Heading

Coelomaten zijn dieren die inwendige lichaamsholten, of coelomen, hebben. De mens is een coelomaat, omdat hij een buikholte heeft met daarin de spijsverteringsorganen, een deel van de uitscheidingsorganen en de voortplantingsorganen, en een borstholte met daarin het hart en de longen. Uitwendige skeletten en coelomen verschenen in het Cambrium- Ordovicium.

Deze skeletten bieden verschillende voordelen aan hun producenten:

1. Afscheiding van een mineraal omhulsel dat het dier in staat stelde het omhulsel als opslagplaats voor mineralen te gebruiken.

2. Bescherming tegen uitdrogen in het intergetijdengebied tijdens eb en vloed.

3. Bescherming tegen roofdieren.

4. Plekken voor verankering van spieraanhechtingen, waardoor nieuwe voortbewegingspatronen en meer kracht mogelijk worden.

Protostomen (weekdieren, anneliden en geleedpotigen) – ontwikkelen zich zo dat de eerste opening in het embryo de mond is (protostoom = eerste mond). Protostome dieren zijn tweezijdig symmetrisch, hebben drie kiemlagen, het orgaanniveau, het buis-in-buis-lichaamsplan, en een echt coëloom.

Het coëloom, een lichaamsholte tussen het spijsverteringskanaal en de lichaamswand die volledig door mesoderm is bekleed, stelt het spijsverteringsstelsel en de lichaamswand in staat onafhankelijk van elkaar te bewegen. Hierdoor kunnen de inwendige organen complexer zijn. De coelomische vloeistof helpt bij de ademhaling en de bloedsomloop door de verspreiding van voedingsstoffen, en bij de uitscheiding door de ophoping van afvalstoffen.

Deze vloeistof fungeert in de hogere dieren in plaats van verschillende orgaansystemen. Het coëloom kan dienen als opslagplaats voor eicellen en sperma, waardoor de ontwikkeling van deze gameten in het dierlijk lichaam wordt vergemakkelijkt. Het coelomvocht beschermt de inwendige organen en fungeert ook als hydrostatisch skelet. Protostomen ontwikkelen hun embryo door spiraalsplitsing.

Deuterostomen (zoals de stekelhuidigen en de chordaten) ontwikkelen eerst de anus en daarna de mond aan het andere eind van het embryo.

Deuterostomen zijn coelomate dieren die deze embryologische kenmerken bezitten:

i. Radiale splitsing bij embryonale celdeling- de dochtercellen zitten bovenop de vorige cellen.

ii. Lot van cellen is onbepaald; als embryonale cellen worden gescheiden, ontwikkelt elke cel zich tot een compleet organisme.

iii. De blastopore wordt geassocieerd met de anus, en de tweede embryonale opening wordt geassocieerd met de mond.

Phylum Echinodermata:

Er zijn 6000 soorten stekelhuidigen; alle nog bestaande soorten zijn marien. Het phylum Echinodermata omvat de zee-egels, zeesterren, zeekomkommers en zeesterren. De meeste volwassen dieren hebben een radiale symmetrie, terwijl de larven tweezijdig symmetrisch zijn.

Echinodermen hebben een endoskelet dat bestaat uit kalkhoudende platen met stekels. Radiale symmetrie lijkt een voordeel te zijn voor de meestal op de bodem levende stekelhuidigen, die zich zo in alle richtingen kunnen voeden. Volwassen stekelhuidigen hebben geen hersenen. De leden van dit phylum hebben een watervatenstelsel dat hun veelheid aan buisvoeten aandrijft.

Er zijn verschillende taxonomische klassen stekelhuidigen, die bij het grote publiek niet altijd even bekend zijn.

