KAJ SO AMNIOTI? - BIOLOGIJA - 2025

V amniotas so monofiletske skupina sestavljena iz živali, katerih zarodki so obdani z membrano (plodovega mehurja, allantois, hranilni mešiček in chorion) in so pogosto prekriti s usnjatimi ali apnenčasta lupine.

Amnijsko sevanje sestavljata dve glavni vrsti: sauropsidi in sinapsidi. Kot je razvidno iz zapisov o fosilih, sta se obe skupini v evolucijskem času razšli zelo zgodaj - blizu ogljika ali verjetno že prej.

Plazilci so amnioti.
Vir: pixabay.com

Roko sauropsidov sestavljajo ptice, zdaj že izumrli dinozavri in sodobni plazilci. Sinapsidi so monofelitska skupina, sestavljena iz teraperoidov in sodobnih sesalcev.

Amnijsko jajce

Morska želva se vali iz jajca. Avtor: Mayer Richard Wikimedia Commons.

Amnijsko jajce doseže neodvisno razmnoževanje vodnega okolja

Dvoživke kažejo vrsto lastnosti - na fiziološki in anatomski ravni -, ki jim omogočajo, da razvijejo življenje zunaj vode. Vendar se življenje na kopnem pojavlja delno, saj se razmnoževanje dvoživk veže na vodna telesa.

Prednik klade, ki vsebuje neavtijske plazilce, ptice in sesalce, je razvil jajce, prilagojeno kopenskim razmeram in je omogočilo popolno neodvisnost vodnih ekosistemov. Pravzaprav je amnijsko jajce tako izrazito, da daje kladi svoje ime.

Druge značilnosti so bile naklonjene tudi neodvisnosti vode. Predvsem pomanjkanje škrge in notranje oploditev. Logično je, da obstoj trde lupine, ki obdaja jajčece, zahteva, da je oploditev notranja, ker sperma ne more prodreti v to strukturo.

Zaradi tega se pri amniotih (razen pri tuatarah in pri večini ptic) pojavi kopulacijski organ, ki je odgovoren za prenos semenčic. Najbolj priljubljen organ med člani skupine je penis, ki izhaja iz sten kloake.

Štiri ekstraembrionalne membrane

Amniotska jajca imajo štiri zunaj zarodne membrane: amnion, alantois, horion in rumenjakovo vrečko.

Amnion

Amnion je prva membrana, ki obdaja zarodek. Odgovoren je za zagotavljanje vodnega medija zarodku za njegovo rast, poleg tega, da ima puferske funkcije.

Allantois

Presnovni odpadki, ki jih proizvede novo nastajajoči organizem, so shranjeni v allantoisu. V tej plasti najdemo pomembno vaskularizacijo.

Korion

Horion je odgovoren za obkrožitev celotne vsebine jajčeca in podobno kot allantois je visoko žilna plast. Zaradi tega tako horion kot alantois sodelujeta kot dihalni organ, ki posredujeta pri izmenjavi ogljikovega dioksida in kisika med zarodkom in zunanjostjo.

Rumenjakova vrečka

Značilnost, ki jo delimo z jajcem neamniotskih živali, je prisotnost rumenjakove vrečke. Ta deluje kot shranjevanje hranil, njegova velikost pa je v jajcih amniotov veliko večja.

Dodatna plast: mineralizirana ali usnjena lupina

V večini primerov je opisana struktura obdana z dodatnim slojem ali lupino, zelo mineraliziranimi in pri nekaterih vrstah prožnih. Vendar je ta pokritost odsotna pri številnih kuščarjih, kačah in veliki večini sesalcev.

Pri pticah je ta mineralizirana prevleka pomembna mehanska ovira. Ena od značilnosti lupine je, da omogoča prehod plinov, zmanjšuje pa izgubo vode, torej je polprepustna.

Evolucija amnijskega jajčeca

Ena od idej, ki bi lahko bila marsikomu privlačna, je, da mislijo, da je amniotsko jajce "zemeljsko" jajce. Vendar pa je veliko dvoživk sposobnih odlagati jajčeca v vlažnih deželah in veliko amniotov drsti v vlažnih krajih, kot so želve.

Jasno je, da značilnosti amnijskega jajčeca omogočajo, da se razvije na veliko bolj sušnih območjih - v primerjavi z optimalnimi mesti za jajčece dvoživk. Tako je bil evolucija amnijskega jajčeca ključni dejavnik uspeha tetrapod na zemlji.

Največja selektivna prednost, ki jo je amniotsko jajce dalo skupini, je bila omogočanje rasti veliko večjega zarodka in v veliko manj časa.

Poleg tega lahko kalcijeve lupine v lupini raztopijo in kasneje absorbirajo organizem v razvoju. Ta material lahko vgradimo v okostje in pospešimo njegovo gradnjo.

Značilnosti, pridobljene iz amniotov

Za amnijsko jajce je za to živalsko skupino značilno, da s pomočjo aspiracije prezračuje pljuča. To storijo tako, da pljuča napolnijo z zrakom tako, da razširijo rebrasto kletko z uporabo različnih mišičnih struktur. Če ga primerjamo z dvoživkami, pride do spremembe s pozitivne na negativno prezračevanje.

Prav tako je v primerjavi z amfibijsko kožo veliko bolj debela in odporna na izgubo vode. Koža je ponavadi bolj keratinizirana in veliko manj prepustna za vodo. Obstaja najrazličnejša struktura, sestavljena iz keratina, kot so luske, lasje, perje

Keratin daje koži fizično zaščito, lipidi v koži pa so odgovorni za omejevanje izgube vode.

Razmerje med amnioti

Razlikovanje med obe vrsti amniotov v sauropside in sinapside temelji na fenestraciji lobanje, v temporalnem predelu - območju pred vsakim očesom. Zdi se, da je ta regija zanesljiv pokazatelj evolucijskih rodov.

Začasna regija amniotov se lahko pojavi na dva načina. Prvo merilo upošteva število odprtin ali časovne fenestre, drugo pa vključuje položaj časovnih lokov. Tu se bomo osredotočili le na prvo razlikovanje (število fenestras).

Za neamniotske organizme in pri najbolj primitivnih amniotih je značilno, da je časovna regija v celoti prekrita s kostmi. To stanje imenujemo annapsid.

Skupina, ki se je zgodaj ločila od anapsidov, je tvorila sinapside. To vrsto lobanje z eno samo časovno odprtino najdemo pri prednikih sesalcev in pri sedanjih sesalcih.

Druga skupina, ki se je odcepila od anapsidov, so bili diapsidi, katerih lobanja ima dve časovni odprtini. Ta anatomski vzorec najdemo pri pterozavrih in dinozavrih, pticah in plazilcih - z izrazito izjemo želv, ki so anapsidi.

Reference

1. Potapljači, SJ, & Stahl, SJ (ur.). (2018). Maderjeva plazilci in dvoživke-e-knjiga. Elsevier Health Sciences.
2. Hickman, CP, Roberts, LS, Larson, A., Ober, WC, & Garrison, C. (2001). Integrirana načela zoologije. McGraw - Hill.
3. Kardong, KV (2006). Vretenčarji: primerjalna anatomija, funkcija, evolucija. McGraw-Hill.
4. Llosa, ZB (2003). Splošna zoologija. EUNED.
5. Vitt, LJ in Caldwell, JP (2013). Herpetologija: uvodna biologija dvoživk in plazilcev. Akademski tisk.