Тетраподи еволуција, карактеристике, таксономија и класификација



Тхе тетраподс (Тетрапода, на грчком "четири ноге") укључују животиње са четири удова, иако су их неки чланови изгубили. Њихови тренутни представници су водоземци, сауропсиди и сисари.

Ова група еволуирала је пре око 400 милиона година, у девонском периоду од лобиране рибе. Фосилни запис има низ већ изумрлих представника који дају светлост преласку из воде на копно.

Ова промена окружења довела је до развоја адаптација за кретање, дисање, репродукцију и регулацију температуре, углавном.

Индек

  • 1 Порекло и еволуција
    • 1.1 Одакле долазе тетраподи??
  • 2 Адаптације за живот на земљи
    • 2.1 Локомоција на Земљи
    • 2.2 Размена гасова
    • 2.3 Репродукција
    • 2.4 Варијације животне средине
  • 3 Опште карактеристике
  • 4 Такономи
  • 5 Класификација
    • 5.1 Водоземци
    • 5.2 Гмизавци
    • 5.3 Птице
    • 5.4 Сисари
  • 6 Референце

Порекло и еволуција

Према доказима, први тетраподи се појављују на крају Девона, пре око 400 милиона година. Тако је дошло до колонизације копнених средина када је велики континент Пангеа фрагментиран на два дела: Лаурасиа и Гондвана.

Вјерује се да су први тетраподи били водени облици који су могли користити своје чланове како би се кретали по земљи и пловили у плитке воде..

Овај догађај означио је почетак опсежног зрачења, које је створило потпуно земаљске облике и удове који су дали довољно подршке да омогуће земаљско кретање..

Одакле долазе тетраподи??

Чланови тетрапода настали су из предака воденог облика. Иако се чини да пераје рибе нису веома блиске артикулисаним члановима тетрапода, дубља визија чини јасним хомологне везе.

На пример, фосил Еустхеноптерон Има подлактицу коју формира хумерус, затим две кости, радијус и улна. Ови елементи су јасно хомологни са екстремитетима тренутних тетрапода. На исти начин, они могу препознати заједничке елементе у зглобу.

То се спекулише Еустхеноптерон Могао бих да прскам по дну водене средине својим перајама. Међутим, нисам могао да "ходам" као амфибија (овај закључак је направљен захваљујући анатомији фосила).

Још један фосил, Тиктаалик, Изгледа да се уклапа између облика прелаза између лобед пераја и тетрапода. Овај организам вероватно настањује плитку воду.

Добро формирани удови су очигледни у фосилу Ацантхостега е Ицхтхиостега. Међутим, чини се да чланови првог рода нису довољно јаки да одрже пуну тежину животиње. Насупрот томе, Ицхтхиостега чини се да је у стању да се креће - иако са одређеном неспретношћу - у потпуно земаљским срединама.

Адаптације за живот на земљи

Кретање првих тетрапода из водене средине у земаљско претпоставља низ радикалних промена што се тиче услова које су животиње морале да експлодирају. Разлике између воде и земље су више него очигледне, као што је концентрација кисеоника.

Први тетраподи морали су да реше низ недостатака, укључујући: како се кретати у окружењу мање густине, како дисати, како се репродуковати изван воде, и на крају, како се носити са флуктуацијама околине које не присутни су у води, као што су температурне варијације?

Затим ћемо описати начин на који су тетраподи решили ове тешкоће, анализирајући адаптације које су им омогућиле да колонизују ефекте копнених екосистема:

Локомоција на Земљи

Вода је густа средина која пружа довољну подршку за кретање. Међутим, копнена средина је мање густа и захтева специјализоване структуре за кретање.

Први проблем решен је развојем чланова који су омогућили кретање животиња преко земаљског окружења, а то им даје име. Тетрапе имају ендоскелет костију који формира четири члана изграђена по плану пентадактилије (пет прстију).

Докази указују на то да су чланови тетрапода еволуирали из пераја рибе, заједно са модификацијама околних мишића, дозвољавајући животињи да се уздигне из земље и ефикасно хода..

Гас екцханге

Ако замислимо пролаз воде на земљу, најинтуитивнији проблем је предмет дисања. У земаљским срединама концентрација кисеоника је око 20 пута већа него у води.

Водене животиње имају шкрге које добро раде у води. Међутим, у земаљским срединама, ове структуре се колабирају и нису у стању да посредују у размени гасова - без обзира колико је кисеоника на Земљи.

Из тог разлога, живи тетраподи поседују унутрашње органе који су одговорни за посредовање респираторних процеса. Ови органи су познати као плућа и адаптације за земаљски живот.

У међувремену, неки водоземци могу да посредују у размени гасова користећи једину кожу, која је веома танка и влажна, као једини респираторни орган. За разлику од оних које су развили гмазови, птице и сисари, који су заштитни и омогућавају им да живе у сувом окружењу, спречавајући потенцијално исушивање.

Птице и гмизавци показују додатне адаптације како би се спречило исушивање. Оне се састоје од производње получврстог отпада са мокраћном киселином као азотног отпада. Ова особина смањује губитак воде.

Репродукција

У суштини, репродукција је феномен повезан са воденим срединама. У ствари, водоземци су још увијек овисни о води да би се могли репродуцирати. Њихова јаја коштају са мембраном која је пропусна за воду и која би се брзо осушила ако би била изложена сувој средини.

