ЧТО ТАКОЕ АМНИОТЫ? - БИОЛОГИЯ - 2025

В amniotas являются монофилетическую группа , образованная животных , чьи эмбрионы окружены мембранами (амнион, аллантоис, желточный мешок и хорион) и часто покрытых кожистыми или известковой оболочки.

Амниотическая радиация состоит из двух основных ветвей: завропсидов и синапсидов. Как видно из летописи окаменелостей, обе группы разошлись на очень раннем этапе эволюции - близко к каменноугольному периоду или, вероятно, раньше.

Рептилии - амниоты.
Источник: pixabay.com

Линия сауропсид состоит из птиц, ныне вымерших динозавров и современных рептилий. Синапсиды, в свою очередь, представляют собой монофилетическую группу, состоящую из терапсидов и современных млекопитающих.

Амниотическое яйцо

Морская черепаха вылупляется из яйца. Автор: Майер Ричард. Wikimedia Commons.

Амниотическое яйцо обеспечивает самостоятельное воспроизводство водной среды.

Амфибии обладают рядом характеристик - на физиологическом и анатомическом уровне, - которые позволяют им вести жизнь вне воды. Однако жизнь на суше происходит частично, поскольку размножение продолжает привязывать земноводных к водоемам.

Предок клады, содержащей нептичьих рептилий, птиц и млекопитающих, развил яйцо, адаптированное к наземным условиям и обеспечившее полную независимость водных экосистем. Фактически, амниотическое яйцо настолько отличительно, что и дало название кладе.

Другие характеристики также способствовали независимости воды. В основном отсутствие жабр и внутреннего оплодотворения. Логично предположить, что наличие твердой оболочки, окружающей яйцеклетку, требует, чтобы оплодотворение было внутренним, поскольку сперматозоиды не могут проникнуть через эту структуру.

По этой причине у амниот появляется копулятивный орган (за исключением туатаров и большинства птиц), который отвечает за перенос спермы. Самый популярный орган среди членов группы - пенис, образованный стенками клоаки.

Четыре внеэмбриональных оболочки

У амниотических яиц есть четыре внеэмбриональных оболочки: амнион, аллантоис, хорион и желточный мешок.

амнион

Амнион - первая оболочка, окружающая эмбрион. Он отвечает за обеспечение эмбриона водной средой для его роста, а также за выполнение буферных функций.

аллантоис

Метаболические отходы, производимые вновь формирующимся организмом, хранятся в аллантоисе. В этом слое мы обнаруживаем значительную васкуляризацию.

хорион

Хорион отвечает за окружение всего содержимого яйца и, как и аллантоис, представляет собой сосудистый слой. По этой причине и хорион, и аллантоис участвуют в качестве дыхательного органа, опосредуя обмен углекислого газа и кислорода между эмбрионом и внешним миром.

Желточный мешок

Характерной чертой яйца неамниотических животных является наличие желточного мешка. Он функционирует как хранилище питательных веществ, и его размер намного больше в яйцах амниот.

Дополнительный слой: минерализованная или кожистая корка

В большинстве случаев описанная структура окружена дополнительным слоем или оболочкой, сильно минерализована и у некоторых видов гибкая. Однако это покрытие отсутствует у многих ящериц, змей и подавляющего большинства млекопитающих.

У птиц этот минерализованный покров является важным механическим барьером. Одна из характеристик оболочки состоит в том, что она пропускает газы, но снижает потери воды, то есть является полупроницаемой.

Эволюция амниотического яйца

Одна идея, которая может быть привлекательной для многих, - это думать, что амниотическое яйцо - это «земное» яйцо. Тем не менее, многие амфибии способны откладывать яйца на влажных землях, а многие амниоты нерестятся во влажных местах, например, черепахи.

Очевидно, что характеристики амниотического яйца позволяют ему развиваться в гораздо более засушливых областях - по сравнению с оптимальными участками для яиц амфибий. Таким образом, эволюция амниотического яйца стала ключевым фактором успеха четвероногих на Земле.

Самое большое избирательное преимущество, которое амниотическое яйцо дало группе, было то, что он позволил вырасти гораздо большему эмбриону и за гораздо меньшее время.

Кроме того, отложения кальция в оболочке могут растворяться и впоследствии абсорбироваться развивающимся организмом. Этот материал может быть включен в каркас и способствовать его построению.

Характеристики, полученные из амниот

Помимо амниотического яйца, для этой группы животных характерна вентиляция легких с помощью аспирации. Они делают это, наполняя легкие воздухом, расширяя грудную клетку с помощью различных мышечных структур. Если сравнивать с земноводными, наблюдается переход от положительной вентиляции к отрицательной.

Кроме того, по сравнению с кожей земноводных, кожа амниот намного толще и устойчива к потере воды. Кожа, как правило, более ороговевающая и менее проницаемая для воды. Существует широкий спектр структур, состоящих из кератина, таких как чешуя, волосы, перья и другие.

Кератин обеспечивает физическую защиту кожи, а липиды кожи несут ответственность за ограничение потери воды.

Отношения между амниотами

Дифференциация обеих ветвей амниот на завропсиды и синапсиды основывается на фенестрации черепа в височной области - области перед каждым глазом. Этот регион является надежным индикатором эволюционного происхождения.

Височная область амниот может возникать двумя способами. Первый критерий учитывает количество отверстий или височных окон, а второй включает положение височных дуг. Здесь мы остановимся только на первом различии (количестве фенестр).

У неамниотических организмов и у самых примитивных амниот височная область полностью покрыта костью. Это состояние называется аннапсидом.

Группа, которая рано отделилась от анапсидов, сформировала синапсиды. Этот тип черепа с единственным временным отверстием встречается у предков млекопитающих и современных млекопитающих.

Вторая группа, отошедшая от анапсидов, - это диапсиды, в черепе которых имеется два височных отверстия. Этот анатомический образец встречается у птерозавров и динозавров, птиц и рептилий - за заметным исключением черепах, которые являются анапсидами.

Ссылки

1. Divers, SJ, & Stahl, SJ (ред.). (2018). Электронная книга по медицине и хирургии рептилий и амфибий Мадера. Elsevier Health Sciences.
2. Хикман, С.П., Робертс, Л.С., Ларсон, А., Обер, В.К., и Гаррисон, К. (2001). Интегральные принципы зоологии. МакГроу - Хилл.
3. Кардонг, К.В. (2006). Позвоночные животные: сравнительная анатомия, функции, эволюция. McGraw-Hill.
4. Льоса, З. Б. (2003). Общая зоология. EUNED.
5. Витт, LJ, и Колдуэлл, JP (2013). Герпетология: вводная биология амфибий и рептилий. Академическая пресса.