15.1: תכונות של ממלכת החיות
- Page ID
- 208681
למרות שחברי ממלכת החיות מגוונים להפליא, בעלי חיים חולקים מאפיינים משותפים המבדילים אותם מאורגניזמים בממלכות אחרות. כל בעלי החיים הם אורגניזמים אוקריוטיים, רב-תאיים, וכמעט לכל בעלי החיים יש רקמות מיוחדות. רוב בעלי החיים הם תנועתיים, לפחות בשלבי חיים מסוימים. בעלי חיים זקוקים למקור מזון כדי לגדול ולהתפתח. כל בעלי החיים הם הטרוטרופיים, בולעים חומר אורגני חי או מת. צורה זו של השגת אנרגיה מבדילה אותם מאורגניזמים אוטוטרופיים, כמו רוב הצמחים, המייצרים חומרים מזינים משלהם באמצעות פוטוסינתזה ומפטריות המעכלות את מזונם באופן חיצוני. בעלי חיים עשויים להיות טורפים, אוכלי עשב, אוכלי כל או טפילים (איור). \(\PageIndex{1}\) רוב בעלי החיים מתרבים מינית: הצאצאים עוברים סדרה של שלבי התפתחות המבססים תוכנית גוף נחושה, בניגוד לצמחים, למשל, שבהם צורת הגוף המדויקת אינה מוגדרת. תוכנית הגוף מתייחסת לצורה של בעל חיים.
מבנה רקמות מורכב
תכונת סימן היכר של בעלי חיים היא מבנים מיוחדים המובחנים לביצוע פונקציות ייחודיות. כאורגניזמים רב-תאיים, רוב בעלי החיים מפתחים תאים מיוחדים המתקבצים יחד לרקמות בעלות פונקציות מיוחדות. רקמה היא אוסף של תאים דומים שהיו להם מקור עוברי משותף. ישנם ארבעה סוגים עיקריים של רקמות בעלי חיים: עצבים, שרירים, חיבור ואפיתל. רקמת העצבים מכילה נוירונים, או תאי עצב, המעבירים דחפים עצביים. רקמת השריר מתכווצת וגורמת לכל סוגי תנועת הגוף מתנועת האורגניזם לתנועות בתוך הגוף עצמו. לבעלי חיים יש גם רקמות חיבור מיוחדות המספקות פונקציות רבות, כולל הובלה ותמיכה מבנית. דוגמאות לרקמות חיבור כוללות דם ועצם. רקמת חיבור מורכבת מתאים המופרדים על ידי חומר חוץ תאי העשוי מחומרים אורגניים ואי-אורגניים, כגון חלבון ומרבצי מינרלים של עצם. רקמת אפיתל מכסה את המשטחים הפנימיים והחיצוניים של איברים בתוך גוף החיה ואת המשטח החיצוני של הגוף של האורגניזם.
מושג בפעולה
צפה בסרטון זה כדי לצפות במצגת של הביולוג EO Wilson על חשיבות המגוון של בעלי חיים.
רבייה ופיתוח בעלי חיים
לרוב בעלי החיים יש תאי גוף דיפלואידים (סומטיים) ומספר קטן של תאי רבייה (גמטה) הפלואידים המיוצרים באמצעות מיוזה. קיימים כמה יוצאים מן הכלל: לדוגמה, אצל דבורים, צרעות ונמלים, הזכר הוא הפלואידי מכיוון שהוא מתפתח מביצית לא מופרית. רוב בעלי החיים עוברים רבייה מינית, בעוד שלרבים יש גם מנגנונים של רבייה א -מינית.
רבייה מינית והתפתחות עוברית
כמעט כל מיני בעלי החיים מסוגלים להתרבות מינית; עבור רבים זהו אופן ההתרבות היחיד האפשרי. זה מבדיל בין בעלי חיים לפטריות, פרוטיסטים וחיידקים, שבהם רבייה א-מינית שכיחה או בלעדית. במהלך הרבייה המינית, הגמטות הזכריות והנקבות של מין משתלבות בתהליך הנקרא הפריה. בדרך כלל, הזרע הזכרי הקטן והתנועתי עובר לביצית הנקבה הגדולה והנייחת בהרבה. צורת הזרע מגוונת וכוללת תאים עם תאי דגלים או אמבואידים כדי להקל על התנועתיות. הפריה והתמזגות של גרעיני הגמטה מייצרים זיגוטה. ההפריה עשויה להיות פנימית, במיוחד בבעלי חיים יבשתיים, או חיצונית, כפי שמקובל במינים מימיים רבים.
