Skip to main content
Global

15.6: חולייתנים

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    208711

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)\(\newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}\)

    בעלי חוליות הם בין האורגניזמים המוכרים ביותר של ממלכת החיות (איור\(\PageIndex{1}\)). זוהו יותר מ-62,000 מינים של בעלי חוליות. מיני החוליות החיים כיום מייצגים רק חלק קטן מהחולייתנים שהיו קיימים. בעלי החוליות הנכחדים הידועים ביותר הם הדינוזאורים, קבוצה ייחודית של זוחלים, המגיעים לגדלים שלא נראו לפני כן או מאז אצל בעלי חיים יבשתיים. הם היו בעלי החיים היבשתיים הדומיננטיים במשך 150 מיליון שנה, עד שהם מתו לקראת סוף תקופת הקרטיקון בהכחדה המונית. הרבה ידוע על האנטומיה של הדינוזאורים, בהתחשב בשימור יסודות השלד שלהם בתיעוד המאובנים.

    תמונה א מראה נמר גור בשלג. תמונה ב 'מציגה צפרדע צהובה עם כתמים שחורים היושבים על עלה. תמונה ג מציגה נשר עם חזה לבן, כנפיים חומות ופנים אפורות.
    איור\(\PageIndex{1}\): דוגמאות למיני חוליות בסכנת הכחדה חמורה כוללות (א) הנמר הסיבירי (Panthera tigris altaica), (ב) צפרדע הזהב הפנמית (Atelopus zeteki) ו- (ג) הנשר הפיליפיני (Pithecophaga jefferyi). (אשראי א: שינוי עבודה על ידי דייב פפה; קרדיט ב: שינוי עבודה על ידי בריאן גרטוויקה; אשראי ג: שינוי עבודה על ידי "Cuatrok77"/פליקר)

    דגים

    דגים מודרניים כוללים כ -31,000 מינים. דגים היו החולייתנים המוקדמים ביותר, ודגים חסרי לסת היו המוקדמים שבהם. לדגים חסרי לסת - לדגי הדגים והמנורות של ימינו - יש גולגולת מובהקת ואיברי חישה מורכבים כולל עיניים, המבדילים אותם מהאקורדים חסרי החוליות. דגי הלסת התפתחו מאוחר יותר והם מגוונים בצורה יוצאת דופן כיום. דגים הם מזינים פעילים, ולא מזיני השעיה נייחים.

    דגים ללא לסת

    דגים חסרי לסת הם קרניאטים (הכוללים את כל קבוצות האקורדים למעט הטוניקות והלנצלטים) המייצגים שושלת חוליות עתיקה שקמה לפני למעלה מחצי מיליארד שנה. כמה מהדגים המוקדמים ביותר ללא לסת היו האוסטרקודרמים (מה שמתורגם כ"עור קליפה "). אוסטרקודרמים, שנכחדו כעת, היו דגי חוליות עטופים בשריון גרמי, בניגוד לדגים חסרי לסת של ימינו, חסרי עצם בקשקשים שלהם.

    הקלאד מיקסיני כולל 67 מינים של דגי האג. דגי האג הם אוכלי נבלות דמויי צלופח החיים על קרקעית האוקיינוס וניזונים מחסרי חוליות מתים, דגים אחרים ויונקים ימיים (איור א). \(\PageIndex{2}\) דגי האג הם ימיים לחלוטין ונמצאים באוקיינוסים ברחבי העולם למעט אזורי הקוטב. מאפיין ייחודי של בעלי חיים אלה הוא בלוטות הרפש שמתחת לעור המסוגלות לשחרר כמות יוצאת דופן של ריר דרך נקבוביות פני השטח. ריר זה עשוי לאפשר לדג להימלט מאחיזתם של טורפים. ידוע כי האגפיש נכנס לגופות של אורגניזמים מתים או גוססים כדי לטרוף אותם מבפנים.

    תמונה א מראה דג תולעת דמוי תולעת מקובצים בחור בוצי. תמונה ב 'מציגה מנורות ים דמויי עלוקה הנצמדות לדג גדול.
    איור\(\PageIndex{2}\): (א) דגי האוקיינוס השקט הם אוכלי נבלות שחיים על קרקעית האוקיינוס. (ב) מנורות ים טפיליות אלה נצמדות למארח פורל האגם שלהן על ידי יניקה ומשתמשות בלשונם המחוספסות כדי לגזול בשר על מנת להאכיל מדם הפורל. (אשראי א: שינוי עבודה על ידי לינדה סנוק, NOAA/CBNMS; אשראי ב: שינוי עבודה על ידי USGS)

    השלד של דג הדג מורכב מסחוס, הכולל נוטוכורד סחוס, העובר לאורך הגוף, וגולגולת. נוטוכורד זה מספק תמיכה לגוף הדג. למרות שהם קרניאטים, דגי הדג אינם בעלי חוליות, מכיוון שהם אינם מחליפים את הנוטוכורד בעמוד חוליות במהלך ההתפתחות, וכך גם בעלי החוליות.

    הקלייד Petromyzontidae כולל כ-40 מינים של מנורות. למפריס דומים לדגי הדג בגודלם ובצורתם; עם זאת, למפרי יש מארז מוחי וחוליות לא שלמות. למפריס חסרים נספחים ועצמות מזווגים, וכך גם הדגים. כמבוגרים, מנורות מאופיינות בפה מוצץ שיניים דמוי משפך. מינים מסוימים הם טפילים כמבוגרים, מתחברים לנוזלי הגוף של דגים וניזונים מהם (איור \(\PageIndex{2}\) ב). רוב המינים חיים בחופשיות.

    Lampreys חיים בעיקר במים חופיים וטריים ויש להם תפוצה אזורית ממוזגת ברחבי העולם. כל המינים שרצים במים מתוקים. ביצים מופרות חיצונית, והזחלים שונים באופן מובהק מהצורה הבוגרת, ומבלים 3 עד 15 שנים כמזיני השעיה. ברגע שהם מגיעים לבגרות מינית, המבוגרים מתרבים ומתים תוך ימים. למפריי יש נוטוכורד כמבוגרים.

