Charakterystyka gadów, klasyfikacja, systemy i reprodukcja

The gady są to parafiliczna grupa zwierząt kręgowych, która obejmuje żółwie, jaszczurki, węże, tuataras i krokodyle. Ponadto obejmują one kilka wymarłych grup dużych dinozaurów, między innymi plezjozaurów, pterozaurów. Jego najważniejszą cechą jest gruba skóra z łuskami.

Te żywe istoty są ektotermami, ponieważ nie mają zdolności wewnętrznego regulowania temperatury ciała. Dlatego jego dystrybucja jest prawie ograniczona do regionów o ciepłym klimacie, gdzie są bardzo obfite.

Żółwie to organizmy o grubym pancerzu i morfologii przodków. Nie mają zębów i wszystkie są jajowate. Największą różnorodność grupy stanowią jaszczurki, grupa, która ogromnie prosperuje. Większość z nich to jajeczne i żywe.

Dwie grupy gadów, węży i ​​amphisbaenidae doznały całkowitej redukcji kończyn. Ponadto węże mają czaszkę kinetyczną (z ruchem), która pozwala im spożywać ogromną zdobycz. Niektórzy mogą wstrzykiwać truciznę.

Tuatarowie są endemicznymi zwierzętami Nowej Zelandii. Jego cechy przypominają gady, które zamieszkiwały Ziemię około 100 milionów lat temu.

Krokodyle są jedynymi nie-ptasimi przedstawicielami archozaurów, linii, która dała początek wymarłym dinozaurom i obecnym ptakom.

U gadów zachodzi znaczna adaptacja, dzięki której reprodukcja wody jest niezależna: jaja owodniowe. Jajko składa się ze struktury pokrytej wapienną lub kolistą strukturą z membranami pozazarodkowymi zwanymi owodniami, chorionami, pęcherzykami żółtkowymi i omoczniami. Gady nie obserwują stadiów larwalnych życia wodnego.

Indeks

• 1 Ogólna charakterystyka
• 2 Jajo owodniowe
• 3 Klasyfikacja
  • 3.1 Anapsidy, synapsidy i diapsidy 
  • 3.2 1. Zamówienie Testudines (Chelonia)
  • 3.3 2. Zamówienie Squamata
  • 3.4 3. Porządek Sphenodonta
  • 3.5 4. Zamów Crocodilia
• 4 Układ pokarmowy
• 5 Układ krążenia
• 6 Układ nerwowy
• 7 Układ oddechowy
• 8 System wydalniczy
• 9 Powielanie
  • 9.1 Określenie płci
• 10 Gady są prawdziwą grupą?
  • 10.1 Perspektywa Cladista
  • 10.2 Wspólne znaki pochodne
• 11 Odniesienia

Ogólna charakterystyka

Gady tworzą grupę parafiletyczną liczącą około 8 000 gatunków. Organizmy te są obfite i występują w bardzo zróżnicowanych siedliskach, zarówno lądowych, jak i wodnych, zazwyczaj o ciepłym klimacie.

Są one pokryte charakterystycznymi strukturami zwanymi skalami. Większość ma dwie pary członków, po pięć w każdym. U węży i ​​niektórych jaszczurek członkowie się zdegenerowali lub są bardzo zredukowani.

Skóra gadów jest gruba, zapewniając ochronę przed wysuszeniem. Struktury naskórka tych zwierząt są tworzone przez specjalną keratynę, zwaną beta keratyną. Ossifikacja szkieletu jest zakończona, a czaszka charakteryzuje się pojedynczym kłykciem potylicznym.

Jeśli chodzi o regulację temperatury, wszyscy członkowie grupy są zwierzętami ektotermicznymi; nie są w stanie regulować temperatury za pomocą szlaków metabolicznych.

W przeciwieństwie do tego, mogą regulować swoją temperaturę poprzez swoje zachowanie. Oznacza to, że przenoszą się do słonecznych regionów, jeśli muszą je zwiększyć, lub znajdują się w zacienionych regionach, aby obniżyć temperaturę ciała.

Jaj owodniowy

Jaj owodniowe stanowi jedną z najbardziej zaskakujących adaptacji królestwa zwierząt, ponieważ udało mu się uniezależnić procesy reprodukcyjne ciał wodnych.

Jajko ma cztery warstwy lub dodatkowe błony embrionalne zwane owodniami, alantoiną, kosmówką i workiem żółtkowym.

Owód jest warstwą otaczającą embrion. Wewnątrz znajduje się płyn, który amortyzuje rozwijający się organizm i zapewnia wodny ośrodek wzrostu. W allantoi substancje odpadowe są przechowywane.

