Giriş ve Temel Kavramlar Biyoçeşitlilik ve Sınıflandırılması Bazı terimler Taksonomi, Yunanca taxis (sıralama) ve nomos (kanun) kelimelerinden türemiştir. İlk defa Candolle (1813) tarafından bitkilerin sınıflandırılmasında kullanılmıştır. Taksonomi: Organizmaların sınıflandırılmasının teori ve uygulamasıdır. Sistematik ise Yunanca systema kelimesinden geliştirilmiştir. İlk kez Linneaus un Systema Naturae adlı eserinin 1735 de basılan 1.baskısında kullanılmıştır. Sistematik: Organizmaların çeşit ve farklılıkları ile aralarındaki akrabalık derecelerinin bilimsel olarak incelenmesidir. Takson: Belirli bir kategoriye girebilecek derecede ayırt edici farklılıklara sahip olan herhangi bir derecedeki (cins, tür, alttür) taksonomik gruptur. Kategori: Sınıflandırma kademelerinde seviye veya dereceyi ifade eder. Mesela tür bir kategori olup bunun üyeleri taksondur. Nisan 12 Doç. Dr. Hasan KOÇ 2 Canlıların Sınıflandırılması B A C D F G H I E J Canlıların Sınıflandırılması Plants C D G I M???? Animals A B J K K L M N F L E H N Nisan 12 Doç. Dr. Hasan KOÇ 3 Nisan 12 Doç. Dr. Hasan KOÇ 4 Biyoçeşitlilik Taxono m ic G roup # De scr ib ed # Es tim a te d % De scr ib ed Ver tebra tes 45,000 50,000 90 Va scul ar pl ants 250,000 300,000 83 Mollusks 70,000 200,000 35 Crusta ce ans 40,000 150,000 27 Proto zoans 40,000 200,000 20 A lg ae 40,000 200,000 20 Ins ec ts 950,000 8,000,000 12 A ra chnids 75,000 750,000 10 Fungi 70,000 1,000,000 7 Virus es 5,000 500,000 5 N em atod es 15,000 500,000 3 Bac ter ia 4,000 400,000 1 * Biyoçeşitlilik Groombridge, B. 1992. Global Biodiversity: Status of the Earth's Living Resources. London, Chapman & Hall. * % described #described / #estimated Nisan 12 Doç. Dr. Hasan KOÇ 5 Nisan 12 Doç. Dr. Hasan KOÇ 6 1
Biyoçeşitlilik Dünyada yaşayan canlıların farklılığı ve farklılığın miktarı insanı şaşırtacak düzeydedir. Bu güne kadar bilimsel olarak tanımlanmış Hayvan türlerinin sayısı 1 300 000, Bitki türlerinin sayısı ise 500 000 aştığı tahmin edilmektedir. Bu rakamlara fosillerinden tanıdığımız türler dahil değildir. Hayvan türleri yaklaşık 25 Şube (24 ile 32 arasında değişmektedir.) 80 Sınıf ± 2000 familya grubu ile ± 300 000 400 000 cins grubunda yer almaktadır. Bu arada henüz bilim dünyasınca bilinmeyen türlerin sayısının da 3 10 milyon arasında olabileceği ileri sürülmektedir. Biyoçeşitlilik Bu astronomik rakamlara aynı türün Eşey, Yaş, Sınıfsal, Mevsimsel formlar gibi değişik görünüşlerini katarsak çok fazla sayıda olan canlı türlerinin daha da karmaşık, içinden çıkılmaz bir hale geldiği görülür. Nisan 12 Doç. Dr. Hasan KOÇ 7 Nisan 12 Doç. Dr. Hasan KOÇ 8 Giriş ve Temel Kavramlar Canlıların Sınıflandırılmasının Kısa bir Tarihçesi 2 Alem (Aristotle, 4. yy boyunca) Gözleme dayalı sınıfandırma: Aristotle canlıları Plantae: Bitkiler Animalia: Hayvanlar Hayvanları da gözleme dayalı sınıflandırmış, Örneğin, o yüksek organizasyonlu hayvanları kırmızı kana sahip olup olmamalarına göre gruplandırmış (vertebrates ve invertebrate). Nisan 12 Doç. Dr. Hasan KOÇ 10 3 alem (Ernst Haeckel, 1894) Gözleme dayalı sınıfandırma: 3 alemli sistem, Ernst Haeckel tarafından 1894 te ortaya konmuştur, reflected uzun zamveır varolan 2 aleme (Plantae ve Animalia) 3.sünü eklemiştir: Protista. Bu 3.sü tek hücreli eukaryote ları ve bakterileri (prokaryotes) içermektedir. Plantae: bitkiler (çoğunlukla ototrofik, çok hücreli eukaryotlar, sporlarla üreyenler) Animalia: hayvanlar (heterotrofik, çok hücreli eukaryotlar) Protista: tek hücreli eukaryotlar ve bacteriler (prokaryotes) 4 Alem (Herbert Copeland, 1956) Gözleme dayalı sınıflandırma: Bakteriler Alemi hakkındaki bilgiler için bu sınıflandırmanın ortaya çıkması önemlidir. Bu sınıflandırma, bakterilerin (tek hücreli prokaryotlar), tek hücreli eukaryotlarlardan çok farklı olduğunu anlamamızı sağlamıştır. Öncelikle, tek hücreli eukaryotlar ve bakteriler (tek hücreli prokaryotlar) Protista Alemi içinde gruplandırılmıştır. But Copeland, Haeckel's Protista sını 1 bölüme indirmiştir. Plantae: Bitkiler (çoğu autotrofik, çok hücreli eukaryotlar, sporla üreyenler) Animalia: Hayvanlar (heterotrofik, çok hücreli eukaryotlar) Protista: Tek hücreli eukaryotlar (dokusuz olanlar veya hücre farklılaşması olmayanlar) Bacteria: Bakteriler (tek hücreli prokaryotlar) Nisan 12 Doç. Dr. Hasan KOÇ 11 Nisan 12 Doç. Dr. Hasan KOÇ 12 2
