27.2: Makala Kutumika Kuainisha Wanyama

Ujuzi wa Kuendeleza

• Eleza tofauti katika mipango ya mwili wa wanyama inayounga mkono uainishaji wa wanyama wa msingi
• Kulinganisha na kulinganisha maendeleo ya embryonic ya protostomes na deuterostomes

Wanasayansi wameanzisha mpango wa uainishaji ambao huweka wanachama wote wa ufalme wa wanyama, ingawa kuna tofauti na “sheria” nyingi zinazosimamia uainishaji wa wanyama (Kielelezo\(\PageIndex{1}\)). Wanyama kimsingi huainishwa kulingana na sifa za kimaumbile na maendeleo, kama vile mpango wa mwili. Moja ya vipengele maarufu zaidi vya mpango wa mwili wa wanyama wa kweli ni kwamba wao ni morphologically symmetrical. Hii ina maana kwamba usambazaji wao wa sehemu za mwili ni uwiano pamoja na mhimili. Tabia za ziada ni pamoja na idadi ya tabaka za tishu zilizoundwa wakati wa maendeleo, kuwepo au kutokuwepo kwa cavity ya ndani ya mwili, na sifa nyingine za maendeleo ya kiinitete, kama vile asili ya kinywa na anus.

Sanaa Connection

Kielelezo\(\PageIndex{1}\): Mti wa wanyama wa phylogenetic unategemea ushahidi wa maumbile, kisukuku, na maumbile.

Ni ipi kati ya kauli zifuatazo ni uongo?

1. Eumetazoans wana tishu maalumu na parazoans hawana.
2. Lophotrochozoa na Ecdysozoa wote ni Bilataria.
3. Acoela na Cnidaria wote wana ulinganifu wa radial.
4. Arthropods ni karibu zaidi kuhusiana na nematodes kuliko wao ni kwa anelids.

Tabia ya wanyama Kulingana na ulinganifu wa Mwili

Katika ngazi ya msingi sana ya uainishaji, wanyama wa kweli wanaweza kugawanywa kwa kiasi kikubwa katika makundi matatu kulingana na aina ya ulinganifu wa mpango wao wa mwili: radially symmetrical, bilaterally symmetrical, na asymmetrical. Asymmetry ni kipengele cha pekee cha Parazoa (Kielelezo\(\PageIndex{2}\)). Vikundi vichache tu vya wanyama huonyesha ulinganifu wa radial. Aina zote za ulinganifu zinafaa ili kukidhi mahitaji ya kipekee ya maisha ya mnyama fulani.

Ulinganifu wa radial ni mpangilio wa sehemu za mwili karibu na mhimili wa kati, kama inavyoonekana katika kioo cha kunywa au pie. Inasababisha wanyama kuwa na nyuso za juu na chini lakini hakuna pande za kushoto na kulia, au mbele au nyuma. Nusu mbili za mnyama mwenye ulinganifu wa radially zinaweza kuelezewa kama upande wenye mdomo au “upande wa mdomo,” na upande usio na mdomo (“upande wa aborali”). Aina hii ya ulinganifu inaashiria mipango ya mwili ya wanyama katika phyla Ctenophora na Cnidaria, ikiwa ni pamoja na jellyfish na anemones ya bahari ya watu wazima (Kielelezo 27.2.2). Ulinganifu wa radial huwapa viumbe hawa wa baharini (ambao wanaweza kuwa wanao kaa tu au wenye uwezo wa kusonga polepole au yaliyo) ili kupata mazingira sawa kutoka pande zote.

Kielelezo\(\PageIndex{2}\): (a) sifongo ni asymmetrical. (b) jellyfish na (c) anemone ni radially symmetrical, na (d) kipepeo ni bilaterally symmetrical. (mikopo a: mabadiliko ya kazi na Andrew Turner; mikopo b: mabadiliko ya kazi na Robert Freiburger; mikopo c: mabadiliko ya kazi na Samuel Chow; mikopo d: mabadiliko ya kazi na Cory Zanker)

