CHORDATAI: CHARAKTERISTIKOS, KLASIFIKACIJA, BUVEINĖ, DAUGINIMASIS - BIOLOGIJA - 2025

Į chordates (Chordata) yra plati ir įvairi phylum gyvūnų su dvišalės simetrijos, kad dalis penki esminiai diagnostikos funkcijos: chorda, endostilo, ryklės grioveliai, nugaros nervų laidas ir postanal tuščiaviduriai uodega.

Kai kurioms rūšims šie bruožai išlieka nepakitę visą gyvenimą; kai kuriose giesmėse ši savybė prarandama dar prieš organizmo gimimą.

Branchiostoma lanceolatum. Šaltinis: © Hansas Hillewaertas /

Šios grupės narių struktūriniame plane gali pasidalinti kai kurie bestuburiai, tokie kaip dvišalė simetrija, entero-užpakalinė ašis, koeloma, metamerų buvimas ir cefalizavimas.

Chordatos pagal rūšių įvairovę ir skaičių yra ketvirtoje vietoje - po nariuotakojų, nematodų ir moliuskų. Jiems pavyko kolonizuoti labai plačią ekologinių nišų seriją ir pateikti nesuskaičiuojamus prisitaikymo bruožus įvairioms gyvybės formoms: vandens, sausumos ir skraidančioms.

Chordatų kilmė sukėlė įdomias diskusijas tarp evoliucijos biologų. Molekulinė biologija ir embriono ypatybės paaiškina šios grupės ryšį su dygiaodžiais deuterostomose.

Chordatų ir stuburinių gyvūnų kilmei paaiškinti buvo pasiūlytos skirtingos hipotezės. Viena garsiausių yra Garstango hipotezė, kurioje teigiama, kad ascidijos lerva patyrė pedomorfozės procesą ir pagimdė lytiškai subrendusį jaunatviškų bruožų asmenį.

Dabartiniai grupės atstovai yra suskirstyti į tris nevienalytes linijas: cefalochordatus, žinomus kaip amfoksai; urochordate, vadinamomis asidijomis, ir stuburinių gyvūnų, didžiausią grupę, kurią sudaro žuvys, varliagyviai, ropliai ir žinduoliai.

Šioje paskutinėje grupėje, mažoje šeimoje, mes randame save, žmones.

charakteristikos

Pirmasis įspūdis vertinant tris chordatų grupes yra tas, kad skirtumai yra labiau pastebimi nei bendros charakteristikos.

Apskritai stuburinių gyvūnų pagrindinė savybė yra standus endoskeletas, esantis po oda. Nors žuvys yra vandens, likusi grupė yra sausumos ir abi maitinasi žandikauliais.

Likusios grupės - urochordatai ir cefachorchtatai - yra jūroje gyvenantys gyvūnai ir nė vienas iš jų neturi kaulų ar kremzlinės atraminės struktūros.

Norėdami išlikti stabilūs, jie turi į strypus panašias struktūras, sudarytas iš kolageno.

Kalbant apie šėrimo būdą, jie yra filtrų tiektuvai ir jų maistą sudaro vandenyje suspenduotos dalelės. Jame yra prietaisai, gaminantys medžiagas, panašias į gleives, kurios leidžia sugauti daleles adhezijos būdu. Tačiau šie skirtumai yra tik paviršutiniški.

Be to, kad chordatuose yra vidinė ertmė, užpildyta skysčiu, vadinamu coelom, jie visi turi penkias diagnostines charakteristikas: notochordą, ryklės plyšius, endostilą ar skydliaukę, nervų laidą ir poanalitinę uodegą. Žemiau apibūdinsime kiekvieną iš jų:

„Notochord“

Notochord arba notochord yra strypo formos mezoderminės kilmės struktūra. Prieglobsčio vardą įkvėpė ši savybė.

