Jsou definovány jednou tvrdou linií kostí.
Obratlovci jsou zvířata s páteří. Je to nejzákladnější biologický separátor v živočišné říši. Bez něj jste klasifikováni jako bezobratlí. S ním se připojíte k rybám, obojživelníkům, plazům, ptákům a savcům.
Páteř není jen hůl na zádech. Je centrální oporou celého kosterního systému. Skládá se z obratlů. Tyto jednotlivé kosti se skládají do sloupce, který je dostatečně pevný, aby unesl váhu, ale dostatečně pružný, aby umožňoval pohyb.
Tato struktura plní dvě kritické funkce. Za prvé tvoří kostru těla. Ať už je kostra z tvrdé kosti nebo pružné chrupavky, páteř drží vše pohromadě. Za druhé, a to je možná ještě důležitější, chrání míchu. Tento svazek nervů prochází přímo přes obratle a funguje jako hlavní dálnice mezi mozkem a zbytkem těla.
Páteř efektivně rozděluje tělo na symetrické poloviny. Tato bilaterální symetrie je běžná u vyšších zvířat. Poskytuje koordinovaný pohyb. Můžete chodit, plavat nebo létat, protože vaše centrální osa umožňuje vašim svalům táhnout za vámi stabilní strukturu.
Jedná se o jednoduchý design. Jedna řada kostí. Dva výsledky: podpora a ochrana. Všechno ostatní je vedlejší.
Základní plán obratlovců: Proč je to důležité
Díváte se na asi 60 000 druhů. Toto číslo zahrnuje všechny živé tvory s páteří a také vyhynulé, kteří chodili, plavali nebo létali dávno předtím, než se objevili lidé. Dělí se do pěti hlavních tříd: savci, ptáci, plazi, obojživelníci a ryby.
Ale tady je strukturální realita. Tato zvířata patří do podkmene Vertebrata. Je to jedna ze tří skupin v kmeni Chordata. Definice je přísná. Aby se tento stav kvalifikoval, musí mít organismus v určité fázi svého embryonálního vývoje notochord, hřbetní nervovou trubici, žábry a ocas. I když v dospělosti ztratíte žábry, kdysi jste je měli. To je charakteristickým znakem obratlovců.
Kdy a kde se objevily?
Odhady poukazují na výskyt obratlovců na začátku období kambria. To je přibližně před 530 miliony let. To spadá přímo do “kambrické exploze” – období náhlého vzniku složitého mnohobuněčného života.
Nejstarší zkameněliny vyprávějí konkrétní příběh. Mluvíme o Haikouichthys a Myllokunmingia. Oba organismy měly lebky. Oba vypadali nápadně jako ryby. Vznikly ve sladkovodních biotopech. Ale to byl jen začátek. Adaptace je přivedla z vody na souš. Tento evoluční úspěch umožnil obratlovcům ovládnout téměř všechny ekosystémy na Zemi.
Hlavní biologické znaky
Co dělá obratlovce obratlovcem? Nejsou to jen kosti. Jde o komplex koordinovaných systémů.
Struktura podpory
Kostra a páteř tvoří osu těla. Tato struktura chrání vnitřní orgány. Chrání míchu a podporuje svaly. Materiál se liší. Některé kostry jsou kostnaté, skládají se z tvrdých vápenatých usazenin. Jiné jsou chrupavčité, pružné a elastické. Mnohé jsou hybridy obou typů.
Ovládací centrum
Nervový systém je řízen mozkem. To umožňuje koordinovat reakce na vnější podněty. Každá část těla je spojena s tímto centrálním uzlem. Mozek je téměř vždy chráněn lebkou, která je součástí výše zmíněné kostry.
Mechanika dýchání
Dýchání se liší v závislosti na třídě. Většina suchozemských obratlovců – savců, ptáků a plazů – používá plíce. Odebírají ze vzduchu kyslík a odstraňují oxid uhličitý. Vodní obratlovci, jako jsou ryby a obojživelníci, se spoléhají na žábry. Tento proces probíhá ve vodě.
