TETRAPODLAR: EVRIM, ÖZELLIKLER, SINIFLANDIRMA - BIYOLOJI - 2025

Dörtayaklılarda bazı üyeler kaybetmiş olsa da (Yunanca Tetrapodlar "dört ayağı"), dört uzuvları hayvanları kapsar onları . Şu anki temsilcileri amfibiler, sauropsidler ve memelilerdir.

Bu grup, yaklaşık 400 milyon yıl önce, Devoniyen döneminde lob kanatlı balıklardan evrimleşti. Fosil kayıtları, sudan karaya geçişi doğuran bir dizi soyu tükenmiş temsilciye sahiptir.

Kaynak: Makine tarafından okunabilen yazar sağlanmadı. Mateuszica ~ commonswiki varsayıldı (telif hakkı iddialarına dayanarak). , Wikimedia Commons aracılığıyla

Bu ortam değişikliği, esas olarak hareket, solunum, üreme ve sıcaklık regülasyonu için adaptasyonların geliştirilmesine yol açtı.

Kökeni ve evrim

Kanıtlara göre, ilk dörtayaklılar, yaklaşık 400 milyon yıl önce, Devoniyen'in sonunda ortaya çıkıyor. Böylece, karasal ortamların kolonizasyonu, büyük Pangaea kıtası ikiye bölündüğünde meydana geldi: Laurasia ve Gondwana.

İlk dörtayaklıların, yeni doğan uzuvlarını yerde hareket etmek ve sığ sularda gezinmek için kullanabilecek su formları olduğuna inanılıyor.

Bu olay, tamamen karasal formlardan kaynaklanan ve karasal hareketliliğe izin vermek için yeterli desteği sağlayan uzuvları olan kapsamlı bir radyasyonun başlangıcına işaret ediyordu.

Tetrapodlar nereden geliyor?

Tetrapodların üyeleri eski bir su formundan kaynaklanıyordu. Balık yüzgeçleri, dört ayaklıların eklemli uzuvlarıyla yakından ilişkili görünmese de, daha derin bir bakış, homolog ilişkileri netleştirir.

Örneğin, Eusthenopteron fosili, bir humerustan oluşan bir önkol ve onu izleyen iki kemik, radius ve ulnadan oluşan bir ön kola sahiptir. Bu unsurlar, modern dörtayaklıların uzuvlarına açıkça benzerdir. Aynı şekilde, paylaşılan öğeler bilekte tanınır.

Eusthenopteron'un yüzgeçleri ile su ortamının dibine sıçrayabileceği tahmin ediliyor. Ancak bir amfibi gibi "yürüyemez" (bu çıkarım fosillerin anatomisi sayesinde yapılmıştır).

Başka bir fosil olan Tiktaalik, loblu yüzgeçli balıklar ve dörtayaklılar arasındaki bir geçiş formu arasına sığıyor gibi görünüyor. Bu organizma muhtemelen sığ suda yaşıyordu.

İyi şekillendirilmiş uzuvlar, Acanthostega ve Ichthyostega fosillerinde belirgindir. Bununla birlikte, birinci cinsin üyeleri, hayvanın tüm ağırlığını taşıyacak kadar güçlü görünmemektedir. Aksine, Ichthyostega tamamen karasal ortamlarda - beceriksiz de olsa - hareket edebiliyor gibi görünüyor.

Karadaki yaşam için uyarlamalar

Meksikalı gri kurt

İlk tetrapodların su ortamından karasal olana hareketi, bu hayvanların istismar etmesi gereken koşullar açısından bir dizi radikal değişiklik olduğunu varsayar. Oksijen konsantrasyonu gibi su ve kara arasındaki farklar çok aşikar.

İlk dört ayaklılar, aralarında bir dizi sorunu çözmek zorunda kaldı: daha düşük yoğunluklu bir ortamda nasıl hareket edilir, nasıl nefes alınır, su dışında nasıl çoğalır ve son olarak, çevredeki dalgalanmalarla nasıl başa çıkılır? sıcaklık değişimleri gibi suda mevcutlar mı?

Aşağıda, tetrapodların bu zorlukları nasıl çözdüklerini, karasal ekosistemleri etkili bir şekilde kolonize etmelerine izin veren uyarlamaları analiz edeceğiz:

Dünya üzerinde hareket

Bukalemun

Su, hareket için yeterli desteği sağlayan yoğun bir ortamdır. Bununla birlikte, karasal ortam daha az yoğundur ve hareket için özel yapılar gerektirir.

