Mugurkaulnieki, kas ir daļa no mugurkaulnieku klases, veido ļoti plašu un daudzveidīgu akordu dzīvnieku apakšfilu, kurā ir iekļauti visi dzīvnieki, kuriem ir kaulu sistēma ar mugurkaulu. Mēs aicinām jūs izlasīt šo rakstu, lai jūs uzzinātu mazliet vairāk par viņiem.
Kas ir mugurkaulnieki?
Kā jau teicām, tām ir mugurkauls un kauli, un šajā ģintī ir klasificētas aptuveni 69,276 XNUMX sugas, kas joprojām pastāv un ir zināmas, kā arī liels skaits fosiliju. Tātad klasifikācijā ir iekļauti pastāvošie dzīvnieki, dzīvnieki, kas mūsdienās ir izmiruši, un dzīvnieki, kas pastāvēja pirms tūkstošiem gadu.
Interesanti novērot, kā mugurkaulnieki ir izmantojuši evolūcijas procesa pielāgošanu, lai būtu efektīvāki un izdzīvotu vidē, ko varētu uzskatīt par ekstrēmu un neviesmīlīgu. Ir pierādīts, ka sākotnēji tie cēlušies no saldūdens biotopiem, bet ir spējuši attīstīties, lai pielāgotos dzīvei okeānā un uz sauszemes.
Mugurkaulnieki
Vārdam vertebrata, kas tiek lietots plašā nozīmē, ir tāda pati nozīme kā terminam craniata, un tas ietver tos dzīvniekus, kas klasificēti kā hagfish, kas ir tie, kuriem nav īstu skriemeļu.
Bet, ja termins vertebrata tiek lietots ierobežotā nozīmē, tas ir, attiecas tikai uz tiem dzīvniekiem, kuriem ir skriemeļi, ir jāizslēdz spārnzivis. Zinātnieki, kas pētījuši dzīvnieku ģenētiku, atklāja, ka dzīvnieki, kas ietilpst mugurkaulnieku grupā, lietojot šo terminu ierobežotā nozīmē, ir arī parafilētiski, jo tādi dzīvnieki kā nēģi, kas tiek klasificēti kā īsti mugurkaulnieki.
Tas ir tāpēc, ka nēģi ir īpaši radniecīgi zīdainim, nevis zīdainim, un ir pierādīts, ka tiem ir jaunāki priekšteči ar sārtām zivīm, nevis nēģiem, tāpēc tie būtu jāklasificē vienā grupā. Vertebrata ģints.
Faktiski nesenās fosilās pēdas apstiprina vajadzību iekļaut sārņus mugurkaulnieku ģintī, jo ir zinātniski spekulēts, ka šīs zivis ir to mugurkaulnieku pēcteči, kuriem nebija žokļa un kas, evolūcijas gaitā, zaudēts mugurkauls
Ja tā, nēģi būtu jādeklasificē no Cephalaspidomorphi klades, kas ir termins, ko izmanto, lai grupētu bezžokļu zivis, kas ir tieši saistītas ar gnatostomām.
Mugurkaulnieku raksturojums
Mugurkaulniekiem ir raksturīga divpusēja simetrija, galvaskauss kā smadzeņu aizsardzības līdzeklis un skrimšļains vai kaulains skelets, kas sastāv no metamerizētas aksiālās daļas, kas ir mugurkauls. Pēc zinātnieku domām, pašlaik ir no 50 000 līdz gandrīz 62 000 šīs ģints sugu.
Vidējos mugurkaulniekus raksturo tas, ka viņu ķermenis ir sadalīts trīs daļās: stumbrs, galva un aste; un stumbrs arī ir sadalīts divās daļās, kas ir krūšu kurvis un vēders. Turklāt ekstremitātes atkāpjas no stumbra, kas var būt nepāra, piemēram, nēģu gadījumā, un pāri, kā tas notiek pārējiem mugurkaulniekiem.