Krevní oběh
Většina obratlovců má uzavřený oběhový systém. To znamená, že krev zůstává uvnitř cév. Srdce pumpuje tuto krev do orgánů a tkání. Účinnost tohoto cyklu podporuje vyšší metabolické úrovně a aktivnější životní styl.
Reprodukce a vývoj
Pohlavní rozmnožování je normou. Mužské a ženské gamety se spojí a vytvoří zygotu. Tato zygota se vyvine v potomstvo. Existují výjimky. Některé druhy ryb se rozmnožují nepohlavně. Většina obratlovců má také období vývoje plodu v těle matky nebo prochází larválním stádiem, než dosáhnou stádia dospělosti. Lidé patří do první kategorie. Mnoho ryb jde do druhého.
regulace teploty
Zde je rozdělení viditelné. Obratlovci regulují tělesnou teplotu dvěma různými způsoby.
- Endothermy: Známí jako teplokrevní živočichové. Tito tvorové si udržují stálou vnitřní teplotu bez ohledu na vnější faktory. Jejich rozsah je obvykle mezi 34°C a 38°C. Do této skupiny patří savci a ptáci.
- Ektotermy: Známí jako studenokrevní živočichové. Tyto druhy regulují svou tělesnou teplotu v závislosti na prostředí. Plazi, obojživelníci a většina ryb jsou ektotermní.
První třída: Savci
Savci jsou definováni několika klíčovými vlastnostmi. Mají vlasy nebo srst. Produkují mléko, aby krmili svá mláďata. Jsou endotermní. Seznam pokračuje.
Jsou definovány přítomností mléčných žláz a patří do taxonomické skupiny Mammalia. Toto je výchozí bod. Ale seznam definujících charakteristik jde hlouběji. Mají vlnu. Čelist postavená kolem zubní kosti. A jsou to čtyřnožci, to znamená, že mají čtyři končetiny.
Seznam je známý. Lidé. Lvi. Delfíni. Koně. Psi. V tomto seznamu jsou zahrnuti dokonce i obyvatelé oceánu.
Viz také: Divoká zvířata
Ptáci
Jsou jednou z nejrozmanitějších skupin, vyskytující se téměř ve všech koutech planety. Existuje přibližně 10 000 uznaných druhů ptáků. Všechny patří do taxonomické třídy Aves.
Poznáte je podle peří. Nebo podél dutých kostí. Případně zobáky bez zubů. Většina z nich se naučila létat. To je jejich hlavní superschopnost. Ale ne každý je používá.
Vezměte si tučňáka nebo pštrosa. Zůstávají na zemi. Jejich přední končetiny se samozřejmě vyvinuly v křídla, ale často slouží jiným účelům. Zadní nohy nesou hlavní břemeno při stání a chůzi.
Některá jména jsou vám určitě povědomá. Orel. Papoušek. Kolibřík. Jestřáb. Pelikán.
Plazi
Obojživelníci: Nedokonalý přechod
Pokud jsou plazi pány slunce, pak jsou obojživelníci rukojmími vody. To není metafora. Jejich jméno mluví samo za sebe: amphibia znamená „dvojí život“. Rodí se ve vodě, dýchají žábrami a pak se jim díky biologickému úderu osudu vyvinou plíce a končetiny, aby dobyly zemi.
Ale země je pro jejich kůži nepřátelským prostředím.
Na rozdíl od plazů, kteří se chránili keratinovými šupinami, aby si udrželi vlhkost, zvolili obojživelníci jinou cestu. Jejich kůže je tenká, vlhká a často slizká. Tato propustnost jim umožňuje dýchat povrchem jejich těl – působivý, ale nebezpečný biologický výkon. To znamená, že nic nezůstane bez povšimnutí. Vstupují znečišťující látky. Bakterie vstupují. Voda se odpařuje, když se zahřeje.