İlk sorun, hayvanların karasal ortamda hareket etmesine izin veren ve gruba ismini veren üyelerin gelişmesiyle çözüldü. Tetrapodlar, pentadactyly planı (beş parmak) altında inşa edilmiş dört uzuv oluşturan kemikli bir iç iskelete sahiptir.

Kanıtlar, tetrapod uzuvlarının balıkların yüzgeçlerinden evrimleştiğini ve çevredeki kaslarda yapılan değişikliklerin hayvanın yerden yükselmesine ve verimli bir şekilde yürümesine izin verdiğini göstermektedir.

Gaz takası

Sudan karaya geçişi hayal edersek, en sezgisel sorun nefes alma sorunudur. Karasal ortamlarda, oksijen konsantrasyonu sudan yaklaşık 20 kat daha yüksektir.

Su hayvanlarının suda çok iyi çalışan solungaçları vardır. Bununla birlikte, karasal ortamlarda, bu yapılar çöker ve yeryüzünde ne kadar oksijen bol olursa olsun, gaz değişimine aracılık edemezler.

Bu nedenle, canlı tetrapodların solunum süreçlerine aracılık etmekten sorumlu iç organları vardır. Bu organlar akciğerler olarak bilinir ve karasal yaşam için uyarlamalardır.

Öte yandan bazı amfibiler, çok ince ve nemli olan tek solunum organı olarak derilerini kullanarak gaz alışverişine aracılık edebilirler. Sürüngenlerin, kuşların ve memelilerin geliştirdiği bütünleşmelerin aksine koruyucu olan ve kuru ortamlarda yaşamalarına izin veren, olası kurumaları önleyen.

Kuşlar ve sürüngenler kurumayı önlemek için ek adaptasyonlar sergiler. Bunlar, azot atığı olarak ürik asit ile yarı katı atıkların üretilmesinden oluşur. Bu özellik su kaybını azaltır.

üreme

Atalara göre üreme, su ortamlarıyla bağlantılı bir olgudur. Aslında, amfibiler üremek için hala suya bağımlıdır. Yumurtaları su geçiren ve kuru bir ortama maruz kaldıklarında çabuk kuruyan bir zara sahiptir.

Ayrıca, amfibi yumurtaları, yetişkin formunun minyatür bir versiyonuna dönüşmez. Gelişim, yumurtanın çoğu durumda sucul yaşama adapte olan ve dış solungaçları sergileyen bir larvaya yol açtığı metamorfoz yoluyla gerçekleşir.

Buna karşılık, geri kalan tetrapod grupları - sürüngenler, kuşlar ve memeliler - yumurtayı koruyan bir dizi zar geliştirmiştir. Bu adaptasyon üremenin su ortamına bağımlılığını ortadan kaldırır. Bu şekilde, bahsedilen gruplar tamamen karasal yaşam döngülerine sahiptir (kendi özel istisnaları ile).

Çevresel varyasyonlar

Sucul ekosistemler, özellikle sıcaklık açısından çevresel özellikleri bakımından nispeten sabittir. Bu, sıcaklıkların gün boyunca ve yıl boyunca dalgalandığı yeryüzünde olmaz.

Dört ayaklılar bu sorunu iki farklı yoldan çözdüler. Kuşlar ve memeliler yakınsak endotermi geliştirdiler. Bu süreç, belirli fizyolojik mekanizmalar sayesinde ortam sıcaklığının sabit tutulmasını sağlar.

Bu özellik, kuşların ve memelilerin çok düşük sıcaklıklara sahip ortamları kolonileştirmesine izin verir.

Sürüngenler ve amfibiler sorunu başka bir şekilde çözdü. Sıcaklık düzenlemesi dahili değildir ve yeterli bir sıcaklığı korumak için davranışsal veya etolojik uyarlamalara bağlıdırlar.

Genel özellikleri

Asya fili

Tetrapoda taksonu dört uzvun varlığı ile karakterize edilir, ancak bazı üyeleri azalmış veya yok (yılanlar, kesililer ve balinalar gibi).

Biçimsel olarak, tetrapodlar, terminal kısımda parmakları olan, iyi tanımlanmış kaslı bir uzuv olan quiridium'un varlığı ile tanımlanır.

Bu grubun tanımı uzmanlar arasında geniş tartışma konusu olmuştur. Bazı yazarlar, "parmaklarla uzuvlar" özelliklerinin tüm dört ayaklıları tanımlamak için yeterli olduğundan şüphe ediyorlar.

Aşağıda, grubun yaşayan temsilcilerinin en önemli özelliklerini anlatacağız: amfibiler, sürüngenler, kuşlar ve memeliler.

