ПОЗВОНОЧНЫЕ ЖИВОТНЫЕ: ХАРАКТЕРИСТИКА, КЛАССИФИКАЦИЯ, ПРИМЕРЫ, СИСТЕМЫ - БИОЛОГИЯ - 2025

В позвоночных животных с позвоночником, отсюда и название. Они принадлежат к подтипу позвоночных, также известному как краниата, который входит в тип хордовых царства животных.

Многие из наиболее известных и изученных животных в животном мире классифицируются в этой группе, так как в нее входят рептилии, птицы, земноводные и млекопитающие, и это лишь некоторые из них.

Фотография крокодила (Изображение С. Херманна и Ф. Рихтера на www.pixabay.com)

Позвоночные представляют собой самый многочисленный подтип из трех, составляющих филум хордовых: головоногие, урохордовые и позвоночные.

Однако эта грань не является ни самой разнообразной, ни самой многочисленной группой среди животных, по крайней мере, в отношении числа видов; хотя он может занять четвертое место после членистоногих, нематод и моллюсков, всех беспозвоночных животных.

Несмотря на вышесказанное, мы должны сказать, что группа позвоночных - это группа, в которой обитают самые большие и красочные животные на планете и с которыми люди лучше всего знакомы.

Характеристики позвоночных

Позвоночные животные отличаются от другой большой группы животных, беспозвоночных (гораздо более многочисленной и разнообразной), развитием позвоночного столба и позвонков, которые его сопровождают. Однако этих животных характеризуют многие другие элементы:

Состоит из эукариотических клеток

Как и все организмы, которые мы считаем «животными», позвоночные состоят из эукариотических клеток, которые имеют мембранное ядро, в которое заключена ДНК, и другие важные внутренние органеллы, такие как:

- Митохондрии

- лизосомы

- Пероксисомы

- Эндоплазматический ретикулум

- Аппарат Гольджи

Гетеротрофные организмы

Они являются гетеротрофными организмами, то есть их клетки не способны синтезировать собственную пищу и должны получать ее из органических веществ, извлеченных из других живых организмов, будь то растительного происхождения (травоядные) или животного (хищные).

тело

Все позвоночные животные имеют хорошо выраженную голову, грудную или «туловую» и хвостовую или «хвостовую» части.

Обычно они достигают больших размеров благодаря наличию эндоскелета (костного или хрящевого) под кожей.

Этот эндоскелет поддерживает ваши внутренние органы и связан с мышцами и суставами, что делает возможными движения и другие двигательные действия, а также защищает хрупкие 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), в которой находятся 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 взрослого состояния животного, но они являются общими для всех позвоночных, а также для хордовых в целом.

Позвоночник

Основные отличия группы позвоночных от других групп хордовых и беспозвоночных, конечно, связаны с позвоночником и развитием черепа и головы.

Позвоночник состоит из ряда костей, разделенных хрящевыми блоками, которые прочно прикреплены друг к другу, как столб, определяющий основную ось тела. Между каждым позвонком находятся диски или «компрессионные подушечки», называемые межпозвоночными дисками.

Каждый позвонок на самом деле представляет собой цилиндрическое тело, которое «инкапсулирует» то, что мы называем хордой, внутри которой заключены позвоночник и некоторые кровеносные сосуды.

Естественная среда

Подтип Vertebrata - это разнообразная группа животных с точки зрения размера, формы, питания, привычек и жизненного цикла. Они обитают в морской, пресноводной, наземной и даже воздушной среде, таким образом демонстрируя широкий диапазон стилей жизни.

репродукция

Все позвоночные животные размножаются путем полового размножения, поэтому не принято наблюдать клональные популяции позвоночных животных, то есть организмов, идентичных своим предкам.

Разнообразие позвоночных

По оценкам, эта группа насчитывает около 45 тысяч видов животных, многие из которых распространены от Арктики или Антарктики до тропических регионов планеты.

Единственное место, где не обнаружены позвоночные, - это внутренние районы Антарктиды, в самых холодных частях Гренландии и в «ледяном покрове» Северного полюса, но они есть практически во всех экосистемах биосферы.

Классификация (виды) позвоночных

Посмотрим, каковы основные классы позвоночных:

- Костная рыба (c lase Osteichthyes)

Фотография рыб кои (Изображение Pexels на Pixabay.com)

В эту группу входит большая часть знакомых нам рыб. У всех есть частично или полностью окостеневшие челюсти и скелеты.

У них есть плавательный пузырь, даже плавники, жабры, покрытые костной крышечкой, чешуя, система «боковая линия» (сенсорный орган), и почти все они являются яйцекладущими при внешнем оплодотворении, хотя есть яйцекладущие и живородящие.

