gewervelde dieren uitwendige bouw 1 gewervelde dieren Inhoud 1 kenmerken ............................................................................................................................... 4 1.1 kenmerken van de vissen...................................................................................................... 4 1.2 kenmerken van de amfibieën ................................................................................................ 4 1.3 kenmerken van de reptielen.................................................................................................. 4 1.4 kenmerken van de vogels ..................................................................................................... 5 1.5 kenmerken van de zoogdieren .............................................................................................. 5 2 eenheid in bouw ...................................................................................................................... 5 2.1 kop ........................................................................................................................................ 5 2.2 romp ..................................................................................................................................... 5 3 verscheidenheid in lichaamsbouw ........................................................................................... 6 3.1 huidbedekking ...................................................................................................................... 6 3.1.1 beharing bij konijnen ......................................................................................................... 7 3.1.2 bijzondere gevallen van huidbedekking bij landzoogdieren ............................................. 9 3.1.3 huidbedekking bij zeezoogdieren .................................................................................... 10 3.1.3 huidbedekking bij de mens .............................................................................................. 10 3.2 de kop ................................................................................................................................. 11 3.2.1 de stand van de ogen ....................................................................................................... 12 3.2.2 beweeglijke oorschelpen ................................................................................................. 13 3.2.3 de neus, een uitwendig reukorgaan. ................................................................................ 14 3.3 poten vleugels of ledematen ............................................................................................... 15 3.3.1 aanpassingen aan de voortbeweging op het land............................................................. 15 3.3.2 aanpassing aan de voortbeweging onder de grond. ......................................................... 18 3.3.3 aanpassing aan de voortbeweging in het water ............................................................... 18 3.3.4 aanpassingen aan de voortbewegingen in de lucht .......................................................... 18 2 gewervelde dieren Plaats van gewervelde dieren in het dierenrijk Hieronder staat een eenvoudig schema waarin het dierenrijk geordend is in gewervelde en ongewervelde dieren. We behandelen hier alleen de gewervelde dieren. Hieronder zijn enkele voorbeelden getekend: 3 gewervelde dieren 1 kenmerken Als we het geraamte van deze diergroep bekijken, dan zien we aan de rugzijde van de dieren een reeks aan elkaar geschakelde korte botjes. Het zijn de wervels. Die wervels noemen we een wervelkolom of ruggengraat. Hieraan danken ze hun naam. De gewervelde dieren delen we in 5 klassen (groepen) in: o Vissen o Amfibieën o Reptielen o Vogels o Zoogdieren 1.1 kenmerken van de vissen Omdat vissen niet met longen maar met kieuwen ademen moeten ze in het water leven. Als ze dat niet zouden doen zouden de kieuwen snel uit drogen, waardoor ze geen zuurstof meer uit de omgeving zouden kunnen halen. Vissen zijn helemaal aangepast aan het leven in water, ze bewegen zich voort met hun vinnen. 