חיות החולייתנים שהן חלק ממחלקת החוליות, מהוות תת-פילום רחב ומגוון מאוד של חיות כורדאטה שבהן כל החיות שיש להן מערכת עצם עם עמוד שדרה, אנו מזמינים אתכם לקרוא את המאמר הזה כדי שתדעו קצת יותר עליהם.
מהן חיות חוליות?
כפי שכבר אמרנו, הם אלה שיש להם עמוד שדרה ועצמות, ובסוג זה מסווגים כ-69,276 מינים שעדיין קיימים ושנודעו, וכן מספר רב של מאובנים. אז הסיווג כולל בעלי חיים קיימים, בעלי חיים שנכחדו בעת החדשה, ובעלי חיים שהיו קיימים לפני אלפי שנים.
מעניין לראות כיצד בעלי חוליות פנו להסתגלות של תהליך האבולוציה כדי להיות יעילים יותר ולשרוד בסביבות שיכולות להיחשב קיצוניות ובלתי מסבירות פנים. הוכח שבהתחלה הם הגיעו מבית גידול של מים מתוקים, אך הצליחו להתפתח כדי להסתגל לחיות באוקיינוס וביבשה.
החולייתיות
המילה חוליות, המשמשת במובן הרחב, היא בעלת משמעות זהה למונח קרניאטה, וכוללת את אותם בעלי חיים המסווגים כדגים, שהם אלה שאין להם חוליות אמיתיות.
אבל אם המונח חוליות משמש במובן מצומצם, כלומר, מתייחס רק לבעלי חיים בעלי חוליות, יש צורך להוציא את הדג. מדענים שחקרו את הגנטיקה של בעלי חיים מצאו שבעלי חיים שהם חלק מקבוצת החולייתנים, כשהם משתמשים במונח במובן מוגבל, הם גם פרפילטיים, בגלל בעלי חיים כמו מנומר, המסווגים כבעלי חוליות אמיתיים.
הסיבה לכך היא כי המפרסים קשורים במיוחד לדגים ולא לגנתוסטומים, והוכח שהם חולקים מוצא עדכני יותר עם דג דג מאשר לגנתוסטומים, וזו הסיבה שהם צריכים להיות מסווגים באותה קבוצה. המכונה cyclostomata, הנכללת ב- סוג חוליות.
למעשה, עקבות מאובנים עדכניים תומכים בצורך לכלול את הדג בסוג של בעלי-חוליות, מכיוון שהועלתה השערה מדעית שהדגים מתגלים כצאצאים של בעלי-חוליות שלא הייתה להם לסת וכי כפי שהתפתחו, עמוד שדרה אבוד
אם כך, יהיה צורך לבטל את סיווג המנורה מהקלאד Cephalaspidomorphi, שהוא המונח המשמש לקיבוץ דגים חסרי לסת הקשורים ישירות לגנתוסטומים.
מאפיינים של חיות חוליות
חיות חוליות מתאפיינות בסימטריה דו-צדדית, בעלות גולגולת כאמצעי הגנה על המוח שלהן ושלד, סחוס או גרמי, המורכב מחלק צירי בעל מטאמר שהוא עמוד החוליה. לפי מדענים, ישנם כיום בין 50 לכמעט 000 מינים מהסוג הזה.
בעלי החוליות הממוצעים מתאפיינים בכך שגופם מחולק לשלושה חלקים שהם הגזע, הראש והזנב; וגם הגזע מתחלק לשני חלקים שהם בית החזה והבטן. בנוסף, הגפיים יוצאות מהגזע, שיכול להיות מוזר, כמו במקרה של מנופרי, וזוגות, כפי שקורה בשאר בעלי-החוליות.
בשלב העובר שלהם יש להם נוטוקרד שהופך לעמוד השדרה כשהם מגיעים לשלב הבוגר.
