Podcast o Bezstavovce: Článkonožce a Ostnatokožce

Kapitoly

Úvod do sveta hmyzu a pavúkov

Čo sú vlastne článkonožce?

Brnenie a multifunkčné nohy

Prehľad systémov a prvé skupiny

Charakteristika klepietkavcov

Všeobecne o pavúkovcoch

Pavúky – majstri sietí a lovu

Ostatní osemnohí príbuzní

Neviditeľné hrozby: Roztoče a kliešte

Vzdušnicovce a ich nohy

Hmyz: Základná charakteristika

Pre život je nutná premena

Anatómia v kocke

Hmyz s neúplnou premenou

Ostnaté finále

Zhrnutie a záver

Přepis

Marek: Predstav si... je ráno, ideš do kúpeľne a v rohu vane vidíš pavúka. Čo spravíš? Možno spanikáriš, možno ho opatrne vynesieš von. Ale zamyslel si sa niekedy nad tým, čo má ten pavúk spoločné s motýľom, včelou alebo dokonca krevetou v tvojom šaláte?

Lenka: Výborný príklad, Marek! Všetky tieto tvory patria do jedného obrovského kráľovstva. Vitajte v Studyfi Podcast, kde si dnes posvietime na článkonožce.

Marek: Takže článkonožce. To znie dosť... technicky. Prečo sú takí úspešní? Sú doslova všade!

Lenka: Presne tak! S viac ako miliónom dvestotisíc druhmi sú druhovo najpočetnejším kmeňom živočíchov. Ich tajomstvo úspechu je v ich stavbe tela. Už samotný názov „článkonožce“ nám napovedá – majú článkované telo a článkované končatiny.

Marek: Ako nejaké biologické LEGO, kde sa jednotlivé dieliky spájajú?

Lenka: V podstate áno! Historicky mali všetky články tela rovnaké. Ale evolúcia je kreatívna. Články sa začali spájať a špecializovať, čím vznikli rôzne časti tela. Napríklad hmyz má hlavu, hruď a bruško.

Marek: A pavúky a kôrovce to majú inak, však? Tam vidíme hlavohruď a bruško.

Lenka: Presne. A u takých roztočov dokonca všetko zrástlo dokopy. Táto zmena sa volá prechod z homonómnej na heteronómnu článkovanosť. Je to kľúčový pojem na zapamätanie.

Marek: Super, to dáva zmysel. Ale čo ten ich tvrdý povrch? To brnenie?

Lenka: To je ich vonkajšia kostra, kutikula, zložená hlavne z chitínu. Chráni ich a upínajú sa na ňu svaly. Má to ale jeden háčik. Keď rastú, musia sa z tohto brnenia „vyzliecť“. A vtedy sú úplne mäkkí a zraniteľní.

Marek: To musí byť dosť nepríjemné. Ako ísť na dôležitú schôdzku v pyžame. A čo tie ich nohy?

Lenka: Tie sú fascinujúce! Nie sú len na chodenie. Evolúcia ich premenila na tykadlá, hryzadlá, klepetá... V podstate sú to také multifunkčné švajčiarske nožíky. Každý pár je prispôsobený na niečo iné.

Marek: A čo sa deje vnútri? Srdce, mozog... majú to?

Lenka: Samozrejme! Cievna sústava je otvorená, srdce majú na chrbtovej strane. Dýchajú rôzne – žiabrami, pľúcnymi vakmi alebo vzdušnicami. A nervovú sústavu majú rebríčkovú, s dobre vyvinutým mozgom a zmyslami.

Marek: Poďme na konkrétne príklady. Kto boli prví?

Lenka: Legendárne trilobity! Dnes už vyhynuté morské tvory, ktoré kraľovali v prvohorách. Ich fosílie môžeme nájsť napríklad pri Dobšinej.

Marek: A z tých žijúcich? Vráťme sa k tomu pavúkovi v kúpeľni.

Lenka: Ten patrí medzi klepietkavce! Typické pre ne je, že nemajú tykadlá ani hryzadlá. Na hlavohrudi majú šesť párov končatín, z ktorých prvé sú klepietka. Ale o nich a ďalších skupinách si povieme viac už o chvíľu.

Marek: Dobre, takže klepietkavce... Počkaj, šesť párov končatín? To je dvanásť! Ale pavúk ich má predsa osem. Čo sú tie zvyšné štyri?

Lenka: To je presne ten chyták! Nie všetky končatiny slúžia na kráčanie. Prvý pár, hneď pred ústami, sú klepietka, alebo odborne chelicery. Sú duté a ústia do nich jedové žľazy.

Marek: Aha, takže to je tá nebezpečná časť. A ten druhý pár?

Lenka: Druhý pár sú hmatadlá, takzvané pedipalpy. Tie majú zmyslovú funkciu, taký ich čuch a hmat v jednom. No a až tie zvyšné štyri páry sú tie známe kráčavé nohy.

