Amniotai — kas tai? Apibrėžimas ir pavyzdžiai: ropliai, žinduoliai
Amniotai: kas tai? Sužinokite amniotų apibrėžimą, pagrindines savybes ir pavyzdžius — ropliai, žinduoliai, kiaušinių evoliucija ir adaptacijos sausumoje.
Amniotai - taksonominė gyvūnų grupė: visi keturkojai, išskyrus varliagyvius.
Tai sausumos stuburiniai gyvūnai, kurie paprastai deda kleidoidinius kiaušinius arba vysto embrionus patelės organizme. Amniotai išsiskiria pritaikymais, leidžiančiais visiškai priklausyti nuo sausumos aplinkos arba laisvai grįžti į vandenį be poreikio daugintis vandenyje.
Pagrindinės savybės
- Amniotinė sistema: embrionai apsaugoti specialiomis gleivinėmis membranomis (žr. žemiau), kurios leidžia mainus su aplinka ir kaupimą maisto medžiagų;
- Vidaus apvaisinimas: dauguma amniotų turi vidaus apvaisinimą, kas susiję su kiaušinių savybių ir rūšių reprodukcinių strategijų įvairove;
- Odos pritaikymai: odos raginimas (pūkeliai, skalės, plunksnos) sumažina vandens netekimą ir padeda gyventi sausumoje;
- Plaučinis kvėpavimas: gerai išvystyti plaučiai ir dažnai raumeninis kvėpavimo mechanizmas (pvz., diafragma žinduoliams arba krūtinės kvėpavimas paukščiams/ropliams);
- Evoliucinis lankstumas: kai kurios grupės (pvz., jūrų žinduoliai arba vandens ropliai) antriniu būdu grįžo į vandenį, tačiau išsaugojo amniotinį vystymąsi.
Amniotų embrionas ir kiaušinis
Kleidinio kiaušinio ir jo embrioninių membranų "išradimas" yra pagrindinė priežastis, kodėl amniotų kiaušinių nereikia dėti į vandenį. Amniotų embrionus saugo kelios membranos, kurių pagrindinės funkcijos yra apsauga, kvėpavimas ir atliekų šalinimas bei maisto atsargų kaupimas:
- Amnionas – sukuria vandeninę erdvę aplink embrioną, apsaugančią nuo išdžiūvimo ir smūgių;
- Chorionas – dalyvauja dujų mainuose tarp embriono ir aplinkos;
- Allantoisas – kaupia azoto atliekas ir dalyvauja dujų mainuose (daugelyje rūšių jungiasi su chorionu formuodamas chorionallantoją);
- Yolk sac (kiaušinio trynys) – tiekia maistines medžiagas vystančiam embrionui.
Dėl šių membranų ir didesnių maisto atsargų amniotų jaunikliams nereikia išgyventi pradinių vystymosi stadijų vandenyje kaip varliagyviams, todėl amniotai galėjo efektyviai kolonizuoti sausumos buveines.
Viršgrupiai ir pavyzdžiai
Amniotams priskiriami du viršgrupiai: Synapsida (pelikozaurai, teriodontai ir žinduoliai) ir Sauropsida (visi ropliai, įskaitant dinozaurus ir paukščius). Pavyzdžiai:
- Žinduoliai – dauguma gyvena sausumoje ir yra gyvavedžiai, tačiau yra ir kiaušinius dedančių monotremų (pvz., echidna, platypus); žinduoliai taip pat apima antrinius jūros gyventojus (banginiai, ruoniai);
- Ropliai – driežai, gyvatės, krokodilai, varanai; paukščiai, nors ir morfologiškai skiriasi, yra sauropsidų atšaka (dinozaurų palikuonys);
- Išnykusios grupės – įvairūs dinozaurai, pelikozaurai ir teriodontai, kurie prisidėjo prie šiuolaikinių amniotų įvairovės evoliucijos.