Kosmówka otacza całą zawartość jaja i jest silnie unaczyniona, podobnie jak alantoina. Te dwie dodatkowe warstwy embrionalne biorą udział w oddychaniu, stanowiąc istotny składnik wymiany tlenu i dwutlenku węgla. W woreczku żółtkowym znajdują się składniki odżywcze, których użyje embrion.

Większość jaj owodniowych jest otoczona skorupą i mineralizowaną osłoną i jest dość elastyczna. Ta bariera zapewnia równowagę między ochroną zarodka a wymianą substancji, ponieważ działa on jako półprzepuszczalna bariera.

Klasyfikacja

Żywe gady reprezentują następujące klasy: Testudines (żółwie), Squamata (jaszczurki i węże), Sphenodonta (tuatarowie Nowej Zelandii) i Crocodilia (krokodyle i sojusznicy). 

Dodatkowo grupy gadów wyróżniają się liczbą otworów w czaszce. Najpierw zbadamy klasyfikację różnych czaszek amniotów, a następnie zbadamy klasyfikację taksonomiczną czterech grup żyjących gadów.. 

Anapsidy, synapsidy i diapsidy 

W klasyfikacji gadów - i reszty kręgowców czworonogów - zwykle stosuje się terminy anápsidos, diápsidos i sinápsidos. Ta terminologia odnosi się do wzoru otworów (fenestry) na poziomie obszaru skroniowego czaszki tych zwierząt.

Anapsidy to organizmy, których region czasowy nie ma żadnego otwarcia. Ta morfologia jest uważana za prymitywną i uważa się, że pierwsze amnioty, które pojawiły się w trakcie ewolucji, posiadały ten anatomiczny wzór. W obrębie obecnego gatunku żółwie mają czaszkę anapsid.

Jednak przypadek żółwi jest bardzo szczególny. Zgodnie z aktualnymi danymi molekularnymi stwierdzono, że te gady nabyły stan anapsid wtórnie, ponieważ pochodzą od przodka z tymczasowymi otworami..

Z tego stanu przodków wyprowadzono dwa warianty anatomiczne: diapsidy i synapsidy. W czaszce diapsidów znajdują się dwa tymczasowe otwory. Czaszka diapsid jest obecna u obecnych gadów (w tym ptaków i z wyjątkiem żółwi).

Trzeci wzór tymczasowych otworów to synapsid, gdzie jest tylko kilka tymczasowych otworów. Ssaki mają ten typ czaszki.

1. Zamówienie Testudines (Chelonia)

Zamówienie Testudines składa się z żółwi. Organizmy te zmieniły się bardzo niewiele w trakcie ewolucji, utrzymując w dużej mierze charakterystyczną morfologię grupy.

Najważniejszą cechą jest obecność grzbietowego pancerza i brzusznego plastrona. Powłoka ta składa się z dwóch warstw: zewnętrznej warstwy złożonej z keratyny i wewnętrznej powłoki o kościstej naturze.

Warstwa wewnętrzna to połączenie kości, zespolonych kręgów i innych skostniałych elementów skóry. Jako unikalna cecha wśród kręgowców, żółwie są jedynymi organizmami, które posiadają kończyny i talie w żebrach.

W szczęce czlonków brakuje struktur dentystycznych. Zamiast tego istnieje rodzaj naczyń keratynowych, które umożliwiają manipulowanie i kruszenie żywności.

Z ekologicznego punktu widzenia żółwie zdołały pokonać różnorodne nisze. Istnieją gatunki całkowicie wodne (z wyjątkiem momentu odkładania się jaj) i całkowicie lądowe.

Co do zmysłów, żółwie nie dają szczególnie dobrego słuchu. Aby temu przeciwdziałać, mają system smaku i bardzo wrażliwej wizji. W rzeczywistości wizja ma kolor i jest porównywalna z systemem fotoreceptorów u ludzi.

2. Zamów Squamata

Ten porządek składa się z jaszczurek i węży. Jest bardzo szeroka i różnorodna, w tym prawie 95% wszystkich żywych gatunków gadów innych niż ptasie.

Węże wykazują szereg unikalnych i charakterystycznych cech. Ciało przeszło ważne wydłużenie, co prowadzi do wewnętrznej reorganizacji narządów; kończyny zostały utracone i są adaptacje do konsumpcji innych dużych zwierząt.