Marek: Rozumiem. Takže pavúk má v podstate dve ruky a osem nôh. A okrem pavúkov, patria sem aj iné, možno menej známe tvory?

Lenka: Určite! Máme tu napríklad hrotnáče. Sú to obrovské, až 60-centimetrové morské klepietkavce. Vyzerajú ako prehistorické tanky s chitinóznym pancierom a veľkým hrotom na konci tela.

Marek: Znie to ako niečo z Jurského parku. Kde by som ich mohol stretnúť?

Lenka: Bohužiaľ, už takmer nikde. Žijú tu od kambria, sú to doslova živé fosílie, ale dnes existujú už len štyri druhy a sú na pokraji vyhynutia.

Marek: To je škoda. Vráťme sa ale k tým bežnejším, k pavúkovcom. Čo ich ako skupinu spája, okrem tých ôsmich nôh?

Lenka: Sú to veľmi starobylé tvory. Väčšina je suchozemská, no niektoré sa vrátili do vody. Dýchajú rôzne – pľúcnymi vakmi, vzdušnicami, alebo dokonca celým povrchom tela. Niektoré druhy sú aj parazity.

Marek: A čo tie ich špecializované žľazy, ktoré si spomínala?

Lenka: Áno, to je ich najvýznamnejší znak. Pavúky a šťúry majú jedové žľazy. A pavúky majú navyše tie fascinujúce snovacie žľazy. Na povrchu tela majú zase zmyslové štetiny, ktorými vnímajú chvenie vzduchu či zvuk. Sú to dokonalí predátori.

Marek: Predátori, jasné. Čiže lovia iné živočíchy.

Lenka: Presne tak, sú zoofágne. A teraz príde tá zaujímavá časť... Ich trávenie. Je mimotelové.

Marek: Mimotelové? To znie... ako zo sci-fi filmu. Čo to znamená?

Lenka: Predstav si to takto: najprv do koristi vstreknú jed, ktorý ju paralyzuje. Hneď potom vstreknú tráviace enzýmy, ktoré doslova rozložia tkanivá obete na tekutú kašu.

Marek: Fíha... Takže si z nej urobia taký proteínový kokteil a ten potom vypijú?

Lenka: Presne tak! Túto tekutú potravu potom vysajú pomocou svalnatého hltanu. Je to efektívne, ale trochu nechutné.

Marek: Dobre, poďme na niečo romantickejšie. Ako je to u nich s láskou?

Lenka: No, je to komplikované. Sú oddeleného pohlavia a oplodnenie je vnútorné. Ale pred ním často prebiehajú takzvané svadobné tance. Samec nimi musí presvedčiť a upokojiť často väčšiu samičku, aby ho nezožrala.

Marek: Takže to nie je tanec z lásky, ale o prežitie!

Lenka: V podstate áno. Ale je u nich známa aj starostlivosť o potomstvo. Samička chráni vajíčka v zámotku zo snovacích vlákien, v kokóne. A po vyliahnutí často nosí mladé na chrbte.

Marek: Taký pavúčí Uber pre deti?

Lenka: Dá sa to tak povedať. Slúži im ako taxík, ale aj ako zdroj tepla. Inak, pavúky sú najväčšia a najlepšie preskúmaná skupina pavúkovcov. Máme popísaných asi 48 000 druhov, z toho na Slovensku žije okolo tisíc.

Marek: A čo tá ich najznámejšia schopnosť – tkanie sietí?

Lenka: To je úžasná vec. Vlákno produkujú snovacie žľazy, ktoré ústia na brušku v snovacích bradavkách. Je to vlastne tekutý proteín, fibroín, ktorý na vzduchu okamžite tuhne.

Marek: A pletú si novú sieť každý deň?

Lenka: To nie, bola by to obrovská strata energie. Produkcia toho proteínu je veľmi náročná. Preto si pavúky svoje siete skôr opravujú. A keď už stavajú novú, často zjedia tú starú, aby recyklovali cenné bielkoviny.

Marek: Super. Okrem pavúkov, na koho by sme nemali zabudnúť? Čo napríklad také škorpióny?

Lenka: Tie patria medzi šťúry. Sú známe silnými klepetami a chvostom s jedovým bodcom. Potom existujú aj šťúriky, alebo nepravé šťúry. Sú drobné, do 8 milimetrov a nemajú chvost ani bodec.

Marek: A čo tie stvorenia s extrémne dlhými nohami, čo sa nám trasú v rohu izby?

Lenka: To sú kosce! Majú kompaktné, nedelené telo a tie typické tenké nohy. Zaujímavé je, že nohy dokážu ľahko odhodiť ako obranný mechanizmus. A tá noha sa potom ešte dlho pohybuje.

