de animale domestice (s-au dezvoltat: zootehnia, avicultura, piscicultura)

-S-a dezvoltat cinegetica- ramura cu aplicaţii practice care foloseşte cunoştinţe le despre vertebratele care constituie obiect de vânătoare

-Numeroase specii sunt folosite în laboratoarele de cercetare pentru prepararea vaccinurilor (antirabic, antivariolic) si serurilor (antidifteric)

-Numeroase specii sunt folosite în studii de farmacologie

- Unele specii sunt dăunatoare pentru om (datorita veninului sau parazitilor pe care îi transmit)

Aristotel (384-322 I.C)- filozof si naturalist grec

-”Istoria animalelor”- descrie peste 500 de specii

- realizeaza prima clasificare a regnului animal [animale cu sânge (om, patrupede vivipare, pasari, patrupede ovipare, cetacee si pesti), animale fara sânge (moluşte, crustacee)]

Lucretiu (99-55 I.C)- poet şi filozof roman

- ” De rerum natura”

(“Despre natura

lucrurilor”- descrie

numeroase specii de

vertebrate)

Carl Linne (1707-1778)

-“Systema Naturae”-ed a X-a 1758 realizeaza clasificarea animalelor cunoscute până la rang de gen şi specie

-perfectioneaza sistemul de nomenclatură binară

-generalizează noţiunea de specie

Georges Louis Le Clerc de Buffon (1707-1788)

-naturalist, matematician, cosmologist, autor enciclopedic francez

- “Istoria naturala” 35 volume

Georges Cuvier ((1769-1832)

-întemeietorul anatomiei comparate şi al paleontologiei

-susţinător al teoriei catastrofelor

-Le Règne Animal (1817)

Charles Darwin

-”Originea speciilor”-1859

-întemeietorul concepţiei evoluţioniste

Dimitrie Cantemir (1673 –1723)

“Descriptio Moldaviae”

Cap VII- descrie zimbrul, cerbul, mistretul, antilopa saiga

Bielz, E.A. publica primele liste locale de fauna din Transilvania

Montandon , A.L. Muzeul de Istorie Naturala din Bucuresti

Dombrowski R., – a studiat avifauna Romaniei

Antipa G. a studiat pestii marini si dulcicoli

a organizat pescuitul

Bujor Paul- specialist in morfologie; a studiat dezvoltare embrionara la ciclostomi

Borcea Ion- a studiat pestii din Marea Neagra

- a infiintat Statiunea Zoologica de la Agigea

Racovita Emil - a studiat viaţa pinguinilor şi a balenelor

- Intemeietorul biospeologiei

Obiectivele taxonomiei animale Diversitatea animală este limitată

Toate culturile au clasificat animalele (după importanță, rol în mitologie, în legătură cu relațiile lor evolutive, (sistem natural))

Zoologul sistematician are trei obiective:

1. să descopere toate speciile de animale

2. să reconstruiască relațiile lor evolutive

3.să le clasifice

Zoologia sistematică își propune să ordoneze marea diversitate și să dezvolte metode şi principii în acest scop

Taxonomie gr taxis-aranjament; nomos-lege

termen propus de Candolle (1813) pentru teoria clasificării plantelor

teoria şi practica clasificării

organismelor

Sistematica aplicată sistemelor de clasificare de primii naturaliști (Linnée Systema naturae 1735)

Simpson ”Sistematica este studiul ştiinţific al tipurilor şi diversității organismelor al relaţiilor dintre ele. Este ştiinţa diversităţii organismelor ”

Sistematica: -manifestă interes pentru diversitate -determină proprietățile unice ale fiecărei specii și ale taxonilor superiori - face diversitatea organică accesibilă altor discipline biologice - operează cu populații, specii, taxoni superiori - cultivă un mod de gândire

Contribuţii ale sistematicii 1. la dezvoltarea biologiei

Nici un studiu de supraveghere ecologică nu poate fi desfășurat fără identificarea speciilor de importanță ecologică

Cronologia geologică și stratigrafia se bazează pe identificarea corectă a speciilor fosile cheie.