    דגי לסת

    Gnathostomes או "פיות לסת" הם בעלי חוליות בעלי לסתות וכוללים דגים סחוסים וגרמיים כאחד. אחת ההתפתחויות המשמעותיות ביותר באבולוציה המוקדמת של בעלי החוליות הייתה מקור הלסת, שהיא מבנה צירים המחובר לגולגולת המאפשר לבעל חיים לתפוס ולקרוע את מזונו. התפתחות הלסתות אפשרה לגנתוסטומים מוקדמים לנצל משאבי מזון שלא היו זמינים לדגים חסרי לסת.

    הקלאד Chondrichthyes, הדגים הסחוסים, הוא מגוון, המורכב מכרישים (איור \(\PageIndex{3}\) א), קרניים וגלגיליות, יחד עם דגי מסור וכמה עשרות מינים של דגים הנקראים כימרות, או כרישי רפאים. לצ'ונדריכטיס יש סנפירים מזווגים ושלד עשוי סחוס. קלייד זה קם לפני כ -370 מיליון שנה בדבון האמצעי. הם חושבים שהם צאצאים מקבוצה נכחדת שהייתה לה שלד עשוי עצם; לפיכך, השלד הסחוס של צ'ונדריכטיס הוא התפתחות מאוחרת יותר. חלקים של שלד הכריש מתחזקים על ידי גרגירים של סידן פחמתי, אבל זה לא אותו דבר כמו עצם.

    רוב הדגים הסחוסים חיים בבתי גידול ימיים, כאשר כמה מינים חיים במים מתוקים במשך חלק או כל חייהם. רוב הכרישים הם טורפים הניזונים מטרף חי, או בולעים אותו בשלמותו או משתמשים בלסתותיהם ושיניהם כדי לקרוע אותו לחתיכות קטנות יותר. שיני כריש התפתחו ככל הנראה מהקשקשים המשוננים המכסים את עורם. מינים מסוימים של כרישים וקרניים הם מזינים מתלים הניזונים מפלנקטון.

    תמונה א 'מראה כריש עם חוטם רחב. תמונה ב 'מציגה סטינגריי עם גוף ארוך ודק וראש עגול, מונח על הקרקעית החולית
    איור\(\PageIndex{3}\): (א) כריש פטיש זה הוא דוגמה לדג סחוס טורף. (ב) טריגון זה משתלב בקרקעית החולית של קרקעית האוקיינוס כאשר הוא מאכיל או ממתין לטרף. (אשראי א: שינוי עבודה על ידי מסאשי סוגווארה; קרדיט ב: שינוי עבודה על ידי "Sailn1"/פליקר)

    לכרישים יש איברי חישה מפותחים המסייעים להם באיתור טרף, כולל חוש ריח חד וקליטה חשמלית, כאשר האחרון הוא אולי הרגיש ביותר מכל בעל חיים. איברים הנקראים אמפולות לורנציני מאפשרים לכרישים לזהות את השדות האלקטרומגנטיים המיוצרים על ידי כל היצורים החיים, כולל טרפם. קליטה חשמלית נצפתה רק בבעלי חיים מימיים או אמפיביים. לכרישים, יחד עם רוב הדגים, יש גם איבר חוש הנקרא קו לרוחב, המשמש לזיהוי תנועה ורטט במים שמסביב, ותחושה הנחשבת לעתים קרובות הומולוגית ל"שמיעה "אצל בעלי חוליות יבשתיים. הקו הרוחבי נראה כפס כהה יותר העובר לאורך גוף הדג.

    כרישים מתרבים מינית וביצים מופרות באופן פנימי. מרבית המינים הם ovoviviparous, כלומר הביצית המופרית נשמרת בביצית גוף האם, והעובר ניזון מחלמון הביצה. הביצים בוקעות ברחם וצעירים נולדים חיים ומתפקדים במלואם. מינים מסוימים של כרישים הם בעלי ביציות: הם מטילים ביצים הבוקעות מחוץ לגוף האם. עוברים מוגנים על ידי מארז ביצת כריש או "ארנק בתולת ים" שיש לו עקביות של עור. למארז ביצת הכריש יש מחושים שנתקלים באצות ים ומעניקים לכריש שזה עתה נולד כיסוי. כמה מינים של כרישים הם חיים, כלומר הצעירים מתפתחים בגוף האם והיא יולדת חיה.

    קרניים וגלגיליות כוללות יותר מ -500 מינים וקשורות קשר הדוק לכרישים. ניתן להבחין ביניהם מכרישים על ידי גופם השטוח, סנפירי החזה המוגדלים ומתמזגים לראש וחריצי זימים על פני הגחון שלהם (איור \(\PageIndex{3}\) ב). כמו כרישים, קרניים וגלגיליות יש שלד סחוס. רוב המינים הם ימיים וחיים על קרקעית הים, עם תפוצה כמעט עולמית.

    דגים גרמיים

    חברי הקלאד Osteichthyes, או דגים גרמיים, מאופיינים בשלד גרמי. הרוב המכריע של הדגים של ימינו שייכים לקבוצה זו, המורכבת מכ- 30,000 מינים, מה שהופך אותה למעמד החולייתנים הגדול ביותר הקיים כיום.

    כמעט לכל הדגים הגרמיים יש שלד מאובן עם תאי עצם מיוחדים (אוסטאוציטים) המייצרים ומתחזקים מטריצת סידן פוספט. מאפיין זה חזר רק בכמה קבוצות של Osteichthyes, כגון חדקנים ודגי משוט, שיש להם בעיקר שלדים סחוסים. עורם של דגים גרמיים מכוסה לעתים קרובות בקשקשים חופפים, ובלוטות בעור מפרישות ריר המפחית גרירה בעת שחייה ומסייע לדגים בוויסות אוסמו. בדומה לכרישים, לדגים גרמיים יש מערכת קו לרוחב המזהה רעידות במים. שלא כמו כרישים, כמה דגים גרמיים תלויים בראייתם כדי לאתר טרף. דגים גרמיים הם גם יוצאי דופן בהחזקת תאי טעם באזור הראש והגזע של הגוף המאפשרים להם לזהות ריכוזים קטנים במיוחד של מולקולות במים.

