Tetrapods evolutie, karakteristieken, taxonomie en classificatie

de tetrapoden (Tetrapoda, in het Grieks "vier poten") zijn dieren met vier ledematen, hoewel sommige leden ze hebben verloren. Hun huidige vertegenwoordigers zijn amfibieën, sauropsiden en zoogdieren.

Deze groep evolueerde ongeveer 400 miljoen jaar geleden, in de Devoon periode van gelobde vis. Het fossielenarchief heeft een reeks reeds uitgestorven vertegenwoordigers die licht geven aan de overgang van water naar land.

Deze verandering van omgeving heeft voornamelijk geleid tot de ontwikkeling van aanpassingen voor voortbeweging, ademhaling, reproductie en regulering van de temperatuur.

index

• 1 Oorsprong en evolutie
  • 1.1 Waar komen de viervoeters vandaan??
• 2 Aanpassingen voor het leven op aarde
  • 2.1 Locomotion op aarde
  • 2.2 Gasuitwisseling
  • 2.3 Reproductie
  • 2.4 Omgevingsvariaties
• 3 Algemene kenmerken
• 4 Taxonomie
• 5 Classificatie
  • 5.1 Amfibieën
  • 5.2 Reptielen
  • 5.3 Vogels
  • 5.4 Zoogdieren
• 6 Referenties

Oorsprong en evolutie

Volgens het bewijs verschijnen de eerste tetrapoden aan het einde van het Devoon, ongeveer 400 miljoen jaar geleden. Dus de kolonisatie van terrestrische milieus vond plaats toen het grote continent Pangea in tweeën versnipperd: Laurasia en Gondwana.

Er wordt aangenomen dat de eerste tetrapoda's aquatische vormen waren die hun jonge leden konden gebruiken om zich op de grond te bewegen en naar ondiepe wateren te navigeren.

Deze gebeurtenis markeerde het begin van een uitgebreide straling, die volledig terrestrische vormen voortbracht en met ledematen die voldoende steun gaven om een ​​aardbeweging mogelijk te maken.

Waar komen de tetrapoden vandaan??

De leden van de tetrapoden zijn ontstaan ​​uit een voorouderlijke watervorm. Hoewel de vinnen van de vis niet erg dicht lijken te liggen bij de gelede leden van de tetrapoden, maakt een diepere visie de homologe relaties duidelijk.

Bijvoorbeeld het fossiel Eusthenopteron Het heeft een onderarm gevormd door een opperarmbeen, gevolgd door twee botten, de straal en de ellepijp. Deze elementen zijn duidelijk homoloog aan de extremiteiten van de huidige tetrapoden. Op dezelfde manier kunnen ze gedeelde elementen in de pols herkennen.

Er wordt gespeculeerd dat Eusthenopteron Ik zou met zijn vinnen op de bodem van de wateromgeving kunnen spetteren. Ik kon echter niet "lopen" zoals een amfibie doet (deze conclusie is gemaakt dankzij de anatomie van fossielen).

Nog een fossiel, Tiktaalik, Het lijkt te passen tussen een vorm van overgang tussen gelobde vinnen en tetrapoden. Dit organisme heeft waarschijnlijk ondiep water bewoond.

De goed gevormde ledematen zijn duidelijk zichtbaar in het fossiel Acanthostega en Ichthyostega. De leden van het eerste geslacht lijken echter niet sterk genoeg om het volle gewicht van het dier te behouden. In tegenstelling, Ichthyostega het lijkt te kunnen bewegen - zij het met een zekere onhandigheid - in volledig terrestrische omgevingen.

Aanpassingen voor het leven op aarde

De beweging van de eerste tetrapoden van een aquatisch milieu naar een aards vergt een reeks radicale veranderingen voor zover de omstandigheden waarin deze dieren moesten ontploffen. De verschillen tussen water en land zijn meer dan duidelijk, zoals de zuurstofconcentratie.

De eerste tetrapoden moest een aantal nadelen, zoals op te lossen:??? Hoe om te navigeren in een omgeving met een lagere dichtheid ademhaling, hoe, hoe, te reproduceren uit het water en de vraag hoe om te gaan met wisselende omgevingen die dat niet doen zijn aanwezig in het water, zoals temperatuurvariaties?

Vervolgens zullen we de manier beschrijven waarop de tetrapoden deze moeilijkheden hebben opgelost door de aanpassingen te analyseren die hen toelaten om effectief terrestrische ecosystemen te koloniseren:

Locomotion op aarde

Water is een dichte omgeving die voldoende ondersteuning biedt voor voortbeweging. De terrestrische omgeving is echter minder dicht en vereist gespecialiseerde structuren voor beweging.

