PLAZILCI: ZNAČILNOSTI, RAZVRSTITEV IN RAZMNOŽEVANJE - BIOLOGIJA - 2025

V plazilci so skupina vretenčarjev parafilética vključno želve, kuščarji, kače, krokodili in Tuataras. Poleg tega vključujejo več izumrlih skupin velikih dinozavrov, plesiozavrov, pterozavrov. Njena najvidnejša lastnost je debela koža z luskami.

Ta živa bitja so ektotermična, saj nimajo sposobnosti notranje regulacije telesne temperature. Zato je njihova razširjenost skoraj omejena na regije s toplim podnebjem, kjer so zelo obilne.

Vir: pixabay.com

Želve so organizmi z debelo lupino in morfologijo prednikov. Nimajo zob in so vsi oviporozni. Največja raznolikost skupine je v kuščarjih, skupini, ki je neizmerno cvetela. Večina je jajčastih, nekatere pa živahne.

Dve skupini plazilcev, kače in amfisbenidae sta utrpeli popolno zmanjšanje okončin. Poleg tega imajo kače kinetično (gibljivo) lobanjo, ki jim omogoča, da porabijo ogromen plen. Nekateri lahko vbrizgajo strup.

Tuatare so endemske živali na Novi Zelandiji. Njegove značilnosti spominjajo na plazilce, ki so naselili zemljo pred približno 100 milijoni let.

Krokodili so edini ne avijski predstavniki arhozavrov, rodovnik, ki je rodil zdaj že izumrle dinozavre in sedanje ptice.

Pri plazilcih se pojavi pomembna prilagoditev, ki ji je uspelo razmnoževanje narediti neodvisno od vode: amnijsko jajce. Jajce je sestavljeno iz strukture, ki je prekrita z apnenčasto ali usnjasto strukturo z ekstraembrionalnimi membranami, imenovanimi amnion, horion, rumenjak in allantois. Ličinke vodnih življenj pri plazilcih ne opazimo.

Splošne značilnosti

Plazilci tvorijo parafiletno skupino približno 8000 vrst. Teh organizmov je v izobilju in jih najdemo v zelo raznolikih habitatih, kopenskih in vodnih, na splošno s toplim podnebjem.

Pokrivajo jih značilne strukture, imenovane lestvice. Večina ima dva para okončin, s petimi prsti na vsakem. Pri kačah in nekaterih kuščarjih so okončine degenerirale ali so močno zmanjšane.

Koža plazilcev je debela in nudi zaščito pred izsušitvijo. Epidermalne strukture teh živali so sestavljene iz posebnega keratina, imenovanega beta keratin. Okostenje okostja je popolno, lobanje pa je značilno, da ima en sam okcipitalni kondil.

Glede regulacije temperature so vsi člani skupine ektotermne živali; ne morejo uravnavati svoje temperature s pomočjo presnovnih poti.

V nasprotju s tem lahko s svojim vedenjem uravnavajo temperaturo. To pomeni, da se preselijo v sončna območja, če jih je treba povečati, ali pa se nahajajo v senčnih regijah za znižanje telesne temperature.

Amnijsko jajce

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

Amnijsko jajce predstavlja eno najbolj presenetljivih prilagoditev živalskega kraljestva, saj je uspelo, da so reproduktivni procesi neodvisni od vodnih teles.

Jajce ima štiri dodatne embrionalne plasti ali membrane, imenovane amnion, alantois, horion in rumenjak.

Amnion je plast, ki obdaja zarodek. V notranjosti najdemo tekočino, ki blaži organizem v razvoju in zagotavlja vodni medij za njegovo rast. Odpadne snovi so shranjene v allantoisu.

Horion obdaja celotno vsebino jajčeca in je zelo žilni, kot allantois. Ta dva dodatna embrionalna sloja sodelujeta pri dihanju, saj sta življenjsko pomembna sestavina za izmenjavo kisika in ogljikovega dioksida. V rumenjakovi vrečki so hranilne snovi, ki jih bo zarodek uporabljal.