1.2 kenmerken van de amfibieën Amfibieën leven zowel op het land als in het water. De larven van amfibieën zijn, net zoals vissen, gebonden aan het water, omdat ze met kieuwen ademen. Tijdens de metamorfose of gedaanteverwisseling naar volwassen dieren verdwijnen die kieuwen en komen er longen in de plaats. Dankzij de longen kunnen amfibieën op het land ademhalen. Ze ademen ook langs hun naakte huid die met slijm is bedekt. Volwassen amfibieën blijven nog aan het water gebonden voor de voortplanting. Tot de amfibieën behoren padden, kikkers en salamanders. 1.3 kenmerken van de reptielen Reptielen kun je best herkennen aan hun droge huid die bedekt is met droge schubben en schilden. Die huid laat noch water noch lucht door. Reptielen noemen we ook kruipdieren, omdat ze meestal met hun buik over de grond voorruit kruipen. Tot de reptielen behoren hagedissen, slangen, schildpadden en krokodillen. 4 gewervelde dieren 1.4 kenmerken van de vogels Bij vogels zijn de veren het belangrijkste uitwendige kenmerk. Dankzij hun veren kunnen de meeste vogels vliegen. 1.5 kenmerken van de zoogdieren Tot de zoogdieren behoren alle dieren die hun jongen zogen. Dit betekent dat ze met moedermelk worden gevoed. De mens is dus een zoogdier, net als schapen, varkens en runderen. Alleen bij zoogdieren kunnen haren als huidbedekking voorkomen. Ze zijn een ideale bescherming voor het leven op het land. Zeezoogdieren zoals de dolfijn, die uitsluitend in het water leven, hebben geen haren. Vleermuizen zijn de enige vliegende zoogdieren. 2 eenheid in bouw Een opvallende gelijkenis bij gewervelde dieren is dat het lichaam bestaat uit een kop en een romp met aanhangsels. 2.1 kop In de kop zitten de ogen, het gehooren reukorgaan. We spreken van zintuigen omdat het organen zijn die signalen uit de omgeving opvangen. 2.2 romp De aanhangsels van de romp noemen we ledematen, poten of vleugels. Bij vissen heten ze vinnen. Vaak zie je ook een staart aan de romp. Een belangrijke functie van de aanhangsels van de romp is voor beweging zorgen. 5 gewervelde dieren 3 verscheidenheid in lichaamsbouw Dieren vertonen ook opvallen verschillen in lichaamsbouw. Die verschillen hebben vaak te maken met aanpassingen aan de leefomgeving of aan de levenswijze. 2 Voorbeelden. * De lichaamsbouw van een roofdier moet aangepast zijn om snel en efficiënt aan te vallen. De lichaamsbouw van een prooidier moet juist aangepast zijn om niet op te vallen of om tijdig te vluchten voor zijn aanvaller. * De romp van een konijn heeft een langwerpige vorm en is heel soepel gebouwd; dat is handig voor de voortbeweging in onderaardse gangen. Het konijn heeft een kleine borst en een grote buik. Dat is typisch voor planteneters, die veel darmen nodige hebben voor het verwerken van plantaardig voedsel. Bij een vrouwelijk konijn (moer) kun je aan de buikzijde een dubbele rij tepels voelen; daarmee worden de jongen gezoogd. Bij een mannelijk dier (rammelaar) bemerk je achteraan de buik de balzak. Daarin liggen de twee teelballen of mannelijke voortplantingsorganen. We gaan een aantal van die aanpassingen bekijken. 3.1 huidbedekking Het lichaam van gewervelde dieren is bedekt met een huid, die schubben, veren of haren vormt. Bij vissen en amfibieën scheidt de huid ook slijm af. Bij de meeste zoogdieren tref je een behaarde huid aan. Deze vorm van huidbedekking zullen we bespreken aan de hand van het konijn. 