לאחר ההפריה נוצר רצף התפתחותי כאשר התאים מתחלקים ומתמיינים. רבים מאירועי ההתפתחות משותפים בקבוצות של מיני בעלי חיים קשורים, ואירועים אלה הם אחת הדרכים העיקריות שבהן מדענים מסווגים קבוצות בעלי חיים ברמה גבוהה. במהלך ההתפתחות, תאי בעלי חיים מתמחים ויוצרים רקמות, וקובעים את המורפולוגיה והפיזיולוגיה העתידית שלהם. אצל בעלי חיים רבים, כמו יונקים, הצעירים דומים למבוגר. בעלי חיים אחרים, כמו חרקים ודו-חיים מסוימים, עוברים מטמורפוזה מוחלטת בה אנשים נכנסים לשלב זחל אחד או יותר. עבור בעלי חיים אלה, הצעירים והמבוגרים יש דיאטות שונות ולפעמים בתי גידול. במינים אחרים מתרחש תהליך של מטמורפוזה לא שלמה בה הצעירים דומים במקצת למבוגרים ועוברים סדרה של שלבים המופרדים על ידי מולטים (שפיכת העור) עד שהם מגיעים לצורה הבוגרת הסופית.
רבייה א-מינית
רבייה א-מינית, בניגוד לרבייה מינית, מייצרת צאצאים זהים גנטית זה לזה ולהורה. מספר מיני בעלי חיים - במיוחד אלה ללא עמוד שדרה, אך אפילו כמה דגים, דו-חיים וזוחלים - מסוגלים להתרבות א -מינית. רבייה א -מינית, למעט תאומים זהים מדי פעם, נעדרת אצל ציפורים ויונקים. הצורות הנפוצות ביותר של רבייה א-מינית לבעלי חיים ימיים נייחים כוללות ניצנים ופיצול, שבהם חלק מאדם הורה יכול להיפרד ולצמוח לאדם חדש. לעומת זאת, צורה של רבייה א-מינית המצויה בחסרי חוליות מסוימים ובעלי חוליות נדירים נקראת פרתנוגנזה (או "התחלה בתולה"), שבה ביציות לא מופרות מתפתחות לצאצאים חדשים.
תכונות סיווג של בעלי חיים
בעלי חיים מסווגים לפי מאפיינים מורפולוגיים והתפתחותיים, כגון תוכנית גוף. למעט ספוגים, תוכנית גוף החיה היא סימטרית. המשמעות היא שהתפלגות חלקי הגוף שלהם מאוזנת לאורך ציר. מאפיינים נוספים התורמים לסיווג בעלי חיים כוללים את מספר שכבות הרקמה שנוצרו במהלך ההתפתחות, נוכחות או היעדר חלל גוף פנימי ותכונות אחרות של התפתחות אמבריולוגית.
חיבור אמנות
איזו מהמשפטים הבאים שקרית?
- לאומטאזואה יש רקמות מיוחדות ולפרזואה אין.
- גם לאקולומטים וגם לפסאודוקואלומטים יש חלל גוף.
- אקורדים קשורים יותר לאכינודרמים מאשר לרוטיפרים על פי האיור.
- לבעלי חיים מסוימים יש סימטריה רדיאלית, ולחלק מבעלי החיים יש סימטריה דו -צדדית.
סימטריה של הגוף
בעלי חיים עשויים להיות א-סימטריים, רדיאליים או דו-צדדיים בצורתם (איור\(\PageIndex{3}\)). בעלי חיים א-סימטריים הם בעלי חיים ללא דפוס או סימטריה; דוגמה לחיה א-סימטרית היא ספוג (איור \(\PageIndex{3}\) א). לאורגניזם בעל סימטריה רדיאלית (איור \(\PageIndex{3}\) ב) יש כיוון אורכי (למעלה ולמטה): כל מישור שנחתך לאורך ציר זה למעלה-מטה מייצר חצאי תמונת מראה בערך. דוגמה לאורגניזם בעל סימטריה רדיאלית היא כלנית ים.
