AKORDY: CHARAKTERISTIKA, KLASIFIKÁCIA, LOKALITA, ROZMNOŽOVANIE - BIOLÓGIE - 2025

Tieto Chordáty (Chord) sú široké a rozmanité kmeň zvierat s bilaterálnou symetriou, že podiel päť základných diagnostické rysy: Notochord, endostilo, faryngální drážky, chrbtovej nervovej šnúry a postanal dutý chvost.

U niektorých druhov sa trvalosť týchto znakov nezachováva počas života jednotlivca; v niektorých strunách sa charakteristika stráca ešte pred narodením organizmu.

Branchiostoma lanceolatum. Zdroj: © Hans Hillewaert /

Štrukturálny plán členov tejto skupiny môžu zdieľať niektoré bezstavovce, ako napríklad bilaterálna symetria, entero-zadná os, coelom, prítomnosť metamérov a cefalizácia.

Akordy, pokiaľ ide o rozmanitosť a počet druhov, sú na štvrtom mieste - po článkonožcoch, nematódach a mäkkýšoch. Podarilo sa im kolonizovať veľmi širokú škálu ekologických výklenkov a predstavujú nespočetné prispôsobivé vlastnosti pre rôzne formy života: vodné, pozemské a lietajúce.

Pôvod chordátov vyvolal zaujímavú diskusiu medzi evolučnými biológmi. Molekulárna biológia a embryonálne charakteristiky objasňujú vzťah tejto skupiny s ostnokožcami v deuterostómoch.

Na objasnenie pôvodu strunatcov a stavovcov boli navrhnuté rôzne hypotézy. Jednou z najslávnejších je Garstangova hypotéza, ktorá navrhuje, aby larva ascidiánov podstúpila proces pedomorfózy a dala vznik sexuálne zrelému jedincovi s mladistvými charakteristikami.

Súčasní predstavitelia skupiny sú zoskupení do troch heterogénnych línií: hlavonožce, známe ako amfoxes; urochordáty nazývané asidie ​​a stavovce, najväčšia skupina, ktorá sa skladá z rýb, obojživelníkov, plazov a cicavcov.

V tejto poslednej skupine sa v malej rodine nachádzame, ľudia.

vlastnosti

Prvý dojem pri hodnotení troch skupín akordov je, že rozdiely sú viditeľnejšie ako spoločné vlastnosti.

Vo všeobecnosti majú stavovce ako svoju hlavnú charakteristiku tuhý endoskelet, ktorý sa nachádza pod kožou. Hoci sú ryby vodné, zvyšok skupiny je suchozemský a obe sa živia čeľusťami.

Na rozdiel od toho zostávajúce skupiny - urochordáty a hlavonožce - sú zvieratá žijúce na mori a žiadna z nich nemá kosť alebo chrupavkovú nosnú štruktúru.

Aby zostali stabilné, majú rad tyčinkovitých štruktúr zložených z kolagénu.

Pokiaľ ide o spôsob kŕmenia, ide o kŕmne filtre a ich jedlo sa skladá z častíc suspendovaných vo vode. Má zariadenia, ktoré produkujú látky podobné hlienu, ktoré umožňujú zachytenie častíc priľnavosťou. Tieto rozdiely sú však čisto povrchné.

Okrem toho, že strunatci majú vnútornú dutinu naplnenú tekutinou, ktorá sa nazýva coelom, majú všetky päť diagnostických charakteristík: notochord, rozštepy hltanu, endostyle alebo štítna žľaza, nervová šnúra a postnatálny chvost. Každý z nich podrobne opíšeme nižšie:

Notochord

Notochord alebo notochord je tyčovitá štruktúra mezodermálneho pôvodu. Názov kmeňa je inšpirovaný touto charakteristikou.

Je flexibilný až do bodu a rozkladá sa po celej dĺžke tela organizmu. Embryologicky ide o prvú štruktúru endoskeletu. Slúži ako bod ukotvenia svalov.

Jednou z jeho najdôležitejších charakteristík je schopnosť ohýbania bez toho, aby došlo k skráteniu, čo umožňuje uskutočnenie série vlnových pohybov. Tieto pohyby nespôsobujú zrútenie štruktúry - analogické tomu, ako by teleskop mohol.

Táto vlastnosť vzniká vďaka tekutine, ktorá má vnútro dutiny a funguje ako hydrostatický orgán.

V bazálnych skupinách notochord pretrváva počas celého života organizmu. Vo väčšine stavovcov je nahradený chrbticou, ktorá plní podobnú funkciu.