6 gewervelde dieren 3.1.1 beharing bij konijnen Het lichaam van een konijn is volledig bedekt met haren. Ze vormen de pels of de vacht. Op de huid kun je 3 soorten haren onderscheiden. a) snorharen De snorharen op de snuit zijn de langste haren. Functies: o Snorharen die heel gevoelig zijn tasten in het donker voorwerpen af en helpen onder andere bij het zich oriënteren in de donkere holen. Daarom noemen we ze ook tastharen. o Snorharen zorgen er voor dat het konijn de opening van het hol juist kan inschatten en niet blijft vastzitten met zijn romp. b) dekharen Dekharen zijn lange haren die over het hele lichaam voorkomen. Functies: o Dekharen verhinderen dat zand en aarde op de huid achterblijven en beschermen de huid tegen regen en verwondingen. De manier waarop de dekharen in de huid zijn ingeplant, noemen we de vleug. De dekharen zijn schuin en naar achter gericht. Zo kan er geen zand in de vacht kruipen als het konijn holen graaft. Dit wordt ook verhinderd door talg. Dat is een vetachtige stof die rond de dekharen zit. Talg belet ook dat de regen in de vacht van de dieren kruipt. Nu schuiven de druppeltjes mooi van de vacht af. o Dekharen geven het konijn een schutkleur en een seinkleur. 7 gewervelde dieren De dekharen van een in het wild levend konijn zijn grijsbruin. Dat is een uitstekende schutkleur; het konijn valt daardoor niet onmiddellijk op bij zijn vijanden. Onderaan het staartje zitten wit gekleurde dekharen. Dat is bijzonder nuttig als je ,zoals het konijn, vooral ’s nachts en in groep actief bent. Die witte vlak valt op in het duister. Bij het vluchten volgen de konijnen de witte vlek van hun voorganger. Met dat wit ‘achterlichtje’ kan het moederdier de kleintjes waarschuwen bij gevaar en hen naar het hol leiden. We spreken daardoor van een seinkleur. c) wolharen Wolharen zijn veel korter dan dekharen. Ze staan ingeplant tussen de dekharen. Functies: o Wolharen beschermen het lichaam tegen de koude. Tussen de wolharen zit lucht die door contact met de huid opgewarmd wordt. Wolharen houden de warme luchtlaagjes goed vast. Het luchtlaagje helpt het konijn in de winter om het lichaam warm te houden. We spreken van een isolatielaagje warme lucht. ’s Winters is de vacht dikker dan in de zomer. In de herfst groeien de korte wolharen immers sterk. Daardoor is het warme luchtlaagje dikker in de winter. Het vervangen van een wintervacht door een zomervacht gebeurt tijdens de rui. o Wolharen dienen als nestbekleding om de jongen warm te houden. Een paar dagen voor de geboorte van haar jongen, trekt het vrouwtjeskonijn of de moer wolharen uit haar vacht. Met die wolharen bekleed ze het nest. De wolharen zorgen er voor dat de naakt geboren jongen warm gehouden worden. 8 gewervelde dieren 3.1.2 bijzondere gevallen van huidbedekking bij landzoogdieren We bespreken nu een aantal bijzondere gevallen van huidbedekking bij zoogdieren die met aanpassingen aan de levenswijze of het leefmilieu te maken hebben. o Stekels bij de egel Dekharen kunnen hard en dik zijn zoals de stekels van een egel. Als er gevaar dreigt rolt de egel zich op, waardoor de aanvaller de strijd op geeft. o Seizoensgebonden kleurveranderingen van de dekharen Bij sommige dieren verandert de kleur van de dekharen naargelang het seizoen. De zomervacht van een hermelijn is bruin, maar de wintervacht is wit. Door de camouflagekleuren valt hij nauwelijks op in zijn omgeving. Een hermelijn kan zo, als roofdier zijn prooi minder opvallend benaderen. 9 gewervelde dieren o Een kort en dicht behaarde vacht bij de mol. De fluwelen vacht bij de mol is bijzonder omdat hij geen vleug heeft. De haren staan dus niet in 1 bepaalde richting. Zo kan de mol even gemakkelijk voor- als achterwaarts in de gangen bewegen. De haren blijven aldus niet steken in de gangwanden als de mol achteruitkrabbelt. De korte dichte vacht zorgt er ook voor dat er geen zand- of aardedeeltjes op de huid achterblijven. 