Ewolucja układu krwionośnego, oddechowego i nerwowego u bezkręgowców

Układ Nerwowy

U pierwotniaków występuje spolaryzowana błona komórkowa, która pozwala na odbieranie bodźców z otoczenia. Zmiana stanu spolaryzowanej błony pozwala komórce na wykonanie odpowiedniej reakcji odruchowej (taksja). Niektóre pierwotniaki posiadają organella pozwalające na percepcję wrażeń świetlnych, np. czerwona plamka oczna (stigma) u eugleny zielonej, osłaniająca fotoreceptor.

U jamochłonów neurony tworzą układ typu dyfuzyjnego (rozproszonego). Brak wyodrębnionego centrum nerwowego. Posiadają prymitywne oczka (skupienia komórek światłoczułych) i statocysty, służące do orientowania się w położeniu (zmysł równowagi), występujące w 8 ciałkach brzeżnych (ropalia).

U płazińców układ nerwowy jest on bardziej skomplikowany. Dochodzi do wyodrębnienia centrum obróbki informacji (parzysty zwój mózgowy) przez skupienie neuronów w przedniej części ciała. Od niego odchodzą tzw. podłużne pnie nerwowe (od 1-2 par u najbardziej zaawansowanych ewolucyjnie do 6 par u najmniej). Wszystkie pnie połączone są spoidłami (ortogon). Posiadają prymintywne narządy zmysłów dotyku, czucia chemicznego, statocysty oraz liczne oczka (u form wolno żyjących).

U obleńców wykazuje szereg cech prymitywnych. Centrum nerwowe tworzy pierścień nerwowy otaczający przednią część gardzieli. Od niego odchodzi 6 krótkich nerwów do przodu i 6 długich pni nerwowych do tyłu. Pnie nerwowe połączone są ze sobą półpierścieniowymi spoidłami. Narządy zmysłów są słabo rozwinięte (tryb życia) u morskich gatunków występują prymitywne oczka.

U pierścienic oddziela - się on od powłok ciała. Składa się z parzystych zwojów nadgardzielowych tworzących mózg, od których odchodzą obrączki okołogardzielowe łączące mózg ze zwojami podgardzielowymi. Brzuszny łańcuszek nerwowy składa się z parzystych zwojów rozmieszczonych w każdym segmencie (drabinkowy układ nerwowy). U wieloszczetów funkcjonują proste oczka umieszczone w grzbietowej części ciała.

U stawonogów poziom organizacji układu nerwowego jest bardzo różny. Ewolucja poszła w kilku kierunkach. Dochodzi do znacznego rozwoju mózgu, z wyraźnie zaznaczonym podziałem na przodomóżdże (analiza bodźców wzrokowych), śródmóżdże (dotyk i węch) i tyłomóżdże (funkcje wegetatywne). Owady społeczne posiadają ciałka grzybkowate znajdujące się w przodomóżdżu. U pajęczaków brak śródmóżdża. Koncentracja elementów brzusznego łańcuszka nerwowego - zlewanie się prawej i lewej strony układu oraz koncentrację poszczególnych zwojów w tagmach. Stawonogi posiadają doskonale rozwinięte narządy zmysłów. Sensyle tworzą podstawę konstrukcyjną receptorów. Owady i skorupiaki posiadają oczy złożone zbudowane z wielu oczek prostych tzw. omatidiów. Narządy tympalne służą do odbierania wrażeń słuchowych. Niektóre z owadów mogą wydawać dźwięki - narządy strydulacyjne. Wszystkie stawonogi posiadają sensyle węchowe.

U mięczaków układ nerwowy jest oddzielony od powłok ciała. U form prymitywnych składa się z okołogardzielowego pierścienia, od którego odchodzą dwie pary pnie nerwowych. U wyżej uorganizowanych występuje proces zwany ganglionizacją - wytworzenie na pniach nerwowych kilku zwojów. Wyróżniamy pary zwojów głowowych, trzewiowych i nożnych. U głowonogów mózg chroniony jest przez chrzęstną puszkę mózgową. Głowonogi posiadają oczy, budową zbliżone do oczu kręgowców wodnych.

U pierwotnych zwierząt wtórnoustych posiada on prymitywną budowę (brak mózgu). Centrum nerwowe tworzą podskórne pierścienie nerwowe po stronie grzbietowej i brzusznej. Od nich rozchodzą się promieniście nerwy (narządy zmysłów uwstecznione).

Układ Krwionośny

U pierwotniaków brak. Wymiana gazowa i krążenie na drodze dyfuzji.

U jamochłonów brak. Wymiana gazowa i krążenie na drodze dyfuzji.

U płazińców funkcję układy krążenia spełnia parenchyma i jelito. Oddychają całą powierzchnią ciała.

U obleńców schizocel (jama ciała wypełniona cieczą) zastępuje układ krążenia.

U pierścienic układ krwionośny jest dobrze rozwinięty, a u części gatunków hemolimfa zawiera barwniki transportujące tlen. Składa się z kurczliwego naczynia grzbietowego tłoczącego krew do przodu i brzusznego położonego pod jelitem, w którym krew płynie do tyłu. Połączone są one ze sobą naczyniami okrężnymi umieszczonymi w przedniej części ciała. Brak serca. Sieć naczyń włosowatych dobrze rozwinięta w parapodiach. Barwniki hemoglobina i chlorokruoryna.

U stawonogów występuje otwarty układ krążenia. Występuje rurkowate serce położone po stronie grzbietowej i zamknięte w worku osierdziowym. U owadów serce ma najczęściej 8 komór a u skorupiaków i szczękoczułkowców 3 do 4. Barwniki - chemocyjanina.

U mięczaków otwarty. Posiadają serce zbudowane z przedsionka i komory umieszczonego w worku osierdziowym. U głowonogów prawie zamknięty i jakby dwuobiegowy. Występują serca skrzelowe podtrzymujące ciśnienie w krwioobiegu.

U pierwotnych zwierząt wtórnoustych otwarty i brak serca.

Układ Oddechowy

U pierwotniaków brak. Wymiana gazowa i krążenie na drodze dyfuzji.

U jamochłonów brak. Wymiana gazowa i krążenie na drodze dyfuzji.

U płazińców brak. Oddychają całą powierzchnią ciała.

U obleńców brak. Oddychają całą powierzchnią ciała lub na drodze beztlenowej.

U pierścienic funkcje układu oddechowego spełniają parapodia na których rozwija się wyrostek skrzelowy. Duża powierzchnia pranóży zwiększa tempo wymiany gazowej.

U stawonogów jego budowa zależy od środowiska w którym żyją. Skorupiakokształtne - skrzelodyszne, układ oddechowy związany z odnóżami. Wyżej uorganizowane posiadają u podstawy odnóży krocznych skrzela. U pajęczaków występują systemy tchawkowe. U form większych w odwłoku - płucotchawki (grzebykowate rozgałęzienia pni tchawkowych, które są omywane przez hemolimfę transportującą tlen. U tchawkodysznych powstał ektodermalny system tchawkowy (rozgałęziona sieć rurek oplatająca całe ciało). Po bokach ciała rozmieszczone są przetchlinki prowadzące do pni tchawkowych, rozgałęziających się na coraz to drobniejsze. Końcowe odcinki - tracheole (zawierają płyn w którym rozpuszcza się tlen i dyfunduje do komórek).

U mięczaków u form pierwotnie wodnych występują skrzela - ktenidia, a u ślimaków lądowych tę rolę spełnia jama płaszczowa.

U pierwotnych zwierząt wtórnoustych brak lub tworzą go słabo rozwinięte skrzela skórne.