Uwiano wa nchi mbili unahusisha mgawanyiko wa mnyama kupitia ndege ya sagittal, na kusababisha picha mbili za kioo, nusu ya kulia na ya kushoto, kama vile ya kipepeo (Kielelezo\(\PageIndex{2}\)), kaa, au mwili wa binadamu. Wanyama wenye ulinganifu wa nchi mbili wana “kichwa” na “mkia” (anterior vs posterior), mbele na nyuma (uti wa mgongo dhidi ya tumbo), na pande za kulia na za kushoto (Kielelezo\(\PageIndex{3}\)). Wanyama wote wa kweli isipokuwa wale wenye ulinganifu wa radial ni bilaterally symmetrical. Mageuzi ya ulinganifu wa nchi mbili ambayo iliruhusu kuundwa kwa anterior na posterior (kichwa na mkia) mwisho kukuzwa jambo linaloitwa cephalization, ambayo inahusu ukusanyaji wa mfumo wa neva ulioandaliwa katika mwisho wa anterior ya mnyama. Tofauti na ulinganifu wa radial, ambayo inafaa zaidi kwa maisha ya stationary au mdogo wa mwendo, ulinganifu wa nchi mbili inaruhusu mwendo mkali na uongozi. Katika suala la mabadiliko, aina hii rahisi ya ulinganifu ilikuza uhamaji wa kazi na kuongezeka kwa kisasa cha mahusiano ya kutafuta rasilimali na mawindo.

Kielelezo\(\PageIndex{3}\): Mwili wa binadamu wa bilaterally ulinganifu unaweza kugawanywa katika ndege.

Wanyama katika phylum Echinodermata (kama vile nyota za bahari, dola za mchanga, na urchins za bahari) huonyesha ulinganifu wa radial kama watu wazima, lakini hatua zao za mabuu zinaonyesha ulinganifu wa nchi mbili. Hii inaitwa ulinganifu wa radial ya sekondari. Wanaaminika kuwa wamebadilika kutoka kwa wanyama wa bilaterally symmetrical; hivyo, wao ni classified kama bilaterally symmetrical.

Unganisha na Kujifunza

Tazama video hii ili uone mchoro wa haraka wa aina tofauti za ulinganifu wa mwili.

Tabia ya wanyama Kulingana na Makala ya Maendeleo ya Embriological

Aina nyingi za wanyama hupata kujitenga kwa tishu katika tabaka za virusi wakati wa maendeleo ya embryonic. Kumbuka kwamba tabaka hizi za virusi hutengenezwa wakati wa gastrulation, na kwamba zinatanguliwa kuendeleza ndani ya tishu na viungo vya wanyama maalumu. Wanyama huendeleza tabaka mbili au tatu za vijidudu vya embryonic (Kielelezo\(\PageIndex{4}\)). Wanyama ambao huonyesha ulinganifu wa radial huendeleza tabaka mbili za virusi, safu ya ndani (endoderm) na safu ya nje (ectoderm). Wanyama hawa huitwa diploblasts. Diploblasts zina safu isiyo ya kuishi kati ya endoderm na ectoderm. Wanyama ngumu zaidi (wale walio na ulinganifu wa nchi mbili) huendeleza tabaka tatu za tishu: safu ya ndani (endoderm), safu ya nje (ectoderm), na safu ya kati (mesoderm). Wanyama wenye tabaka tatu za tishu huitwa triploblasts.

Sanaa Connection

Kielelezo\(\PageIndex{4}\): Wakati wa embryogenesis, diploblasts huendeleza tabaka mbili za kijidudu za embryonic: ectoderm na endoderm. Triploblasts kuendeleza safu ya tatu-mesoderm-kati endoderm na ectoderm.

Ni ipi kati ya kauli zifuatazo kuhusu diploblasts na triploblasts ni uongo?

1. Wanyama ambao huonyesha ulinganifu wa radial ni diploblasts.
2. Wanyama wanaoonyesha ulinganifu wa nchi mbili ni triploblasts.
3. Endoderm inatoa kupanda kwa bitana ya njia ya utumbo na njia ya kupumua.
4. Mesoderm hutoa mfumo mkuu wa neva.

Kila moja ya tabaka tatu za virusi hupangwa ili kuinua tishu na viungo fulani vya mwili. Endoderm inatoa kupanda kwa bitana ya njia ya utumbo (ikiwa ni pamoja tumbo, matumbo, ini, na kongosho), pamoja na bitana ya trachea, bronchi, na mapafu ya njia ya upumuaji, pamoja na miundo mingine michache. Ectoderm inakua ndani ya kifuniko cha nje cha epithelial cha uso wa mwili, mfumo mkuu wa neva, na miundo mingine michache. Mesoderm ni safu ya tatu ya virusi; huunda kati ya endoderm na ectoderm katika triploblasts. Safu hii ya kijidudu hutoa tishu zote za misuli (ikiwa ni pamoja na tishu za moyo na misuli ya matumbo), tishu zinazojumuisha kama mifupa na seli za damu, na viungo vingine vingi vya visceral kama vile figo na wengu.