Večina amnijskih jajc je obdana s precej prožno mineralizirano lupino ali pokrovom. Ta pregrada vzpostavlja ravnotežje med zaščito zarodka in izmenjavo snovi, saj deluje kot prepustna pregrada.

Razvrstitev

Živi plazilci so predstavljeni z naslednjimi ukazi: testudini (želve), skvamati (kuščarji in kače), sphenodonta (novozelandske tuátare) in krokodilije (krokodili in zavezniki).

Poleg tega se skupine plazilcev odlikuje po številu odprtin v lobanji. Najprej bomo raziskali razvrstitev različnih amnijskih lobanj, nato pa bomo raziskali taksonomsko klasifikacijo štirih skupin živih plazilcev.

Anapsidi, sinapsidi in diapsidi

A = annasidi, B = sinapsidi, C = diapsidi. Skull_anapsida.svg: Preto (m) Skull_synapsida.png: Preto (m) Skull_diapsida.png: Preto (m) izpeljano delo: Petter Bøckman

Pri razvrščanju plazilcev - in ostalih vretenčarjev tetrapod - običajno uporabljamo izraze anápsidi, diapsidi in sinapsidi. Ta terminologija se nanaša na vzorec odprtin (fenestra) na ravni časovne regije v lobanji teh živali.

Anapsidi so organizmi, katerih časovna regija nima nobene odprtine. Ta morfologija velja za primitivno in misli se, da so prvi amnioti, ki so se pojavili med evolucijo, imeli ta anatomski vzorec. V trenutni vrsti imajo želve anapsidno lobanjo.

Vendar je primer želv zelo poseben. Po trenutnih molekularnih dokazih je bilo ugotovljeno, da so ti plazilci anapsidno stanje pridobili na sekundarni način, saj prihajajo od prednika z diapsidnimi časovnimi odprtinami.

Iz tega predniškega stanja sta izhajali dve anatomski različici: diapsidi in sinapsidi. V diapsidni lobanji najdemo dve časovni odprtini. Diapsidna lobanja je prisotna pri sedanjih plazilcih (vključno s pticami in z izjemo želv).

Tretji vzorec začasnih odprtin je sinapsid, kjer je samo en par začasnih odprtin. Sesalci imajo to vrsto lobanje.

1. Naročite testudine (Chelonia)

Vrstni red Testudines sestavljajo želve. Ti organizmi so se skozi evolucijo zelo malo spreminjali, v veliki meri so ohranili značilno morfologijo skupine.

Najpomembnejša značilnost je prisotnost hrbtnega vratnega pasu in ventralnega plastrona. Ta lupina je sestavljena iz dveh slojev: zunanjega, ki je sestavljen iz keratina in notranjega kosti.

Notranja plast je združitev kosti, spojenih vretenc in drugih okostenelih dermalnih elementov. Kot edinstvena značilnost med vretenčarji so želve edini organizmi, ki imajo rebra in pasove znotraj reber.

Mandibula chelonianov nima zobnih struktur. Namesto tega obstajajo neke vrste keratinske jedi, ki omogočajo manipulacijo in mletje hrane.

Z ekološkega vidika so želve uspele osvojiti raznolike niše. Obstajajo popolnoma vodne vrste (razen kadar so jajca položena) in popolnoma kopenske.

Po želji želve nimajo posebej dobrega sluha. Za odpravo te pomanjkljivosti imajo zelo občutljiv sistem okusa in vida. Pravzaprav je vid v barvi in ​​je primerljiv s človeškim sistemom fotoreceptorjev.

2. Naročite skvamote

To naročilo sestavljajo kuščarji in kače. Je zelo širok in raznolik, vključuje skoraj 95% vseh živih vrst ptičjih plazilcev.

Kače imajo številne edinstvene in značilne lastnosti. Telo je doživelo znatno raztezanje, kar je povzročilo notranjo reorganizacijo organov; okončine so se izgubile in nastajajo prilagoditve za uživanje drugih velikih živali.

Večina kuščarjev ima možnost premikanja vek. V nasprotju s tem imajo kače večkrat trajno prozorno prevleko nad vidnimi organi. Vid nekaterih vrst je prilagojen sončni svetlobi in imajo barvni vid, druge nočne vrste pa ne.

