Tetrapodların evrimi, özellikleri, taksonomisi ve sınıflandırılması



dörtayaklılarda (Tetrapoda, Yunanca "dört ayaklı" olarak) dört uzuvlu hayvanları içerir, ancak bazı üyeler onları kaybetti. Mevcut temsilcileri amfibiler, sauropitler ve memelilerdir..

Bu grup yaklaşık 400 milyon yıl önce, Devoniyen dönemindeki loblu finfish'ten evrimleşmiştir. Fosil kayıtları, sudan toprağa geçişi aydınlatan, nesli tükenmiş bir dizi temsilci var..

Ortamdaki bu değişiklik, temel olarak hareketlilik, solunum, üreme ve sıcaklığın düzenlenmesi için adaptasyonların geliştirilmesine yol açtı..

indeks

  • 1 Köken ve evrim
    • 1.1 Tetrapodlar nereden geliyor??
  • 2 Dünyadaki yaşam için uyarlamalar
    • 2.1 Yeryüzündeki Hareketler
    • 2.2 Gaz değişimi
    • 2.3 Üreme
    • 2.4 Çevresel değişiklikler
  • 3 Genel özellikler
  • 4 Taksonomisi
  • 5 Sınıflandırma
    • 5.1 Amfibi
    • 5.2 Sürüngenler
    • 5.3 Kuşlar
    • 5.4 Memeliler
  • 6 Kaynakça

Köken ve evrim

Kanıtlara göre, ilk omurgalılar yaklaşık 400 milyon yıl önce Devoniyenin sonunda ortaya çıkıyor. Böylece, karasal ortamların kolonileşmesi büyük kıta Pangaası iki parçaya bölündüğünde meydana geldi: Laurasia ve Gondwana.

İlk tetrapodların yavru kuşlarını zeminde hareket etmek ve sığ sularda gezinmek için kullanabilecekleri su formları olduğuna inanılmaktadır..

Bu olay, tamamen karasal formlar ve karasal bir harekete izin verecek kadar destek veren uzuvlarla ortaya çıkmış geniş bir radyasyonun başlangıcına işaret ediyordu..

Tetrapodlar nereden geliyor??

Tetrapodların üyeleri atalardan oluşan bir su formundan gelmektedir. Balığın yüzgeçleri, tetrapodların eklemli üyelerine çok yakın görünmese de, daha derin bir vizyon, homolog ilişkileri açıkça ortaya koymaktadır.

Mesela fosil Eusthenopteron'dan Bir humerus tarafından oluşturulan bir önkol, onu takip eden iki kemik, yarıçap ve ulna. Bu elementler açıkça şu anki tetrapodların ekstremitelerine homologtur. Aynı şekilde, bilekdeki paylaşılan unsurları tanıyabilirler.

Olduğu tahmin ediliyor Eusthenopteron'dan Sucul ortamın dibine yüzgeçleri ile sıçrayabilirim. Ancak bir amfibinin yaptığı gibi "yürüyemedim" (fosillerin anatomisi sayesinde bu çıkarım yapılır).

Başka bir fosil, Tiktaalik, Loblu yüzgeçler ve tetrapodlar arasında bir geçiş şekliyle uyuşuyor gibi görünüyor. Bu organizma muhtemelen sığ su yaşamıştır.

İyi şekillenmiş uzuvlar fosilde belirgindir. Acanthostega ve Ichthyostega'nın. Ancak, ilk cinsin üyeleri, hayvanın tam ağırlığını koruyacak kadar güçlü görünmüyor. Aksine, Ichthyostega'nın Tamamen karasal ortamlarda - belli bir gariplikle de olsa - hareket edebiliyor gibi görünüyor.

Dünyadaki yaşam için uyarlamalar

İlk tetrapodların bir su ortamından karasal olana geçişi, bu hayvanların patlaması gereken şartlar kadar bir dizi radikal değişiklik olduğunu varsayar. Su ve toprak arasındaki farklar, oksijen konsantrasyonu gibi, çok belirgindir..

İlk tetrapodlar, aşağıdakiler de dahil olmak üzere bir dizi dezavantajı çözmek zorunda kaldı: düşük yoğunluklu bir ortamda nasıl hareket edilir, nasıl nefes alınır, su dışında nasıl yeniden üretilir? Ve son olarak, çevresel dalgalanmalarla nasıl baş edilir? sudaki sıcaklık değişimleri gibi mevcuttur?

Daha sonra, tetrapodların bu zorlukları nasıl çözdüklerini açıklayarak, karasal ekosistemleri etkili bir şekilde kolonize etmelerine izin veren uyarlamaları analiz edeceğiz:

Yeryüzündeki hareketler

Su, hareket için yeterli desteği sağlayan yoğun bir ortamdır. Ancak, karasal ortam daha az yoğundur ve hareket için özel yapılar gerektirir.