3.1.3 huidbedekking bij zeezoogdieren Veel zeezoogdieren zoals dolfijnen, potvissen en andere walvissen, hebben een kale huid. In het water heeft een dichte pels geen voordelen: Er kan zich geen isolerend luchtlaagje bij de huid vormen, en een vacht zou ook een grote weerstand veroorzaken bij het zwemmen. Een dikke onderhuidse vetlaag zorgt hier voor de nodige warmte-isolatie. Dat betekent dat de vetlaag de lichaamswarmte in het lichaam houdt. Zeehonden zijn ook zeezoogdieren, maar ze hebben wel een dikke, korte vacht. Bij hen komt die goed van pas als ze aan land komen voor de voortplanting en het voeden van de jongen. Zeehonden beschikken over tastharen, waarmee ze de werveling in het water van voorbij zwemmende vissen kunnen waarnemen. Zo kunnen zeehonden makkelijk vissen opsporen en vangen. Vooral de vacht bij jonge zeehondjes die uit langere haren bestaat, is erg begeerd bij pelsjagers. 3.1.3 huidbedekking bij de mens De mens is veel minder behaard dan andere landzoogdieren. We vinden over heel ons lichaam wel haartjes terug, maar ze zijn klein en onopvallend. Ze staan schuin ingeplant. Om het lichaam te beschermen tegen koude krijg je kippenvel. Je huid lijkt dan op die van een geplukte kip. Daarbij neem je twee verschijnselen waar: 10 gewervelde dieren o De poriën gaan zich stevig sluiten. Poriën zijn gaatjes in de huid waarlangs we zweten om af te koelen. Zo kan de lichaamswarmte niet ontsnappen en kan de koude niet binnendringen. o De haren richten zich op. Het rechtkomen van de haren is een overblijfsel van onze verre voorouders die over een dicht behaarde huid beschikten. Met de opgerichte haren konden zij de warme lucht rond het lichaam vasthouden en zich daarmee tegen koude beschermen. Bij de huidige mens speelt dat geen rol meer. 3.2 de kop We nemen wederom de konijn als voorbeeld. Op de kop van een konijn vind je 4 zintuigen die het konijn helpen overleven in de natuur: o o Het gehoorzintuig is goed ontwikkeld. Bij het minste lawaai spitst het konijn zijn grote, beweeglijke oorschelpen en neemt hij de omgeving waar. Als een konijn zich veilig voelt liggen de lange oorschelpen plat op zijn rug. Vermoedt hij onraad, dan richt hij de oren op, en draait ze in de richting van het dreigende gevaar. Ook het gezichtszintuig is erg belangrijk. Doordat de ogen zijdelings in de kop staan ingeplant is het gezichtsveld heel groot. Konijn kunnen echter niet zo scherp zien omdat ze nauwelijks iets met beide ogen tegelijk kunnen zien. 11 gewervelde dieren o o Het gebrek aan scherp zien wordt grotendeels goedgemaakt door een flink ontwikkeld reukzintuig. De afgeplatte neus vertoont namelijk twee grote, zeer beweeglijke neusgaten. Die gaan voortdurend open en dicht; zo “proeft” het konijn als het ware zijn omgeving. Een jager weet dit en zal daarom altijd proberen het konijn tegen de wind in te benaderen. Op de bovenlip staan een heleboel snorharen ingeplant die deel uitmaken van het tastzintuig. Ook op de bovenste oogleden komen heel gevoelige tastharen voor. 3.2.1 de stand van de ogen Bij prooidieren zoals het hert, staan de ogen opvallend zijwaarts op de kop. Daardoor hebben ze een groot gezichtsveld en merken ze hun aanvallen meestel tijdig op. Een kleine zone net voor en achter het lichaam valt niet in hun gezichtsveld. Aanvallers die in die zone staan kunnen niet opgemerkt worden. Dit probleem wordt bij prooidieren verholpen met de reuk en met de beweeglijke oren. Je kunt de inplanting van de ogen van een konijn op de volgende manier nabootsen: Ga met je rug tegen de rug van een klasgenoot staan. En kies de kant waar de snuit van het konijn zit. Dek het oog aan die kant af. Laat iemand die enkele meters van jullie afstaat, een lat recht naar jullie toe bewegen. 