Tetrapodide areng, omadused, taksonoomia ja klassifikatsioon



The tetrapodid (Tetrapoda, kreeka keeles "neli jalga") sisaldab nelja jäsemega loomi, kuigi mõned liikmed on neid kaotanud. Nende praegused esindajad on kahepaiksed, sauropsidid ja imetajad.

See rühm arenes umbes 400 miljonit aastat tagasi, Devoni perioodil hobusepüügist. Fossiililises rekordis on rida juba surnud esindajaid, kes annavad valgust üleminekust veest maal.

Keskkonnamuutus tõi kaasa liikumise, hingamise, paljunemise ja temperatuuri reguleerimise kohanduste tekkimise.

Indeks

  • 1 Päritolu ja areng
    • 1.1 Kust tulevad tetrapoodid??
  • 2 Kohandused maa peal elamiseks
    • 2.1 Liikumine Maal
    • 2.2 Gaasiline vahetus
    • 2.3 Paljundamine
    • 2.4 Keskkonnamuutused
  • 3 Üldised omadused
  • 4 Taksonoomia
  • 5 Klassifikatsioon
    • 5.1 kahepaiksed
    • 5.2 Roomajad
    • 5.3 Linnud
    • 5.4 Imetajad
  • 6 Viited

Päritolu ja areng

Tõendite kohaselt ilmuvad esimesed tetrapoodid devoni lõpus umbes 400 miljonit aastat tagasi. Seega toimus maapealse keskkonna koloniseerimine siis, kui suur mandril Pangea jagunes kaheks: Laurasia ja Gondwana.

Arvatakse, et esimesed tetrapoodid olid veevormid, mis võisid kasutada oma vanemaid liikmeid maapinnale liikumiseks ja madalate vete liikumiseks.

See sündmus tähistas ulatusliku kiirguse algust, mis pärines täielikult maismaalt ja jäsemetest, mis andsid piisavalt tuge maapealse liikumise võimaldamiseks..

Kust tulevad tetrapoodid??

Tetrapoodide liikmed pärinevad esivanemate veevormist. Kuigi kalade uimed ei tundu olevat väga lähedased tetrapoodide liigendatud liikmetele, selgitab sügavam nägemus homoloogseid suhteid.

Näiteks fossiil Eusthenopteron Sellel on küünarvarre moodustatud küünarvarre, millele järgneb kaks luud, raadius ja ulna. Need elemendid on ilmselgelt praeguste tetrapoodide otstega homoloogsed. Samamoodi suudavad nad tuvastada randme ühiseid elemente.

On spekuleeritud, et Eusthenopteron Võiksin veekeskkonna põhjas puruneda. Kuid ma ei saanud "jalutada" kahepaiksena (see järeldus on tehtud tänu fossiilide anatoomiale).

Teine fossiil, Tiktaalik, Tundub, et see sobib vahelduvate uimede ja tetrapoodide vahelise ülemineku vormi vahel. See organism elas tõenäoliselt madalat vett.

Hästi kujunenud jäsemed on fossiilsed Acanthostega e Ichthyostega. Kuid esimese perekonna liikmed ei tundu olevat piisavalt tugevad looma täieliku kaalu säilitamiseks. Seevastu, Ichthyostega tundub, et on võimeline liikuma - ehkki teatud ebamugavusega - täiesti maapealsetes keskkondades.

Kohandused maa peal elamiseks

Esimeste tetrapodide liikumine veekeskkonnast maismaale eeldab radikaalsete muutuste rida, niivõrd kui need loomad pidid plahvatama. Erinevused vee ja maa vahel on enam kui ilmsed, näiteks hapniku kontsentratsioon.

Esimesed tetrapoodid pidid lahendama hulga puudusi, sealhulgas: kuidas liikuda madalama tihedusega keskkonnas, kuidas hingata?, Kuidas paljuneda väljaspool vett? Ja lõpuks, kuidas käsitleda keskkonna kõikumisi, mis ei ole esinevad vees, näiteks temperatuurimuutused?

Järgnevalt kirjeldame viisi, kuidas tetrapoodid need raskused lahendasid, analüüsides kohandusi, mis võimaldasid neil tõhusalt maapealseid ökosüsteeme koloniseerida:

Liikumine Maal

Vesi on tihe keskkond, mis pakub piisavat toetust liikumisele. Kuid maapealne keskkond on vähem tihe ja vajab liikumiseks spetsiaalseid struktuure.