Het eerste probleem was opgelost met de ontwikkeling van leden die de verplaatsing van dieren over de terrestrische omgeving mogelijk maakten, en die de groep hun naam gaven. De tetrapoden hebben een bot-endoskelet dat vier leden vormt, gebouwd onder het plan van pentadactylie (vijf vingers).

Er zijn aanwijzingen dat leden van tetrapoden geëvolueerd van vis vinnen, samen met veranderingen in de spieren om hen heen, waardoor het dier op te heffen van de grond en loop efficiënt.

Gas uitwisseling

Als we ons de doorgang van water naar de aarde voorstellen, is het meest intuïtieve probleem het onderwerp van ademhalen. In terrestrische omgevingen is de zuurstofconcentratie ongeveer 20 keer hoger dan in water.

De waterdieren hebben kieuwen die heel goed in het water werken. In aardse omgevingen storten deze structuren echter in elkaar en zijn niet in staat om gasvormige uitwisseling te bemiddelen - ongeacht hoe overvloedig zuurstof op aarde is.

Om deze reden bezitten levende tetrapoda's interne organen die verantwoordelijk zijn voor het mediëren van ademhalingsprocessen. Deze organen staan ​​bekend als longen en zijn aanpassingen voor het leven op aarde.

Sommige amfibieën kunnen ondertussen bemiddelen bij de uitwisseling van gas met hun enige huid, die erg dun en vochtig is, als het enige ademhalingsorgaan. In tegenstelling tot de tegels die zijn ontwikkeld door reptielen, vogels en zoogdieren, die beschermend zijn en ze toestaan ​​te leven in droge omgevingen, waardoor mogelijke uitdroging wordt voorkomen.

Vogels en reptielen vertonen aanvullende aanpassingen om uitdroging te voorkomen. Deze bestaan ​​uit de productie van halfvast afval met urinezuur als stikstofhoudend afval. Deze functie vermindert het verlies van water.

reproduktie

Voorouderlijk is reproductie een fenomeen dat verband houdt met watermilieus. Amfibieën zijn nog steeds afhankelijk van water om zich te kunnen voortplanten. Hun eieren kosten met een membraan dat doorlaatbaar is voor water en dat snel zou drogen als het wordt blootgesteld aan een droge omgeving.

Bovendien ontwikkelen de eieren van amfibieën zich niet tot een miniatuurversie van de volwassen vorm. De ontwikkeling vindt plaats door middel van metamorfose, waarbij het ei aanleiding geeft tot een larve die in de meeste gevallen is aangepast aan het leven in het water en uitwendige kieuwen vertoont.

Daarentegen hebben de overblijvende groepen van tetrapoden - reptielen, vogels en zoogdieren - een reeks membranen ontwikkeld die het ei beschermen. Deze aanpassing elimineert de afhankelijkheid van reproductie in de aquatische omgeving. Op deze manier hebben de genoemde groepen volledig terrestrische levenscycli (met hun specifieke uitzonderingen).

Omgevingsvariaties

Aquatische ecosystemen zijn relatief constant in termen van hun milieukenmerken, met name in temperatuur. Dit gebeurt niet op aarde, waar de temperatuur schommelt gedurende de dag en het jaar.

De tetrapoden hebben dit probleem op twee verschillende manieren opgelost. Vogels en zoogdieren ontwikkelden congregently endothermy. Dit proces maakt het mogelijk de omgevingstemperatuur stabiel te houden, dankzij bepaalde fysiologische mechanismen.

Met deze functie kunnen vogels en zoogdieren omgevingen met zeer lage temperaturen koloniseren.

Reptielen en amfibieën hebben het probleem op een andere manier opgelost. De regeling van de temperatuur is niet intern en is afhankelijk van gedrags- of ethologische aanpassingen om een ​​adequate temperatuur te handhaven.

Algemene kenmerken

De Tetrapoda soort wordt gekenmerkt door de aanwezigheid van vier onderdelen, hoewel sommige leden bezitten afname of afwezigheid (zoals slangen, caecilians en walvissen).

Formeel worden de tetrapoden gedefinieerd door de aanwezigheid van de quiridio, een goed gedefinieerd spierlid met vingers in het uiterste gedeelte.

De definitie van deze groep is het onderwerp geweest van brede discussie tussen de experts. Sommige auteurs betwijfelen dat de kenmerken "ledematen met vingers" voldoende zijn om alle tetrapoden te definiëren.