12 gewervelde dieren Ga na of je die lat de hele tijd kunt zien (zonder je hoofd te bewegen). Bij roofdieren, zoals een kat en een vos, staan de ogen vooraan. Een deel van de omgeving kunnen ze met beide ogen samen bekijken. Daardoor zien ze scherper en kunnen ze beter afstanden inschatten; we noemen dat dieptezicht. Het stelt roofdieren in staat doelgericht aan te vallen. Vooral voor oogjagers zoals katachtigen, die een prooi besluipen en daarna bespringen, is dat noodzakelijk om hun prooi trefzeker aan te vallen. Ook bij de mens staan de ogen vooraan en is er dieptezicht. Daardoor kan hij met werktuigen nauwkeurige handelingen verrichten. Je kunt dit uitproberen. - Bedek één oog en probeer nu een dunnen draad te grijpen die een klasgenoot voor jou omhooghoudt. Gaat dit makkelijk? Doe nu hetzelfde terwijl je met beide ogen kijkt. - Leg een potlood op de rand van de tafel, zodat een deel ervan over de tafelrand uitsteekt. Bedek één oog en probeer met de punt van een ander potlood de punt van het eerste potlood aan te raken. Doe hetzelfde als je met beide ogen kijkt. 3.2.2 beweeglijke oorschelpen Oorschelpen komen enkel bij zoogdieren voor. Bij de andere gewervelde dieren tref je alleen een inwendig oor aan. Oorschelpen dienen om geluiden beter op te vangen. In vele gevallen zijn ze beweeglijk, waardoor ze in de richting van het geluid gedraaid kunnen worden. Zo slagen zoogdieren erin de juiste plaats van de geluidsbron op te sporen. Vooral prooidieren maken daarvan gebruik. 13 gewervelde dieren 3.2.3 de neus, een uitwendig reukorgaan. Bij alle gewervelde dieren ligt het reukorgaan in inwendige holten in de schedel, maar bij zoogdieren worden de geursignalen nog beter opgevangen dankzij de uitwendige neus. o Hondachtigen zijn typische neusjagers; door hun uitstekend reukvermogen kunnen ze hun doelwit op grote afstand opsporen. Daarom zetten we speurhonden in om vermiste personen op te sporen, die onder een sneeuwlawine of onder het puin van ingestorte gebouwen terechtgekomen zijn. Sommige honden worden speciaal opgeleid om drugs te zoeken. o Bij prooidieren zoals een hert, komt een sterk ontwikkelde reukzin goed van pas om aanvallers tijdig waar te nemen. Ook bij het zoeken naar voedsel in het duister is de neus een ideaal hulpmiddel. 14 gewervelde dieren 3.3 poten vleugels of ledematen De bouw van deze aanhangsels van de romp vertoont opvallende aanpassingen aan de voortbewegingswijze op het land, in de lucht of in het water. Door die aanpassing kunnen zoogdieren lopen, springen, zwemmen en zelfs vliegen. 3.3.1 aanpassingen aan de voortbeweging op het land. De poten van zoogdieren vertonen specifieke aanpassingen aan de voortbeweging op het land. Volgens de grootte van het contactoppervlak met de grond, delen we de zoogdieren als volgt in: o Zoolgangers 15 gewervelde dieren Zoolgangers steunen let heel hun voet of de voetzool op de grond. Zware dieren zijn zoolgangers. Door met de voetzool op de grond te steunen, zakken ze minder snel weg in een zachter of drassige bodem. De mens en de beer zijn voorbeelden van zoolgangers. o Teengangers Teengangers steunen alleen met hun tenen op de grond. Door een kleiner steunoppervlak op de grond te plaatsen, kunnen teengangers sneller lopen dan zoolgangers. De hond en de kat zijn voorbeelden van teengangers. Onder de teenkootjes van teengangers zit een veerkrachtig eeltkussen, waardoor ze gemakkelijk en pijnloos over een oneffen bodem kunnen rennen. Teengangers beschikken ook over klauwen. Dat zijn nagels van hoornstof met stevige, scherpe uiteinden. Bij katten zijn de klauwen zeer lang, wat handig is als ze met vooruitgestoken klauwen hun prooi willen bespringen. De klauwen kunnen ze echter ook intrekken tussen de eeltkussens. Daardoor zullen de klauwen minder snel afslijten. Bovendien is het handig als je geruisloos over een harde bodem je prooi moet besluipen. Katten zijn ook uitstekende klimmers. Daarbij komen de scherpe klauwen goed van pas. Honden kunnen hun