Tetrapods evolusjon, egenskaper, taksonomi og klassifisering

den tetrapods (Tetrapoda, i greske "fire ben") inkluderer dyr med fire lemmer, selv om enkelte medlemmer har mistet dem. Deres nåværende representanter er amfibier, sauropsider og pattedyr.

Denne gruppen utviklet seg for rundt 400 millioner år siden, i Devonian perioden fra lobed finfish. Den fossile posten har en rekke allerede utdøde representanter som gir lys overgangen fra vann til land.

Denne forandringen av miljøet førte til utviklingen av tilpasninger for lokomotion, respirasjon, reproduksjon og regulering av temperatur, hovedsakelig.

index

• 1 Opprinnelse og evolusjon
  • 1.1 Hvor kommer tetrapodene fra??
• 2 Tilpasninger for livet på jorden
  • 2.1 Lokasjon på jorden
  • 2.2 Gassveksling
  • 2.3 Reproduksjon
  • 2.4 Miljøvarianter
• 3 Generelle egenskaper
• 4 Taksonomi
• 5 Klassifisering
  • 5.1 amfibier
  • 5.2 Reptiler
  • 5.3 fugler
  • 5.4 Dyr
• 6 Referanser

Opprinnelse og evolusjon

Ifølge bevisene, vises de første tetrapodene på slutten av Devonian, for rundt 400 millioner år siden. Dermed oppstod koloniseringen av terrestriske miljøer da det store kontinentet Pangea fragmenterte i to: Laurasia og Gondwana.

Det antas at de første tetrapodene var akvatiske former som kunne bruke sine fledgling medlemmer til å bevege seg på bakken og navigere til grunne farvann.

Denne hendelsen markerte begynnelsen på en omfattende stråling, som stammer fra helt jordiske former og med lemmer som ga tilstrekkelig støtte for å tillate en terrestrisk bevegelse.

Hvor kommer tetrapodene fra??

Medlemmene av tetrapodene stammer fra en forfedret akvatisk form. Selv om fiskens finner ikke synes å ligge svært nær leddene i tetrapodene, viser en dypere syn de homologe forholdene.

For eksempel, den fossile eusthenopteron Den har en underarm dannet av humerus, etterfulgt av to bein, radius og ulna. Disse elementene er tydelig homologe til ekstremiteter av de nåværende tetrapodene. På samme måte kan de gjenkjenne delte elementer i håndleddet.

Det er spekulert det eusthenopteron Jeg kunne plaske på bunnen av vannmiljøet med sine finner. Imidlertid kunne jeg ikke "gå" som en amfibie gjør (denne innledningen er laget takket være fossils anatomi).

En annen fossil, tiktaalik, Det ser ut til å passe mellom en form for overgang mellom lobed finner og tetrapods. Denne organismen har sannsynligvis bebodd grunt vann.

De godt formede lemmer er tydelige i fossilen Acanthostega og Ichthyostega. Men medlemmer av den første typen synes ikke å være sterk nok til å holde all vekten av dyret. I kontrast, Ichthyostega det ser ut til å være i stand til å bevege seg - om enn med en viss plagsomhet - i helt jordbaserte omgivelser.

Tilpasninger for livet på jorden

Bevegelsen av de første tetrapodene fra et akvatisk miljø til en jordbasert en antar en rekke radikale forandringer så langt som betingelsene som disse dyrene måtte eksplodere. Forskjellene mellom vann og land er mer enn åpenbare, for eksempel oksygenkonsentrasjonen.

De første tetrapodene måtte løse en rekke ulemper, blant annet: hvordan man beveger seg i et miljø med lavere tetthet, hvordan å puste?, Hvordan å reprodusere utenfor vannet? Og endelig hvordan å håndtere miljømessige svingninger som ikke finnes i vannet, som temperaturvariasjoner?

Deretter skal vi beskrive hvordan tetrapodene løste disse vanskelighetene, analysere tilpasningene som tillot dem å kolonisere effektivt terrestriske økosystemer:

Lokasjon på jorden

Vann er et tett miljø som gir tilstrekkelig støtte til lokomotiv. Det terrestriske miljøet er imidlertid mindre tett og krever spesialiserte strukturer for bevegelse.

Det første problemet ble løst med utviklingen av medlemmer som tillot bevegelse av dyr over det terrestriske miljøet, og det gir gruppen deres navn. Tetrapodene har et bein endoskelett som danner fire medlemmer bygget under planen pentadactyly (fem fingre).

Bevis foreslår at medlemmer av tetrapoder utviklet seg fra finner av fisk, sammen med modifikasjoner av omgivende muskler, slik at dyret kan stige fra bakken og gå effektivt.

Gassutveksling

Hvis vi tenker oss passering av vann til land, er det mest intuitive problem spørsmålet om å puste. I terrestriske miljøer er konsentrasjonen av oksygen omtrent 20 ganger høyere enn i vann.

Vanndyrene har gjær som fungerer veldig godt i vannet. Men i jordbaserte omgivelser kolliderer disse strukturene og er ikke i stand til å formidle gassutveksling - uansett hvor mye oksygen er på jorden.

Av denne grunn har levende tetrapoder interne organer som er ansvarlige for mediating respiratoriske prosesser. Disse organene er kjent som lunger og er tilpasninger for terrestrisk liv.

Noen amfibier, i mellomtiden, kan formidle gassveksling med sin eneste hud, som er veldig tynn og fuktig, som det eneste åndedrettsorganet. I motsetning til tegumentene utviklet av reptiler, fugler og pattedyr, som er beskyttende og tillater dem å leve i tørre omgivelser, forhindrer potensiell uttørking.

Fugler og reptiler viser ytterligere tilpasninger for å forhindre uttørking. Disse består av produksjon av halvfast avfall med urinsyre som nitrogenholdig avfall. Denne funksjonen reduserer tapet av vann.

reproduksjon

Forfedre er reproduksjon et fenomen knyttet til vannmiljøer. Faktisk er amfibier fortsatt avhengig av vann for å kunne reproducere. Egg kostnaden med en membran som er gjennomtrengelig for vann og raskt å tørke opp hvis de utsettes for en tørr omgivelse.

I tillegg utvikler eggene av amfibier ikke til en miniatyrversjon av voksenformen. Utviklingen skjer gjennom metamorfose, hvor egget gir opphav til en larve som i de fleste tilfeller er tilpasset vannlevende liv og viser utvendige gyllene.

Derimot har de resterende gruppene av tetrapoder - reptiler, fugler og pattedyr - utviklet en rekke membraner som beskytter egget. Denne tilpasningen eliminerer avhengigheten av reproduksjon i vannmiljøet. På denne måten har de nevnte gruppene helt jordiske livssykluser (med sine spesifikke unntak).

Miljøvariasjoner

Akvatiske økosystemer er relativt konstante i forhold til deres miljøegenskaper, spesielt i temperatur. Dette skjer ikke på jorden, der temperaturen svinger hele dagen og året.

Tetrapodene løste dette problemet på to forskjellige måter. Fugler og pattedyr konvergent utviklet endotermi. Denne prosessen gjør det mulig å opprettholde miljøtemperaturen, takket være visse fysiologiske mekanismer.

Denne funksjonen tillater fugler og pattedyr å kolonisere miljøer med svært lave temperaturer.

Reptiler og amfibier løste problemet på en annen måte. Reguleringen av temperaturen er ikke intern og avhenger av atferdsmessige eller etologiske tilpasninger for å opprettholde en tilstrekkelig temperatur.

Generelle egenskaper

Tetrapoda-taxonet er preget av tilstedeværelsen av fire lemmer, selv om noen av medlemmene har redusert eller fraværende (som slanger, kål og hvaler).

Formelt defineres tetrapodene av nærværet av quiridio, et veldefinert muskulært lem med fingre i terminaldelen.

Definisjonen av denne gruppen har vært gjenstand for bred debatt blant ekspertene. Noen forfattere tviler på at egenskapene "lemmer med fingre" er nok til å definere alle tetrapoder.

Neste vil vi beskrive de mest fremragende egenskapene til gruppens levende representanter: amfibier, reptiler, fugler og pattedyr.

taksonomi

• Superreino: Eukaryota.
• Kongerike: Animalia.
• Subrein: Eumetazoa.
• Superfile: Deuterostomi.
• Filum: Chordata.
• Subphylum: Vertebrata.
• Infrafilo: Gnathostomata.
• Superklasse: Tetrapoda.

klassifisering

Historisk sett har tetrapoder blitt klassifisert i fire klasser: Amphibia, Reptilia, Birds and Mammalia.

amfibier

Amfibier er dyr med fire lemmer, selv om de kan gå tapt i noen grupper. Huden er myk og gjennomtrengelig for vann. Dens livssyklus omfatter akvatiske larvstadier, og voksne stater lever i terrestriske miljøer.

De kan puste gjennom lungene, og noen unntak gjør det gjennom huden. Eksempler på amfibier er frosker, padder, salamandere og de mindre kjente caecilians.

reptiler

Reptiler, som amfibier, har vanligvis fire medlemmer, men i noen grupper har de blitt redusert eller tapt. Huden er tykk og har skalaer. Puste oppstår gjennom lunger. Eggene har et deksel, og derfor er reproduksjonen uavhengig av vannet.

Reptiler inkluderer skilpadder, øgler og allierte, slanger, tuatarer, krokodiller og de nå utdøde dinosaurene.

I lys av cladism er reptiler ikke en naturlig gruppe, siden de er paraphyletic. Sistnevnte begrepet refererer til grupper som ikke inneholder alle etterkommere av den siste vanlige forfederen. Når det gjelder reptiler, er gruppen som ligger på utsiden, Aves-klassen.

fjærkre

Den mest karakteristiske egenskapen til fugler er modifikasjonen av deres øvre lemmer i spesialiserte strukturer for fly. Tegumentet er dekket av forskjellige typer fjær.

De har lunger som strukturer for gassutveksling, og disse har blitt modifisert slik at flyet er effektivt - husk at fly er en ekstremt krevende aktivitet, fra metabolsk synspunkt. I tillegg er de i stand til å regulere kroppstemperaturen (endotermene).

pattedyr

Pattedyr består av en veldig heterogen klasse, når det gjelder form og livsstil for sine medlemmer. De har klart å kolonisere jordbaserte, akvatiske og jevne luftmiljøer.

De er preget av tilstedeværelse av brystkjertler og hår. De fleste pattedyr har fire lemmer, men i noen grupper blir de sterkt redusert, som i tilfeller av akvatiske former (hvaler).

Som fugler er de endoterme organismer, selv om denne funksjonen ble utviklet av begge grupper uavhengig.

De aller fleste er viviparous, noe som innebærer at de føder en aktiv ung mann, i stedet for å legge egg.

referanser

1. Clack, J.A. (2012). Oppnå bakken: Opprinnelsen og utviklingen av tetrapoder. Indiana University Press.
2. Curtis, H., & Barnes, N. S. (1994). Invitasjon til biologi. Macmillan.
3. Hall, B. K. (red.). (2012). Homologi: Det hierarkiske grunnlaget for komparativ biologi. Academic Press.
4. Hickman, C. P., Roberts, L.S., Larson, A., Ober, W.C., & Garrison, C. (2001). Integrerte prinsipper for zoologi. McGraw-Hill.
5. Kardong, K. V. (2006). Vertebrater: komparativ anatomi, funksjon, evolusjon. McGraw-Hill.
6. Kent, M. (2000). Avansert biologi. Oxford University Press.
7. Losos, J. B. (2013). Princeton guide til evolusjon. Princeton University Press.
8. Niedźwiedzki, G., Szrek, P., Narkiewicz, K., Narkiewicz, M., & Ahlberg, P. E. (2010). Tetrapod sporbaner fra den tidlige midt-Devonian perioden i Polen. natur, 463(7277), 43.
9. Vitt, L.J., og Caldwell, J.P. (2013). Herpetology: en innledende biologi av amfibier og reptiler. Akademisk presse.