MGA TETRAPOD: EBOLUSYON, KATANGIAN, PAG-UURI - BIOLOGY - 2026

Ang mga tetrapods (Tetrapoda sa Greek na "apat na paa") ay binubuo ng mga hayop na may apat na mga paa, bagaman ang ilang mga miyembro ay nawala sa kanila . Ang kasalukuyang kinatawan nito ay mga amphibian, sauropsid at mga mammal.

Ang pangkat na ito ay umusbong sa paligid ng 400 milyong taon na ang nakalilipas, sa panahon ng Devonian, mula sa mga isda na may pino. Ang rekord ng fossil ay may isang serye ng mga natapos na kinatawan na nagsilang ng paglipat mula sa tubig patungo sa lupa.

Pinagmulan: Walang ibinigay na may-akda na nababasa ng makina. Ipinagpalagay ni Mateuszica ~ commonswiki (batay sa mga pag-aangkin sa copyright). , sa pamamagitan ng Wikimedia Commons

Ang pagbabagong ito ng kapaligiran ay humantong sa pagbuo ng mga pagbagay para sa lokomosyon, paghinga, pag-aanak at regulasyon ng temperatura, pangunahin.

Pinagmulan at ebolusyon

Ayon sa ebidensya, ang unang tetrapods ay lumilitaw sa pagtatapos ng mga Devonian, mga 400 milyong taon na ang nakalilipas. Sa gayon, ang kolonisasyon ng mga terrestrial na kapaligiran ay naganap nang nahati sa dalawa ang dakilang kontinente ng Pangea: si Laurasia at Gondwana.

Ang mga unang tetrapods ay pinaniniwalaan na mga form na nabubuhay sa tubig na maaaring gumamit ng kanilang mga naglalakihang paa upang lumipat sa lupa at mag-navigate sa mababaw na tubig.

Ang kaganapang ito ay minarkahan ang simula ng isang malawak na radiation, na nagmula sa mga pang-lupang pormulyo at may mga paa na nagbibigay ng sapat na suporta upang pahintulutan ang terestrial na lokomisyon.

Saan nagmula ang mga tetrapod?

Ang mga miyembro ng tetrapods ay nagmula sa isang sinaunang form na nabubuhay sa tubig. Bagaman ang mga palikpik ng mga isda ay hindi lilitaw na malapit na nauugnay sa magkasanib na mga paa ng tetrapods, ang isang mas malalim na hitsura ay ginagawang malinaw ang mga homologous na relasyon.

Halimbawa, ang fossil na Eusthenopteron ay nagtatampok ng isang bisig na binubuo ng isang humerus, na sinusundan ng dalawang buto, ang radius at ulna. Ang mga elementong ito ay malinaw na homologous sa mga limbs ng mga modernong tetrapods. Sa parehong paraan, ang mga ibinahaging elemento ay kinikilala sa pulso.

Ipinagpalagay na ang Eusthenopteron ay maaaring bumagsak sa ilalim ng aquatic na kapaligiran kasama ang mga palikpik nito. Gayunpaman, hindi ito maaaring "maglakad" tulad ng ginagawa ng isang amphibian (ang pag-iimprenta na ito ay ginawa salamat sa anatomy ng mga fossil).

Ang isa pang fossil na si Tiktaalik, ay lilitaw na magkasya sa pagitan ng isang transitional form sa pagitan ng mga isda na pinuno ng lobe at tetrapods. Ang organismo na ito ay maaaring pinanahanan ng mababaw na tubig.

Ang maayos na nabuo na mga limbs ay maliwanag sa mga fossil ng Acanthostega at Ichthyostega. Gayunpaman, ang mga miyembro ng unang genus ay hindi mukhang malalakas upang suportahan ang buong bigat ng hayop. Sa kaibahan, ang Ichthyostega ay lilitaw na maaaring lumipat - kahit na mga clumsily - sa ganap na panlupa na mga kapaligiran.