Większość jaszczurek ma zdolność poruszania powiekami. W przeciwieństwie do tego, węże zwykle mają przezroczystą i trwałą warstwę na swoich organach widzenia. Wizja niektórych gatunków jest dostosowana do światła słonecznego i ma widzenie kolorów, podczas gdy inne gatunki nocne nie posiadają go.

Czaszka członków tej klasy nazywana jest czaszką kinetyczną, ponieważ ma właściwości mobilne, które pozwalają im konsumować i manipulować ofiarami o znacznych rozmiarach. Chociaż czaszka jaszczurek jest kinetyczna, u węży zjawisko to jest znacznie bardziej wyraźne.

Dawniej zamówienie Squamata zostało zintegrowane z trzema podrzędami: Sauria, Serpentes i Amphisbaenia. Dzisiaj ostatnia grupa jest uważana za zmodyfikowanych członków Saurii.

Suborder Sauria

Obejmuje długie, niezwykle zróżnicowaną grupę form, które zamieszkują środowiska lądowe, wodne na drzewa, obszary podziemne, a nawet powietrze. Do najpopularniejszych przedstawicieli należą gekony lub gekonidy, iguany, scincids, monitory i kameleony.

W przypadku większości gatunków jaszczurek słuch nie ma sensu. Jednak w kilku gatunkach piosenki są ważnym elementem w poszukiwaniu i wyborze pary.

Środowiska zamieszkane przez tę grupę organizmów są zwykle suche i suche. Jego gruba skóra i brak gruczołów w dużym stopniu zapobiega utracie wody. Ponadto mocz gadów jest prawie stały i zawiera znaczne ilości kwasu moczowego. Mechanizmy te pozwalają im uniknąć wysychania.

Ponieważ gady nie mają regulacji termicznej i zależą od temperatury środowiska, w zimnych obszarach występuje niewiele gatunków gadów, ponieważ warunki te ograniczają ich wzrost.

Amhisbaenidy lub ślepe gonty

Amhisbaenidy to bardzo szczególna grupa jaszczurek (Order Squamata), których morfologia przypomina węża lub dżdżownicę. Jego ciało jest robakowate i kończyny zostały utracone.

Nazwa grupy opisuje jej szczególną zdolność do poruszania się do przodu i do tyłu. Oznacza to, że mogą poruszać się w kierunku głowy i ogona z taką samą wydajnością.

Ich styl życia jest podziemny i mają kilka adaptacji związanych z życiem pod ziemią: morfologia robaczkówkowatych do poruszania się; czaszka jest twarda i solidna, co pozwala na wykop; oczy są zaniknięte i praktycznie nie do odróżnienia od ciała (ponieważ są pokryte warstwą skóry) i nie ma zewnętrznego ucha.

Suborder Serpentes

Węże to gady, które nie mają kończyn, aw większości grup także brak talii piersiowych i miednicy. Jego ciało jest utworzone przez liczne kręgi, które pozwalają im poruszać się po ziemi poprzez serię ruchów w kształcie litery „S”.

Jak wspomnieliśmy, czaszka węży jest wysoce kinetyczna, co oznacza, że ​​może pochłonąć ogromną zdobycz. Ta funkcja może być odpowiedzialna za niezwykły sukces węży. Niektóre gatunki węży - około 20% - są w stanie wstrzyknąć jad do swojej ofiary.

W odniesieniu do zmysłów tylko niewielka grupa węży o nadprzyrodzonych zwyczajach posiada niezwykłą wizję. Nie mają błony bębenkowej ani ucha zewnętrznego. W celu wykrycia bodźców chemicznych węże są wyposażone w narząd Jacobsona, znany również jako narząd lemieszowy.

3. Zamów Sphenodontę

Porządek Sphenodonta składa się wyłącznie z dwóch żywych gatunków - jedynych ocalałych z linii - należących do rodzaju Sphenodon, endemiczny dla Nowej Zelandii. Są one powszechnie znane jako tuataras.

Tuatarowie byli modelem badań, który wzbudził zainteresowanie biologów ewolucyjnych. Gatunki te bardzo się zmieniły w trakcie ewolucji i przedstawiają prymitywną czaszkę diapsidów.

4. Zamów Crocodilia

Krokodyle, aligatory i aligatory to gady silne i półwodne. Są znane głównie z tego, że są dużymi drapieżnikami. Ich szczęki są potężne i pozwalają im skutecznie łapać zdobycz.

Ciało zwierzęcia składa się z wydłużonej głowy, ciała i ogona oraz krótkich, ale mocnych kończyn. Te ostatnie umożliwiają mobilność na lądzie, chociaż działania w środowisku lądowym nie są zbyt częste. Razem z ptakami tworzą klad Archozaurów.