5 Alem (Robert Whittaker, 1959) Gözleme dayalı sınıflandırma: Robert Whittaker's 1959 da Copeland ın 4 alemine 1 alem daha eklemiştir: Fungi (tek ve çok hücreli osmotrofik eukaryotlar) Plantae: Bitkiler (çoğu autotrofik, çok hücreli eukaryotlar, sporla üreyenler) Animalia: Hayvanlar (heterotrofik, çok hücreli eukaryotlar) Protista: Tek hücreli eukaryotlar (dokusuz olanlar veya hücre farklılaşması olmayanlar) Monera: Bakteriler (tek hücreli prokaryotlar) Fungi: (Tek ve çok hücreli osmotrofik eukaryotlar) 5 Alem sistemi (Robert Whittaker, 1959) Nisan 12 Doç. Dr. Hasan KOÇ 13 Nisan 12 Doç. Dr. Hasan KOÇ 14 5 Alem (Robert Whittaker, 1959) Alem Monera bakteriler ve cyanobakteriler. tek hücreli organizmalar prokaryotiktir, ki bunlar zarla çevrelenmiş bir nukleusa sahip değillerdir. Bakteriler çoğunlukla heterotrofik, ki onlar, cansız formlardan enerji elde edemezler ve diğer organizmalarla veya onların ürünleriyle beslenmezler. Cyanobakteriler autotrofiktir, ki onlar, biyolojik olarak kullanışlı enerji içeren cansız formlardan enerjiyi dönüştürürler (biyolojik moleküllerdeki kimyasal bağlar içine depo edilmiş); cyanobakteriler, bitki benzerleri, fotosentez gerçekleştirirler. Alem Protista tek hücreli organizmalar eukaryotiktir, ki onların nuklear bir zarla nükleusları sitoplazmadan ayrılmıştır. Bazıları hayvan benzeri heterotrofikken, bazıları bitki benzeri autotrofiktir, Alem Plantae Bitkiler. Çok hücreli organizmalar, carbohydrate hücreulose dan yapılmış hücre duvarı ile çevrelenmiş hücrelere sahiptirler. bitkiler tipik bir şeklde hareketsizdirler. Onlar autotrofiktir, biyolojik olarak kullanışlı enerji içeren cansız formlardan enerjiyi dönüştürürler (biyolojik moleküllerdeki kimyasal bağlar içine depo edilmiş); bitkiler fotosentez gerçekleştirirler, Alem Fungi şapkalı mantarlar, mayalar, ve diğer mantarlar. çok hücreli organizmalar tipik olarak hareketsiz, hücre duvarı ile çevrelenmiş hücrelere sahipler, ve heterotrofikler, cansız formlardan enerji üretmezler ve enerji üretmek için diğer organizmaları veya onların ürünlerini çürütürler, çoğunluğu çürükçüldür, ki onlar, ölü ve çürümekte olan organizmalar içindeki molekülleri parçalayarak enerji elde ederler. 5 Alem (Robert Whittaker, 1959) KINGDOM Monera Protista Fungi Plantae Animalia YAPISAL ORGANİZASYON small, simple tek prokaryotic hücre (nucleus bir zarla çevrili değil); bazı kümeleşmiş formlar Büyük, tek eukaryotic hücre (nucleus bir zarla çevrili); bazı kümeleşmiş formlar ve koloniler çok hücreli filamentous form with specialized eukaryotic hücres çok hücreli form, özelleşmiş ökaryotik hücreli; hareketsiz çok hücreli form, özelleşmiş ökaryotik hücre, hareketli BESLENME YÖNTEMİ absorbsiyonla beslenme absorbsiyonla yeme, ve/veya fotosentez beslenme absorbsiyonla beslenme fotosentez beslenme Mideye indirerek beslenme ORGANİZMA TÜRÜ bakteriler, blue-green algae, ve spirochetes protozoans ve algae of various types Manterlar, küf, şapkalı mantarlar, mayalar, paslar, rastik Liken, yosun, eğreltiler, odunsu ve otsuj bitkiler süngerler, kurtçuklar, böcekler, balıklar, kurbağalar, sürüngenler, kuşlar, memeliler, TÜR İSMİ (sayısı?) 