Marek: Áno, to poznám! Človek si myslí, že ho chce dobehnúť. Je to dosť strašidelné.

Lenka: To je len nervový systém, ktorý stále pracuje. Je to na odlákanie pozornosti predátora, kým kosec utečie do bezpečia.

Marek: Dobre. A čo tie najmenšie, takmer neviditeľné pavúkovce?

Lenka: Hovoríš o roztočoch. Sú to často mikroskopické tvory a nájdeme ich všade. Môžu byť predátori, bylinožravce, ale aj parazity. A bohužiaľ, práve ony sú často zodpovedné za naše alergie, astmu či ekzémy.

Marek: A do tejto skupiny patria aj kliešte, však?

Lenka: Áno, kliešte sú vlastne najväčšie roztoče. Sú to obligátne ektoparazity, čo znamená, že pre svoje prežitie a vývoj nevyhnutne potrebujú krv hostiteľa.

Marek: Brr. Vždy som si myslel, že na nás padajú zo stromov.

Lenka: To je mýtus. Žijú vo vysokej tráve a krovinách, vedia sa vyštverať do výšky asi dvoch metrov a tam striehnu. Keď ide okolo hostiteľ, proste sa na neho prichytia.

Marek: A sú nebezpečné len tým, že pijú krv?

Lenka: Keby len to. Problém je, že sú prenášačmi, alebo vektormi, mnohých chorôb. Pri saní krvi vypúšťajú do rany sliny, ktoré zabraňujú zrážaniu krvi a majú aj anestetický účinok. Preto si ich často ani nevšimneme.

Marek: Takže necítime, ako sa do nás zahryznú a ešte nám môžu preniesť nejakú chorobu. Perfektné.

Lenka: Žiaľ, áno. Náš najrozšírenejší zástupca je Kliešť obyčajný, latinsky *Ixodes ricinus*, a ten prenáša napríklad lymskú boreliózu alebo kliešťovú encefalitídu.

Marek: Dobre, myslím, že o pavúkovcoch sme sa dozvedeli viac než dosť. Je to fascinujúci, aj keď občas trochu desivý svet. Po tomto všetkom som rád, že sa presunieme od súše späť do vody. Čo sú zač tie žiabrovce?

Lenka: K žiabrovcom sa určite dostaneme, Marek. Ale ešte predtým sa musíme pozrieť na poslednú, no zďaleka najväčšiu skupinu, ktorú sme nespomenuli. Sú to Vzdušnicovce.

Marek: Vzdušnicovce... tak asi budú dýchať vzduch, však?

Lenka: Presne tak! Dýchajú vzdušnicami, čo sú vlastne také trubičky, ktoré im privádzajú kyslík priamo do tkanív. Majú jeden pár tykadiel a poriadne hryzadlá a čeľuste.

Marek: A čo všetko sem patrí?

Lenka: Delíme ich na viacnôžky a šesťnôžky. Pri viacnôžkach je to jednoduché... mnohonôžky a stonožky.

Marek: Aký je medzi nimi rozdiel? Okrem počtu nôh, samozrejme.

Lenka: Dobrá otázka. Mnohonôžky majú telo na priereze okrúhle a na každom článku majú až dva páry nôh. Sú to také pomalé bylinožravce.

Marek: A stonožky?

Lenka: Tie sú iná káva. Telo majú sploštené, na každom článku len jeden pár končatín, ale sú to dravce. A pozor, majú aj jedovú žľazu.

Marek: Dobre, takže od stonožiek sa držím ďalej. Čo sú tie šesťnôžky?

Lenka: To je tá najdôležitejšia a druhovo najpočetnejšia skupina živočíchov na Zemi vôbec... hmyz. Latinsky *Insecta* — tento názov si určite zapamätajte.

Marek: Hmyz. Tých je všade plno, to je pravda. Čím sú také výnimočné?

Lenka: Ich úspech spočíva vo viacerých veciach. Majú napríklad veľmi dobre vyvinutú nervovú sústavu a zmysly. A hlavne... majú neuveriteľne zložité inštinktívne správanie. Pomysli na mravce, včely alebo termity.

Marek: Áno, to sú celé super-organizmy. A čo ich vnútro? Je to len taká... hmota?

Lenka: Vôbec nie! Majú kompletnú tráviacu sústavu. Na vylučovanie používajú takzvané Malpighiho trubice. A krv, teda presnejšie hemolymfa, im cirkuluje v otvorenom obehovom systéme.

Marek: Fascinujúce. A viem, že hmyz prechádza nejakou premenou. Ako to funguje?

Lenka: Existujú dva základné typy. Neúplná a úplná premena. Pri neúplnej sa larva, ktorú voláme nymfa, podobá na dospelého jedinca, len je menšia a nemá krídla.

Marek: A tá úplná?

