RĀPUĻI: RAKSTUROJUMS, KLASIFIKĀCIJA UN PAVAIROŠANA - BIOLOĢIJA - 2025

The rāpuļi ir grupa ar mugurkaulniekiem parafilética ieskaitot bruņurupuči, ķirzakas, čūskas, krokodili un Tuataras. Turklāt tajos ietilpst arī vairākas izmirušas lielu dinozauru, plesiosauru, pterozauru grupas. Tā visredzamākā īpašība ir bieza āda ar zvīņām.

Šīs dzīvās lietas ir ektotermiskas, jo tām trūkst spēju iekšēji regulēt ķermeņa temperatūru. Tāpēc to izplatība ir gandrīz tikai reģionos ar siltu klimatu, kur tie ir ļoti bagātīgi.

Avots: pixabay.com

Bruņurupuči ir organismi ar biezu apvalku un senču morfoloģiju. Viņiem nav zobu un visi ir ovāri. Vislielākā grupas daudzveidība ir ķirzakās - grupā, kas ir uzplaukusi ārkārtīgi. Lielākā daļa ir oviparous un dažas ir viviparous.

Divas rāpuļu grupas, čūskas un amphisbenidae ir piedzīvojušas pilnīgu ekstremitāšu samazinājumu. Turklāt čūskām ir kinētisks (kustīgs) galvaskauss, kas tām ļauj patērēt milzīgu laupījumu. Daži var ievadīt inde.

Tuataras ir endēmiski dzīvnieki Jaunzēlandē. Tās īpašības atgādina rāpuļus, kas apdzīvoja zemi pirms apmēram 100 miljoniem gadu.

Krokodili ir vienīgie arhīzauru pārstāvji, kas nav putni, cilts, kas radīja tagad izmirušos dinozaurus un pašreizējos putnus.

Rāpuļos notiek ievērojama adaptācija, kas ļāva reprodukciju padarīt neatkarīgu no ūdens: amnija olu. Ola sastāv no struktūras, kas pārklāta ar kaļķainu vai ādainu struktūru ar ekstraembrionālām membrānām, ko sauc par amnionu, horionu, dzeltenuma maisiņu un alantozi. Rāpuļiem ūdens dzīves ciklu kāpuri netiek novēroti.

Vispārīgais raksturojums

Rāpuļi veido aptuveni 8000 sugu parafiletisku grupu. Šo organismu ir daudz un tie ir sastopami ļoti daudzveidīgos biotopos - gan sauszemes, gan ūdens -, parasti ar siltu klimatu.

Tos pārklāj raksturīgas struktūras, ko sauc par svariem. Lielākajai daļai ir divi ekstremitāšu pāri, uz kuriem ir pieci pirksti. Čūskām un dažām ķirzām locekļi ir deģenerējušies vai ir stipri samazināti.

Rāpuļu āda ir bieza, nodrošinot aizsardzību pret izkalšanu. Šo dzīvnieku epidermas struktūras veido īpašs keratīns, ko sauc par beta keratīnu. Skeleta pārkaulošanās ir pabeigta, un galvaskausam ir raksturīga viena pakauša kondyle.

Attiecībā uz temperatūras regulēšanu visi grupas locekļi ir ektotermiski dzīvnieki; viņi nespēj regulēt savu temperatūru caur vielmaiņas ceļiem.

Turpretī viņi ar savu izturēšanos var regulēt temperatūru. Tas ir, viņi pārceļas uz saulainiem reģioniem, ja viņiem tas jāpalielina, vai arī tie atrodas ēnainos reģionos, lai pazeminātu ķermeņa temperatūru.

Amnija olšūna

Jūras bruņurupuča perēšana no olas. Autors: Mayer Richard. Wikimedia Commons.

Amnija olšūna ir viens no pārsteidzošākajiem dzīvnieku valstības pielāgojumiem, jo ​​tai izdevās padarīt reproduktīvos procesus neatkarīgus no ūdenstilpnēm.

Olai ir četri papildu embrionālie slāņi vai membrānas, ko sauc par amnionu, alantozi, horionu un dzeltenuma maisiņu.

