MATELIJAT: OMINAISUUDET, LUOKITTELU JA LISÄÄNTYMINEN - BIOLOGIA

Matelijat ovat ryhmä selkärankaisilla parafilética kuten kilpikonnia, liskot, käärmeet, krokotiilejä ja Tuataras. Lisäksi ne sisältävät useita sukupuuttoon kuolleita ryhmiä, muun muassa suuria dinosauruksia, plesiosauruksia, pterosauruksia. Sen näkyvin piirre on paksu iho, jolla on vaa'at.

Nämä elävät asiat ovat ektotermisiä, koska niillä ei ole kykyä säätää ruumiinlämpöään sisäisesti. Siksi niiden leviäminen on rajoitettu melkein alueisiin, joissa on lämmin ilmasto, joilla niitä on hyvin runsaasti.

Lähde: pixabay.com

Kilpikonnat ovat organismeja, joilla on paksu kuori ja esi-isien morfologia. Heillä ei ole hampaita ja ne ovat kaikki oviparous. Ryhmän suurin monimuotoisuus on liskoilla, ryhmällä, joka on kukoistanut valtavasti. Suurin osa on munanmuotoisia ja jotkut ovat elämättömiä.

Kaksi matelijaryhmää, käärmeet ja amphisbenidae, ovat kärsineet raajojen vähentymisestä kokonaan. Lisäksi käärmeillä on kineettinen (liikkuva) kallo, jonka avulla he voivat kuluttaa valtavan saaliin. Jotkut voivat pistää myrkkyä.

Tuatarat ovat endeemisiä eläimiä Uuteen-Seelantiin. Sen ominaisuudet muistuttavat matelijoita, jotka asuivat maassa noin 100 miljoonaa vuotta sitten.

Krokotiilit ovat ainoita muista kuin lintulaisista edustajista saaristossa - suvusta, joka sai aikaan sukupuuttoon kuolleet dinosaurukset ja nykyiset linnut.

Matelijoissa tapahtuu merkittävä sopeutuminen, joka onnistui tekemään lisääntymisen vedestä riippumattomaksi: amnionimuna. Muna koostuu kalkkipitoisella tai nahkaisella rakenteella päällystetystä rakenteesta, jossa on alkion ulkopuolisia kalvoja, joita kutsutaan amnioniksi, koorioniksi, keltuaisen pussiin ja allantoisiksi. Vesieläimen toukkavaiheita ei ole havaittu matelijoilla.

Yleispiirteet, yleiset piirteet

Matelijat muodostavat parafyleettisen ryhmän, jossa on noin 8000 lajia. Näitä organismeja on runsaasti ja niitä esiintyy hyvin monimuotoisissa elinympäristöissä, sekä maanpäällisissä että vesieliöissä, yleensä lämpimän ilmaston kanssa.

Niitä peittävät luonteenomaiset rakenteet, joita kutsutaan vaa'iksi. Useimmissa on kaksi paria raajoja, viidellä sormella kummassakin. Käärmeissä ja joissakin liskoissa raajat ovat rappeutuneet tai heikentyneet vakavasti.

Matelijan iho on paksu, mikä suojaa kuivumiselta. Näiden eläinten epidermaaliset rakenteet koostuvat erityisestä keratiinista, nimeltään beeta-keratiinista. Luurangan luutuminen on suoritettu loppuun ja kallolle on tunnusomaista se, että siinä on yksi niskakyky.

Lämpötilan säätelyn suhteen kaikki ryhmän jäsenet ovat ektotermisiä eläimiä; he eivät pysty säätelemään lämpötilaaan aineenvaihduntareittien kautta.

Sen sijaan he voivat säädellä lämpötilaa käyttäytymisensä avulla. Toisin sanoen, he muuttavat aurinkoisille alueille, jos heidän on lisättävä sitä, tai he sijaitsevat varjoisilla alueilla alentaakseen ruumiinlämpötilaa.

Amnioninen muna

Munasta kuorivat merikilpikonna. Kirjoittaja: Mayer Richard. Wikimedia Commons.

Amnionimuna on yksi eläinvaltion yllättävimmistä mukautuksista, koska se onnistui tekemään lisääntymisprosessit riippumattomiksi vesistöistä.