Этот класс также подразделяется на два: класс Actinopterygii и класс Sarcopterygii. Актиноптериги - это «рыба с лучевыми плавниками», а саркоптеригии - это рыбы с плавниками.

- Амфибии (например, Amphibia)

Фотография лягушки, разновидности амфибии (Изображение Chalupský на www.pixabay.com)

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 Апонды, в которые входят червецы, отряд анура, где обитают лягушки и жабы, и отряд хвостатых, который включает саламандр.

- Рептилии (класс Reptilia)

Фотография хамелеона, одного из видов рептилий (Изображение предоставлено PublicDomainPictures на www.pixabay.com)

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 яйцекладущими.

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.

- птицы

Фотография вида голубя, птицы (Изображение Рэя Миллера www.pixabay.com)

Это теплокровные животные, у которых «передние» конечности приспособлены к полету. У задних конечностей по 4 пальца или меньше, а их тела покрыты перьями, за исключением ног, на которых есть чешуя.

Вместо зубов у них роговые клювы, все яйцекладущие с внутренним оплодотворением. Выделяются два подкласса: подкласс Archaeornithes (вымерших птиц) и подкласс Neornithes, также называемый «настоящими птицами».

- Млекопитающие (класс Mammalia)

Фотография коровы и ее теленка (Изображение Франческо Питаррези, www.pixabay.com)

Это теплокровные животные, для которых характерно наличие молочных желез и нижняя челюсть, состоящая из одной кости. У них есть волосы, хорошо развитый мозг и кожа, покрывающая их железы и волосы.

Молодые особи питаются молоком, вырабатываемым молочными железами, и образуются в результате внутреннего оплодотворения. За редким исключением, это группа живородящих животных.

Он делится на подклассы Prototheria и Theria. Первый - это «примитивный» класс млекопитающих, откладывающих яйца, но имеющих молочные железы (без сосков) и волосы. Второй представляет млекопитающих с молочными железами и сосками, с функциональными зубами, маткой и влагалищем, все живородящие.

- Агнатос (класс Agnatha)

Фотография рыбы-ведьмы (Источник: Пользователь: (общий доступ к WT) Pbsouthwood на wts wikivoyage / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0) через Wikimedia Commons)

Это рыба без челюсти, более известная как «рыба-ведьма» и миноги. Они считаются «примитивной» группой, поскольку не имеют костей. Они обитают исключительно в морской среде, имеют мягкую, железистую и слизистую кожу и лишены настоящих жаберных дуг.

- Chondrichthyes (класс Chondrichthyes)

Фотография группы скатов манта, хрящевой рыбы (Изображение Мэри Газавей на www.pixabay.com)

Их еще называют хрящевыми рыбами. У них есть челюсти, даже плавники, отдельные полы (самец и самка), они могут быть яйцекладущими, яйцеживородящими или живородящими. К этой группе относятся акулы и скаты.

Класс подразделяется на два подкласса: подкласс Elasmobranchii и подкласс Holocephali. К первым относятся акулы и скаты, для которых характерно наличие многочисленных зубов, от 5 до 7 жаберных щелей, чешуи, клоаки, дыхательных путей и т. Д.

Голоцефалос, также называемый «химерами», представляет собой хрящевую рыбу, у которой нет чешуи, клоаки или дыхалец. Их зубы срослись с «костными» пластинами, и они живут в морских водах умеренного климата.

Примеры видов позвоночных

- акулы

Фотография экземпляра Carcharodon carcharias (Источник: Sharkdiver68 / общественное достояние, через Wikimedia Commons)

В группу рыб входят акулы, которые являются важными морскими хищниками с удивительными охотничьими способностями. Тело этих животных имеет аэродинамический дизайн, который позволяет им снижать сопротивление воды и, таким образом, иметь возможность плавать на высоких скоростях.

У них толстые треугольные зубцы с зазубринами, поэтому они могут выглядеть довольно устрашающе. Популярным примером этой группы является белая акула, научное название которой - Carcharodon carcharias, широко распространенная в Мировом океане, находящаяся под большой угрозой или считающаяся уязвимой.

- Амфибии

Фотография экземпляра Phyllobates terribilis (Источник: H. Krisp / CC BY (https://creativecommons.org/licenses/by/3.0) через Wikimedia Commons)

Среди земноводных встречаются очень мелкие животные, но крайне опасные, например, некоторые виды ядовитых лягушек. Среди них выделяются некоторые представители семейства Dendrobatidae, в частности род Phyllobates.