Amnion ir slānis, kas ieskauj embriju. Iekšpusē mēs atrodam šķidrumu, kas mīkstina jaunattīstības organismu un nodrošina ūdens vidi tā augšanai. Atkritumu vielas tiek glabātas alantojā.

Horions ieskauj visu olšūnas saturu un ir ļoti asinsvadu, tāpat kā alantoze. Šie divi papildu embrionālie slāņi piedalās elpošanā, kas ir būtisks skābekļa un oglekļa dioksīda apmaiņas elements. Dzeltenuma maisiņā ir barojošās vielas, kuras embrijs izmantos.

Lielāko daļu amnija olu ieskauj diezgan elastīgs mineralizēts apvalks vai apvalks. Šī barjera rada līdzsvaru starp embrija aizsardzību un vielu apmaiņu, jo tā darbojas kā daļēji caurlaidīga barjera.

Klasifikācija

Dzīvos rāpuļus pārstāv šādi pasūtījumi: Testudines (bruņurupuči), Squamata (ķirzakas un čūskas), Sphenodonta (Jaunzēlandes tuátaras) un Crocodilia (krokodili un sabiedrotie).

Turklāt rāpuļu grupas izceļas ar atvērumu skaitu galvaskausā. Vispirms mēs izpētīsim amniotu dažādo galvaskausu klasifikāciju, un pēc tam mēs izpētīsim četru dzīvo rāpuļu grupu taksonomisko klasifikāciju.

Anapsīdi, sinapsīdi un diapsīdi

A = annazīdi, B = sinapsīdi, C = diapsīdi. Skull_anapsida.svg: Preto (m) Skull_synapsida.png: Preto (m) Skull_diapsida.png: Preto (m) derivate work: Petter Bøckman

Rāpuļu - un pārējo četrkājaino mugurkaulnieku - klasifikācijā parasti tiek izmantoti termini anapidsids, diapsids un sinapsids. Šī terminoloģija attiecas uz atvērumu (fenestra) modeli šo dzīvnieku galvaskausa temporālā reģiona līmenī.

Anapsīdi ir organismi, kuru laika reģionam nav nekādu atvērumu. Šī morfoloģija tiek uzskatīta par primitīvu, un tiek uzskatīts, ka pirmajām amnionām, kas parādījās evolūcijas gaitā, bija šis anatomiskais modelis. Pašreizējās sugas bruņurupučiem ir anapsīda galvaskauss.

Tomēr bruņurupuču gadījums ir ļoti īpašs. Saskaņā ar pašreizējiem molekulārajiem pierādījumiem ir secināts, ka šie rāpuļi anapsīda stāvokli ieguva sekundārā veidā, jo tie nāk no senča ar diapsīda laika atverēm.

No šī senču stāvokļa tika iegūti divi anatomiski varianti: diapsīdi un sinapsīdi. Diapsīda galvaskausā mēs atrodam divas īslaicīgas atveres. Diapsīda galvaskauss atrodas pašreizējiem rāpuļiem (ieskaitot putnus un, izņemot bruņurupučus).

Trešais pagaidu atvērumu modelis ir sinapsīds, kur ir tikai viens pagaidu atveru pāris. Zīdītājiem ir šāda veida galvaskauss.

1. Pasūtīt Testudines (Chelonia)

Testudines pasūtījumu veido bruņurupuči. Šie organismi evolūcijas gaitā ir maz mainījušies, lielā mērā saglabājot raksturīgo grupas morfoloģiju.

Visizcilākā iezīme ir muguras smadzeņu apvalka un ventrālā plastrona klātbūtne. Šo apvalku veido divi slāņi: ārējais, kas sastāv no keratīna, un iekšējais, ar kaulainu raksturu.

Iekšējais slānis ir kaulu, kausētu skriemeļu un citu pārkauloto dermas elementu savienība. Bruņurupuči kā unikāla īpašība starp mugurkaulniekiem ir vienīgie organismi, kuriem ir locekļi un jostas ribās.

