Тело
У всех позвоночных животных есть четко выраженная голова, грудная или «туловищная» область и хвостовая часть или «хвост».
Обычно они достигают больших размеров благодаря наличию эндоскелета (костного или хрящевого) под кожей.
Этот эндоскелет обеспечивает поддержку ваших внутренних органов и связан с мышцами и суставами, что делает возможными движения и другие двигательные действия, а также защищает нежные органы.
— В головной области (голова) находится мозг и три органа чувств: органы обоняния, зрения и слуха.
— Туловище или грудной отдел состоит из двусторонней полости (которая, если разрезать пополам, дает две почти идентичные части), которая содержит внутренние органы.
— Обычно хвостовая часть содержит выходные отверстия пищеварительной и выделительной систем (для кала и мочи).
У всех позвоночных также есть:
— хорда или хорда (жесткий «стержень», который проходит по всему телу у эмбрионов и часто заменяется позвоночником)
— расщелины глотки
— щитовидная железа
— полый спинной нервный тяж, образующий центральную нервную систему
— послеродовой хвост, представляющий удлинение кзади, выходящее за пределы ануса
Некоторые из этих характеристик проявляются лишь кратковременно во время эмбрионального развития, а другие сохраняются до взрослой жизни животного, но они являются общими для всех позвоночных, а также для хордовых в целом.
Пищеварительная и выделительная системы позвоночных
Пищеварительная система позвоночных обычно состоит из рта, пищевода, который простирается от глотки до полости (желудка), и кишечника, который начинается от желудка и заканчивается в анусе.
Как мы видим, эта система имеет довольно сложные структуры, но выполняет те же функции, что и пищеварительная система любого животного.
Рот участвует в предварительной обработке пищи, которая транспортируется по пищеводу в желудок, более расширенную полость, где выделяются некоторые кислоты и пищеварительные ферменты, которые начинаются с расщепления и переваривания этих продуктов.
В этот процесс вмешиваются другие органы, такие как печень и поджелудочная железа, которые обладают секреторными функциями. То, что происходит в результате пищеварения в желудке, затем попадает в кишечник, где происходит всасывание питательных веществ в виде белков и липидов, а также воды и солей.
Все, что не переваривается или не обрабатывается, выводится с калом. У некоторых позвоночных есть сточные трубы, в которых собираются твердые пищевые отходы и жидкие отходы, такие как моча, в то время как у других есть разные каналы для эвакуации.
Палеогеография [ править ]
Палеотетис открыт в девоне
Девонский период был временем большой тектонической активности, поскольку Еврамерика и Гондвана сближались.
Континент Еврамерика (или Лавруссия) был создан в раннем девоне в результате столкновения Лаврентии и Балтики , которые превратились в естественную засушливую зону вдоль Тропика Козерога , сформировавшегося в палеозойские времена, как и в наши дни, в результате сближения двух великих цивилизаций. воздушные массы, клеточные Хедли и клеточная Феррель . В этих прилегающих к пустынях осадках образовались старые красные песчаниковые отложения, окрашенные в красный цвет из-за окисленного железа ( гематита ), характерного для засушливых условий.
Вблизи экватора , то пластина из Euramerica и Гондваны начинала встречаться, начиная ранние стадии сборки Пангеи . Эта деятельность еще больше подняла северные Аппалачи и сформировала Каледонские горы в Великобритании и Скандинавии .
Западное побережье девонской Северной Америки, напротив, представляло собой пассивную окраину с глубокими илистыми заливами, речными дельтами и устьями, которые сегодня встречаются в Айдахо и Неваде ; Приближающаяся вулканическая островная дуга достигла крутого склона континентального шельфа в позднем девоне и начала поднимать глубоководные отложения, столкновение, которое стало прелюдией к горообразованию в начале карбона, названному роговым орогением .
Уровень моря во всем мире был высоким, и большая часть суши находилась под мелководьем, где обитали организмы тропических рифов . Огромная глубокая Панталасса («универсальный океан») покрывала остальную часть планеты . Другие незначительные океаны были Палеотетис , Прото-океан Тетис , Реикум и Урало океан (который был закрыт во время столкновения с Сибирью и Baltica).
В девоне Chaitenia , островная дуга , сросшиеся в Патагонии .