Evoliucija ir reikšmė
Amniotinė adaptacija atsirado prieš maždaug prieš 312–340 milijonų metų (vėlyvajame Karbono–Permo laikotarpiu). Kleidoidinis kiaušinis ir su juo susijusios membranos leido stuburiniams visiškai pereiti prie sausumos gyvensenos, išsiskiriant mažesniu priklausymu nuo vandens daugintis. Tai buvo vienas iš kertinių žingsnių, leidusių atsirasti biologinei įvairovei, kurią matome šiandien tarp roplių, paukščių ir žinduolių.
Kiti svarbūs pastebėjimai
- Nors varliagyviai nėra amniotai ir dauguma jų turi tarpinę priklausomybę nuo vandens, kai kurios jų rūšys turi sudėtingas reprodukcines strategijas – tačiau jos iš esmės skiriasi nuo amniotų sprendimų.
- Amniotai nėra vien tik sausumos gyvūnai – daugelis grupių antriniu būdu prisitaikė gyventi vandenyje, tačiau jų embrioninė sandara išliko amniotinė arba reprodukcijos būdas tapo gyvavedystė (pvz., banginiai).
- Evoliucinis lankstumas, kurį turi amniotai, leido jiems užimti daugybę ekologinių nišų – nuo dykumų iki atvirų vandenų ir oro erdvės (paukščiai).
Trumpai tariant, amniotai yra pagrindinė sausumos stuburinių grupė, kurios evoliucinės naujovės – kleidoidinis kiaušinis, embrioninės membranos ir kiti morfologiniai pritaikymai – leido jiems sėkmingai plėstis ir prisitaikyti prie įvairių aplinkų. Skirtingai nuo varliagyvių, amniotai yra tikri sausumos gyvūnai, nors kai kurios jų linijos vėliau sugrįžo į vandenį arba išvystė gyvavedystę.
Evoliucijos istorija
Pirmieji amniotai, pavyzdžiui, Casineria, atrodė kaip maži driežai. Jie išsivystė maždaug prieš 340 mln. metų, Misisipės arba apatiniame karbone. Jų kiaušiniai galėjo išgyventi ne vandenyje. Tai leido amniotams persikelti į aplinką, kurioje buvo mažiau vandens. Amniotai judėjo po Žemę. Dauguma sausumoje gyvenančių stuburinių yra amniotai, kaip ir dauguma oru kvėpuojančių jūros gyvūnų.
Labai ankstyvoje amniotų evoliucijos istorijoje jie suskilo į dvi pagrindines linijas - synapsidus ir sauropsidus, kurios abi išliko iki mūsų eros.
Seniausias žinomas iškastinis synapsidas yra Protoclepsydrops iš maždaug prieš 320 mln. metų, o seniausias žinomas sauropsidas tikriausiai yra Paleothyris, priklausantis Captorhinida būriui, iš viduriniojo Pensilvanijos periodo (maždaug prieš 306-312 mln. metų).
Kiaušiniai
Galima daryti prielaidą, kad amniotų protėviai kiaušinius dėjo drėgnose vietose, nes tokiems nedidelio dydžio gyvūnams nebūtų buvę sunku rasti įdubimų po nukritusiais rąstais ar kitų tinkamų vietų senovės miškuose, o sausos sąlygos tikriausiai nebuvo pagrindinė priežastis, dėl kurios atsirado minkštas lukštas.
Žuvys ir varliagyviai turi tik vieną vidinę membraną, dar vadinamą embrionine membrana. Amniotų vidinė kiaušinėlio anatomija evoliucionavo toliau ir atsirado naujų struktūrų, kurios rūpinasi dujų apykaita tarp embriono ir atmosferos, taip pat sprendžia atliekų problemas. Norint užauginti storesnį ir tvirtesnį lukštą, reikėjo naujų būdų aprūpinti embrioną deguonimi, nes vien difuzijos nepakako.
