Evolusi, ciri, taksonomi dan klasifikasi Tetrapods



The tetrapods (Tetrapoda, dalam bahasa Yunani "empat kaki") termasuk haiwan dengan empat anggota badan, walaupun sesetengah ahli telah kehilangannya. Wakil semasa mereka adalah amfibia, sauropsid dan mamalia.

Kumpulan ini berkembang kira-kira 400 juta tahun yang lalu, dalam tempoh Devonian dari lobus lobus. Rekod fosil mempunyai siri wakil yang telah punah yang memberi cahaya kepada peralihan dari air ke darat.

Perubahan persekitaran ini membawa kepada pembangunan penyesuaian untuk pergerakan, pernafasan, pembiakan dan peraturan suhu, terutamanya.

Indeks

  • 1 Asal dan evolusi
    • 1.1 Di manakah tetrapod berasal??
  • 2 Adaptasi untuk kehidupan di bumi
    • 2.1 Locomotion di Bumi
    • 2.2 Pertukaran gas
    • 2.3 Pengeluaran semula
    • 2.4 Variasi alam sekitar
  • 3 Ciri-ciri am
  • 4 Taksonomi
  • 5 Klasifikasi
    • 5.1 Amfibia
    • 5.2 Reptilia
    • 5.3 Burung
    • 5.4 Mamalia
  • 6 Rujukan

Asal dan evolusi

Menurut keterangan, tetrapod pertama muncul pada akhir Devonian, kira-kira 400 juta tahun yang lalu. Oleh itu, penjajahan persekitaran terestrial berlaku apabila benua besar Pangea berpecah menjadi dua: Laurasia dan Gondwana.

Dipercayai bahawa tetrapod pertama adalah bentuk akuatik yang boleh menggunakan ahli-ahli mereka untuk bergerak di atas tanah dan menavigasi ke perairan cetek.

Acara ini menandakan permulaan sinaran yang luas, yang berasal dari bentuk teristrial dan dengan anggota badan yang memberikan sokongan yang cukup untuk membolehkan pergerakan daratan.

Di manakah tetrapod berasal??

Ahli tetrapod berasal dari bentuk akuatik nenek moyang. Walaupun sirip ikan itu nampaknya tidak begitu dekat dengan ahli tetrapod yang diartikulasikan, visi yang lebih mendalam menjadikan jelas hubungan homolog.

Misalnya, fosil Eusthenopteron Ia mempunyai lengan yang dibentuk oleh humerus, diikuti oleh dua tulang, radius dan ulna. Unsur-unsur ini jelas homolog pada kaki-kaki tetrapoda semasa. Dengan cara yang sama, mereka dapat mengiktiraf unsur bersama dalam pergelangan tangan.

Ia berspekulasi bahawa Eusthenopteron Saya boleh percikan di bahagian bawah persekitaran akuatik dengan siripnya. Bagaimanapun, saya tidak boleh "berjalan" sebagai amfibia (kesimpulan ini dibuat berkat anatomi fosil).

Satu lagi fosil, Tiktaalik, Nampaknya sesuai antara satu bentuk peralihan antara sirip lobak dan tetrapoda. Organisme ini mungkin menghuni air cetek.

Tali yang terbentuk dengan baik terbukti dalam fosil Acanthostega e Ichthyostega. Walau bagaimanapun, ahli-ahli genus pertama tidak kelihatan cukup kuat untuk mengekalkan berat badan haiwan itu. Sebaliknya, Ichthyostega ia seolah-olah dapat bergerak - walaupun dengan kekagetan tertentu - dalam persekitaran terestrial sepenuhnya.

Adaptasi untuk kehidupan di bumi

Pergerakan tetrapoda pertama dari persekitaran akuatik kepada satu daratan mengandaikan satu siri perubahan radikal sejauh syarat-syarat yang meletupkan haiwan ini. Perbezaan antara air dan tanah lebih jelas, seperti kepekatan oksigen.

The tetrapods pertama terpaksa menyelesaikan beberapa kelemahan, termasuk:??? Bagaimana untuk mengemudi dalam persekitaran pernafasan ketumpatan yang rendah, bagaimana, bagaimana, mengeluarkan semula keluar dari air dan akhirnya, bagaimana untuk berurusan dengan persekitaran turun naik yang tidak terdapat di dalam air, seperti variasi suhu?

Seterusnya kita akan menerangkan bagaimana tetrapoda menyelesaikan masalah ini, menganalisis penyesuaian yang membolehkan mereka menjajah ekosistem terestrial dengan berkesan:

Locomotion on Earth

Air adalah persekitaran yang padat yang memberikan sokongan yang cukup untuk pergerakan. Walau bagaimanapun, persekitaran daratan kurang padat dan memerlukan struktur khusus untuk pergerakan.