4,000 80,000 72,000 270,000 1,326,239 TOPLAM TÜR (tahminen) 1,000,000 600,000 1,500,000 320,000 9,812,298 Nisan 12 Doç. Dr. Hasan KOÇ 15 Nisan 12 Doç. Dr. Hasan KOÇ 16 6 Alem (Carl Woese, 1977) EVRİM VE MOLEKÜLER GENETİĞE DAYALI SINIFLANDIRMA SİSTEMİ (Cladistics/Phylogeny) 1977 de, Carl Woese, Robert Whittaker ın 5 Alem sistemini genişketerek bakteriler Alemini 2 ye ayırmıştır: Eubakteriler ve Archaebakteriler. Archaebakterilerin Eubakterilerden farkıonların genetik transcription ve translasyon sürecidir (Archaebactera da, transcription ve translation eukaryotlara daha yakın ve benzerdir). Bu ayırt edici karakteristikler molekuler genetik analizler sonucu gözlemlenmiştir. Plantae - bitkiler (çoğu autotrofik, çok hücreli eukaryotlar, sporla üreyenler) Animalia - hayvanlar (heterotrofik, çok hücreli eukaryotlar) Eubakteriler - bakteriler (tek hücreli prokaryotlar) Archaebakteriler - prokaryotes (bakterilerden farklı genetik transcription ve translation, eukaryotlara daha benzer) Protista - tek hücreli eukaryotlar (dokusuz olanlar veya hücre farklılaşması olmayanlar) Fungi - tek ve çok hücreli osmotrofik eukaryotlar 6 Alem (Carl Woese, 1977) Nisan 12 Doç. Dr. Hasan KOÇ 17 Nisan 12 Doç. Dr. Hasan KOÇ 18 3
6 Alem (Carl Woese, 1977) Archebakteriler EUbakteriler 3 Domain (Carl Woese, 1990) Evrim ve moleküler genetiğe dayalı sınıflandırma sistemi (Cladistics/Phylogeny) 1990 da, Carl Woese, önceki sınıflandırmayı gözden geçirerek, geleceğe yönelik bir sınıflandırma yaptı. Moleküler biyoloji çalışmaları, sonuçlarını göz önünde tutarak, Üçdomain sistemini geliştirdi ve organizmaları üç bölümde ele aldı. Bakteriler Archaea Eukarya Nisan 12 Doç. Dr. Hasan KOÇ 19 Nisan 12 Doç. Dr. Hasan KOÇ 20 3 Domain (Carl Woese, 1990) YAPI Protein sentezini başlatan aminoasit İntronlar Membrana bağlı organel Membran lipid yapısı Çekirdek zarı Farklı RNA polimeraz sayısı ARCHEA metiyonin Bazı genlerde mevcut Dallanmış Birkaç Dallanmamış Bir DOMAİN BACTERİA Formil- metiyonin EUKARYA metiyonin Mevcut Var Dallanmamış Var Birkaç 3 Domain (Carl Woese, 1990) Morfolojiye göre Bakteriler Archaea Eukarya rrna ya göre Hücre duvarında peptidoglikan Var Streptomisin ve kloramfenikol tipi Antibiyotiklere yanıt Büyümeyi durdurmaz Büyümeyi durdurur Büyümeyi durdurmaz Ortak Ata Nisan 12 Doç. Dr. Hasan KOÇ 21 Nisan 12 Doç. Dr. Hasan KOÇ 22 Canlıların Sınıflandırılması - Özet Protista Haeckel (1894) 3 Alems Whittaker (1959) 5Alems Monera Protista Protista Woese (1977) 6 Alems Eubakteriler Archaebakteriler Archaea Woese (1990) 3 domain bakteriler Taksonomik Kategoriler ve Hiyerarşi Plantae Fungi Plantae Fungi Plantae Eukarya Animalia Animalia Animalia Nisan 12 Doç. Dr. Hasan KOÇ 23 Nisan 12 Doç. Dr. Hasan KOÇ 24 4
Taksonomik Kategoriler ve Hiyerarşi Biota Animalia Plantae Arthropoda Crustacea Echinodermata Fungi Taksonomik Kategoriler ve Hiyerarşi Rank Botany Bacteriology Zoology Divisio (-phyta/-mycota) Subdivisio (-phytina/-mycotina) Classis (-phyceae/-mycetes/-opsida) Subclassis (-phycidae/-mycetidae/-idae) Ordo -ales -ales Subordo -ineae -ineae Superfamilia (-oidea) Familia -aceae -aceae -idae Subfamilia -oideae -oideae -inae Tribus -eae -eae (-ini) Subtribus -inae -inae Nisan 12 Doç. Dr. Hasan KOÇ 25 Nisan 12 Doç. Dr. Hasan KOÇ 26 Domain Archaea Domain Eubakteriler Nisan 12 Doç. Dr. Hasan KOÇ 27 Nisan 12 Doç. Dr. Hasan KOÇ 28 Archaea ve Eubakteriler Domain Archaea Membran- sınırlanmış organeller YOK (prok.) Peptidoglycan YOK antibioticlere tepki VERMEZ extremophiles chemoautotrophs, heterotrophs 3 Ana grup : methanogens, extreme halophiles, extreme thermophiles Domain Eubakteriler Membran- sınırlanmış organeller YOK (prok.) peptidoglycan in hücre duvarında VAR antibioticlerle büyüme inhibe edilebilir (durdurulabilir) çeşitli metabolisma 5 Ana grup: spirochetes, chlamydias, gram+, cyanobakteriler, proteobakteriler Nisan 12 Doç. Dr. Hasan KOÇ 29 Kingdom Protista Amoeba Paramecium Giardia Water Mold Slime Mold Euglena Dinoflagellates Green Algae Brown Algae Diatom Nisan 12 Doç. Dr. Hasan KOÇ 30 5
