Reptielenkenmerken, classificatie, systemen en reproductie

de reptielen ze zijn een parafyletische groep gewervelde dieren met schildpadden, hagedissen, slangen, tuataras en krokodillen. Daarnaast omvatten ze verschillende uitgestorven groepen van grote dinosaurussen, plesiosauriërs, pterosauriërs, onder anderen. Het meest opvallende kenmerk is de dikke huid met schubben.

Deze levende wezens zijn ectotherms, omdat ze het vermogen missen om intern hun lichaamstemperatuur te reguleren. Daarom is de distributie bijna beperkt tot regio's met warme klimaten, waar ze zeer overvloedig zijn.

Schildpadden zijn organismen met een dik schild en een voorouderlijke morfologie. Ze hebben geen tanden en ze zijn allemaal ovipaar. De grootste diversiteit van de groep is te vinden in hagedissen, een groep die enorm heeft gedijt. De meeste zijn ovipaar en sommige levendbarende.

Twee groepen reptielen, slangen en amphisbaenidae hebben een totale vermindering van de ledematen ondergaan. Bovendien hebben slangen een kinetische schedel (met beweging) waarmee ze grote prooien kunnen consumeren. Sommigen kunnen vergif injecteren.

De tuataras zijn endemische dieren van Nieuw-Zeeland. De kenmerken herinneren aan de reptielen die de aarde ongeveer 100 miljoen jaar geleden bewoonden.

Alligators zijn de enige niet-aviaire vertegenwoordigers van de archosauriërs, geslacht die aanleiding gaf tot de nu uitgestorven dinosauriërs en moderne vogels.

In reptielen is er een significante aanpassing die erin geslaagd is om de reproductie van wateronafhankelijk te maken: het vruchtwater. Het ei bestaat uit een dekselstructuur van een kalkhoudend of leerachtige structuur extra-embryonale membranen genoemd amnion, chorion allantois en dooierzak. Reptielen houden geen rekening met larvale stadia van het leven in het water.

index

• 1 Algemene kenmerken
• 2 Het vruchtwater ei
• 3 Classificatie
  • 3.1 Anapsids, synapsids en diapsids 
  • 3.2 1. Opdracht testudines (Chelonia)
  • 3.3 2. Bestel Squamata
  • 3.4 3. Bestel Sphenodonta
  • 3.5 4. Bestel Crocodilia
• 4 Spijsverteringssysteem
• 5 Bloedsomloop
• 6 Zenuwstelsel
• 7 Ademhalingssysteem
• 8 Excretiesysteem
• 9 Voortplanting
  • 9.1 Bepaling van geslacht
• 10 Reptielen zijn een echte groep?
  • 10.1 Cladista Perspectief
  • 10.2 Gedeelde afgeleide tekens
• 11 Referenties

Algemene kenmerken

Reptielen vormen een parafyletische groep van ongeveer 8.000 soorten. Deze organismen zijn overvloedig en worden aangetroffen in zeer gevarieerde habitats, zowel op het land als in het water, meestal van een warm klimaat.

Ze zijn bedekt met karakteristieke structuren, de zogenaamde schalen. De meeste hebben twee paren leden, met vijf vingers in elk. In de slangen en sommige hagedissen zijn de leden gedegenereerd of zijn ze zeer verminderd.

De huid van reptielen is dik en biedt bescherming tegen uitdroging. De epidermale structuren van deze dieren worden gevormd door een speciale keratine, beta-keratine genaamd. Ossificatie van het skelet is voltooid en de schedel wordt gekenmerkt door een enkele occipitale condylus.

Wat betreft de regeling van de temperatuur, alle leden van de groep zijn ectothermische dieren; ze zijn niet in staat om hun temperatuur te regelen via metabole routes.

Daarentegen kunnen ze hun temperatuur regelen aan de hand van hun gedrag. Dat wil zeggen, ze gaan naar zonnige gebieden als ze moeten worden verhoogd, of ze bevinden zich in gearceerde gebieden om de lichaamstemperatuur te verlagen.

