ТЕТРАПОДИ: ЕВОЛУЦИЈА, КАРАКТЕРИСТИКЕ, КЛАСИФИКАЦИЈА - БИОЛОГИЈА - 2025

Тхе тетраподс (Тетрапода на грчком "четири ноге") чине животиње са четири уда, мада су неки чланови су изгубили их . Њени тренутни представници су водоземци, сауропсиди и сисари.

Ова група еволуирала је пре око 400 милиона година, у девонском периоду, од риба ребрастих ребара. Запис о фосилима има низ изумрлих представника који рађају прелазак из воде на копно.

Извор: Није наведен аутор читљив аутор. Матеусзица ~ цоммонсвики претпоставља (на основу тврдњи о ауторским правима). , путем Викимедиа Цоммонса

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

Порекло и еволуција

Према доказима, први тетраподи појављују се на крају девона, пре око 400 милиона година. Тако је дошло до колонизације земаљских средина када је велики континентални Пангеа подељен на две: Лауразија и Гондвана.

Сматра се да су први тетраподи водени облици који би се помоћу својих удова могли кретати по земљи и пловити у плитке воде.

Овај догађај означио је почетак опсежног зрачења, које је настало у потпуности земаљским облицима и удовима који су пружали довољну подршку да се омогући земаљска локомоција.

Одакле долазе тетраподи?

Припадници тетрапода потичу из древног воденог облика. Иако се чини да пераје рибе нису у уској вези са зглобним удовима тетрапода, дубљи поглед чини јасне хомологне односе.

На пример, фосилни Еустхеноптерон садржи подлактицу састављену од хумеруса, а затим две кости, полумјесец и улна. Ови елементи су јасно хомологни удовима модерних тетрапода. На исти начин препознају се дељени елементи на зглобу.

Нагађа се да би Еустхеноптерон могао испливати на дно водене средине својим перајама. Међутим, она није могла „ходати“ као водоземља (овај закључак је направљен захваљујући анатомији фосила).

Чини се да се други фосил, Тиктаалик, уклапа између прелазног облика између риба ребра и тетрапа. Овај организам је вероватно насељен плитком водом.

Добро формирани удови су видљиви на фосилима Ацантхостега и Ицхтхиостега. Међутим, чини се да припадници првог рода нису довољно јаки да подржавају сву тежину животиње. Супротно томе, чини се да ихтиостега може да се креће - мада неспретно - у потпуно земаљским срединама.

Прилагођавања за живот на копну

Мексички сиви вук

Кретање првих тетрапода из воденог окружења у земаљско укључује низ радикалних промена у погледу услова које су ове животиње морале да искористе. Разлике између воде и копна су више него очигледне, као што је концентрација кисеоника.

Први тетраподи су морали да реше низ проблема, укључујући: како се кретати у окружењу ниже густине? Како дисати? Како се размножавати ван воде? И на крају, како се носити са флуктуацијама у окружењу које нису да ли су присутни у води, као што су температурне разлике?

У наставку ћемо описати како су тетраподи решили ове потешкоће, анализирајући адаптације које су им омогућиле ефикасну колонизацију копнених екосистема:

Помицање на земљи

Камелеон

Вода је густа средина која пружа довољну подршку за кретање. Међутим, земаљско окружење је мање густо и за кретање су потребне специјализоване структуре.

Први проблем је решен развојем чланова који су дозвољавали кретање животиња на земаљском окружењу, а који је дао име групи. Тетраподи имају коштани ендоскелет који формира четири удова изграђена по плану пентадактилије (пет прстију).

Докази указују да су се удови тетрапода развили из пераја рибе, заједно са модификацијама околних мишића, омогућавајући животињи да се дигне са земље и ефикасно хода.

Размена гасова

Ако замислимо прелазак из воде у копно, најинтимитивнији проблем је питање дисања. У земаљским срединама концентрација кисеоника је око 20 пута већа него у води.

Водене животиње имају шкрге која врло добро делује у води. Међутим, у земаљским срединама, ове се структуре урушавају и нису у стању да посредују у размену гасова - без обзира колико обилних кисеоника има на земљи.

Из тог разлога, живи тетраподи имају унутрашње органе који су одговорни за посредовање респираторних процеса. Ови органи су познати као плућа и прилагођавају се земаљском животу.

Неки водоземци, с друге стране, могу посредовати у размени гасова користећи своју кожу као једини дисајни орган, који је веома танак и влажан. За разлику од интегритета које су створили гмизавци, птице и сисари, који су заштитни и омогућавају им да живе у сувом окружењу, спречавајући потенцијалну исушивање.

Птице и гмизавци излажу додатне адаптације да спријече исушивање. Они се састоје од производње получврстог отпада са мокраћном киселином као азотним отпадом. Ова функција смањује губитак воде.

Репродукција

Сродна репродукција је феномен повезан са воденим срединама. У ствари, водоземци су још увек зависни од воде да би се могли размножавати. Њихова јаја коштају мембрану која је пропусна за воду и која би се брзо осушила ако би била изложена сувом окружењу.