Taksonomi

• Superkingdom: Ökaryota.
• Animalia Krallığı.
• Subkingdom: Eumetazoa.
• Süperfil: Deuterostomi.
• Kenar: Chordata.
• Altfilum: Omurgalı.
• Infraphylum: Gnathostomata.
• Süper sınıf: Tetrapoda.

sınıflandırma

Tarihsel olarak, tetrapodlar dört sınıfa ayrılmıştır: Amphibia, Reptilia, Aves ve Mammalia.

Amfibiler

Amfibiler, bazı gruplarda kaybolabildikleri halde dört uzuvlu hayvanlardır. Deri yumuşak ve su geçirgendir. Yaşam döngüleri suda yaşayan larvaların evrelerini içerir ve yetişkin evreleri karasal ortamlarda yaşar.

Akciğerlerden nefes alabilirler ve bazı istisnalar bunu deri yoluyla yapar. Kurbağalar, kurbağalar, semenderler ve daha az bilinen çekililer amfibilere örnek olarak verilebilir.

Sürüngenler

Sürüngenler, amfibiler gibi, genellikle dört uzuvya sahiptir, ancak bazı gruplarda azalmış veya kaybolmuştur. Deri kalın ve pulludur. Solunum akciğerlerden gerçekleşir. Yumurtaların bir kılıfı vardır ve bu sayede üreme sudan bağımsızdır.

Sürüngenler arasında kaplumbağalar, kertenkeleler ve benzerleri, yılanlar, tuataralar, timsahlar ve soyu tükenmiş dinozorlar bulunur.

Kladizm ışığında sürüngenler, parafiletik oldukları için doğal bir grup değildir. İkinci terim, en son ortak atanın tüm soyundan gelenleri içermeyen grupları ifade eder. Sürüngenler söz konusu olduğunda, dışarıda bırakılan grup Aves sınıfıdır.

Kuşlar

Kuşların en ayırt edici özelliği, üst uzuvlarının uçuş için özel yapılarda değiştirilmesidir. Bütünleşme farklı tüy türleriyle kaplıdır.

Gaz alışverişi yapıları olarak akciğerleri var ve bunlar uçuşun verimli olması için değiştirildi - metabolik bir bakış açısından uçuşun son derece zorlu bir aktivite olduğunu unutmayın. Ek olarak vücut sıcaklıklarını (endotermler) düzenleyebilirler.

memeliler

Memeliler, üyelerinin biçimleri ve yaşam biçimleri açısından çok heterojen bir sınıfı oluşturur. Kara, su ve hatta hava ortamlarını kolonileştirmeyi başardılar.

Öncelikle meme bezlerinin ve kılların varlığı ile karakterize edilirler. Çoğu memelinin dört kolu vardır, ancak bazı gruplarda suda yaşayan formlarda (memeli deniz memelileri) olduğu gibi büyük ölçüde azalmıştır.

Kuşlar gibi, endotermik organizmalardır, ancak bu özellik her iki grup tarafından bağımsız olarak geliştirilmiştir.

Büyük çoğunluğu canlıdır, bu da yumurtlamak yerine aktif bir genç doğurduklarını gösterir.

Referanslar

1. Clack, JA (2012). Yer kazanmak: tetrapodların kökeni ve evrimi. Indiana University Press.
2. Curtis, H. ve Barnes, NS (1994). Biyolojiye davet. Macmillan.
3. Hall, BK (Ed.). (2012). Kökendeşlik: Karşılaştırmalı biyolojinin hiyerarşik temeli. Akademik Basın.
4. Hickman, CP, Roberts, LS, Larson, A., Ober, WC ve Garrison, C. (2001). Entegre zooloji ilkeleri. McGraw - Tepe.
5. Kardong, KV (2006). Omurgalılar: karşılaştırmalı anatomi, işlev, evrim. McGraw-Hill.
6. Kent, M. (2000). Gelişmiş biyoloji. Oxford University Press.
7. Losos, JB (2013). Princeton'ın evrim rehberi. Princeton University Press.
8. Niedźwiedzki, G., Szrek, P., Narkiewicz, K., Narkiewicz, M. ve Ahlberg, PE (2010). Polonya'nın Orta Devoniyen döneminin başlarından kalma tetrapod yolları. Doğa, 463 (7277), 43.
9. Vitt, LJ ve Caldwell, JP (2013). Herpetoloji: amfibiler ve sürüngenlerin giriş biyolojisi. Akademik basın.