Het vruchtwater ei

Het vruchtwater is een van de meest verrassende bewerkingen van het dierenrijk, omdat het erin geslaagd is om de voortplantingsprocessen van de waterlichamen onafhankelijk te maken.

Het ei heeft vier lagen of extra embryonale membranen die amnion, allantoïs, chorion en dooierzak worden genoemd.

De amnion is de laag die het embryo omringt. Binnenin vinden we vloeistof die het ontwikkelende organisme omhult en een waterig medium verschaft voor zijn groei. In de allantois worden de afvalstoffen opgeslagen.

Het chorion omringt het hele eiergehalte en is sterk gevasculariseerd, net als de allantoïs. Deze twee extra embryonale lagen nemen deel aan de ademhaling en vormen een essentieel onderdeel voor de uitwisseling van zuurstof en koolstofdioxide. In de dooierzak zitten de voedingsstoffen die het embryo zal gebruiken.

De meeste vruchtwatereieren zijn omgeven door een schaal en een gemineraliseerd omhulsel en zijn vrij flexibel. Deze barrière bereikt een balans tussen de bescherming van het embryo en de uitwisseling van stoffen, aangezien het als een semi-permeabele barrière fungeert.

classificatie

Living reptielen worden vertegenwoordigd door de volgende opdrachten: Testudines (schildpadden), Squamata (hagedissen en slangen), Sphenodonta (de tuatara van Nieuw-Zeeland) en krokodillen (krokodillen en aanverwante). 

Bovendien onderscheiden reptielgroepen zich door het aantal openingen in hun schedel. Eerst zullen we de classificatie van de verschillende schedels van de amnioten onderzoeken, en dan zullen we de taxonomische classificatie van de vier groep levende reptielen verkennen.. 

Anapsids, synapsids en diapsids 

In de indeling van reptielen - en andere gewervelde dieren tetrapoden - toe te passen gebruikelijke anápsidos termen diapsid en sinápsidos. Deze terminologie verwijst naar het patroon van openingen (fenestra) op het niveau van het temporale gebied in de schedel van deze dieren.

De anapsiden zijn organismen waarvan het temporale gebied geen enkele opening heeft. Deze morfologie wordt als primitief beschouwd en er wordt gedacht dat de eerste amnioten die in de loop van de evolutie verschenen dit anatomische patroon bezaten. Binnen de huidige soort hebben schildpadden een anapsideschedel.

Het geval van schildpadden is echter heel bijzonder. Volgens de huidige moleculair bewijsmateriaal, werd vastgesteld dat deze reptielen verworven conditie Anapsida tweede plaats, omdat ze afkomstig zijn van een voorouder met tijdelijke openingen diapsid.

Uit deze voorouderlijke toestand zijn twee anatomische varianten afgeleid: de diapsiden en de synapsiden. In de schedel van de diapsiden vinden we twee tijdelijke openingen. De diapsideschedel is aanwezig in huidige reptielen (inclusief vogels en met uitzondering van schildpadden).

Het derde patroon van tijdelijke openingen is synapsid, waar slechts een paar tijdelijke openingen zijn. Zoogdieren hebben dit type schedel.

1. Bestel testudines (Chelonia)

De bestelling Testudines bestaat uit schildpadden. Deze organismen zijn in de loop van de evolutie zeer weinig veranderd, waarbij de kenmerkende morfologie van de groep in grote mate werd gehandhaafd.

Het meest opvallende kenmerk is de aanwezigheid van een dorsaal schild en een ventrale plastron. Deze schaal bestaat uit twee lagen: een uit keratine bestaande uitwendige laag en een inwendige schil van een benige aard.

De binnenste laag is een unie van botten, gefuseerde wervels en andere verbeende huidelementen. Als een uniek kenmerk bij gewervelde dieren, zijn schildpadden de enige organismen die ledematen en middel in de ribben bezitten.