Lobanja pripadnikov tega razreda se imenuje kinetična lobanja, saj ima mobilne lastnosti, ki jim omogočajo porabo in manipulacijo plena velikih velikosti. Čeprav je lobanja kuščarjev kinetična, je pri kačah pojav veliko bolj izrazit.

Nekoč je red Squamata sestavljal tri podreje: Sauria, Serpentes in Amphisbaenia. Danes zadnja skupina velja za spremenjene člane Saurije.

Podred Sauria

Vključuje ličinke, izjemno raznoliko skupino oblik, ki naseljujejo od kopenskih in vodnih okolij do dreves, podzemlja in celo zraka. Med najbolj priljubljenimi predstavniki so gekoni ali gekoni, iguane, skinks, monitorji in kameleoni.

Za večino vrst kuščov sluh ne predstavlja ustreznega smisla. Vendar so pesmi pri nekaj vrstah pomemben element pri iskanju in izbiri sorodnika.

Okolje, ki ga naseljuje ta skupina organizmov, je običajno sušno in suho. Njihova debela, brez žlez koža v veliki meri preprečuje izgubo vode. Poleg tega je plazilski urin skoraj trden in vsebuje velike količine sečne kisline. Ti mehanizmi jim omogočajo, da se izognejo izsušitvi.

Ker plazilci nimajo toplotne regulacije in so odvisni od temperature okolja, je vrst plazilcev v hladnih območjih malo, saj ti pogoji omejujejo njihovo rast.

Amfisbeniidi ali slepe skodle

Amfisbeniidi so zelo posebna skupina kuščarjev (Red Squamata), katerih morfologija je podobna kači ali deževniku. Njegovo telo je vermiformno, okončine pa izgubljene.

Ime skupine opisuje njeno posebno sposobnost premikanja tako naprej kot nazaj. Se pravi, da se lahko premikajo v smeri glave in repa z enako učinkovitostjo.

Njihov življenjski slog je pod zemljo in imajo različne prilagoditve, povezane z življenjem pod zemljo: vermiformna morfologija, da se gibljejo; lobanja je trda in robustna, kar omogoča izkop; oči so atrofirane in se praktično ne razlikujejo od telesa (saj jih prekriva plast kože) in zunanje odprtine ušesa ni.

Podredne serpentine

Kače so plazilci, ki nimajo okončin, pri večini skupin pa jim manjka tudi prsni in medenični pas. Njihovo telo je sestavljeno iz številnih vretenc, ki jim omogočajo premikanje po tleh s serijo gibov valov v obliki črke S.

Kot smo omenili, je lobanja kač zelo kinetična, kar pomeni, da lahko zaužije ogromen plen. Ta lastnost je morda odgovorna za izjemen uspeh kač. Nekatere vrste kač - približno 20% - so sposobne vbrizgati strup v svoj plen.

Kar zadeva čutila, ima le majhna skupina kač z arborealnimi navadami izjemen vid. Nimajo tipične membrane ali zunanjega ušesa. Kače so za odkrivanje kemičnih dražljajev opremljene z Jacobsonovim organom, poznanim tudi kot vomeronazalni organ.

3. Naročite Sphenodonta

Red Sphenodonta sestavljata izključno dve živi vrsti - edini preživeli rodovniški rodovi - rodu Sphenodon, ki je endemski na Novi Zelandiji. Običajno jih poznamo kot tuatare.

Tuataras je bil študijski model, ki je vzbudil zanimanje evolucijskih biologov. Te vrste so se v času evolucije zelo malo spremenile in imajo primitivno diapsidno lobanjo.

4. Naročite Crocodilia

Krokodili, aligatorji in aligatorji so robustni, polvodni plazilci. Znani so predvsem po tem, da so veliki plenilci. Njihove čeljusti so močne in omogočajo, da učinkovito ujamejo svoj plen.

Telo živali je sestavljeno iz podolgovate glave, telesa in repa ter kratkih, a močnih okončin. Slednje omogočajo mobilnost na kopnem, čeprav dejavnosti v kopenskem okolju niso zelo pogoste. Skupaj s pticami tvorijo klado Archosauria.

