Sinh học - Động vật không xương sống

ĐV không xương sống 1. Qua đặc điểm vỏ cơ thể, đối xứng cơ thể, cơ quan tử vận động, kiểu dinh dưỡng, bài tiết, chứng minh tính đa dạng của động vật nguyên sinh. Phổ biến đỏi các đặc điểm ở ĐVNS rất rộng biểu hiện tính chất đa dạng và phong phú, thấy rõ ở một số đặc điểm sau: * Vỏ cơ thể: - Nhóm Amíp trần, cơ thể chưa có vỏ bao ngoài, chỉ có màng tế bào. à Cơ thể chưa có hình dạng cố định. - Nhóm Trùng Roi, Trùng Cỏ , cơ thể có lớp màng phim (Pellicula) bao ngoài à có hình dạng ổn định - Ở một số loài, có lớp vỏ cutin đặc trưng do ngoại chất tiết ra, có thể ngấm thêm SiO2 và CaCO3, tăng cường chức năng nâng đỡ, bảo vệ cơ thể (Trùng Lỗ) * Đối xứng cơ thể: Có hầu hết các kiểu đối xứng của động vật: - Trùng Chân giả: chưa có đối xứng - Trùng phóng xạ, Trùng Mặt trời: đối xứng tỏa tròn ( đối xứng phóng xạ) - Trùng Lỗ (Globotrucana) : đối xứng hai bên - Trùng Đế giày (P. caudatum) : có cơ thể mất đối xứng. * Cơ quan tử vận động: - Có nhiều kiểu khác nhau: Chân giả ( Trùng Amíp), tiêm mao (lớp Trùng Cỏ), roi (Trùng Roi). - Ngay trong cùng một kiểu cũng thể hiện đa dạng về số lượng, vị trí trên cơ thể, hình thái và phương thức kết hợp. * Kiểu dinh dưỡng: Có 3 kiểu dinh dưỡng: - Tự dưỡng ở Trùng Roi, có hạt diệp lục - Hoại sinh gặp ở các nhóm kí sinh - Dị dưỡng hình thành các không bào tiêu hóa, thấy ở Amíp, Trùng Roi, Trùng Cỏ. Các nhóm dị dưỡng khác nhau về: + Tính ổn định của nơi hình thành + Con đường di chuyển của các không bào trong cơ thể + Nơi thải ra của các chất cặn bã - Dinh dưỡng của các đại diện thuộc Nguyên sinh động vật là tiêu hóa nội bào * Bài tiết: -Nguyên sinh động vật có kích thước nhỏ bé, tỉ lệ giữa bề mặt và thể tích cơ thể tương đối lớn à một số chức năng: hô hấp, bài tiết, hấp thu thức ăn hòa tan có thể trao đổi trực tiếp với môi trường bên ngoài. - Tuy vậy, NSĐV nước ngọt hình thành các không bào co bóp thải bớt nước thừa trong cơ thể, duy trì áp suất thẩm thấu. - Không bào co bóp có sự khác nhau về số lượng vị trí và cấu tạo ở các đại diện khác nhau: + Trùng amíp: vị trí hình thành không bào co bóp không cố định + Trùng Roi: vị trí này đã cố định ở gần gốc roi nhưng số lượng chỉ có 1 + Trùng Cỏ: đã có vị trí cố định nvaf số lượng nhiều hơn ( 2 không bào co bóp ở 1/3 phía trước và 1/3 phía sau cơ thể) * Nếu xét về cấu trúc đơn bào hay đa bào, cơ thể ĐVNS thể hiện nhiều mức độ chuyển tiếp giữa đơn bào điển hình và đa bào thấp: - Có một số loài có đặc điểm vượt ra ngoài phạm vi của một tế bào: 2 hoặc nhiều nhân (Trùng Roi, Trùng Cỏ) - Có những tập đoàn động vật nguyên sinh gồm nhiều cá thể so kết quả của quá trình sinh sản vô tính không tách rời. - Có những tế bào biệt hóa theo chức năng và cấu tạo dẫn đến hình thành các giao tử ( thấy ở tập đoàn Volvox) * Sinh sản: - Sinh sản vô tính là hình thức phổ biến của ĐVNS: phân đôi, liệt sinh, mọc chồi, phân nguyên hình. - Ngoài ra còn có các hình thức sinh sản hữu tính như: đẳng giao, dị