Faryngeálne rozštepy

V literatúre je známa aj ako „pharyngotremia“. Hrtan zodpovedá časti tráviaceho traktu, ktorá sa nachádza hneď za ústami. V strunách získali steny tejto konštrukcie otvory alebo malé otvory. V primitívnych skupinách sa používa ako potrava.

Je dôležité nezamieňať túto vlastnosť so žiabrami, pretože tieto sú skupinou odvodených štruktúr. Môžu sa objaviť vo veľmi skorých štádiách vývoja, skôr ako sa organizmus narodí alebo sa vyliahne z vajíčka.

Endostyle alebo štítna žľaza

Endostilium alebo jeho štruktúra odvodená od štítnej žľazy sa vyskytuje iba u strunatcov. Nachádza sa na dne dutiny hltanu. Endostyle sa nachádza v protochordátoch a larvách lamprey.

V týchto raných skupinách endostyle a rozštepy spolupracujú pri podpore kŕmenia filtra.

Niektoré bunky, ktoré tvoria endostyle, majú schopnosť vylučovať bielkoviny jódom - homológne s bunkami štítnej žľazy u dospelých žiaroviek a iných stavovcov.

Nervová chrbtová šnúra

Akordy majú nervovú šnúru umiestnenú v dorzálnej časti tela (vzhľadom na tráviacu trubicu) tela a jeho vnútro je duté. Pôvod mozgu je možné sledovať až po zhrubnutie v prednej časti tejto šnúry. Embryologicky dochádza k tvorbe ektodermou nad notochordom.

U stavovcov fungujú nervové oblúky stavcov ako ochranné štruktúry kordu. Lebka chráni mozog.

Post análny chvost

Postatálny chvost je tvorený svalstvom a poskytuje potrebnú motilitu na vytesnenie lariev plášťovcov a amfioxu vo vode. Keďže chvost je umiestnený za tráviacim ústrojenstvom, jeho jediná funkcia súvisí so zlepšením vodného pohybu.

Účinnosť chvosta sa významne zvyšuje v neskorších skupinách, kde sa plutvy pridávajú do tela organizmu. U ľudí sa chvost nachádza len ako malý zvyšok: kostrčník a séria veľmi malých stavcov. Mnoho zvierat má však chvost, ktorý môžu vrtieť.

Subphylum Urochordata

Tunikáty sú subphylum bežne známe ako morské striekačky. Zahŕňajú približne 1600 druhov. Tieto organizmy sú široko rozšírenými obyvateľmi oceánov, od hlbín po pobrežia.

Názov „plášť“ je odvodený od druhu tuniky, ktorá zviera obklopuje, je zložený z celulózy a nie je orgánom ani živou štruktúrou.

Drvivá väčšina dospelých predstaviteľov má úplne posadnutý životný štýl, ukotvený na nejakej skale alebo inom substráte. Môžu byť osamelé alebo zoskupené do kolónií. Larva má schopnosť plávať a voľne sa pohybovať po oceáne, až kým nenájde vhodný povrch.

Formy pre dospelých sú mimoriadne modifikované a degenerovali väčšinu z piatich diagnostických charakteristík strunatcov. Naproti tomu larvy - pripomínajúce malý žubrienka - majú všetkých päť charakteristických rysov strunatcov.

Existujú tri triedy plášťovcov: Ascidiacea, Appendicularia a Thaliacea. Prvá trieda má najbežnejších, najrozmanitejších a najštudovanejších členov. Niektoré majú schopnosť rušiť prúdy vody cez sifóny.

Poddruh Cephalochordata

Cephalochords sú malé zvieratá dlhé 3 až 7 centimetrov. Vzhľad priesvitný a stlačený priečne. Bežný názov je amfiox (predtým sa používal ako rod, ale teraz sa volajú Branchiostoma).

Existuje 29 druhov, čo je neuveriteľne malý poddruh, pokiaľ ide o počet druhov. V malom tele zvieraťa sa prejaví päť charakteristických vlastností strunatcov.

Telo pracuje nasledujúcim spôsobom: voda vstupuje cez ústa, vďaka prúdu, ktorý vytvára cília, ktorú má, pokračuje v prepadoch hltanu.

V tomto kroku sú častice, ktoré slúžia ako jedlo, držané pohromade sekréciou hlienu z endostyle. Cília prenáša jedlo do čreva a je pohltená.