Kingdom Fungi Kingdom Plantae Bryophyte Pteridophyte Pteridophyte Coniferophytes Angiosperm Angiosperm Nisan 12 Doç. Dr. Hasan KOÇ 31 Nisan 12 Doç. Dr. Hasan KOÇ 32 Kingdom Animalia Animal Characteristics Eukaryotic Multicellular Diploid (2n) life stage dominant Heterotrophic: ingestive Cells lack cell wall Nerve and muscle tissue Motility Sexual reproduction in most Nisan 12 Doç. Dr. Hasan KOÇ 33 Nisan 12 Doç. Dr. Hasan KOÇ 34 Kingdom Animalia Kingdom Animalia Nisan 12 Doç. Dr. Hasan KOÇ 35 Nisan 12 Doç. Dr. Hasan KOÇ 36 6
Giriş ve Temel Kavramlar Hayvanların Sınıflandırılmasında Kullanılan Bazı Özellikler 1. Simetri Asimetri Protista aleminden Rhizopoda ve Porifera da Küresel (Sferik) simetri Protista aleminden Radiolaria ve Heliozoa da Işınsal (Radial) simetri Cnidaria ve Echinodermata da Bilateral simetri Serbest hareketli omurgasız hayvanların (Invertebrata) büyük bir çoğunluğunda omurgalıların (Vertebrata) tümünde Nisan 12 Doç. Dr. Hasan KOÇ 38 1. Simetri 2. Vücut boşluğu Sölomsuzlar (Acoelomata): Sölom boşluğuna sahip olmayan hayvanlar. Yalancı sölomlular (Pseudocoelomata): Gerçek söloma sahip olmayan canlılar. Vücudun içinde sıvı ile dolu bir boşluk bulunur. Bu boşluk blastosölden meydana gelir. Gerçek sölomlular (Eucoelomata): Gerçek sölom boşluğuna sahip canlılar. Vücudun içinde, mezodermden meydana gelen ve hücresel yapı gösteren bir zarla kuşatılan, sıvı dolu bir boşluk veya boşluklar bulunur. Bu tip sölom da oluşum şekline göre ikiye ayrılır. Embriyonik olarak gastrula safhasından itibaren ortaya çıkan mezoderm bloklarının yarılması sonucunda meydana gelen gerçek söloma Şizosöl (Schizocoel) tip sölom denir. İlk bağırsak duvarına ait mezoderm keselerinden oluşan gerçek gerçek söloma ise Enterosöl (Enterocoel) tip sölom denir. Nisan 12 Doç. Dr. Hasan KOÇ 39 Nisan 12 Doç. Dr. Hasan KOÇ 40 2. Vücut boşluğu 2. Vücut boşluğu Nisan 12 Doç. Dr. Hasan KOÇ 41 Nisan 12 Doç. Dr. Hasan KOÇ 42 7
2. Sölom Boşluğu 1. Acoelomata Sölom Tipleri 2. Pseudocoelomata 3. Eucoelomata Schizocoela Şubeler Plathelminthes, Nemertea, Gnathostomulida, Mesozoa Nematoda, Nematomorpha, Acanthocephala, Gastrotrichia, Kinorhyncha, Rotifera, Priapulida, Loricifera, Entoprocta Mollusca, Annnelidae, Echiura, Spincula, Pogonophora, Linguatulida, Tardigrada, Onychophora, Arthropoda, Phoronida, Bryozoa, Brachiopoda 3. Segmentasyon (Metamerizm) Bilateral simetrili ve uzun vücutlu hayvan gruplarında görülür. Bu hayvanlarda vücudun tümü veya bazı sistemleri ardışık olarak dizilen aynı yapı ve büyüklükteki birimlerden oluşur. Bu birimlerin her birine segment adı verilir. Segmentli hayvanlarda bazı organlar çift halde her segmentte tekrarlanır (nefridiumlar, gonadlar, sinir gangliyonları ve kas demetleri). Gerçek anlamda segmentli yapı Annelida (Halkalı solucanlar), Arthropoda (Eklembacaklılar) ve Chordata (Omurgalılar). Homonom metamerizm (vücut bölümlerinin birbirine eş segmentlerden oluşması) ve Enterocoela Echinodermata, Chaetognatha, Hemichordata, Urochordata, Cephalochordata ve Chordata Heteronom metamerizm (vücudu oluşturan segmentlerin, birbirinden farklı yapıda olması) olmak üzere iki tip vardır. Nisan 12 Doç. Dr. Hasan KOÇ 43 Nisan 12 Doç. Dr. Hasan KOÇ 44 4. Embriyonik tabakalar A N I M A L I A Porifera DİPLO- BLAST TRİPLO BLAST Cnideria Acoelomates Pseudocoelomates Coelomates Plathelminthes Nematoda Protostomes Lophophorates Deuterostomes Mollusca Ctenophora Onychophora Brachiopods Echinodermata Nemerteans Rotifera Annelida Arthropoda Bryozoans Hemichordata Phoronids Chordata Diploblastik hayvanlar: Embriyonik gelişim sürecinde sadece endoderm ve ektodermin oluşması. (Invertebrata) Triploblasti: Embriyonik gelişim sürecinde her 3 tabakanın da (endoderm, mezoderm ve ektoderm) oluşması.(chortada da görülür). 5. Ağız ve anüsün oluşumu Protostomia: Embriyodaki blastopor, gelişerek ağzı oluşturur. Anüs, ağzın tam karşısında, arka bölgedeki ektodermin çökmesiyle gelişir. Genellikle, şizosöl sölom, spiral segmentasyon, ve mozaik gelişim ile birlikte anılır. Deuterostomia: Blastopor, ağız yerine anüsü oluşturur. Ağız daha sonra şekillenir. Genellikle, enterosöl sölom ve radial segmentasyon ile birlikte anılır. Şubeler Protostomia Mollusca Annelida Arthropoda 1. Spiral bölünme görülür 2. Blastopor erginde ağzı oluşturur. 