Jis yra lankstus iki taško ir tęsiasi per visą organizmo kūno ilgį. Embriologiškai tai yra pirmoji endoskeleto struktūra. Tai tarnauja kaip tvirtinimo taškas raumenims.

Viena iš svarbiausių jo charakteristikų yra galimybė sulenkti, netrumpinant, o tai leidžia atlikti keletą bangos judesių. Šie judesiai nesukelia struktūros griūties - analogiška, kaip tai darytų teleskopas.

Ši savybė atsiranda dėl skysčio, turinčio ertmės vidų, ir veikiančio kaip hidrostatinis organas.

Bazinėse grupėse notochordas išlieka visą organizmo gyvenimą. Daugelyje stuburinių gyvūnų jis pakeičiamas stuburo dalimi, atliekančia panašią funkciją.

Ryklės plyšiai

Literatūroje ji taip pat žinoma kaip „faringotremija“. Gerklė atitinka tą virškinamojo trakto dalį, kuri yra iškart po burnos. Chordetuose šios konstrukcijos sienos įgavo angas ar mažas skyles. Primityviose grupėse jis naudojamas maistui.

Svarbu nepainioti šios savybės su žiaunomis, nes pastarosios yra išvestinių struktūrų serija. Jie gali atsirasti labai ankstyvose vystymosi stadijose, prieš organizmui gimus arba išsiritant iš kiaušinio.

Endostyle arba skydliaukė

Endostilis arba jo struktūra, gaunama iš skydliaukės, randami tik chordatuose. Jis yra ant ryklės ertmės grindų. Endostylas randamas protochoratuose ir žvirblių lervose.

Šiose ankstyvosiose grupėse endostyle ir plyšiai veikia kartu, kad skatintų filtro tiekimą.

Kai kurios ląstelės, sudarančios endostilą, turi baltymų, išskiriančių su jodu, homologiškumą, palyginti su skydliaukės suaugusiųjų lemputėmis ir kitais stuburiniais.

Nervinė nugaros virvelė

Chordatuose yra nervinis laidas, esantis kūno nugaros dalyje (virškinimo vamzdelio atžvilgiu), o jo vidus yra tuščiaviduris. Smegenų kilmę galima atsekti sustorėjimą priekinėje šios virvelės dalyje. Embriologiškai formavimas vyksta per ektodermą, virš notochordo.

Stuburiniuose stuburuose esančios nervų arkos veikia kaip apsauginės virvelės struktūros. Panašiai kaukolė apsaugo smegenis.

Rašyti analinę uodegą

Poodinis analinis uodega yra sudaryta iš raumenų ir suteikia būtiną judrumą gaubtamedžio lervų ir amfibijos pasislinkimui vandenyje. Kadangi uodega yra už virškinimo sistemos, jos vienintelė funkcija yra susijusi su vandens judėjimo pagerinimu.

Uodegos efektyvumas žymiai padidėja vėlesnėse grupėse, kur pelekai pridedami prie organizmo kūno. Žmonėse uodega randama tik kaip mažas likutis: kakleliai ir daugybė labai mažų slankstelių. Tačiau daugelis gyvūnų turi uodegą, kurią gali vilkti.

Pogrupis „Urochordata“

Tunika yra pogrupis, paprastai žinomas kaip jūros gurkšniai. Jie apima maždaug 1600 rūšių. Šie organizmai yra plačiai paplitę vandenynų gyventojai, nuo gelmių iki pakrančių.

Pavadinimas „tunikatas“ kildinamas iš tam tikros tunikos, kuri supa gyvūną, yra sudaryta iš celiuliozės ir nėra organas ar gyva struktūra.

Didžioji dauguma suaugusiųjų atstovų gyvena visiškai sėslų gyvenimo būdą, tvirtą ant kažkokių uolienų ar kito substrato. Jie gali būti vieniši arba suskirstyti į kolonijas. Lerva savo ruožtu turi galimybę laisvai plaukti ir judėti per vandenyną, kol suras tinkamą paviršių.