Munassa on neljä ylimääräistä alkion kerrosta tai kalvoa, joita kutsutaan amnioniksi, allantoisiksi, koorioniksi ja keltuaisiksi.

Amnion on kerros, joka ympäröi alkioita. Sisältä löytyy nestettä, joka pehmentää kehittyvää organismia ja tarjoaa vesipitoisen väliaineen kasvulleen. Jäteaineet varastoidaan allantoisiin.

Korioni ympäröi koko munan sisällön ja on voimakkaasti verisuoninen, kuten allantois. Nämä kaksi ylimääräistä alkion kerrosta osallistuvat hengitykseen, koska ne ovat tärkeä komponentti hapen ja hiilidioksidin vaihdossa. Keltuaisen pussissa ovat ravintoaineet, joita alkio käyttää.

Suurinta osaa amnioottisista munista ympäröi melko joustava mineralisoitu kuori tai peite. Tämä este löytää tasapainon alkion suojaamisen ja aineiden vaihdon välillä, koska se toimii puoliläpäisevänä esteenä.

Luokittelu

Eläviä matelijoita edustaa seuraava järjestys: Testudines (kilpikonnat), Squamata (liskoja ja käärmeitä), Sphenodonta (Uuden-Seelannin tuátaras) ja Crocodilia (krokotiilit ja liittolaiset).

Lisäksi matelijaryhmät erotetaan kalloissa olevien aukkojen lukumäärästä. Ensin tutkimme eri amnioottisten pääkallojen luokittelua ja sitten tutkimme elävien matelijoiden neljän ryhmän taksonomista luokitusta.

Anapsidit, synapsidit ja diapsidit

A = annaasidit, B = synapsidit, C = diapsidit. Skull_anapsida.svg: Preto (m) Skull_synapsida.png: Preto (m) Skull_diapsida.png: Preto (m) johdannaisteos: Petter Bøckman

Matelijoiden - ja muiden telttajuoksun selkärankaisten - luokittelussa on tavallista käyttää termejä anapsiidit, diapsidit ja synapsidit. Tämä terminologia viittaa aukkojen rakenteeseen (fenestra) näiden eläinten kallon ajallisen alueen tasolla.

Anapsidit ovat organismeja, joiden ajallisella alueella ei ole aukkoja. Tätä morfologiaa pidetään primitiivisenä ja ajatellaan, että ensimmäisillä evoluutiovaiheessa ilmestyneillä amnioteilla oli tämä anatominen malli. Nykyisissä lajeissa kilpikonnailla on anapsidkallo.

Kilpikonnat ovat kuitenkin erityisen erityisiä. Nykyisten molekyylitietojen perusteella on päätelty, että nämä matelijat saivat anapsidi-tilan toissijaisella tavalla, koska ne ovat peräisin esi-isältä, jolla on diapsidiset ajalliset aukot.

Tästä esi-isäntyypistä johdettiin kaksi anatomista varianttia: vaipat ja synapsidit. Vaippakallo löytää kaksi ajallista aukkoa. Päivänkalloa on nykyisissä matelijoissa (mukaan lukien linnut ja kilpikonnia lukuun ottamatta).

Kolmas väliaikaisten aukkojen malli on synapsidi, jossa on vain yksi pari väliaikaisia aukkoja. Nisäkkäillä on tämäntyyppinen pääkallo.

1. Tilaa Testudines (Chelonia)

Testudines-tilaus koostuu kilpikonnista. Nämä organismit ovat muuttuneet hyvin vähän evoluution aikana, pitäen suurelta osin yllä ryhmän ominaista morfologiaa.

Näkyvin piirre on selkäkalvon ja ventriaalisen plastronin läsnäolo. Tämä kuori koostuu kahdesta kerroksesta: ulkoinen, keratiinista koostuva ja sisäinen, luullinen.

Sisäinen kerros on luiden, sulatettujen nikamien ja muiden luustuneiden dermaalisten elementtien liitos. Ainutlaatuisena ominaisuutena selkärankaisten kesken kilpikonnat ovat ainoat organismit, joilla on raajat ja vyöt kylkiluiden sisällä.

Kemonien alareunassa ei ole hammasrakenteita. Sen sijaan on eräänlainen keratiiniruoka, joka sallii ruuan manipuloinnin ja jauhamisen.

