VRETENČARJI: ZNAČILNOSTI, RAZVRSTITEV, PRIMERI, SISTEMI - BIOLOGIJA - 2025

V vretenčarji so živali s hrbtenico, od tod tudi ime. Spadajo v subfilum Vertebrata, znan tudi kot Craniata, ki je vključen v Chordata philum kraljevine Animalije.

Številne najbolj znane in raziskane živali v živalskem kraljestvu so uvrščene v to skupino, saj vključuje plazilce, ptice, dvoživke in sesalce.

Fotografija krokodila (slika S. Hermann in F. Richter na www.pixabay.com)

Vretenčarji predstavljajo najštevilčnejši subfilm od treh, ki sestavljajo Chordata phylum: Cephalochordata, Urochordata in Vertebrata.

Vendar ta rob, vsaj glede na število vrst, ni niti najbolj raznolik niti najštevilčnejša skupina živali; čeprav bi se lahko uvrstil na četrto mesto med členonožci, ogorčicami in mehkužci, vse nevretenčarje.

Kljub zgoraj navedenemu moramo reči, da je skupina vretenčarjev tista, ki ima največje in najbolj barvite živali na planetu in s katerimi so ljudje najbolj seznanjeni.

Značilnosti vretenčarjev

Vretenčarje se od druge velike skupine živali, nevretenčarjev (veliko bolj obilnih in raznolikih) razlikuje po razvoju vretenčnega stebra in vretenc, ki ga spremljajo. Vendar pa mnogi drugi elementi označujejo te živali:

Sestavljen iz evkariontskih celic

Kot vsi organizmi, ki jih smatramo za "živali", so vretenčarji sestavljeni iz evkariontskih celic, ki imajo membransko jedro, kjer je DNK zaprt, in imajo druge bistvene notranje organele, kot so:

- Mitohondrije

- Lizosomi

- Peroksizomi

- Endoplazemski retikulum

- kompleks Golgi

Heterotrofni organizmi

Gre za heterotrofne organizme, torej njihove celice niso sposobne sintetizirati lastne hrane in jo morajo pridobiti iz organskih snovi, ki jih pridobivajo iz drugih živih organizmov, bodisi rastlinskega izvora (rastlinojede) ali živali (mesojede).

Telo

Vse vretenčarje imajo dobro opredeljeno glavo, torakalno ali deblo ter predel kaudala ali repa.

Na splošno dosegajo velike velikosti, zahvaljujoč prisotnosti endoskeleta (kosti ali hrustanca) pod kožo.

Ta endoskelet omogoča podporo vašim notranjim organom in je povezan z mišicami in sklepi, zaradi česar je mogoče gibanje in druga gibalna dejanja ter zaščita občutljivih organov.

- V cefaličnem predelu (glavi) so možgani in trije čutni organi: vonj, vid in sluh.

- prtljažnik ali torakalna regija je sestavljena iz dvostranske votline (ki, če je prerezana na polovico, ustvari dva skoraj enaka dela), ki vsebujeta notranji organ.

- Običajno kaudalni del vsebuje izstopne odprtine prebavnega in izločevalnega sistema (za blato in urin).

Vsi vretenčarji imajo tudi:

- notochord ali notochord (kruta „palica“, ki se razširi po telesu pri zarodkih in jo pogosto nadomešča hrbtenica)

- žrelo v žrelu

- Ščitnica

- votla hrbtna živčna vrvica, ki tvori centralni živčni sistem

- postnatalni rep, ki predstavlja posteriorni raztezek, ki sega preko anusa

Nekatere od teh značilnosti so le na kratko prisotne med embrionalnim razvojem, druge pa trajajo vse do odraslosti živali, vendar so skupne vsem vretenčarjem in tudi hordaktom na splošno.

Hrbtenica

Glavne razlike skupine vretenčarjev glede na druge skupine hordetov in nevretenčarjev seveda ustrezajo vretenčnim stebrom ter razvoju lobanje in glave.

Hrbtenica je sestavljena iz niza kosti, ločenih z bloki hrustanca, ki so trdno pritrjeni drug na drugega kot steber, ki določa glavno os telesa. Med posameznimi vretenci so diski ali "stiskalne blazinice", imenovane medvretenčne diske.

Vsako vretenca je pravzaprav cilindrično telo, ki "obdaja" tisto, čemur pravimo notoord, znotraj katerega so zaprta hrbtenica in nekatere krvne žile.

Habitat

Subfilum Vertebrata je raznolika skupina živali z vidika velikosti, oblike, prehrane, navad in življenjskega cikla. Zasedajo morsko, sladkovodno, kopensko in celo zračno okolje ter tako predstavljajo širok spekter življenjskega sloga.