    כל הדגים הגרמיים, כמו הדגים הסחוסים, משתמשים בזימים כדי לנשום. מים נשאבים מעל זימים הממוקמים בתאים המכוסים ומאווררים על ידי דש מגן ושרירי הנקרא אופרקולום. בניגוד לכרישים, לדגים הגרמיים יש שלפוחית שחייה, איבר מלא בגז המסייע לשלוט בציפה של הדגים. דגים גרמיים מחולקים עוד יותר לשני קלידים עם חברים חיים: Actinopterygii (דגי סנפיר קרניים) ו סרקופטריגיי (דגי אונה סנפיר).

    דגי סנפיר הקרניים כוללים דגים מוכרים רבים-טונה, בס, פורל וסלמון (איור \(\PageIndex{4}\) א), בין היתר. דגי סנפיר קרניים נקראים על שם צורת הסנפירים שלהם - קורי עור הנתמכים על ידי קוצים גרמיים הנקראים קרניים. לעומת זאת, הסנפירים של דגי סנפיר האונה הם בשרניים ונתמכים על ידי עצם (איור ב). \(\PageIndex{4}\) חברים חיים בדגי סנפיר אונה כוללים את דגי הריאה והקואלקנט הפחות מוכרים.

    האיור משווה סלמון אדום בוהק (א) וקואלקנט כחול (ב), שניהם דומים בצורתם ובעלי סנפירים.
    איור\(\PageIndex{4}\): (א) סלמון הגרביים ו- (ב) coelacanth הם שניהם דגים גרמיים של קלידת Osteichthyes. הקואלקנט, המכונה לפעמים דג סנפיר אונה, נחשב שנכחד בתקופת הקרטיקון המאוחרת לפני 100 מיליון שנה עד שהתגלה בשנת 1938 בין אפריקה למדגסקר. (אשראי א: שינוי עבודה על ידי טימותי קנפ, USFWS; אשראי ב: שינוי עבודה על ידי רובי קאדה)

    דו-חיים

    דו-חיים הם טטרפודים בעלי חוליות. אמפיביה כוללת צפרדעים, סלמנדרות וקיציליאנים. המונח דו-חיים פירושו "חיים כפולים", המהווה התייחסות למטמורפוזה שעוברות צפרדעים רבות מראשן למבוגר ולתערובת של סביבות מימיות ויבשתיות במחזור חייהן. דו-חיים התפתחו בתקופה הדבונית והיו הטטרפודים היבשתיים המוקדמים ביותר.

    כטטרפודים, רוב הדו-חיים מאופיינים בארבע גפיים מפותחות, אם כי למינים מסוימים של סלמנדרות ולכל הקאסיליאנים יש רק גפיים שרידיות. מאפיין חשוב של דו-חיים קיימים הוא עור לח וחדיר, המושג על ידי בלוטות ריר. העור הלח מאפשר חילופי חמצן ופחמן דו חמצני עם הסביבה, תהליך הנקרא נשימה עורית. כל מיני הדו-חיים הבוגרים החיים הם טורפים, ולחלק מהדו-חיים היבשתיים יש לשון דביקה המשמשת ללכידת טרף.

    גיוון דו-חיים

    אמפיביה כוללת כ -6,500 מינים קיימים המאכלסים אזורים טרופיים וממוזגים ברחבי העולם. ניתן לחלק את הדו-חיים לשלושה קלידים: אורודלה ("זנבות"), הסלמנדרות והטריטונים; אנורה ("חסרי זנב"), הצפרדעים והקרפדות; ואפודה ("חסרי רגליים"), הקיציליאנים.

    סלמנדרות חיות (איור \(\PageIndex{5}\) א) כוללות כ -500 מינים, חלקם מימיים, אחרים יבשתיים וחלקם חיים ביבשה רק כמבוגרים. לסלמנדרות בוגרות יש בדרך כלל תוכנית גוף טטרפוד כללית עם ארבע גפיים וזנב. חלק מהסלמנדרות חסרות ריאות, והנשימה מתרחשת דרך העור או הזימים החיצוניים. לחלק מהסלמנדרות היבשתיות יש ריאות פרימיטיביות; לכמה מינים יש גם זימים וגם ריאות.

    תמונה א מראה סלמנדרה שחורה עם כתמים צהובים בהירים. תמונה ב 'מציגה צפרדע גדולה וירוקה בהירה יושבת על ענף.
    איור\(\PageIndex{5}\): (א) לרוב הסלמנדרות יש רגליים וזנב, אך הנשימה משתנה בין המינים. (ב) צפרדע העץ הירוקה האוסטרלית היא טורף לילי שחי בחופות העצים ליד מקור מים. (אשראי א: שינוי עבודה על ידי ולנטינה סטורטי; קרדיט ב: שינוי עבודה על ידי אוון פיקט)

    מושג בפעולה

    צפה בסרטון זה על מין סלמנדרה גדול במיוחד.

    צפרדעים (איור \(\PageIndex{5}\) ב) הן הקבוצה המגוונת ביותר של דו-חיים, עם כ -5,000 מינים החיים בכל היבשות למעט אנטארקטיקה. לצפרדעים יש תוכנית גוף המתמחה יותר מתוכנית גוף הסלמנדרה לתנועה ביבשה. צפרדעים בוגרות משתמשות בגפיים האחוריות שלהן כדי לקפוץ פי כמה מאורך גופן ביבשה. לצפרדעים יש מספר שינויים המאפשרים להם להימנע מטורפים, כולל עור המשמש כהסוואה וכימיקלים הגנתיים רעילים לטורפים המופרשים מבלוטות בעור.