Układ pokarmowy

Układ trawienny gadów składa się z szeregu narządów i elementów, które zarządzają przepływem pokarmu i ekstrakcją składników odżywczych.

Spożycie zaczyna się od jamy ustnej, która u gadów jest szeroko modyfikowana, szczególnie w czaszkach kinetycznych węży, aw mniejszym stopniu u jaszczurek. Tylko krokodyle mają podniebienie wtórne.

Po jamie ustnej znajdujemy gardło, następnie przełyk i żołądek. Po nich następują jelita, które wpływają do kanału.

Przewód pokarmowy większości gadów jest krótki, typowy dla diety mięsożernej. Warianty roślinożerne mają dłuższe jelita, które pozwalają im trawić materię roślinną. Niektóre z nich wykazują zachowanie połykania kamieni, co sprzyja trawieniu.

Układ krążenia

Krążenie w gadzie składa się z dwóch obwodów: jeden z nich pobiera krew i przenosi ją do płuc, podczas gdy druga droga koordynuje przepływ krwi przez resztę ciała.

Z wyjątkiem krokodyli, gady mają serce z niekompletną przegrodą, co pozwala na niewielki kontakt między natlenioną i nietlenioną krwią..

U krokodyli serce jest bardziej złożone i przypomina ssaki i ptaki, ponieważ ma dwa przedsionki i dwie komory. Ta całkowita separacja zwiększa wydajność procesu.

Układ nerwowy

Ogólnie system nerwowy gadów ma wszystkie podstawowe struktury występujące w płazach, ale większy - szczególnie mózg i móżdżek.

Jednak w porównaniu z ptakami i ssakami mózg jest stosunkowo mniejszy. Na przykład mózg żółwi jest mały - nigdy nie przekracza 1% całkowitej masy zwierzęcia. Móżdżek ma jednak ważny rozmiar w tej grupie gadów.

Większość narządów zmysłów jest dobrze rozwinięta, chociaż istnieje kilka wyjątków.

Układ oddechowy

Oddychanie u gadów następuje przez płuca. Skóra tych organizmów jest gruba, więc nie odgrywa istotnej roli w wymianie gazów, jak ma to miejsce w przypadku płazów o cienkiej i wilgotnej skórze..

Większość członków ma nawet płuca, z wyjątkiem węży i ​​amphisbaenidów.

W żółwiach występuje dodatkowe powikłanie procesu oddechowego: narządy są zamknięte w skorupie zwierzęcia. Aby rozwiązać ten problem, żółwie używają mięśni brzusznych i piersiowych jako przepony.

Gatunki żółwi zamieszkujących zbiorniki wodne spełniają swoje wymagania tlenowe dzięki pompowaniu, które wykonują w jamie ustnej - która jest bardzo unaczyniona - lub w kanale. Zjawisko to pozwala im pozostać pod wodą przez dłuższy czas.

Krokodyle mają ważną innowację: podniebienie wtórne. Składa się z szeregu fałd skórnego pochodzenia, które oddzielają usta od kanałów nosowych. Oznacza to, że mogą oddychać, gdy usta zwierzęcia są otwarte.

System wydalniczy

Wszystkie gady mają sparowane, klapowane nerki i mniej więcej taki sam rozmiar. U węży nerki znajdują się w obszarze ogonowym jamy koelomicznej.

Podobnie jak w przypadku pozostałych kręgowców, jednostką funkcjonalną nerki są nefrony. U gadów każda nerka składa się z kilku tysięcy nefronów, co jest mało, jeśli porównamy je z prawie dwoma milionami nefronów w ludzkiej nerce.

Zmniejszenie wielkości kłębuszka jest uważane za adaptację, aby uniknąć utraty wody. Ponadto są one bardzo słabo unaczynione.

Produktem odpadkowym gadów jest kwas moczowy; dlatego gady są znane jako urykotelianie. Wydaje się, że jest to adaptacja w celu zmniejszenia utraty wody.

Kwas moczowy jest substancją nierozpuszczalną w wodzie. Tak więc produkt wytrąca się i wydalona substancja składa się z półstałej białej masy.

Natomiast gatunki żyjące w środowiskach wodnych zwykle wydalają amoniak, substancję o wysokim poziomie toksyczności. Ponieważ produkt wydalania jest toksyczny, należy go rozcieńczyć większą ilością wody niż jest to konieczne do wydalania kwasu moczowego.

Reprodukcja

Gady mają zapłodnienie wewnętrzne, a płeć jest rozdzielona. Samce posiadają dwa jądra, a samice dwa jajniki. Samce wykonują kopułę specjalnym organem zwanym hemipenem. Występuje nawet u prawie wszystkich gadów, z wyjątkiem żółwi i krokodyli.