Embrionālajā fāzē viņiem ir notohords, kas kļūst par mugurkaulu, kad tie sasniedz pieaugušā fāzi.
Parasti galva ir ļoti diferencēta, un šajā ķermeņa daļā lielākā daļa nervu un maņu orgānu atrodas kopā. Mugurkaulnieku galvaskausa struktūras pārakmeņošanās vieglums ir bijis būtisks, lai mēs varētu izprast to evolūciju.
Embrionālās attīstības stadijās mugurkaulnieku ķermeņa audos veidojas spraugas jeb žaunu spraugas, kas ir tās, no kurām vēlāk veidojas zivju un citu jūras dzīvnieku žaunas, kā arī citas dažādas struktūras.
Jūras mugurkaulnieku skelets var sastāvēt no kauliem, būt skrimšļains un dažreiz ar eksoskeletu, kas sastāv no skeleta ādas veidojumiem.
Mugurkaulnieku anatomijai ir šādas raksturīgas iezīmes:
apvalks
Ādai ir ļoti būtiska nozīme mugurkaulnieku gadījumā, jo tas veic daudzās funkcijas, un tam var būt dažādas ragu atšķirības.
Zinātniskie pētījumi ir parādījuši, ka apvalkā var izdalīt dziedzerus ar sekrēcijas vai izvadīšanas funkcijām, aizsargājošu un sensoru struktūru veidojumus, kas spēj izolēt no vides un citus.
Apvalks sastāv no trim slāņiem: hipodermas, dermas un epidermas. Turklāt tur atrodas hromatofori jeb krāsojuma šūnas, tā ka pigmenta šūnas, kas atzarojas caur ādu, atrodas apvalkā.
Tagad āda satur divas svarīgas struktūras, proti, epidermu un dermālu:
epidermas struktūras
Tie ir dziedzeri, kurus sauc par fanerām, un atkarībā no tajos izstrādāto vielu klases tie var būt indīgi, kā tas ir vairākiem rāpuļiem, abiniekiem un zivīm; un piena dziedzeri, sviedri vai tauki zīdītājiem. Šīs parādības var atrast audos vai ragveida piedēkļos, kas atrodas ādā, piemēram, dažādiem putniem, zivīm un rāpuļiem.
Ir arī fanera, kas rada spalvas un knābjus, tāpat kā putniem, nagus un nagus; krēpes un nagi, kā tas notiek dažiem zīdītājiem, un arī ragi dzīvniekiem, piemēram, buļļiem vai antilopēm.
ādas struktūras
Tos var pasniegt dažādos veidos, starp tiem ir arī zvīņas zivīs; kaulainās plāksnes, kas redzamas dažu rāpuļu čaumalās, kurus šī iemesla dēļ sauc par bruņurupučiem, un ārkārtīgi stingrās zvīņas, kas atrodas krokodilu ādā; kā arī ragus, ko varam atrast atgremotājiem.
Lokomotora aparāti
Mugurkaulnieku lokomotorā sistēma pielāgojās tās sākotnējam mērķim, kas bija nodrošināt spēju peldēt, dot iespēju veikt vairākas darbības, ļaujot veikt sarežģītas kustības atbilstoši apstākļiem, ko uztver jutīgie orgāni.
Zivis, kuru biotops joprojām ir primitīvā dzīves vide, ir piedzīvojušas evolucionāras modifikācijas, parādoties spuru pārim, kas vēlāk evolūcijas procesā tika pārveidots par kvirīdiju vai pentadaktilas lokomotīves ekstremitātēm, tas ir, tām ir pieci pirksti. kad viņi sāka mainīt savu dzīvotni pret zemi.
Vēlāk tie kļuva par specializētiem pielāgojumiem, kā tas ir gadījumā ar primātu satverošajām rokām, kaķu nagiem vai spārniem, kas ļauj putniem uzturēties gaisā.