    ביצי צפרדע מופרות חיצונית, מכיוון שהן מונחות בסביבות לחות. צפרדעים מדגימות מגוון התנהגויות הוריות, כאשר מינים מסוימים מפגינים טיפול מועט, למינים הנושאים ביצים וראשנים על רגליהם האחוריות או גבם. מחזור החיים מורכב משני שלבים: שלב הזחל ואחריו מטמורפוזה לשלב בוגר. שלב הזחל של צפרדע, הראשן, הוא לרוב אוכל עשב שמאכיל פילטר. לראשנים יש בדרך כלל זימים, מערכת קו לרוחב, זנבות ארוכי סנפיר, אך ללא גפיים. בסוף שלב הראשן, צפרדעים עוברות מטמורפוזה הדרגתית לצורה הבוגרת. בשלב זה נעלמים הזימים ומערכת הקווים הרוחביים, וארבעה גפיים מתפתחות. הלסתות גדלות ומתאימות להאכלה טורפת, ומערכת העיכול הופכת למעי הקצר האופייני של טורף. גם עור התוף וריאות נושמות אוויר מתפתחות. שינויים אלה במהלך המטמורפוזה מאפשרים לזחלים לנוע ליבשה בשלב הבוגר (איור\(\PageIndex{6}\)).

    סדרה של שלוש תמונות מציגה את המטמורפוזה מ (א) ראשן ל (ב) צפרדע צעירה עם ארבע רגליים וזנב ל (ג) צפרדע בוגרת.
    איור\(\PageIndex{6}\): צפרדע מתחילה בתור (א) ראשן ועוברת מטמורפוזה כדי להפוך (ב) לנוער ולבסוף (ג) למבוגר. (אשראי: שינוי העבודה על ידי בריאן גרטוויק)

    הקיציליאנים כוללים כ- 185 מינים. הם חסרים איברים חיצוניים ודומים לתולעי אדמה ענקיות. הם מאכלסים אדמה ונמצאים בעיקר באזורים הטרופיים של דרום אמריקה, אפריקה ודרום אסיה, שם הם מותאמים לאורח חיים חופר אדמה וכמעט עיוורים. בניגוד לרוב הדו-חיים האחרים שמתרבים במים או בקרבתם, רבייה בבית גידול יבש יותר של אדמה פירושה שהקיציליאנים חייבים לנצל הפריה פנימית, ורוב המינים מולידים צעירים חיים (איור\(\PageIndex{7}\)).

    בתצלום נראה חיה גדולה דמוית תולעת באקווריום. הגוף מפולח, ויש לו פה קטן ועיניים קטנות מאוד.
    איור\(\PageIndex{7}\): לקיציליאנים חסרים גפיים חיצוניות והם מותאמים היטב לאורח חיים חופר אדמה. (אשראי: שינוי העבודה על ידי "Cliff1066"/פליקר)

    זוחלים וציפורים

    מי השפיר - זוחלים, ציפורים ויונקים - נבדלים מדו-חיים על ידי הביצית המותאמת (הקליפה) שלהם ועובר המוגן על ידי ממברנות מי שפיר. האבולוציה של ממברנות מי השפיר גרמה לכך שעוברי מי השפיר יכולים להתפתח בתוך סביבה מימית בתוך הביצה. זה הוביל לתלות פחותה בסביבת מים לפיתוח ואיפשר למי השפיר לפלוש לאזורים יבשים יותר. זה היה שינוי אבולוציוני משמעותי שהבדיל אותם מדו-חיים, שהוגבלו לסביבות לחות בגלל הביצים חסרות הקליפה שלהם. למרות שהקליפות של מיני מי שפיר שונים משתנות באופן משמעותי, כולן מאפשרות החזקת מים. הממברנות של ביצית השפיר אפשרו גם החלפת גזים וסגירת פסולת בתוך המתחם של קליפת ביצה. קליפות ביצי הציפורים מורכבות מסידן פחמתי והן קשות ושבירות, אך בעלות נקבוביות להחלפת גז ומים. קליפות ביצי הזוחלים עוריות וגמישות יותר. רוב היונקים אינם מטילים ביצים; עם זאת, אפילו עם הריון פנימי, ממברנות מי השפיר עדיין קיימות.

    בעבר, החלוקה הנפוצה ביותר של מי שפיר הייתה למחלקות ממליה, זוחלים ואבס. ציפורים הן צאצאים, לעומת זאת, מדינוזאורים, ולכן התוכנית הקלאסית הזו מביאה לקבוצות שאינן קלידים אמיתיים. נדון בציפורים כקבוצה הנבדלת מזוחלים מתוך הבנה שהדבר אינו משקף את ההיסטוריה האבולוציונית.

    זוחלים

    זוחלים הם טטרפודים. זוחלים חסרי גפיים - נחשים - עשויים להיות בעלי גפיים שרידיות, וכמו ציליאנים, הם מסווגים כטטרפודים מכיוון שהם צאצאים מאבות קדמונים בעלי ארבע גפיים. זוחלים מטילים ביצים מופגזות על היבשה. אפילו זוחלים מימיים, כמו צבי ים, חוזרים לארץ להטיל ביצים. בדרך כלל הם מתרבים מינית עם הפריה פנימית. מינים מסוימים מציגים ovoviviparity, כאשר הביצים נשארות בגוף האם עד שהן מוכנות לבקוע. מינים אחרים הם viviparous, כאשר הצאצאים נולדים בחיים.

    אחת ההתאמות המרכזיות שאפשרו לזוחלים לחיות ביבשה הייתה התפתחות עורם הקשקשי, המכיל את החלבון קרטין ושומנים שעווה, שמנעו אובדן מים מהעור. העור הסתום הזה אומר שזוחלים אינם יכולים להשתמש בעורם לנשימה, כמו דו-חיים, ולכן כולם חייבים לנשום עם הריאות. בנוסף, זוחלים חוסכים במי גוף יקרי ערך על ידי הפרשת חנקן בצורה של משחת חומצת שתן. מאפיינים אלה, יחד עם ביצית מי השפיר המופגזת, היו הסיבות העיקריות לכך שזוחלים הצליחו כל כך ליישב מגוון בתי גידול יבשתיים הרחק מהמים.

    זוחלים הם אקטותרמים, כלומר בעלי חיים שמקורם העיקרי בחום הגוף מגיע מהסביבה. תמרונים התנהגותיים, כמו להתחמם כדי לחמם את עצמם, או לחפש צל או מחילות להתקרר, עוזרים להם לווסת את חום גופם,

    Class Reptilia כולל מינים מגוונים המסווגים לארבעה קלידים חיים. אלה הם קרוקודיליה, ספנודונטיה, סקוואמטה וטסטודינים.