De kaak van de chelonians mist tandheelkundige structuren. In plaats daarvan is er een soort keratine gerechten die het manipuleren en verpulveren van voedsel mogelijk maakt.

Vanuit ecologisch perspectief zijn de schildpadden erin geslaagd om een ​​verscheidenheid aan niches te veroveren. Er zijn volledig in het water levende soorten (behalve het moment van afzetting van eieren) en volledig terrestrisch.

Wat de zintuigen betreft, de schildpadden presenteren geen bijzonder goed gehoor. Om dit nadeel tegen te gaan, hebben ze een systeem van smaak en een zeer gevoelige visie. In feite is de visie in kleur en vergelijkbaar met het fotoreceptorsysteem van mensen.

2. Bestel Squamata

Deze volgorde bestaat uit hagedissen en slangen. Het is zeer breed en divers, inclusief bijna 95% van alle levende soorten niet-avaanse reptielen.

Slangen vertonen een reeks unieke en onderscheidende kenmerken. Het lichaam heeft een belangrijke verlenging ondergaan, wat leidt tot de interne reorganisatie van de organen; de ledematen zijn verloren gegaan en er zijn aanpassingen voor de consumptie van andere grote dieren.

De meeste hagedissen hebben de mogelijkheid om hun oogleden te bewegen. Slangen daarentegen hebben meestal een transparante en permanente laag op hun gezichtsvermogen. De visie van sommige soorten is aangepast voor zonlicht en heeft een kleurenvisie, terwijl andere nachtdieren het niet bezitten.

De schedel van de leden van deze klasse wordt een kinetische schedel genoemd, omdat deze mobiele eigenschappen heeft waarmee ze prooien van aanzienlijke omvang kunnen consumeren en manipuleren. Hoewel de schedel van de hagedissen kinetisch is, is het fenomeen in de slangen veel uitgesprokener.

Vroeger was de order Squamata geïntegreerd in drie suborders: Sauria, Serpentes en Amphisbaenia. Vandaag wordt de laatste groep beschouwd als aangepaste leden van Sauria.

Suborder Sauria

Het omvat de longs, een uiterst diverse groep vormen die in aardse omgevingen leven, in het water levende bomen, ondergrondse gebieden en zelfs de lucht. Een van de meest populaire vertegenwoordigers zijn gekko's of gekoniden, leguanen, scalpides, monitoren en kameleons.

Voor de meeste hagedissoorten vertegenwoordigt het horen geen relevante betekenis. In een paar soorten zijn de liedjes echter een belangrijk element in het zoeken en kiezen van een paar.

De omgevingen die bewoond worden door deze groep organismen zijn meestal dor en droog. Zijn dikke huid en ontbrekende klieren voorkomen het verlies van water in grote mate. Bovendien is de urine van reptielen bijna vast en heeft aanzienlijke hoeveelheden urinezuur. Dankzij deze mechanismen kunnen ze het drogen voorkomen.

Omdat reptielen geen thermische regulatie hebben en afhankelijk zijn van de temperatuur van het milieu, zijn er weinig reptielsoorten in koude gebieden, omdat deze omstandigheden hun groei beperken.

De amfisbonen of blinde gordelroos

De amfisbonen zijn een heel bijzondere groep hagedissen (Order Squamata), waarvan de morfologie lijkt op die van een slang of een regenworm. Zijn lichaam is wormvormig en de ledematen zijn verloren.

De naam van de groep beschrijft het eigenaardige vermogen om vooruit en achteruit te gaan. Dat wil zeggen, ze kunnen met dezelfde efficiëntie in de richting van het hoofd en de staart bewegen.

Hun levensstijl is ondergronds en ze hebben verschillende aanpassingen met betrekking tot ondergrondse leven: vermiforme morfologie om te bewegen; de schedel is hard en robuust, waardoor de uitgraving mogelijk is; de ogen zijn geatrofieerd en zijn praktisch niet van het lichaam te onderscheiden (omdat ze bedekt zijn door een laag huid) en er is geen externe ooropening.