Suaugusiųjų formos yra nepaprastai modifikuotos ir yra išsigimusios iš penkių chordatų diagnostinių charakteristikų. Priešingai, lervos - primenančios mažą kuoją - turi visas penkias chordatų savybes.

Yra trys tunikų klasės: Ascidiacea, Apendikulia ir Thaliacea. Pirmoje klasėje yra labiausiai paplitę, įvairūs ir labiausiai mokomi nariai. Kai kurie sutrikę turi galimybę šaudyti vandens srove per sifonus.

Pogrupis „Cephalochordata“

Čephalokordai yra maži gyvūnai, nuo 3 iki 7 centimetrų ilgio. Išvaizda permatoma ir suspausta šonu. Bendras pavadinimas yra amfioksas (anksčiau jis buvo naudojamas kaip gentis, bet dabar jie vadinami Branchiostoma).

Yra 29 rūšys, kurios, atsižvelgiant į rūšių skaičių, yra neįtikėtinai mažos. Mažame gyvūno kūne išryškėja penkios chordų savybės.

Kūnas veikia tokiu būdu: vanduo patenka per burną dėl turimos žnyplės sukuriamos srovės, kuris tęsiasi per ryklės plyšius.

Šiame etape dalelės, kurios tarnauja kaip maistas, yra sulaikomos kartu su gleivėmis, kurios išsiskiria iš endostilio. Žarnos nešioja maistą į žarnyną ir yra apsemtos.

Nors iš pirmo žvilgsnio jis atrodo labai paprastas organizmas, jo kraujotakos sistema yra gana sudėtinga. Nors širdies nėra, tai yra sistema, panaši į tą, kuri randama žuvyse, organizuojant kraujo praėjimą taip, kaip šioje grupėje.

Nervų sistema koncentruojasi aplink nervinį laidą. Nervų poros išryškėja kiekviename raumenų segmentų regione.

Pogrupis Vertebrata

Stuburiniai gyvūnai yra patys įvairiausi chordatų morfologija ir buveinės. Visi giminės nariai turi chordatų diagnostines charakteristikas bent kai kuriais jų gyvenimo ciklo etapais. Be to, mes galime išskirti šias savybes:

Stuburinių sistemų charakteristikos

Skeletas, sudarytas iš kremzlės ar kaulo, yra sudarytas iš slankstelio (išskyrus mišinius) ir kaukolės. Raumenų sistemoje zigzagais yra segmentai arba miomerai, kurie leidžia judėti. Virškinimo sistema yra raumenų tipo, dabar joje yra kepenys ir kasa.

Kraujotakos sistema yra atsakinga už kraujo praeinamumą per visas kūno struktūras. Šis tikslas yra pasiekiamas dėl to, kad yra veninė širdis su keliomis kameromis ir uždara sistema, sudaryta iš arterijų, venų ir kapiliarų.

Eritrocitai arba raudonieji kraujo kūneliai pasižymi tuo, kad turi hemoglobino kaip pigmento deguoniui pernešti - bestuburiuose yra įvairių žaliųjų ir mėlynųjų tonų pigmentų.

Sienelė susideda iš dviejų dalių: epidermio, esančio išorinėje dalyje, arba stratifikuoto epitelio, gauto iš ektodermos, ir vidinio dermos, suformuotos iš jungiamojo audinio, gauto iš mezodermos. Stuburiniai gyvūnai šia prasme pateikia daugybę variantų, tarp kurių yra ragai, liaukos, svarstyklės, plunksnos, plaukai.

Beveik visos lytys yra atskirtos, jų lytinės liaukos išskiria turinį į kloaką ar specializuotas angas.

Klasifikacija ir filogenija

Kur randami chordatai?