To je odsoudí k životu na okraji. V loužích. Ve vlhkých lesích. Na březích řek. Nemohou se vzdálit od zdroje vlhkosti.
Přechod není jen fyzický. Je také reprodukční. Většina obojživelníků klade vejce bez tvrdé skořápky. Vypadají jako malé sáčky želé. Bez ochrany zvápenatělé skořápky jsou tato vejce náchylná k vysychání. Proto se téměř vždy pokládají do vody nebo extrémně vlhké půdy. Pokud prostředí vyschne, další generace umírá ještě před narozením.
Proč je to dnes důležité?
Protože obojživelníci jsou systémem včasného varování naší planety. Tím, že jsou tak propustné, jsou první, kdo detekuje změny kvality vzduchu a vody. Když začnou klesat populace žab, ropuch a mloků, není to jen ekologická tragédie. Toto je signál. Ukazuje, že v ekosystémech, které podporují život, včetně lidského života, není něco v pořádku.
Jejich životní cyklus z nich navíc dělá jedinečné ukazatele. Závisí na dvou světech: na vodním pro reprodukci a na pozemském pro výživu dospělých. Pokud se jedno z těchto dvou prostředí zhroutí, obojživelník zmizí. Toto je slabý článek, ale také jeden z nejvíce informativních informací o zdraví našeho životního prostředí.
Nejsou tak odolní jako plazi. Nemají vnější pancíř. Ale právě jejich křehkost je paradoxně dělá tak důležitými pro pochopení limitů života na Zemi.
Obojživelníci: kůže, skákání a radikální změny
Zástupci této skupiny obratlovců dýchají vlhkou kůží. Jejich těla mají silnou svalovou sílu, která jim umožňuje pohybovat se skákáním nebo plaváním – nebo obojím. Některé druhy používají oba způsoby pohybu stejně snadno.
Metamorfóza je jejich určujícím znakem. Mnoho z nich prochází radikálními strukturálními změnami od vylíhnutí v podobě larev až po dosažení konečné dospělosti. Jedná se o kompletní biologickou transformaci.
Ropuchy, mloci a čolci jsou všichni obojživelníci. Sdílejí tento jedinečný životní cyklus a fyziologii.
Ryby: Většina oceánu
Ryby jsou nejrozmanitější skupinou obratlovců. Vědci identifikovali asi 34 000 druhů. Žijí výhradně ve vodě. Jejich rozsah je obrovský. Od sladkovodních řek po slané oceány zabírají téměř každý vodní výklenek.
Jejich tělo je aerodynamické, aby byla zajištěna hydrodynamika. Dýchání se provádí pomocí žáber. Jsou vejcorodí, což znamená, že se rozmnožují kladením vajíček.
Podmořskému světu dominují dvě hlavní kategorie.
Kostnaté ryby (Osteichthyes)
Kostnaté ryby zahrnují všechny ryby s vnitřní kostrou vyrobenou z kosti. Ačkoli chrupavka může být přítomna v malých částech těla, kost je hlavní strukturou. Obvykle mají koncová ústa s kloubovými dermálními kostmi. Z těchto kostí rostou zuby. Jakmile se tyto zuby ztratí, nelze je nahradit. To omezuje jejich schopnost regenerace klíčových nástrojů pro výživu.
Skvělými příklady kostnatých ryb jsou kanic obrovský a štír. Spoléhají na tento pevný skeletový rám pro rychlost a sílu v náročných útesových nebo otevřených vodních prostředích.
Chrupavčité ryby (Chondrichthyes)
Chrupavčité kostry a vyloučení agnathanů
Většina ryb s vnitřní kostrou je podporována spíše chrupavkou než kostí. Tato kategorie zahrnuje žraloky, rejnoky, manty a chiméry. Jejich zuby nesplývají s čelistní kostí. Neustále jim vypadávají opotřebované zuby a rostou nové. Tato adaptace má důsledky pro přežití. Oběti s tvrdou skořápkou mají zničené zuby. Neustálá výměna zubů zajišťuje nutriční účinnost.