Asinsrites sistēma
Mugurkaulniekiem asinsrites sistēma ir paslēpta, un caur to skābeklis un barības vielas tiek transportētas uz dažādiem orgāniem, šūnām un audiem, kā tas notiek sarkano asins šūnu gadījumā, kas transportē skābekli caur hemoglobīnu. Tas sastāv no asinsrites un limfātiskās sistēmas.
Asinsrites sistēmas galvenā daļa ir sirds, ko veido kameras, atrioli, artērijas, venulas, vēnas un kapilāri. Zivju gadījumā ir sistēmiska un zaru ķēde.
Daudzu sauszemes mugurkaulnieku asinsrites sistēma ir dubultā, jo tai parasti ir vispārējās vai galvenās cirkulācijas veids un plaušu vai neliela asinsrite, kas nozīmē, ka venozās un arteriālās asinis nekad nesajaucas.
Zivju gadījumā sirds sastāv no divām kamerām – kambara un ātrija; abiniekiem un rāpuļiem tam ir divi ātriji un viens kambaris. Ar putniem un zīdītājiem sirds ir četrkameru, jo tā sastāv no diviem sirds kambariem un diviem ātrijiem, ko papildina virkne sirds vārstuļu.
Turklāt mugurkaulniekiem ir limfātiskā sistēma, kuras funkcija ir savākt intersticiālu šķidrumu.
Elpošanas aparāti
Attiecībā uz mugurkaulnieku elpošanas sistēmu ūdensdzīvniekiem tā ir žaunu tipa, tāpat kā ciklostomu, zivju un abinieku kāpuru gadījumā; savukārt sauszemes dzīvniekiem aparāts ir plaušu tipa; Turklāt dažiem ūdensdzīvniekiem un arī abiniekiem var būt divu veidu elpošana, proti, plaušu un caur ādu.
Žaunas veido pavedienu līdzīgu orgānu vai papildinājumu, tas ir, vaskularizētu lokšņu veidā, un var būt iekšējas vai ārējas atkarībā no tā, kur dzīvnieka ķermenī tās atrodas.
Viņu funkcija ir elpošana, un tie ir atbildīgi par gāzu apmaiņu ar ūdens vidi. Žaunām kā kopīga iezīme ir liela virsma, kas saskaras ar biotopu, un šajās struktūrās asins apgāde ir ļoti attīstīta, vairāk nekā citās ķermeņa vietās.
Putnu elpošanas aparāts ir ļoti efektīvs; Tas piegādā skābekli, kas nepieciešams, lai ražotu enerģiju, kas nepieciešama jūsu ķermenim, lai palielinātu pūles, kas tiek veiktas lidojuma laikā. Tās sistēma ir bronhiāla un saistīta ar gaisa maisiņiem, ko sauc par plaušām; Plaušas sastāv no lobulām un alveolām.
Nervu sistēma
Mugurkaulnieku nervu sistēma sastāv no centrālās nervu sistēmas, kas sastāv no smadzenēm un muguras smadzenēm; un perifērā nervu sistēma, ko veido daudzi gangliji un mugurkaula un mugurkaula tipa nervi.
Ir arī autonomā nervu sistēma, kas kontrolē iekšējos orgānus, ko sauc par simpātisko un parasimpātisko sistēmu. Tiek novērots, ka maņu orgāni un kustību funkcijas ir ļoti pilnveidotas un attīstītas.
Mēs atklāsim, ka mugurkaula nervi ir sadalīti dažādos muguras smadzeņu līmeņos, kas saistīti ar dažādiem orgāniem, dziedzeriem un muskuļiem. Tetrapodos kāju evolucionārās adaptācijas dēļ ir parādīti divi muguras smadzeņu sabiezējumi – jostas un kakla intumescences.