Šaltinis: Arthur Tributino Menezes, iš „Wikimedia Commons“

Prieš apibūdinant chordatų filogeniją, būtina žinoti šios grupės vietą ant gyvybės medžio. Gyvūnuose, turintys dvišalę simetriją, yra dvi evoliucijos linijos. Viena vertus, yra prostostomai, kita vertus, deuterostomai.

Istoriškai skirtumas tarp dviejų grupių buvo pagrįstas embriono ypatybėmis. Protostomatuose blastoporas sukelia burną, segmentai yra spiraliniai, o coeloma yra šizocelinė, tuo tarpu deuterostomatuose tai sukelia išangę, segmentai yra radialiniai, o coelom yra enterocelic.

Lygiai taip pat dabartinių molekulinių metodų taikymas patvirtino atskyrimą tarp dviejų, be to, kad paaiškinami santykiai tarp juos sudarančių asmenų.

Protostomai apima moliuskus, anelidus, nariuotakojus ir kitas mažesnes grupes. Ši giminė suskirstyta į dvi grupes: Lophotrochozoa ir Ecdysozoa. Antroji grupė, deuterostomai, apima dygiaodžius, puslaidininkinius ir chordautus.

Kladistų ir tradicinė klasifikacija

Linnaean klasifikacija suteikia tradicinį būdą, leidžiantį klasifikuoti kiekvieną taksoną. Tačiau, žiūrint iš kladistų perspektyvos, yra tam tikrų grupių, kurios šiuo metu nepripažįstamos, nes neatitinka šios tradicinės klasifikacijos mokyklos nustatytų reikalavimų.

Labiausiai pripažinti literatūros pavyzdžiai yra Agnatha ir Reptilia. Kadangi šios grupės nėra monofiletinės, kladistai jų nepriima. Pavyzdžiui, ropliai yra parafiletiniai, nes juose nėra visų naujausio protėvio palikuonių, paliekant paukščius lauke.

Tačiau daugumoje tekstų ir mokslinėje literatūroje išlaikoma tradicinė „Linnaean“ klasifikacija, nurodanti skirtingas egzistuojančių chordų grupes. Pakeisti zoologijos srities sritis yra didelis iššūkis, todėl reikia išlaikyti diapazonus, kurie mums yra labiausiai pažįstami.

Tradicinės grupės

Šia prasme tradicinį suskirstymą sudaro: Urochordata, Cephalochardata, Myxini, Petromyzontida, Chondrichthyes, Osteichthyes, Amphibia, Reptilia, Aves ir Mamalia.

Pirmosios dvi grupės, urochordate ir cephalochords, yra žinomos kaip protochorddates ir acraniates.

Visos likusios grupės priklauso Vertebrata ir Craniata. Myxini ir Petromyzontida priklauso Agnatha, o likusios priklauso Gnathostomata (ši paskutinė klasifikacija atsižvelgia į apatinio žandikaulio buvimą ar nebuvimą).

Tetrapoda apima varliagyvius, roplius, paukščius ir žinduolius. Galiausiai Amniotos atstovai yra ropliai, paukščiai ir žinduoliai. Apskritai šios grupės sudaro tradicinę prieglobsčio chordatų klasifikaciją.

Buveinė

Chordatai sugebėjo apimti daugybę nepaprastų buveinių. Urochordatai ir cefachorchtatai gyvena jūrų aplinkoje.

Tuo tarpu stuburiniai gyvūnai turi platesnį diapazoną. Varliagyviai - iš dalies - ropliai ir žinduoliai gyvena sausumos aplinkoje. Paukščiai ir šikšnosparniai sugebėjo kolonizuoti orą; o kai kurie žinduoliai, banginių šeimos gyvūnai, grįžo į vandenį.

Dauginimas

„Urochdates“ yra chordatai, kurių dauginimo schema yra plačiausia. Šie organizmai reprodukuojasi seksualiai ir aseksualiai. Rūšys paprastai yra hermafroditinės, o tręšimas yra išorinis. Gametos išsiskiria per sifonus, o apvaisinus, naujas individas išsivysto į lervą.