giao, noãn giao và tiếp hợp. -Bên cạnh đó còn có quá trình xen kẽ giữa sinh sản vô tính và sinh sản hữu tính: Gặp ở trùng lỗ, trùng bào tử, trùng mặt trời. Sinh sản vô tính tạo ra nhiều cá thể (ở một vật chủ) và sinh sản hữu tính tạo ra các mầm giao tử và các giao tử (ở một vật chủ khác) như trùng bào tử. 2. Hỉnh thức sinh sản của động vật nguyên sinh. Ý nghĩa thực tiễn của việc hiểu biết những hình thức này. * Sinh sản vô tính: phổ biến ở ĐVNS - Phân đôi (nguyên phân) + Theo chiều dọc ( Trùng roi) + Theo chiều ngang ( Trùng cỏ) - Mọc chồi: thường gặp ở Trùng ống hút (Suctoria) - Liệt sinh thường gặp ở động vật sống kí sinh (Trùng sốt rét) + Trước tiên phân chia nhiều lần + Tế bào chất tách tiếp theo tương ứng với số lượng nhân phân chia à nhiều cá thể * Tái sinh cao cũng là đặc điểm thường thấy ở động vật nguyên sinh - Khi gặp điều kiện sống bất lợi, các cơ quan tử bề mặt (lông bơi, roi bơi) tiêu biến, con vật có khả năng kết kén, sống tiềm sinh - Khi điều kiện thuận lợi trở lại, cơ thể trong kén tái sinh các cấu trúc đã biến mất khi kết kén và hoạt động bình thường trở lại. * Sinh sản hữu tính: - Đẳng giao: giao tử đực và cái giống nhau, gặp ở Trùng roi tập đoàn 8 tế bào (Stephono sphaera) - Dị giao; Giao tử đực và cái khác nhau về kích thước( tập đoàn Pandorina 16 tế bào hay Eudorina 32 tế bào) - Noãn giao: gặp ở tập đoàn Volvox + Tập đoàn có hàng ngàn tế bào, trong đó 25 đến 30 tế bào phát triển thành giao tử cái, 5-10 tế bào phân chia liên tiếp, mỗi tế bào cho 256 giao tử đực. Giao tử đực di động tìm gặp giao tử cái à hợp tử + Kiểu sinh sản này giống với sinh sản hữu tính noãn giao ở động vật đa bào nhưng khác biệt: giai đoạn lưỡng bội chỉ chiếm một khoảng thơi gian ngắn trong vòng đời: từ khi hợp tử hình thành đến lần phân chia đầu tiên. - Tiếp hợp là kiểu sinh sản hữu tính đặc biệt gặp ở Trùng Cỏ: không hình thành giao tử mà có hiện tượng trao đổi bộ nhân xảy ra khi hai cá thể ghép đôi ( tiếp hợp) - Xen kẽ giữa sinh sản vô tính và sinh sản hữu tính: Chu trình phát triển của P. falciparum Khi muỗi đốt người thì Trùng bào tử theo máu vào gan, liệt sinh ở tế bào gan hình thành vô số liệt trùng. Quá trình này lặp lại nhiều lần, kéo dài 14 ngày - gọi là thời kỳ ủ bệnh. Tiếp đó liệt trùng chui vào huyết cầu, tiếp tục liệt sinh phá huỷ hồng cầu sau đó lại xâm nhập vào hồng cầu khác. Thời gian liệt sinh trong hồng cầu tùy thuộc vào mỗi loài trùng Bào tử máu khác nhau (P. falciparum và P. vivax là 48 giờ, P. malariae là 72 giờ). Sau đó là thời kỳ sinh sản hữu tính: các liệt thể chui vào hồng cầu hình thành các mầm giao tử lớn cho ra một giao tử lớn và mầm giao tử bé phân chia cho ra 5 - 6 giao tử bé. Khi mầm giao tử lớn và mầm giao tử bé gặp nhau sẽ kết hợp với nhau hình thành nên hợp tử di động được gọi là noãn động. Noãn động lách qua thành ruột muỗi, hình thành nên kén trứng (noãn xác), kén trứng hình thành nhiều trùng bào tử chuyển đến tuyến nước bọt muỗi chờ để khi muỗi đốt người lành thì