    הקרוקודיליה ("לטאה קטנה") קמה לפני כ -84 מיליון שנה, ומינים חיים כוללים תנינים, תנינים וקיימנים. תנינים (איור \(\PageIndex{8}\) א) חיים בכל האזורים הטרופיים של אפריקה, דרום אמריקה, דרום מזרח ארצות הברית, אסיה ואוסטרליה. הם נמצאים בבתי גידול של מים מתוקים, כמו נהרות ואגמים, ומבלים את רוב זמנם במים. מינים מסוימים מסוגלים לנוע ביבשה בגלל תנוחתם הזקופה למחצה.

    תמונה א מראה תנין יושב בבוץ. תמונה ב 'מציגה לטאה ירוקה עם זנבה מסולסל כמו קליפת חילזון. לטאה שתי קרניים ותואמות את עלי הצמח עליו הוא יושב. תמונה ג מראה נחש עם רצועות כתומות ושחורות ופסים לבנים. תמונה ד 'מראה צב גדול מאוד.
    איור\(\PageIndex{8}\): (א) תנינים, כמו התנין הסיאמי הזה, מספקים טיפול הורי לצאצאיהם. (ב) הזיקית של ג'קסון זו משתלבת עם סביבתה. (ג) נחש הבירית שייך לסוג Thamnophis, סוג הזוחלים הנפוץ ביותר בצפון אמריקה. (ד) הצב הדרבן האפריקאי חי בקצה הדרומי של מדבר סהרה. זהו הצב השלישי בגודלו בעולם. (אשראי א: שינוי עבודה על ידי Keshav Mukund Kandhadai; אשראי ג: שינוי עבודה על ידי סטיב Jurvetson; קרדיט ד: שינוי עבודה על ידי ג'ים בואן)

    הספנודונטיה ("שן טריז") קמה בעידן המזוזואיק וכוללת רק סוג חי אחד, טואטרה, עם שני מינים שנמצאים בניו זילנד. ישנם מינים מאובנים רבים המשתרעים עוד לתקופה הטריאסית (לפני 250—200 מיליון שנה). למרות שהטואטרות דומות לטאות, הן נבדלות מבחינה אנטומית וחולקות מאפיינים המצויים בציפורים ובצבים.

    סקוואמטה ("קשקשת") התעוררה בסוף הפרמיאן; מינים חיים כוללים לטאות ונחשים, שהם מצעד הזוחלים הגדול ביותר הקיים (איור ב). \(\PageIndex{8}\) לטאות שונות מנחשים בכך שיש להן ארבע גפיים, עפעפיים ואוזניים חיצוניות, חסרות נחשים. מיני לטאות נעים בגודלם בין זיקיות ושממיות שאורכן כמה סנטימטרים ועד דרקון הקומודו שאורכו כ -3 מטרים.

    סבורים כי נחשים ירדו מלטאות חופרות או מלטאות מימיות לפני למעלה מ-100 מיליון שנה (איור \(\PageIndex{8}\) ג). נחשים כוללים כ -3,000 מינים ונמצאים בכל יבשת למעט אנטארקטיקה. גודלם נע בין נחשי חוט באורך 10 ס"מ ועד פיתונים ואנקונדות באורך 7.5 מטר. כל הנחשים טורפים ואוכלים חיות קטנות, ציפורים, ביצים, דגים וחרקים.

    צבים הם חברים בקלייד טסטודינים ("בעל קליפה") (איור ד). \(\PageIndex{8}\) הצבים מאופיינים בקליפה גרמית או סחוסית, המורכבת מהשריון בגב והפלסטרון על משטח הגחון, המתפתח מהצלעות. צבים קמו לפני כ -200 מיליון שנה, וקדמו לתנינים, לטאות ונחשים. צבים מטילים ביצים על היבשה, אם כי מינים רבים חיים במים או בקרבתם. הצבים נעים בגודלם בין צב הפדלופר המנומר בגובה 8 סנטימטרים (3.1 אינץ ') ועד צב הים האחורי בגובה 200 סנטימטרים (מעל 6 רגל). המונח "צב" משמש לעתים לתיאור רק אותם מינים של טסטודינים החיים בים, כאשר המונחים "צב" ו"טרפין "משמשים להתייחס למינים החיים ביבשה ובמים מתוקים, בהתאמה.

    ציפורים

    הנתונים מצביעים כעת על כך שציפורים שייכות לקלייד הזוחלים, אך הן מציגות מספר התאמות ייחודיות המייחדות אותן. בניגוד לזוחלים, ציפורים הן אנדותרמיות, כלומר הן מייצרות חום גוף משלהן באמצעות תהליכים מטבוליים. המאפיין המובהק ביותר של ציפורים הוא נוצותיהם, שהן קשקשי זוחלים שהשתנו. לציפורים יש כמה סוגים שונים של נוצות המתמחות לתפקודים ספציפיים, כמו נוצות מתאר המייעלות את החלק החיצוני של הציפור ונוצות פוך מובנות באופן רופף המבודדות (איור \(\PageIndex{9}\) א).

    נוצות לא רק אפשרו לציפורים המוקדמות ביותר לגלוש, ובסופו של דבר לעסוק בטיסה מתנפנפת, אלא הן בודדו את גוף הציפור, וסייעו בשמירה על האנדותרמיה, אפילו בטמפרטורות קרירות יותר. הפעלת חיה מעופפת דורשת חסכון בכמות המשקל הנישאת. ככל שמשקל הגוף עולה, תפוקת השרירים והעלות האנרגטית הנדרשת לטיסה עולים. ציפורים ביצעו מספר שינויים להפחתת משקל הגוף, כולל עצמות חלולות או פנאומטיות (איור \(\PageIndex{9}\) ב) עם חללי אוויר שעשויים להיות מחוברים לשקי אוויר ותמוכות מקושרות בתוך עצמותיהן כדי לספק חיזוק מבני. חלקים משלד החוליות ומוח המוח מתמזגים כדי להגביר את כוחו תוך הבהרת משקלו. לרוב מיני הציפורים יש רק שחלה אחת ולא שתיים, ולאף ציפור חיה אין שיניים בלסת, מה שמפחית עוד יותר את מסת הגוף.