Cefalochordatai turi išorinį apvaisinimą, o lytys yra atskirtos. Taigi vyrai ir moterys išskiria savo gametas į vandenyną. Kai vyksta apvaisinimas, susidaro lerva, panaši į nepilnametę urochordatų formą.

Stuburiniai gyvūnai dauginasi daugiausia lytiškai, įgyvendindami strategijas, kurios leidžia daugintis individams. Yra abu tręšimo variantai - vidinis ir išorinis.

Mityba ir dietos

Dviejų bazinių chordatų grupių - jūros gurkšnių ir cefalochordatų - maitinimas atliekamas filtravimo sistema, atsakinga už suspenduotų dalelių gaudymą jūros aplinkoje.

Kita vertus, mišrūnai yra naikikliai - jie maitina kitus negyvus gyvūnus. Žibučiai, priešingai, yra ektoparazitai. Naudodami sudėtingą išsiurbimo taurės burnos dalį, šie gyvūnai gali prilipti prie kitų žuvų kūno paviršiaus.

Tačiau nepilnametės formos maitinasi siurbdamos purvą, kuriame gausu maistingų organinių šiukšlių ir mikroorganizmų.

Evoliucinė naujovė, nulėmusi grupės likimą, buvo žandikaulių pasirodymas. Tai pasirodė kaip priekinio cefalinio regiono vystymosi modelio modifikacija.

Tokia struktūra leido išplėsti šių užtvankų sunaikinamą grobį, be to, ji buvo žymiai efektyvesnė siekiant sulaikyti galimą grobį.

Kalbant apie stuburinius gyvūnus, praktiškai neįmanoma apibendrinti jų narių trofinių įpročių. Tarp kitų galime rasti mėsėdžių, filtrų, hematophagous, frivivorous, žolėdžių, insekticorous, nektarivorous, granivore, folivorous.

Kvėpavimas

Kvėpavimas jūros gurkšniais vyksta varant vandenį. Jie turi struktūras, vadinamas sifonais, per kurias jie gali cirkuliuoti ir pereiti per žiaunų plyšius.

Cefalochorduose kvėpavimas vyksta panašiai. Šie gyvūnai nuolat cirkuliuoja vandeniu srove, kuri patenka per burną ir išeina per angą, vadinamą atriopa. Ta pati sistema naudojama ir gyvuliui šerti.

Stuburiniams gyvūnams kvėpavimo sistemos yra daug įvairesnės. Vandeninių, žuvų ir panašių formų dujų apykaitos procesas vyksta per žiaunas.

Priešingai, sąvartynai tai daro per plaučius. Kai kurioms rūšims, pavyzdžiui, salamandroms, trūksta plaučių ir jos keičiamos naudojant tik odą.

Paukščiai turi adaptyvią modifikaciją, leidžiančią jiems patenkinti brangių judėjimo priemonių - skrydžio - energijos poreikius. Sistema yra ypač efektyvi, ją sudaro bronchai, sujungti su oro maišeliais.

Evoliucinė kilmė

Fosilijų įrašas

Pirmosios fosilijos, rastos įraše, datuotos Cambrijos laikotarpiu, maždaug prieš 530 milijonų metų.

Nepaisant to, kad daugumai grupės narių būdingas daugiausia kietas kaulų skeletas, grupės protėviai buvo minkšto kūno sudėjimo - todėl iškasenos įrašai yra ypač menki.

Dėl šių priežasčių informacija apie chordatų kilmę yra gaunama iš dabartinių chordatų anatominių įrodymų ir iš molekulinių įrodymų.

Protėvių stuburiniai gyvūnai: pagrindinės fosilijos

Dauguma fosilijų, kilusių iš paleozojaus, yra ostrakodermai, žuvų formos organizmai be žandikaulių. Neįtikėtinos fosilijos yra „Yunnanozoon“, individualiai primenantis cefalochordą, o „Pikaia“ yra garsus „Burgess“ skalūno atstovas, jis yra 5 centimetrų ilgio ir juostos formos.