Masalah pertama diselesaikan dengan perkembangan ahli-ahli yang membenarkan pergerakan haiwan di persekitaran daratan, dan yang memberi nama mereka kepada kumpulan. Tetrapod mempunyai tulang endoskeleton yang membentuk empat anggota yang dibina di bawah pelan pentadactyly (lima jari).

Bukti menunjukkan bahawa ahli-ahli tetrapods berkembang dari sirip ikan, bersama-sama dengan pengubahsuaian otot-otot di sekelilingnya, membolehkan haiwan itu bangkit dari tanah dan berjalan dengan cekap.

Pertukaran gas

Jika kita membayangkan laluan air ke bumi, masalah yang paling intuitif adalah subjek pernafasan. Dalam persekitaran terestrial, kepekatan oksigen adalah kira-kira 20 kali lebih tinggi daripada air.

Haiwan akuatik mempunyai insang yang berfungsi dengan sangat baik di dalam air. Walau bagaimanapun, dalam persekitaran terestrial, struktur ini runtuh dan tidak mampu menengahi pertukaran gas - tidak kira berapa banyak oksigen di Bumi.

Atas sebab ini, hidup tetrapoda mempunyai organ dalaman yang bertanggungjawab untuk mengantarkan proses pernafasan. Organ-organ ini dikenali sebagai paru-paru dan penyesuaian untuk kehidupan terestrial.

Sementara itu, beberapa amfibia dapat menengahi pertukaran gas dengan menggunakan kulit mereka yang hanya sangat tipis dan lembab, sebagai satu-satunya organ pernafasan. Berbeza dengan tegumen yang dihasilkan oleh reptilia, burung dan mamalia, yang melindungi dan membolehkan mereka hidup dalam persekitaran yang kering, menghalang penyulingan yang berpotensi.

Burung dan reptilia mempamerkan penyesuaian tambahan untuk mengelakkan desiccation. Ini terdiri daripada pengeluaran sisa separa pepejal dengan asid urik sebagai sisa nitrogen. Ciri ini mengurangkan kehilangan air.

Pembiakan

Secara purba, pembiakan adalah fenomena yang dikaitkan dengan persekitaran akuatik. Malah, amfibia masih bergantung kepada air untuk dapat menghasilkan semula. Telur mereka kos dengan membran yang telap untuk air dan yang akan kering dengan cepat jika terdedah kepada persekitaran yang kering.

Di samping itu, telur amfibia tidak berkembang menjadi versi kecil bentuk dewasa. Perkembangan ini berlaku melalui metamorfosis, di mana telur menimbulkan larva yang, dalam kebanyakan kes, disesuaikan dengan kehidupan akuatik dan memperlihatkan insang luar.

Sebaliknya, kumpulan tetrapod yang tersisa - reptilia, burung dan mamalia - telah berkembang satu siri membran yang melindungi telur. Penyesuaian ini menghilangkan kebergantungan pada pembiakan di persekitaran akuatik. Dengan cara ini, kumpulan yang disebutkan mempunyai kitaran hidup terestrial (dengan pengecualian khusus mereka).

Variasi alam sekitar

Ekosistem akuatik adalah agak malar dari segi ciri-ciri alam sekitar mereka, terutamanya dalam suhu. Ini tidak berlaku di bumi, di mana suhu turun naik sepanjang hari, dan tahun ini.

Tetrapods menyelesaikan masalah ini dalam dua cara yang berbeza. Burung dan mamalia bertumbuh endothermy secara konsisten. Proses ini membolehkan untuk mengekalkan suhu alam sekitar yang stabil, berkat mekanisme fisiologi tertentu.

Ciri ini membolehkan burung dan mamalia menjajah alam sekitar dengan suhu yang sangat rendah.

Reptilia dan amfibia menyelesaikan masalah dengan cara lain. Peraturan suhu tidak bersifat dalaman dan bergantung pada penyesuaian tingkah laku atau etika untuk menjaga suhu yang mencukupi.

Ciri umum

Anggur Tetrapoda dicirikan oleh kehadiran empat anggota badan, walaupun beberapa anggotanya telah berkurang atau tidak (seperti ular, puak dan paus).

Secara rasmi, tetrapod ditakrifkan oleh kehadiran quiridio, anggota otot yang jelas dengan jari-jari di bahagian terminal.

Takrif kumpulan ini menjadi subjek perbahasan yang luas di kalangan pakar. Sesetengah penulis meragui bahawa ciri-ciri "anggota dengan jari" sudah cukup untuk menentukan semua tetrapods.