Степной тип
Южностепной
Корсак, светлый хорь, сайгак, серые полёвки, полевой жаворонок, об. каменка, журавль-красавка, дрофа, об. и водяной ужи, ящерицы, полозы:
37. Восточноевропейская. Степной сурок, крапчатый суслик, степная пеструшка, серая куропатка, каменка-плясунья, болотная черепаха, степная гадюка, травяная лягушка, об. чесночница
38. Европейско-западносибирская. Ушастый ёж, слепушонка, каменка-плясунья, могильник, степная тиркушка, степная гадюка: а) рыжеватый суслик, степной сурок, хохлатый и степной жаворонки, степной орел, об. чесночница, б) краснощёкий суслик, степная пеструшка, полёвка-экономка, белокрылый и малый жаворонки
39. Восточносибирская. Даурский хомячок, слепушонка, даурский и маньчжурский цокоры, могильник, бородатая куропатка, пятнистая трёхперстка, полевой и монгольский жаворонки, сибирская лягушка
Пустынно-степной
Ушастый ёж, корсак, сайгак, серый хомячок, журавль-красавка, степная тиркушка, каменка-плясунья, об.щитомордник, степная агама, серая жаба, озёрная лягушка:
40. Восточноевропейская. Полуденная песчанка, перевязка, степной и полевой луни, степной, полевой и белокрылый жаворонки, степная гадюка, зелёная жаба, чесночницы: а) предкавказский хомяк, гигантский слепыш, степной жаворонок; б) малая и белобрюхая белозубки, об. хомяк, пеганка, савка, тювик, чеглок, золотистая и зелёная щурки, домовый сыч
41. Среднесибирская. Полёвка Брандта, даурский хомячок: а) монгольский жаворонок, степной конёк; б) даурский ёж, когтистая песчанка, джунгарский хомячок, степной конёк
Эволюция рыб
Большинство примитивных костных рыб заглатывали воздух на поверхности воды. Тонкие кровеносные сосуды, обрамлявшие их горло, поглощали кислород непосредственнее из воздуха. Со временем у первых костных рыб развились легкие, которые могли наполняться воздухом, и появились ноздри, через которые они этот воздух вдыхали. В дальнейшем v большинства групп костных рыб легкие преобразовались в плавательный пузырь, однако для многих обитателей болот они оставались бесценными именно в качестве кислородного резервуара.
В девонский период дотоле безжизненная суша постепенно покрывалась ковром зеленой растительности, наползавшей на нее со стороны моря. В начале девона суша являла собой совокупность голых бесплодных материков, окаймленных теплыми мелкими морями и болотами, а ближе к концу обширные области се уже поросли густыми девственными лесами. Они произрастали в болотистой местности у края небольшого озера. В те времена уже существовало несколько групп сосудистых растений. Наиболее распространены были рипии. Другая группа ранних растений дала начало плауновидным растениям, от которых произошли современные плауны. На протяжении девонского периода они становились все крупнее и многочисленнее, пока, наконец, не превратились в огромные деревья каменноугольных болот высотой до 38 м.
Постепенно участки суши вдоль берегов озер и водных артерий покрывались все более густыми зарослями растений. Там становилось все темнее и темнее. Растениям, чтобы получать больше света, приходилось тянуться кверху, обгоняя в росте соседей. Появилась необходимость в прочной опоре. Со временем растения начали вырабатывать древесную ткань, и возникли первые деревья.
От всей этой буйной растительности оставалась масса мертвой древесины и листьев, кучи которых могли бы быстро загромоздить все леса. Бесчисленные бактерии перерабатывали все отмершее. Так постепенно формировался первый почвенный слой.
В течение девонского периода растительный мир становился все сложнее и многообразнее. Появились первые папоротники, плауны и хвощи, и к середине девона многие растения начали понемногу отодвигаться от кромки воды. Тем не менее эти древние растения все еще нуждались в воде для оплодотворения. И только ближе к концу девонского периода на Земле появились первые семеноносные растения — семенные папоротники.
ГлавнаяУсловия жизниОрганический мирИспользуемые материалыВ
Леонид Тихомиров 2010
Дыхательная система позвоночных
Клетки тела любого позвоночного должны заменять кислород, который они извлекают из окружающей среды, и избавляться от вторичных продуктов, которые накапливаются во время метаболических реакций, необходимых им для жизни.
Для этого им нужна как система кровообращения, которая транспортирует различные элементы по телу, так и дыхательная система, отвечающая за обмен газов между телом и окружающей средой. Можно считать, что обе системы участвуют в «ускорении» диффузионного процесса.