chúng sẽ vào máu người. * Ý nghĩa thực tiễn: - Biết cách phòng tránh và điều trị các bệnh do ĐVNS gây ra ở người và động vật khác 3. Chu trình sinh sản và phát triển của trùng sốt rét Plasmodium. Những đặc trưng cơ bản gì được rút ra? Ý nghĩa của việc hiểu biết chu trình này. Chu trình phát triển của Trùng sốt rét diễn ra như sau: Giai đoạn sinh sản vô tính trong cơ thể người Trùng sốt rét sau khi được muỗi Anopheles truyền vào máu người, bắt đầu sinh sản vô tính qua hai thời kỳ: Thời kỳ ngoài hồng cầu Bào tử theo máu xâm nhập vào gan. Chúng chỉ tồn tại trong máu từ nửa giờ đến một giờ, vì máu không phải là môi trường thích hợp của chúng. Đến gan, bào tử xâm nhập vào các tế bào gan, dồn nhân của tế bào gan về một phía và bắt đầu lớn lên thành liệt thể (schizoit) là một dạng trọng, chuẩn bị sinh sản. Khi đủ điều kiện, liệt thể liệt sinh cho ra nhiều liệt tử (merozoit). Các liệt tử phá vỡ tế bào gan, chui vào tế bào gan khác và tiếp tục liệt sinh. Thời kỳ này thường kéo dài 14 ngày. Bệnh nhân trong thời kỳ này chưa có triệu chứng gì, số lượng liệt tử trong gan rất lớn. Đại bộ phận liệt tử xâm nhập vào máu, một số ít xâm nhập vào tế bào gan khác để tiếp tục liệt sinh như trên. Thời kỳ trong hồng cầu Liệt tử từ gan vào máu, xâm nhập vào hồng cầu, bắt đầu giai đoạn trong hồng cầu. Trong máu những người mắc bệnh sốt rét sẽ tìm thấy trong các hồng cầu những ký sinh trùng nhỏ, thay đổi hình dạng như amip. Ký sinh trùng (mỗi con trong một hồng cầu) lớn lên rất nhanh thành liệt thể, liệt thể liệt sinh cho nhiều liệt tử, và chứa đầy trong hồng cầu. Hồng cầu ấy chỉ còn lại phần chung quanh ngoại bên. Liệt thể hút hết huyết cầu tố và huyết cầu tố trong cầu trùng biến thành một sắc tố có hạt màu đen, gọi là melanine. Một phần sinh chất của ký sinh trùng cũng những hạt melanine còn lại không được dùng tới. Tới mức độ chin, liệt thể phá vỡ hồng cầu và giải phóng liệt tử. Lúc này ứng với cơn sốt xảy ra trong lâm sang. Đại bộ phận liệt tử lại tiếp tục xâm nhập vào hồng cầu khác và tiếp tục liệt sinh trong hồng cầu. Cứ như vậy, liệt sinh có thể xảy ra một vài lần trước khi chuẩn bị sinh sản hữu tính. Một số liệt tử trở thành mầm giao tử (gametocyte): mầm giao tử lớn (macrogametocyte) và mầm giao tử bé (microgametocyte). Các mầm giao tử này không tiếp tục phát triển thêm trong cơ thể người, mà sẽ phát triển thành giao tử ở muỗi. Nếu không được muỗi hút vào thì sau một thời gian, chúng sẽ bị tiêu hủy. Chúng không có khả năng gây bệnh nếu không qua muỗi. Thời gian hoàn thành chu kỳ sinh sản vô tính trong hồng cầu của trùng Plasmodium vivax là 48h, ở các loài khác có thể kéo dài từ 24 – 72h. Trong hồng cầu, Trùng sốt rét đã gây ra hai tác hại lớn: Ăn hết hemoglobine và phá vỡ hàng loạt hồng cầu. Thải chất cặn bã màu đen (melanine) rất có hại cho hồng cầu. Giai đoạn sinh sản hữu tính ở muỗi Anopheles Trong trường hợp các mầm giao tử được hút vào ruột một giống muỗi sốt rét (Anopheles), các mầm giao tử sẽ vào ống