Ekologisesta näkökulmasta kilpikonnat ovat onnistuneet valloittamaan monimuotoisen markkinaraon. Siellä on täysin vesieläinlajeja (paitsi munien muninnan yhteydessä) ja täysin maaperäisiä.

Aistien suhteen kilpikonnailla ei ole erityisen hyvä kuulo. Tämän haitan torjumiseksi heillä on erittäin herkkä maku- ja visiojärjestelmä. Itse asiassa visio on värillinen ja se on verrattavissa ihmisen fotoreseptorijärjestelmään.

2. Tilaa Squamata

Tämä tilaus koostuu liskoista ja käärmeistä. Se on erittäin laaja ja monimuotoinen, sisältäen melkein 95% kaikista elävistä muista kuin lintuperäisistä matelijalajeista.

Käärmeillä on useita ainutlaatuisia ja erottuvia ominaisuuksia. Kehoon on tehty huomattava pidentyminen, mikä johtaa elinten sisäiseen uudelleenorganisointiin; raajat ovat kadonneet, ja siellä on mukautuksia muiden suurten eläinten kulutukseen.

Useimmilla liskoilla on kyky liikuttaa silmäluomet. Sitä vastoin käärmeillä on usein pysyvä, läpinäkyvä pinnoite näköelimiensä päällä. Joidenkin lajien näkyvyys on sopeutunut auringonvaloon ja niillä on värinäkö, kun taas muiden yölajien ei.

Tämän luokan jäsenten kalloa kutsutaan kineettiseksi pääkalloksi, koska sillä on liikkuvia ominaisuuksia, jotka antavat heille mahdollisuuden kuluttaa ja käsitellä huomattavan kokoisia saalistoja. Vaikka liskojen kallo on kineettinen, käärmeissä ilmiö on paljon selvempi.

Aikaisemmin Squamata -määräys koostui kolmesta alaosa-alueesta: Sauria, Serpentes ja Amphisbaenia. Nykyään viimeistä ryhmää pidetään muuttuneina Saurian jäseninä.

Tilaa Sauria

Siihen kuuluvat hanakat, erittäin monimuotoinen ryhmä muotoja, jotka asuvat maa- ja vesiympäristöstä puihin, maanalaisiin alueisiin ja jopa ilmaan. Suosituimpia edustajia ovat gekot tai gekot, iguaanit, ihot, näytöt ja kameleontit.

Useimmille liskolajeille kuulo ei tarkoita merkitystä. Joillakin lajeilla kappaleet ovat kuitenkin tärkeä tekijä parin etsinnässä ja valinnassa.

Tämän organismiryhmän asuttamat ympäristöt ovat yleensä kuivia ja kuivia. Niiden paksu, rauhaton iho estää suurelta osin veden menetyksen. Lisäksi matelijoiden virtsa on melkein kiinteää ja sisältää merkittäviä määriä virtsahappoa. Näiden mekanismien avulla ne voivat välttää kuivumista.

Koska matelijoilla ei ole lämpösäätelyä ja ne riippuvat ympäristön lämpötilasta, kylmissä alueissa on vähän matelijalajeja, koska nämä olosuhteet rajoittavat niiden kasvua.

Amphisbenids tai sokea vyöruusu

Amfisbenidit ovat hyvin erityinen liskojen ryhmä (Order Squamata), joiden morfologia muistuttaa käärmeen tai lieroihin kuuluvia. Sen vartalo on vermiform ja raajat ovat kadonneet.

Ryhmän nimi kuvaa sen ominaista kykyä siirtyä eteenpäin ja taaksepäin. Toisin sanoen ne voivat liikkua pään ja pyrstön suuntaan samalla tehokkuudella.

Heidän elämäntapansa ovat maanalaisia ja heillä on erilaisia mukautuksia, jotka liittyvät maanalaiseen elämään: vermiformi morfologia liikkuakseen; kallo on kova ja tukeva, mikä mahdollistaa kaivamisen; silmät ovat surkastuneita ja käytännöllisesti katsoen erottumattomia kehosta (koska ne peitetään ihokerroksella) eikä korvan ulkoista aukkoa ole.