Поред тога, јаја водоземаца се не развијају у минијатурну верзију одраслог облика. Развија се кроз метаморфозу, где јаје даје личинку која је у већини случајева прилагођена воденом животу и показује спољашње шкрге..

Насупрот томе, преостале групе тетрапода - гмизаваца, птица и сисара - развиле су низ мембрана које штите јаје. Ова адаптација елиминише зависност од репродукције у воденој средини. На овај начин, поменуте групе имају потпуно земаљске животне циклусе (са њиховим специфичним изузецима)..

Варијације животне средине

Водени екосистеми су релативно константни у смислу својих еколошких карактеристика, посебно температуре. Ово се не дешава на земљи, где температуре варирају током дана и године.

Тетраподи су решили овај проблем на два различита начина. Птице и сисари конвергено су развили ендотерму. Овај процес омогућава одржавање стабилне температуре околине, захваљујући одређеним физиолошким механизмима.

Ова особина омогућава птицама и сисарима да колонизују окружења са веома ниским температурама.

Гмазови и водоземци решили су проблем на други начин. Регулација температуре није унутрашња и зависи од бихевиоралних или етолошких адаптација за одржавање одговарајуће температуре.

Опште карактеристике

Тетраподски таксон карактерише присуство четирију екстремитета, иако су неки његови чланови смањени или одсутни (као што су змије, цекилијанци и китови)..

Формално, тетраподи су дефинисани присуством куиридио, добро дефинисаног мишићног екстремитета са прстима у терминалном делу..

Дефиниција ове групе била је предмет широке дебате међу стручњацима. Неки аутори сумњају да су карактеристике "удови прстима" довољне да дефинишу све тетраподе.

Затим ћемо описати најистакнутије карактеристике живих представника групе: водоземци, гмизавци, птице и сисари.

Такономи

  • Суперреино: Еукариота.
  • Кингдом: Анималиа.
  • Субреин: Еуметазоа.
  • Суперфиле: Деутеростоми.
  • Тип: Цхордата.
  • Подврста: Вертебрата.
  • Информациа: Гнатхостомата.
  • Суперцласс: Тетрапода.

Класификација

Историјски, тетраподи су класификовани у четири класе: Амфибија, Рептилија, Птице и Сисавци..

Амфибије

Водоземци су животиње са четири удова, мада се у неким групама могу изгубити. Кожа је мека и пропусна за воду. Њен животни циклус укључује стадиј личинки у води, а одрасле државе живе у земаљским срединама.

Могу дисати кроз плућа, а неки изузеци то чине кроз кожу. Примјери водоземаца су жабе, жабе, саламандери и мање познати цецилијанци.

Рептили

Гмазови, као и водоземци, обично имају четири члана, али су у неким групама смањени или изгубљени. Кожа је густа и има љуске. Дисање се одвија кроз плућа. Јаја имају поклопац и захваљујући томе, репродукција је независна од воде.

Гмизавци су корњаче, гуштери и савезници, змије, туатарас, крокодили и сада изумрли диносауруси.

У светлу кладизма, гмизавци нису природна група, јер су парафилетски. Други термин се односи на групе које не садрже све потомке најновијег заједничког претка. У случају гмизаваца, група која остаје извана је Авесова класа.

Птице

Најкарактеристичнија карактеристика птица је модификација њихових горњих екстремитета у специјализованим структурама за лет. Тегумент је покривен различитим врстама перја.

Они имају плућа као структуре за размену гасова, и они су модификовани тако да је лет ефикасан - запамтите да је лет екстремно захтевна активност, са метаболичке тачке гледишта. Поред тога, они су у стању да регулишу своју телесну температуру (ендотерми).

Сисари

Сисари чине веома хетерогену класу, у смислу форме и начина живота њених чланова. Успели су да колонизују копнене, водене и чак ваздушне средине.

Карактерише их пре свега присуство млечних жлезда и косе. Већина сисара има четири удова, иако су у неким групама јако смањени, као у случају водених облика (китови)..

Попут птица, они су ендотермни организми, иако су ову карактеристику развиле обје групе независно.

Велика већина је вивипарна, што значи да они рађају активног младића, уместо да полажу јаја.

Референце

  1. Цлацк, Ј.А.. Добијање земље: настанак и еволуција тетрапода. Индиана Университи Пресс.
  2. Цуртис, Х., & Барнес, Н.С. (1994). Позив на биологију. Мацмиллан.
  3. Халл, Б.К. (Ед.). (2012). Хомологија: Хијерархијска основа компаративне биологије. Ацадемиц Пресс.
  4. Хицкман, Ц.П., Робертс, Л.С., Ларсон, А., Обер, В.Ц., & Гаррисон, Ц. (2001). Интегрисани принципи зоологије. МцГрав-Хилл.
  5. Кардонг, К. В. (2006). Вертебрати: компаративна анатомија, функција, еволуција. МцГрав-Хилл.
  6. Кент, М. (2000). Адванцед биологи. Окфорд Университи Пресс.
  7. Лосос, Ј. Б.. Принцетонски водич за еволуцију. Принцетон Университи Пресс.
  8. Ниедвиедзки, Г., Сзрек, П., Наркиевицз, К., Наркиевицз, М., & Ахлберг, П.Е. (2010). Тетрапод пруге из раног средњег девонског периода Пољске. Природа, 463(7277), 43.
  9. Витт, Л. Ј., & Цалдвелл, Ј. П. (2013). Херпетологија: уводна биологија водоземаца и гмизаваца. Ацадемиц пресс.