evolusi hewan

Copyright © 2008 Pearson Education, Inc., publishing as Pearson Benjamin Cummings

PowerPoint® Lecture Presentations for

Biology Eighth Edition

Neil Campbell and Jane Reece

Lectures by Chris Romero, updated by Erin Barley with contributions from Joan Sharp

Materi 12Materi 12

Evolusi pd hewan


• Kerajaan hewan banyaknya jauh melampaui manusia

• Spesies yang hidup 1,3 juta hewan telah teridentifikasi

• Hewan multiseluler eukariota heterotrofik dg jaringan yg berkembang dari lapisan embrio

Fig. 32-1


• hewan adl organisme heterotrof mampu membuat makanannya sendiri

• Struktur sel hewan eukariota multiseluler, tdk mempunyai dinding sel

• Tubuhnya tersusun oleh struktur protein seperti kolagen

• Jaringan saraf dan jaringan otot pd hewan sangat khusus

Ada bbrp kriteria yg membedakan hewan dari bentuk kehidupan lain


Reproduksi dan perkembangan

• Kebanyakan hewan bereproduksi secara seksual, dg tahap diploid lebih dominan pd siklus hidup

• Setelah sperma membuahi telur zigot mengalami pembelahan sel yg cepat disebut pembelahan (cleavage)

• Pembelahan akan membentuk blastula

• Blastula mengalami gastrulasi, membentuk gastrula dg lapisan yg berbeda dari jaringan embrio

Fig. 32-2-1

Zygote

Cleavage

Eight-cell stage

Fig. 32-2-2

Zygote

Cleavage

Eight-cell stage

Cleavage Blastula

Cross sectionof blastula

Blastocoel

Fig. 32-2-3

Zygote

Cleavage

Eight-cell stage

Cleavage Blastula

Cross sectionof blastula

Blastocoel

Gastrulation

BlastoporeGastrula

Archenteron

Ectoderm

Endoderm

Blastocoel


• banyak tahapan pada hewan setidaknya memiliki satu tahap: larva

• Larva adalah hasil pembelahan seksual belum dewasa dan morfologis berbeda dari btk dewasa dikenal mengalami metamorfosis

• Semua hewan, memiliki gen Hox yg mengatur perkembangan dari bentuk tubuh

• Meskipun gen Hox berkerabat tetapi dapat menghasilkan hewan yg beragam secara morfologi


• mencakup keragaman spesies yg hidup dan keragaman lebih besar termasuk yg punah

• Nenek moyang hewan mungkin telah hidup antara 675 dan 875 juta tahun yg lalu

• Nenek moyang yg mungkin mirip choanoflagellata modern protista merpk kerabat yg terdekat dari hewan

Kingdom hewan

Fig. 32-3

OTHEREUKARYOTES

Choanoflagellates

Sponges

Other animals

An

imals

Individualchoanoflagellate

Collar cell(choanocyte)


• catatan fosil, anggota awal dari binatang termasuk biota Ediacaran, yg ada 565-550 juta tahun yg lalu

Era Neoproterozoic (1 Billion–524 Million years Ago)

Fig. 32-4

(a) Mawsonites spriggi (b) Spriggina floundersi

1.5 cm 0.4 cm

Fig. 32-4a

(a) Mawsonites spriggi

1.5 cm

Fig. 32-4b

(b) Spriggina floundersi

0.4 cm


Era Paleozoic (542–251 Million years ago)

• Ledakan Kambrium (Cambrian explosion) 535-525 jt tahun yg lalu menandai munculnya fosil paling awal kelompok utama banyak hewan hidup

• bbrp hipotesis penyebab ledakan Kambrium:

- Predator baru – kekerabatan pemangsa

- Kenaikan oksigen atmosfer

- Evolusi dari kompleks gen Hox

Fig. 32-5


• Keanekaragaman hewan terus meningkat hingga Paleozoikum, tetapi diselingi dg kepunahan massal

• Hewan mulai berada di darat pada 460 juta tahun yang lalu

• Vertebrata membuat transisi ke darat sekitar 360 juta tahun yang lalu


Era Mesozoic (251–65.5 Million Years Ago)

• Terumbu karang muncul, menjadi relung ekologi yg penting bagi organisme laut

• Selama era Mesozoikum, dinosaurus adl vertebrata darat yg dominan

• Mamalia pertama kali muncul


Era Cenozoic (65.5 Million Years Ago to the Present)

• Awal dari era Kenozoikum diikuti kepunahan massal hewan, baik darat dan laut

• Ini termasuk kepunahan dinosaurus berukuran besar dan bisa terbang serta reptil laut

• mamalia modern dan serangga mengalami diversifikasi selama Kenozoikum


Animals can be characterized by “body plans”

