Bài giảng môn Sinh học - Tiến hóa của động vật

Tiến hóa của động vậtĐộng vật Là những cơ thể đa bào, bao gồm các tế bào có nhân thật, là cơ thể dị dưỡng, lấy chất dinh dưỡng từ quá trình tiêu hóa Tiêu hóa thức ăn bên trong cơ thể Động vật là gì ?Hầu hết động vật đều có khả năng sinh sản và quá trình này diễn ra qua một số giai đoạn phát triển Hầu hết động vật có tế bào cơ và tế bào thần kinh. Tế bào thần kinh kiểm soát hoạt động của tế bào cơTrứngTinh trùngThụ tinhHợp tửPhôi nangPhôi vị trướcPhôi vị sauNgoại bìMiệngRuột nguyên thủyNội bì Larvaống tiêu hóaBiến tháiTrưởng thànhGiảm phânĐơn bội Lưỡng bội1234567Động vật nguyên thủy và biến động ở kỷ CambriĐộng vật chắc chắn tiến hóa từ động vật đơn bào sống ở các đại dương thời tiền CambriCác tế bào sinh sảnTế bào somaXoang tiêu hóaTập đoàn (Tập hợp các tế bào giống nhau)1234Khối cầu rỗngBắt đầu sự biệt hóa tế bào5Phôi vịLõm vào Giai đoạn đầu kỷ Cambri, cách đây 545 triệu năm, động vật đã bắt đầu đa dạng Để khôi phục lại lịch sử tiến hóa của ngành động vật, các nhà nghiên cứu phải xác định manh mối từ việc so sánh giải phẩu của sự phát triển phôi Có 4 quan điểm tiến hóa khác nhau như sau : - Quan điểm thứ nhất là xác định sự có mặt của một số mô thậtSự phát sinh động vật Đa bào Mô thậtĐối xứng tỏa trònĐối xứng hai bên Không có xoang cơ thểCó xoang cơ thểXoang giảXoang thậtXoang do nhiều tế bàoXoang từ ống tiêu hóa 1234Hải miên SứaTHủy tứcGiun trònĐV thân mềmGiun đốtChân đốtDa gaiCó dây sốngHướng tiến hóa chính thứ hai là sự hình thành cơ thể theo cách đối xứng(a) Đối xứng tỏa tròn(b) Đối xứng hai bên Thứ ba, tiến hóa của xoang cơ thể ngày càng hoàn thiện hơn:Từ chổ một xoang chứa đầy chất lỏng có thành bên ngoài để tiêu hóa thức ănPhân chia thành các xoang phụ và nhiều xoang(a) Không có xoang cơ thể ( Đỉa phiến )Bao cơ thể(từ ngoại bì)Ống tiêu hóa (từ nội bì)Vùng mô ( Từ trung bì)(b)Xoang giả ( Giun tròn)Xoang giảỐng tiêu hóa (từ nội bì)Bao cơ thể ( từ ngoại bì)Lớp cơ (từ trung bì)(c) Xoang thật (Giun đốt)XoangỐng tiêu hóa( Nội bì)Thành cơ thể (ngoại bì))Lớp mô và nội quan (Trung bì)Màng treo ruộtThứ tư, trong số những động vật có nhiều xoang, có hai hướng tiến hóa chính, khác biệt nhau trong quá trình phát triển phôi + Phân chia thành động vật không xương sống và động vật có xương sống - Động vật không xương sống cơ thể không có xương sống Chiếm khoảng 95% giới động vật GIỚI ĐỘNG VẬT Động vật không xương sốngĐỘNG VẬT KHÔNG XƯƠNG SỐNGHẢI MIÊNLổDòng nướcSợi xươngXoang chínhTế bào cổ áo Tế bào amipTế bào cổ áo kết hợp với tế bào amipRoiĐỘNG VẬT KHÔNG XƯƠNG SỐNGSỨA BIỂNNgành Sứa (Cnidaria)Được đặc trưng bởi cơ thể có đối xứng tỏa tròn và các xúc tu có tế bào chứa