3. Sölom şizosöl tiptedir. 4. merkezi sinir sistemi ventraldedir. 5. Trochophora larvası görülür. Deuterostomia Şubeler Echinodermata Hemichordata Chordata 1. Radyal bölünme görülür. 2. Blastopor erginde anüsü oluşturur. 3. Sölom enterosöl tiptedir. 4. Merkezi sinir sistemi dorsaldedir. 5. Dipleurula larvası görülür. Nisan 12 Doç. Dr. Hasan KOÇ 45 Nisan 12 Doç. Dr. Hasan KOÇ 46 5. Ağız ve anüsün oluşumu 5. Ağız ve anüsün oluşumu Nisan 12 Doç. Dr. Hasan KOÇ 47 Nisan 12 Doç. Dr. Hasan KOÇ 48 8
5. Ağız ve anüsün oluşumu 6. İskelet Bir çok karasal ve sucul hayvanda vücuda destek görevi yapan veya korunmaya yarayan iskelet bulunur. iskeler kurbağa ve insanda olduğu gibi içte (internal), mercan, yengeç ve böceklerde olduğu gibi dışta (eksternal) oluşabilir. Ayrıca iskeleti meydana getiren organik ve inorganik maddelerin özellikleri ile iskeleti oluşturan elemanlar farklı hayvan gruplarında farklılık gösterir. Kemik ve kıkırdaktan oluşan iskelet Chordata da, kireç, silis, keratin veya benzer maddelerden yapılmış iskelet de Invertebrata da görülür. Nisan 12 Doç. Dr. Hasan KOÇ 49 Nisan 12 Doç. Dr. Hasan KOÇ 50 7. Embriyo gelişimi Yumurta Tipi Özelliği ve görüldüğü hayvan grubu Alesital yumurtalar Sitoplazmalarında vitellus ihtiva etmeyen yumurtalardır. Örneğin insan yumurtası a) Oligolesital yumurtalar: Vitellus az olup sitoplazma içinde homojen bir dağılım gösterir. Örneğin Deniz kestanesi yumurtaları. b) Anizolesital yumurtalar: Bol miktarda bulunan vitellus homojen dağılmamıştır. Vitellusun yerleşim yerine göre ikiye ayrılır. aa) Sentrolesital yumurtalar: Vitellus merkezde toplanmıştır. Sitoplazma ince bir örtü halinde yumurta yüzeyinde bulunur. Örneğin böcek yumurtaları bb) Telolesital yumurtalar: Vitellus yumurtanın bir kutbunda toplanmıştır. Dolayısı ile bu tip yumurtalarda kutuplaşma görülür. Vitellusun bulunduğu kutba vejetatif Endolesital yumurtalar kutup, sitoplazmanın bulunduğu kutba ise animal kutup adı verilir. Kutuplaşmanın Anizolesit derecesine göre ikiye ayrılır. al yumurtalar b1)mesolesital yumurtalar: Ilımlı bir kutuplaşma gösterir. Yumurtanın 1/3 ü animal kutup, 2/3 ü ise vejetal kutupta bulunur. Telol Örneğin kurbağa yumurtaları esital b2)polilesital yumurtalar: Vitellus çok olduğundan ileri bir yumu kutuplaşma gösterir. Sitoplazma ve nukleus oldukça dar bir alanda rtalar bulunur. Tavuk yumurtaları. Ektolesital yumurtalar Vitellus yumurta sitoplazmasında olmayıp yumurta hücresinin etrafındaki vitellus hücrelerinde depolanmıştır. Distomum yumurtaları Bölünme tipi Holoblastik bölünme Superfisial bölünme Meroblastik bölünme Meroblastik bölünme Meroblastik bölünme 7. Embriyo gelişimi Holoblastik bölünme: Hücre bölünmesinin, yumurtanın tamamında gerçekleşmesi, Meroblastik bölünme: Hücre bölünmesinin, yumurtanın belirli bir kısmında gerçekleşmesi. Döllenen yumurtanın, yani zigotun embriyoyu meydana getirmek üzere ard arda yaptığı mitoz bölünmelere segmentasyon denir. Hayvanlarda iki tip segmentasyon görülür. Her ikisinde de bölünme holoblastiktir. Spiral segmentasyon: Embriyoda, oluşan yeni hücrelerin birbirinin tam olarak üzerine veya yanına denk gelmeyip, yaklaşık 45 derecelik bir kayma ile birbirinin üzerine oturduğu segmentasyon tipi. Radial segmentasyon: Embriyoda, oluşan yeni hücrelerin birbirinin üzerine veya yanına gelecek şekilde ilerlediği segmentasyon tipi. gibi gruplandırmalar bulunmaktadır. Spiral segmentasyon 1. Bölünme düzlemi yumurtanın kutup ekseni ile dar veya geniş açı yapar, her hücre alt ve üstündeki iki hücre arasında yer alır. 2. 32 blastomerli evrede her blastomerin gelecekteki görevi belirlenmiştir. Radial segmentasyon 1. Bölünme düzlemi yumurtanın kutup eksenine dik veya paralel konumdadır. 