Aj keď sa na prvý pohľad zdá veľmi jednoduchý organizmus, jeho obehový systém je dosť zložitý. Aj keď niet srdca, je to systém podobný tomu, ktorý sa vyskytuje u rýb a organizuje priechod krvi rovnakým spôsobom ako v tejto skupine.

Nervový systém sa sústreďuje okolo nervovej šnúry. V každej oblasti svalových segmentov sa objavujú páry nervov.

Subphylum Vertebrata

Stavovce sú najrozmanitejšou skupinou živočíchov, pokiaľ ide o morfológiu a biotopy chordátov. Všetci členovia línie majú diagnostické vlastnosti strunatcov aspoň v niektorých etapách svojho životného cyklu. Ďalej môžeme rozlíšiť nasledujúce vlastnosti:

Charakteristiky stavovcových systémov

Kostra, vyrobená z chrupavky alebo kosti, sa skladá z chrbtice (s výnimkou zmesí) a lebky. Pokiaľ ide o svalovú sústavu, v kličkách sú segmenty alebo myoméry, ktoré umožňujú pohyb. Tráviaci systém je svalového typu a teraz je tu pečeň a pankreas.

Obehový systém je zodpovedný za organizovanie priechodu krvi cez všetky telesné štruktúry. Tento cieľ sa dosahuje vďaka prítomnosti ventrálneho srdca s viacerými komorami a uzavretého systému zloženého z tepien, žíl a kapilár.

Erytrocyty alebo červené krvinky sa vyznačujú tým, že majú hemoglobín ako pigment na transport kyslíka - v bezstavovcoch je množstvo pigmentov zelených a modrých tónov.

Tento celok má dve divízie: epidermu nachádzajúcu sa vo vonkajšej časti alebo stratifikovaný epitel pochádzajúci z ektodermu a vnútornú dermis vytvorenú zo spojivového tkaniva získaného z mezodermu. V tomto zmysle sa na stavovcoch vyskytujú rôzne variácie, okrem iného sú tu rohy, žľazy, šupiny, perie, vlasy.

Takmer všetky pohlavia sú oddelené, s príslušnými gonádami, ktoré vypúšťajú obsah do kloak alebo špecializovaných otvorov.

Klasifikácia a fylogénia

Kde sa nachádzajú strunatci?

Zdroj: Arthur Tributino Menezes, z Wikimedia Commons

Pred popísaním fylogénie akordov je potrebné poznať umiestnenie tejto skupiny na strome života. U zvierat s dvojstrannou symetriou existujú dve vývojové línie. Na jednej strane sú prostostomáty a na druhej strane deuterostomáty.

Historicky je rozdiel medzi týmito dvoma skupinami v zásade založený na embryonálnych charakteristikách. V protostomátoch vyvoláva blastopora ústa, segmentácia je špirála a coelom je schizocelický, zatiaľ čo v deuterostómoch vedie k konečníku, segmentácia je radiálna a coelom je enterokelická.

Rovnakým spôsobom použitie súčasných molekulárnych techník potvrdilo oddelenie medzi týmito dvoma, okrem objasnenia vzťahov medzi jednotlivcami, ktorí ich tvoria.

Protostómy zahŕňajú mäkkýše, annelidy, článkonožce a ďalšie menšie skupiny. Táto línia sa delí na dve skupiny: Lophotrochozoa a Ecdysozoa. Druhá skupina, deuterostómy, zahŕňa ostnokožce, hemicordáty a strunatce.

Cladista a tradičná klasifikácia

Linnánska klasifikácia poskytuje tradičný spôsob, ktorý umožňuje klasifikáciu každého taxónu. Z pohľadu cladistov však existujú určité skupiny, ktoré sa v súčasnosti neuznávajú, pretože nespĺňajú požiadavky stanovené touto tradičnou klasifikačnou školou.

Najznámejšie príklady v literatúre sú Agnatha a Reptilia. Keďže tieto skupiny nie sú monofyletické, neakceptujú ich kladári. Plazy sú napríklad parafyletické, pretože neobsahujú všetkých potomkov posledného spoločného predka, ktorý ponecháva vtáky na vonkajšej strane.

Väčšina textov a vedeckej literatúry si však zachováva tradičnú linnskú klasifikáciu, aby odkazovala na rôzne skupiny akordov, ktoré existujú. Zmena podpolí v zoológii predstavuje rozsiahlu výzvu, a teda zachováva rozsahy, ktoré poznáme.