Jutekļus veido acis, kas atrodas sānu redzes kamerā, izņemot dažus primātus un putnus, kuros tas ir binokulārs; tangoreceptori, kas ietver zīdītāju taustes orgānus un sānu līniju, kas uztver ciklostomu, zivju un dažu ūdens abinieku spiediena viļņus.
https://www.youtube.com/watch?v=uQo9wZS2BC0
Tajā ietilpst arī dzirdes orgāni, kuriem tetrapodos ir iekšējā auss un vidusauss, ovāls un apaļš caurums, bungādiņas membrāna un kauliņu ķēde, kas ir atbildīgi par bungādiņas vibrācijas pārnešanu uz gliemezi vai gliemežnīcu. Vidusauss ir savienota ar rīkli ar Eistāhija cauruli.
Turklāt zīdītājiem ir ārējā auss, savukārt zivīm ir tikai iekšējā auss.
Sistēma endokrīno
Mugurkaulnieku endokrīnā sistēma ir ļoti attīstīta un pilnveidota evolūcijas procesa radīto pielāgojumu dēļ; Izmantojot hormonus, var regulēt daudzas organisma funkcijas.
Šo endokrīno sistēmu vada hipofīze un hipotalāms, kas ir struktūras, kas rada ziņojumus, atbrīvojot bioķīmiskas vielas, kas iedarbojas uz dzimumdziedzeriem, virsnieru dziedzeriem, aizkuņģa dziedzeri un daudziem citiem orgāniem.
Gremošanas sistēma
Mugurkaulnieku gremošanas sistēma ir spērusi milzīgus soļus evolūcijas procesā, sākot no pirmajām dzīvības formām, kas barojas, izmantojot filtrēšanas procesu, līdz pat makrofāgiem mugurkaulniekiem.
Tas prasījis pārbaudīt lielu skaitu evolūcijas adaptācijas procesu dažādās struktūrās, kas iejaucas gremošanas sistēmā — gan košļājamās, gan zobu, gan muskuļu, pat pašu iekšējo dobumu gadījumā, pat veidojot fermentatīvos komponentus, kas nepieciešami gremošanas sistēmā. ķermenim, lai veiktu gremošanas procesu.
Mugurkaulnieku gremošanas sistēmu veido mutes dobums, rīkle, barības vads, kuņģis, zarnas un tūpļa. Visas šīs organiskās struktūras ir saistītas ar citām blakus esošām dziedzeru struktūrām, piemēram, siekalu dziedzeriem, aizkuņģa dziedzeri un aknām.
Ar tetrapodiem gadās, ka to mutes dobums ir ārkārtīgi sarežģīts, jo tā iekšpusē ir izveidojusies palīgstruktūru grupa, piemēram, zobi, mēle, aukslējas un lūpas.
Kuņģis parasti ir strukturēts trīs apgabalos; Attiecībā uz dzīvniekiem, atgremotājiem, kuru uzturs, ņemot vērā pielāgošanos savai dzīvotnei, sastāv no zālēdāju uztura, tiem ir kuņģis, kas sastāv no četriem dobumiem.
Ar putniem gadās, ka to kuņģī var redzēt ķirbi un guzu, kam ir barības sasmalcināšanas funkcija, un barības vadā ir divertikuls jeb raža.
Zarnas ir struktūra, kas sastāv no šauras daļas, ko sauc par tievo zarnu, un citas struktūras, kas ir mazāka un plašāka, ko sauc par resno zarnu.
Tievā zarnā nonāk žults no aknām un aizkuņģa dziedzera sulas, kas veic proteolītisko funkciju, proti, caur tām tiek veikta olbaltumvielu hidrolīze, un šajā procesā tiek uzņemtas barības vielas. mikrovilli, kas atrodas tievajās zarnās. Zarnās tiek veikts ūdens absorbcijas process un rodas atkritumi vai izkārnījumi.
Sākumā primitīvie mugurkaulnieki barību saņēma caur filtrēšanas sistēmām, kuras vēlāk tika aizstātas ar citām sistēmām, kas attīstījās, pielāgojoties jaunajai dzīvotnei.
Tā rezultātā tika samazinātas tādas struktūras kā rīkles izmērs zīdītājiem un žaunu spraugu skaits zivīm.