Tilaa käärmeet

Käärmeet ovat matelijoita, joilla ei ole raajoja, ja useimmissa ryhmissä puuttuvat myös rintakehä ja lantion vyöt. Heidän ruumiinsa koostuu lukuisista nikamista, joiden avulla ne voivat liikkua maata pitkin sarjan S-muotoisten aallonliikkeiden avulla.

Kuten mainitsimme, käärmien kallo on erittäin kineettinen, mikä tarkoittaa, että se voi kuluttaa valtavaa saalista. Tämä ominaisuus voi olla vastuussa käärmeiden huomattavasta menestyksestä. Tietyt käärmelajit - noin 20% - kykenevät injektoimaan myrkkyä saaliinsa.

Aistien suhteen vain pienellä ryhmällä käärmeitä, joilla on arboreaaliset tavat, on huomattava visio. Heillä ei ole tympania kalvoa tai ulkokorvaa. Kemiallisten ärsykkeiden havaitsemiseksi käärmeet on varustettu Jacobsonin elimellä, joka tunnetaan myös nimellä vomeronasaalinen elin.

3. Tilaa Sphenodonta

Sphenodonta-luokka koostuu yksinomaan kahdesta elävästä lajasta - ainoa säilyvä suvun laji -, jotka kuuluvat Sphenodon-sukuun, joka on endeeminen Uudelle-Seelannille. Ne tunnetaan yleisesti nimellä tuataras.

Tuatarat ovat olleet tutkimusmalli, joka on herättänyt evoluutiobiologien mielenkiinnon. Nämä lajit ovat muuttuneet hyvin vähän evoluution aikana ja niillä on primitiivinen vaippakallo.

4. Tilaa Crocodilia

Krokotiilit, alligaattorit ja alligaattorit ovat kestäviä puolivettäisiä matelijoita. Heidät tunnetaan ensisijaisesti suurista saalistajista. Heidän leuat ovat voimakkaita ja antavat heidän tehokkaasti vangita saaliinsa.

Eläimen vartalo koostuu pitkänomaisesta päästä, rungosta ja hännästä sekä lyhyistä mutta vahvoista raajoista. Viimeksi mainitut sallivat liikkuvuuden maalla, vaikka toiminta maaympäristössä ei ole kovin yleistä. Yhdessä lintujen kanssa ne muodostavat claosa Archosaurian.

Ruoansulatuselimistö

Matelijoiden ruuansulatusjärjestelmä koostuu sarjasta elimiä ja elementtejä, jotka organisoivat ruuan kulkua ja ravinteiden uuttamista.

Nieleminen alkaa suuontelosta, jota muutetaan laajasti matelijoissa, erityisesti käärmeiden kineettisessä kallossa, ja vähemmässä määrin liskoissa. Vain krokotiileilla on toissijainen suulaki.

Seuraavaksi suuontelon, löydämme nielu, sitten ruokatorvi ja vatsa. Niitä seuraa suolet, jotka tyhjenevät kloakseksi.

Useimpien matelijoiden maha-suolikanava on lyhyt, tyypillinen ominaisuus lihansyöjälle. Kasvinsyöjämuunnelmilla on pidemmät suolet, joiden avulla ne voivat sulattaa kasviainesta. Jotkut heistä osoittavat kivien nielemisen käyttäytymistä ruuansulatuksen edistämiseksi.

Verenkiertoelimistö

Kammion läpi murtuneen iguaanin sydän. Hartmacl

Matelijoiden kiertäminen koostuu kahdesta kiertojärjestelmästä: toinen heistä ottaa verta ja kuljettaa sen keuhkoihin, kun taas toinen orkestoi veren kulkua muun kehon läpi.

Krokotiileja lukuun ottamatta matelijoilla on sydän, jossa on epätäydellinen osio, mikä sallii pienen kosketuksen hapetetun ja hapettumattoman veren välillä.

Krokotiileissa sydän on monimutkaisempi ja muistuttaa nisäkkäitä ja lintuja, koska sillä on kaksi eteis- ja kammioa. Tämä täydellinen erottaminen lisää prosessin tehokkuutta.

Hermosto

Yleensä reptilian hermosto on kaikki perusrakenteet, joita löytyy sammakkoeläimistä, mutta suurempia - etenkin aivoista ja pikkuaivoista.