Vervolgens zullen we de meest opvallende kenmerken van de levende vertegenwoordigers van de groep beschrijven: amfibieën, reptielen, vogels en zoogdieren.

taxonomie

• Superreino: Eukaryota.
• Koninkrijk: Animalia.
• Subrein: Eumetazoa.
• Superfile: Deuterostomy.
• Phylum: Chordata.
• Subphylum: Vertebrata.
• Infrafilo: Gnathostomata.
• Superklasse: Tetrapoda.

classificatie

Historisch gezien zijn tetrapoden ingedeeld in vier klassen: Amphibia, Reptilia, Birds and Mammalia.

amfibie

Amfibieën zijn dieren met vier ledematen, hoewel ze in sommige groepen verloren kunnen gaan. De huid is zacht en waterdoorlatend. De levenscyclus omvat aquatische larvale stadia en volwassen staten leven in terrestrische omgevingen.

Ze kunnen door de longen ademen, en enkele uitzonderingen doen dit via de huid. Voorbeelden van amfibieën zijn kikkers, padden, salamanders en de minder bekende caecilians.

reptielen

Reptielen, zoals amfibieën, hebben gewoonlijk vier leden, maar in sommige groepen zijn ze verminderd of verloren. De huid is dik en heeft schubben. Ademen gebeurt via de longen. De eieren hebben een dekking en dankzij deze is de voortplanting onafhankelijk van het water.

Reptielen omvatten schildpadden, hagedissen en bondgenoten, slangen, tuataras, krokodillen en de nu uitgestorven dinosaurussen.

In het licht van het cladisme zijn reptielen geen natuurlijke groep, omdat ze parafyletisch zijn. De laatste term verwijst naar groepen die niet alle afstammelingen van de meest recente gemeenschappelijke voorouder bevatten. In het geval van reptielen is de groep die aan de buitenkant verblijft de klasse Aves.

gevogelte

Het meest kenmerkende kenmerk van vogels is de aanpassing van hun bovenste ledematen in gespecialiseerde structuren voor vluchten. Het tegument is bedekt met verschillende soorten veren.

Ze hebben longen als structuren voor gasuitwisseling, en deze zijn aangepast zodat de vlucht efficiënt is - onthoud dat vlucht een uiterst veeleisende activiteit is, vanuit het metabolisch oogpunt. Bovendien kunnen ze hun lichaamstemperatuur reguleren (endothermen).

zoogdieren

Zoogdieren vormen een zeer heterogene klasse, in termen van vorm en manier van leven van haar leden. Ze zijn erin geslaagd om terrestrische, aquatische en zelfs luchtfoto-omgevingen te koloniseren.

Ze worden voornamelijk gekenmerkt door de aanwezigheid van borstklieren en haar. De meeste zoogdieren hebben vier ledematen, hoewel ze in sommige groepen sterk zijn verminderd, zoals in het geval van aquatische vormen (walvisachtigen).

Net als vogels zijn het endotherme organismen, hoewel deze functie door beide groepen onafhankelijk is ontwikkeld.

De overgrote meerderheid is levendbarend, wat inhoudt dat ze een actieve jongeman ter wereld brengen, in plaats van eieren te leggen.

referenties

1. Clack, J. A. (2012). Grond verkrijgen: de oorsprong en evolutie van tetrapoden. Indiana University Press.
2. Curtis, H., & Barnes, N. S. (1994). Uitnodiging voor biologie. Macmillan.
3. Hall, B.K. (red.). (2012). Homologie: de hiërarchische basis van vergelijkende biologie. Academische pers.
4. Hickman, C.P., Roberts, L.S., Larson, A., Ober, W.C., & Garrison, C. (2001). Geïntegreerde principes van zoölogie. McGraw-Hill.
5. Kardong, K. V. (2006). Vertebraten: vergelijkende anatomie, functie, evolutie. McGraw-Hill.
6. Kent, M. (2000). Geavanceerde biologie. Oxford University Press.
7. Losos, J. B. (2013). De gids van Princeton voor evolutie. Princeton University Press.
8. Niedźwiedzki, G., Szrek, P., Narkiewicz, K., Narkiewicz, M., & Ahlberg, P. E. (2010). Tetrapod trackways uit de vroege Midden-Devoon periode van Polen. natuur, 463(7277), 43.
9. Vitt, L. J., & Caldwell, J.P. (2013). Herpetology: een inleidende biologie van amfibieën en reptielen. Academische pers.