chất gây ngứaCấu tạo cơ bản của cơ thế sứa Có hình túi với xoang tiêu hóa chungCó hai dạng: Dạng polyp và dạng trưởng thành Miệng/hậu mônXúc tuXoang tiêu hóa chungXúc tu Miệng/hậu mônDạng trưởng thànhDạng PolypVí dụ các dạng polyp: Thủy tức, San hôNhững cơ thể trong suốt như cơ thể sứa Thủy tức là động vật ăn thịt vì chúng sử dụng các xúc tu hoặc các tế bào tiết chất độc để bắt mồi Xúc tuVòng cuộnNang“Kim”Thải hoăc thấm Túi độcCon mồiNgành giun dẹt (Platyhelminthes)Là động vật có dạng đối xứng hai bên đơn giản nhất Bao gồm các dạng sống tự do như đĩa phiến (planarian)GIUN DẸT Bộ máy tiêu hóaHạch thần kinhMiệngMắtCụm mô thần kinhVài dạng giun dẹt sống ký sinh Sán lá gan là một ví dụ Sán dây sống ký sinh ở nhiều động vật có xương sống gồm cả trên người Đốt sinh sảnĐầuMócGiác bám Ngành giun tròn (Nematoda)Bao gồm nhiều loài và rất phổ biến Sinh sống ở trong nước và những nơi đất ẩm ướtĐỘNG VẬT KHÔNG XƯƠNG SỐNG – GIUN TRÒN (Roundworms)Giun tròn cho thấy một sự tiến hóa theo hướng thích nghi rất quan trọng, ống tiêu hóa với hai đầu là miệng và hậu môn Có cơ quan tiêu hóa hoàn chỉnh có thể tiếp cận và hấp thu các chất dinh dưỡng một cách hiệu quảNgành thân mềm : Là nhóm động vật có thân mềm, nhưng hầu hết được bảo vệ bởi vỏ cứng. Bao gồm ốc sên (snails), sên (slugs), trai (clams), mực ống (squids), octopuses và một số loài khácĐỘNG VẬT KHÔNG XƯƠNG SỐNG – THÂN MỀM (Mollusks)Cơ thể của thân mềm có ba phần chính: Phần chân, phần nội tạng và phần áo ngoài Phần áo Khoang áoVỏHậu mônMangChânDây thần kinhPhần nội tạngThậnXoangTimCơ quan sinh sảnỐng tiêu hóa Răng kitinRăng kitinMiệngMiệngCó ba lớp thân mềm chính đó là : 1. Chân bụng (Gastropoda), được bảo vệ bởi một hoặc hai lớp vỏ cứng. 2. Lớp hai mảnh (Bivalves), được bảo vệ bởi hai mảnh vỏ cứng3. Lớp chân đầu (Cephalopoda), có hoặc không có vỏ cứng Ngành giun đốt Bao gồm các loài giun có cơ thể phân đốt Động vật không xương sống- Giun đốt MiệngNãoTim phụ Tim chínhXoangHạch TKỐng tiêu hóaMạch máuThành cơ thểCơ quan bài tiếtHậu mônCó ba loại giun đốt chính: 1. Giun đất (Earthworms) , chúng ăn và sinh sống trong đất2. Giun nhiều tơ (Polychaetes), chúng đào hang dưới đáy biển3. Đỉa (Leeches), một vài loài sống ký sinh Ngành chân đốt (Arthropoda)Bao gồm các cơ thể có phần phụ phân đốt Gồm có giáp xác (crustaceans), nhện (arachnids) và côn trùng (insects)Động vật không xương sống Chân đốt (Arthropods)Chân đốt là những động vật chia đốt ở thân và phần phụĐặc điểm chung của chân đốt ( Arthropods)Râu(nhận tín hiệu)Càng(defense)Phần đầu ngực ĐầuNgựcPhần miệng(feeding)Chân bòBụng Vây bơiCơ thể của chân đốt được bao bọc hoàn toàn bởi bộ xương ngoài (cutin)Có 4 nhóm chân đốt