Tetrapodok fejlődése, jellemzői, taxonómia és osztályozás



az négylábúak (Tetrapoda, görög „négy láb”) négy végtagú állatokat tartalmaz, bár egyesek elvesztették őket. Jelenlegi képviselőik kétéltűek, sauropsidok és emlősök.

Ez a csoport kb. 400 millió évvel ezelőtt alakult ki, a devoni időszakban a lebenyes halaktól. A fosszilis rekordnak van egy sor már kihalt képviselője, akik megvilágítják a vízből a földre történő átmenetet.

Ez a környezeti változás főként a mozgás, a légzés, a reprodukció és a hőmérséklet szabályozásának adaptációjának kialakulásához vezetett.

index

  • 1 Eredet és fejlődés
    • 1.1 Hol származnak a tetrapodok??
  • 2 Alkalmazások a föld életére
    • 2.1 Mozgás a Földön
    • 2.2 Gázcsere
    • 2.3 Szaporodás
    • 2.4 Környezeti változások
  • 3 Általános jellemzők
  • 4 Taxonómia
  • 5 Osztályozás
    • 5.1 Kétéltűek
    • 5.2 Hüllők
    • 5.3 Madarak
    • 5.4. Emlősök
  • 6 Referenciák

Eredet és fejlődés

A bizonyítékok szerint az első tetrapodok a devonok végén jelennek meg, mintegy 400 millió évvel ezelőtt. Így a földi környezet gyarmatosítása akkor történt, amikor a nagy kontinens Pangea két részre oszlott: Laurasia és Gondwana.

Úgy véljük, hogy az első tetrapodok olyan vízi formák voltak, amelyek elterjedt tagjaikat használhatják a földön való mozgáshoz és a sekély vizekhez való navigáláshoz.

Ez az esemény egy kiterjedt sugárzás kezdetét jelentette, amely teljesen szárazföldi formákat eredményezett, és olyan végtagokkal, amelyek elegendő támogatást nyújtottak a szárazföldi mozgás lehetővé tételéhez..

Honnan jönnek a tetrapodok??

A tetrapodok tagjai egy ősi vízi formából származnak. Bár a halak uszonyai nem tűnnek nagyon közel a tetrapodok artikulált tagjaihoz, a mélyebb látás tisztázza a homológ kapcsolatokat.

Például a fosszilis Eusthenopteron Ez egy alkar által alkotott alkar, amelyet két csont, a sugár és a ulna követ. Ezek az elemek egyértelműen homológok a jelenlegi tetrapodok végeinek. Ugyanígy képesek felismerni a csukló közös elemeit.

Azt feltételezik, hogy Eusthenopteron A vízi környezet alján a pálcákkal kifröccsenhetem. Azonban nem tudtam "járni", mint egy kétéltű (ezt a következtetést a fosszíliák anatómiája adja).

Egy másik fosszilis, Tiktaalik, Úgy tűnik, hogy illeszkedik a lebegő uszonyok és a tetrapodok közötti átmenet egyik formájához. Ez a szervezet valószínűleg sekély vizet lakott.

A jól kialakult végtagok a fosszilisben nyilvánvalóak acanthostega és ichthyostega. Az első nemzetség tagjai azonban nem tűnnek elég erősnek ahhoz, hogy fenntartsák az állat teljes súlyát. Ezzel szemben, ichthyostega úgy tűnik, hogy képes - bár bizonyos kényelmetlenséggel - teljesen földi környezetben mozogni.

Alkalmazások az élet a földön

Az első tetrapodok vízi környezetből a földfelszínre történő mozgása egy sor radikális változást feltételez, amennyiben ezeknek az állatoknak fel kell robbanniuk. A víz és a föld közötti különbségek több mint nyilvánvalóak, mint például az oxigén koncentrációja.

Az első tetrapodoknak számos hátrányt kellett megoldaniuk, többek között: hogyan mozoghatunk egy alacsonyabb sűrűségű környezetben, hogyan kell lélegezni?, Hogyan lehet reprodukálni a vízen kívül, és végül hogyan lehet kezelni azokat a környezeti ingadozásokat, amelyek nem vannak jelen a vízben, mint például a hőmérséklet-változások?