בדרך כלל הראש מובחן מאוד ובחלק זה של הגוף רוב איברי העצבים והחושים ממוקמים יחד. הקלות שבה מתאבן מבנה הגולגולת של בעלי חוליות הייתה חיונית כדי שנוכל להבין את האבולוציה שלהם.
בשלבי ההתפתחות העוברית, רקמות גופם של בעלי-חוליות מפתחות רווחים או חריצי זימים, שהם אלו שמולידים את אלה שמובילים מאוחר יותר את הזימים של דגים וחיות ימיות אחרות וגם למבנים שונים אחרים.
במקרה של בעלי חוליות ימיים, השלד שלהם יכול להיות מורכב מעצמות, להיות סחוס ולעתים להיות בעל שלד חיצוני, המורכב מתצורות עור שלד.
לאנטומיה של בעלי חוליות יש את התכונות האופייניות הבאות:
אינטגומנט
לאינטגומנט יש חשיבות מאוד רלוונטית במקרה של בעלי חוליות בשל הפונקציות הרבות שהוא מבצע, והוא יכול להפגין הבדלים שונים של קרניים.
מחקרים מדעיים הראו כי ניתן להבחין בבלוטות עם פונקציות הפרשה או הפרשה, תצורות של מבנים מגנים וחושיים, המסוגלים לבודד מהסביבה ואחרות.
האינטגמנט מורכב משלוש שכבות: ההיפודרמיס, הדרמיס והאפידרמיס. בנוסף, הכרומטפורים או תאי הצבע ממוקמים שם, ולכן תאי הפיגמנט המסתעפים דרך העור ממוקמים במעיים.
כעת, העור מכיל שני מבנים חשובים, שהם האפידרמיס והדרמלי:
מבנים אפידרמיס
הן מהוות בלוטות שמקבלות את השם של פאנרים ובהתאם לסוג החומרים המשוכללים בהן, הן עלולות להיות רעילות, כמו במקרה של מספר זוחלים, דו-חיים ודגים; ושד, זיעה או חלב בחיות יונקים. ניתן למצוא מופעים אלו ברקמות או בתוספות קרניות הממוקמות בעור, כמו למשל של ציפורים, דגים וזוחלים שונים.
יש גם פאנרות המולידות נוצות ומקורים, כמו במקרה של ציפורים, לציפורניים ולציפורניים; רעמה ופרסות, כפי שמתרחש אצל יונקים מסוימים, וגם קרניים בבעלי חיים כמו שוורים או אנטילופות.
מבנים עוריים
ניתן להציג אותם בדרכים רבות, ביניהן הקשקשים בדגים; הלוחות הגרמיים שניתן לראות בקונכיות של כמה זוחלים, הנקראים מסיבה זו צבים, והקשקשים הנוקשים ביותר המצויים בעורם של תנינים; וכן הקרניים שאנו יכולים למצוא אצל מעלי גירה.
מנגנון תנועה
מערכת התנועה של בעלי החוליות הסתגלה ממטרתה הראשונית, אשר הייתה לספק יכולת שחייה, להעניק אפשרות לביצוע ריבוי פעולות, המאפשרת ביצוע תנועות מורכבות בהתאם לנסיבות הנתפסות על ידי האיברים הרגישים.
הדגים, שבית הגידול שלהם ממשיך להיות סביבת החיים הפרימיטיבית, עברו שינויים אבולוציוניים עם הופעת זוג סנפירים, אשר מאוחר יותר, בתהליך אבולוציוני, שונו לגפיים של קטר קווירידה או פנטדקטיל, כלומר, יש להם חמש אצבעות. , כשהתחילו לשנות את בית גידולם לכיוון הארץ.
מאוחר יותר הם הפכו לעיבודים מיוחדים, כפי שקורה עם הידיים האוחזות של הפרימטים, ציפורני החתולים או הכנפיים המאפשרות לציפורים לקיים את עצמן באוויר.