Lenka: To je dráma! Z vajíčka sa vyliahne larva, ktorá vyzerá úplne inak ako dospelý jedinec. Napríklad húsenica. Tá sa potom zakuklí.

Marek: A v kukle sa deje tá mágia, však?

Lenka: Presne. V kukle prebehne histolýza – to znamená, že sa všetky larválne tkanivá doslova rozložia enzýmami. A potom z malých zhlukov buniek nastane histogenéza a postaví sa úplne nový tvor. Dospelý jedinec, čiže imago.

Marek: Takže sa vlastne úplne recyklujú. To je neuveriteľné.

Lenka: Je. Poďme sa ešte rýchlo pozrieť na stavbu ich tela. Skladá sa z troch častí: hlava, hruď a bruško.

Marek: Klasika. Čo nájdeme na hlave?

Lenka: Zložené oči, ktoré im dávajú mozaikové videnie, niekedy aj jednoduché očká. Potom jeden pár tykadiel na vnímanie pachov a dotykov. A samozrejme ústne orgány – hryzavé, cicavé, lízavé... podľa toho, čím sa živia.

Marek: A na hrudi sú nohy a krídla?

Lenka: Presne. Tri páry nôh a zvyčajne dva páry krídel. U niektorých, napríklad u múch, je druhý pár premenený na kyvadielka na udržiavanie rovnováhy. A bruško... tam je väčšina vnútorných orgánov.

Marek: Dobre, poďme na nejaké konkrétne príklady. Ktoré skupiny majú tú jednoduchšiu, neúplnú premenu?

Lenka: Napríklad podenky. Tie sú známe tým, že dospelé jedince žijú extrémne krátko, niekedy len pár hodín. Nestihnú sa ani najesť.

Marek: Potom sú tu vážky. Tie sú úžasné letce a dravce.

Lenka: Áno. Ale aj rovnokrídlovce, ako kobylky a koníky. Majú silné hryzadlá a tretí pár nôh prispôsobený na skákanie. A samozrejme... cvrlikajú.

Marek: A čo taký hmyz, ktorý veľmi doma nechceme?

Lenka: Myslíš asi šváby. Sú extrémne prispôsobivé a v prírode fungujú ako rozkladače. Sú dôležité, aj keď... chápem.

Marek: Takže šváby prežijú aj moju skúšku z biológie?

Lenka: To si píš. Spomenúť musíme aj termity. Sú to sociálny hmyz a vďaka symbiotickým baktériám dokážu tráviť celulózu. Stavajú obrovské termitiská.

Marek: A na záver niečo... osobnejšie? Čo sa drží priamo na nás?

Lenka: Áno, ektoparazity ako vši a švoly. Tiež majú neúplnú premenu. Vši sajú krv, ich vajíčka voláme hnidy a prilepujú ich na vlasy. A nemajú krídla, našťastie.

Marek: Uf. Takže svet hmyzu je naozaj pestrý. Od párhodinových podeniek až po nezničiteľné šváby. Skvelé. Myslím, že toto sme zvládli. Čo nás čaká nabudúce?

Lenka: Nabudúce? Už sme na konci! Posledná skupina bezstavovcov, ktorú si predstavíme, sú ostnatokožce. Sú to starobylé morské živočíchy, ktoré tu máme už od prvohôr.

Marek: Ostnatokožce... to znie poriadne pichľavo. Ale kľúčová je tam tá symetria, však? Že sú skoro ako hviezda.

Lenka: Presne tak, majú päťlúčovú symetriu. A ich tajná zbraň je ambulakrálny systém. Je to sústava vodných ciev naplnených špeciálnou tekutinou.

Marek: A tá im hýbe nohami?

Lenka: Áno, tlak tej tekutiny im vysúva a zasúva duté panôžky, takže sa pomaly posúvajú. Slúži to zároveň aj na dýchanie.

Marek: Takže hydraulický pohon a pľúca v jednom. To je celkom efektívne.

Lenka: Dá sa to tak povedať. Patria sem napríklad známe hviezdovky alebo ježovky.

Marek: Tie pichľavé gule. Počul som, že majú v ústach niečo, čo sa volá Aristotelov lampáš. To znie ako nejaká antická záhada.

Lenka: Je to v podstate ich mohutný orgán na rozomieľanie potravy. A nesmieme zabudnúť na holotúrie, najväčšie ostnatokožce, ktoré vyzerajú trochu ako morské uhorky.

Marek: Fantastické. Takže od hmyzu až po morské uhorky... dnešný diel bol naozaj nabitý. Týmto sme uzavreli celú ríšu bezstavovcov.

Lenka: Presne tak. Dúfame, že vám to pomohlo sa zorientovať v tomto obrovskom svete. Ďakujeme za počúvanie.

Marek: Určite áno. Počujeme sa nabudúce pri ďalšej časti Studyfi Podcastu. Ahojte!