Razmnoževanje

Vsi vretenčarji se množijo s spolno razmnoževanjem, zato ni običajno opazovati klonskih populacij vretenčarjev, torej organizmov, identičnih njihovemu potomcu.

Raznolikost med vretenčarji

Ocenjujejo, da ta skupina vsebuje približno 45 tisoč vrst živali, od katerih je veliko razširjenih od Arktike ali Antarktike do tropskih regij planeta.

Vretenčarjev edino ni bilo v notranjosti Antarktike, v najhladnejših delih Grenlandije in v "ledenem paketu" Severnega pola, vendar so v praktično vseh ekosistemih biosfere.

Razvrstitev (vrste) vretenčarjev

Poglejmo, kateri so glavni razredi vretenčarjev:

- koščasta riba (c lase Osteichthyes)

Fotografiranje rib Koi (Slika Pexelsa na Pixabay.com)

Ta skupina vsebuje večino rib, s katerimi smo seznanjeni. Vsi imajo delno ali popolnoma okostenele čeljusti in okostja.

Imajo plavalni mehur, celo plavuti, škrle, ki jih pokriva koščen operkulum, luske, sistem "stranske črte" (čutni organ) in so skoraj vse ovire z zunanjo oploditvijo, čeprav obstajajo ovoviviparous in viviparous.

Ta razred je razdeljen tudi na dva razreda: razred Actinopterygii in razred Sarcopterygii. Actinopterygii so "ribe z repom", sarkopterygii pa so ribe z repom.

- dvoživke (c lase Amphibia)

Fotografija žabe, vrste dvoživk (Slika Chalupský na www.pixabay.com)

So hladnokrvne živali. Dihajo lahko s pomočjo pljuč, škrg, celic (kože) ali sluznice ust. Zanje je značilno, da imajo vodno stopnjo ličinke ali znotraj jajčeca. Njihova koža je vlažna in ima veliko sluznic, nimajo lusk.

So tetrapodi, torej imajo štiri okončine. Lahko naseljujejo telesa sladke vode ali pa kopensko življenje. Imajo ločen spol, zunanjo oploditev, nekatere z notranjim razvojem; lahko so ovoviviparous ali viviparous.

V ta razred spadajo redovi Aponde, v katere so vključeni cecilijani, red Anura, kjer so žabe in krastače, in vrst Caudata, ki vsebuje salamanderje.

- Plazilci (razred plazilcev)

Fotografija kameleona, vrste plazilcev (Slika PublicDomainPictures na www.pixabay.com)

So tudi hladnokrvni organizmi, ki pa med razvojem nimajo ličinke. Za dihanje uporabljajo pljuča in imajo dobro okostenela okostja. Njihova koža je suha, z luskami, vendar brez žlez.

Njegove okončine imajo 5 prstov in ponavadi imajo kremplje. Med razmnoževanjem pride do notranje oploditve in imajo neposreden razvoj, saj so lahko jajčasti in jajčasti.

Razred je razdeljen na podrazrede Anapsida (želve in vodne želve), Lepidosauria (kuščarji z luskami) in Archosauria. Vključuje tudi podrazred Synapsida, Ichthyopterygia in Synaptosauria, vendar so iz vrst, ki zdaj izumirajo.

- Ptice

Fotografija vrste goloba, ptice (Slika Ray Miller www.pixabay.com)

So toplokrvne živali, katerih "sprednje" okončine so specializirane za let. Zadnje okončine imajo 4 ali manj prstov, njihova telesa pa so prekrita s perjem, razen nog, ki imajo luske.

Namesto zob imajo pohotne kljune, vsi pa so jajčasti z notranjo oploditvijo. Priznana sta dva podrazreda: podrazred Archaeornithes (izumrlih ptic) in podrazred Neornithes, imenovan tudi "prave ptice".

- Sesalci (razred sesalcev)

Fotografija krave in njenega teleta (Slika Francesca Pitarresija na www.pixabay.com)

So toplokrvne živali, za katere je značilna prisotnost mlečnih žlez in spodnja čeljust, sestavljena iz ene same kosti. Imajo lase, dobro razvite možgane in kožo, ki jih pokriva z žlezami in lasmi.

Mladoletniki se prehranjujejo z mlekom, ki ga proizvajajo mlečne žleze in nastanejo z notranjo oploditvijo. Z nekaj izjemami gre za skupino živahnih živali.

Razdeljen je na podrazred Prototheria in Theria. Prvi je "primitivni" razred sesalcev, ki odlagajo jajčeca, vendar imajo mlečne žleze (brez bradavic) in dlako. Drugi predstavlja sesalce z mlečnimi žlezami in bradavicami, s funkcionalnimi zobmi, maternico in nožnico, vse živahno.