Po to, kai kiaušiniuose susiformavo šios struktūros, toliau tobulėjant amniotams, jie galėjo dėti daug didesnius kiaušinius daug sausesnėse buveinėse. Didesni kiaušiniai leido susilaukti didesnių palikuonių, o didesni suaugusieji galėjo dėti didesnius kiaušinius, todėl amniotai išaugo didesni už savo protėvius. Tačiau tikrasis augimas buvo įmanomas tik tada, kai jie nustojo pasikliauti smulkiais bestuburiais kaip pagrindiniu maisto šaltiniu ir pradėjo maitintis augalais ar kitais stuburiniais gyvūnais arba grįžo į vandenį. Nauji įpročiai ir sunkesni kūnai reiškė tolesnę amniotų evoliuciją - tiek elgsenos, tiek anatomijos požiūriu.
Trys grupės
Yra trys pagrindinės amniotų linijos, kurias galima atskirti pagal kaukolės sandarą, ypač pagal laikinųjų fenestrų (angų) skaičių už akies. Anapsiduose (vėžliuose) jų nėra, sinapsiduose (žinduoliuose ir jų išnykusiuose giminaičiuose) yra viena, o daugumoje diapsidų (neanapsidiniuose ropliuose, įskaitant dinozaurus ir paukščius) - dvi.
Amniotų skeleto liekanos turi bent dvi poras kryžkaulio šonkaulių, krūtinės juostos (pečių srities) krūtinkaulį ir astragalus kaulą čiurnoje.
Klasifikacija
Supaprastinta keturkojų filogenezė atrodo taip:
- Stuburiniai gyvūnai
- Sarcopterygii (lęšiuotosios žuvys)
- Keturkojai
- Amphibia
- Stiebų grupės amniotai
- Synapsidai (terapsidai, žinduoliai)
- Sauropsidai (visi ropliai, paukščiai)
Tai galbūt geriau nei senesnė taksonomija, kurioje naujausios šakos, pavyzdžiui, paukščiai ir žinduoliai, priskiriamos klasėms tik tradiciniais pagrindais.
Tradicinė taksonomija
- Keturkojai (Tetrapoda)
- Amniota
- Synapsida klasė - į žinduolius panašūs "ropliai"
- Žinduolių klasė - žinduoliai
- Sauropsida klasė - ropliai
Susiję puslapiai
Klausimai ir atsakymai
K: Kas yra amniotai?
A: Amniotai - taksonominė gyvūnų grupė, kuriai priklauso visi keturkojai, išskyrus varliagyvius.
K: Kurie stuburiniai laikomi amniotais?
A: Visos sausumos stuburinių rūšys, įskaitant roplius (dinozaurus ir paukščius), žinduolius (pelikozaurus ir teriodontus).
K: Kuo skiriasi varliagyvių ir amniotų kiaušiniai?
A: Varliagyvių kiaušiniams vystytis reikia vandens, o amniotų kiaušiniams jo nereikia. Kleidinio kiaušinio ir jo embrioninių membranų "išradimas" yra pagrindinė priežastis, kodėl amniotų kiaušinių nereikia dėti į vandenį.
Klausimas: Kas apsaugo amniotų embrionus?
A: Amniotų embrionus saugo kelios membranos.
K: Ar visi amniotai deda kiaušinius?
Atsakymas: Ne, kai kurie amniotai embrionus išsivysto patelėje ir atsiveda gyvus jauniklius.
K: Ar amniotai yra tik sausumos gyvūnai?
A: Amniotai dažniausiai yra sausumos gyvūnai, tačiau kai kurios rūšys, pavyzdžiui, ropliai ir žinduoliai, gali grįžti į vandenį.
K: Ar varliagyviai, ar amniotai yra evoliuciškai lankstesni?
A: Varliagyviai yra daug mažiau evoliucinio lankstumo nei amniotai.
Ieškoti