Esimene probleem lahendati liikmetega, kes lubasid loomade liikumist üle maismaa keskkonna ja mis annavad rühmale nende nime. Tetrapodidel on luu endoskelett, mis moodustab nelja liiget, kes on ehitatud pentadactyly plaani alusel (viis sõrme).

Tõendid näitavad, et tetrapodide liikmed arenevad kalade uimedest koos ümbritsevate lihaste muutmisega, võimaldades loomal maapinnalt tõusta ja tõhusalt kõndida.

Gaasivahetus

Kui me kujutame ette vee liikumist maa peale, on kõige intuitiivsem probleem hingamine. Maapealses keskkonnas on hapniku kontsentratsioon umbes 20 korda suurem kui vees.

Veiseloomadel on vees väga hästi töötavad kopsud. Maapealsetes keskkondades aga need struktuurid kokku varisesid ja ei suuda gaasivahetust vahendada - olenemata sellest, kui palju hapnikku on Maal..

Sel põhjusel on elavatel tetrapoodidel siseorganid, mis vastutavad respiratoorsete protsesside vahendamise eest. Neid elundeid nimetatakse kopsudeks ja need on kohandused maapealse elu jaoks.

Samal ajal võivad mõned kahepaiksed vahendada gaasivahetust, kasutades ainsat hingamisteid oma ainsa naha abil, mis on väga õhuke ja niiske. Erinevalt roomajate, lindude ja imetajate poolt loodud kaitsematerjalidest, mis on kaitsvad ja võimaldavad neil kuivas keskkonnas elada, vältides võimalikku kuivatamist..

Linnud ja roomajad muudavad kuivamise vältimiseks täiendavaid kohandusi. Need koosnevad tahkete osakeste tahkete jäätmetega lämmastikujäätmetest. See funktsioon vähendab vee kadu.

Paljundamine

Rinnakasvatus on veekeskkonnaga seotud nähtus. Tegelikult sõltuvad kahepaiksed veel paljunemisvõimelisest veest. Nende munad maksavad veega läbilaskva membraaniga, mis kuivaks keskkonnale kiiresti kuivaks.

Lisaks ei kujuta kahepaiksete munad täiskasvanu vormi miniatuurseks versiooniks. Areng toimub metamorfoosi kaudu, kus muna tekitab vastse, mis enamikul juhtudel on kohandatud veekeskkonnale ja millel on välised küünised.

Seevastu ülejäänud tetrapodide rühmad - roomajad, linnud ja imetajad - on välja arendanud membraane, mis kaitsevad muna. See kohandamine kõrvaldab veekeskkonnas sõltuvuse paljunemisest. Sel viisil on nimetatud rühmadel täiesti maapealsed elutsüklid (koos nende eriliste eranditega).

Keskkonnamuutused

Veekeskkonna ökosüsteemid on oma keskkonnaomaduste, eriti temperatuuri poolest suhteliselt konstantsed. See ei toimu maa peal, kus temperatuurid kõikuvad kogu päeva ja aasta jooksul.

Tetrapodid lahendasid selle probleemi kahel erineval viisil. Linnud ja imetajad arenevad endotermiliselt. See protsess võimaldab säilitada teatud temperatuuri tänu teatud füsioloogilistele mehhanismidele.

See funktsioon võimaldab lindudel ja imetajatel koloniseerida väga madala temperatuuriga keskkondi.

Roomajad ja kahepaiksed lahendasid probleemi muul viisil. Temperatuuri reguleerimine ei ole sisemine ja sõltub käitumuslikest või etoloogilistest kohandustest, et säilitada piisav temperatuur.

Üldised omadused

Tetrapoda taksonit iseloomustab nelja jäseme olemasolu, kuigi mõned selle liikmed on vähenenud või puuduvad (nagu maod, caecilians ja vaalad).

Formaalselt defineeritakse tetrapoodid quiridio, mis on hästi määratletud lihasjäseme ja millel on otsadetailis sõrmed, juuresolekul..

Eksperdid on selle rühma määratlust arutanud laialdaselt. Mõned autorid kahtlevad, et omaduste "jäsemed sõrmedega" piisab kõigi tetrapodide määratlemiseks.

Järgnevalt kirjeldame grupi elavate esindajate silmapaistvamaid omadusi: kahepaiksed, roomajad, linnud ja imetajad.

