Chordata

Chordata definitie

Chordata
n.
definitie: Een phylum bestaande uit dieren met notochord

Inhoudsopgave

Chordata definitie

Wat is Chordata? Chordata is het fylum van het dierenrijk dat een groot aantal diersoorten omvat, waaronder de mens. Tot het phylum Chordata behoren alle dieren die ten minste op een bepaald moment in hun leven een notochorda bezitten.

Een phylum is een taxonomische rangorde die in de hiërarchie van de classificatie op de derde plaats komt na domein en koninkrijk. De organismen die tot een fylum behoren, hebben gemeenschappelijke kenmerken die hen onderscheiden van andere organismen uit een ander fylum. (Ref. 1) Chordata verwijst naar een groot fylum van dieren dat zowel gewervelde dieren als lancetten en zeeslakken omvat. Verscheidene bekende gewervelde dieren, zoals reptielen, vissen, zoogdieren en amfibieën behoren tot het phylum Chordata.

Wat is een chordaat?

De term “chordaat” wordt gebruikt om te verwijzen naar elk dier dat behoort tot het phylum Chordata. We kunnen chordaat als volgt definiëren: “De chordaten zijn de klasse van dieren die vier anatomische kenmerken bezitten, namelijk (1) notochorda, (2) dorsaal zenuwstreng, (3) post-anale staart, en (4) faryngeale spleten, althans gedurende een deel van hun ontwikkeling tot volwassenheid.”

Chordata (biologiedefinitie): een fylum van het dierenrijk dat alle dieren omvat die op een bepaald moment in hun leven een notochorda (een hol ruggenmerg), keelgaten, en een gespierde staart hebben die voorbij de anus reikt. Omvat de subphyla Cephalochordata, Urochordata, en Vertebrata (gewervelde dieren). Etymologie: van Latijn chorda, wat “koord”, “snaar” betekent. Synoniem: chordaat.

Zijn alle chordaten gewervelde dieren? Hoe zijn chordaten en vertebraten verwant?

Alle vertebraten worden beschouwd als chordaten. Niet alle chordaten zijn echter vertebraten.

Vertebraten hebben als chordaat een post-anale staart, een notochorda, faryngeale spleten, en een dorsaal hol zenuwkoord. Hun notochorda ontwikkelt zich echter tot een wervelkolom, die een kolom is van benige wervels, gescheiden door tussenwervelschijven. Andere algemene kenmerken van chordaten die ook bij gewervelde dieren voorkomen, zijn de volgende:

  • Bilaterale symmetrie
  • Gesegmenteerd lichaam
  • Een volledig ontwikkeld coëloom
  • Een groot voorste herseneinde met een hol dorsaal enkelvoudig zenuwstreng
  • De projectie van de staart ver voorbij de anus in elk ontwikkelingsstadium
  • Het bestaan van keelholten
  • Een ventraal hart
  • Een gesloten bloedsysteem
  • Ventrale en dorsale bloedvaten
  • De beschikbaarheid van een compleet spijsverteringsstelsel
  • De aanwezigheid van kraakbenige en benige endoskeletsystemen

Panda’s, kraaien, haaien, salamanders, alligators, zee-egels, en vele anderen zijn voorbeelden van chordaten. Dus, in essentie, om de vraag te beantwoorden, amfibieën, reptielen en zoogdieren behoren tot welke groep? – is het antwoord eenvoudig: zij behoren tot het phylum Chordata. En hoe zit het met mensen… Zijn mensen chordaten? Ja, de mens is ook een chordaat. Op een bepaald moment vormt het menselijk embryo een notochorda, die uiteindelijk een wervelkolom wordt, vooral wanneer het embryo uitgroeit tot een foetus. Zoals reeds gezegd, wordt elk dier dat op enig moment in zijn leven een notochorda heeft, beschouwd als een chordaat.

Kenmerken van chordaten

Dieren die tot dit phylum behoren hebben vier belangrijke kenmerken gemeen: een notochorda, een dorsale holle zenuwstreng, keelholtes, en een post-anale staart. Hieronder leest u meer over elk van deze kenmerken.