Izņemot agnatānus, kas ir primitīvākie mugurkaulnieki, pārējo mugurkaulnieku pirmās divas žaunu arkas panāca pakāpeniskas adaptācijas evolūcijas procesu, līdz tie kļuva par žokļiem, kuriem izdevās specializēties barības uztveršanas procesā. Tādējādi gremošanas sistēma ir pilnīga.
Ekskrēcijas sistēma
Mugurkaulnieku ekskrēcijas aparātu veido nieru struktūra un dziedzeri, kas izvada sviedru. Šī ir ļoti specializēta sistēma, salīdzinot ar zemāko horda dzīvnieku sistēmu.
Izmantojot šīs augsti attīstītās struktūras, ir iespējams filtrēt iekšējos šķidrumus ķermeņa ārējā vidē, vienlaikus saglabājot visu šķidrumu līdzsvaru organismā un palīdzot regulēt dzīvnieku ķermeņa temperatūru.
Pavairošana
Mugurkaulnieku vairošanās forma parasti ir seksuāla. Izņēmums ir dažas zivis, kas dzimušas ar hermafrodītiem, proti, tām vienlaikus ir vīriešu un sieviešu reproduktīvie orgāni.
Kā jau minējām, vispārējais noteikums ir tāds, ka reprodukcija ir seksuāla, iejaucoties diviem vienas sugas, bet dažādu dzimumu dzīvniekiem, vai nu ar iekšējo vai ārējo apaugļošanu, gan dzīvdzemdību reproduktīvo dzīvnieku, gan olnīcu vaislas gadījumā. dzīvnieki.
Zīdītāju gadījumā ir vislielākā sarežģītība, jo tas prasa, lai embrijs attīstītos apaugļotās mātes iekšienē un saņemtu barību caur placentu, tiem zīdītājiem, kas ir placentas vai marsupial, zīdītājiem. marsupial zīdītāju gadījums.
Kad zīdītāju pēcnācēji ir piedzimuši, barības padeve notiek caur pienu, ko mātes izdala caur piena dziedzeriem.
Evolūcijas vēsture
Mugurkaulnieku izcelsme ir kembrija laikmetā, paleozoja sākumā, kas bija ārkārtējs pārmaiņu laikmets, tajā pašā laikā, kad radās arī daudzu citu veidu dzīvās būtnes.
Vecākais zināmais mugurkaulnieks ir Haikouichthys, kura fosilijas vecums ir datēts ar 525 miljoniem gadu. Šīs Mugurkaulnieki tie ļoti līdzinājās pašreizējai zīdaiņu klasei, jo tiem trūka žokļu vai agnathus, un gan to skelets, gan galvaskauss bija skrimšļa tipa.
Vēl viens ļoti vecs mugurkaulnieks ir Myllokunmingia, kura fosilija liecina, ka tai bija ļoti līdzīgas īpašības. Abas fosilijas tika atrastas Čendzjanā, Ķīnā.
Agrākās žokļu zivis, gnatostomas, parādījās ordovikā, un tās ļoti veiksmīgi vairojās devona laikmetā, tāpēc šo periodu sauc par zivju laikmetu.
Bet arī tajā pašā periodā daudzi senie agnatāni pazuda un parādījās labirintodonti, kas bija dzīvnieki evolūcijas pārejas posmā, jo tie atradās pusceļā starp zivīm un abiniekiem.
Rāpuļu vecāki uzsprāga uz zemes nākamajā laikmetā vai periodā, kas bija karbons. Saskaņā ar veiktajiem pētījumiem atklājās, ka anapsīdu un sinapsīdu rāpuļi bija tie, kas bija plaši izplatīti Permas periodā, tuvojoties paleozoja beigu fāzei, bet diapsīdi bija mugurkaulnieki, kas dominēja mezozoja laikā.