Tradičné skupiny

V tomto zmysle tradičné členenie pozostáva z: Urochordata, Cephalochardata, Myxini, Petromyzontida, Chondrichthyes, Osteichthyes, Amphibia, Reptilia, Aves a Mamalia.

Prvé dve skupiny, urochordáty a hlavonožce, sú známe ako protochordáty a akranioty.

Všetky zostávajúce skupiny patria Vertebrata a Craniata. Myxini a Petromyzontida patria spoločnosti Agnatha, zatiaľ čo zvyšok patrí Gnathostomata (táto posledná klasifikácia berie do úvahy prítomnosť alebo neprítomnosť mandarínky).

Tetrapoda zahŕňa obojživelníky, plazy, vtáky a cicavce. Zástupcami Amnioty sú nakoniec plazy, vtáky a cicavce. Vo všeobecnosti tieto skupiny tvoria tradičnú klasifikáciu kmeňa Chordata.

habitat

Akordom sa podarilo zahrnúť celý rad mimoriadnych biotopov. Urochordáty a hlavonožce žijú v morskom prostredí.

Medzitým majú stavovce širší rozsah. Obojživelníci - čiastočne - plazy a cicavce žijú v suchozemskom prostredí. Vtáky a netopiere dokázali kolonizovať vzduch; zatiaľ čo niektoré cicavce, veľryby, sa vrátili do vody.

rozmnožovanie

Urochordáty sú akordy s najširšou reprodukčnou štruktúrou. Tieto organizmy vykazujú sexuálnu a asexuálnu reprodukciu. Druhy sú zvyčajne hermafroditické a hnojenie je vonkajšie. Gamety vyjdú cez sifóny a po oplodnení sa nový jedinec vyvinie v larvu.

Kefaordordáty majú vonkajšie oplodnenie a pohlavia sú oddelené. Samce a samice tak uvoľňujú svoje gamety do oceánu. Keď dôjde k oplodneniu, vytvorí sa larva podobná mladistvej forme urochordátov.

Stavovce sa rozmnožujú prevažne sexuálne so sériou stratégií, ktoré umožňujú množenie jednotlivcov. Prítomné sú obidve varianty hnojenia - vnútorné aj vonkajšie.

Výživa a strava

Výživa dvoch základných skupín strunatcov - morských striekačiek a hlavonožcov - je napájaná filtračným systémom zodpovedným za zachytávanie suspendovaných častíc v morskom prostredí.

Na druhej strane, mixíny sú čistiace prostriedky - živia sa inými mŕtvymi zvieratami. Naproti tomu žiarovky sú ektoparazity. Pomocou zloženého náustku prísavky sa tieto zvieratá môžu prilepiť na povrch tela iných rýb.

Juvenilné formy sa však živia nasávaním bahna bohatého na výživné organické zvyšky a mikroorganizmy.

Evolučnou inováciou, ktorá určovala osud skupiny, bol vzhľad čeľustí. Vyskytli sa ako modifikácia vývojového vzoru prednej oblasti mozgu.

Táto štruktúra umožnila rozšírenie rozsahu koristi, ktorú tieto priehrady spotrebúvajú, a tiež bola oveľa účinnejšia pri zachytávaní potenciálnej koristi.

Pokiaľ ide o stavovce, je prakticky nemožné zovšeobecniť trofické návyky ich členov. Našli sme okrem iného mäsožravé, filtračné, hematofágne, skromné, býložravé, hmyzožravé, nektarivorné, granivore, folivorous.

dýchanie

Dýchanie v morských striekačkách nastáva prostredníctvom pohonu vody. Majú štruktúry nazývané sifóny, cez ktoré môžu cirkulovať a prechádzať žiabrovými štrbinami.

U hlavonožcov sa dýchanie vyskytuje podobným spôsobom. Tieto zvieratá neustále cirkulujú vodu v prúde, ktorý vstupuje cez ústa a vystupuje cez otvor známy ako predsieň. Rovnaký systém sa používa na kŕmenie zvierat.

U stavovcov sú dýchacie systémy omnoho rozmanitejšie. Vo vodných formách, rybách a príbuzných sa proces výmeny plynu uskutočňuje prostredníctvom žiabrov.

Na rozdiel od toho, landformy to robia pomocou pľúc. Niektoré druhy, ako sú mloky, nemajú pľúca a výmenu vykonávajú iba pomocou kože.

Vtáky majú adaptívnu modifikáciu, ktorá im umožňuje uspokojiť energetické požiadavky ich drahých pohybových prostriedkov: letu. Systém je mimoriadne efektívny a je vyrobený z priedušiek spojených so vzduchovými vakmi.