מערכת דם
אצל בעלי חוליות מערכת הדם מוסתרת ודרכה מועברים חמצן וחומרי מזון לאיברים, תאים ורקמות שונים, כפי שקורה עם תאי דם אדומים המובילים חמצן דרך המוגלובין. הוא מורכב ממערכת דם ומערכת לימפה.
למערכת הדם יש כחלק העיקרי שלה לב המובנה על ידי חדרים, אטריולים, עורקים, ורידים, ורידים ונימים. במקרה של דגים קיים מעגל מערכתי ומעגל מסועף.
אצל חיות חוליות יבשתיות רבות, מערכת הדם שלהם כפולה, מכיוון שבדרך כלל יש לה סוג של מחזור כללי או עיקרי, וסוג של מחזור דם ריאתי או מינור, מה שאומר שדם ורידי ודם עורקי לעולם לא מתערבבים.
במקרה של דגים, הלב מורכב משני חדרים, חדר ואטריום; במקרה של דו-חיים וזוחלים יש לו שני פרוזדורים וחדר אחד. עם ציפורים ויונקים, הלב הוא בעל ארבעה חדרים, מכיוון שהוא מורכב משני חדרים ושני פרוזדורים, בתוספת סדרה של מסתמי לב.
בנוסף, לבעלי חוליות יש מערכת לימפה, שתפקידה לאסוף נוזל בין תאי.
מנגנון נשימה
לגבי מערכת הנשימה של בעלי חוליות, בחיות מים היא מסוג זימים, כפי שקורה עם ציקלוסטומים, דגים וזחלים דו-חיים; בעוד שבבעלי חיים יבשתיים המנגנון הוא מסוג ריאתי; בנוסף, במקרה של כמה חיות מים וגם דו-חיים, יכולות להיות להן שני סוגי נשימות, שהן ריאתיות ודרך העור.
הזימים מהווים איבר או תוספתן דמויי חוט, כלומר בצורת יריעות כלי דם, ויכולים להיות פנימיים או חיצוניים, תלוי היכן הם נמצאים בגוף החיה.
תפקידם הוא נשימתי, והם אחראים להחלפת גזים עם הסביבה המימית. לזימים יש מאפיין משותף משטח גדול במגע עם בית הגידול, ובמבנים אלו אספקת הדם מפותחת מאוד, יותר מאשר במקומות אחרים בגוף.
מנגנון הנשימה של ציפורים יעיל ביותר; הוא מספק את החמצן שנדרש כדי לייצר את האנרגיה שגופך דורש כדי לתדלק את המאמץ שנעשה במהלך הטיסה. המערכת שלו היא סימפונות ומקושרת לשקי אוויר, הנקראים ריאות; הריאות מורכבות מאונות ומככיות.
מערכת עצבים
מערכת העצבים של בעלי החוליות מורכבת ממערכת עצבים מרכזית, המורכבת מהמוח ומחוט השדרה; ומערכת העצבים ההיקפית, המורכבת ממספר רב של גרעינים ועצבים מסוג עמוד שדרה ועמוד שדרה.
קיימת גם מערכת עצבים אוטונומית השולטת על הקרביים, הנקראת המערכת הסימפתטית והפאראסימפטטית. נצפה כי איברי החישה והתפקודים המוטוריים מעודנים ומפותחים מאוד.
נגלה שעצבי עמוד השדרה מפוזרים ברמות שונות של חוט השדרה, מחוברים לאיברים, בלוטות ושרירים שונים. אצל טטרפודים מוצגים שני עיבויים של חוט השדרה, התנפחות המותנית והצווארית, עקב ההסתגלות האבולוציונית של הרגליים.