סימטריה דו-צדדית מודגמת באיור \(\PageIndex{3}\) ג באמצעות עז. לעז יש גם צדדים עליונים ותחתונים, אך הם אינם סימטריים. מישור אנכי שנחתך מלפנים לאחור מפריד את החיה לצד ימין ושמאל בערך בתמונת מראה. לבעלי חיים עם סימטריה דו -צדדית יש גם "ראש" ו"זנב "(קדמי מול אחורי) וגב ותחתון (גב מול גחון).
מושג בפעולה
צפה בסרטון זה כדי לראות סקיצה מהירה של הסוגים השונים של סימטריית הגוף.
שכבות של רקמות
רוב מיני בעלי החיים עוברים שכבה של רקמות מוקדמות במהלך ההתפתחות העוברית. שכבות אלה נקראות שכבות נבט. כל שכבה מתפתחת לתוך קבוצה מסוימת של רקמות ואיברים. בעלי חיים מפתחים שתיים או שלוש שכבות חיידקים עובריים (איור\(\PageIndex{4}\)). בעלי החיים המציגים סימטריה רדיאלית מפתחים שתי שכבות נבט, שכבה פנימית (אנדודרם) ושכבה חיצונית (אקטודרם). בעלי חיים אלה נקראים דיפלובלסטים. בעלי חיים עם סימטריה דו-צדדית מפתחים שלוש שכבות נבט: שכבה פנימית (אנדודרם), שכבה חיצונית (אקטודרם) ושכבה אמצעית (מזודרם). בעלי חיים עם שלוש שכבות נבט נקראים טריפלובלסטים.
נוכחות או היעדר קואלום
טריפלובלסטים עשויים לפתח חלל גוף פנימי שמקורו במזודרם, הנקרא coelom (pr. See-lōm). חלל מרופד אפיתל זה הוא חלל, בדרך כלל מלא בנוזל, השוכן בין מערכת העיכול לדופן הגוף. הוא מאכלס איברים כמו הכליות והטחול, ומכיל את מערכת הדם. טריפלובלסטים שאינם מפתחים coelom נקראים acoelomates, ואזור המזודרם שלהם מלא לחלוטין ברקמות, אם כי יש להם חלל מעיים. דוגמאות לאקואלומטים כוללות את התולעים השטוחות. בעלי חיים עם קולום אמיתי נקראים eucoelomates (או coelomates) (איור). \(\PageIndex{5}\) קולום אמיתי מתעורר כולו בתוך שכבת הנבט המזודרם. בעלי חיים כמו תולעי אדמה, חלזונות, חרקים, כוכבי ים ובעלי חוליות הם כולם אאוקלומטים. לקבוצה שלישית של טריפלובלסטים יש חלל גוף שמקורו בחלקו ממזודרם ובחלקו מרקמת האנדודרם. בעלי חיים אלה נקראים פסאודוקואלומטים. תולעים עגולות הן דוגמאות לפסאודוקואלומטים. נתונים חדשים על מערכות היחסים של פסאודוקואלומטים מצביעים על כך שהפילות הללו אינן קשורות קשר הדוק ולכן האבולוציה של הפסאודוקולום בוודאי התרחשה יותר מפעם אחת (איור). \(\PageIndex{2}\) ניתן לאפיין עוד יותר את הקואלומטים האמיתיים בהתבסס על תכונות ההתפתחות האמבריולוגית המוקדמת שלהם.
פרוטוסטומים ודויטרוסטומים
ניתן לחלק אוקואלומטים טריפלובלסטיים סימטריים דו-צדדיים לשתי קבוצות על סמך הבדלים בהתפתחותם העוברית המוקדמת. פרוטוסטומים כוללים פילות כגון פרוקי רגליים, רכיכות ואנלידים. Deuterostomes כוללים את האקורדים והאכינודרמים. שתי הקבוצות הללו נקראות מהן מתפתח תחילה פתח חלל העיכול: פה או פי הטבעת. המילה פרוטוסטום באה ממילים יווניות שמשמעותן "פה ראשון", ודאוטרוסטום מקורו במילים שמשמעותן "פה שני" (במקרה זה, פי הטבעת מתפתח ראשון). הבדל זה משקף את גורלו של מבנה הנקרא בלסטופור (איור\(\PageIndex{6}\)), שהופך לפה בפרוטוסטומים ולפי הטבעת בדאוטרוסטומים. מאפיינים התפתחותיים אחרים נבדלים בין פרוטוסטומים לדאוטרוסטומים, כולל אופן היווצרות הקואלום וחלוקת התא המוקדמת של העובר.