Figuur 1: Vier kenmerken van Chordaten. Credit: OpenStax CNX.

Notochord

Wat is een notochorda? De notochorda is een flexibele staaf die langs de anteroposterior as (d.w.z. van boven naar beneden) van het lichaam van de organismen ligt. Hij ligt dorsaal van de darm en ventraal van het centrale zenuwstelsel van het lichaam.

notochord
Figuur 2. Dwarsdoorsnede van een kuikenembryo (45 uur incubatie) waarop de notochorda te zien is. Bron: publiek domein.

De notochorda is in feite waar de chordaten hun naam aan te danken hebben. Deze flexibele en staafvormige structuur kan in een bepaald stadium tijdens de ontwikkeling van de chordaat verschijnen of tot in de volwassenheid blijven bestaan. De chordaten die gedurende hun gehele leven een notochorda hebben, gebruiken deze als steun voor het skelet. Bij andere chordaten, zoals de vertebraten, wordt de notochorda na het embryonale stadium vervangen door een wervelkolom (ruggengraat).

De notochorda ligt tussen de zenuwcode en de spijsverteringsbuis. Hij is in de eerste plaats betrokken bij de signalering en speelt bij vertebraten ook een sleutelrol bij de coördinatie van groei en ontwikkeling. In het bijzonder induceert de notochorda van de vertebraten de ontwikkeling van de neurale buis. Dit ontwikkelingsproces wordt notogenese genoemd.

Het dorsale holle zenuwstreng

De dorsale holle zenuwstreng is een holle buis die tijdens het embryonale stadium van gewervelde dieren uit het ectoderm is ontstaan. Het ligt dorsaal van de notochorda. Bij chordaten kan het dus aan de top van de notochorda worden gezien. Deze buis wordt gevormd door de zenuwvezels die uiteindelijk uitgroeien tot het centrale zenuwstelsel, waarvan de hersenen en het ruggenmerg de belangrijkste bestanddelen zijn. Het holle ruggenmerg wordt beschermd door de wervelkolom.

Het zenuwstreng is echter geen exclusief kenmerk van chordaten. Het is ook aanwezig in andere dierlijke fyla. Bij andere dieren ligt het ventraal of lateraal, in tegenstelling tot dat van chordaten dat dorsaal aan de notochorda ligt.

Faryngeale spleet

De openingen in de keelholte, d.w.z. het gebied onder de mond (of mondholte) en zich naar buiten (omgeving) uitstrekt, worden de faryngeale spleten genoemd. Deze spleten worden door ongewervelde chordaten gebruikt voor filtervoeding. Er komt water in de mond, dat voedseldeeltjes filtert terwijl het water door de keelholten naar buiten komt. Bij gewervelde waterdieren, zoals vissen, worden de keelholten uiteindelijk omgevormd tot kieuwsteunen of tot kaaksteunen (zoals bij kaakvissen). Bij andere gewervelde dieren, zoals zoogdieren en vogels, zijn de keelholten al in het embryonale stadium aanwezig en integreren zij zich vervolgens als onderdelen van het oor en de amandelen.

faryngeale spleten
Figuur 3: Keelholten zijn een van de gemeenschappelijke kenmerken van de chordaten. In deze schematische diagrammen zijn de keelholtes van deze chordaten te zien. Credit: OpenStax CNX.

Post-anale staart

De achterste verlenging van het lichaam die voorbij de anus reikt, wordt de post-anale staart genoemd. Bij aquatische chordaten heeft de post-anale staart skeletelementen en spieren en is daarom essentieel voor de voortbeweging van het organisme in de aquatische habitat. Locomotie verwijst per definitie naar het vermogen van een organisme om zich van de ene plaats naar de andere te verplaatsen. Rennen, zwemmen, springen, vliegen en huppelen zijn enkele voorbeelden van voortbeweging die bij dieren voorkomen. In dit verband speelt de postanale staart een belangrijke rol bij de voortbeweging van bijvoorbeeld vissen. Bij landschordaten wordt de staart gebruikt voor evenwicht en signalisatie. Bij de mens en de apen is deze staart rudimentair, dat wil zeggen dat hij tijdens de embryonale ontwikkeling aanwezig is, maar bij de geboorte in omvang afneemt of rudimentair wordt. (Ref. 2)