tiêu hóa của muỗi và phát triển thành giao tử. Ở dạ dày muỗi, mầm giao tử lớn (macrogametocyte) tiếp tục phát triển cho một giao tử cái (macrogamet), còn mầm giao tử nhỏ (microgametocyte) lại sinh ra roi, kéo dài chất nguyên sinh, thụ tinh cho ra hợp tử. Hợp tử có khả năng di động gọi là trứng động (ookynète). Về sau, trứng động lách qua thành dạ dày muỗi vào thể xoang dần dần phân chia ra thành nhiều bào tử không màng. Chúng lên tuyến nước bọt của muỗi. Chất bài tiết của các tuyến ấy được muỗi truyền vào vết đốt qua vòi khi đốt. Lúc đốt, vô số tử bào tử chui vào máu người. Các tử bào tử này có đối xứng hai bên, có thể tiết ra những men tiêu protein, giúp chúng xâm nhập vào tế bào chủ một cách dễ dàng. Từ muỗi sang người, trước tiên, tử bào tử chui vào các tế bào mội mô của các mạch, sinh sản ở trong đó một thời gian ngắn và ngay sau thời gian ấy, chúng rời nội mô vào mạch để chui vào hồng cầu. Chỉ vào thời gian này mới bắt đầu giai đoạn đầu của chu kỳ sống như đã mô tả. Như vậy, có thể thấy cả đời sống Trùng sốt rét diễn ra trong vật chủ (giai đoạn sinh sản vô tính ở trong cơ thể người – vật chủ phụ, giai đoạn sinh sản hữu tính trong cơ thể muỗi – vật chủ chính), không có giai đoạn sống tự do ở môi trường ngoài. Do đó, trong giai đoạn sinh sản hữu tính, chúng không có bào tử có vỏ bảo vệ mà chỉ có những bào tử con trần. * Ý nghĩa thực tiễn: - Biết cách phòng tránh và điều trị các bệnh do ĐVNS gây ra ở người và động vật khác 4. Chứng tỏ bọt biển là một nhánh thấp và là một nhánh cụt trong cây phát sinh chủng loại. * Bọt biển là một nhánh thấp: - Là nhóm động vật đa bào nguyên thủy nhất hiện còn sống với các đặc điểm về cấu tạo cơ thể và hoạt động sống còn rất thấp: + Đối xứng tỏa tròn nhưng chưa ổn định về yếu tố đối xứng + Thiếu các mô và cơ quan chuyên hóa + Tế bào amíp là tế bào toàn năng, có khả năng biệt hóa thành tất cả các tế bào khác của cơ thể à chưa chuyên hóa một chức năng ổn định. + Chưa có tế bào thần kinh, chưa có xoang vị chính thức, tiêu hóa nội bào, khả năng tái sinh cao. Do vậy, nó có tính chất của một tộc đoàn động vật nguyên sinh hơn mặc dù có nhiều loại tế bào hơn. * Thân lỗ là một nhánh cụt: - Thân lỗ sớm tách riêng thành một nhóm riêng biệt trong cây chủng lọai phát sinh. Vì rằng về mặt tổ chức và cấu tạo cơ thể Thân lỗ đều có những đặc điểm riêng không có ở động vật đa bào sau này: + Hệ thống rãnh hút và thoát nước, hệ thống gai xương. + Đáng chú ý trong phát triển phôi sinh ở thân lỗ có hiện tượng lộn phôi bì: lớp tế bào lúc đầu ở bên ngoài, có tiêm mao cuối cùng lại chuyển vào lớp trong của thành cơ thể, phân hóa thành tế bào dinh dưỡng tiêu hóa chứ ko thành tế bào giữ chức năng vận động, che chở như thường thấy ở các nhóm động vật đa bào sau này. Ngược lại, lớp tế bào ở bên trong cuối cùng lại lộn ra phía ngoài phân hòa thành các lớp tế bào ngoài với chức năng che chở. Như vậy, thân lỗ chưa đạt đến mức ổn định về vị trí và sự phân hóa các lá phôi. 5. So sánh đặc điểm tổ chức cơ thể của thủy tức, sứa và san hô. Nhận xét về nguyên nhân gây ra sự khác biệt. * Giống nhau: 1.Hoàn toàn sống ở nước (biển hay nước ngọt). 