Tetrapods evolution, egenskaper, taxonomi och klassificering



den tetrapoder (Tetrapoda, i grekiska "fyra ben") inkluderar djur med fyra lemmar, även om vissa medlemmar har förlorat dem. Deras nuvarande representanter är amfibier, sauropsider och däggdjur.

Denna grupp utvecklades ungefär 400 miljoner år sedan, i Devonian perioden från lobed finfish. Den fossila posten har en serie redan utdöda representanter som ger ljus övergången från vatten till land.

Denna förändring av miljön ledde till utvecklingen av anpassningar för lokomotion, andning, reproduktion och temperaturreglering, främst.

index

  • 1 Ursprung och utveckling
    • 1.1 Var kommer tetrapoderna från??
  • 2 Anpassningar för livet på jorden
    • 2.1 Lokomotion på jorden
    • 2.2 Gasutbyte
    • 2.3 Reproduktion
    • 2.4 Miljövariationer
  • 3 Allmänna egenskaper
  • 4 Taxonomy
  • 5 klassificering
    • 5.1 amfibier
    • 5.2 Reptiler
    • 5.3 Fåglar
    • 5.4 Däggdjur
  • 6 referenser

Ursprung och utveckling

Enligt bevisen uppträder de första tetrapoderna i slutet av Devonian, cirka 400 miljoner år sedan. Således uppstod koloniseringen av markmiljöer när den stora kontinenten Pangea splittrade sig i två: Laurasia och Gondwana.

Det antas att de första tetrapoderna var vattenformar som skulle kunna använda sina flyktiga medlemmar att flytta på marken och navigera till grunda vatten.

Denna händelse markerade början på en omfattande strålning, som härstammar helt i markform och med lemmar som gav tillräckligt med stöd för att tillåta en markbunden rörelse.

Var kommer tetrapoderna från??

Medlemmarna av tetrapoderna härstammar från en förfäderlig vattenform. Fastän fiskens fenor inte verkar vara mycket nära de ledade medlemmarna av tetrapoderna, visar en djupare syn de homologa relationerna.

Till exempel, den fossila eusthenopteron Den har en underarm som bildas av en humerus, följt av två ben, radie och ulna. Dessa element är tydligt homologa med extremiteterna hos de nuvarande tetrapoderna. På samma sätt kan de känna igen delade element i handleden.

Det spekuleras det eusthenopteron Jag kunde plaska i botten av vattenmiljön med dess fenor. Men jag kunde inte "gå" som en amfibie gör (denna inferens görs tack vare fossils anatomi).

En annan fossil, Tiktaalik, Det verkar passa mellan en form av övergång mellan lobed fenor och tetrapods. Denna organism levde troligen på grundvatten.

De välformade extremiteterna är uppenbara i fossilen Acanthostega och Ichthyostega. Men medlemmarna i det första släktet verkar inte vara tillräckligt starka för att bibehålla djurets fulla vikt. Däremot, Ichthyostega det verkar kunna flytta - om än med viss obekvämlighet - i helt markbundna miljöer.

Anpassningar för livet på jorden

Förflyttningen av de första tetrapoderna från en vattenmiljö till en terrestrisk en förutsätter en rad radikala förändringar vad gäller de förhållanden som dessa djur måste explodera. Skillnaderna mellan vatten och mark är mer än uppenbara, såsom koncentrationen av syre.

De första tetrapoder hade att lösa ett antal nackdelar, inklusive:?? Hur man navigerar i en miljö med lägre densitet andas, hur, hur, reproducera ur vattnet och slutligen, hur man handskas med fluktuerande miljöer som inte finns i vattnet, såsom temperaturvariationer?

Därefter kommer vi att beskriva hur tetrapoderna löste dessa svårigheter, analysera de anpassningar som gjorde det möjligt för dem att kolonisera effektivt terrestriska ekosystem:

Lokomotion på jorden

Vatten är en tät miljö som ger tillräckligt med stöd för framdrivning. Den terrestriska miljön är emellertid mindre tät och kräver specialiserade strukturer för rörelse.