klauwen niet intrekken. o Teentopgangers Teentopgangers zetten enkel de teentop op de grond. De teentop is verstevigd en beschermd door een dikke hoornlaag, die je de hoef noemt. Daarom noemen we teentopgangers ook hoefdieren. Het paard en de ree zijn voorbeelden van teentopgangers. Ook teentopgangers halen voordelen uit de bouw van hun poten: Dankzij hun hoeven zijn ze in staat zowel op zandige als op harde, oneffen rotsbodem te lopen. Door op de teentoppen te lopen beschikken ze over lange poten en kunnen ze hoog boven de omgeving turen. Daardoor kunnen teentopgangers, die planteneters zijn, hun vijanden al op grote afstand waarnemen. 16 gewervelde dieren Sommige teentopgangers kunnen dankzij hun lange poten ook snel lopen. Bij konijnen zijn opvallende verschillen tussen voor- en achterpoten. a) de voorpoten De voorpoten zijn kort en weinig gespierd. Functies: o De voorpoten dienen hoofdzakelijk om op te steunen en om bij het springen de schok op te vangen bij het neerkomen. o De voorpoten zijn graafpoten. De vijf vingers van de voorpoot zijn elk voorzien van stevige nagels; ze bewijzen het konijn goede diensten bij het graven van een hol. b) Achterpoten De achterpoten zijn veel langer en sterken gespierd dan de voorpoten. o Functies: De achterpoten zijn springpoten, waarmee ze krachtig kunnen afduwen. Hoe werkt een springpoot? In rusttoestand is hij Z-vormig geplooid. De voet rust volledig op de grond. Bij het springen strekt de achterpoot zich als een ontspannende veer uit. Door het grote raakoppervlak van de voeten met de grond kan het konijn zich beter afduwen bij het springen. Door de gespierde achterpoot te strekken, maakt het konijn grote sprongen. o Een konijn gebruikt de achterpoten om alarmsignalen door te geven aan de groep. Hij doet dat door met beide achterpoten tegelijk op de grond te roffelen. De andere konijnen die dat horen, rennen onmiddellijk naar hun hol. 17 gewervelde dieren 3.3.2 aanpassing aan de voortbeweging onder de grond. Aan de bouw van de poten kun je duidelijk zien dat de mol aangepast is aan het leven onder de grond. a) Zijn poten zijn kort zodat ze niet hinderen bij de voorbeweging in de nauwe gangen. b) De mol heeft een soort zesde vinger waardoor de handpalm breder is. Met brede handen kan hij veel beter graven. c) Dankzij de extra huid tussen de vingers kan de mol de aarde nog beter wegduwen. 3.3.3 aanpassing aan de voortbeweging in het water In tegenstelling tot de dieren die zich op het land verplaatsen, moeten de poten hier niet de eigen massa dragen. Het water doet dat voor hen. De bouw van de poten zal er in de eerste plaats op gericht zijn een zo groot mogelijk oppervlak te vormen, zodat ze het water beter kunnen wegduwen. Vandaar dat de poten de vorm van een vin hebben. Bij een zeehond zijn de achterpoten naar achteren gericht. De achterpoten werken als de zwemvliezen van een duiker. De handen en voeten zijn extra breed; ze vormen zo een groot duwoppervlak op het water. 3.3.4 aanpassingen aan de voortbewegingen in de lucht o Een grote, dunne vlieghuid Vleermuizen gebruiken geen veren maar een grote dunne vlieghuid om te vliegen. Die is gespannen tussen de lange armen en vingers, de romp, de achterpoten en de staart. Dankzij de vlieghuid kan de vleermuis zich afduwen op de lucht. 18 gewervelde dieren De duim en de tenen blijven buiten de vlieghuid uitsteken. Ze dragen scherpe klauwtjes, die gebruikt worden bij het klimmen. Dankzij die klauwtjes kan de vleermuis zich probleemloos ondersteboven vasthangen. o Lange en lichte beenderen Met lichte beenderen blijven vleermuizen gemakkelijk in de lucht. De extra lange vingers en de opvallende lange hiel vergroten het aanhechtingsoppervlak voor de vlieghuid, die tijdens het vliegen strak gespannen wordt. 19 gewervelde dieren 20 gewervelde dieren 21 gewervelde dieren 22 gewervelde dieren