Taksonoomia

  • Superreino: Eukaryota.
  • Kuningriik: Animalia.
  • Subrein: Eumetazoa.
  • Superfail: Deuterostomy.
  • Varjupaik: Chordata.
  • Varjupaik: Vertebrata.
  • Infrafilo: Gnathostomata.
  • Üliklass: Tetrapoda.

Klassifikatsioon

Ajalooliselt on tetrapodid jaotatud nelja klassi: kahepaiksed, reptilia, linnud ja imetajad.

Kahepaiksed

Kahepoolsed on nelja jäsemega loomad, kuigi mõnedes rühmades võivad nad kaotada. Nahk on pehme ja veele läbilaskev. Selle elutsükkel hõlmab vee vastsete etappe ja täiskasvanud riigid elavad maapealsetes keskkondades.

Nad võivad hingata kopsude kaudu ja mõned erandid teevad seda läbi naha. Kahepaiksete näited on konnad, kärnkonnad, salamandrid ja vähem tuntud caecilians.

Roomajad

Roomajadel, nagu kahepaiksed, on tavaliselt neli liiget, kuid mõnes grupis on neid vähendatud või kadunud. Nahk on paks ja sellel on kaalud. Hingamine toimub kopsude kaudu. Munadel on kate ja tänu sellele on paljunemine veest sõltumatu.

Roomajad on kilpkonnad, sisalikud ja liitlased, maod, tuataras, krokodillid ja nüüd väljasurnud dinosaurused.

Kladismi valguses ei ole roomajad loomulik rühm, sest nad on parafüütilised. Viimane mõiste viitab rühmadele, mis ei sisalda kõiki viimaseid ühiseid esivanemaid. Roomajate puhul on gruppi, mis jääb väljastpoolt, Avesi klass.

Linnud

Lindude kõige iseloomulikumaks omaduseks on nende ülemiste jäsemete muutmine spetsiaalseteks struktuurideks lennuks. Tükk on kaetud eri tüüpi suledega.

Gaasivahetusstruktuuridena on neil kopsud ja neid on muudetud nii, et lend oleks tõhus - pidage meeles, et lend on metaboolsest seisukohast äärmiselt nõudlik tegevus. Lisaks saavad nad reguleerida oma kehatemperatuuri (endotermid).

Imetajad

Imetajad moodustavad oma liikmete liikide ja eluviiside poolest väga heterogeenset klassi. Nad on suutnud koloniseerida maa-, vee- ja isegi õhukeskkonna.

Neid iseloomustab peamiselt piimanäärmete ja juuste olemasolu. Enamikul imetajatel on neli jäsemet, kuigi mõnes rühmas on need tugevalt vähenenud, nagu veekogude (vaalaliste) puhul..

Nagu linnud, on nad endotermilised organismid, kuigi mõlemad rühmad arendasid seda funktsiooni iseseisvalt.

Valdav enamus on viviparous, mis tähendab, et nad sünnitavad aktiivse noore mehe munemise asemel.

Viited

  1. Clack, J. A. (2012). Maapinna saamine: tetrapodide päritolu ja areng. Indiana University Press.
  2. Curtis, H., & Barnes, N. S. (1994). Kutse bioloogiasse. Macmillan.
  3. Hall, B. K. (toim.). (2012). Homoloogia: võrdleva bioloogia hierarhiline alus. Academic Press.
  4. Hickman, C. P., Roberts, L. S., Larson, A., Ober, W.C. & Garrison, C. (2001). Zooloogia integreeritud põhimõtted. McGraw-Hill.
  5. Kardong, K. V. (2006). Selgroogsed: võrdlev anatoomia, funktsioon, evolutsioon. McGraw-Hill.
  6. Kent, M. (2000). Täiustatud bioloogia. Oxfordi ülikooli ajakirjandus.
  7. Losos, J. B. (2013). Princetoni juhend evolutsiooni kohta. Princetoni ülikooli press.
  8. Niedźwiedzki, G., Szrek, P., Narkiewicz, K., Narkiewicz, M., ja Ahlberg, P. E. (2010). Tetrapodi rajal Poola varajase Lähis-Devoni perioodi jooksul. Loodus, 463(7277), 43.
  9. Vitt, L.J., & Caldwell, J. P. (2013). Herpetoloogia: kahepaiksete ja roomajate sissejuhatav bioloogia. Akadeemiline ajakirjandus.