Jawless představují jinou evoluční cestu.
Jedná se o bezčelisťové obratlovce. Chybí jim složité zubní struktury charakteristické pro chrupavčité ryby. Jejich podávací mechanismy jsou založeny na sání nebo škrábání. Tato prastará linie přežila, zatímco se čelistnaté ryby diverzifikovaly. Pochopení agnathans vysvětluje kořeny evoluce obratlovců.
Viz také Vodní živočichové.
Anomálie bez čelistí v evoluci obratlovců
Jsou to obratlovci, kteří nikdy nezískali čelisti.
Představte si úhoře, ale staršího. Starší a podivnější. Tato zvířata postrádají kloubové struktury, které umožňují většině ryb kousat, drtit nebo trhat potravu. Místo toho se spoléhají na sání. Tento anatomický rys jim přiřazuje určité ekologické niky: hematofagie (krmení krví) a nekrofagie (krmení mršinami).
Tento svět bez čelistí ovládají dvě odlišné skupiny.
Lamprey a hagfishes jsou jediní přeživší agnáti. Představují linii, která se oddělila před vývojem dolní čelisti.
Když se podíváme na obecnou mapu života obratlovců, tyto bezčelisťové anomálie tiše sedí u paty stromu. Ale ostatní pobočky? Jsou definováni tím, co mají.
Savci: Teplokrevní strážci
Savci jsou definováni termoregulací a péčí o potomstvo. Udržují si vlastní tělesnou teplotu. Svá mláďata krmí mlékem. Většina z nich je pokryta srstí, i když existují výjimky.
- Běžné příklady: pes, kočka, slon, gorila, medvěd, tygr, lev, zebra, žirafa, nosorožec, delfín.
Dávejte pozor na delfína. Toto je mořský savec. Dýchá to vzduch. Není to ryba.
Ptáci: opeření letci
Let je zřejmá vlastnost, ale základní struktura je složitější. Peří. Křídla. zobáky. A vejce.
- Běžné příklady: kachna, orel, sova, tučňák, papoušek, kolibřík, sokol, sup, pštros, vrabec.
Tučňáci nelétají ve vzduchu, ale „létají“ ve vodě. Anatomie to potvrzuje.
Ryby: Plavci dýchající žábry
Tato skupina je určena svým stanovištěm a dýcháním. Žijí ve vodě. Dýchají žábrami.
- Běžné příklady: tuňák, žralok, rejnok, mečoun, kanic, pstruh, pufferfish.
Tato kategorie je často nepochopena. Žraloci jsou ryby. Rejnok je ryba. Ale opět se vyhněte pasti na savce. Delfíni a velryby sem nepatří. Dýchají vzduch a mají srst (i když extrémně řídkou).
Plazi: Šupinatý chladnokrevný
Vnější tělesná teplota pro plazy. Jejich kůže slouží jako bariéra. Váhy poskytují ochranu a snižují ztráty vody.
- Běžné příklady: krokodýl, aligátor, ještěrka, leguán, želva, gekon, varan komodský, chameleon, had.
Od masivního varana komodského až po maličkého gekona, šupiny pokrývají vše. Studenokrevná strategie funguje, protože mohou regulovat chování, aby zvládli tělesné teplo.
Obojživelníci: Přechod k duálnímu životnímu stylu
Část života žijí ve vodě a část na souši. Klíčovou roli hraje kůže. Je mokrá. Je propustná. Mohou přes něj dýchat, zvláště když jsou pod vodou nebo ve vlhkém prostředí.
- Běžné příklady: žába, ropucha, axolotl, mlok, cecilian, čolek, olma, alžírská žába.
Zde vyniká axolotl. Často si zachovává své larvální vlastnosti po celý život. Ne vždy prochází úplnou metamorfózou