Adaptations para sa buhay sa lupa

Mexican grey lobo

Ang paggalaw ng mga unang tetrapods mula sa isang aquatic na kapaligiran patungo sa isang terestrial ay nagsasangkot ng isang serye ng mga radikal na pagbabago sa mga tuntunin ng mga kondisyon na kinakailangang samantalahin ng mga hayop na ito. Ang pagkakaiba sa pagitan ng tubig at lupa ay higit pa sa halata, tulad ng konsentrasyon ng oxygen.

Ang unang tetrapods ay kailangang lutasin ang isang serye ng mga problema, bukod sa kanila: kung paano lumipat sa isang mas mababang kapaligiran ng density? Paano huminga? Paano magparami sa labas ng tubig? At sa wakas, kung paano haharapin ang mga pagbabago sa kapaligiran na hindi naroroon ba sila sa tubig, tulad ng mga pagkakaiba-iba ng temperatura?

Sa ibaba ay ilalarawan natin kung paano nalulutas ng mga tetrapod ang mga paghihirap na ito, na sinusuri ang mga pagbagay na nagpapahintulot sa kanila na epektibong kolonisahin ang mga panlipunang ekosistema:

Locomotion sa mundo

Chameleon

Ang tubig ay isang siksik na kapaligiran na nagbibigay ng sapat na suporta para sa lokomosyon. Gayunpaman, ang kapaligiran ng terestrial ay hindi gaanong siksik at nangangailangan ng dalubhasang mga istraktura para sa paggalaw.

Ang unang problema ay nalutas sa pag-unlad ng mga miyembro na pinapayagan ang paggalaw ng mga hayop sa kapaligiran ng terestrial, at nagbigay ng pangalan sa pangkat. Ang mga Tetrapods ay may isang bony endoskeleton na bumubuo ng apat na mga limbong itinayo sa ilalim ng plano ng pentadactyly (limang daliri).

Ipinapahiwatig ng ebidensya na ang mga limbong ng tetrapod ay nagbago mula sa mga palikpik ng isda, kasama ang mga pagbabago sa nakapalibot na kalamnan, na pinapayagan ang hayop na tumaas mula sa lupa at maglakad nang maayos.

Pagpapalit gasolina

Kung naiisip natin ang pagpasa mula sa tubig patungo sa lupa, ang pinaka-intuitive na problema ay ang isyu ng paghinga. Sa mga kapaligiran sa terrestrial, ang konsentrasyon ng oxygen ay halos 20 beses na mas mataas kaysa sa tubig.

Ang mga hayop sa tubig na may mga gills na gumagana nang maayos sa tubig. Gayunpaman, sa mga kapaligiran sa terrestrial, ang mga istrukturang ito ay gumuho at hindi makapagpagpapalit ng gas na palitan - kahit gaano kalaki ang oxygen sa mundo.

Para sa kadahilanang ito, ang mga nabuhay na tetrapod ay may mga panloob na organo na responsable para sa mga mediating proseso ng paghinga. Ang mga organo na ito ay kilala bilang mga baga at mga adaptasyon para sa terrestrial life.

Ang ilang mga amphibian, sa kabilang banda, ay maaaring mamagitan ng palitan ng gas gamit ang kanilang balat bilang ang tanging organ ng paghinga, na napaka manipis at basa-basa. Sa kaibahan sa mga integumento na binuo ng mga reptilya, ibon at mammal, na protektado at pinapayagan silang manirahan sa tuyong mga kapaligiran, maiwasan ang potensyal na pagkamatay.

Ang mga ibon at reptilya ay nagpapakita ng mga karagdagang pagbagay upang maiwasan ang desiccation. Ang mga ito ay binubuo ng paggawa ng mga semi-solid na basura na may uric acid bilang basura ng nitrogen. Ang tampok na ito ay binabawasan ang pagkawala ng tubig.

Pagpaparami

Sa katigulangan, ang pagpaparami ay isang kababalaghan na naka-link sa mga kapaligiran sa tubig. Sa katunayan, ang mga amphibiano ay umaasa pa rin sa tubig upang makarami. Ang kanilang mga itlog ay nagkakahalaga ng isang lamad na natagos sa tubig at mabilis itong matutuyo kung malantad sa isang tuyo na kapaligiran.