החושים מורכבים מעיניים, הממוקמות בתא ראייה לרוחב, למעט במקרה של כמה פרימטים וציפורים, שבהן הוא דו-עיני; טנגורצפטורים, הכוללים את איברי המישוש של יונקים ואת הקו הרוחבי הלוכד את גלי הלחץ של ציקלוסטומים, דגים וכמה דו-חיים מימיים.
https://www.youtube.com/watch?v=uQo9wZS2BC0
הוא כולל גם את איברי השמיעה, אשר אצל טטרפודים יש אוזן פנימית ואוזן תיכונה, חור סגלגל ועגול, קרום עור התוף ושרשרת עצם העצמות, האחראים על העברת הרטט של עור התוף לחילזון או השבלול. האוזן התיכונה מחוברת ללוע על ידי צינור האוסטכיאן.
בנוסף, חיות יונקים ניחנו באוזן חיצונית, בעוד שלדגים יש רק אוזן פנימית.
אנדוקרינו סיסטמה
המערכת האנדוקרינית של בעלי-חוליות מפותחת ומשתכללת מאוד בשל ההתאמות שנוצרות בתהליך האבולוציוני; באמצעות שימוש בהורמונים ניתן לווסת פונקציות רבות של האורגניזם.
מערכת אנדוקרינית זו מנוהלת על ידי בלוטת יותרת המוח וההיפותלמוס, שהם מבנים המייצרים מסרים על ידי שחרור ביוכימיקלים הפועלים על בלוטות בלוטת יותרת הכליה, הלבלב ואיברים רבים אחרים.
מערכת עיכול
מערכת העיכול של בעלי החוליות עשתה צעדי ענק בתהליך האבולוציוני, החל מצורות החיים הראשונות, שניזונו באמצעות תהליך סינון, ועד לבעלי חוליות מקרופאגים.
זה הצריך אימות של מספר רב של תהליכי הסתגלות אבולוציוניים במבנים השונים המתערבים במערכת העיכול, הן לעיסה, הן דנטליות, שריריות, אפילו במקרה של החללים הפנימיים עצמם, אפילו יוצרים את המרכיבים האנזימטיים הנדרשים על ידי הגוף לבצע את תהליך העיכול.
מערכת העיכול של בעלי חוליות מורכבת מחלל הפה, הלוע, הוושט, הקיבה, המעי ופי הטבעת. כל המבנים האורגניים הללו קשורים למבנים בלוטות סמוכים אחרים, כמו בלוטות הרוק, הלבלב והכבד.
עם טטרפודים קורה שחלל הפה שלהם מורכב ביותר, כי בתוכו התפתחה קבוצה של מבני עזר כמו שיניים, לשון, חך ושפתיים.
הקיבה בנויה בדרך כלל על ידי שלושה אזורים; במקרה של בעלי חיים, מעלי גירה, שתזונתם, בשל ההסתגלות שהייתה להם לבית הגידול שלהם, מורכבת מתזונה אוכלי עשב, יש להם קיבה המורכבת מארבעה חללים.
אצל ציפורים קורה שבבטן ניתן לראות פרובנטרקולוס וזבל שתפקידם לטחון מזון, ובוושט שלהם יש דיברטיקולום או יבול.
המעי הוא מבנה שמורכב מחלק צר, הנקרא המעי הדק, ומבנה נוסף קטן ורחב יותר, הנקרא המעי הגס.
המעי הדק הוא המקום אליו מגיעים המרה מהכבד ומיץ הלבלב, שהם אלו שמבצעים את התפקוד הפרוטאוליטי, כלומר, דרכם מתבצעת הידרוליזה של חלבונים, ובתהליך זה נלקחים חומרי המזון, באמצעות microvilli הממוקם במעי הדק. במעי מתבצע תהליך ספיגת המים ונוצר פסולת או צואה.
בתחילה, בעלי חוליות פרימיטיביים קיבלו את מזונם באמצעות מערכות סינון, אשר הוחלפו מאוחר יותר במערכות אחרות שהתפתחו ככל שהסתגלו לבית הגידול החדש שלהם.