Dat zijn:

i. Klasse Crinoidea:

De klasse Crinoidea omvat ongeveer 600 soorten crinoiden, de gesteelde zee-“lelies” en de beweeglijke veersterren. Hun vertakte armen worden gebruikt voor filter-feeding en geven de dieren een bloem- of plantachtig uiterlijk (vandaar de term zeelelie). Crinoide stengels en blastoide koppen zijn veel voorkomende fossielen in bepaalde delen van Noord-Amerika.

ii. Klasse Holothuroidea:

De klasse Holothuroidea telt 1.500 soorten zeekomkommers. Holothuroidea hebben een lang, leerachtig lichaam, en voeden zich met tentakels rond hun mond.

iii. Klasse Echinoidea:

Wetenschappers plaatsen over het algemeen ongeveer 950 soorten zee-egels en zanddollars in de klasse Echinoidea. Zowel zee-egels als zanddollars hebben stekels die zij gebruiken voor voortbeweging, verdediging en ingraving. Zee-egels hebben lange, stompe stekels. Zanddollars zijn afgeplat met een vijfdelig bloemvormig patroon van poriën voor huidprojecties.

iv. Klasse Ophiuroidea:

De klasse Ophiuroidea bestaat uit ongeveer 2.000 soorten broze sterren. Broze sterren hebben een centrale schijf van waaruit lange, flexibele armen uitstralen. Met deze lange armen kunnen ze zich snel voortbewegen.

v. Klasse Asteroidea:

De klasse Asteroidea bevat ongeveer 1.500 soorten zeesterren (algemeen bekend als zeesterren). De meeste zeesterren hebben een dorsoventraal afgeplat lichaam. Zeesterren hebben een centrale schijf waaraan vijf, of een veelvoud van vijf, stevige armen zijn bevestigd. Zeesterren komen veel voor langs rotsachtige kusten waar ze mosselen, oesters en andere tweekleppigen eten.

Het vijfarmige lichaam heeft een orale (mond) en aborale (boven) zijde. De stekels steken vanuit de endoskeletplaat door de dunne lederhuid. Tangachtige pedicellarie houden het oppervlak vrij van deeltjes. De gasuitwisseling gebeurt door huidkieuwen. Op het mondoppervlak heeft elke arm een groef, bekleed met buisvoetjes.

Een zeester voedt zich door zijn maag te legen. Hij plaatst zich boven een tweekleppige en bevestigt buisvoetjes aan elke kant van de schelp. Door de buisvoetjes om en om te bewegen, opent hij de schelp. Er is maar een kleine spleet nodig om zijn hartmaag in de prooi te steken. Magenzymen beginnen de tweekleppige te verteren terwijl hij probeert zijn schelp te sluiten.

Deeltelijk verteerd voedsel wordt dan in de pylorische maag gebracht voor volledige vertering. Een korte darm opent zich bij de anus aan de aborale zijde. Elke arm heeft een goed ontwikkeld coëloom met daarin een paar spijsverteringsklieren en mannelijke of vrouwelijke geslachtsklieren. Het zenuwstelsel bestaat uit een centrale ring met radiale zenuwen in elke arm. Aan het eind van elke arm bevindt zich een lichtgevoelige oogvlek, die gecoördineerde maar langzame reacties mogelijk maakt.

Locomotie is afhankelijk van het watervatenstelsel. Het water komt aan de aborale zijde binnen via de zeefplaat, die ook wel madreporiet wordt genoemd. Het water gaat via een stenen kanaal naar een ringkanaal en naar de radiale kanalen in elke arm.

De radiale kanalen monden uit in laterale kanalen die uitmonden in buisvoeten, die elk een ampulla hebben. Het samentrekken van een ampulla dwingt water in de buisvoet, waardoor deze uitzet; wanneer de voet een oppervlak raakt, trekt het centrum zich terug, waardoor een zuiging ontstaat en aan oppervlakken wordt vastgekleefd.

Echinodermen hebben geen complexe ademhalings-, uitscheidings- en bloedsomloopsystemen. De vloeistoffen in de coelomische holte diffunderen stoffen en gassen. Gasuitwisseling vindt plaats via de huidkieuwen en de buisvoeten. Stikstofhoudende afvalstoffen diffunderen door de coelomische vloeistof en over de lichaamswand. De trilharen op het peritoneum dat het coëloom bekleedt, houden het coëloomvocht in beweging.