Voortplanting en levenscyclus

De geheel nieuwe en diverse klasse van gewervelde dieren met een wervelkolom, manteldieren en lancetten wordt vertegenwoordigd door het phylum Chordata. Voor de geslachtelijke voortplanting worden twee strategieën gebruikt: (1) inwendige bevruchting en (2) uitwendige bevruchting. Bij de inwendige bevruchting verenigen het sperma en de eicellen (tezamen gameten genoemd) zich in het lichaam. Bij uitwendige bevruchting bevrucht het sperma de eicel buiten het lichaam, en daarom is deze vorm van bevruchting alleen beperkt tot aquatische organismen.

In het subphylum Cephalochordata zijn er veel kleine soorten lancetachtigen, zeer kleine visachtige wezens die een zenuwstreng hebben die wordt ondersteund door de notochorda in plaats van een ruggengraat. Tijdens de paartijd produceren de mannetjes en de wijfjes respectievelijk sperma en eitjes, die gelijktijdig worden vrijgelaten voor bevruchting. Tijdens het kuitschieten worden de gameten in het water gespoeld door de uiteindelijke breuk van de gonaden. Bij de subphyla Urochordata en Vertebrata kan de voortplanting seksueel of aseksueel zijn.

Bij vissen vindt de voortplanting plaats door uitwendige bevruchting, waarbij een groot aantal gameten door mannetjes en vrouwtjes wordt vrijgelaten om een geslaagde voortplanting te verzekeren. Ook amfibieën planten zich voort door uitwendige bevruchting. Het mannetje en het vrouwtje ontmoeten elkaar gewoonlijk op de voortplantingsplaats (een vijver of een waterput van het blad). De vrouwtjes zetten een aantal eieren af en de mannetjes een aantal spermacellen. (Ref. 3)

In figuur 4 is een schema weergegeven met de levenscyclus van verschillende chordaten.

levenscyclus van chordaten
Figuur 4: De levenscyclus van kikker (links), kip (rechtsboven), en menselijke ontwikkelingsstadia (rechtsonder). Bron: bewerkt door Maria Victoria Gonzaga, BiologyOnline.com.

Evolutionaire geschiedenis

In de evolutionaire geschiedenis, kunnen de fossielen van de chordaten gemakkelijk worden teruggevonden rond 530 miljoen jaar geleden in de vroege periode van het Cambrium toen de fossielen van de kaakloze vissen verschenen. Het oudste fossiel van de familie der Chordata werd in 1995 in China onderzocht en werd geplaatst in de soort Yunnanozoon lividum.

Er is uitgebreid onderzoek gedaan naar de evolutie van de chordaten, en zo dachten de onderzoekers dat de vroegste fossielen van de tetrapoden, zoogdieren en vogels ongeveer 363, 80, en 208 miljoen jaar geleden werden gevonden.

De basisreden achter de evolutie van de chordaten is de grote verandering die optreedt in de habitat en de vroegste chordaten die in de literatuur worden vermeld waren alle waterdieren zoals de manteldieren en de lancetten. Met hun vooruitgang en evolutie verhuisden zij dus eerst naar zoetwatervijvers en tenslotte naar het land.

De tussenfase waarin de chordaten van het water naar het land verhuisden, wordt aangetoond door vele soorten amfibieën die nog steeds de voorkeur geven aan een leven in zowel land- als waterhabitats. Bovendien bracht de uitbreiding van de luchtpopulatie bij de vogels ook een grote verscheidenheid in het fylum van de chordaten met zich mee.