Такође, амфибијска јаја се не развијају у минијатурну верзију одраслог облика. Развој се одвија метаморфозом, при чему јаје даје плоду ларви која је у већини случајева прилагођена воденом животу и испољава спољне шкрге.

Насупрот томе, преостале групе тетрапода - гмизавци, птице и сисари - развиле су низ мембрана које штите јаје. Ова адаптација елиминира зависност репродукције од водене средине. На овај начин, поменуте групе имају тотално земаљске животне циклусе (са својим специфичним изузецима).

Варијације околине

Водени екосистеми су релативно константни у погледу својих карактеристика животне средине, посебно у погледу температуре. То се не догађа на земљи, где температуре флуктуирају током дана, и током целе године.

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

Ова карактеристика омогућава птицама и сисарима да колонизују околину са веома ниским температурама.

Гмизавци и водоземци ријешили су проблем на други начин. Регулација температуре није унутрашња и зависи од понашања или етолошких прилагођавања ради одржавања одговарајуће температуре.

Опште карактеристике

Азијски слон

Таксон Тетрапода карактерише присуство четири удова, мада су неки од његових чланова смањени или одсутни (попут змија, цецелија и китова).

Формално, тетраподи су дефинисани присуством киридијума, добро дефинисаног мишићног уда са прстима у терминалном делу.

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

У наставку ћемо описати најистакнутије карактеристике живих представника групе: водоземаца, гмизаваца, птица и сисара.

Таксономија

• Суперкингдом: Еукариота.
• Анималиа Кингдом.
• Субкингдом: Еуметазоа.
• Врхунски: Деутеростомија.
• Ивица: Цхордата.
• Субпхилум: Вертебрата.
• Инфрафил: Гнатхостомата.
• Суперкласа: Тетрапода.

Класификација

Историјски, тетраподи су класификовани у четири класе: Амфибија, Рептилија, Авес и Маммалиа.

Водоземци

Водоземце су животиње са четири удова, мада се у неким групама могу изгубити. Кожа је мека и пропусна за воду. Њихов животни циклус укључује стадију водених личинки, а одрасле фазе живе у земаљским срединама.

Они могу дисати кроз плућа, а неки изузеци то чине кроз кожу. Примери водоземаца су жабе, крастаче, саламандери и мање познати цаецилианс.

Рептили

Гмизавци, попут водоземаца, обично имају четири удова, али код неких група су смањени или изгубљени. Кожа је густа и имају љуске. Респирација се јавља кроз плућа. Јаја имају покров и захваљујући томе размножавање је независно од воде.

Гмазови укључују корњаче, гуштере и слично, змије, туатаре, крокодиле и сада изумрле диносаурусе.

У светлу кладизма, гмизавци нису природна група, пошто су парафилтични. Последњи израз односи се на групе које не садрже све потомке најновијег заједничког претка. У случају гмазова, група која је изостављена је класа Авес.

Птице

Најкарактеристичнија карактеристика птица је модификација њихових горњих удова у специјализованим структурама за лет. Покров је прекривен различитим врстама перја.

Имају плућа као структуру за размену гаса, која су модификована тако да је лет ефикасан - не заборавите да је лет са метаболичке тачке гледишта изузетно захтевна активност. Поред тога, способни су да регулишу телесну температуру (ендотерми).

Сисари

Сисари сачињавају врло хетерогену класу, у погледу форме и начина живота својих чланова. Успели су да колонизују копнено, водено, па чак и ваздушно окружење.

Карактерише их првенствено присуство млечних жлезда и длака. Већина сисара има четири удова, мада су код неких група снажно редуцирани, као у случају водених облика (китови).

Као и птице, они су ендотермични организми, мада су обе групе самостално развиле ову карактеристику.

Велика већина је живог порекла, што подразумева да рађају активно младиће, уместо да полажу јаја.

Референце

1. Цлацк, ЈА (2012). Оснаживање: порекло и еволуција тетрапода. Индиана Университи Пресс.
2. Цуртис, Х., Барнес, НС (1994). Позив на биологију. Мацмиллан.
3. Халл, БК (ур.). (2012). Хомологија: хијерархијска основа компаративне биологије. Академска штампа.
4. Хицкман, ЦП, Робертс, ЛС, Ларсон, А., Обер, ВЦ, & Гаррисон, Ц. (2001). Интегрисани принципи зоологије. МцГрав - Хилл.
5. Кардонг, КВ (2006). Вертебратес: упоредна анатомија, функција, еволуција. МцГрав-Хилл.
6. Кент, М. (2000). Напредна биологија. Окфорд Университи Пресс.
7. Лосос, ЈБ (2013). Принцетон водич за еволуцију. Принцетон Университи Пресс.
8. Ниедзвиедзки, Г., Сзрек, П., Наркиевицз, К., Наркиевицз, М., & Ахлберг, ПЕ (2010). Тетраподне стазе из раног средњовонског периода у Пољској. Природа, 463 (7277), 43.
9. Витт, Љ и Цалдвелл, ЈП (2013). Херпетологија: уводна биологија водоземаца и гмазова. Академска штампа.