Suborder Serpentes

Slangen zijn reptielen die geen ledematen hebben en, in de meeste groepen, ook een gebrek aan borst- en bekken. Het lichaam wordt gevormd door een groot aantal wervels die het mogelijk maken om langs de grond te bewegen door een reeks golfvormige S-vormige bewegingen.

Zoals we al zeiden, de schedel van de slangen is zeer kinetisch, wat impliceert dat het een enorme prooi kan consumeren. Deze functie kan verantwoordelijk zijn voor het opmerkelijke succes van slangen. Bepaalde soorten slangen - ongeveer 20% - kunnen gif in hun prooi injecteren.

Met betrekking tot de zintuigen heeft slechts een kleine groep slangen met boezemgewoonten een opmerkelijke visie. Ze hebben geen trommelvlies of uitwendig oor. Voor de detectie van chemische stimuli zijn slangen uitgerust met het Jacobson-orgel, ook bekend als het vomeronasale orgaan.

3. Bestel Sphenodonta

De orde van Sphenodonta is uitsluitend samengesteld uit twee levende soorten - de enige overlevenden van de afstammingslijn - die behoren tot het geslacht Sphenodon, endemisch naar Nieuw-Zeeland. Ze zijn algemeen bekend als tuataras.

De tuataras zijn een model van studie geweest dat de interesse van evolutionaire biologen heeft gewekt. Deze soorten zijn in de loop van de evolutie zeer weinig veranderd en presenteren een primitieve diapsideschedel.

4. Bestel Crocodilia

Krokodillen, alligators en alligators zijn robuuste en semi-aquatische reptielen. Ze staan ​​vooral bekend als grote roofdieren. Hun kaken zijn krachtig en laten hen toe hun prooi effectief te vangen.

Het lichaam van het dier bestaat uit een langwerpig hoofd, lichaam en staart en korte maar sterke ledematen. Deze laatste maken mobiliteit op het land mogelijk, hoewel activiteiten in de terrestrische omgeving niet erg gebruikelijk zijn. Samen met de vogels vormen ze de clade Archosauria.

Spijsverteringsstelsel

Het spijsverteringsstelsel van reptielen bestaat uit een reeks organen en elementen die de doorgang van voedsel en de extractie van voedingsstoffen orkestreren..

Inname begint met de mondholte, die bij reptielen op grote schaal wordt gemodificeerd, met name in de kinetische schedels van slangen, en in mindere mate in hagedissen. Alleen krokodillen hebben een secundair gehemelte.

Gevolgd door de mondholte, vinden we de keelholte, dan de slokdarm en de maag. Ze worden gevolgd door de darmen die in een riool terechtkomen.

Het maagdarmkanaal van de meeste reptielen is kort, typerend voor een vleesetend dieet. De herbivoor-varianten hebben een langere darm waardoor ze plantmateriaal kunnen verteren. Sommigen van hen vertonen het gedrag van het slikken van stenen om de spijsvertering te bevorderen.

Bloedsomloop

De circulatie in de reptielen bestaat uit twee circuits: een van de twee neemt het bloed en voert het naar de longen, terwijl de tweede route de doorgang van bloed door de rest van het lichaam orkestreert..

Met uitzondering van krokodillen, hebben reptielen een hart met een onvolledige scheiding, wat een klein contact mogelijk maakt tussen zuurstofrijk en niet-zuurstofrijk bloed..

Bij krokodillen is het hart complexer en lijkt het op dat van zoogdieren en vogels, omdat het twee atria en twee ventrikels heeft. Deze volledige scheiding verhoogt de efficiëntie van het proces.

Zenuwstelsel

In het algemeen heeft het zenuwstelsel van reptielen alle basisstructuren die worden aangetroffen in amfibieën, maar groter - met name de hersenen en de kleine hersenen..