İlk sorun, hayvanların karasal çevre üzerinde hareket etmesine izin veren ve gruba isimlerini veren üyelerin gelişimi ile çözüldü. Tetrapodlar pentadaktilite planı altında beş üyeyi (beş parmak) oluşturan bir kemik endoskeletona sahiptir..

Kanıtlar, tetrapodların üyelerinin, balıkların yüzgeçlerinden evrimleştiğini, çevreleyen kasların değiştirildiğini, hayvanın yerden yükselmesini ve verimli bir şekilde yürümesini sağladığını öne sürüyor..

Gaz değişimi

Suyun yeryüzüne geçişini hayal edersek, en sezgisel sorun nefes konusudur. Karasal ortamlarda, oksijen konsantrasyonu suya göre yaklaşık 20 kat daha yüksektir.

Sudaki hayvanlar suda çok iyi çalışan solungaçlara sahiptir. Bununla birlikte, karasal ortamlarda, bu yapılar çöker ve gaz alışverişine aracılık edemezler - dünyada ne kadar bol oksijen bulunursa bulunsun.

Bu nedenle, canlı tetrapodlar solunum süreçlerine aracılık etmekten sorumlu iç organlara sahiptir. Bu organlar akciğer olarak bilinir ve karasal yaşam için uyarlamalardır..

Bu arada bazı amfibiler, tek solunum organı olarak çok ince ve nemli olan tek derilerini kullanarak gaz alışverişine aracılık edebilirler. Koruyucu ve kuru ortamlarda yaşamalarını sağlayan ve kurumasını önleyen sürüngenler, kuşlar ve memeliler tarafından geliştirilen tegenlerin aksine.

Kuşlar ve sürüngenler kurumayı önlemek için ek uyarlamalar sergiler. Bunlar, azotlu atık olarak ürik asit ile yarı katı atık üretiminden oluşur. Bu özellik su kaybını azaltır.

üreme

Atalarının çoğaltılması, su ortamlarıyla bağlantılı bir fenomendir. Aslında, amfibiler hala üremek için suya bağımlıdır. Yumurtaları suya geçirgen ve kuru bir ortama maruz kaldıklarında çabuk kuruyan bir zarla pahalıdır..

Ek olarak, amfibiyanların yumurtaları da yetişkin formunun minyatür bir versiyonuna dönüşmez. Gelişme, yumurtanın çoğu zaman sudaki yaşam için adapte edilen ve dış solungaçlar sergileyen bir larvaya yol açtığı metamorfoz ile gerçekleşir..

Buna karşılık, kalan tetrapod grupları - sürüngenler, kuşlar ve memeliler - yumurtayı koruyan bir dizi zar geliştirmiştir. Bu adaptasyon, sucul ortamda üreme güvenini ortadan kaldırır. Bu şekilde, söz konusu grupların tamamen karasal yaşam döngüleri vardır (özel istisnaları dışında)..

Çevresel değişimler

Su ekosistemleri çevresel özellikleri bakımından özellikle sıcaklık açısından nispeten sabittir. Bu sıcaklık, gün boyunca ve yıl boyunca sıcaklıkların değiştiği dünyada olmaz..

Tetrapodlar bu sorunu iki farklı şekilde çözdüler. Kuşlar ve memeliler yakınsak endotermi geliştirmiştir. Bu işlem belirli fizyolojik mekanizmalar sayesinde çevre sıcaklığının sabit kalmasını sağlar.

Bu özellik, kuşların ve memelilerin çok düşük sıcaklıktaki ortamları kolonileştirmelerini sağlar.

Sürüngenler ve amfibiler sorunu başka bir şekilde çözdü. Sıcaklığın düzenlenmesi içsel değildir ve yeterli bir sıcaklığı korumak için davranışsal veya etolojik adaptasyonlara bağlıdır.

Genel özellikler

Tetrapoda taksonu, bazı üyelerinin azalmış veya bulunmamasına rağmen (yılanlar, caecilialar ve balinalar gibi) dört uzuv varlığı ile karakterize edilir..

Resmen, tetrapodlar, terminal kısmında parmaklarla iyi tanımlanmış bir kas uzuv olan quiridio'nun varlığı ile tanımlanır.

Bu grubun tanımı uzmanlar arasında geniş tartışmalara konu olmuştur. Bazı yazarlar "parmaklı uzuvlar" özelliklerinin tüm tetrapodları tanımlamak için yeterli olduğundan şüphe ediyor.