Verrattuna lintuihin ja nisäkkäisiin aivot ovat kuitenkin suhteellisen pienempiä. Esimerkiksi kilpikonnien aivot ovat pienet - ne eivät koskaan ylitä yhtä prosenttia eläimen kokonaismassasta. Selväkärkillä on kuitenkin merkittävä koko tässä matelijaryhmässä.

Suurin osa aistielimistä on hyvin kehittyneitä, vaikkakin on olemassa useita poikkeuksia.

Hengityselimet

Matelijoiden hengitys tapahtuu keuhkojen kautta. Näiden organismien iho on paksu, joten sillä ei ole merkityksellistä merkitystä kaasunvaihdossa, kuten tapahtuu sammakkoeläimillä, joilla on ohut ja kostea iho.

Suurimmalla osalla jäsenistä on muodostettu pareja keuhkoissa, lukuun ottamatta käärmeitä ja amphisbenidejä.

Kilpikonnissa on hengitysprosessin ylimääräinen komplikaatio: elimet rajoittuvat eläimen kuoreen. Tämän ongelman ratkaisemiseksi kilpikonnat käyttävät vatsan ja rintakehän lihaksia palleana.

Vesistöissä asuvat kilpikonnat pystyvät tyydyttämään hapenkulutuksensa pumppaamalla ne suuontelossaan - joka on voimakkaasti vaskularisoitunut - tai kloakassa. Tämän ilmiön ansiosta he voivat pysyä vedenalaisena merkittävän ajanjakson ajan.

Krokotiileilla on tärkeä innovaatio: toissijainen suulaki. Se koostuu sarjasta ihon taitoksia, jotka erottavat suun nenäkäytävistä. Eli he voivat hengittää, kun eläimen suu on auki.

Eritelmäjärjestelmä

Kaikilla matelijoilla on parilliset lobed-munuaiset, joiden koko on suunnilleen sama. Käärmeissä munuaiset sijaitsevat coelomisen ontelon kaudaalialueella.

Kuten muissakin selkärankaisissa, munuaisen funktionaalinen yksikkö on nephrons. Matelijoissa jokainen munuainen koostuu muutamasta tuhannesta nefronista, mikä on pieni verrattuna ihmisen munuaisen lähes kahteen miljoonaan nefroniin.

Glomeruluksen koon pienentämistä pidetään mukautuksena veden menetyksen välttämiseksi. Lisäksi nämä ovat hyvin vähän verisuonittuneita.

Matelijoiden jätetuote on virtsahappo; siksi matelijat tunnetaan urikoteloina. Tämä näyttää olevan mukautus veden menetyksen vähentämiseksi.

Virtsahappo on veteen liukenematon aine. Siten tuote saostuu ja erittyvä aine koostuu valkoisesta puolikiinteästä massasta.

Sitä vastoin vesiympäristössä elävät lajit erittävät usein ammoniakkia, ainetta, jolla on korkea myrkyllisyys. Koska erittymistuote on myrkyllinen, se on laimennettava suuremmalla määrällä vettä kuin on tarpeen virtsahapon erittymiseen.

Jäljentäminen

Matelijoilla on sisäinen hedelmöitys ja sukupuolet erotetaan toisistaan. Miehillä on kaksi kivestä ja naisilla kaksi munasarjaa. Urokset tekevät kopulaation erityisellä elimellä, nimeltään hemipenis. Se on jopa melkein kaikissa matelijoissa, kilpikonnia ja krokotiileja lukuun ottamatta.

Kilpikonnat ovat sisäisesti hedelmöitettyjä ja munanjohtajia. He sijoittavat energiaa pesän luomiseen nuorille. Kun munat on talletettu ja peitetty substraatilla, vanhemmat jättävät huomiotta tulevat jälkeläiset.

Suuri määrä käärmeitä on munanjohtajia ja pieni ryhmä on munasoluisia. Elinkykyisyys on kehittynyt matelijoiden sisällä lähes sata kertaa erillisten evoluutioreittien avulla. Tämä ilmiö esiintyy yleensä johtuen siitä, että on lisääntynyt aika, jonka kuluessa munat pysyvät munanjohdossa.

Eläimille, joilla on tämä lisääntymismuoto, liittyy yleensä kylmä ilmasto, ja se voi olla mukautuva ominaisuus, joka antaa matelijoille ylläpitää optimaalisen lämpötilan jälkeläisilleen. Äidin kehossa lämpötila on optimaalinen nuorten kehitykselle.