Zeesterren planten zich zowel geslachtelijk als ongeslachtelijk voort. Als het lichaam gefragmenteerd is, kan elk fragment een heel dier regenereren. Zeesterren paaien en laten tegelijkertijd eitjes of sperma los. De tweezijdige larven ondergaan een metamorfose tot een radiaal symmetrische volwassene.

Phylum Hemichordata:

Het Phylum Hemichordata omvat ongeveer 90 soorten eikelwormen. Sommige eikelwormen die op wadplaten leven, hebben een proboscis, een kraag en een slurf. De dorsale zenuwstreng in de kraag en de romp lijkt op de zenuwstreng van chordaten. De keelholte onder de kraag heeft kieuwspleten. De larve van hemichordaten lijkt op de larve van stekelhuidigen.

Door deze feiten denken sommige wetenschappers dat stekelhuidigen en hemichordaten een gemeenschappelijke voorouder hebben en dat hemichordaten en chordaten verwant zijn aan een gemeenschappelijke voorouder.

Hemichordaten worden ingedeeld in drie klassen, twee met levende leden en één die alleen uit fossiele vormen bestaat. De Enteropneusta omvat de eikelwormen; de Pterobranchia omvat 20 soorten koloniale bodembewonende wormen. De fossiele (uitgestorven) groep, de Graptolithina (graptolieten), zijn veel voorkomende fossielen in het Ordovicium en het Siluur. Zij zijn onlangs in dit phylum geplaatst.

Phylum Chordata:

Het Phylum Chordata omvat ongeveer 45.000 soorten die in vrijwel alle milieus voorkomen.

Alle chordaten hebben op een bepaald moment in hun levensgeschiedenis:

I. Een notochorda – een dorsale steunstaaf die zich vlak onder het zenuwvlies bevindt; zij biedt steun en wordt bij gewervelde dieren vervangen door de wervelkolom.

II. Een dorsaal hol zenuwkanaal – een met vloeistof gevuld kanaal; het ruggenmerg wordt beschermd door wervels.

III. Faryngeale kieuwzakken: openingen die dienen voor de voeding, de gasuitwisseling of beide.

Deze kenmerken zijn bij de meeste gewervelde dieren alleen tijdens de embryonale ontwikkeling te zien. Niet alle chordaten zijn gewervelde dieren. Bij de ongewervelde chordaten, vissen en amfibie-larven worden de keelkieuwzakken tot functionerende kieuwen.

Bij gewervelde landdieren worden de kieuwzakken voor verschillende doeleinden gebruikt; bij de mens worden de eerste kieuwzakken de gehoorbuizen, de tweede worden amandelen, en het derde en vierde paar worden de zwezerik en de bijschildklieren.

De meeste chordaten hebben een inwendig skelet waartegen de spieren werken. De meeste hebben een postanale staart die verder reikt dan de anus; bij sommige (zoals de mens) verschijnt deze pas in embryo’s.

De evolutionaire oorsprong van de chordaten blijft een mysterie, hoewel de biochemie en de vergelijkende embryologie erop wijzen dat stekelhuidigen en chordaten een gemeenschappelijke voorouder hebben. Hoewel schaars, wijzen fossiele vondsten uit het Cambrium erop dat chordaten aanwezig waren in de afzettingen van de Burgess Shale.

Ongewervelde chordaten:

Niet alle chordaten zijn gewervelde dieren. Sommige chordaten zijn ongewervelde dieren, die geen wervelkolom hebben. Bij deze ongewervelde chordaten blijft de notochorda bestaan en wordt deze nooit vervangen door de wervelkolom.

i. Subfylum Urochordata:

Het subphylum Urochordata bevat 1250 soorten manteldieren die kieuwspleten hebben. De volwassen dieren hebben een lichaam dat bestaat uit een buitenste mantel met een in- en uitwendige sifon. Als ze worden verstoord, spuiten manteldieren water naar buiten. Het water stroomt in een keelholte en door talrijke kieuwspleten naar buiten, het enige chordate kenmerk dat bij volwassen dieren blijft bestaan.