• Ahli zoologi mengkategorikan hewan seperti tumbh satu set ciri morfologis dan perkembangan

• kelompok yg anggotanya secara biologis berbeda

• tidak selalu satu clade, atau kelp monofiletik

Fig. 32-6

RESULTS

Site ofgastrulation

100

µm

Site ofgastrulation

Fig. 32-6a

RESULTS

100

µm

Fig. 32-6b

RESULTS

Site ofgastrulation

Fig. 32-6c

RESULTS

Site ofgastrulation

Fig. 32-6d

RESULTS


Symmetry

• Hewan dapat dikategorikan sesuai dengan simetri tubuh mereka

• Beberapa hewan memiliki simetri radial

• Dua sisi simetri disebut bilateral simetri, Hewan bilateral simetri memiliki:- sisi atas (dorsal) dan sisi bawah (ventral)- Sisi kanan dan kiri- Anterior (kepala) & posterior (ekor)- Cephal, perkembangan kepala

Fig. 32-7

(a) Radial symmetry

(b) Bilateral symmetry


Jaringan

• Hewan spt tubuh tumbh, juga bervariasi susunan jaringannya

• Jaringan merpk sel-sel khusus yg terisolasi dari jaringan lain oleh lapisan membran

• Selama perkembangan, diketahui ada tiga lapisan germinal menyusun jaringan dan organ pd embrio hewan


• Ectoderm adalah lapisan yg menutupi permukaan terluar embrio

• Endoderm adalah lapisan terdalam dan garis perkembangannya membtk tabung pencernaan disebut archenteron

• Hewan Diploblastic mempy ektoderm dan endoderm

• hewan Triploblastic juga memiliki lapisan mesoderm campur; ini termasuk semua bilateria


• rongga tubuh yg sejati disebut coelom dan merpk perkembangan dari mesoderm

• Coelomates adl hewan yg memiliki coelom sejati

• Pseudocoelom adalah rongga tubuh yg berasal dari mesoderm dan endoderm

• hewan Triploblastic yg memiliki suatu pseudocoelom disebut pseudocoelomates

• hewan Triploblastic yg tidak memiliki rongga tubuh disebut acoelomates

• sebagian besar hewan triploblastic memiliki rongga tubuh

Fig. 32-8Coelom

Body covering(from ectoderm)

Digestive tract(from endoderm)

Tissue layerlining coelomand suspendinginternal organs(from mesoderm)

(a) Coelomate


Pseudocoelom


Muscle layer(frommesoderm)

(b) Pseudocoelomate

Body covering(from ectoderm) Tissue-

filled region(frommesoderm)

Wall of digestive cavity(from endoderm)

(c) Acoelomate

Fig. 32-8a

CoelomBody covering(from ectoderm)


Tissue layerlining coelomand suspendinginternal organs (from mesoderm)

(a) Coelomate

Fig. 32-8b

Pseudocoelom


Muscle layer(frommesoderm)


(b) Pseudocoelomate

Fig. 32-8c

(c) Acoelomate


Wall of digestive cavity(from endoderm)

Tissue-filled region(from mesoderm)


Perkembangan protostome dan Deuterostome

• Berdasarkan perkembangan awal, hewan dapat dikategorikan yg memiliki perkembangan protostome atau perkembangan deuterostome


Cleavage

• perkembangan protostome, pembelahan spiral dan teratur

• perkembangan deuterostome, pembelahan radial dan tak tentu

• pembelahan tak tentu setiap sel pd tahap awal pembelahan mempertahankan kapasitas untuk berkembang menjadi embrio lengkap

• Pembelahan tak tentu kemungkinan menjadi kembar identik, dan sel-sel embrio btk batang

Fig. 32-9

Protostome development(examples: molluscs,

annelids)

Deuterostome development(examples: echinoderm,

chordates)

Eight-cell stage Eight-cell stage

Spiral and determinate Radial and indeterminate

Coelom

Archenteron

(a) Cleavage

(b) Coelom formation

Coelom

KeyEctodermMesodermEndoderm

Mesoderm MesodermBlastopore Blastopore

Solid masses of mesodermsplit and form coelom.

Folds of archenteronform coelom.

Anus Mouth

Digestive tube

Mouth AnusMouth develops from blastopore. Anus develops from blastopore.

(c) Fate of the blastopore

Fig. 32-9a

Eight-cell stage Eight-cell stage(a) Cleavage

Spiral and determinate Radial and indeterminate


annelids)

Deuterostome development(examples: echinoderms,

chordates)


Coelom Formation

• Dalam perkembangan protostome, pemisahan massa padat mesoderm yg membentuk coelom

• perkembangan deuterostome, tunas mesoderm dari dinding archenteron yang membentuk coelom

Fig. 32-9b

Coelom


annelids)


chordates)

(b) Coelom formation

Key

EctodermMesoderm

Endoderm

MesodermMesoderm

Coelom

Archenteron

Blastopore Blastopore

Solid masses of mesodermsplit and form coelom.