Daha sonra grubun yaşayan temsilcilerinin en olağanüstü özelliklerini açıklayacağız: amfibiler, sürüngenler, kuşlar ve memeliler.

taksonomisi

  • Superreino: Ökaryota.
  • Krallık: Animalia.
  • Subrein: Eumetazoa.
  • Süperfile: Deuterostomi.
  • Phylum: Chordata.
  • Subphylum: Vertebrata.
  • Infrafilo: Gnathostomata.
  • Süper sınıf: Tetrapoda.

sınıflandırma

Tarihsel olarak, tetrapodlar dört sınıfa ayrılmıştır: Amphibia, Reptilia, Birds ve Mammalia.

amfibi

Amfibiler, dört gruptaki hayvanlardır, ancak bazı gruplarda kaybolabilirler. Cilt yumuşak ve su geçirgendir. Yaşam döngüsü suda yaşayan larva aşamalarını içerir ve yetişkin devletler karasal ortamlarda yaşar.

Akciğerler yoluyla nefes alabilirler ve bazı istisnalar bunu cilt yoluyla yapar. Amfibi örnekleri kurbağalar, kara kurbağaları, semenderler ve daha az bilinen caecilialar..

sürüngenler

Sürüngenler, amfibiler gibi, genellikle dört üyeye sahiptir, ancak bazı gruplarda azalmış veya kaybolmuşlardır. Cilt kalın ve pulludur. Solunum, ciğerlerde gerçekleşir. Yumurtaların bir örtüleri vardır ve bu sayede üreme sudan bağımsızdır.

Sürüngenler arasında kaplumbağalar, kertenkeleler ve müttefikler, yılanlar, tuataralar, timsahlar ve şimdi soyu tükenmiş dinozorlar var.

Cladism ışığında, sürüngenler doğal bir grup değildir, çünkü parafitiktirler. İkinci terim, en son ortak ataların tüm torunlarını içermeyen grupları ifade eder. Sürüngenlerde, dışarıda kalan grup Aves sınıfıdır..

kümes hayvanları

Kuşların en ayırt edici özelliği, üst uzuvlarının uçuş için özel yapılarda modifikasyonudur. Tegument farklı tiplerde tüylerle kaplıdır..

Gaz alışverişi için yapılar olarak akciğerleri var ve bunlar uçuşun verimli olması için değiştirildi - uçuşun metabolik açıdan son derece zorlu bir faaliyet olduğunu unutmayın. Ek olarak, vücut sıcaklıklarını düzenleyebilirler (endotermler).

memeliler

Memeliler, üyelerinin şekli ve yaşam biçimleri bakımından çok heterojen bir sınıf oluştururlar. Karasal, sucul ve hatta hava ortamlarını kolonileştirmeyi başardılar.

Öncelikle meme bezlerinin ve saçın varlığı ile karakterize edilirler. Çoğu memelinin dört uzuvları vardır, ancak bazı gruplarda sucul formlarda (cetaceanlar) olduğu gibi kuvvetlice azalırlar.

Kuşlar gibi, endotermik organizmalardır, ancak bu özellik bağımsız olarak her iki grup tarafından da geliştirilmiştir..

Büyük çoğunluğu canlı, bu da yumurtlamak yerine aktif bir genç erkeğe doğum yaptıklarını gösteriyor..

referanslar

  1. Clack, J.A. (2012). Zemin kazanmak: Tetrapodların kökeni ve evrimi. Indiana Üniversitesi Basını.
  2. Curtis, H. ve Barnes, N. S. (1994). Biyolojiye davet. Macmillan.
  3. Hall, B.K. (Ed.). (2012). Homoloji: Karşılaştırmalı biyolojinin hiyerarşik temeli. Akademik Basın.
  4. Hickman, C.P., Roberts, L.S., Larson, A., Ober, W.C., ve Garrison, C. (2001). Entegre zooloji prensipleri. McGraw-Hill.
  5. Kardong, K. V. (2006). Omurgalılar: karşılaştırmalı anatomi, fonksiyon, evrim. McGraw-Hill.
  6. Kent, M. (2000). İleri biyoloji Oxford Üniversitesi Yayınları.
  7. Losos, J. B. (2013). Princeton'ın evrimi için rehber. Princeton Üniversitesi Basını.
  8. Niedźwiedzki, G., Szrek, P., Narkiewicz, K., Narkiewicz, M., ve Ahlberg, P. E. (2010). Polonya'nın ilk Orta Devoniyen döneminden Tetrapod pistleri. doğa, 463(7277), 43.
  9. Vitt, L. J. ve Caldwell, J. P. (2013). Herpetoloji: amfibi ve sürüngenlerin giriş biyolojisi. Akademik basın.