Există genuri cu 2-3 specii asemănătoare care se deosebesc prin aspecte fiziologice sau citologia lor decât prin caracterele morfologice externe; necesitatea dezvoltării taxonomiei de profunzime

Biochimia comparativă este interesată în clasificarea de profunzime

2. Biologie aplicată:

-Aplicații în medicină, sănătate publică, agricultură, conservare, managementul resurselor naturale, entomologie economică-epidemiologia malariei

-Syagrius fulvitarsis a afectat ferigile Sadleria într-o insulă din Hawai

3. Biologie teoretică:

- noțiunea de populație a pătruns în biologie prin taxonomie

-una dintre cele două rădăcini ale geneticii populaționale este taxonomia

-problema multiplicării speciilor a fost lămurită de taxonomie

-dezvoltarea etologiei și studiul filogeniei comportamentului

-a contracarat tendințele reducționiste

•Subphylum Urochordata (Tunicata)

•Subphylum Cephalochordata (Acraniata)

•Subphylum Vertebrata (Craniata)

Primele fosile dateaza din Cambrian

Yunnanozoon

Pikaia

•Cele mai vechi vertebrate (agnatele)au apărut în Cambrian (Myllokunmingia şi Haikouichthys- acum 530 m.a.)

•Fosile ale primelor vertebrate pisciforme şi tetrapode au apărut înainte de sfârşitul Devonianului (363 m.a.)

•Tetrapodele reptiliene au apărut în Carbonifer (363-290 m.a.)

•Mamiferele au apărut înainte de sfârşitul Triasicului (208 m.a)

•Păsările au apărut înainte de sfârşitul Jurasicului (146 m.a.)

28 mmm 5-6 p pungi branhiale 25 miomere Notocord Cavitatea inimii Intestin Înotătoare dorsală scurtă şi înotătoare ventro-laterală

Haikouichthys ercaicunensis 25 mm Cap, ochi, capsule nazale, creier cu capsulă cartilaginoasă 6p arcuri branhiale Notocord cu elemente cartilaginoase Miomere în formă de W Inimă Intestin Gonade Zhongjianichthys

Segmentare spirală

Schizocelom

Blastoporul se transformă în gură

Scheletul provine din ectoderm

Segmentare radială

Enterocelom

Blastoporul se transforma in anus

Scheletul provine din mezoderm

Protostomieni Deuterostomieni

Majoritatea nevertebratelor (Artropode, Moluşte, Anelide, etc.)

Doar Echinoderme, Cordate

•Coadă postanală •Simetrie bilaterala •Notocord •Endoshelet mezodermic (permite creşterea continuă fără năpârlire, atingerea unor dimensiuni mari; suprafaţă de insertie pentru muşchi; se poate îndoi fără scurtare) •Tub nervos dorsal-epineurie •Metamerie (segmentarea se limiteaza la peretele extern al corpului, cap, coada si nu se extinde in celom) •Fante faringiene-faringotremie •Endostil (sau derivate)

Baghetă de susţinere alcătuită dintr-un miez de celule şi fluid, înconjurate într-o teacă de ţesut conjunctiv

Notocordul împiedică scurtarea corpului ca un acordeon în urma contracţiei musculare, permite flexia laterală, ceea ce permite înotul prin ondulări laterale

Tubul digestiv: stomodeum

proctodeum

mezenteron

gura apare secundar

In partea anterioara a intestinului se elimina produsii de secretie ai ficatului si pancreasului

Stilul de viata pradator al primelor vertebrate asociat cu evolutia creierului, puternic diferentiat si a organelor de simt pereche, specializate a asigurat succesul radiatiei adaptative a vertebratelor

Dezvolatrea tractului digestiv la vertebratele terestre

•La protocordate este aparat de hranire prin filtrare; are rol in digestie si respiratie

•La vertebrate= pompa musculara (se contracta si se dilata)

•Faringotremie(fantele se formeaza din evaginarea endodermului care captuseste faringele si invaginarea ectodermului; la locul de contact peretii se fisureaza generand fante

•La amniote anumite diverticule nu se fisureaza

•Tesuturile moi si scheletice dintre fante le alaturate formeaza arcurile viscerale)

•La ciclostomi, pesti, larve de amfibieni peretii fantelor faringiene se transforma in branhii

•La amfibienii adulti si tetrapodele amniote (reptile, pasari, mamifere) fanta cea mai anterioara devine trompa lui Eustachio si urechea medie, celelalte fante dispar dupa ce participa la formarea glandelor si tesutului limfoid din regiune

Două aspecte fac diferenţa dintre vertebrate şi celelalte cordate:

•Complexul genelor Hox

•Crestele neurale

•Reglează expresia şi ierarhia altor gene care controlează forma corpului şi procesul dezvoltării de-a lungul axei longitudinale

•Meduzele au 1-2 gene Hox

•Strămoşul comun al protostomienilor şi deuterostomienilor are 7; alte metazoare au 13

•Vertebratele au suferit o duplicare a întregului complex Hox chiar la începutul evoluţiei lor (la agnate- vertebrate fără fălci şi apendice locomotorii pereche)

•A doua duplicare a întregului complex Hox a avut loc în evoluţia gnatostomatelor (vertebrate cu fălci şi apendice locomotorii pereche)