Sukupuolen määrittäminen

Yksi matelijoiden erityispiirteistä lisääntymisessä on lämpötilan vaikutus eläinten sukupuolen määrittämiseen. Tästä ilmiöstä on ilmoitettu kilpikonnissa, liskoissa ja krokotiileissä.

Kilpikonnien alhainen lämpötila liittyy urosten tuotantoon. Samoin korkea lämpötila johtaa naispuoliseen tuotantoon. Koska lämpötila on määräävä tekijä, näistä lajeista puuttuu sukukromosomeja.

Ovatko matelijat todellinen ryhmä?

Historiallisesti maanpäälliset selkärankaiset eläimet luokitellaan kolmeen selvästi määriteltyyn luokkaan: matelijat, linnut ja nisäkkäät. Matelijat ovat kylmäverisiä organismeja, joilla on vaa'at; linnut ovat lämminverisiä ja niillä on höyhenet; Vaikka nisäkkäät ovat lämminverisiä, ne ovat raskaita ja tuottavat maitoa.

Kladistinen näkökulma

Tällä yksinkertaisella kuvauksella näyttää olevan helppo ryhmitellä orgaaniset olennot luokkia vastaaviin luokkiin.

Kladistikoululle matelijat edustavat parafleettistä ryhmää, toisin sanoen he eivät muodosta kladea.

Kladismin näkökulmasta päteviä ryhmittymiä ovat viimeisin yhteinen esi-isä ja kaikki hänen jälkeläiset. Matelijoiden tapauksessa kaikkia jälkeläisiä ei oteta huomioon, koska tähän ryhmään eivät kuulu linnut.

Linnut kehittyivät dinosaurusryhmästä, jota kutsutaan dromaeosaurukseksi. Siksi, jos haluat tarkastella monofiilistä ryhmää - viimeisintä yhteistä esi-isää ja kaikkia sen jälkeläisiä -, sinun on otettava huomioon matelijoiden linnut.

Jotkut biologit, jotka haluavat viitata näihin luokkiin oikein, käyttävät termiä lintu- ja ei-lintu-matelijat.

Jaetut johdetut merkit

Hyvin pinnallisella tavalla matelijoiden ja lintujen ryhmät voivat vaikuttaa hyvin erilaisilta toisistaan. Molemmilla on kuitenkin sarja jaettuja johdettuja merkkejä tai synapomorfioita, koska ne tunnetaan kladistisessa terminologiassa.

Sekä “perinteisillä” linnuilla että matelijoilla on yhteiset anatomiset ominaisuudet kallon ja nilkan tasolla. Lisäksi molempien rakenteissa on beeta-keratiinia. Nämä merkit yhdistävät molemmat ryhmät cladessa (monofiilinen ryhmä).

Linnut ja krokotiilit ovat sisarryhmiä. Krokotiili liittyy enemmän kolibriin kuin liskoon tai käärmeeseen. Toisin sanoen krokotiileilla ja lintuilla on uudempi yhteinen esi-isä, ja niitä pidetään monofiilisena ryhmänä (muista, että monofiiliset ryhmät voivat olla sisäkkäisiä).

Viitteet

Divers, SJ, ja Stahl, SJ (toim.). (2018). Maderin matelija- ja sammakkoeläinlääketiede ja kirurgia-e-kirja. Elsevier terveystieteet.
Hickman, CP, Roberts, LS, Larson, A., Ober, WC, & Garrison, C. (2001). Integroituneet eläintieteen periaatteet. McGraw - Hill.
Jacobson, ER (toim.). (2007). Matelijoiden tartuntataudit ja patologiat: väri atlas ja teksti. CRC Press.
Kardong, KV (2006). Selkärankaiset: vertaileva anatomia, toiminta, evoluutio. McGraw-Hill.
Llosa, ZB (2003). Yleinen eläintiede. EUNED.
Vitt, LJ, ja Caldwell, JP (2013). Herpetologia: johtava biologia sammakkoeläimistä ja matelijoista. Akateeminen lehdistö.

MATELIJAT: OMINAISUUDET, LUOKITTELU JA LISÄÄNTYMINEN - BIOLOGIA - 2026