De onderzoekers hebben de evolutionaire geschiedenis van de chordaten grondig onderzocht en hebben vier grote scenario’s voorgesteld. De Paedomorfose-hypothese, de Inversie-hypothese, de Aboraal-dorsalisatie-hypothese en de Auricularia-hypothese behoren tot deze vier ontwikkelde hypothesen. Bij de eerste hypothese werd gedebatteerd over de vraag of de voorouders van de chordaten vrij leefden of zintuiglijk waren. De overige drie modellen verhelderden de biologie achter de evolutionaire ontwikkeling van de chordaten en hoe zij zijn voortgekomen uit een gemeenschappelijke voorouder. Aldus wordt geconcludeerd dat alle vier de modellen met elkaar verbonden zijn en dat de ondersteunende argumenten in elk van hen elkaar soms kunnen overlappen. (Ref. 4)

Fylogenie van de chordaten

Er zijn drie Chordata subphylum, nl. Urochordata (tunicata), Cephalochordata, en Vertebrata (craniata). De voornaamste kenmerken waarop deze drie klassen zijn ingedeeld zijn de notochorda, het zenuwstreng, de vertakkingsopeningen, de endostylus, de postanale staart en een myotoom. Chordata zijn samen met het fylum Hemichordata en Echinodermata ondergebracht in het superfyleticum Deuterostomia.

De gemeenschappelijke voorouder van waaruit de chordaten zijn geëvolueerd zijn de deuterostomen. Daarom gelooft de meerderheid van de wetenschappers dat van de drie fyla van chordaten, de eerste die evolueerde de Urochordata was, gevolgd door de Cephalochordata en tenslotte de Vertebrata.

De term protochordaat is uitgebreid gebruikt in de fylogenie van de chordaten. De gedetailleerde analyse van de traditionele overzichtswerken over de fylogenie van chordaten is uitgewerkt in Figuur 5. Aan de andere kant zijn er veel vragen die vaak in de hoofden van lezers opkomen met betrekking tot de evolutie van de chordaten en het is gebleken dat een redelijk antwoord op al deze vragen gemakkelijk kan worden gegeven via moleculaire fylogenie.

De bredere classificatie in dit wetenschapsgebied heeft de onderzoekers in staat gesteld de metazoanengroepen opnieuw in te delen op het niveau van het fylum. Protostomen en deuterostomen waren de traditionele categorieën waarin de bilaterianen en triploblasten werden geplaatst.

De protostomen werden onderverdeeld in acoelomaten, Platyhelminthes, en pseudocoelomaten op basis van de wijzen van verschillende formaties in de lichaamsholte.

Fylogenie van chordaten - Satoh et al
Figuur 5: Traditionele overzichten over de fylogenie van chordaten. Credit: Satoh et al. – Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences. (a) Schematisch diagram van de deuterostome groepen en de evolutie van de chordaten, (b) Een traditionele en (c) de voorgestelde visie van de auteurs betreffende de chordate fylogenie.

De genoemde categorieën werden niet actief ondersteund door de moleculaire fylogenie eerder op basis van de DNA-sequenties en de gensequenties van de eiwit-coderende. De protostomen werden opnieuw verdeeld in twee grote groepen als Lophotrochozoa en Ecdysozoa. Een clade werd gevormd door de stekelhuidigen en de hemichordaten. Een andere clade wordt gevormd door de urochordaten, de vertebraten en de cefalochordaten. Dit is bevestigd door de bevindingen via moleculaire fylogenie, mitochondriale en nucleaire biologie. Aldus is geconcludeerd dat de eerstgenoemde clade de Ambulacraria vertegenwoordigt en de laatstgenoemde de Chordata phylum. Bovendien zijn in de Chordata de cefalochordaten het eerst ontstaan en vormen de resterende twee groepen urochordaten en vertebraten een zusterklasse. De recente visie op de fylogenie van de chordaten is ook weergegeven in figuur 5.

Klassen Chordata

3 subphyla van Chordata
Figuur 6: Indeling van het fylum Chordata. Credit: BYJUS.com.