Seterusnya kita akan menerangkan ciri-ciri yang paling cemerlang wakil-wakil hidup kumpulan: amfibia, reptilia, burung dan mamalia.

Taksonomi

  • Superreino: Eukaryota.
  • Kerajaan: Haiwania.
  • Subrein: Eumetazoa.
  • Superfile: Deuterostomy.
  • Phylum: Chordata.
  • Subfilia: Vertebrata.
  • Infrafilo: Gnathostomata.
  • Superclass: Tetrapoda.

Pengkelasan

Secara sejarah, tetrapod telah dikelaskan kepada empat kelas: Amfibia, Reptilia, Burung dan Mamalia.

Amfibia

Amfibia adalah haiwan dengan empat anggota badan, walaupun mereka boleh hilang dalam beberapa kumpulan. Kulit lembut dan telap untuk air. Kitaran hayatnya termasuk peringkat larva akuatik, dan negeri-negeri dewasa hidup dalam persekitaran terestrial.

Mereka boleh bernafas melalui paru-paru, dan beberapa pengecualian berbuat demikian melalui kulit. Contoh-contoh amfibia adalah katak, toads, salamanders dan orang-orang kecil yang kurang dikenali.

Reptilia

Reptilia, seperti amfibia, biasanya mempunyai empat ahli, tetapi dalam sesetengah kumpulan mereka telah dikurangkan atau hilang. Kulit tebal dan mempunyai skala. Pernafasan berlaku melalui paru-paru. Telur mempunyai penutup dan, dengan ini, pembiakan bebas daripada air.

Reptilia termasuk penyu, cicak dan sekutu, ular, tuataras, buaya dan dinosaur yang sudah pupus.

Dalam terang cladisme, reptilia bukanlah kumpulan semula jadi, kerana mereka adalah paraphyletic. Istilah yang terakhir merujuk kepada kumpulan yang tidak mengandungi semua keturunan nenek moyang yang paling terkini. Dalam kes reptilia, kumpulan yang tinggal di luar adalah kelas Aves.

Burung

Ciri khas burung adalah pengubahsuaian anggota atas mereka dalam struktur khusus untuk penerbangan. Tegument dilindungi oleh pelbagai jenis bulu.

Mereka mempunyai paru-paru sebagai struktur untuk pertukaran gas, dan ini telah diubah suai supaya penerbangan itu cekap - ingat bahawa penerbangan adalah aktiviti yang sangat menuntut, dari sudut pandangan metabolik. Di samping itu, mereka dapat mengawal suhu badan mereka (endotherms).

Mamalia

Mamalia terdiri daripada kelas yang sangat heterogen, dari segi bentuk dan cara hidup ahli-ahlinya. Mereka telah berjaya menjajah alam darat, akuatik dan juga udara.

Mereka dicirikan terutamanya oleh kehadiran kelenjar susu dan rambut. Kebanyakan mamalia mempunyai empat anggota badan, walaupun dalam sesetengah kumpulan mereka dikurangkan, seperti dalam bentuk bentuk akuatik (cetaceans).

Seperti burung, mereka adalah organisme endotermik, walaupun ciri ini dibangunkan oleh kedua-dua kumpulan secara bebas.

Kebanyakannya adalah orang yang hidup, yang membayangkan bahawa mereka melahirkan anak muda yang aktif, bukannya bertelur.

Rujukan

  1. Clack, J. A. (2012). Mendapat tanah: asal dan evolusi tetrapod. Indiana University Press.
  2. Curtis, H., & Barnes, N. S. (1994). Jemputan kepada biologi. Macmillan.
  3. Hall, B. K. (Ed.). (2012). Homology: Asas hierarki biologi perbandingan. Akademik Akhbar.
  4. Hickman, C. P., Roberts, L.S., Larson, A., Ober, W.C., & Garrison, C. (2001). Prinsip zoologi bersepadu. McGraw-Hill.
  5. Kardong, K. V. (2006). Vertebrat: anatomi komparatif, fungsi, evolusi. McGraw-Hill.
  6. Kent, M. (2000). Biologi lanjutan. Oxford University Press.
  7. Losos, J. B. (2013). Panduan Princeton kepada evolusi. Princeton University Press.
  8. Niedźwiedzki, G., Szrek, P., Narkiewicz, K., Narkiewicz, M., & Ahlberg, P. E. (2010). Laluan jalur Tetrapod dari zaman awal Devonian Tengah Poland. Alam, 463(7277), 43.
  9. Vitt, L. J., & Caldwell, J. P. (2013). Herpetology: biologi pengenalan amfibia dan reptilia. Akhbar akademik.