Chelonians apakšžoklī trūkst zobu struktūru. Tā vietā ir sava veida keratīna trauki, kas ļauj manipulēt un samaļot ēdienu.

No ekoloģiskā viedokļa bruņurupučiem ir izdevies iekarot nišu daudzveidību. Ir pilnīgi ūdens sugas (izņemot olu dēšanas gadījumus) un pilnīgi sauszemes.

Sajūtu ziņā bruņurupučiem nav īpaši laba dzirde. Lai neitralizētu šo trūkumu, viņiem ir ļoti jutīga garšas un redzes sistēma. Faktiski redze ir krāsā un ir salīdzināma ar cilvēka fotoreceptoru sistēmu.

2. Pasūtīt Squamata

Šo pasūtījumu veido ķirzakas un čūskas. Tas ir ļoti plašs un daudzveidīgs, ietverot gandrīz 95% visu dzīvo putnu rāpuļu sugu.

Čūskām ir vairākas unikālas un atšķirīgas īpašības. Ķermenim ir veikta ievērojama pagarināšanās, kas izraisa orgānu iekšēju reorganizāciju; ir zaudētas ekstremitātes, un ir pielāgojumi citu lielo dzīvnieku patēriņam.

Lielākajai daļai ķirzakas ir spēja pārvietot plakstiņus. Turpretī čūskām bieži ir pastāvīgs, caurspīdīgs redzes orgānu pārklājums. Dažu sugu redze ir pielāgota saules gaismai, un tām ir krāsu redze, bet citām nakts sugām tās nav.

Šīs klases locekļu galvaskausu sauc par kinētisko galvaskausu, jo tam ir mobilās īpašības, kas viņiem ļauj patērēt un manipulēt ar ievērojamu izmēru laupījumu. Lai arī ķirzakas galvaskauss ir kinētisks, čūskām šī parādība ir daudz izteiktāka.

Iepriekš Squamata ordeni veidoja trīs apakšpavēlnieki: Saurija, Serpentess un Amphisbaenia. Mūsdienās pēdējā grupa tiek uzskatīta par modificētiem Sūrijas locekļiem.

Suborder Sauria

Tajā ietilpst cīrulīši, ārkārtīgi daudzveidīga formu grupa, kas apdzīvo no sauszemes un ūdens vides līdz kokiem, pazemes teritorijām un pat gaisu. Starp populārākajiem pārstāvjiem ir gekoni vai gekoni, iguānas, skinks, monitori un hameleoni.

Lielākajai daļai ķirzakas dzirde nav atbilstoša. Tomēr dažās sugās dziesmas ir svarīgs pavadoņa meklēšanas un izvēles elements.

Šīs organismu grupas apdzīvotā vide parasti ir sausa un sausa. Viņu bieza, bez dziedzera āda lielā mērā novērš ūdens zudumus. Turklāt rāpuļu urīns ir gandrīz ciets un satur ievērojamu daudzumu urīnskābes. Šie mehānismi ļauj viņiem izvairīties no izkalšanas.

Tā kā rāpuļiem trūkst termiskās regulēšanas un tie ir atkarīgi no apkārtējās vides temperatūras, aukstos apgabalos ir maz rāpuļu sugu, jo šie apstākļi ierobežo to augšanu.

Amphisbenids vai akli jostas roze

Amphisbenids ir ļoti īpaša ķirzakas (Order Squamata), kuru morfoloģija atgādina čūskas vai slieka morfoloģiju. Tās ķermenis ir vermiforms, un ekstremitātes ir zaudētas.

Grupas nosaukums raksturo tās savdabīgo spēju virzīties gan uz priekšu, gan atpakaļ. Tas ir, viņi var pārvietoties galvas un astes virzienā ar tādu pašu efektivitāti.

Viņu dzīvesveids ir pazemē, un viņiem ir dažādas adaptācijas, kas saistītas ar dzīvi pazemē: vermiform morfoloģija, lai pārvietotos; galvaskauss ir ciets un izturīgs, kas ļauj veikt rakšanu; acis ir atrofētas un praktiski neatšķiras no ķermeņa (jo tās klāj ādas slānis), un ārējās auss atveres nav.

