Stuburinių evoliucijos pagrindai

Nuo žuvų be žandikaulių iki žinduolių

Johnas Cancalosi / Getty Images

Stuburiniai gyvūnai yra gerai žinoma gyvūnų grupė, kurią sudaro žinduoliai, paukščiai, ropliai, varliagyviai ir žuvys. Ypatinga stuburinių gyvūnų savybė yra jų stuburas, anatominė ypatybė, pirmą kartą pasirodžiusi fosilijų įrašuose maždaug prieš 500 mln. Ordoviko laikotarpį. Čia pateikiamos įvairios stuburinių gyvūnų grupės jų vystymosi eilės tvarka.

Žuvis be žandikaulių (Agnatha)

Pirmieji stuburiniai gyvūnai buvo žuvys be žandikaulio. Šie į žuvis panašūs gyvūnai turėjo kietas kaulines plokšteles, kurios dengė jų kūnus, ir, kaip rodo pavadinimas, jie neturėjo žandikaulių. Be to, šioms ankstyvosioms žuvims trūko suporuotų pelekų. Manoma, kad bežandikaulių žuvys maitindavosi filtru, kad gautų maistą, ir greičiausiai būtų įsiurbusios vandenį ir šiukšles iš jūros dugno į burną, išskirdamos vandenį ir atliekas per žiaunas.

Bežandikaulių žuvys, gyvenusios Ordoviko laikotarpiu, išnyko iki šio laikotarpio pabaigos devono laikotarpį. Nors vis dar yra žuvų rūšių, kurioms trūksta žandikaulių (pavyzdžiui, nėgiai ir žiobriai), šios šiuolaikinės bežandikaulių rūšys nėra tiesioginės Agnatha klasės išgyvenusios, o tolimos kremzlinių žuvų pusbroliai.

Šarvuotos žuvys (Placodermi)

Šarvuotos žuvys išsivystė per Silūrinis laikotarpį. Kaip ir jų pirmtakai, jiems taip pat trūko žandikaulių, tačiau jie turėjo suporuotus pelekus. Devono laikotarpiu šarvuotos žuvys įvairavo, tačiau sumažėjo ir išnyko iki šio laikotarpio pabaigos. Permė laikotarpį.

Kremzlinė žuvis (Chondrichthyes)

Kremzlinė žuvis , kuri apima ryklius, pačiūžas ir rajus, išsivystė Silūro laikotarpiu. Kremzlinės žuvys turi skeletus, sudarytus iš kremzlės, o ne iš kaulų. Iš kitų žuvų jos skiriasi ir tuo, kad joms trūksta plaukimo pūslių ir plaučių.

Kaulinė žuvis (Osteichthyes)

Kaulinė žuvis pirmą kartą atsirado vėlyvajame Silūro periode. Šiai grupei priklauso dauguma šiuolaikinių žuvų. (Atkreipkite dėmesį, kad kai kuriose klasifikavimo schemose pripažįstama Actinopterygii klasė, o ne Osteichthyes.) Kaulinės žuvys išsiskyrė į dvi grupes: vieną, kuri išsivystė į šiuolaikines žuvis, ir kitą, kuri išsivystė į plaučius, skilteles ir mėsingas žuvis. Iš mėsingų pelekų žuvų atsirado varliagyviai.

Varliagyviai (amfibija)

Varliagyviai buvo pirmieji stuburiniai gyvūnai, išplaukę į sausumą. Ankstyvieji varliagyviai išlaikė daug į žuvis panašių savybių, tačiau per tą laiką buvo įvairaus pobūdžioAnglieslaikotarpį. Tačiau jie išlaikė glaudžius ryšius su vandeniu, todėl jiems reikėjo drėgnos aplinkos, kad jų oda būtų drėgna, ir išaugino į žuvį panašius ikrus, kurie neturėjo kietos apsauginės dangos. Be to, varliagyviai patyrė lervų fazes, kurios buvo visiškai vandens; tik suaugę gyvūnai sugebėjo išgyventi sausumos buveinėse.

Ropliai

Ropliai atsirado karbono periodu ir greitai perėmė dominuojančią sausumos stuburinių gyvūnų formą. Ropliai išsivadavo iš vandens buveinių, kur to neturėjo varliagyviai. Ropliai sukūrė kiaušinius su kietu lukštu, kuriuos buvo galima dėti sausoje žemėje. Jų oda buvo sausa, kurią sudarė žvyneliai, kurie tarnavo kaip apsauga ir padėjo išlaikyti drėgmę.

Ropliai išsiugdė didesnes ir galingesnes kojas nei varliagyvių. Roplių kojų padėtis po kūnu (o ne šone, kaip varliagyviams) suteikė jiems didesnį mobilumą.

Paukščiai (Aves)

Kažkada anksti Juros periodas laikotarpiu, dvi roplių grupės įgijo gebėjimą skraidyti; viena iš šių grupių vėliau sukėlė paukščius. Paukščiai sukūrė daugybę pritaikymų, tokių kaip plunksnos, tuščiaviduriai kaulai ir šiltakraujiškumas, kurie leido skristi.

Žinduoliai (Mammalia)

Žinduoliai , kaip ir paukščiai, išsivystė iš roplių protėvių. Žinduoliai sukūrė keturių kamerų širdį, apėmė plaukus, o dauguma (išskyrus monotremus, tokius kaip plekšnė ir echidna) nededa kiaušinių, o pagimdo gyvus jauniklius.

Stuburinių gyvūnų evoliucijos progresas

Toliau pateiktoje lentelėje parodyta stuburinių gyvūnų evoliucijos eiga. Organizmai, išvardyti lentelės viršuje, išsivystė anksčiau nei žemiau esantys organizmai.

Gyvūnų grupė	Pagrindiniai bruožai
Žuvis be žandikaulių	• be žandikaulių • nėra suporuotų pelekų • sukėlė plakodermus, kremzlines ir kaulines žuvis
Plakodermai	• be žandikaulių • šarvuotos žuvys
Kremzlinė žuvis	• kremzlių griaučiai • nėra plaukimo pūslės • nėra plaučių • vidinis tręšimas
Kaulinė žuvis	• žiaunos • plaučiai • plaukimo pūslė • kai kurie išsivystė mėsingi pelekai (dėl kurių atsirado varliagyviai)
Varliagyviai	• pirmieji stuburiniai gyvūnai išplaukia į sausumą • išliko gana susietas su vandens buveinėmis • išorinis tręšimas • kiaušiniai neturėjo amniono ar lukšto • drėgna oda
Ropliai	• svarstyklės • kiaušiniai su kietu lukštu • tvirtesnės kojos tiesiai po kūnu
Paukščiai	• plunksnos • tuščiaviduriai kaulai
Žinduoliai	• kailis • pieno liaukos • šiltakraujai