Phylum Chordata heeft drie subphyla: (1) Urochordata, (2) Cephalochordata, en (3) Vertebrata, zoals afgebeeld in figuur 6. Er zijn zeer weinig soorten die tot de Cephalochordata en de Urochordata behoren.

De meeste chordaten behoren tot het subphylum Vertebrata (gewervelde dieren), b.v. vissen, dieren, vogels en reptielen die een uit kraakbeen en been bestaande ruggengraat vormen en hersenen die in een harde schedel zijn ingesloten. Er zijn ongeveer vijftigduizend soorten in dit subfylum. Ze zijn alomtegenwoordig. Zij komen voor in verschillende habitats, b.v. in zeewater, zoet water en op het land.

Chordata hebben een zeer eigenaardig kenmerk; zij bezitten tweezijdig symmetrische lichamen, waardoor zij uniek zijn ten opzichte van andere dierlijke fyla. De chordaten behoren tot de deuterostomen. Een van de kenmerken van deze groep is dat de anus zich in de vroege embryonale stadia vóór de mond ontwikkelt.

Vertebraten worden verder onderverdeeld in vele klassen, zoals vissen, vogels, reptielen, amfibieën, en zoogdieren. Reptielen zijn gewervelde dieren met een geschubde, waterbestendige huid. Zij leggen eieren met schaal en ademen lucht. Zij zijn koudbloedig, hetgeen betekent dat zij niet tegen koude kunnen en sterk afhankelijk zijn van de omgevingstemperatuur om een normale lichaamstemperatuur te behouden. Ze hebben meestal vier ledematen. Schildpadden, kameleons, krokodillen en slangen zijn enkele van de meest voorkomende voorbeelden van reptielen.

Een andere bekende klasse van chordaten zijn de amfibieën. Hun naam “amfibie” verwijst naar hun vermogen om zowel op het land als in het water te leven. Zij worden in het water geboren en bezitten staarten en kieuwen, die na verloop van tijd, wanneer zij volwassen worden, longen en poten ontwikkelen, waardoor zij op het land kunnen leven. Het gemeenschappelijke kenmerk tussen reptielen en amfibieën is dat het allebei koudbloedige dieren zijn. Kikkers, watersalamanders, blindewormen, salamanders, caecilia’s en padden zijn veel voorkomende soorten die in deze klasse worden aangetroffen.

In de klasse Chondrichthyes (kraakbeenvissen) bestaat hun skelet uit kraakbeen. Zij hebben een naar boven gebogen en asymmetrische staart. Op het lichaam van Chondrichthyes bevinden zich vijf tot zeven verschillende kieuwen en de voortplantingscyclus verloopt via gemodificeerde vinnen die het sperma aan de wijfjes doorgeven. Voorbeelden van de klasse Chondrichthyes zijn roggen, roggen, haaien en chimaera’s. De oudst bekende klasse van chordate, meer bepaald gewervelde dieren, is de klasse Agnatha (kaakloze vissen). Hagfish en lampreys zijn de twee voornaamste groepen van Agnatha. Hagedissen zijn gespecialiseerde aaseters, terwijl de lampreien parasieten zijn die zich aan andere vissen vasthechten om zich via zuigkracht te voeden.

De klasse Zoogdieren bestaat uit warmbloedige dieren die in hun lichaam melk produceren waarmee zij hun jongen voeden. Zij behouden overal in hun lichaam dezelfde lichaamstemperatuur en zijn in staat hun lichaamstemperatuur in alle omgevingsomstandigheden op peil te houden. Zij hebben grotere hersenen dan de andere gewervelde dieren. Beren, kamelen, vleermuizen, dolfijnen, apen en cheeta’s zijn enkele van de meest voorkomende dieren die tot de klasse der zoogdieren behoren. (Ref. 6)

Ecologisch belang

De chordaten spelen een zeer vitale rol bij het tot stand brengen van een evenwicht in ons ecosysteem. De amfibieën spelen een zeer belangrijke rol in de ecologie van wetlands door te jagen op de beschikbare insecten en het eten van algen en dode planten die de vijvers en beken kunnen vullen. Bovendien zijn zij goede indicatoren van de gezondheid van het milieu. Evenzo zijn de andere beschikbare chordaten de voornaamste voedselbron voor de mens. Tot deze chordaten behoren vissen en vele andere dieren waarop gejaagd kan worden. Daarnaast zijn er nog vele andere zoogdieren die als huisdier in ons huis leven en ons bij vele dagelijkse taken bijstaan. Hun functionaliteit en impact op onze ecosystemen zijn dus zeer groot.