Pasūtītājs Serpentes

Čūskas ir rāpuļi, kuriem trūkst ekstremitāšu, un lielākajā daļā grupu trūkst arī krūšu un iegurņa jostas. Viņu ķermeni veido daudzi skriemeļi, kas ļauj viņiem pārvietoties pa zemi, izmantojot virkni S formas viļņu kustību.

Kā mēs minējām, čūsku galvaskauss ir ļoti kinētisks, kas nozīmē, ka tas var patērēt milzīgu laupījumu. Šī īpašība var būt par iemeslu čūsku ievērojamajiem panākumiem. Dažas čūsku sugas - apmēram 20% - spēj iepludināt indi savā laupījumā.

Saistībā ar jutekļiem, tikai nelielai čūsku grupai ar deborētiskiem ieradumiem ir ievērojams redzējums. Viņiem nav tympanic membrānas vai ārējās auss. Ķīmisko stimulu noteikšanai čūskas ir aprīkotas ar Jēkabsona orgānu, kas pazīstams arī kā vomeronasālais orgāns.

3. Pasūtīt Sphenodonta

Sphenodonta kārtība sastāv tikai no divām dzīvām sugām - vienīgajiem, kas izdzīvojuši no ciltsrakstiem -, kas pieder Sphenodon ģintij, un tā ir endēmiska Jaunzēlandei. Tos parasti sauc par tuataras.

Tuataras ir bijis pētījuma modelis, kas ir izraisījis evolūcijas biologu interesi. Šīs sugas evolūcijas gaitā ir ļoti maz mainījušās, un tām ir primitīvs diapsīda galvaskauss.

4. Pasūtīt Crocodilia

Krokodili, aligatori un aligatori ir izturīgi, pusūdens rāpuļi. Tie ir pazīstami galvenokārt ar to, ka ir lieli plēsēji. Viņu žokļi ir spēcīgi un ļauj tiem efektīvi sagūstīt savu laupījumu.

Dzīvnieka ķermenis sastāv no iegarenas galvas, ķermeņa un astes un īsām, bet stiprām ekstremitātēm. Pēdējie pieļauj mobilitāti uz sauszemes, kaut arī darbības zemes vidē nav īpaši izplatītas. Kopā ar putniem tie veido salu Archosauria.

Gremošanas sistēma

Rāpuļu gremošanas sistēmu veido virkne orgānu un elementu, kas organizē barības pāreju un barības vielu ekstrakciju.

Norīšana sākas ar mutes dobumu, kas ir plaši modificēts rāpuļiem, it īpaši čūsku kinētiskajos galvaskausos un mazākā mērā ķirzās. Tikai krokodiliem ir sekundārā aukslēja.

Seko mutes dobumā, mēs atrodam rīkli, pēc tam barības vadu un kuņģi. Viņiem seko zarnas, kas iztukšojas kloatā.

Lielākās daļas rāpuļu kuņģa-zarnu trakts ir īss, kas ir gaļēdāju diētas raksturīga iezīme. Zālēdāju variantiem ir garākas zarnas, kas ļauj sagremot augu vielas. Daži no tiem demonstrē akmeņu norīšanu, lai veicinātu gremošanu.

Asinsrites sistēma

Iguānas sirds, kas sadalīta caur ventrikulu. Hartmacl

Cirkulāciju rāpuļos veido divas ķēdes: viena no tām ņem asinis un pārvadā tās uz plaušām, bet otrā orķestrē asiņu caurbraukšanu caur pārējo ķermeni.

Rāpuļiem, izņemot krokodilus, ir sirds ar nepilnīgu nodalījumu, kas ļauj maz kontaktēties ar asinīm, kas sagādātas ar skābekli un bez skābekļa.

Krokodilos sirds ir sarežģītāka un atgādina zīdītājus un putnus, jo tai ir divi priekškambari un divi kambari. Šī pilnīga atdalīšana palielina procesa efektivitāti.

Nervu sistēma

Kopumā reptiļu nervu sistēmai ir visas pamatbūves, kuras mēs atrodam abiniekos, bet lielākas - it īpaši smadzenes un smadzenītes.