Ezután leírjuk, hogy a tetrapodok hogyan oldották meg ezeket a nehézségeket, elemezve azokat a kiigazításokat, amelyek lehetővé tették számukra, hogy hatékonyan telepítsék a földi ökoszisztémákat:

Mozgás a Földön

A víz sűrű környezet, amely elegendő támogatást nyújt a mozgáshoz. A szárazföldi környezet azonban kevésbé sűrű és speciális mozgásterületeket igényel.

Az első problémát a tagok fejlődésével oldottuk meg, amelyek lehetővé tették az állatok mozgását a földi környezetben, és amelyek megadják a csoportnak a nevüket. A tetrapodoknak van egy csont-endoszkeletonja, amely négy tagot alkot, akik a pentadactyly (öt ujj) terve alapján épültek.

A bizonyítékok arra utalnak, hogy a tetrapodok tagjai a halak bordáiból, a környező izmok módosításaiból alakultak ki, lehetővé téve, hogy az állat felemelkedjen a földről és hatékonyan járjon.

Gázcsere

Ha elképzeljük a víz áthaladását a földre, a leginkább intuitív probléma a légzés tárgya. A földi környezetben az oxigén koncentrációja körülbelül 20-szor nagyobb, mint a vízben.

A vízi állatoknak a vízben nagyon jól működnek. A földi környezetben azonban ezek a struktúrák összeomlanak és nem képesek a gázcserét közvetíteni - függetlenül attól, hogy mennyi oxigén van a Földön.

Emiatt az élő tetrapodok belsõ szervekkel rendelkeznek a légzési folyamatok közvetítéséért. Ezek a szervek tüdőként ismertek és a földi élethez alkalmazkodnak.

Néhány kétéltűek ugyanakkor közvetíthetik a gáz halmazállapotú cserét az egyetlen bőrükkel, amely nagyon vékony és nedves, mint az egyetlen légzőszerv. A hüllők, a madarak és az emlősök által védett és száraz környezetben élni tudó héjak által kifejlesztett elemekkel ellentétben megakadályozzák a lehetséges kiszáradást..

A madarak és a hüllők további kiigazításokkal rendelkeznek a kiszáradás megelőzése érdekében. Ezek magukban foglalják a híg savval rendelkező félig szilárd hulladék nitrogénhulladékként történő előállítását. Ez a funkció csökkenti a vízveszteséget.

reprodukció

A reprodukció a vízi környezethez kapcsolódó jelenség. Valójában a kétéltűek még mindig függenek a víztől, hogy képesek reprodukálni. A tojásuk vízzel áteresztő membránnal költséges, és száraz környezetben gyorsan kiszáradna.

Emellett a kétéltűek tojásai nem alakulnak ki a felnőtt formában lévő miniatűr változattá. A fejlődés metamorfózis útján történik, ahol a tojás olyan lárvát idéz elő, amely a legtöbb esetben a vízi élethez igazodik és külső gilleket mutat..

Ezzel szemben a tetrapodok többi csoportja - hüllők, madarak és emlősök - egy sor membránt fejlesztettek ki, amelyek védik a tojást. Ez az adaptáció kiküszöböli a vízi környezetben a reprodukcióra való utalást. Ily módon az említett csoportok teljesen földi életciklusokkal rendelkeznek (sajátos kivételekkel).

Környezeti változások

A vízi ökoszisztémák viszonylag állandó környezetvédelmi jellemzőik, különösen a hőmérséklet tekintetében. Ez nem történik meg a földön, ahol a hőmérséklet a nap folyamán és az évben ingadozik.

A tetrapodok két különböző módon oldották meg ezt a problémát. A madarak és az emlősök konvergensen fejlődtek az endotermiában. Ez az eljárás lehetővé teszi a környezeti hőmérséklet stabil fenntartását bizonyos fiziológiai mechanizmusok révén.

Ez a funkció lehetővé teszi a madarak és az emlősök számára, hogy a nagyon alacsony hőmérsékletű környezetet gyarmatosítsák.

A hüllők és a kétéltűek más módon oldották meg a problémát. A hőmérséklet szabályozása nem belső, és attól függ, hogy a hőmérséklet megfelelő-e.

Általános jellemzők

A Tetrapoda taxont négy végtag jelenléte jellemzi, bár egyes tagjai csökkentek vagy hiányoznak (mint például kígyók, császárnéik és bálnák).

Formálisan a tetrapódokat a quiridio jelenléte határozza meg, amely egy jól meghatározott izmos végtag és a végső rész ujjai..