    איור א מציג כנף ציפור, שיש לה שני חלקים של נוצות מעוף, הנוצות הראשוניות הארוכות לכיוון קצה הכנף והנוצות המשניות קרובות יותר לגוף. איור ב 'מראה עצם חלולה עם תומכים מבניים המספקים חיזוק.
    איור\(\PageIndex{9}\): (א) נוצות ראשוניות ממוקמות בקצה הכנף ומספקות דחף; נוצות משניות ממוקמות קרוב לגוף ומספקות הרמה. (ב) לציפורים רבות יש עצמות פנאומטיות חלולות, המקלות על הטיסה.

    לציפורים יש מערכת של שקי אוויר המסתעפים מדרכי הנשימה הראשוניות שלהם המסיטים את נתיב האוויר כך שהוא עובר באופן חד כיווני דרך הריאה, הן במהלך ההשראה והן בתפוגה. בניגוד לריאות יונקים בהן אוויר זורם לשני כיוונים כשהוא נושם פנימה והחוצה, אוויר זורם ברציפות דרך ריאת הציפור כדי לספק מערכת יעילה יותר של חילופי גזים.

    יונקים

    יונקים הם בעלי חוליות שיש להם שיער ובלוטות חלב המשמשות לספק תזונה לצעירים שלהם. מאפיינים מסוימים של הלסת, השלד, העור והאנטומיה הפנימית ייחודיים גם ליונקים. נוכחות שיער היא אחד המאפיינים המרכזיים של יונק. למרות שהוא אינו נרחב במיוחד בקבוצות מסוימות, כמו לווייתנים, לשיער יש תפקידים חשובים רבים עבור יונקים. יונקים הם אנדותרמיים, והשיער מספק בידוד על ידי לכידת שכבת אוויר קרוב לגוף כדי לשמור על חום מטבולי. שיער משמש גם כמנגנון חושי באמצעות שערות ייעודיות הנקראות vibrissae, הידועות יותר בשם שפם. אלה נצמדים לעצבים המעבירים מידע מגע, שימושי במיוחד ליונקים ליליים או חופרים. שיער יכול גם לספק צבע מגן.

    עור יונקים כולל בלוטות הפרשה עם פונקציות שונות. בלוטות החלב מייצרות תערובת שומנים הנקראת סבום המופרשת על השיער והעור לצורך עמידות במים ושימון. בלוטות החלב ממוקמות על פני רוב הגוף. בלוטות סודוריות מייצרות זיעה וריח, המתפקדים בוויסות תרמי ותקשורת, בהתאמה. בלוטות החלב מייצרות חלב המשמש להאכלת תינוקות. בעוד שלמונוטרמים ואותריאנים זכרים יש בלוטות חלב, חיות כיס זכריות אינן.

    למערכת השלד של היונקים יש מאפיינים ייחודיים המבדילים אותם מחולייתנים אחרים. לרוב היונקים יש שיני הטרודונט, כלומר יש להם סוגים וצורות שונות של שיניים המאפשרות להם להאכיל מסוגים שונים של מזונות. סוגים שונים של שיניים אלה כוללים את החותכות, הכלבים, הקדם-טוחנות והטוחנות. שני הסוגים הראשונים מיועדים לחיתוך וקריעה, ואילו שני הסוגים האחרונים מיועדים לריסוק וטחינה. לקבוצות שונות יש פרופורציות שונות מכל סוג, תלוי בתזונה שלהן. רוב היונקים הם גם דיפיודונטים, כלומר יש להם שתי קבוצות שיניים במהלך חייהם: שיניים נשירות או "תינוקות" ושיניים קבועות. אצל בעלי חוליות אחרים ניתן להחליף את השיניים לאורך כל החיים.

    יונקים מודרניים מחולקים לשלוש קבוצות רחבות: מונוטרמים, חיות כיס ואוטריאנים (או יונקים שליה). האותרים, או יונקי השליה, וחיות הכיס ביחד נקראים יונקים תריאניים, ואילו מונוטרמים נקראים מטארים.

    ישנם שלושה מינים חיים של מונוטרמים: הפלטיפוס ושני מינים של אכידנות, או נמלים קוצניות (איור). \(\PageIndex{10}\) הפלטיפוס ומין אחד של אכידנה נמצאים באוסטרליה, ואילו המינים האחרים של אכידנה נמצאים בגינאה החדשה. מונוטרמים ייחודיים בקרב יונקים, מכיוון שהם מטילים ביצי עור, הדומות לאלה של זוחלים, במקום ללדת צעירים חיים. עם זאת, הביציות נשמרות בתוך מערכת הרבייה של האם עד שהן כמעט מוכנות לבקיעה. ברגע שהצעירים בוקעים, הנקבה מתחילה להפריש חלב מהנקבוביות ברכס של רקמת חלב לאורך הצד הגחון של גופה. כמו יונקים אחרים, מונוטרמים הם אנדותרמיים אך מווסתים את טמפרטורות הגוף מעט נמוכות יותר (90° F, 32° C) מאשר יונקים שליה (98° F, 37° C). בדומה לזוחלים, למונוטרמים יש פתח אחורי אחד למוצרי שתן, צואה ורבייה, ולא שלושה פתחים נפרדים כמו שיש ליונקים שליה. מונוטרמים למבוגרים חסרים שיניים.

    האיור משמאל מציג שני פלטיפוס קצר שיער עם כפות רגליים, זנבות שטוחים וחוטם שטוח. בתצלום מימין נראה אכידנה עם חוטם בשרני ארוך וגוף מכוסה בשיער גס וקוצים.
    איור\(\PageIndex{10}\): הפלטיפוס (משמאל), מונוטרמה, בעל מקור עור ומטיל ביצים במקום ללדת צעירים חיים. אכידנה, מונוטרמה נוספת, מוצגת בתמונה הנכונה. (אשראי "echidna": שינוי העבודה על ידי בארי תומאס)

    חיות כיס נמצאות בעיקר באוסטרליה ובאיים הסמוכים, אם כי כ -100 מינים של אופוסומים וכמה מינים משתי משפחות אחרות נמצאים ביבשת אמריקה. חיות הכיס האוסטרליות מונה למעלה מ -230 מינים וכוללות את הקנגורו, הקואלה, הבנדיקוט והשטן הטסמני (איור). \(\PageIndex{11}\) לרוב מיני חיות הכיס יש שקיק בו הצעירים מתגוררים לאחר הלידה, מקבלים חלב וממשיכים להתפתח. לפני הלידה, לבעלי כיס יש קשר שליה פחות מורכב, והצעירים נולדים הרבה פחות מפותחים מאשר אצל יונקים שליה.