Chordata Voorbeelden

Er zijn veel algemene voorbeelden van Chordata, omdat het een van de vele uitgebreide fyla is die in ons ecosysteem aanwezig is. De lamprei, bijvoorbeeld, is een gewerveld dier dat behoort tot het subfylum Vertebrata. Het is een kaakloze vis die leeft van filtervoedsel en die volwassen is met een mondschijf bedekt met scherpe tanden waarmee hij zich vastklampt aan vissen (om voedsel te verkrijgen). Hun lichaam bestaat uit kieuwen om te ademen, een uit kraakbeen bestaand skelet, een notochorda en een zenuwstreng. Een slijmafscheidend orgaan dient om de voedseldeeltjes op te vangen.

lampreiparasiet en forel
Figuur 7: Lampreys vastgehecht aan de vis. De inham toont de buccale holte van de lamprei. Bron:
Gewijzigd door Maria Victoria Gonzaga van BiologyOnline.com, uit het werk van Sweeting, R.- lampreien op beekforel foto, CC BY 3.0

Een ander voorbeeld van Chordata zijn de zeelelies. Het zijn manteldieren waarvan het lichaam tonvormig vastgehecht is aan een substraat. De volwassenen van deze soort zijn filteraars via gespecialiseerde structuren die sifons worden genoemd.

Ciona intestinalis
Figuur 8: Volwassen Ciona intestinalis. Krediet: perezoso. CC BY-SA 3.0

De chordaten waarmee de meesten van ons vertrouwd zijn, zijn de gewervelde dieren, zoals beren, kamelen, vleermuizen, dolfijnen, apen, cheeta’s, kikkers, salamanders, blindewormen, kaaimannen en padden, naast vele andere.

Conclusie

Chordaten worden gedefinieerd als de organismen die gewoonlijk een structuur bezitten die bekend staat als de notochorda, althans gedurende een deel van hun ontwikkeling tot een volwassen organisme. Het phylum Chordata heeft drie subphyla: Cephalochordate, Vertebrata, en Urochordata. Tot de gemeenschappelijke kenmerken van chordaten behoren de notochorda, een dorsale holle zenuwstreng, keelholtes, en een post-anale staart.

  1. Chordata (chordaten). (2020). Animal Diversity Web. https://animaldiversity.org/accounts/Chordata/
  2. 29.1A: Kenmerken van Chordata. (2018, 16 juli). Biologie LibreTexts. https://bio.libretexts.org/Bookshelves/Introductory_and_General_Biology/Book%3A_General_Biology_(Boundless)/29%3A_Vertebraten/29.1%3A_Chordaten/29.1A%3A_Characteristieken_van_Chordata
  3. Externe bevruchting bij Chordaten. (2014). Sciencing. https://sciencing.com/external-fertilization-chordates-21619.html
  4. StichtingCK-12. (2020). Welkom bij Stichting CK-12 | Stichting CK-12. Stichting CK-12; Stichting CK-12. https://www.ck12.org/book/ck-12-biology-advanced-concepts/section/16.3/
  5. Satoh, N., Rokhsar, D. and Nishikawa, T. (2014). Chordate evolution and the three-phylum system | Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences. Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences. https://royalsocietypublishing.org/doi/full/10.1098/rspb.2014.1729
  6. Roberts, C. (2018). Vijf klassen van Chordaten. Sciencing. https://sciencing.com/five-classes-chordates-8145209.html

Laat een reactie achter

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Vereiste velden zijn gemarkeerd met *