2. đối xứng phóng xạ hay đối xứng toả tròn 2 ngăn, cơ thể kéo dài, không có đầu. 3. Có 2 dạng hình thái là polyp và medusa. 4. Cấu tạo cơ thể tương đối hoàn thiện hơn động vật thân lỗ, nhưng vẫn ở mức độ tổ chức thấp hơn các động vật đa bào khác. Cơ thể ruột khoang có cấu tạo 2 lớp tế bào là biểu bì ngoài và biểu bì tiêu hoá, có tầng trung giao nhiều tế bào và mô liên kết. 5. Có xoang vị (thường phân nhánh với các vách ngăn), chỉ có một lỗ thông ra ngoài (làm nhiệm vụ vừa là miệng vừa là hậu môn), quanh lỗ có các tua bắt mồi. 6. Có tế bào gai trên thành cơ thể hay trên biểu bì tiêu hoá, có nhiều ở vùng tua bắt mồi. 7. Thần kinh dạng lưới, tế bào thần kinh chưa có synap điển hình. Có một số cơ quan cảm giác đơn giản. 8. Đã có tế bào biểu mô cơ tham gia vào vận động của cơ thể: Tầng co rút dọc và ngang gây nên khả năng duỗi hay co cơ thể và khả năng bám trên giá thể. 9. Sinh sản vô tính bằng sinh chồi (dạng polyp), sinh sản hữu tính bằng giao tử (cả dang polyp và medusa), phân cắt hoàn toàn đều, hình thành ấu trùng planula. 10. Không có cơ quan bài tiết và hô hấp riêng biệt, chưa hình thành xoang cơ thể. * Khác nhau: Đặc điểm Thủy tức Sứa San hô Đối xứng Đối xứng tỏa tròn Sự phát triển cao của đối xứng tỏa tròn: vị trí, số lượng ổn định của các yếu tố đối xứng: các ngăn dạ dày, tuyến sinh dục, tay sứa, ống vị - Đối xứng 2 bên trên nền đối xứng tỏa tròn - Số mp đối xứng là 2 ở SH 6 ngăn hoặc 1 ở SH 8 ngăn Cơ quan tiêu hóa Lỗ miệng thông trực tiếp với xoang vị. Xoang vị chưa phân hóa, chạy suốt dọc cơ thể Cấu tạo của hệ thống ống vị phức tạp hơn, gồm: xoang vị trung tâm, các ống vị phóng xạ và ống vị vòng Bộ máy hầu xoang vị: - Miệng ở giữa đĩa miệng, xung quanh có các vòng tua là bội số của 6 hay 8 - Hầu dạng khe hẹp, 2 đầu khe có 2 rãnh siphone chạy dọc hầu (SH 6 ngăn) hoạc 1 rãnh ở 1 đầu (SH 8 ngăn) - Xoang vị chia nhiều ngăn + SH 6 ngăn: số ngăn xoang vị là 6 hay bội số của 6 và tăng lên theo sinh trưởng cá thể + SH 8 ngăn: Số ngăn là 8, ko thay đổi trong suốt đời sống - Vách ngăn có nguồn gốc lá trong, giữa là tầng trung gian Bộ xương Ko Ko Đa phần có trừ một số sống đơn độc như hải quỳ Yếu tố cơ TB biểu mô cơ Có các sợi cơ chuyên hóa ách ra khỏi TB biểu mô nằm trong lớp trung gian Ngoài biểu mô cơ, bên dưới lớp bì ngoài còn có TB cơ riêng biệt tạo thành từng lớp cơ vòng và cơ dọc à đã hình thành mô cơ Tầng trung giao Mỏng Dày Dày Hệ thống thần kinh cảm giác TBTK rải rác khắp cơ thể tạo nên kiểu hệ thần kinh phân tán đặc trưng ở ruột khoang Phát triển mạnh hơn: 8 điểm tập trung tK tương ứng với 8 cơ quan cảm giác phức tạp ở bờ dù ( CQ thị giác, CQ thăng bằng) Giống thủy tức * Nguyên nhân: - Thích ứng với điều kiện sống trôi nổi hay bám cố định + Sứa: phù hợp với đời sống di động, bắt mồi tích cực, tiêu hóa và dẫn truyền chất dinh dưỡng