Диффузия определяется как случайное перемещение молекул из места, где они сильно сконцентрированы, в другое, где их концентрация меньше. В случае газов диффузию обычно изучают с точки зрения давления, а не концентрации.
Как правило, кислорода в окружающей среде больше, чем в организме животного, поэтому он имеет тенденцию диффундировать к нему; в то время как углекислый газ, один из продуктов дыхания, более концентрирован в организме, чем в окружающей среде, поэтому он должен «выходить» в сторону последнего.
Кто такие животные?
Животные – это разнообразная группа живых организмов, которые включают много подгрупп, такие как членистоногие, хордовые, кишечнополостные, иглокожие, моллюски, губки и т.д. Они также включать в себя широкий спектр менее известных существ, таких как плоские черви, коловратки, пластинчатые и тихоходки. Эти группы животных могут показаться довольно странными для тех, кто не изучал курс зоологии, но животные, с которыми мы наиболее знакомы, относятся к другим группам. Например, насекомые, ракообразные, паукообразные, мечехвосты, все члены членистоногих, амфибии, птицы, рептилии, млекопитающие, рыбы и все члены хордовых. Также не стоит упомянуть медуз, кораллы, анемоны и всех членов книдарий.
Подавляющее разнообразие живых организмов, которые классифицируются как животные делают невыполнимой задачу обобщения в отдельные группы. Но есть несколько общих характеристик животных, доля которых описывает большинство членов определенной группы. Эти общие характеристики включают в себя многоклеточность, специализация тканей, передвижение, гетеротрофность и половое размножение.
Многоклеточных животных объединяет то, что их тело состоит более чем из одной клетки. За исключением губок, животные имеют органы, которые дифференцировались в ткани и выполняют определенные функции. Эти ткани, в свою очередь, организованы в системы органов. Животные не имеют жестких стенок клеток, характерных для растений.
Животные также подвижные (они способны передвигаться в пространстве). Тело большинства животных устроено таким образом, что голова располагается по направлению движения, а остальные части тела следует за ней. Конечно, большое разнообразие строений тела животных означает, что есть исключения из этого правила.
Животные гетеротрофы получают энергию за счет потребления других живых организмов. Большинство животных размножаются половым путем дифференцированных яиц и спермы. Кроме того, многие животные диплоидны (клетки взрослых содержат две копии своего генетического материала). Многоклеточные животные проходят различные стадии зародышевого развития: зигота, бластула, гаструла, нейрула, первичный органогенез и пренатальное развитие).
Животные могут быть самых разных размеров, от микроскопических, например, планктон до гигантских, например, синий кит. Они населяют практически все среды обитания на планете от полюсов до тропиков и от горных вершин до глубоких и темных океанических вод.
Животные, как полагают ученые, произошли от жгутиковых простейших, а самые старые останки животных датируются около 600 миллионов лет. Во время кембрийского периода (около 570 млн лет назад) большинство групп животных эволюционировали.
Адаптации для жизни на земле
Перемещение первых четвероногих из водной среды к наземной предполагает ряд радикальных изменений в условиях, в которых эти животные должны были взорваться. Различия между водой и землей более чем очевидны, например, концентрация кислорода.
Первые четвероногие должны были решить ряд недостатков, в том числе: как перемещаться в среде с меньшей плотностью, как дышать, как размножаться вне воды, и, наконец, как бороться с колебаниями окружающей среды, которые не присутствуют в воде, такие как изменения температуры?
Локомоция на Земле
Вода — это плотная среда, которая обеспечивает достаточную поддержку для передвижения. Тем не менее, земная среда менее плотная и требует специализированных структур для движения.
Первая проблема была решена с развитием участников, которые позволили перемещать животных по земной среде, и которые дали группе их имя. У тетрапод есть эндоскелет из кости, который образует четыре члена, построенных по плану пентадактилии (пять пальцев)..
Имеющиеся данные свидетельствуют о том, что члены четвероногих эволюционировали из плавников рыбы вместе с изменениями окружающих мышц, позволяя животному подниматься с земли и эффективно ходить..
Газообмен
Если мы представим прохождение воды на землю, самая интуитивная проблема — это тема дыхания. В земной среде концентрация кислорода примерно в 20 раз выше, чем в воде.
У водных животных есть жабры, которые очень хорошо работают в воде. Однако в земной среде эти структуры разрушаются и не способны обеспечивать газообмен — независимо от того, сколько кислорода на Земле..
По этой причине живые четвероногие обладают внутренними органами, ответственными за опосредование дыхательных процессов. Эти органы известны как легкие и являются приспособлениями для земной жизни..