Tomēr, salīdzinot ar putniem un zīdītājiem, smadzenes ir salīdzinoši mazākas. Piemēram, bruņurupuču smadzenes ir mazas - tās nekad nepārsniedz 1% no dzīvnieka kopējās masas. Tomēr smadzenītēm šajā rāpuļu grupā ir ievērojams izmērs.

Lielākā daļa jutekļu orgānu ir labi attīstīti, lai arī ir vairāki izņēmumi.

Elpošanas sistēmas

Elpošana rāpuļiem notiek caur plaušām. Šo organismu āda ir bieza, tāpēc tai nav būtiska loma gāzu apmaiņā, kā tas notiek abiniekiem ar plānu un mitru ādu.

Lielākajai daļai locekļu ir sapārotas plaušas, izņemot čūskas un amhisbenīdus.

Bruņurupučos ir vēl viena elpošanas procesa komplikācija: orgāni ir norobežoti dzīvnieka apvalkā. Lai atrisinātu šo problēmu, bruņurupuči kā diafragmu izmanto vēdera un krūšu muskuļus.

Bruņurupuču sugas, kas apdzīvo ūdenstilpnes, spēj apmierināt savu skābekļa daudzumu, pateicoties sūknēšanai, ko viņi veic mutes dobumā - kas ir ļoti vaskulāri - vai kloacā. Šī parādība ļauj viņiem palikt zem ūdens ievērojamu laika periodu.

Krokodiliem ir svarīgs jauninājums: sekundārā aukslēja. To veido virkne ādas kroku, kas atdala muti no deguna kanāliem. Tas ir, viņi var elpot, kamēr dzīvnieka mute ir atvērta.

Ekskrēcijas sistēma

Visiem rāpuļiem ir pāra, lobētas nieres, apmēram vienādas. Čūskās nieres atrodas koomālās dobuma plēves reģionā.

Tāpat kā pārējiem mugurkaulniekiem, nieres funkcionālā vienība ir nefroni. Rāpuļos katru nieri veido daži tūkstoši nefronu, kas ir mazs, salīdzinot ar gandrīz diviem miljoniem nefronu cilvēka nierēs.

Glomerulu izmēra samazināšana tiek uzskatīta par pielāgojumu, lai izvairītos no ūdens zuduma. Turklāt tie ir ļoti maz asinsvadu.

Rāpuļu atkritumi ir urīnskābe; šī iemesla dēļ rāpuļus sauc par urikoteliķiem. Šķiet, ka tas ir pielāgojums, lai samazinātu ūdens zudumus.

Urīnskābe ir ūdenī nešķīstoša viela. Tādējādi produkts izgulsnējas un izdalītā viela sastāv no baltas, pusšķidras masas.

Turpretī sugas, kas dzīvo ūdens vidē, bieži izdala amonjaku - vielu ar augstu toksicitātes līmeni. Tā kā izdalīšanās produkts ir toksisks, tas jāatšķaida ar lielāku ūdens daudzumu, nekā nepieciešams urīnskābes izdalīšanai.

Pavairošana

Rāpuļiem ir iekšēja apaugļošanās, un dzimumi tiek nošķirti. Tēviņiem ir divas sēklinieki, bet mātītēm - divas olnīcas. Tēviņi veic kopulāciju ar īpašu orgānu, ko sauc par hemipenis. Tas ir pat gandrīz visos rāpuļos, izņemot bruņurupučus un krokodilus.

Bruņurupuči ir iekšēji apaugļoti un olšūnu. Viņi iegulda enerģiju, lai izveidotu ligzdu jauniešiem, un, kad olas ir novietotas un pārklātas ar substrātu, vecāki neņem vērā viņu nākamos pēcnācējus.

Liels skaits čūsku ir olšūnu un neliela grupa ir olšūnu. Dzīvotība rāpuļos ir attīstījusies gandrīz simts reizes pa atsevišķiem evolūcijas ceļiem. Šī parādība parasti rodas tāpēc, ka ir palielinājies laiks, kurā olšūnas paliek olšūnā.