•Provin din ectoderm la limita laterală a plăcii neurale

•S-a sugerat ca este o peliculă germinativă independentă (vertebratele sunt quadroblastice)

•Celulele migrează în tot corpul formând:

Cea mai mare parte a craniului

Scheletul faringian

Dentina dintilor

Nervii cranieni

Ganglioni

Celule Schwann

Glande

•Reglează dezvoltarea ţesuturilor adiacente

22-45 specii marine (mari tropicale, temperate); in zona litorala

Vertebratele au aparut dintr-un stramos al cefalocordatelor

Clasa: Leptocardii Ordin: Amphioxiformes Familia:Branchiostomidae

Marea Manecii, Oc Pacific

Tegument: epiderma unistratificata (celule prismatice lipsite de cili) strat conjunctiv profund (cu fibre in zona superficiala material gelatinos si celule in partea profunda Scheletul -Notocord: Plachete cordale= celulele musculare striate cu filamente de actina si paramiozina Membrana elastica interna (anhista) Teaca notocordului (cu fibre circulare) Teaca scheletogena (cu fibre longitudinale) -Tesut cartilaginos în pereţii care despart fantele branhiale, cavitate bucală, cirri bucali

2 muschi latero-dorsali metamerizati (55-62 miomere (“V”)separate prin miosepte)

Cozi musculare fac sinapsa in peretii latero-ventrali ai tubului nervos

2 muschi latero-ventrali

Fibre musculare in cirri bucali

Musculatura viscerala in peretii vaselor de sange si gonadelor (inervata de retea nervoasa viscerala)

Tub nervos:

Vezicula frontala (anterior)

Portiune posterioara cu pereti grosi si canal ependimar ingust

Tesut nervos periferic:

2 nervi pentru fiecare metamer

radacina dorsala mixta : ramura dorsala senzitiva (de la tegument si perete atrial; corpul celular al neuronilor situati in tubul nervos si nu in ggl. spinali)

ramura ventrala -visceromotoare (fibrele trec prin radacina dorsala spre intestin si peretii atriului)

radacina ventrala = prelungiri ale celulelor musculare

Cele doua radacini nu se unesc

Nervii dintr-o pereche nu sunt asezati in acelasi plan

Nu prezinta ganglioni spinali

Neuronii nu au teaca de mielina

Sistem nervos simpatic – in regiunea cecumului hepatic si intestinului

Stocheaza produsi inalt energetici

Sintetizeaza enzime

Realizeaza digestie intra- si iextracelulara

Absorbtie

Intestin lipsit de fibre musculare

In intestin au loc digestia şi absorbţia

Hidraţii de carbon sunt digeraţi extracelular

Lipidele şi proteinele sunt digerate intracelular

La nivelul: -faringelui

-tegumentului

-intestinului

Lipsesc inima si capilarele

Sistem inchis de vase

Sange incolor (plasma si putine elemente figurate)

Lipsesc hematiile

Oxigenul este transportat in solutie fizica

Circulatia realizata de peretii contractili ai vaselor si bulbililor contractili de la baza arterelor branhiale

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/e/eb/Lancelet's_circulatory_system_scheme.png

90 p nefridii (organele lui Boveri)

Amfioxus este izoosmotic fata de apa de mare

Solenocitele sunt comparate cu celulele cu flamura vibratila ale viermilor plati (sunt celule epiteliale celomice; seamana cu podocitele capsulei renale a vertebratelor)

26 p de gonade Fecundatie externa Ou oligolecit Dezvoltarea oului: embrionara (24 de ore) pana la eclozarea larvei larvara (larva planctonica care se deplaseaza cu ajutorul cililor; in primele zile nu se hraneste) in ziua a 4-a apare gura; in ziua a 5-a apare anusul si glanda cu maciuca apare prima fanta branhiala, pe deapta, apoi apar inca 13 fante (larva este asimetrica) 75-200 de zile larva duce viata pelagica; se hraneste activ si creste metamorfoza se definitiveaza organogeneza se corecteaza asimeria se perforeaza cele 180 p. de fante apar gonadele se formeaza cavitatea perifaringiana, metapleurele, gura definitiva

Ordinul Amphioxiformes[1] Familia Asymmetronidae

Genus Asymmetron

Asymmetron lucayanum (Oc. Indian, Oc. Atlantic)

Asymmetron maldivense

Genus Epigonichthys

Family Branchiostomidae Genus Branchiostoma

Tegument unistratificat

Sange incolor fara hematii

Digestie intracelulara

Nefridii cu solenocite

Metameria unor organe

Faringotremie

Faringe cu dubla functie

Dezvoltare embrionara asemanatoare

Topografia organelor

Sistemul nervos organizat ca un tub nervos cu pozitie dorsala

Sistem circulator asemanator cu cel de la pesti si ciclostomi

Metamerie musculara

Fosfocreatinin kinaza fosforileaza proteinele intracelulare la cefalocordate si vertebrate