Prebavni sistem

Prebavni sistem plazilcev sestavlja vrsta organov in elementov, ki orkestrirajo prehod hrane in pridobivanje hranil.

Zaužitje se začne z ustno votlino, ki je pri plazilcih močno spremenjena, zlasti v kinetičnih lobanjah kač, v manjši meri pa tudi v kuščarjih. Samo krokodili imajo sekundarno nepce.

Sledi ustna votlina, najdemo žrelo, nato požiralnik in želodec. Sledijo jim črevesje, ki se izprazni v kloako.

Prebavila večine plazilcev so kratka, značilna značilnost mesojede prehrane. Rastlinojede različice imajo daljša črevesja, ki jim omogočajo prebavo rastlinske snovi. Nekateri od njih kažejo vedenje požiranja kamnov, da pospešijo prebavo.

Krvožilni sistem

Srce iguane, ki se deli skozi preddvor. Hartmacl

Kroženje plazilcev sestavljata dva vezja: eno odvzame kri in jo prenaša v pljuča, druga pot pa orkestrira prehod krvi skozi preostali del telesa.

Z izjemo krokodilov imajo plazilci srce z nepopolno particijo, kar omogoča malo stika med kisikom in neoksigenirano krvjo.

Pri krokodilih je srce bolj zapleteno in spominja na sesalce in ptice, saj ima dva atrija in dva prekata. Ta popolna ločitev povečuje učinkovitost postopka.

Živčni sistem

Na splošno ima plazilski živčni sistem vse osnovne strukture, ki jih najdemo pri dvoživkah, vendar večje - še posebej možgane in možgane.

Vendar pa so v primerjavi s pticami in sesalci možgani razmeroma manjši. Na primer, možgani želv so majhni - nikoli ne presega 1% celotne mase živali. Kljub temu ima možgan v tej skupini plazilcev pomembno velikost.

Večina organov čuta je dobro razvita, čeprav obstaja več izjem.

Dihalni sistem

Respiracija pri plazilcih se pojavi skozi pljuča. Koža teh organizmov je gosta, zato nima pomembne vloge pri izmenjavi plinov, kot se to dogaja pri dvoživkah s tanko in vlažno kožo.

Večina članov ima parna pljuča, razen kač in amfisbenidistov.

Pri želvah je dodaten zaplet dihalnega procesa: organi so zaprti v lupini živali. Želve za rešitev te težave uporabljajo trebušne in prsne mišice kot diafragmo.

Vrste želv, ki naseljujejo vodna telesa, uspejo zadovoljiti svoje potrebe po kisiku zaradi črpanja, ki ga izvajajo v ustni votlini - ki je močno vaskularizirana - ali v kloaki. Ta pojav jim omogoča, da se znatna obdobja zadržujejo pod vodo.

Krokodili imajo pomembno novost: sekundarno nebo. Sestavljen je iz niza kožnih gub, ki ločujejo usta od nosnih prehodov. Se pravi, da lahko dihajo, medtem ko so živalska usta odprta.

Izločilni sistem

Vsi plazilci imajo seznanjene ledvene ledvice približno enake velikosti. Pri kačah se ledvice nahajajo v kaudalnem predelu kolomične votline.

Tako kot pri drugih vretenčarjih so tudi funkcionalna enota ledvice nefroni. Pri plazilcih je vsaka ledvica sestavljena iz nekaj tisoč nefronov, kar je malo v primerjavi s skoraj dva milijona nefronov v človeški ledvici.

Zmanjšanje velikosti glomerulusa velja za prilagoditev, da se prepreči izguba vode. Poleg tega je teh zelo malo vaskulariziranih.

Odpadni produkt plazilcev je sečna kislina; zaradi tega so plazilci znani kot urekoteli. Zdi se, da je to prilagoditev za zmanjšanje izgube vode.

Sečna kislina je v vodi netopna snov. Tako se izdelek obori, izločena snov pa je sestavljena iz bele poltrdne mase.

V nasprotju s tem vrste, ki živijo v vodnem okolju, pogosto izločajo amonijak, snov z visoko stopnjo strupenosti. Ker je produkt izločanja strupen, ga je treba razredčiti z večjo količino vode, kot je potrebna za izločanje sečne kisline.