Золотая ядовитая лягушка Phyllobates terribilis - эндемичный вид колумбийского побережья, обращенного к Тихому океану, и считается самым токсичным животным в мире, несмотря на красивый внешний вид.

- Млекопитающие

Фотография азиатского слона, принимающего ванну (Источник: Базиль Морен / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0) через Wikimedia Commons)

В отличие от вышеупомянутой маленькой лягушки, позвоночные также содержат самых крупных и колоссальных животных в мире, среди которых можно упомянуть слонов.

Elephas maximus - это вид азиатских слонов из семейства Elephantidae, который считается самым крупным млекопитающим во всей Азии. Он был одомашнен и использовался человеком для строительства и транспортировки, а также для развлечения, но сегодня он находится под угрозой исчезновения.

Нервная система позвоночных

Нервная система человека, позвоночного. Medium69, Jmarchn / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)

Центральная нервная система всех хордовых находится в дорсальном положении, в трубчатой ​​структуре, имеющей эпидермальное происхождение. Сенсорные структуры включают парные органы обоняния, зрения и слуха, которые расположены в четко определенной области головы, то есть в голове.

В черепе, образующем голову, находится один из самых продвинутых и сложных органов живых существ: мозг. Это тело функционирует как центр хранения информации, как центр принятия решений и как центр обработки стимулов.

Носовой пузырь открыт для окружающей среды, поэтому его сенсорные клетки напоминают те, которые образуют вкусовые рецепторы во рту. Глаза представляют собой очень сложные органы и соответствуют латеральному «карману» на переднем конце мозговой трубки.

Система боковой линии и органы чувств костистых рыб уникальны для позвоночных.

Система кровообращения позвоночных

Закрытая система кровообращения

Большинство животных, принадлежащих к этой группе, характеризуются замкнутой системой кровообращения, в которой кровь перекачивается четко выраженным сердцем через кровеносные сосуды.

У них есть специализированная ткань крови с клетками разных типов, которые отвечают за перенос кислорода и углекислого газа, а также питательных веществ и других важных соединений для защиты организма от инфекционных или «чужеродных» агентов.

Именно в этой группе развивается иммунная функция клеток крови, хотя между группами существует много различий.

Пищеварительная и выделительная системы позвоночных

Схема пищеварительной системы человека. Мариана Руис (испанская версия); Пользователь: Bibi Saint-Pol, Jmarchn (испанская версия, перевод пользователя: AlvaroRG) - собственная работа; переведено с изображения: Схема пищеварительной системы en.svg, Public Domain, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=2900210

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 она 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 вовлечены и другие органы, такие как печень и поджелудочная железа, которые обладают секреторной функцией. 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.

Что касается выделительной системы

У позвоночных есть выделительная система, состоящая из нефронов , структур, способных фильтровать кровь и удалять отходы посредством процессов секреции и реабсорбции.

В некоторых случаях в качестве вспомогательного выделительного органа выступает толстый кишечник, а также жабры рыб и потовые железы покровов млекопитающих.

Дыхательная система позвоночных

Дыхательная система человека

Клетки тела любого позвоночного животного должны восполнять 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.

Специализированные насосы и конструкции

Дыхание работает таким образом, что газообразный кислород в окружающей среде (говоря о наземных позвоночных) или растворенный в воде (для водных позвоночных) транспортируется к телу, особенно в легкие (у разных животных участвуют разные устройства. ).

У наземных позвоночных «насосом», который отвечает за этот транспорт, является грудная клетка, так же как насос, который перемещает кровь, - это сердце. Оба насоса отвечают за поддержание градиентов давления газа, необходимых для обмена с окружающей средой.

У многих позвоночных есть легкие и нет жабр. Но есть и другие животные, которые используют кожу в качестве системы газообмена.

В этих структурах облегчается диффузия кислорода в кровь и углекислого газа в окружающую среду, будь то водное или наземное животное.

Ссылки

1. Хикман, CP, Робертс, LS, Хикман, FM, и Хикман, CP (1984). Интегрированные принципы зоологии (№ Сирси) i9780801621734).
2. Джолли, М. (2019). Британская энциклопедия. Получено 18 апреля 2020 г. с сайта www.britannica.com/animal/vertebrate.
3. Кардонг, К.В. (2006). Позвоночные: сравнительная анатомия, функции, эволюция (№ QL805 K35 2006). Нью-Йорк: Макгроу-Хилл.
4. О'Хара, Т. (2005). Амфибии: Амфибии. Издательство Карсон-Деллоса.
5. Прасад, С.Н., и Кашьяп, В. (1989). Учебник зоологии позвоночных. New Age International.