Haikouella lanceolata buvo esminis dalykas aiškinant stuburinių gyvūnų kilmę. Yra žinoma apie 300 šios rūšies iškastinių individų, primenančių šių dienų žuvis. Nors jie neturi slankstelių požymių, jie turi visas chordatų savybes.

Protostomos ar deuterostomos?

Nuo Charleso Darwino laikų evoliucinė chordų kilmė buvo aršios diskusijos tema, kur pagrindinis tyrimų objektas buvo gyvų organizmų grupių ryšių nustatymas.

Iš pradžių zoologai spėliojo apie galimą chordatų kilmę, pradedant protostomatų linija. Tačiau ši mintis buvo greitai atmesta, kai tapo aišku, kad savybės, kuriomis jie, matyt, dalijosi, nebuvo homologiškos.

XX amžiaus pradžioje atradus gyvūnų vystymosi modelius, paaiškėjo ryšys su chordatais ir kitais deuterostomizuotais gyvūnais.

Garstango hipotezė

Biologinės evoliucijos metu chordatos nuėjo dviem skirtingais būdais - labai ankstyvoje to proceso pradžioje. Vienas iš jų atvedė į jūros gyslas, o kitas - į cefalochordus ir stuburinius gyvūnus.

1928 m. Britų ichtiologas ir poetas Walteris Garstangas pasiūlė labai įsivaizduojamą hipotezę, apimančią heterochronijų procesus: raidos procesų sinchroniškumo pokyčius.

Garstangui chordatų protėvis galėjo būti protėvių individas, panašus į jūros jauniklius, kurie išsaugojo lervos savybes. Ši labai avangardinė idėja remiasi tuo, kad nepilnamečiai jūros gurkšniai labai aiškiai pateikia penkias chordatų diagnostines charakteristikas.

Remiantis hipoteze, lemiamu evoliucijos momentu lerva negalėjo užbaigti metamorfozės proceso ir pereiti prie suaugusio, sėslaus gaublio. Taigi atsiranda hipotetinė lerva su reprodukcine branda. Su šiuo įvykiu atsiranda nauja gyvūnų grupė, turinti galimybę laisvai plaukti.

Garstangas vartojo terminą pedomorfozė apibūdindamas nepilnamečių veikėjų išlaikymą suaugusiojo būsenoje. Apie šį reiškinį buvo pranešta įvairiose dabartinėse gyvūnų grupėse, pavyzdžiui, varliagyvių.

Nuorodos

1. Audesirk, T., Audesirk, G., & Byers, BE (2003). Biologija: gyvenimas žemėje. Pearsono išsilavinimas.
2. Campbell, NA (2001). Biologija: sąvokos ir santykiai. „Pearson Education“.
3. Cuesta López, A., ir Padilla Alvarez, F. (2003). Taikomoji zoologija. „Díaz de Santos“ leidimai.
4. Curtis, H., & Barnes, NS (1994). Kvietimas į biologiją. Macmillanas.
5. Hickman, CP, Roberts, LS, Larson, A., Ober, WC, & Garrison, C. (2001). Integruoti zoologijos principai. „McGraw“ - kalva.
6. Kardongas, KV (2006). Stuburiniai gyvūnai: lyginamoji anatomija, funkcijos, evoliucija. McGraw-Hill.
7. „Llosa“, ZB (2003). Bendroji zoologija. EUNED.
8. Parkeris, T. J., ir Haswellas, WA (1987). Zoologija. Chordatai (2 tomas). Aš atbuline eiga.
9. Randall, D., Burggren, WW, Burggren, W., French, K., & Eckert, R. (2002). Eckert gyvūnų fiziologija. Macmillanas.