Det första problemet löstes med utvecklingen av medlemmar som möjliggjorde djurs rörlighet över den markbundna miljön, och det ger gruppen deras namn. Tetrapoderna har en benendoskelett som bildar fyra medlemmar byggda under planen av pentadactyly (fem fingrar).

Bevis tyder på att medlemmar av tetrapoder utvecklats från fiskar, tillsammans med modifieringar av omgivande muskler, så att djuret kan stiga från marken och gå effektivt.

Gasutbyte

Om vi ​​föreställer oss vattenets passage till jorden, är det mest intuitiva problemet föremål för andning. I terrestriska miljöer är koncentrationen av syre cirka 20 gånger högre än i vatten.

Vattendjurna har gälar som fungerar väldigt bra i vattnet. Men i markbundna miljöer faller dessa strukturer och kan inte förmedla gasutbyte - oavsett hur mycket syre är på jorden.

Av denna anledning har levande tetrapoder inre organ som är ansvariga för mediating respiratoriska processer. Dessa organ är kända som lungor och är anpassningar för marklivet.

Vissa amfibier kan emellertid medföra gasutbyte med sin enda hud, som är mycket tunn och fuktig, som enda andningsorgan. I motsats till de tegument som utvecklats av reptiler, fåglar och däggdjur, som är skyddande och tillåter dem att leva i torra miljöer, förhindrar potentiell uttorkning.

Fåglar och reptiler uppvisar ytterligare anpassningar för att förhindra uttorkning. Dessa består av produktion av halvfast avfall med urinsyra som kväveavfall. Denna funktion minskar förlusten av vatten.

reproduktion

Ancestrally är reproduktion ett fenomen som är kopplat till vattenmiljöer. Faktum är att amfibier fortfarande är beroende av vatten för att kunna reproducera. Deras ägg kostar med ett membran som är genomträngligt för vatten och det skulle torka snabbt om det utsätts för en torr miljö.

Dessutom utvecklas inte ägg av amfibier till en miniatyrversion av den vuxna formen. Utvecklingen sker genom metamorfos, där ägget ger upphov till en larva som i de flesta fall är anpassad till vattenlevande liv och uppvisar yttre kullar.

Däremot har de återstående grupperna av tetrapoder - reptiler, fåglar och däggdjur - utvecklat en serie membran som skyddar ägget. Denna anpassning eliminerar beroende av reproduktion i vattenmiljön. På så sätt har de nämnda grupperna helt jordiska livscykler (med sina specifika undantag).

Miljövariationer

Akvatiska ekosystem är relativt konstanta med avseende på deras miljöegenskaper, särskilt i temperatur. Detta händer inte på jorden, där temperaturerna varierar under hela dagen och året.

Tetrapoderna löste detta problem på två olika sätt. Fåglar och däggdjur utvecklade konvergens endotermi. Denna process möjliggör en stabil miljötemperatur, tack vare vissa fysiologiska mekanismer.

Denna funktion gör att fåglar och däggdjur kan kolonisera miljöer med mycket låga temperaturer.

Reptiler och amfibier löste problemet på ett annat sätt. Temperaturreglering är inte intern och beror på beteendemässiga eller etologiska anpassningar för att upprätthålla en tillräcklig temperatur.

Allmänna egenskaper

Den Tetrapoda species kännetecknas av närvaron av fyra lemmar, även om vissa medlemmar besitter reducerad eller frånvarande (t.ex. ormar, caecilians och valar).

Formellt definieras tetrapoderna genom närvaron av quiridio, en väldefinierad muskelände med fingrar i terminaldelen.

Definitionen av denna grupp har varit föremål för bred debatt bland experterna. Vissa författare tvivlar på att egenskaperna "lemmar med fingrar" räcker för att definiera alla tetrapoder.