Gayundin, ang mga itlog ng amphibian ay hindi umuunlad sa isang pinaliit na bersyon ng porma ng pang-adulto. Ang pag-unlad ay nangyayari sa pamamagitan ng metamorphosis, kung saan ang itlog ay nagbibigay ng pagtaas ng isang larva na, sa karamihan ng mga kaso, ay iniakma sa buhay na nabubuhay sa tubig at nagpapakita ng mga panlabas na gills.

Sa kaibahan, ang natitirang mga pangkat ng mga tetrapods - reptilya, ibon, at mammal - ay nagbago ng isang serye ng mga lamad na nagpoprotekta sa itlog. Ang pagbagay na ito ay nag-aalis ng pag-asa sa pagpaparami sa aquatic na kapaligiran. Sa ganitong paraan, ang mga nabanggit na grupo ay may ganap na terrestrial cycle ng buhay (kasama ang kanilang mga tiyak na eksepsiyon).

Mga pagkakaiba-iba ng kapaligiran

Ang mga ecosystem ng akuatic ay medyo pare-pareho sa mga tuntunin ng kanilang mga katangian sa kapaligiran, lalo na sa temperatura. Hindi ito nangyayari sa mundo, kung saan ang temperatura ay nagbabago sa buong araw, at sa buong taon.

Nilutas ng mga tetrapods ang problemang ito sa dalawang magkakaibang paraan. Ang mga ibon at mamalia ay nag-iisang nakabuo ng endothermy. Pinapayagan ng prosesong ito ang temperatura ng kapaligiran na panatilihing matatag, salamat sa ilang mga mekanismo ng physiological.

Ang katangian na ito ay nagbibigay-daan sa mga ibon at mammal na kolonahin ang mga kapaligiran na may napakababang temperatura.

Ang mga reptile at amphibians ay nalutas ang problema sa ibang paraan. Ang regulasyon ng temperatura ay hindi panloob at nakasalalay sila sa pag-uugali sa pag-uugali o etolohiko upang mapanatili ang isang sapat na temperatura.

Pangkalahatang katangian

Elepante ng Asyano

Ang Tetrapoda taxon ay nailalarawan sa pagkakaroon ng apat na mga paa, bagaman ang ilan sa mga miyembro nito ay binawasan sila o wala (tulad ng mga ahas, caeciliyana at balyena).

Pormal, ang mga tetrapods ay tinukoy ng pagkakaroon ng quiridium, isang mahusay na tinukoy na muscular limb na may mga daliri sa bahagi ng terminal.

Ang kahulugan ng pangkat na ito ay naging paksa ng malawak na debate sa mga eksperto. Ang ilang mga may-akda ay nagdududa na ang mga katangian na "limbs na may daliri" ay sapat upang tukuyin ang lahat ng mga tetrapod.

Sa ibaba ay ilalarawan namin ang pinakatampok na mga katangian ng mga buhay na kinatawan ng pangkat: amphibian, reptilya, ibon at mammal.

Taxonomy

• Superkingdom: Eukaryota.
• Kaharian ng Animalia.
• Subkingdom: Eumetazoa.
• Superphilous: Deuterostomy.
• Edge: Chordata.
• Subphylum: Vertebrata.
• Infraphylum: Gnathostomata.
• Superclass: Tetrapoda.

Pag-uuri

Sa kasaysayan, ang mga tetrapod ay naiuri sa apat na klase: Amphibia, Reptilia, Aves, at Mammalia.

Mga Amphibians

Ang mga amphibian ay mga hayop na may apat na paa, bagaman maaari silang mawala sa ilang mga pangkat. Ang balat ay malambot at natatagusan ng tubig. Ang kanilang ikot ng buhay ay nagsasama ng mga yugto ng aquatic larvae, at ang mga yugto ng pang-adulto ay nakatira sa mga kapaligiran ng terrestrial.