chính : 1. Lớp Nhện, như nhện (spider), bò cạp (scorpion), ve (tick) và bét (mite)Tính đa dạng của chân đốt 2. Giáp xác như cua (crab), tôm hùm (lobster), tôm sông (crayfish), tôm biển (shrimp) và con hàu (barnacle) 3. Nhiều chân (Millipede) và rết (centipede)4. Côn trùng (Insect), hầu hết cơ thể chúng gồm có 3 phần Hawk mothMosquitoPaper waspDamselflyWater striderGround beetleRâuMắtĐầuPhần miệngNgựcCánh trướcBụngCánh sauChâu chấu Nhiều côn trùng phải trãi qua biến thái trong quá trình phát triển (a)ấu trùng (caterpillar)(b) Nhộng(c) Nhộng(d) Sắp TT(e) Trưởng thànhNgành da gai (Echinodermata)Là những cơ thể trên bề mặt có gai Bao gồm sao biển (sea star), sand dollars, nhím biển (sea urchin) và dưa chuột biển(sea cucumber)Động vật da gai (Echinoderms)Động vật da gai (Echinoderms)Sống ở biển Không phân đốtThường có bộ xương trong Có hệ mạch tiếp xúc với nước thuận lợi cho việc trao đổi khí và loại bỏ chất thảiĐộng vật có xương sống (Vertebrate)Bao gồm thú, chim, bò sát, lưỡng thê và cá Có đặc trưng duy nhất là có sọ và xương ĐẠI CƯƠNG VỀ ĐỘNG VẬT CÓ XƯƠNG SỐNGNgành có dây sống (Chordata)Là ngành phụ của động vật có xương sống Đặc điểm của ngành có dây sống (Chordates)Ngành phụ khác là cá lưỡng tiêm (lancelets) và có bao (tunicates), chúng có 4 đặc điểm chungBốn đặc điểm của ngành phụ dây sống là : Mặt lưng có ống thần kinhCó dây sốngCó khe mang Có phần đuôi sau hậu môn Các phần cơ Đuôi sau hậu môn Dây sốngHậu môn Mặt lưng có ống thần kinh Khe mangNãoMiệngTổng quan về sự tiến hóa của dây sống và động vật có xương sống ChordatesErasCenozoicMesozoicPaleozoicPrecambrianTertiaryCretaceousJurassicTriassicPermianCarboniferousDevonianSilurianOrdovicianCambrianTunicatesLanceletsAgnatha (jawless vertebrates, such as lampreys)Chondrichthyes (sharks and rays)Osteichthyes (bony fishes)Amphibia (frogs and salamanders)Reptilia (reptiles)Aves (birds)Mammalia (mammals)Ancestral chordateVertebraeJawsLungs or lung derivativesLegsAmniotic eggHairFeathersVertebratesTetrapodsAmniotesPeriodsChắc chắn rằng đây là động vật có xương sống đầu tiến được tiến hóa vào giai đoạn đầu kỷ Cambri, khoảng 540 triệu năm trước đây. Là động vật có xương sống nguyên thủy, không có hàm như loài agnathansAgnathans được mô tả như cá mút đá (lamprey) ngày nayLớp cá (Fishes)Lớp cá có hai nhóm chính :Lớp cá sụnLớp cá xươngCá sụn có xương mềm cấu tạo từ sụn Cá mập (Shark) có hệ thống vây bên giúp cho nó hoạt động linh hoạt trong nướcCá xương Có xương cứng bởi muối canxi Có hệ thống vây bên, có khứu giác nhạy cảm và tầm nhìn rất tốtBao gồm các loài trong lớp lưỡng thê Thích nghi với môi trường dưới nước và trên cạn Thường cần nước để sinh sản Lưỡng thê (Amphibians)Lưỡng thê (Amphibians)Là động vật có xương sống đầu tiên sống trên đất liền Nguồn gốc từ cá có phổi và vây có cơ Vây bên của cá Lưỡng thê nguyên thủy Lớp bò sát (Reptilia)Bao gồm rắn (snake), thằn lằn (lizard), Rùa (turtle), Cá sấu (crocodile) và cá sấu Mỹ (alligator)Có thể sống hoàn toàn trên đất liền Bò sát (Reptiles)Sự thích nghi với đời sống trên đất liền là do :Các lớp vảy chống mất nướcThở bằng phổi Trứng có màng ối Bò sát là động vật biến nhiệt (máu lạnh) do đo nhiệt độ cơ thể thay đổi theo môi trường Máu lạnh (Cold blooded)Bò sát chiếm ưu thế trong suốt kỷ nguyên Mesozoic Khủng long (Dinosaurs) là loài động vật lớn nhất từng sống trên đất liền Lớp chim (Aves)Được tiến hóa trong suốt thời kỳ hưng thịnh của bò sát ở kỷ MesozoicTiến hóa theo khả năng bay lượnChim (Birds)Giải phẩu và sinh lý của chim phù hợp với sự bay lượn: Xương xốp tổ ong nên trở nên nhẹ hơn Một số cơ quan tiêu biến nên trọng lượng nhẹ điNhiệt độ cơ thể ổn định qua quá trình điều tiết nhiệtCánh của chimCó cấu trúc tương tự theo nguyên lý khí động lực học của cánh máy bayCánh máy bayLớp thú (Mammalia)Tiến hóa từ bò sát cách đây khoảng 225 triệu năm Chủ yếu sống trên mặt đấtHai dấu hiệu đặc trưng của thú là Có lông Có tuyến sữa và nuôi con bằng sữa Thú (Mammals)Có 3 nhóm thú chính Nhóm thứ nhất là nhóm đơn huyệt , đẻ trứng Nhóm thú hai là thú có túi (marsupial) Hầu hết đẻ con rất nhỏ và được nuôi dưỡng bên ngoài cơ thể mẹ bằng cơ quan đặc biệt gọi là nhauNhóm Eutherians là thú có nhau Nhau của chúng gắn liền một thời gian dài giữa mẹ và con và con non phát triển thuận lợi hơn thú có túi Tiến hóa của linh trưởngCung cấp những bằng chứng cho việc hiểu biết nguồn gốc loài ngườiBộ Linh trưởngĐược tiến hóa từ thú ăn côn trùng trong suốt thời kỳ Cretaceous Linh trưởng nguyên thủy Rất nhỏ , thú sống trên cây Tiến hóa của động vật linh trưởng Những đặc điểm phân biệt của động vật linh trưởng do đời sống ở trên câyKhớp vai rất linh hoạt Đôi mắt nằm trước mặtPhối hợp giữa mắt và tay rất tốt Chăm sóc con cái Khỉ hình người (Apes) có quan hệ gần gủi với người Loài người và linh trưởng có chung nguồn gốc cách đây khoảng 5-7 triệu năm Những đặc trưng của loài người ProvisionsAnthropoidsKhỉLinh trưởngProsimians (lemurs, lorises, pottos, and tarsiers)New World monkeysOld World monkeysGibbonsOrangutansGorillasChim-panzeesHumansLinh trưởng nguyên thủyTổ tiên của loài người không phải là tinh tinh hoặc bất kỳ loài linh trưởng hiện nay Tinh tinh và người thuộc hai nhánh của cây phát sinh vượn người Người và linh trưởng hiện nay có chung một nguồn gốc là linh trưởng nguyên thủy xuất hiện cách đây khoảng 60 triệu năm Những quan điểm sai lầm phổ biến