Nästa kommer vi att beskriva de mest framstående egenskaperna hos gruppens levande representanter: amfibier, reptiler, fåglar och däggdjur.

taxonomi

  • Superreino: Eukaryota.
  • Konungariket: Animalia.
  • Subrein: Eumetazoa.
  • Superfil: Deuterostomi.
  • Filum: Chordata.
  • Subphylum: Vertebrata.
  • Infrafilo: Gnathostomata.
  • Superklass: Tetrapoda.

klassificering

Historiskt har tetrapoder klassificerats i fyra klasser: Amphibia, Reptilia, Fåglar och Mammalia.

amfibie

Amfibier är djur med fyra lemmar, även om de kan gå vilse i vissa grupper. Huden är mjuk och permeabel för vatten. Dess livscykel omfattar akvatiska larvstadier, och vuxna stater lever i markbundna miljöer.

De kan andas genom lungorna, och vissa undantag gör det genom huden. Exempel på amfibier är grodor, paddor, salamandrar och de mindre kända caecilianserna.

reptiler

Reptiler, som amfibier, har vanligtvis fyra medlemmar, men i vissa grupper har de minskat eller förlorats. Huden är tjock och har skalor. Andning sker genom lungor. Äggen har ett lock och tack vare detta är reproduktionen oberoende av vattnet.

Reptiler inkluderar sköldpaddor, ödlor och allierade, ormar, tuatarer, krokodiler och de nu utdöda dinosaurerna.

I ljuset av kladism är reptiler inte en naturlig grupp, eftersom de är paraphyletiska. Den senare termen avser grupper som inte innehåller alla efterkommande av den senaste gemensamma förfader. När det gäller reptiler är gruppen som ligger på utsidan Aves klassen.

höns

Fåglarnas mest karakteristiska egenskap är modifieringen av deras övre lemmar i specialiserade strukturer för flygning. Tegumenten är täckt av olika typer av fjädrar.

De har lungor som strukturer för gasutbyte, och dessa har ändrats så att flygningen är effektiv - kom ihåg att flyg är en extremt krävande aktivitet, ur metabolisk synvinkel. Dessutom kan de reglera sin kroppstemperatur (endoterm).

däggdjur

Däggdjur utgör en mycket heterogen klass, vad gäller form och sätt att leva på sina medlemmar. De har lyckats kolonisera markbundna, akvatiska och jämna luftmiljöer.

De kännetecknas främst av närvaron av bröstkörtlar och hår. De flesta däggdjur har fyra lemmar, även om de i vissa grupper minskas kraftigt, som vid vattenlevande former (valar).

Liksom fåglar är de endoterma organismer, även om denna egenskap utvecklades av båda grupperna oberoende.

Den stora majoriteten är viviparous, vilket innebär att de föder en aktiv ung man istället för att lägga ägg.

referenser

  1. Clack, J.A. (2012). Gaining Ground: Urspårets ursprung och utveckling. Indiana University Press.
  2. Curtis, H., & Barnes, N. S. (1994). Inbjudan till biologi. Macmillan.
  3. Hall, B. K. (Ed.). (2012). Homologi: Den hierarkiska grunden för jämförande biologi. Academic Press.
  4. Hickman, C.P., Roberts, L.S., Larson, A., Ober, W.C., & Garrison, C. (2001). Integrerade zoologiska principer. McGraw-Hill.
  5. Kardong, K. V. (2006). Ryggradsdjur: jämförande anatomi, funktion, utveckling. McGraw-Hill.
  6. Kent, M. (2000). Avancerad biologi. Oxford University Press.
  7. Losos, J. B. (2013). Princeton guide till evolutionen. Princeton University Press.
  8. Niedźwiedzki, G., Szrek, P., Narkiewicz, K., Narkiewicz, M., & Ahlberg, P.E. (2010). Tetrapodspårvägar från den tidiga mitten av Devonian perioden i Polen. Nature, 463(7277), 43.
  9. Vitt, L.J., & Caldwell, J.P. (2013). Herpetology: en inledande biologi av amfibier och reptiler. Akademisk press.