Dinozauri uzņēma juras perioda putnus. Bet dinozauru izzušana krīta perioda beigās veicināja zīdītāju savairošanos.
Saskaņā ar pētījumu rezultātiem zīdītāji bija adaptīvās evolūcijas rezultāts, kas ilgu laiku tika izstrādāts no sinapsīdu rāpuļiem, bet kas mezozoja stadijā bija palikuši atstumtā plaknē.
Esošo sugu skaits
Mūsu aprakstīto mugurkaulnieku sugu skaitu var iedalīt tetrapodos un zivīs. Pēc zinātnieku domām, šobrīd kopumā iespējams aprakstīt 66,178 XNUMX sugas, taču tas nenozīmē, ka tās ir vai ir bijušas vienīgās, kas eksistē vai pastāvēs, jo jāatceras, ka evolūcija nav beigusies un norisinās evolūcijas process, ko tas var Var gadīties, ka nākotnē parādīsies jaunas sugas.
Lai sniegtu priekšstatu, nav datu par aprēķināto mugurkaulnieku sugu skaitu, kurām nav žokļu, bet kopā ar zivīm tiek lēsts, ka to ir aptuveni 33.000 33.178; savukārt starp dzīvniekiem, kuriem ir žoklis, tostarp abiniekiem, rāpuļiem, putniem un zīdītājiem, tiek lēsts, ka ir aptuveni XNUMX XNUMX sugas.
Tradicionālā Linnē klasifikācija
Mugurkaulniekus jau gadsimtu tradicionāli klasificē desmit dzīvo būtņu klasēs, kuras zinātnieki ir grupējuši šādi:
Mugurkaulnieku apakšfila
Agnatha superclass (bez žokļu)
Cephalaspidomorphi klase
Hiperoartijas klase (lamreys)
Klase Myxini (vilnas zivs)
Superklase Gnathostomata (ar žokļiem)
Placodermi klase
Chondrichthyes (haizivis, rajas un citas skrimšļzivis)
Acanthodii klase
Kaulu zivju (Osteichthyes) klase
Superklases tetrapoda (ar četrām ekstremitātēm)
Abinieku klase (abinieki)
Reptilia klase (rāpuļi)
Aves klase (putni)
Mammalia klase (zīdītāji)
kladistiskā klasifikācija
Taču pētījumi, kas balstīti uz kladistiskās klasifikācijas metodēm, kas tika veikti kopš 80. gadiem, ir radījuši lielas izmaiņas mugurkaulnieku klasifikācijā. Lai gan zinātniskās debates turpinās un nākotnē veiktās klasifikācijas nevar uzskatīt par pārliecinošām.
Iepriekšminēto zinātnisko izmaiņu dēļ mugurkaulnieku klasifikācijas veids ir mainījies kopš pirmajiem jaunajiem mēģinājumiem kopš 1980. gada, un, lai gan tā nav galīga klasifikācija, mēs parādīsim esošo mugurkaulnieku jauno filoģenēzi saskaņā ar jaunākajiem ģenētiskajiem pētījumiem. :
Mugurkaulnieki/Craniata
ciklostomata
Myxini (raganu zivs)
Hiperoartija (nēri)
gnathostomata
Chondrichthyes (skrimšļa zivis)
Teleostomija
Actinopterygii (kaulainas ray-spuras zivis)
Sarcopterygii
Aktīnistija (coelacanths)
ripidistveidīgās
Dipnomorpha (plaušu zivs)
tetrapods
Abinieki (krupji, vardes, salamandras un caecilians)
amnija
sinapsīda
Zīdītāji (zīdītāji)
Sauropsida
Lepidozaūrija (ķirzakas, čūskas, amfisbenīdi un tuatara)
Arhellozaūrija
Testudines (bruņurupuči)
arhozaūrija
Krokodili (krokodili)
Aves
Mēs iesakām šos citus interesantus rakstus:
- Jūras dzīvnieki
- Sauszemes dzīvnieki
- Lauksaimniecības dzīvnieki