2. 32 blastomerli evrede blastomerlerin gelecekteki görevi belirlenmemiştir. Her blastomer gelişimin ileri evrelerine kadar çeşitli doku ve organları oluşturabilir. Nisan 12 Doç. Dr. Hasan KOÇ 51 Nisan 12 Doç. Dr. Hasan KOÇ 52 8. Üyeler Hareket ve beslenme gibi görevleri yerine getirmek üzere oluşturmuş vücut bölümleridir. Üyelerin tek ya da çift oluşu, eklemli ya da eklemsiz oluşu, sınıflandırmada kullanılan karakterlerdir. Arthropoda nın anten bacakları ile Omurgalıların Yüzgeç, Bacak ve Kanatları sayılabilir. 9. Larva Gelişim süresi boyunca bir larva evresinin bulunup bulunmaması, bulunuyorsa da larvanın tipi ve özellikleri, sınıflandırılmada başvurulan diğer bir karakterdir. Yandaki tabloda hayvanlarda görülen bazı larva tipleri ve ait oldukları şubeler verilmiştir. Gruplar Sölenterlerde (Coelenterata) Şeritlerde (Cestoda) Parazit kelebeklerde (Trematoda) Yumuşakçalarda (Mollusca) ve halkalısolucanlarda (Annelida) Derisidikenlilerde (Echinoderma) Kabuklularda (Crustacea) Böceklerde (/nsecta) Kurbagalarda (Anura) Trokofor Larva tipleri Planula, Veliger Onkosfera, Sistoserkus Mirasidiyum, Sporosit, Redi, Serkariya, Metaserkariya Bipinnaria, Brachiolaria Nauplius, Zoea tırtıllar, kadı lokması, rim iribaş ya da tokac Nisan 12 Doç. Dr. Hasan KOÇ 53 Nisan 12 Doç. Dr. Hasan KOÇ 54 9
10. Sindirim sistemi Ağız ve anüsün bulunuşu, buna göre sindirim sisteminin tam veya yarım oluşu ile sindirim sisteminin diğer özellikleri, hayvanların sınıflandırılmasında evrimsel açıdan önem taşımaktadır. Porifera da (Süngerlerde) sindirim boşluğu yoktur. Daha yüksek organizasyonlu örneğin Ctenophora ve Plathelminthes şubelerinde gastrovasküler boşluk şeklindeki sindirim sistemi yanında ağız bulunur. Bunlardan da yüksek organizasyonlu Mollusca, Annelidae, Arthropoda, Echinodermata ve Chordata şubelerinde ise sindirim kanalı tamdır ve her bir uçta anüs ve ağız yer alır. 11. Dolaşım sistemi Hayvanlar aleminde besinlerin, gazların ve hormonların vücudun bir kısmından diğer kısmına taşınması kan ve dolayısı ile dolaşım sistemi ile gerçekleşir. Kan içerdiği solunum pigmentine göre, renksiz, mavi, kırmızı, sarı veya yeşilimsi renkli olabilir. Ayrıca Invertebratların çoğunda açık dolaşım, Annelida ve Chordata şuberinde ise kapalı dolaşım vardır. Omurgalılar kalp yapısı ve odacık sayısı bakımından farklılık gösterir. Nisan 12 Doç. Dr. Hasan KOÇ 55 Nisan 12 Doç. Dr. Hasan KOÇ 56 12. Sinir sistemi Sinir sisteminin yapısı ve çeşidi bir hayvanın basit veya gelişmiş olduğunu gösterir. İlkel gruplarda gelişmemiştir (Porifera Süngerler). İlk kez Plathelmintes te ortaya çıkmıştır. Chordata da beyinden ve omurilikten çıkan sinirlerin sayısı farklılık gösterir. Balık ve Amfibilerde 10 çift beyin sinirine karşılık, sürüngen, kuş ve memelilerde 12 çift beyin siniri çıkar. Giriş ve Temel Kavramlar Hayvanların sınıflandırılması Nisan 12 Doç. Dr. Hasan KOÇ 57 Hayvanların sınıflandırılması Hayvanların sınıflandırılması Nisan 12 Doç. Dr. Hasan KOÇ 59 Nisan 12 Doç. Dr. Hasan KOÇ 60 10
Hayvanların sınıflandırılması Phylum Porifera Süngerlerde sadece hücresel düzeyde farklılaşma görülür. Gerçek doku ve organlar bulunmaz. Vücutta iki tabaka bulunmaktadır: Koanoderm tabakasında, yakalı kamçılı koanosit hücreleri ve koruyucu pinakosit hücreleri bulunur. Koanosit hücrelerinin farklılaşması ile, eşey hücreleri gelişir. Mezoglea tabakasında ise amoeboid (amebosit) hücreler, spiküller ve spongin lifler bulunur Nisan 12 Doç. Dr. Hasan KOÇ 61 Nisan 12 Doç. Dr. Hasan KOÇ 62 Phylum Porifera Phylum Cnidaria & Ctenophora Cnidaria Radyal simetri, ilk defa bu şube ile birlikte ortaya çıkar. ilk defa ağız oluşumu gözlenir. Ağız, aynı zamanda anüs görevindedir. Gastrovasküler boşluk gelişmiştir. Böylece hücre dışı sindirim de başlamış olur. Diploblastik canlılardır. Knidosit (knidoblast) hücreleri savunmada görevlidir. Bu hücrelerin içinde, nematosit adı verilen yakıcı