OMOLOGIE ŞI ANALOGIE Pentru a înţelege evoluţia se compară organismele

actuale cu cele dispărute şi se caută asemănările care sugerează o legătură

Se compară caractere structurale, funcţionale, moleculare, genetice

Structuri omoloage la diferite specii sunt părţi sau entităţi care s-au format din aceeaşi sursă

Omologie evolutivă părţi care provin de la 2 sau mai multe specii şi se regăsesc la un strămoş comun

asemănarea nu se bazează pe formă ci pe relaţia topografică, pe legăturile cu părţile înconjurătoare

Omologie serială entităţi din diferite părţi ale aceluiaşi individ care provin din acelaşi element al unui strămoş care se repetă într-o secvenţă lineară

Omologie sexuală

Omologie evolutivă

Familia: Hystricidae Hystrix africaeaustralis

Familia Erethizontidae Coendou prehensilis

Organe omoloage evolutiv Organe care au funcţii asemănătoare Organe asemănătoare superficial

Evoluţie convergentă

Evoluţie paralelă

CONSTRUIREA FILOGENIILOR

Grupurile naturale sunt monofiletice

Fiecare ramură a unui arbore trebuie trebuie să aibă un punct de origine din trunchi

Pentru a reconstitui arborele trebuie să determinăm punctele din care diverg ramurile

Se impune analiza caracterelor şi distribuţia printre speciile studiate

Care caracter omolog a evoluat mai recent? Care caracter este mai vechi ?

Caracter derivat (recent) apomorf Caracter ancestral (primitiv) plesiomorf Mecanisme de evolutiţie –PEDOMORFOZA (a produs combinaţii de caractere , iniţiază o direcţie evolutivă nouă, imposibil de urmat de o populaţie adultă înalt adaptată la un mod de viaţă strict) PPROGENEZIE (la specii care trăiesc în medii ostile, imprevizibile) NEOTENIE (se asociază cu mediu favorabil, lipsit de prădători)

Cefalocordatele sunt stramosii vertebratelor Cefalocordatele deriva din vertebrate primitive prin regresie Cefalocordatele si vertebratele rezulta dintr-un stramos comun necunoscut asimetric Originea vertebratelor trebuie cautata printre echinodermele care se hraneau prin filtrare Stramosii cordatelor au fost echinoderme

Teorii privind relaţiile filogenetice ale cefalocordatelor cu alte filumuri

1920 Walter Garstang Teoria pedomorfozei.

•Omologie între vezicula frontală şi creierul tripartit al vertebratelor

•Ochiul frontal de la amfioxus şi ochii pereche de la vertebrate

•Omologiile au fost demonstrate cu ajutorul genelor dezvoltării şi a

secvenţei de aminoacizi ale regiunilor conservate.

•Genele dezvoltării sunt remarcabil conservate printre diferite filumuri în

ceea ce priveşte secvenţa, expresia şi funcţia.

•Amfioxus are omologii morfologice cu creierul tripartit al vertebratelor

(creier anterior, mijlociu, posterior şi o structură segmentară a creierului

posterior format din 8 segmente în fiecare caz). •

•Expresia genelor Distal-less, Otx, Hox 1 şi Hox3 a

indicat că tubul nervos la Amfioxus care nu are diviziuni

evidente , are părţi echivalente în creierul anterior şI

posterior al vertebratelor.

•Expresia genelor omoloage Pax 1, Pax 2,5,8, Brachyury

susţine omologiile fantelor banhiale şi notocordului la

amfioxus şI vertebrate

•Sistemele tipice de organe ale vertebratelor au gene şi

precursori la amfioxus.

•Amfioxus are celule embrionare omoloage cu crestele

neurale ale vertebratelor (ele reprezintă un aspect unic

al dezvoltării vertebratelor şi sunt precursoare ale

caracterelor vertebratelor.)

Se formează pe fiecare parte a tubului nervos şi migrează în toate regiunile

corpului asigurand punctul de plecare pentru cap şi faţă şi contribuie la multe

părţi ale corpului: tegument, sistem nervos, membre (nervi rahidieni, radiile

înotătoarelor, scheletul branhial.

Genele distal less, snail, Pax 3,7, Msx sunt exprimate în celulele embrionare

migratoare de la amfioxus şi în crestele neurale ale vertebratelor.

Omologiile genelor sunt cheia omologiilor morfologice şi indică sursa

evolutivă a crestelor neurale.