Evolučný pôvod

Fosílne záznamy

Prvá fosília nájdená v rekordnom období pochádza z obdobia kambria, asi pred 530 miliónmi rokov.

Napriek tomu, že väčšina členov skupiny sa vyznačuje hlavne kostrou s tvrdými kosťami, predkovia skupiny boli jemní - preto je fosílny nález obzvlášť vzácny.

Z týchto dôvodov sú informácie o pôvode strunatcov odvodené z anatomických dôkazov od súčasných strunatcov az molekulárnych dôkazov.

Predkoví stavovci: Kľúčové fosílie

Väčšina fosílií siahajúcich od paleozoika sú ostracodermy, druh organizmu v tvare rýb bez čeľustí. Niektoré vynikajúce fosílie sú Yunnanozoon, jednotlivec pripomínajúci cephalochord a Pikaia je slávny zástupca Burgess Shale, je dlhý 5 centimetrov a má tvar pásky.

Haikouella lanceolata bola kľúčom k objasneniu pôvodu stavovcov. Je známych približne 300 fosílnych jedincov tohto druhu, ktoré pripomínajú dnešné ryby. Hoci nemajú príznaky stavcov, majú všetky vlastnosti akordov.

Protostómy alebo deuterostómy?

Evolučný pôvod akordov je predmetom horúcej diskusie od čias Charlesa Darwina, kde ústredným bodom výskumu bolo nadviazanie vzťahov medzi skupinami živých organizmov.

Zoológovia spočiatku špekulovali o možnom pôvode strunatcov začínajúcich v línii protostomátov. Táto myšlienka sa však rýchlo vyradila, keď sa ukázalo, že vlastnosti, ktoré zjavne zdieľali, neboli homológne.

Na začiatku 20. storočia objavy vývojových vzorcov na zvieratách zvýraznili vzťah s chordátmi a inými deuterostomizovanými zvieratami.

Hypotéza Garstanga

V priebehu biologickej evolúcie šli strunatci dvoma rôznymi spôsobmi - veľmi skoro v tomto procese. Jedna viedla k striekaniu morských rýb a druhá k hlavonožcom a stavovcom.

V roku 1928 britský ichtyológ a básnik Walter Garstang navrhol veľmi nápaditú hypotézu, ktorá zahŕňa procesy heterochrónií: zmeny v synchronizácii vývojových procesov.

Pre Garstanga mohol byť predok chordátov predkom jednotlivec podobný morským striekačkám v tomto mladistvom jazyku, ktorý si zachoval svoje larválne vlastnosti. Táto veľmi avantgardná myšlienka je založená na skutočnosti, že juvenilné morské striekačky predstavujú veľmi nápadne päť diagnostických charakteristík strunatcov.

Podľa hypotézy, larva v rozhodujúcom okamihu vývoja nemohla dokončiť metamorfózový proces a presťahovať sa do dospelého sediaceho plášťa. Vzniká tak hypotetická larva s reprodukčnou zrelosťou. Pri tejto udalosti sa objaví nová skupina zvierat so schopnosťou voľne plávať.

Garstang použil termín pedomorfóza na opis retencie mladistvých postáv v dospelom stave. Tento jav bol hlásený u rôznych súčasných skupín zvierat, napríklad u obojživelníkov.

Referencie

1. Audesirk, T., Audesirk, G., & Byers, BE (2003). Biológia: Život na Zemi. Pearsonovo vzdelávanie.
2. Campbell, NA (2001). Biológia: Koncepty a vzťahy. Pearson Education.
3. Cuesta López, A., a Padilla Alvarez, F. (2003). Aplikovaná zoológia. Edície Díaz de Santos.
4. Curtis, H., & Barnes, NS (1994). Pozvánka do biológie. Macmillan.
5. Hickman, CP, Roberts, LS, Larson, A., Ober, WC, a Garrison, C. (2001). Integrované princípy zoológie. McGraw - Hill.
6. Kardong, KV (2006). Stavovce: porovnávacia anatómia, funkcia, vývoj. McGraw-Hill.
7. Llosa, ZB (2003). Všeobecná zoológia. EUNED.
8. Parker, TJ, a Haswell, WA (1987). Zoológie. Chordates (zväzok 2). Obrátil som sa.
9. Randall, D., Burggren, WW, Burggren, W., French, K., & Eckert, R. (2002). Fyziológia zvierat Eckert. Macmillan.