Microscopische deeltjes hechten zich aan een slijmerige afscheiding in de keelholte en worden opgegeten. De larven zijn tweezijdig symmetrisch en hebben de drie chordate kenmerken. De manteldierlarve metamorfoseert tot de sessiele volwassene. Door het kloppen van de talrijke trilhaartjes aan de binnenkant van de keelholte ontstaat een stroming die het water door de manteldieren beweegt.

Sommigen suggereren dat de larven geslachtsrijp werden zonder dat ze manteldier-kenmerken ontwikkelden; een urochordate larve was dus de voorouder van de gewervelde dieren; of een cephalochordate larve kan de voorouder van de gewervelde dieren zijn geweest.

ii. Subfylum Cephalochordata:

De lanceletten hebben drie chordate kenmerken. De 23 soorten lanceletten behoren tot het geslacht Branchiostoma in het subphylum Cephalochordata. Hun langgerekte, lansvormige lichaam lijkt op de lancet, een tweesnijdend chirurgisch mes. Ze leven in ondiepe kustwateren; ze liggen gedeeltelijk ingegraven in zanderige substraten en filteren.

Lanceletvissen voeden zich met microscopisch kleine deeltjes die worden gefilterd uit de constante stroom water die de mond binnenkomt en via de kieuwspleten in een atrium uitkomt dat bij de atrioporie wordt geopend. Lancelets behouden als volwassen dier de drie kenmerken van een chorda. De notochorda strekt zich uit van kop tot staart, vandaar de naam “Cephalochordata”. Lancelets hebben gesegmenteerde spieren en hun dorsale holle zenuwstreng heeft periodieke vertakkingen.

Verwervelde Chordaten:

De gewervelde dieren vormen een grote groep chordaten, en zijn onderverdeeld in zeven klassen (3 klassen vissen, amfibieën, reptielen, vogels en zoogdieren). Gewervelde dieren hebben een inwendig skelet van kraakbeen of been, met wervels die het ruggenmerg omgeven.

Subfylum Vertebrata:

Het subphylum Vertebrata bestaat uit ongeveer 43.700 soorten dieren met een ruggengraat. Gewervelde dieren vertonen alle drie de chordate kenmerken op een bepaald moment in hun leven. De embryonale notochorda wordt bij de volwassene vervangen door een wervelkolom. De wervelkolom bestaat uit afzonderlijke harde segmenten (wervels) die het dorsale holle zenuwstreng omgeven.

Het zenuwkoord is het enige chordate kenmerk dat aanwezig is in de volwassen fase van alle gewervelde dieren. De wervelkolom, die deel uitmaakt van een flexibel maar sterk endoskelet, is het bewijs dat de gewervelde dieren gesegmenteerd zijn. Het skelet van de gewervelde dieren bestaat uit levend weefsel (kraakbeen of bot) dat groeit naarmate het dier groeit.

Het endoskelet en de spieren vormen een orgaansysteem (het bewegingsapparaat) dat snelle en efficiënte bewegingen mogelijk maakt. De borst- en buikvinnen van de vissen ontwikkelden zich tot scharnierende aanhangsels die de gewervelde dieren in staat stelden zich op het land te bewegen. De schedel, de meest voorste component van de hoofdas van het gewervelde endoskelet, omsluit de hersenen.

De hoge mate van cephalisatie bij gewervelde dieren gaat gepaard met complexe zintuigorganen die in het hoofdgebied geconcentreerd zijn. Ogen ontwikkelden zich als uitgroeisels van de hersenen. Oren waren evenwichtsapparaten bij aquatische gewervelden, die bij landgewervelden fungeren als ontvangers van geluidsgolven.

Vertebraten hebben een volledig spijsverteringsstelsel en een groot spijsverteringskanaal. Hun bloedsomloop is gesloten, met ademhalingspigmenten in de bloedvaten. De gasuitwisseling geschiedt efficiënt via de kieuwen, de longen en in enkele gevallen de vochtige huid. De nieren zijn efficiënt voor de uitscheiding van stikstofhoudende afvalstoffen en de regulering van het water. De voortplanting is meestal seksueel met afzonderlijke geslachten.