    האיור מראה חיה הדומה לדוב קטן השוכב בעשב.
    איור\(\PageIndex{11}\): השטן הטסמני הוא אחד מכמה חיות כיס ילידי אוסטרליה. (קרדיט: וויין מקלין)

    האתרים הם הנפוצים ביותר מבין היונקים, המתרחשים ברחבי העולם. ישנן מספר קבוצות של אותרים, כולל Insectivora, אוכלי החרקים; עדנטטה, נמלים חסרות השיניים; רודנטיה, המכרסמים; Chiroptera, העטלפים; Cetacea, היונקים הימיים כולל לווייתנים; קרניבורה, יונקים טורפים כולל כלבים, חתולים ודובים; ופרימטים, הכוללים בני אדם. יונקים אותריים נקראים לפעמים יונקים שליה, מכיוון שלכל המינים יש שליה מורכבת המחברת עובר לאם, ומאפשרת חילופי גזים, נוזלים, פסולת וחומרים מזינים. בעוד שיונקים אחרים עשויים להחזיק שליה פחות מורכבת או שיש להם שליה לזמן קצר, לכל האותרים יש שליה מורכבת במהלך ההיריון.

    פרימטים

    סדר פרימטים ממעמד יונקים כולל למורים, טרסרים, קופים והקופים, הכוללים בני אדם. פרימטים לא אנושיים חיים בעיקר באזורים טרופיים או סובטרופיים של דרום אמריקה, אפריקה ואסיה. גודלם נע בין למור העכבר ב -30 גרם (1 אונקיה) לגורילת ההרים ב -200 קילוגרם (441 פאונד). המאפיינים והאבולוציה של הפרימטים מעניינים אותנו במיוחד מכיוון שהם מאפשרים לנו להבין את האבולוציה של המין שלנו.

    לכל מיני הפרימטים יש התאמות לטיפוס על עצים, מכיוון שכולם צאצאים מתושבי העצים, אם כי לא כל המינים הם עצים. מורשת עצים זו של פרימטים הביאה לידיים ורגליים המותאמות לברכה, או לטפס ולהתנדנד בין עצים. התאמות אלה כוללות, בין היתר, 1) מפרק כתף מסתובב, 2) בוהן גדולה המופרדת באופן נרחב מהאצבעות והאגודלים האחרים המופרדים באופן נרחב מהאצבעות (למעט בני אדם), המאפשרות אחיזה בענפים, ו -3) ראייה סטריאוסקופית, שני שדות ראייה חופפים, המאפשרת את תפיסת העומק הדרושה לאמוד מרחק. מאפיינים נוספים של פרימטים הם מוח גדול יותר מאלו של יונקים רבים אחרים, טפרים ששונו לציפורניים שטוחות, בדרך כלל רק צאצא אחד להריון, ומגמה להחזיק את הגוף זקוף.

    סדר פרימטים מחולק לשתי קבוצות: פרוסימיאנים ואנתרופואידים. הפרוסימאים כוללים את תינוקות השיח של אפריקה, הלמורים של מדגסקר, ואת הלוריסים, הפוטו והטרסרים של דרום מזרח אסיה. אנתרופואידים כוללים קופים, קופים פחותים וקופים גדולים (איור\(\PageIndex{12}\)). באופן כללי, פרוזימאים נוטים להיות ליליים, קטנים יותר בגודלם מאנתרופואידים, ובעלי מוח קטן יחסית לאנתרופואידים.

    שבע תמונות של פרימטים כוללות (א) שני למורים על ענף עץ; (ב) קוף מיילל; (ג) שני גיבונים עם זרועות ארוכות אוחזות בחבל מעל ראשיהם; (ד) שימפנזה; (ה) בונובו; (ו) גורילה, ו (ז) אורנגאוטן.
    איור\(\PageIndex{12}\): ניתן לחלק פרימטים לפרוזימיאנים, כגון (א) למור ואנתרופואידים. אנתרופואידים כוללים קופים, כגון (ב) קוף המיילל; קופים פחותים, כגון (ג) גיבון; וקופים גדולים, כגון (ד) שימפנזה, (ה) בונובו, (ו) גורילה ו- (ז) אורנגאוטן. (אשראי א: שינוי עבודה על ידי פרנק ואסן; אשראי ב: שינוי עבודה על ידי צ'אבי טלדה; אשראי ד: שינוי עבודה על ידי אהרון לוגן; אשראי ה: שינוי עבודה על ידי טרישה שירס; אשראי ו: שינוי עבודה על ידי דייב פרופר; אשראי ז: שינוי עבודה על ידי ג'ולי לנגפורד)

    סיכום המדור

    החולייתנים המוקדמים ביותר שהתפצלו מהקורדיטים חסרי החוליות היו הדגים חסרי הלסת. דגי האג הם אוכלי נבלות דמויי צלופח הניזונים מחסרי חוליות מתים ודגים אחרים. למפריי מאופיינים בפה מוצץ דמוי משפך, וחלק מהמינים טפילים על דגים אחרים. Gnathostomes כוללים את דגי הלסת (דגים סחוסים וגרמיים) כמו גם את כל שאר הטטרפודים. דגים סחוסים כוללים כרישים, קרניים, גלגיליות וכרישי רפאים. ניתן לחלק עוד יותר דגים גרמיים לדגים בעלי סנפיר קרן וסנפיר אונה.

    כטטרפודים, רוב הדו-חיים מאופיינים בארבע גפיים מפותחות, אם כי כמה מינים של סלמנדרות וכל הקאסיליאנים הם חסרי גפיים. לדו-חיים יש עור לח וחדיר המשמש לנשימה עורית. ניתן לחלק את הדו-חיים לשלושה מצעדים: סלמנדרות (אורודלה), צפרדעים (אנורה) וקיציליאנים (אפודה). מחזור החיים של דו-חיים מורכב משני שלבים נפרדים: שלב הזחל והמטמורפוזה לשלב בוגר.