Razmnoževanje

Plazilci imajo notranjo oploditev in spoli so ločeni. Moški imajo dva testisa, samice pa dva jajčnika. Moški izvajajo kopulacijo s posebnim organom, imenovanim hemipenis. Sploh pri skoraj plazilcih, razen želv in krokodilov.

Želve so notranje oplojene in jajčaste. Energijo vlagajo v ustvarjanje gnezda za svoje mladiče in ko jajca odložijo in pokrijejo substrat, starši ne upoštevajo svojih prihodnjih potomcev.

Veliko število kač je oviparo, majhna skupina pa jajčastih. Živahnost se je v plazilcih razvila skoraj stokrat po ločenih evolucijskih poteh. Do tega pojava se običajno pride, ker se jajca zadržijo v jajduktu.

Živali s to reproduktivno modalnostjo so ponavadi povezane s hladnim podnebjem in je lahko prilagodljiva lastnost, ki plazilcem omogoča, da ohranijo optimalno temperaturo za svoje potomce. Znotraj materinega telesa je temperatura optimalna za razvoj mladih.

Določitev spola

Ena od posebnosti plazilcev glede na njihovo razmnoževanje je vpliv temperature pri določanju spola živali. O pojavu so poročali pri želvah, kuščarjih in krokodilih.

Pri želvah so nizke temperature povezane s proizvodnjo samcev. Podobno visoke temperature pomenijo žensko proizvodnjo. Ker je temperatura odločilni dejavnik, te vrste nimajo spolnih kromosomov.

So plazilci resnična skupina?

V preteklosti so kopenske vretenčarje razvrščene v tri natančno opredeljene razrede: plazilci, ptice in sesalci. Plazilci so hladnokrvni organizmi z luskami; ptice so toplokrvne in imajo perje; medtem ko so sesalci toplokrvni, so težki in proizvajajo mleko.

Kladistična perspektiva

S tem preprostim opisom se zdi enostavno združiti organska bitja v kategorije, ki ustrezajo razredom.

Za kladistično šolo plazilci predstavljajo parafilitsko skupino, torej ne tvorijo klade.

Z vidika kladizma veljavna združenja vključujejo najnovejšega skupnega prednika in vse njegove potomce. Pri plazilcih ne pridejo v poštev vsi potomci, saj ta skupina izključuje ptice.

Ptice so se razvile iz skupine dinozavrov, imenovane dromaeozavri. Če želite upoštevati monofiletno skupino - zadnji skupni prednik in vse njegove potomce -, morate upoštevati ptice plazilcev.

Nekateri biologi, ki se želijo pravilno sklicevati na te razrede, uporabljajo izraz ptičji in neavtični plazilci.

Znaki v skupni rabi

Na zelo površen način se lahko skupine plazilcev in ptic med seboj zdijo zelo različne. Vendar pa si obe delita vrsto skupnih izpeljanih likov ali sinapomorfij, kot sta znana v kladistični terminologiji.

Tako „tradicionalne“ ptice kot plazilci imajo anatomske značilnosti na ravni lobanje in gležnja. Poleg tega imata oba v svojih strukturah beta keratin. Ti liki združujejo obe skupini v klade (monofiletna skupina).

Ptice in krokodili so sestrske skupine. Krokodil je bolj povezan s kolibri kot s kuščarjem ali kačo. Z drugimi besedami, krokodili in ptice imajo skupnega nedavnega skupnega prednika in veljajo za monofiletno skupino (ne pozabite, da se lahko gnezdijo monofiletne skupine).

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. Jacobson, ER (ur.). (2007). Nalezljive bolezni in patologija plazilcev: barvni atlas in besedilo. CRC Pritisnite.
4. Kardong, KV (2006). Vretenčarji: primerjalna anatomija, funkcija, evolucija. McGraw-Hill.
5. Llosa, ZB (2003). Splošna zoologija. EUNED.
6. Vitt, LJ in Caldwell, JP (2013). Herpetologija: uvodna biologija dvoživk in plazilcev. Akademski tisk.