In vergelijking met vogels en zoogdieren zijn de hersenen echter relatief kleiner. Het brein van de schildpadden is bijvoorbeeld klein - nooit meer dan 1% van de totale massa van het dier. Het cerebellum heeft echter een belangrijke omvang in deze groep reptielen.

De meeste zintuigen zijn goed ontwikkeld, hoewel er verschillende uitzonderingen zijn.

Ademhalingssysteem

Ademhaling in reptielen gebeurt via de longen. De huid van deze organismen is dik, dus speelt het geen relevante rol bij de uitwisseling van gassen, zoals bij amfibieën met een dunne en vochtige huid..

De meerderheid van de leden heeft zelfs longen, met uitzondering van slangen en amfisbonen.

Bij schildpadden is er een extra complicatie van het ademhalingsproces: de organen zijn opgesloten in de schaal van het dier. Om dit probleem op te lossen, gebruiken de schildpadden de buik- en borstspieren als diafragma.

De soorten schildpadden die in watermassa's leven, slagen erin om hun zuurstofbehoefte te vervullen dankzij het pompen dat ze uitvoeren in hun mondholte - die erg gevasculariseerd is - of in het riool. Door dit fenomeen kunnen ze gedurende langere tijd onder water blijven.

Krokodillen hebben een belangrijke innovatie: het secundaire gehemelte. Het wordt gevormd door een reeks vouwen van cutane oorsprong die de mond van de neusholtes scheidt. Dat wil zeggen, ze kunnen ademen terwijl de mond van het dier open is.

Excretiesysteem

Alle reptielen hebben gepaarde, gelobde nieren en ongeveer dezelfde grootte. Bij slangen bevinden de nieren zich in het caudale gebied van de coelomische holte.

Net als in de rest van de gewervelde dieren, zijn de functionele eenheden van de nier de nefronen. In reptielen bestaat elke nier uit een paar duizend nefronen, wat weinig is als we ze vergelijken met de bijna twee miljoen nefronen in de menselijke nier.

De verkleining van de glomerulus wordt beschouwd als een aanpassing om verlies van water te voorkomen. Bovendien zijn deze zeer slecht gevasculariseerd.

Het afvalproduct van reptielen is urinezuur; daarom zijn reptielen bekend als uricotelians. Dit lijkt een aanpassing te zijn om waterverlies te verminderen.

Urinezuur is een stof die onoplosbaar is in water. Aldus precipiteert het product en de uitgescheiden stof bestaat uit een halfvaste witte massa.

Daarentegen scheiden soorten die in een wateromgeving leven gewoonlijk ammoniak uit, een stof met hoge toxiciteit. Aangezien het product van de uitscheiding toxisch is, moet het worden verdund met meer water dan nodig is voor de uitscheiding van urinezuur.

reproduktie

Reptielen hebben interne bevruchting en de geslachten zijn gescheiden. De mannetjes hebben twee teelballen en de vrouwtjes twee eierstokken. De mannetjes voeren het koppelstuk uit met een speciaal orgaan genaamd hemipeen. Het is zelfs in bijna alle reptielen, met uitzondering van schildpadden en krokodillen.

De schildpadden hebben een interne bevruchting en zijn ovipaar. Ze investeren energie in het maken van een nest voor hun nakomelingen, en zodra de eieren zijn afgezet en bedekt door het substraat, negeren de ouders hun toekomstige nakomelingen.

Een groot aantal slangen is ovipaar en een kleine groep is ovoviviparous. Viviparity is bijna honderd keer geëvolueerd binnen reptielen via afzonderlijke evolutionaire paden. Dit fenomeen vindt in het algemeen plaats door een toename van de tijd waarin de eieren in de eileider worden vastgehouden.