Между тем, некоторые амфибии могут опосредовать газообразный обмен, используя свою единственную кожу, которая очень тонкая и влажная, в качестве единственного дыхательного органа. В отличие от тегумов, разработанных рептилиями, птицами и млекопитающими, они являются защитными и позволяют им жить в сухих условиях, предотвращая возможное высыхание.
Птицы и рептилии демонстрируют дополнительные приспособления для предотвращения высыхания. Они состоят из производства полутвердых отходов с мочевой кислотой в качестве азотистых отходов. Эта функция уменьшает потери воды.
воспроизведение
Вначале размножение — это явление, связанное с водной средой. На самом деле, амфибии все еще зависят от воды, чтобы иметь возможность размножаться. Их яйца стоят с мембраной, которая проницаема для воды и которая быстро высохнет при воздействии сухой среды.
Кроме того, яйца амфибий не превращаются в миниатюрную версию взрослой формы. Развитие происходит через метаморфозу, когда яйцеклетка дает начало личинке, которая в большинстве случаев приспособлена к водной жизни и имеет внешние жабры.
Напротив, оставшиеся группы тетрапод — рептилии, птицы и млекопитающие — создали ряд мембран, защищающих яйцо. Эта адаптация устраняет зависимость от размножения в водной среде. Таким образом, упомянутые группы имеют полностью земные жизненные циклы (с их конкретными исключениями).
Экологические изменения
Водные экосистемы относительно постоянны по своим характеристикам окружающей среды, особенно по температуре. Это не происходит на земле, где температура колеблется в течение дня и года.
Тетраподы решили эту проблему двумя различными способами. У птиц и млекопитающих сходится эндотермия. Этот процесс позволяет поддерживать стабильную температуру окружающей среды, благодаря определенным физиологическим механизмам.
Эта функция позволяет птицам и млекопитающим колонизировать окружающую среду с очень низкими температурами.
Рептилии и амфибии решили проблему по-другому. Регулирование температуры не является внутренним и зависит от поведенческих или этологических адаптаций для поддержания адекватной температуры.
— Рептилии (класс Reptilia)
Они также являются хладнокровными организмами, но в их развитии нет личиночной стадии. Они дышат легкими и имеют хорошо окостеневшие скелеты. Кожа у них сухая, с чешуей, но без желез.
Его конечности имеют 5 пальцев и обычно когти. Во время их размножения происходит внутреннее оплодотворение, и они имеют прямое развитие, будучи способными быть яйцекладущими и яйцеживородящими.
Класс делится на подклассы Anapsida (черепахи и водяные черепахи), Lepidosauria (ящерицы с чешуей) и Archosauria. Он также включает подклассы Synapsida, Ichthyopterygia и Synaptosauria, но они относятся к уже вымершим видам.
жизнь
В течение девонского периода произошли значительные изменения в отношении живых существ, населявших планету. Самым важным из этих изменений было окончательное завоевание наземных мест обитания..
-флора
В предыдущий период, силурийцы, уже начали развивать мелкие сосудистые растения, например папоротники. В течение девонского периода эти маленькие папоротники приобрели большее развитие в различных аспектах, являясь наиболее представительными по своим размерам..
Точно так же и другие растительные формы появились на поверхности существующих континентов. Среди этих типов растений можно упомянуть ликоподиофиты и другие, которые не выжили и вымерли, такие как триметофиты и прогимнопермы..
В этот период стали появляться первые леса, благодаря тому, что растения смогли выработать устойчивые структуры, которые позволяли им удерживать высокие листья и ветви. Даже с помощью записей окаменелостей было установлено, что были деревья, которые достигли 30 метров в высоту.
Распространение растений в земной среде привело как прямое следствие к увеличению содержания кислорода в атмосфере, поскольку на этих растениях осуществлялся процесс фотосинтеза. Благодаря этому стало возможным разнообразить животных в наземных местообитаниях.
рыба
Одна из групп, которые пережили большую эволюцию, была рыба. Настолько, что этот период называется «Эпоха рыб». Среди групп рыб, возникших в этот период, можно упомянуть:
sarcopterigios: Как и все рыбы, они принадлежат к группе позвоночных. У них также есть отличительная черта — наличие челюсти. Те из этого периода имели лопастные плавники и пары. Точно так же чешуйки были в основном листами кости, покрытыми кератином. Хотя большинство видов в этой группе вымерли, диплоиды и celacanthus до сих пор сохраняются..
actinopterygian: это так называемая костная рыба. Они состоят в основном из кости и очень мало хряща. Благодаря найденным окаменелостям известно, что их чешуя не была наложена и имела асимметричные хвосты. Им удалось выжить в неблагоприятных условиях различных геологических эпох планеты, и в настоящее время они охватывают большинство существующих рыб.