Folds of archenteronform coelom.


• Blastopori terbentuk selama gastrulasi dan menghubungkan archenteron ke bagian luar gastrula

• Dlm perkembangan protostome, blastopori menjadi mulut

• Dlm perkembangan deuterostome, blastopori menjadi anus

Fig. 32-9c

Anus


annelids)


chordates)

Anus

Mouth

Mouth

Digestive tube

(c) Fate of the blastopore

Key

EctodermMesoderm

Endoderm

Mouth develops from blastopore. Anus develops from blastopore.


Filogeni pd hewan dan penggunaan data molecular

• Ahli zoologi mengakui ada sekitar 36 filum hewan

• Perdebatan, sistematika hewan telah menyebabkan pengembangan 2 hipotesa filogenetik:

- hipotesis I: filogeni hewan didasarkan pd perbandingan morfologi dan perkembangan

- hipotesis II: filogeni hewan didasarkan data molekuler

Fig. 32-10

ANCESTRALCOLONIALFLAGELLATE

Me

tazo

a

Eu

me

tazo

a

“Porifera”

Bila

teria

De

ute

ros

tom

iaP

roto

sto

mia

Cnidaria

Ctenophora

Ectoprocta

Brachiopoda

Echinodermata

Chordata

Platyhelminthes

Rotifera

Mollusca

Annelida

Arthropoda

Nematoda

Fig. 32-11

Silicea

ANCESTRALCOLONIALFLAGELLATE

Metazo

a

Eu

metazo

a

“Po

rifera”

Bilateria

Deu

tero

stom

ia

Lo

ph

otro

cho

zoa

Ecd

ysozo

a

Calcarea

Ctenophora

Cnidaria

Acoela

Echinodermata

Chordata

Platyhelminthes

Rotifera

Ectoprocta

Brachiopoda

Mollusca

Annelida

Nematoda

Arthropoda


Points of Agreement

• Semua hewan mempy satu nenek moyang yg sama

• Spons adalah hewan yg paling dasar

• Eumetazoa adl kelp hewan (eumetazoans) dg jaringan sejati

• Filum hewan yg lain adl kelp Bilateria, dan disebut bilateria

• Chordata dan beberapa filum lainnya termasuk kelp Deuterostomia


Bilaterian Relationships

• Pohon filogeni berdasarkan morfologi bilateria membagi dua kelp: deuterostoma dan protostoma

• Sebaliknya, studi molekuler terbaru menunjukkan 3 kelp bilaterian: Deuterostomia, Ecdysozoa, dan Lophotrochozoa

• Ecdysozoans melepaskan eksoskeletonnya melalui proses yg disebut ecdysis

Fig. 32-12


• Beberapa lophotrochozoans memiliki struktur makan disebut lophophore

• Filum lain melalui tahap perkembangan yang berbeda yang disebut larva trochophore

Fig. 32-13

Lophophore

Apical tuftof cilia

Mouth

(a) An ectoproct (b) Structure of a trochophore larva

100

µm

Anus


Animal Systematics

• Studi filogenetik berdasarkan database yang lebih besar kemungkinan akan memberikan wawasan lebih jauh ke dalam sejarah evolusi hewan

Fig. 32-UN1

Common ancestorof all animals

Truetissues

Sponges(basal animals)

Ctenophora

Cnidaria

Acoela (basalbilaterians)

Deuterostomia

Lophotrochozoa

Ecdysozoa

Metazo

a

Eu

metazo

a

Bilateria (m

ost an

imals)

Bilateralsummetry

Three germlayers

Fig. 32-T1

Fig. 32-UN2


Yang harus diketahui:

1. Sebutkan karakteristik untuk mendefinisikan hewan

2. peristiwa apa yg penting dari era Paleozoikum, Mesozoikum, dan Kenozoikum

3. bedakan antara istilah: simetri radial dan bilateral; kelas dan kelp taksa hewan; diploblastic dan triploblastic; spiral dan pembelahan radial; pembelahan teratur dan tak tentu; acoelomate, pseudocoelomate, dan coelomate


4. Bandingkan perbedaan perkembangan antara protostoma dan deuterostoma

5. Bandingkan hubungan alternatif annelida, dan arthropoda yang disajikan oleh dua pohon filogenetik yg berbeda

6. bedakan ecdysozoan dan lophotrochozoan

evolusi hewan

Documents