התוצאה של זה הייתה שהצטמצמו מבנים, כמו גודל הלוע ביונקים ומספר חריצי הזימים במקרה של דגים.
למעט האגנתנים, שהם בעלי החוליות הפרימיטיביים ביותר, שתי קשתות הזימים הראשונות של בעלי החוליות האחרים השיגו תהליך של אבולוציה הסתגלותית הדרגתית עד שהפכו ללסתות, שהצליחו להתמחות בתהליך לכידת המזון. כך מערכת העיכול הושלמה.
מערכת ההפרשה
מנגנון ההפרשה של בעלי חוליות מורכב ממבנה הכליה ומהבלוטות המפרישות זיעה. זוהי מערכת מיוחדת מאוד, בהשוואה לזו של בעלי החיים התחתונים.
באמצעות מבנים מפותחים אלה, ניתן לסנן נוזלים פנימיים לתוך הסביבה החיצונית של הגוף, תוך שמירה על איזון כל הנוזלים בתוך הגוף וסיוע בוויסות טמפרטורת הגוף של בעלי חיים.
רבייה
צורת הרבייה של בעלי חוליות היא בדרך כלל מינית. היוצא מן הכלל הוא כמה דגים שנולדים עם המאפיין של היותם הרמפרודיטים, כלומר, יש להם איברי רבייה זכרים ונקבים בו זמנית.
כפי שאמרנו, הכלל הוא שהרבייה היא מינית, באמצעות התערבות של שני בעלי חיים מאותו המין אך ממינים שונים, בין אם באמצעות הפריה פנימית או חיצונית, הן במקרה של חיות רבייה חיות חיים והן במקרה של רבייה ביציות. חיות.
המקרה של חיות יונקים הוא זה בעל המורכבות הגדולה ביותר, מכיוון שהוא מצריך שהעובר יתפתח בתוך האם שהופריה, ויקבל מזון דרך השליה, באותם יונקים שהם שליה, או של חיית הכיס. מקרה של יונקי כיס.
לאחר שנולדו צאצאים של חיות יונקים, אספקת המזון מתבצעת באמצעות החלב המופרש על ידי האמהות דרך בלוטות החלב.
היסטוריה אבולוציונית
מוצאם של בעלי-החוליות היה בתקופת הקמבריון, בתחילת התקופה הפליאוזואיקונית, שהיה עידן שינוי יוצא דופן, במקביל לכך שגם סוגים רבים אחרים של יצורים חיים היו מקורם.
חיית החולייתנים העתיקה ביותר הידועה היא ה-Haikouichthys, שהמאובן שלו תוארך לגיל 525 מיליון שנה. אלה חיות חוליות הם דומים מאוד למעמד הנוכחי של דג דג, בשל העובדה שחסרו להם לסתות או אגנתוס, וגם השלד והגולגולת שלהם היו מסוג סחוס.
חיה נוספת של בעלי חוליות ותיקה מאוד היא ה-Myllokunmingia, שהמאובן שלה מראה שהיו לה מאפיינים דומים מאוד. שני המאובנים נמצאו בצ'נגג'יאנג, סין.
דגי הלסת הקדומים ביותר, הגנאטוסומים, הופיעו באורדוביה, והצליחו מאוד בהתרבות בתקופת הדבון, ולכן תקופה זו נקראת עידן הדגים.
אך גם באותה תקופה נעלמו רבים מהאגנאתים הקדומים והופיעו המבוכים, שהיו בעלי חיים בשלב מעבר באבולוציה, שכן היו באמצע הדרך בין דגים ודו-חיים.
הוריהם של הזוחלים פרצו לכדור הארץ בעידן או בתקופה הבאה, שהייתה פחמן. על פי החקירות שבוצעו, מתברר שהזוחלים האנפסידים והסינפסידים היו אלה ששפעו בתקופת הפרמיאן, לקראת השלב האחרון של הפלאוזואיקון, אך הדיפסידים היו הזוחלים בעלי החוליות ששלטו בתקופת המזוזואיקון.