остракодермы: несмотря на то, что они вымерли, они имели честь считаться первыми известными позвоночными. Они были охарактеризованы, потому что их тело было покрыто чешуей и своего рода костяной раковиной У них тоже не было челюстей. Некоторые образцы могут достигать 60 см в длину.
акулообразных: Это группа, к которой принадлежат акулы. Были некоторые виды небольших размеров
Было найдено несколько окаменелостей этих рыб, но эксперты предполагают, что они были важной частью пищевой цепи в море..
рифы
На дне морей процветали рифы, состоящие из губок, кораллов и некоторых видов водорослей. Появились кремнеземные губки. Там были большие коралловые рифы, некоторые из которых со временем исчезли.
артроподы
Первыми представителями животного царства, которые начали колонизировать земную среду обитания, были членистоногие. Среди членистоногих, которых можно встретить в земной среде, можно упомянуть многоножек, клещей, пауков и скорпионов..
Кроме того, в морях были также представители членистоногих типа, которые также испытали большую диверсификацию и массовость. Они даже разработали систему воздушного дыхания
моллюски
В течение девонского периода группа моллюсков также испытала большую диверсификацию. Изменением в этот период стало то, что некоторые экземпляры начали проникать в пресноводные места обитания. Примером этого были Lamelibranchs, похожие на нынешних мидий.
Наземные позвоночные
Считается, что первыми позвоночными, появившимися в земной среде, были земноводные, которые, хотя и должны были жить рядом с водоемами, могли существовать на суше. Они сделали это в конце девона.
Также существуют гипотезы, которые предполагают, что некоторые рыбы покидали морскую среду, чтобы проникнуть в земную среду и колонизировать ее. Конечно, для этого им пришлось развиваться и развивать определенные структуры для адаптации.
История развития
Евстеноптерон
Пандерихтис
Тиктаалик
Ихтиостега
Тон тюльпана
Крассигиринус скотикус
Альпийская саламандра
Диадекты
Раньше считалось, что предками современных наземных позвоночных были окаменевшие латинские кислоты , которые в верхнем девоне выползали из воды на четырех стебельчатых, мускулистых, похожих на кисточки плавниках, чтобы перемещаться на короткие расстояния по суше. В то время вода все чаще пересыхала, и рыбам приходилось уходить на сушу, чтобы завоевать новые места обитания. Ноги земноводных тогда развились бы из плавников, используемых на этих береговых экскурсиях в ходе макроэволюции .
Согласно более поздним открытиям, первые животные, которые систематически классифицировались как наземные позвоночные и чьи потомки окончательно завоевали землю 365 миллионов лет назад, все еще жили в воде, поэтому их ноги развились там. Настоящие предки этой группы животных были тогда родственниками двоякодышащих рыб , которые передвигались четырьмя конечностями, которые уже были похожи на ноги, по болотному дну пресной воды, заросшему водными растениями . Например, у рыбоподобного Пандерихтиса возрастом около 365 миллионов лет есть кости, которые показывают его тесную связь с наземными позвоночными. Также Acanthostega занимала четыре конечности наземных позвоночных, которые развились уже в воде. Его передние и задние конечности построены таким образом, что кости не смогли бы выдержать тяжелое тело на земле. Кроме того, Acanthostega дышал через жабры, а не через легкие, поэтому очевидно, что это водное животное, передвигающееся в воде с четырьмя ногами.
— Амфибии (cлазера Амфибия)
Это хладнокровные животные. Они могут дышать легкими, жабрами, кожными покровами (кожей) или слизистой оболочкой рта. Для них характерна стадия водной личинки или внутри яйца. Кожа у них влажная, на ней много слизистых желез, чешуек нет.
Это четвероногие, то есть у них четыре конечности. Они могут населять водоемы с пресной водой или вести земной образ жизни. У них отдельные полы, внешнее оплодотворение, у некоторых — внутреннее развитие; они могут быть яйцеживородящими или живородящими.
К этому классу принадлежат отряды Апонда, в которые входят червецы, отряд анура, где обитают лягушки и жабы, и отряд хвостатых, который включает саламандр.