סיכום המדור
בעלי חיים מהווים ממלכה מגוונת של אורגניזמים. למרות שבעלי חיים נעים במורכבותם מספוגי ים פשוטים לבני אדם, רוב החברים חולקים תכונות מסוימות. בעלי חיים הם אורגניזמים אוקריוטיים, רב-תאיים, הטרוטרופיים הבולעים את מזונם ובדרך כלל מתפתחים ליצורים תנועתיים עם תוכנית גוף קבועה. לרוב חברי ממלכת החיות יש רקמות מובחנות מארבע מעמדות עיקריות - עצביות, שריריות, חיבוריות ואפיתליות - המתמחות לביצוע פונקציות שונות. רוב בעלי החיים מתרבים מינית, מה שמוביל לרצף התפתחותי הדומה יחסית ברחבי ממלכת החיות.
אורגניזמים בממלכת החיות מסווגים על סמך מורפולוגיית גופם והתפתחותם. בעלי חיים אמיתיים מחולקים לבעלי סימטריה רדיאלית לעומת דו -צדדית. בעלי חיים עם שלוש שכבות נבט, הנקראות טריפלובלסטים, מאופיינים עוד יותר בנוכחות או בהיעדר חלל גוף פנימי הנקרא coelom. בעלי חיים עם חלל גוף עשויים להיות coelomates או pseudocoelomates, תלוי איזו רקמה מולידה את הקואלום. Coelomates מחולקים עוד לשתי קבוצות הנקראות פרוטוסטומים ודאוטרוסטומים, בהתבסס על מספר מאפיינים התפתחותיים.
חיבור אמנות
איור\(\PageIndex{2}\): איזו מהמשפטים הבאים שקרית?
ל- Eumetazoa יש רקמות מיוחדות ולפרזואה אין.
ב הן לאקולומטים והן לפסאודוקואלומטים יש חלל גוף.
ג אקורדים קשורים יותר לאכינודרמים מאשר לרוטיפים על פי האיור.
ד לחלק מהחיות יש סימטריה רדיאלית, ולחלק מהחיות יש סימטריה דו-צדדית.
- תשובה
-
ב
רשימת מילים
- אקואלומט
- ללא חלל גוף
- חסר-סימטריה
- ללא מישור סימטריה
- סימטריה דו צדדית
- סוג של סימטריה שבה יש רק מישור סימטריה אחד שיוצר שני צדדים של תמונת מראה
- תוכנית גוף
- הצורה והסימטריה של אורגניזם
- קואלום
- חלל גוף מרופד שמקורו ברקמה עוברית מזודרמלית
- דאוטרוסטום
- המתאר בעל חיים שבו הבלסטופור מתפתח לתוך פי הטבעת, כאשר הפתח השני מתפתח לתוך הפה
- דיפלובלסט
- בעל חיים המתפתח משתי שכבות נבט עובריות
- אוקולומט
- המתאר בעלי חיים עם חלל גוף מרופד לחלוטין ברקמה מזודרמלית
- שכבת נבט
- אוסף של תאים שנוצרו במהלך האמבריוגנזה שיולידו רקמות גוף עתידיות
- פרוטוסטום
- המתאר בעל חיים שבו הפה מתפתח תחילה במהלך העובר ופתח שני המתפתח לתוך פי הטבעת
- פסאודוקואלומט
- בעל חיים עם קולום שאינו מרופד לחלוטין ברקמות שמקורן במזודרם כמו בבעלי חיים אוקואלומטים
- סימטריה רדיאלית
- סוג של סימטריה עם מישורי סימטריה מרובים כולם חוצים בציר דרך מרכז האורגניזם
- טריפלובלסט
- בעל חיים המתפתח משלוש שכבות נבט