Żółwie mają wewnętrzne zapłodnienie i są jajorodne. Inwestują energię w tworzenie gniazda dla swojego potomstwa, a gdy jaja zostaną złożone i przykryte substratem, rodzice ignorują ich przyszłych potomków.

Duża liczba węży jest jajorodna, a mała grupa jest owowowłosa. Żywotność ewoluowała wśród gadów prawie sto razy poprzez oddzielne ścieżki ewolucyjne. Zjawisko to występuje na ogół przez wzrost czasu, w którym jaja są zatrzymywane w jajowodzie.

Zwierzęta o tej modalności reprodukcyjnej są zwykle związane z zimnym klimatem, będąc zdolnością adaptacyjną, która pozwala gadom utrzymać optymalną temperaturę dla ich potomstwa. W ciele matki temperatura jest optymalna dla rozwoju potomstwa.

Określenie płci

Jedną z osobliwości gadów pod względem ich rozmnażania jest wpływ temperatury na określanie płci zwierząt. Zjawisko to odnotowano u żółwi, jaszczurek i krokodyli.

W żółwiach niskie temperatury są związane z produkcją samców. W ten sam sposób wysokie temperatury przekładają się na produkcję samic. Ponieważ czynnikiem decydującym jest temperatura, gatunkom tym brakuje chromosomów płciowych.

Gady są prawdziwą grupą?

Historycznie, kręgowce lądowe dzieli się na trzy dobrze zdefiniowane klasy: gady, ptaki i ssaki. Gady są organizmami zimnokrwistymi z łuskami; ptaki są ciepłokrwiste i mają pióra; podczas gdy ssaki są ciepłokrwiste, mają wagę i produkują mleko.

Perspektywa Cladista

Z tym prostym opisem łatwo byłoby pogrupować istoty organiczne w kategorie odpowiadające klasom.

Dla szkoły Cladista gady reprezentują grupę parafilética, to znaczy nie tworzą klado.

W perspektywie kladizmu ważne grupy obejmują najnowszego wspólnego przodka i wszystkich jego potomków. W przypadku gadów nie wszyscy potomkowie są brani pod uwagę, ponieważ ta grupa nie obejmuje ptaków.

Ptaki wyewoluowały z grupy dinozaurów zwanych dromaeozaurami. Z tego powodu, jeśli chcesz rozważyć grupę monofiliczną - najnowszego wspólnego przodka i wszystkich jego potomków - powinieneś wziąć pod uwagę ptaki wewnątrz gadów..

Niektórzy biolodzy, którzy chcą poprawnie odnieść się do tych klas, używają terminu gady ptasie i nie ptasie.

Wspólne znaki pochodne

W bardzo powierzchowny sposób grupy gadów i ptaków mogą się bardzo różnić od siebie. Jednak obie dzielą serię dzielonych znaków pochodnych lub synapomorfii, ponieważ są one znane w terminologii kladystycznej..

Zarówno ptaki, jak i „tradycyjne” gady mają wspólne cechy anatomiczne na poziomie czaszki i kostek. Ponadto oba mają beta-keratynę w swoich strukturach. Te postacie jednoczą obie grupy w kladzie (grupa monofiliczna).

Ptaki i krokodyle są grupami siostrzanymi. Krokodyl jest bardziej związany z kolibrem niż jaszczurką lub wężem. Innymi słowy, krokodyle i ptaki mają wspólnego wspólnego przodka i są uważane za grupę monofiliczną (pamiętaj, że grupy monofilowe mogą być zagnieżdżone).

Referencje

1. Divers, S.J. i Stahl, S.J. (red.). (2018). Medycyna i chirurgia E-Book Madera Gada i Płazów. Elsevier Health Sciences.
2. Hickman, C. P., Roberts, L. S., Larson, A., Ober, W. C., i Garrison, C. (2001). Zintegrowane zasady zoologii. McGraw-Hill.
3. Jacobson, E. R. (wyd.). (2007). Choroby zakaźne i patologia gadów: atlas kolorów i tekst. CRC Naciśnij.
4. Kardong, K. V. (2006). Kręgowce: anatomia porównawcza, funkcja, ewolucja. McGraw-Hill.
5. Llosa, Z. B. (2003). Ogólna zoologia. EUNED.
6. Vitt, L. J. i Caldwell, J. P. (2013). Herpetologia: biologia wprowadzająca płazy i gady. Prasa akademicka.