- Agnatos (razred Agnatha)

Fotografija ribje čarovnice (Vir: Uporabnik: (WT-shared) Pbsouthwood na wts wikivoyage / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0) prek Wikimedia Commons)

To so ribe brez čeljusti, bolj znane kot "čarovniške ribe" in lampreys. Veljajo za "primitivno" skupino, saj nimajo kosti. Naseljujejo izključno morska okolja, imajo mehko, žlezno in sluzavo kožo ter nimajo pravih škržnih lokov.

- Chondrichthyes (razred Chondrichthyes)

Fotografija skupine mantovih žarkov, hrustančnih rib (Slika Mary Gasaway na www.pixabay.com)

Imenujejo jih tudi hrustančne ribe. Imajo čeljusti, celo plavuti, ločeni spoli (moški in ženski), lahko so oviparous, ovoviviparous ali viviparous. V to skupino sodijo morske pse in štorklje.

Razred je razdeljen na dva podrazreda: podrazred Elasmobranchii in podrazred Holocephali. Prvi so morski psi in žarki, za katere je značilna prisotnost številnih zob, 5 do 7 škržnih rež, lusk, kloake, dihalnih spiral itd.

Holocephalosi, imenovani tudi "himere", so hrustančne ribe, ki nimajo lusk, ne kloake ne bodic. Zobje so zliti v "koščene" plošče in živijo v zmernih morskih vodah.

Primeri vretenčarskih vrst

- Morski psi

Fotografija vzorca Carcharodon carcharias (Vir: Sharkdiver68 / Javna domena, prek Wikimedia Commons)

V skupini rib so morski psi, ki so pomembni morski plenilci s presenetljivimi lovskimi sposobnostmi. Telo teh živali ima aerodinamično zasnovo, ki jim omogoča, da zmanjšajo odpornost vode in tako lahko plavajo z veliko hitrostjo.

Imajo debele, trikotne, nazobčane zobe, zato lahko izgledajo precej strašljivo. Priljubljen primer te skupine je beli morski pes, katerega znanstveno ime je Carcharodon carcharias, široko razširjen po svetovnih oceanih, zelo ogrožen ali velja za ranljivega.

- dvoživke

Fotografija vzorca Phyllobates terribilis (Vir: H. Krisp / CC BY (https://creativecommons.org/licenses/by/3.0) prek Wikimedia Commons)

Med dvoživkami je zelo majhnih živali, a izjemno nevarne so nekatere vrste strupenih žab. Med njimi izstopajo nekateri predstavniki družine Dendrobatidae, natančneje rod Phyllobates.

Zlata strupna žaba, Phyllobates terribilis je endemska vrsta kolumbijske obale, ki se sooča s Pacifikom in kljub lepemu videzu velja za najbolj strupeno žival na svetu.

- Sesalci

Fotografija azijskega slona, ​​ki se kopa (Vir: Basile Morin / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0) prek Wikimedia Commons)

V nasprotju z zgoraj omenjeno majhno žabo vretenčarji vsebujejo tudi največje in kolosalne živali na svetu, med katerimi lahko omenimo slone.

Elephas maximus je vrsta azijskega slona v družini Elephantidae in velja za največjega sesalca v vsej Aziji. Človek ga je udomačil in izkoristil za gradnjo in prevoz, pa tudi za zabavo, danes pa grozi izumrtje.

Vretenčarni živčni sistem

Živčni sistem človeka, vretenčar. Medium69, Jmarchn / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)

Osrednji živčni sistem vseh hordetov najdemo v hrbtni legi, v cevasti strukturi, ki ima povrhnjico. Senzorične strukture vključujejo seznanjene organe za vonj, vid in sluh, ki so nameščeni v dobro opredeljenem predelu glave, to je glavi.

V lobanji, ki tvori glavo, je eden najbolj naprednih in zapletenih organov živih bitij: možgani. To telo deluje kot center za shranjevanje informacij, kot center za odločanje in kot center za obdelavo spodbud.

Nosna vezikula je odprta za okolje, zato so njene čutne celice podobne tistim, ki tvorijo okusne brsti v ustih. Oči so zelo zapleteni organi in ustrezajo stranskemu "žepu" na sprednjem koncu možganske cevi.

Sistem bočnih linij kosti in čutni organi so edinstveni za vretenčarje.

Krvožilni sistem vretenčarjev

Zaprti obtočni sistem

Za večino živali, ki spadajo v to skupino, je značilen zaprt prekrvavitveni sistem, v katerem kri črpa dobro definirano srce skozi krvne žile.

Imajo specializirano krvno tkivo s celicami različnih vrst, ki so odgovorne za transport kisika in ogljikovega dioksida, pa tudi hranil in drugih pomembnih spojin za obrambo telesa pred nalezljivimi ali "tujimi" povzročitelji.

V tej skupini se razvije imunska funkcija krvnih celic, čeprav obstaja veliko razlik med skupinami.