De dieren met deze voortplantingsmodaliteit worden gewoonlijk geassocieerd met koude klimaten, omdat ze in staat zijn een adaptief kenmerk te zijn dat de reptielen in staat stelt een optimale temperatuur te handhaven voor hun nakomelingen. In het lichaam van de moeder is de temperatuur optimaal voor de ontwikkeling van het nageslacht.

Bepaling van geslacht

Een van de eigenaardigheden van reptielen in termen van hun reproductie is de invloed van temperatuur bij het bepalen van het geslacht van dieren. Dit verschijnsel is gemeld bij schildpadden, hagedissen en krokodillen.

In schildpadden worden lage temperaturen geassocieerd met de productie van mannetjes. Op dezelfde manier worden hoge temperaturen vertaald in de productie van vrouwtjes. Omdat temperatuur de bepalende factor is, missen deze soorten geslachtschromosomen.

Reptielen zijn een echte groep?

Historisch gezien worden gewervelde dieren op het land ingedeeld in drie goed gedefinieerde klassen: reptielen, vogels en zoogdieren. Reptielen zijn koudbloedige organismen met schubben; de vogels zijn warmbloedig en hebben veren; terwijl zoogdieren warmbloedig zijn, gewicht hebben en melk produceren.

Cladista-perspectief

Met deze eenvoudige beschrijving lijkt het gemakkelijk om de organische wezens te groeperen in de categorieën die overeenkomen met klassen.

Voor de cladistaschool vertegenwoordigen de reptielen een parafilética groepering, dat wil zeggen dat ze geen clado vormen.

Onder het perspectief van cladisme omvatten geldige groeperingen de meest recente gemeenschappelijke voorouder en alle afstammelingen hiervan. In het geval van reptielen worden niet alle nakomelingen beschouwd, aangezien deze groep vogels uitsluit.

Vogels evolueerden van een groep dinosauriërs genaamd dromaeosauriërs. Om deze reden, als je een monofyletische groep wilt beschouwen - de meest recente gemeenschappelijke voorouder en al zijn afstammelingen - moet je rekening houden met de vogels in de reptielen..

Sommige biologen die naar deze klassen correct willen verwijzen, gebruiken de term aviaire en niet-avaanse reptielen.

Gedeelde afgeleide tekens

Op een zeer oppervlakkige manier lijken de reptielen en vogelgroepen heel verschillend van elkaar. Beide delen echter een reeks gedeelde afgeleide tekens of synapomorfieën, zoals ze bekend zijn in de cladistische terminologie..

Zowel vogels als "traditionele" reptielen hebben gedeelde anatomische kenmerken op het niveau van de schedel en enkels. Bovendien hebben beide beta-keratine in hun structuren. Deze karakters verenigen beide groepen in een clade (monofyletische groep).

Vogels en krokodillen zijn zustergroepen. Een krokodil is meer verwant aan een kolibrie dan aan een hagedis of een slang. Met andere woorden, krokodillen en vogels delen een meer recente gemeenschappelijke voorouder en worden beschouwd als een monofyletische groep (onthoud dat monofyletische groepen kunnen worden genest).

referenties

1. Divers, S.J., & Stahl, S.J. (Eds.). (2018). Mader's reptielen- en amfibieëngeneeskunde en chirurgie-e-boek. Elsevier Health Sciences.
2. Hickman, C.P., Roberts, L.S., Larson, A., Ober, W.C., & Garrison, C. (2001). Geïntegreerde principes van zoölogie. McGraw-Hill.
3. Jacobson, E.R. (red.). (2007). Infectieziekten en pathologie van reptielen: kleurenatlas en tekst. CRC Press.
4. Kardong, K. V. (2006). Vertebraten: vergelijkende anatomie, functie, evolutie. McGraw-Hill.
5. Llosa, Z. B. (2003). Algemene zoölogie. EUNED.
6. Vitt, L. J., & Caldwell, J.P. (2013). Herpetology: een inleidende biologie van amfibieën en reptielen. Academische pers.