Ennek a csoportnak a meghatározása széles körű vita tárgyát képezte a szakértők körében. Néhány szerző kétségbe vonja, hogy a "végtagok az ujjakkal" jellemzői elegendőek az összes tetrapod meghatározásához.

Ezután leírjuk a csoport élő képviselőinek legjelentősebb jellemzőit: kétéltűek, hüllők, madarak és emlősök.

taxonómia

  • Superreino: Eukaryota.
  • Királyság: Animalia.
  • Subrein: Eumetazoa.
  • Szuperfile: Deuterostomy.
  • Menekült: Chordata.
  • Subphylum: Vertebrata.
  • Infrafilo: Gnathostomata.
  • Superclass: Tetrapoda.

besorolás

Történelmileg a tetrapodok négy osztályba sorolhatók: kétéltűek, reptilia, madarak és emlősök.

kétéltű

A kétéltűek négy végtagú állatok, bár egyes csoportokban elveszhetnek. A bőr puha és vízáteresztő. Életciklusa magában foglalja a vízi lárva szakaszokat, és a felnőtt államok földi környezetben élnek.

Lélegezhetnek a tüdőn keresztül, és néhány kivétel a bőrön keresztül történik. A kétéltűek példái a békák, varangyok, salamanderek és a kevésbé ismert caecilians.

hüllők

A hüllők, mint a kétéltűek, általában négy taggal rendelkeznek, de egyes csoportokban csökkentették vagy elveszették őket. A bőr vastag és mérlegekkel rendelkezik. A légzés a tüdőn keresztül történik. A tojásnak fedele van, és ennek köszönhetően a szaporodás független a víztől.

A hüllők közé tartoznak a teknősök, gyíkok és szövetségesek, kígyók, tuatárok, krokodilok és a most kihalt dinoszauruszok..

A háborúzás fényében a hüllők nem természetes csoportok, hiszen parafyletikusak. Ez utóbbi kifejezés olyan csoportokra vonatkozik, amelyek nem tartalmazzák a legutóbbi közös őse utódait. A hüllők esetében a kívül maradt csoport az Aves osztály.

baromfi

A madarak legjellemzőbb jellemzője a felső végtagok speciális szerkezetekben történő módosítása. Az elemet különböző típusú toll borítja.

Gázcsere struktúráiként tüdőjük van, és ezeket úgy módosították, hogy a repülés hatékony legyen - ne feledje, hogy a repülés rendkívül igényes tevékenység, az anyagcsere szempontjából. Ezen kívül képesek testhőmérsékletüket szabályozni (endotermák)..

emlősök

Az emlősök igen heterogén osztályt alkotnak tagjaik formájának és életmódjának szempontjából. Sikerült gyarmatosítani a földi, vízi és akár légi környezetet.

Elsősorban az emlőmirigyek és a haj jelenléte jellemzi. A legtöbb emlősnek négy végtagja van, bár egyes csoportokban erősen csökken, mint a vízi formák (cetfélék) esetében..

A madarakhoz hasonlóan ezek endotermikus szervezetek, bár ezt a funkciót mindkét csoport önállóan fejlesztette ki.

A túlnyomó többség viviparous, ami azt jelenti, hogy egy aktív fiatal férfit szülnek, a tojásrakás helyett.

referenciák

  1. Clack, J. A. (2012). Talajszerzés: a tetrapodok eredete és fejlődése. Indiana University Press.
  2. Curtis, H. és Barnes, N. S. (1994). Meghívás a biológiára. Macmillan.
  3. Hall, B. K. (szerk.). (2012). Homológia: Az összehasonlító biológia hierarchikus alapja. Academic Press.
  4. Hickman, C. P., Roberts, L. S., Larson, A., Ober, W.C. és Garrison, C. (2001). A zoológia integrált elvei. McGraw-Hill.
  5. Kardong, K. V. (2006). Gerincesek: összehasonlító anatómia, funkció, evolúció. McGraw-Hill.
  6. Kent, M. (2000). Fejlett biológia. Oxford University Press.
  7. Losos, J. B. (2013). A Princeton evolúciós útmutatója. Princeton University Press.
  8. Niedźwiedzki, G., Szrek, P., Narkiewicz, K., Narkiewicz, M. és Ahlberg, P. E. (2010). Tetrapod pályák Lengyelország korai középkori időszakától. természet, 463(7277), 43.
  9. Vitt, L. J. és Caldwell, J. P. (2013). Herpetológia: kétéltűek és hüllők bevezető biológiája. Tudományos sajtó.