Prebavni in izločevalni sistemi vretenčarjev

Shema človeškega prebavnega sistema. Avtor: Mariana Ruiz (španska različica); Uporabnik: Bibi Saint-Pol, Jmarchn (španska različica, prevod Uporabnik: AlvaroRG) - Lastno delo; prevedeno s slike: Diagram prebavnega sistema en.svg, Public Domain, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=2900210

Prebavni sistem vretenčarjev na splošno sestavljajo usta, požiralnik, ki sega od žrela do votline (želodec), in črevesje, ki se začne iz želodca in konča v anusu.

Kot vidimo, ima ta sistem precej zapletene strukture, vendar opravlja enake funkcije kot kateri koli prebavni sistem pri kateri koli živali.

Usta delujejo pri predhodni predelavi hrane, ki se skozi požiralnik prenaša v želodec, bolj razširjeno votlino, kjer se izločajo nekatere kisline in prebavni encimi, ki se začnejo z razpadom in prebavo teh živil.

V ta postopek sodelujejo tudi drugi organi, kot so jetra in trebušna slinavka, za katere so značilne njihove sekretorne funkcije. Kar je posledica prebave želodca, potem preide v črevesje, kjer pride do absorpcije hranil v obliki beljakovin in lipidov, pa tudi vode in soli.

Vse, kar se ne prebavi ali predela, se izloči z blatom. Nekateri vretenčarji imajo kanalizacijo, v kateri se strdijo trdni živilski odpadki in tekoči odpadki, kot je urin, drugi pa imajo različne kanale evakuacije.

Kar zadeva izločevalni sistem

Vretenčarji imajo izločevalni sistem, ki ga sestavljajo nefroni , strukture, ki lahko filtrirajo kri in odstranjujejo odpadke skozi postopke izločanja in reabsorpcije.

V nekaterih primerih debelo črevo deluje kot pomožni izločevalni organ, pa tudi škrbe rib in znojnih žlez integriteta sesalcev.

Dihalni sistem vretenčarjev

Človeški dihalni sistem

Celice telesa katerega koli vretenčarja morajo napolniti kisik, ki ga pridobivajo iz okolja, ki jih obdaja, in se znebiti sekundarnih produktov, ki se nabirajo med presnovnimi reakcijami, ki jih potrebujejo za življenje.

Za to potrebujejo tako krvožilni sistem, ki prenaša različne elemente po telesu, in dihalni sistem, ki je odgovoren za izmenjavo plinov med telesom in okoljem. Lahko upoštevamo, da oba sistema sodelujeta pri "pospeševanju" difuzijskega procesa.

Difuzija je opredeljena kot naključno gibanje molekul od mesta, kjer so zelo koncentrirane, do drugega, kjer so manj. Pri plinih običajno difuzijo preučujemo v smislu tlaka in ne koncentracije.

Na splošno je kisika v okolju večja količina kot v telesu živali, zato se nanj navadno razprši; medtem ko je ogljikov dioksid, eden od produktov dihanja, bolj koncentriran v telesu kot v okolju, zato mora "slediti ven".

Specializirane črpalke in strukture

Dihanje deluje tako, da se plinasti kisik v okolju (ko govorimo o kopenskih vretenčarjih) ali raztopljen v vodi (za vodne vretenčarje) prenaša v telo, natančneje v pljuča (obstajajo različne naprave, ki sodelujejo pri različnih živalih ).

Pri kopenskih vretenčarjih je "črpalka", ki je odgovorna za ta transport, rebrasta kletka, tako kot je črpalka, ki premika kri, srce. Obe črpalki sta odgovorni za vzdrževanje gradientov tlaka plina, potrebnih za izmenjavo z okoljem.

Številni vretenčarji imajo pljuča in tisti, ki nimajo škrge. Obstajajo pa tudi druge živali, ki kožo uporabljajo kot sistem izmenjave plinov.

V teh strukturah je olajšana difuzija kisika v kri in ogljikovega dioksida v okolje, ne glede na to, ali gre za vodno ali kopensko žival.

Reference

1. Hickman, CP, Roberts, LS, Hickman, FM in Hickman, CP (1984). Integrirana načela zoologije (št. Sirsi) i9780801621734).
2. Jollie, M. (2019). Enciklopedija Britannica. Pridobljeno 18. aprila 2020 z www.britannica.com/animal/vertebrate
3. Kardong, KV (2006). Vretenčarji: primerjalna anatomija, funkcija, evolucija (št. QL805 K35 2006). New York: McGraw-Hill.
4. O'Hare, T. (2005). Dvoživke: dvoživke. Carson-Dellosa Publishing.
5. Prasad, SN in Kashyap, V. (1989). Učbenik o zoologiji vretenčarjev. New Age International.