kapsüller bulunur. Savunmanın yanında avlanmada da görevlidirler. Boşaltım ve solunum sistemleri yoktur. Ctenophora Radial simetri görülen ikinci şubedir. Küçük yapılı denizel türleri içerir ve sadece tek bir türde nematosit görülür. Tamamı karnivor olan bu şube üyelerinde anüs bulunmaz, ancak tüp şeklinde bir sindirim sistemi mevcuttur. Avın yakalanmasında, tentaküller üzerinde bulunan ve Colloblast olarak bilinen yapışkan sıvı işlev görür. Siller yardımıyla yüzen en iri canlılardır. Nisan 12 Doç. Dr. Hasan KOÇ 63 Nisan 12 Doç. Dr. Hasan KOÇ 64 Phylum Cnidaria Phylum Cnidaria Nisan 12 Doç. Dr. Hasan KOÇ 65 Nisan 12 Doç. Dr. Hasan KOÇ 66 11
Phylum Platyhelminthes Acoelomata'nın ilk şubesidir. Sindirim kanalı boşluğu bulunur, ancak bu boşluk sölom olarak kabul edilmez. Bilateral simetri, triploblasti, spiral segmentasyon ve buna bağlı olarak da mozaik gelişim görülür. Organizasyon organ-sistem düzeyindedir. Protostomia üyeleri oldukları için, sadece ağız bulunur ve anüs olmaması nedeniyle sindirim tek yönlüdür. Boşaltım sistemleri bulunur. Alev hücreleri taşıyan protonefridiumları vardır. Vücut dorso-ventral olarak (alt-üst yönünde) yassılaşmıştır. Solunum, iskelet ve dolaşım sistemleri bulunmaz. Basit duyu organlarına sahiptirler. Çoğu tür monoiktir. Bazı denizel formlarda, silli ve serbest yüzücü olan Müller larvası görülür. Phylum Nematoda Nemli topraklarda, tatlı sularda veya denizlerde dağılım gösterirler. Vücut yüzeyi yumuşak ve esnek bir kütikula ile örtülüdür ve siller bulunmaz. Bilezik şeklinde beyinleri ve karın tarafında uzanan sinir kordonları bulunur. Kas hücreleri, kendilerine en yakın konumda bulunan orta çizgi içindeki sinire uzantılar gönderir. Çoğu ayrı eşeylidir ve erkekler, dişilerden daha küçük yapılı olmaları ve vücutlarının arka kısmının uç tarafta kıvrılmasıyla ayrılırlar. Şubenin çoğu temsilcisi, ekonomik değere sahip olan hayvan ve bitki türlerinde parazittir. Parazit olan türlerde, genellikle bir başkalaşım evresi görülür. Nisan 12 Doç. Dr. Hasan KOÇ 67 Nisan 12 Doç. Dr. Hasan KOÇ 68 Phylum Rotifera Çok hücrelilerin en küçük boyutlu temsilcileridendirler. Korona (taç) bölgesinde bulunan sillerin hareketi tekerlek görüntüsünü andırır. Vücudun gerisinde, parmak taşıyan ayak ve ayakta da yapışkan salgı bezleri (pedal bezleri) bulunur. Vücutlarında bulunan kaslı farinkse "Mastax" adı verilir. Kommensal ya da parazitik yaşarlar. Dolaşım sistemleri yoktur. Gaz değişimi difüzyon yoluyla gerçekleşir. Bu canlılarda da vücuttaki hücre sayısı sabittir Ayrı eşeylidirler ve dişiler ile erkekler arasında eşeysel dimorfizm görülür. Erkekler çoğunlukla dişilere göre daha küçüktür. Phylum Mollusca Şizosöl tipte gerçek bir sölom boşluğu görülür. Vücutları segmentsizdir, üç belirgin bölgeden oluşur: baş, kaslı ayak ve visceral kitle (organlar). Dorsal vücut duvarında Manto bulunur. Manto boşluğuna sindirim, boşaltım ve üreme sistemlerinin ürünleri atılır. Bazı gruplarda manto boşluğu değişikliğe uğrayarak akciğerleri meydana getirmiştir. Manto aynı zamanda, kabuk salgılar. Salgılanan kabuk 3 tabakadan meydana gelir: Periostracum: Colchidin proteininden meydana gelir. Prizmatik tabaka: Protein matrix içerisinde yer alan CaCO3 prizmalarından oluşur. Nacreus tabakası: Ardışık olarak bulunan CaCO3 ve organik tabakalardan meydana gelir. Midyeler hariç tüm üyelerde, rendeleyici organ olan Radula bulunur. Şube genelinde açık dolaşım sistemi görülür. Sadece Gastropoda'da kapalı dolaşım sistemi görülür. Dolaşım sisteminde, Aort ve diğer kan damarları, sinüsler, 3 odacıklı bir kalp ve solunum pigmentleri (Hemoglobin) taşıyan kan mevcuttur. Gaz değişimi vücut yüzeyi, solungaçlar, akciğerler ve manto ile gerçekleştirilir. Çizgili kas ilk defa bu grupta ortaya çıkar. Vücutlarında hem çizgili hem de düz kaslar bulunur. Boşaltım sisteminde metanefridium görülür. Nisan 12 Doç. Dr. Hasan KOÇ 69 Nisan 12 Doç. Dr. Hasan KOÇ 70 