Maaari silang huminga sa pamamagitan ng baga, at ang ilang mga pagbubukod ay ginagawa ito sa balat. Ang mga halimbawa ng mga amphibian ay mga palaka, toads, salamander, at ang mga hindi gaanong kilalang mga caecilia.

Mga Reptile

Ang mga reptile, tulad ng mga amphibian, ay karaniwang may apat na mga paa, ngunit sa ilang mga grupo ay nabawasan o nawala. Ang balat ay makapal at mayroon silang mga kaliskis. Ang paghinga ay nangyayari sa pamamagitan ng baga. Ang mga itlog ay may takip at, salamat sa ito, ang pag-aanak ay walang tubig.

Kasama sa mga reptile ang mga pawikan, butiki at mga katulad, ahas, tuataras, mga buwaya, at ang mga natapos na dinosaur na ngayon.

Kaugnay ng cladism, ang mga reptilya ay hindi isang likas na grupo, dahil ang mga ito ay paraphyletic. Ang huling termino ay tumutukoy sa mga pangkat na hindi naglalaman ng lahat ng mga inapo ng pinakabagong karaniwang ninuno. Sa kaso ng mga reptilya, ang pangkat na naiwan ay ang klase ng Aves.

Mga ibon

Ang pinaka-natatanging katangian ng mga ibon ay ang pagbabago ng kanilang itaas na mga paa sa dalubhasang mga istruktura para sa paglipad. Ang integument ay sakop ng iba't ibang uri ng balahibo.

Mayroon silang mga baga bilang mga istraktura para sa palitan ng gas, at ang mga ito ay nabago upang ang flight ay mabisa - tandaan na ang flight ay isang sobrang hinihiling na aktibidad, mula sa isang metabolic point of view. Bilang karagdagan, nagagawa nilang ayusin ang temperatura ng kanilang katawan (endotherms).

Mammals

Ang mga mamalya ay binubuo ng isang napaka heterogenous na klase, sa mga tuntunin ng anyo at paraan ng pamumuhay ng mga miyembro nito. Nagawa nilang kolonahin ang terrestrial, aquatic at kahit na mga air na kapaligiran.

Ang mga ito ay pangunahing nailalarawan sa pamamagitan ng pagkakaroon ng mga glandula at buhok ng mammary. Karamihan sa mga mammal ay may apat na paa, bagaman sa ilang mga grupo ay malakas silang nabawasan, tulad ng sa kaso ng mga nabubuong form (cetaceans).

Tulad ng mga ibon, sila ay mga endothermic na organismo, bagaman ang katangian na ito ay binuo ng parehong mga grupo nang nakapag-iisa.

Ang karamihan ay viviparous, na nagpapahiwatig na ipinanganak nila ang isang aktibong bata, sa halip na maglagay ng mga itlog.

Mga Sanggunian

1. Clack, JA (2012). Pagkuha ng lupa: ang pinagmulan at ebolusyon ng mga tetrapods. Indiana University Press.
2. Curtis, H., & Barnes, NS (1994). Imbitasyon sa biyolohiya. Macmillan.
3. Hall, BK (Ed.). (2012). Homology: Ang hierarchial na batayan ng comparative biology. Akademikong Press.
4. Hickman, CP, Roberts, LS, Larson, A., Ober, WC, & Garrison, C. (2001). Ang mga pinagsamang prinsipyo ng zoology. McGraw - Hill.
5. Kardong, KV (2006). Mga Vertebrates: comparative anatomy, function, evolution. McGraw-Hill.
6. Kent, M. (2000). Advanced na biology. Oxford university press.
7. Losos, JB (2013). Ang gabay ng Princeton sa ebolusyon. Princeton University Press.
8. Niedźwiedzki, G., Szrek, P., Narkiewicz, K., Narkiewicz, M., & Ahlberg, PE (2010). Mga track ng Tetrapod mula sa unang bahagi ng Middle Devonian ng Poland. Kalikasan, 463 (7277), 43.
9. Vitt, LJ, & Caldwell, JP (2013). Herpetology: isang pambungad na biology ng amphibians at reptile. Akademikong pindutin.