Dzīvnieki ar šo reproduktīvo režīmu parasti tiek saistīti ar aukstu klimatu, un tā var būt adaptīva īpašība, kas ļauj rāpuļiem uzturēt optimālu temperatūru pēcnācējiem. Mātes ķermenī temperatūra ir optimāla mazuļu attīstībai.

Dzimuma noteikšana

Viena no rāpuļu īpatnībām to pavairošanas ziņā ir temperatūras ietekme, nosakot dzīvnieku dzimumu. Par šo parādību ziņots bruņurupučos, ķirzakās un krokodilos.

Bruņurupučos zema temperatūra ir saistīta ar tēviņu ražošanu. Tāpat augsta temperatūra nozīmē arī sieviešu produkciju. Tā kā temperatūra ir noteicošais faktors, šīm sugām trūkst dzimuma hromosomu.

Vai rāpuļi ir īsta grupa?

Vēsturiski sauszemes mugurkaulniekus iedala trīs skaidri noteiktās klasēs: rāpuļiem, putniem un zīdītājiem. Rāpuļi ir aukstasiņu organismi ar zvīņām; putni ir siltasiņu un tiem ir spalvas; Kamēr zīdītāji ir siltasiņu, tie ir smagi un ražo pienu.

Kladistu perspektīva

Izmantojot šo vienkāršo aprakstu, organiskās būtnes ir viegli sagrupēt kategorijās, kas atbilst klasēm.

Kladistu skolai rāpuļi pārstāv paraflētu grupu, tas ir, tie neveido kladīti.

No kladisma viedokļa derīgās grupās ietilpst jaunākais kopīgais sencis un visi viņa pēcnācēji. Rāpuļu gadījumā ne visi pēcnācēji tiek ņemti vērā, jo šajā grupā nav iekļauti putni.

Putni attīstījās no dinozauru grupas, ko sauc par dromaeosauriem. Tāpēc, ja vēlaties apsvērt monofilisko grupu - visjaunāko senču un visus tā pēcnācējus -, jums jāņem vērā putni rāpuļos.

Daži biologi, kuri vēlas pareizi atsaukties uz šīm klasēm, lieto terminu putnu un citu putnu rāpuļi.

Kopīgotas atvasinātās rakstzīmes

Ļoti virspusēji rāpuļu un putnu grupas var šķist ļoti atšķirīgas viena no otras. Tomēr abiem ir kopīga atvasinātu rakstzīmju vai sinapomorfu sērija, jo tie ir zināmi kladistu terminoloģijā.

Gan “tradicionālajiem” putniem, gan rāpuļiem ir kopīgas anatomiskas īpašības galvaskausa un potītes līmenī. Turklāt abās to struktūrās ir beta keratīns. Šīs rakstzīmes apvieno abas grupas kladē (monofiletiskā grupa).

Putni un krokodili ir māsu grupas. Krokodils ir vairāk saistīts ar kolibri, nevis ar ķirzakām vai čūsku. Citiem vārdiem sakot, krokodiliem un putniem ir kopīgs senāks sencis, un tos uzskata par monofilētisku grupu (atcerieties, ka monofiliskās grupas var ligzdot).

Atsauces

1. Divers, SJ, & Stahl, SJ (Red.). (2018). Madera rāpuļu un abinieku medicīna un ķirurģija-e-grāmata. Elsevier veselības zinātnes.
2. Hikmans, CP, Roberts, LS, Larsons, A., Obers, WC, & Garrison, C. (2001). Integrēti zooloģijas principi. Makgreivs - kalns.
3. Jēkabsons, ER (Red.). (2007). Rāpuļu infekcijas slimības un patoloģija: krāsu atlants un teksts. CRC Press.
4. Kardongs, KV (2006). Mugurkaulnieki: salīdzinošā anatomija, funkcijas, evolūcija. Makgreivs.
5. Llosa, ZB (2003). Vispārējā zooloģija. EUNED.
6. Vitt, LJ, & Caldwell, JP (2013). Herpetoloģija: abinieku un rāpuļu ievadbioloģija. Akadēmiskā prese.