Phylum Annelida Homonom metameri ilk defa bu canlılar ile ortaya çıkar. Vücut segmentleri, birbirine benzer. Metamerizm görülmeyen tek sistem, sindirim sistemidir. Ağız ve anüs oluşumu ile tek yönlü sindirim sistemi görülür. Sölom, şizosöl tiptedir. Epidermis tabakasından salgılanan kutikula tabakası, vücudun dış yüzeyini tamamen örter. Gaz değişimi vücut yüzeyi, solungaçlar veya Parapod'lar ile gerçekleştirilir. Baş bölgesinde tentakül, palpus, göz beneği gibi farklılaşmış organlara rastlanır. Dokunma duyusunu algılayan organlar, tat alma tomurcukları, statocyst (denge organı), fotoreseptör hücreler ve mercekli göz bulunabilir. Vücutları üzerinde bulunan kitin yapıdaki "Seta (Chaeta)" uzantıları, harekete yardımcıdır. Çoğunlukla vücutta, bez açısından zengin ve şişkin bir bölge olan "klitellum" bulunur. Bu bölge, üreme döneminde kokon oluşturulmasında görevlidir. Yine sülükler dışında tüm üyelerde kapalı dolaşım sistemi görülür. Solunum pigmenti olarak, kan plazması içerisinde Hemoglobin, Hemoerythrin veya Chlorocruorin görülebilir. Plazma içinde aynı zamanda amoebosit hücreler de bulunur. Phylum Arthropoda Hayvanlar aleminin en geniş şubesidir ve tüm bilinen türlerin yaklaşık ¾'ünü içerir. Gerçek ve şizosöl tipte bir sölom boşluğu, triploblasti ve çoğunlukla superfisiyal segmentasyon görülür. Bazı ilkel formlarda spiral segmentasyon görülebilir. Segmentlivücutları, eklemli üyeleri ve oldukça iyi gelişmiş organ sistemleri bulunur. Heteronom metameri görülür. Vücut Cephalon (Baş), Thorax ve Abdomen olarak üç bölümden oluşur. Genel olarak her segmentte bir çift üye bulunur. Ancak çeşitli gruplarda üyelerin sayısında değişiklik veya üyelerde çeşitli amaçlara yönelik değişiklikler görülebilir. Kasları çoğunlukla çizgilidir ve bu şubede hücreler asla sil taşımaz. Ergin bireylerde sölom boşluğu indirgenerek, sadece gonadların etrafında yer alır. Vücut boşluğu Haemocoel halindedir. Ağız ve anüs gelişmiştir. Sindirim sistemi tam ve tek yönlüdür. Açık dolaşım sistemi görülür. Kılcal damarlar bulunmamaktadır. Gaz değişimi; deri yüzeyi, solungaçlar, trake sistemi veya kitapsı akciğerler ile gerçekleştirilir. Boşaltımda Coxal, Maxillar ve Antennal bezler ile Malpighi tübülleri görevlidir. Eşeyler ayrıdır. Karasal formlarda iç döllenme ve çoğunlukla bir metamorfoz evresi görülür. Bazı gruplarda partenogenez, bazı gruplarda ise neoteni görülebilir. Nisan 12 Doç. Dr. Hasan KOÇ 71 Nisan 12 Doç. Dr. Hasan KOÇ 72 12
Phylum Echinodermata Tamamı denizel olan ve birçoğu gruplar halinde yaşayan canlılardır. Bu takıma ait canlılarda, larva döneminde bilateral simetri görülür. Ergin fazda ise, radial simetriye geçilir. Vücut beş ışınlı (denizyıldızlarında), küre (deniz kestanelerinde) veya silindir (deniz hıyarları) şeklindedir. Embriyo gelişimi esnasında da radyal segmentasyon görülür. Mezoderm ve sölom oluşumu, protostomia üyelerinden farklıdır. anlamda bir boşaltım ve dolaşım sistemi görülmez. Rejenerasyon yetenekleri yüksektir. Ayrı eşeylidirler ve dış döllenme görülür.ayrıca birkaç türünde bölünme ile eşeysiz çoğalma görülür. Gelişim esnasında larva evresi bulunur. Ancak bazılarında doğrudan ergine gelişim de görülür. Phylum Chordata Bütün yaşam süresince vücuda desteklik yapan bir notokord bulunur. Vücudun arka kısmında, kanallı bir sinir şeridi bulunur. Sölom boşluğu ve sindirim sistemleri çok iyi gelişmiştir. En azından embriyonun ilkin safhalarında, mutlaka çift halde solungaç yarıkları görülür.genellikle bilateral simetri görülür. Triploblastik canlılardır. Segmentli yapı gösteren vücutlarında bir kuyruk bölgesi görülür. Gerçek bir kafatasının bulunup bulunmamasına göre, iki grup halinde incelenirler. Nisan 12 Doç. Dr. Hasan KOÇ 73 Nisan 12 Doç. Dr. Hasan KOÇ 74 Phylum Chordata Hayvanların sınıflandırılması Nisan 12 Doç. Dr. Hasan KOÇ 75 Nisan 12 Doç. Dr. Hasan KOÇ 76 Hayvanların sınıflandırılması Nisan 12 Doç. Dr. Hasan KOÇ 77 13