mạnh hơn 6. So sánh giữa ruột khoang và bọt biển, phân tích đặc điểm tiến bộ của ruột khoang: * Giống nhau: + Cơ thể đối xứng + Hoàn toàn sống ở nước + khả năng tái sinh cao + Thành cơ thể gồm 3 lớp: TB thành ngoài, TB thành trong và lớp trung giao ở giữa + Sinh sản vô tính và hữu tính *Khác nhau: Đặc điểm Bọt biển (Thân lỗ) Ruột khoang Đối xứng Chưa rõ rệt Đx tỏa tròn Cơ quan tiêu hóa Ko có xoang vị chính thức Tiêu hóa nội bào Có xoang vị chính thức Tiêu hóa ngoại bào TBTK Chưa có Có Yếu tố cơ Chưa có Có Vị trí và sự phân hóa các lá phôi Có hiện tượng lôn phôi bì Vị trí và sự phân hóa ổn định * So với ĐV than lỗ, Ruột khoang đã có mức độ tổ chức cao hơn hẳn: - Cơ thể ổn định với kiểu đối xứng tỏa tròn - Có sự phân hóa rõ rang và ổn định của hai lá phôi cũng như các lớp tế bào thành cơ thể - Có cơ quan tiêu hóa, yếu tố cơ cùng với sự xuất hiện hệ thần kinh phối hợp hoạt động của các tế bào trong cơ thể đã giúp cho ruột khoang vượt khỏi giới hạn của tập đoàn nguyên sinh động vật lên mức độ tổ chức của động vật đa bào. 7. So sánh cấu tạo cơ thể sán lá gan, giun đũa lợn và giun vòi: * Giống nhau: 1) Cơ thể có 3 lớp tế bào được hình thành từ 3 lá phôi, xuất hiện lá phôi thứ 3 gắn liền với phát triển hệ cơ (nguồn gốc phôi trung bì) à tăng cường khả năng vận động và hiệu quả bắt mồi. 2) Có đối xứng hai bên, cơ thể phân hoá thành đầu - đuôi, mặt lưng - mặt bụng. Mặt phẳng đối xứng tương đồng ở động vật giun dẹp là mặt phẳng chứa trục miệng - đối miệng ở ấu trùng và mặt phẳng chứa trục cơ thể vuông góc với mặt phẳng lưng và mặt phẳng bụng của con trưởng thành, hoạt động có định hướng rõ rang. Phần đầu chứa cơ quan cảm giác, bắt mồi à con vật phản ứng nhanh, nhạy hơn với môi trường. 3) Thân thể dẹp theo hướng lưng bụng. 4) Đã hình thành tế bào cơ riêng biệt tạo thành bao cơ gồm có cơ vòng, cơ dọc và cơ chéo nằm dười mô bì. Tế bào cơ của lớp cơ vòng và cơ dọc hoạt động đối kháng nhau, tạo nên sự chuyển động theo kiểu làn sóng co duỗi dồn dần từ trước ra sau. 5) Không có các khoảng trống riêng biệt trong chức cơ thể (chưa có thể xoang), chỉ có các khoảng trống nhỏ giữa các cơ quan hình thành nhu mô đệm. 6) Hệ tiêu hoá chưa hoàn thiện (kiểu xoang vị), có thể vắng mặt ở một số nhóm. 7) Hệ thần kinh đã có đôi hạch sơ khai nằm phía trước (hạch não), có các dây thần kinh chạy về phía sau. cơ quan cảm giác còn đơn giản, một số có điểm mắt và một số thụ quan khác. 8) Hệ bài tiết là nguyên đơn thận, đó là hệ thống ống nằm 2 bên cơ thể với các tế bào ngọn lửa, khả năng bài tiết còn yếu. 9) Chưa xuất hiện một số cơ quan như thể xoang, tuần hoàn, hô hấp và các hoạt động sống như hô hấp còn xảy ra qua bề mặt cơ thể. 10) Tất cả đều lưỡng tính, cơ quan sinh dục hoàn thiện với tuyến sinh dục phát triển, ống sinh dục và các cơ quan sinh dục phụ. Thụ tinh trong, phát triển trực tiếp thành ấu trùng có lông bơi và phát triển phù hợp với chu kỳ sống của vật chủ. * Khác nhau: Đặc điểm Sán lá gan Giun đũa lợn Giun vòi