    מי השפיר נבדלים מדו-חיים על ידי נוכחות של ביצה מותאמת יבשתית המוגנת על ידי ממברנות מי שפיר. מי השפיר כוללים זוחלים, ציפורים ויונקים. הסתגלות מרכזית שאפשרה לזוחלים לחיות ביבשה הייתה התפתחות עור קשקשי. הזוחלים כוללים ארבעה קלידים חיים: קרוקודיליה (תנינים ותנינים), ספנודונטיה (טואטרות), סקוואמטה (לטאות ונחשים) וטסטודינים (צבים).

    ציפורים הן מי שפיר אנדותרמיים. נוצות משמשות כבידוד ומאפשרות טיסה. לציפורים יש עצמות פנאומטיות חלולות ולא מלאות רקמות. זרימת האוויר דרך ריאות הציפורים נעה בכיוון אחד. ציפורים התפתחו מדינוזאורים.

    ליונקים יש שיער ובלוטות חלב. עור יונקים כולל בלוטות הפרשה שונות. יונקים הם אנדותרמיים, כמו ציפורים. ישנן שלוש קבוצות של יונקים החיים כיום: מונוטרמים, חיות כיס ואותרים. מונוטרמים ייחודיים בקרב יונקים כשהם מטילים ביצים, במקום ללדת צעירים חיים. ליונקים אותריים יש שליה מורכבת.

    ישנם 16 סדרים (חיים) קיימים של יונקים אותריים. בני אדם קשורים באופן הדוק ביותר לפרימטים, שלכולם יש התאמות לטיפוס על עצים, אם כי לא כל המינים הם עצים. מאפיינים נוספים של פרימטים הם מוח גדול יותר מאלו של יונקים אחרים, טפרים ששונו לציפורניים שטוחות, ובדרך כלל צעיר אחד להריון, ראייה סטריאוסקופית ומגמה להחזיק את הגוף זקוף. הפרימטים מחולקים לשתי קבוצות: פרוסימיאנים ואנתרופואידים.

    רשימת מילים

    אקטינופטריגי
    דגי סנפיר קרן
    מי שפיר
    מצעד של בעלי חיים שיש לו ביצית מי שפיר; כולל זוחלים (כולל ציפורים) ויונקים
    אמפיביה
    צפרדעים, סלמנדרות וקיציליאנים
    אמפולה של לורנציני
    איבר חושי המאפשר לכרישים לזהות שדות אלקטרומגנטיים המיוצרים על ידי יצורים חיים
    אנתרופואידים
    מצעד המורכב מקופים, קופים ובני אדם
    אנורה
    צפרדעים
    אפודה
    caecilians
    ברכייציה
    מתנדנד בין עצים
    קיציליאני
    דו-חיים חסר רגליים השייך לקלייד אפודה
    צ'ונדריכטיס
    דגי לסת עם סנפירים מזווגים ושלד עשוי סחוס
    גולגולת
    מצעד מוצע של אקורדים הכולל את כל הקבוצות למעט הטוניקות והלנצ'לטים
    קרוקודיליה
    תנינים ותנינים
    נשימה עורית
    חילופי גז דרך העור
    דיפיודונט
    מתייחס להחזקת שתי קבוצות שיניים במהלך החיים
    נוצה למטה
    נוצה המתמחה לבידוד
    יונק אותרי
    יונק עם שליה מורכבת, המחברת עובר לאם; נקרא לפעמים יונקים שליה
    צפרדע
    דו-חיים נטול זנב השייך לקלייד אנורה
    גנתוסטום
    דג הלסתות
    דג הגפיש
    דג חסר לסת דמוי צלופח שחי על קרקעית האוקיינוס והוא נבלות
    שיני הטרודונט
    סוגים שונים של שיניים ששונו על ידי מטרות שונות
    למפרי
    דג חסר לסת המאופיין בפה מוצץ שיניים, דמוי משפך
    קו רוחבי
    איבר החישה העובר לאורך גוף הדג, המשמש לזיהוי רטט במים
    יונק
    אחת מקבוצות החולייתנים האנדותרמיים שיש להם שיער ובלוטות חלב
    בלוטת החלב
    אצל יונקים נקבות, בלוטה המייצרת חלב לתינוקות
    חיית כיס
    אחת מקבוצות היונקים הכוללת את הקנגורו, הקואלה, הבנדיקוט, השטן הטסמני ועוד כמה מינים; צעירים מתפתחים בתוך כיס
    מונוטרמה
    יונק מטיל ביצים
    מיקסיני
    דגי הדג
    אוסטיכתיס
    דגים גרמיים
    אוסטרקודרם
    אחד הדגים המוקדמים ביותר ללא לסת המכוסים בעצמות
    פטרומיזונטידה
    מצעד המנורות
    עצם פנאומטית
    עצם מלאה באוויר
    פרימטים
    כולל למורים, טרסרים, קופים, קופים ובני אדם
    פרוזימאים
    קבוצה של פרימטים הכוללת תינוקות שיחים של אפריקה, למורים של מדגסקר ולוריסים, פוטוס וטרסייר של דרום מזרח אסיה
    סלמנדרה
    דו-חיים זנב השייך לקלייד אורודלה
    סרקופטריגי
    דגים עם סנפיר אונה
    בלוטת החלב
    אצל יונקים, בלוטת עור המייצרת תערובת שומנים הנקראת סבום
    ספנודונטיה
    מצעד הזוחלים הכולל את הטואטרות
    סקוואמטה
    מצעד הזוחלים של לטאות ונחשים
    ראייה סטריאוסקופית
    שני שדות ראייה חופפים מהעיניים המייצרים תפיסת עומק
    בלוטת סודוריפרוס
    בלוטה ביונקים המייצרת מולקולות זיעה וריח
    שלפוחית השתן לשחות
    בדגים, איבר מלא גז המסייע לשלוט על הציפה של הדג
    ראשן
    שלב הזחל של צפרדע
    טסטודינים
    צבים
    אורודלה
    סלמנדרות

    תורמים וייחוסים