הדינוזאורים קיבלו את פני הציפורים של תקופת היורה. אבל הכחדת הדינוזאורים בסוף תקופת הקרטיקון העדיפה את התפשטות היונקים.
על פי תוצאות החקירות, היונקים היו תוצאה של אבולוציה אדפטיבית שפותחה מזוחלים סינפסידים במשך זמן רב, אך נדחקה למישור נדחק בשלב המזוזואיקון.
מספר המינים הקיימים
ניתן לחלק את מספר המינים של בעלי החוליות שתיארנו לטטרפודים ודגים. לפי החוקרים, כיום ניתן לתאר בסך הכל 66,178 מינים, אך אין זה אומר שהם או היו היחידים שקיימים או יתקיימו, כי עלינו לזכור שהאבולוציה לא הסתיימה ובמהלך התהליך האבולוציוני זה יכול לקרות שמינים חדשים יופיעו בעתיד.
כדי לתת לנו מושג, אין נתונים על מספר המינים המשוערים של בעלי חוליות שאין להם לסתות, אבל יחד עם דגים מעריכים שיש כ-33.000; בעוד שבקרב בעלי חיים שיש להם לסת, כולל דו-חיים, זוחלים, ציפורים ויונקים, ההערכה היא שיש כ-33.178 מינים.
סיווג לינאי מסורתי
בעלי חיים בעלי חוליות סווגו באופן מסורתי במשך מאה שנים לעשר קבוצות של יצורים חיים שקובצו על ידי מדענים באופן הבא:
Subphylum Vertebrata
מחלקת העל של אגנתה (ללא לסתות)
מחלקה Cephalaspidomorphi
היפרוארטיה בכיתה (למרי)
Class Myxini (דג דג)
Superclass Gnathostomata (עם לסתות)
Class Placodermi
כיתה Chondrichthyes (כרישים, קרניים ודגים סחוסיים אחרים)
Class Acanthodii
Class Osteichthyes (דגים גרמיים)
סופר קלאס טטרפודה (עם ארבע גפיים)
דו-חיים מהכיתה (דו-חיים)
מחלקה זוחלים (זוחלים)
Class Aves (ציפורים)
מחלקה יונקים (יונקים)
סיווג קלדיסטי
אבל מחקרים המבוססים על שיטות סיווג קלדיסטיות שנעשו משנות ה-80 הולידו שינוי גדול בדרך סיווג החולייתנים. למרות שהוויכוח המדעי נמשך והסיווגים שנעשו בעתיד אינם יכולים להיחשב מכריעים.
עקב השינוי המדעי הנ"ל, דרך סיווג בעלי החוליות השתנתה מאז הניסיונות החדשים הראשונים שנעשו מאז 1980, ולמרות שזה לא סיווג סופי, אנו הולכים להראות את הפילוגניה החדשה של החולייתנים הקיימים על פי מחקרים גנטיים עדכניים :
חוליות/קרניאטה
cyclostomata
מיקסיני (דג מכשפה)
היפרוארטיה (למרי)
gnathostomata
Chondrichthyes (דג סחוס)
טלאוסטומיה
Actinopterygii (דגי סנפיר גרמיים)
סרקופטרוגיי
Actinistia (Coelacanths)
ריפידיסטיה
דיפנומורפה (דג ריאות)
טטרפוד
דו-חיים (קרפדות, צפרדעים, סלמנדרות וקיציליאנים)
מי שפיר
סינפסידה
יונקים (יונקים)
Sauropsida
Lepidosauria (לטאות, נחשים, אמפיסבנידים וטואטרה)
ארקלוזאוריה
טסטודינים (צבים)
archosauria
קרוקודילים (תנינים)
עופות
אנו ממליצים על מאמרים מעניינים אחרים: