Tetrapods tiến hóa, đặc điểm, phân loại và phân loại



các tứ bội (Tetrapoda, trong tiếng Hy Lạp "bốn chân") bao gồm các động vật có bốn chi, mặc dù một số thành viên đã mất chúng. Đại diện hiện tại của họ là động vật lưỡng cư, sauropsids và động vật có vú.

Nhóm này đã tiến hóa khoảng 400 triệu năm trước, trong thời kỳ Devonia từ cá vây thùy. Hồ sơ hóa thạch có một loạt các đại diện đã tuyệt chủng làm sáng tỏ sự chuyển đổi từ nước sang đất liền.

Sự thay đổi môi trường này đã dẫn đến sự phát triển của sự thích nghi cho sự vận động, hô hấp, sinh sản và điều hòa nhiệt độ, chủ yếu là.

Chỉ số

  • 1 Nguồn gốc và sự tiến hóa
    • 1.1 Các tetrapods đến từ đâu??
  • 2 Thích ứng với cuộc sống trên trái đất
    • 2.1 Đầu máy trên trái đất
    • 2.2 Trao đổi khí
    • 2.3 Sinh sản
    • 2.4 Biến đổi môi trường
  • 3 Đặc điểm chung
  • 4 phân loại
  • 5 Phân loại
    • 5.1 Động vật lưỡng cư
    • 5.2 Bò sát
    • 5.3 Chim
    • 5,4 động vật có vú
  • 6 tài liệu tham khảo

Nguồn gốc và sự tiến hóa

Theo các bằng chứng, những con tetrapod đầu tiên xuất hiện vào cuối kỷ Devonia, khoảng 400 triệu năm trước. Do đó, sự xâm chiếm của môi trường trên cạn đã xảy ra khi lục địa vĩ đại phân chia thành hai: Laurasia và Gondwana.

Người ta tin rằng những con tetrapod đầu tiên là dạng thủy sinh có thể sử dụng các thành viên non nớt của chúng để di chuyển trên mặt đất và di chuyển đến vùng nước nông.

Sự kiện này đánh dấu sự khởi đầu của một bức xạ rộng lớn, bắt nguồn từ các dạng hoàn toàn trên mặt đất và với các chi đã hỗ trợ đủ để cho phép vận động trên mặt đất.

Các tetrapods đến từ đâu??

Các thành viên của tetrapods có nguồn gốc từ một dạng thủy sinh tổ tiên. Mặc dù vây của cá dường như không gần với các thành viên khớp nối của tetrapods, một tầm nhìn sâu hơn cho thấy rõ mối quan hệ tương đồng.

Ví dụ, hóa thạch Eusthenopteron Nó có một cẳng tay được hình thành bởi một humerus, tiếp theo là hai xương, bán kính và ulna. Các yếu tố này rõ ràng tương đồng với các chi của tetrapods hiện tại. Theo cùng một cách, họ có thể nhận ra các yếu tố được chia sẻ trong cổ tay.

Người ta suy đoán rằng Eusthenopteron Tôi có thể văng dưới đáy môi trường nước bằng vây của nó. Tuy nhiên, tôi không thể "đi bộ" như một động vật lưỡng cư (suy luận này được thực hiện nhờ vào giải phẫu của hóa thạch).

Một hóa thạch khác, Tiktaalik, Nó dường như phù hợp giữa một hình thức chuyển tiếp giữa vây thùy và tetrapods. Sinh vật này có thể sống ở vùng nước nông.

Các chi được hình thành rõ ràng là rõ ràng trong hóa thạch Acanthostega e Ichthyostega. Tuy nhiên, các thành viên của chi đầu tiên dường như không đủ mạnh để duy trì trọng lượng đầy đủ của con vật. Ngược lại, Ichthyostega nó dường như có thể di chuyển - mặc dù có một sự vụng về nhất định - trong môi trường hoàn toàn trên mặt đất.

Thích nghi với cuộc sống trên trái đất

Sự di chuyển của các tetrapod đầu tiên từ môi trường dưới nước lên mặt đất cho thấy một loạt các thay đổi căn bản theo điều kiện mà những động vật này phải nổ tung. Sự khác biệt giữa nước và đất rõ ràng hơn, chẳng hạn như nồng độ oxy.

Các tetrapod đầu tiên phải giải quyết một loạt nhược điểm, bao gồm: làm thế nào để di chuyển trong môi trường mật độ thấp hơn, cách thở ?, Làm thế nào để sinh sản bên ngoài nước?, Và cuối cùng, làm thế nào để đối phó với những biến động môi trường không có mặt trong nước, chẳng hạn như sự thay đổi nhiệt độ?

Tiếp theo, chúng tôi sẽ mô tả cách thức mà các tetrapod giải quyết những khó khăn này, phân tích các điều chỉnh cho phép chúng xâm chiếm các hệ sinh thái trên cạn hiệu quả:

Đầu máy trên trái đất

Nước là một môi trường dày đặc cung cấp đủ hỗ trợ cho sự vận động. Tuy nhiên, môi trường trên cạn ít đậm đặc hơn và đòi hỏi các cấu trúc chuyên biệt để di chuyển.

Vấn đề đầu tiên đã được giải quyết với sự phát triển của các thành viên cho phép sự di chuyển của động vật trên môi trường trên cạn và điều đó mang lại cho nhóm tên của chúng. Các tetrapod có một endoskeleton xương tạo thành bốn thành viên được xây dựng theo kế hoạch pentadactyly (năm ngón tay).

Bằng chứng cho thấy các thành viên của tetrapods tiến hóa từ vây cá, cùng với sự điều chỉnh các cơ xung quanh, cho phép con vật trồi lên khỏi mặt đất và đi lại hiệu quả.

Trao đổi khí

Nếu chúng ta tưởng tượng sự đi qua của nước đến trái đất, vấn đề trực quan nhất là chủ đề của hơi thở. Trong môi trường trên cạn, nồng độ oxy cao hơn khoảng 20 lần so với trong nước.

Các động vật thủy sinh có mang hoạt động rất tốt trong nước. Tuy nhiên, trong môi trường trên cạn, các cấu trúc này sụp đổ và không có khả năng trung gian trao đổi khí - cho dù lượng oxy có nhiều trên Trái đất.

Vì lý do này, tetrapod sống có cơ quan nội tạng chịu trách nhiệm trung gian các quá trình hô hấp. Những cơ quan này được gọi là phổi và là sự thích nghi cho cuộc sống trên cạn.

Một số động vật lưỡng cư, trong khi đó, có thể làm trung gian trao đổi khí bằng cách sử dụng lớp da duy nhất của chúng, rất mỏng và ẩm, là cơ quan hô hấp duy nhất. Trái ngược với các loài bò sát được phát triển bởi các loài bò sát, chim và động vật có vú, chúng bảo vệ và cho phép chúng sống trong môi trường khô ráo, ngăn ngừa hút ẩm tiềm năng.

Chim và bò sát thể hiện sự thích nghi bổ sung để ngăn ngừa hút ẩm. Chúng bao gồm việc sản xuất chất thải bán rắn với axit uric là chất thải nitơ. Tính năng này làm giảm mất nước.

Sinh sản

Tổ tiên, sinh sản là một hiện tượng liên quan đến môi trường nước. Trên thực tế, động vật lưỡng cư vẫn phụ thuộc vào nước để có thể sinh sản. Trứng của chúng có giá trị thấm qua màng thấm nước và sẽ khô nhanh nếu tiếp xúc với môi trường khô.

Ngoài ra, trứng của động vật lưỡng cư không phát triển thành phiên bản thu nhỏ của dạng trưởng thành. Sự phát triển xảy ra thông qua biến thái, trong đó trứng phát sinh ra một ấu trùng, trong hầu hết các trường hợp, thích nghi với đời sống thủy sinh và biểu hiện mang ngoài.

Ngược lại, các nhóm tetrapod còn lại - bò sát, chim và động vật có vú - đã phát triển một loạt các màng bảo vệ trứng. Sự thích nghi này giúp loại bỏ sự phụ thuộc vào sinh sản trong môi trường nước. Theo cách này, các nhóm được đề cập có vòng đời hoàn toàn trên mặt đất (với các ngoại lệ cụ thể của chúng).

Biến đổi môi trường

Các hệ sinh thái dưới nước tương đối ổn định về đặc điểm môi trường của chúng, đặc biệt là về nhiệt độ. Điều này không xảy ra trên trái đất, nơi nhiệt độ dao động trong suốt cả ngày và trong năm.

Các tetrapod đã giải quyết vấn đề này theo hai cách khác nhau. Chim và động vật có vú hội tụ phát triển nội nhũ. Quá trình này cho phép duy trì ổn định nhiệt độ môi trường, nhờ một số cơ chế sinh lý nhất định.

Tính năng này cho phép chim và động vật có vú xâm chiếm môi trường với nhiệt độ rất thấp.

Loài bò sát và động vật lưỡng cư đã giải quyết vấn đề theo một cách khác. Sự điều chỉnh nhiệt độ không phải là nội bộ và phụ thuộc vào sự thích nghi về hành vi hoặc đạo đức để duy trì nhiệt độ thích hợp.

Đặc điểm chung

Taxon Tetrapoda được đặc trưng bởi sự hiện diện của bốn chi, mặc dù một số thành viên của nó đã giảm hoặc vắng mặt (như rắn, caecilians và cá voi).

Chính thức, tetrapods được xác định bởi sự hiện diện của quiridio, một chi cơ bắp được xác định rõ ràng với các ngón tay trong phần cuối.

Định nghĩa của nhóm này đã là chủ đề tranh luận rộng rãi giữa các chuyên gia. Một số tác giả nghi ngờ rằng các đặc điểm "chân tay với ngón tay" là đủ để xác định tất cả các tetrapods.

Tiếp theo chúng tôi sẽ mô tả các đặc điểm nổi bật nhất của các đại diện sống của nhóm: lưỡng cư, bò sát, chim và động vật có vú.

Phân loại

  • Superreino: Eukaryota.
  • Vương quốc: Animalia.
  • Subrein: Eumetazoa.
  • Superfile: Cắt tử cung.
  • Phylum: Hợp âm.
  • Subphylum: Động vật có xương sống.
  • Infrafilo: Gnathostomata.
  • Siêu lớp: Tetrapoda.

Phân loại

Trong lịch sử, tetrapods đã được phân thành bốn loại: Amphactus, Reptilia, Chim và Mammalia.

Động vật lưỡng cư

Động vật lưỡng cư là động vật có bốn chi, mặc dù chúng có thể bị mất trong một số nhóm. Da mềm mại và thấm nước. Vòng đời của nó bao gồm các giai đoạn ấu trùng thủy sinh và các quốc gia trưởng thành sống trong môi trường trên cạn.

Họ có thể thở qua phổi và một số trường hợp ngoại lệ làm như vậy qua da. Ví dụ về động vật lưỡng cư là ếch, cóc, kỳ nhông và caecilians ít được biết đến.

Bò sát

Loài bò sát, như động vật lưỡng cư, thường có bốn thành viên, nhưng trong một số nhóm chúng đã bị giảm hoặc mất. Da dày và có vảy. Hơi thở xảy ra qua phổi. Trứng có vỏ và nhờ đó, sinh sản độc lập với nước.

Loài bò sát bao gồm rùa, thằn lằn và đồng minh, rắn, tuataras, cá sấu và khủng long đã tuyệt chủng.

Trong ánh sáng của chủ nghĩa clad, bò sát không phải là một nhóm tự nhiên, vì chúng là vật dị thường. Thuật ngữ sau dùng để chỉ các nhóm không chứa tất cả hậu duệ của tổ tiên chung gần đây nhất. Trong trường hợp của các loài bò sát, nhóm vẫn ở bên ngoài là lớp Aves.

Chim

Đặc điểm đặc biệt nhất của các loài chim là sự thay đổi các chi trên của chúng trong các cấu trúc chuyên dụng cho chuyến bay. Các lông được bao phủ bởi các loại lông khác nhau.

Chúng có phổi là cấu trúc để trao đổi khí, và chúng đã được sửa đổi để chuyến bay hoạt động hiệu quả - hãy nhớ rằng chuyến bay là một hoạt động cực kỳ đòi hỏi, từ quan điểm trao đổi chất. Ngoài ra, họ có thể điều chỉnh nhiệt độ cơ thể (nhiệt độ cơ thể).

Động vật có vú

Động vật có vú bao gồm một lớp rất không đồng nhất, về hình thức và cách sống của các thành viên. Họ đã tìm cách xâm chiếm môi trường trên cạn, dưới nước và thậm chí trên không.

Chúng được đặc trưng chủ yếu bởi sự hiện diện của tuyến vú và tóc. Hầu hết các động vật có vú có bốn chi, mặc dù trong một số nhóm chúng bị giảm mạnh, như trong trường hợp dưới dạng thủy sinh (cetaceans).

Giống như chim, chúng là sinh vật nội nhiệt, mặc dù tính năng này được phát triển bởi cả hai nhóm một cách độc lập.

Đại đa số là những người hoạt bát, ngụ ý rằng họ sinh ra một chàng trai trẻ năng động, thay vì đẻ trứng.

Tài liệu tham khảo

  1. Clack, J. A. (2012). Đạt được mặt bằng: nguồn gốc và sự phát triển của tetrapods. Nhà xuất bản Đại học Indiana.
  2. Curtis, H., & Barnes, N. S. (1994). Mời sinh học. Máy xay sinh tố.
  3. Hội trường, B. K. (Ed.). (2012). Homology: Cơ sở phân cấp của sinh học so sánh. Báo chí học thuật.
  4. Hickman, C. P., Roberts, L.S., Larson, A., Ober, W.C., & Garrison, C. (2001). Nguyên tắc tích hợp của động vật học. Đồi McGraw.
  5. Kardong, K. V. (2006). Động vật có xương sống: giải phẫu so sánh, chức năng, tiến hóa. Đồi McGraw.
  6. Kent, M. (2000). Sinh học tiên tiến. Nhà xuất bản Đại học Oxford.
  7. Losos, J. B. (2013). Hướng dẫn của Princeton về sự tiến hóa. Nhà xuất bản Đại học Princeton.
  8. Niedźwiedzki, G., Szrek, P., Narkiewicz, K., Narkiewicz, M., & Ahlberg, P. E. (2010). Đường mòn Tetrapod từ đầu thời Trung Cổ của Ba Lan. Thiên nhiên, 463(7277), 43.
  9. Vitt, L. J., & Caldwell, J. P. (2013). Herpetology: một sinh học giới thiệu của động vật lưỡng cư và bò sát. Báo chí học thuật.