Uwepo au Ukosefu wa Coelom

Ugawaji zaidi wa wanyama wenye tabaka tatu za kijidudu (triploblasts) husababisha kutenganishwa kwa wanyama ambao wanaweza kuendeleza cavity ya ndani ya mwili inayotokana na mesoderm, inayoitwa coelom, na wale ambao hawana. Hii epithelial kiini coelomic cavity inawakilisha nafasi, kwa kawaida kujazwa na maji, ambayo iko kati ya viungo vya visceral na ukuta wa mwili. Ni nyumba ya viungo vingi kama vile mfumo wa utumbo, figo, viungo vya uzazi, na moyo, na ina mfumo wa mzunguko. Katika wanyama wengine, kama vile mamalia, sehemu ya coelom inayoitwa cavity pleural hutoa nafasi kwa mapafu kupanua wakati wa kupumua. Mageuzi ya coelom yanahusishwa na faida nyingi za kazi. Kimsingi, coelom hutoa kunyonya na mshtuko wa mshtuko kwa mifumo kuu ya chombo. Viungo vilivyowekwa ndani ya baridi vinaweza kukua na kuhamia kwa uhuru, ambayo inakuza maendeleo bora ya chombo na uwekaji. Coelom pia hutoa nafasi ya kutenganishwa kwa gesi na virutubisho, pamoja na kubadilika kwa mwili, kukuza motility bora ya wanyama.

Triploblasts ambazo haziendelei coelomates zinaitwa acoelomates, na mkoa wao wa mesoderm umejaa kabisa tishu, ingawa bado wana cavity ya tumbo. Mifano ya acoelomates ni pamoja na wanyama katika platyhelminthes phylum, pia inajulikana kama flatworms. Wanyama wenye coelom ya kweli huitwa eucoelomates (au coelomates) (Kielelezo\(\PageIndex{5}\)). Coelom ya kweli inatokea kabisa ndani ya safu ya mesoderm ya mesoderm na imefungwa na membrane ya epithelial. Utando huu pia unaweka viungo ndani ya coelom, kuunganisha na kuziweka katika nafasi huku ukiwawezesha mwendo wa bure. Annelids, mollusks, arthropods, echinoderms, na chordates zote ni eucoelomates. Kundi la tatu la triploblasts lina coelom tofauti kidogo inayotokana sehemu kutoka mesoderm na sehemu kutoka endoderm, ambayo hupatikana kati ya tabaka mbili. Ingawa bado hufanya kazi, hizi zinachukuliwa kuwa coeloms za uongo, na wanyama hao huitwa pseudocoelomates. Nematoda ya phylum (mviringo) ni mfano wa pseudocoelomate. Coelomates ya kweli inaweza kuwa na sifa zaidi kulingana na sifa fulani za maendeleo yao ya mapema ya kijiolojia.

Kielelezo\(\PageIndex{5}\): Triploblasts inaweza kuwa (a) acoelomates, (b) eucoelomates, au (c) pseudocoelomates. Acoelomates hawana cavity mwili. Eucoelomates wana cavity mwili ndani ya mesoderm, inayoitwa coelom, ambayo ni lined na mesoderm. Pseudocoelomates pia wana cavity ya mwili, lakini iko kati ya endoderm na mesoderm. (mikopo a: mabadiliko ya kazi na Jan Derk; mikopo b: mabadiliko ya kazi na NOAA; mikopo c: mabadiliko ya kazi na USDA, ARS)

Maendeleo ya Embryonic ya kinywa

Bilaterally symmetrical, eucoelomates tribloblastic inaweza kugawanywa zaidi katika makundi mawili kulingana na tofauti katika maendeleo yao mapema embryonic. Protostomes ni pamoja na arthropodi, mollusks, na anelidi. Deuterostomes hujumuisha wanyama walio ngumu zaidi kama vile chordates lakini pia baadhi ya wanyama rahisi kama echinoderms. Makundi haya mawili yanatenganishwa kulingana na ufunguzi wa cavity ya utumbo unaendelea kwanza: kinywa au anus. Neno protostome linatokana na neno la Kigiriki linalomaanisha “mdomo kwanza,” na deuterostome linatokana na neno linalomaanisha “mdomo wa pili” (katika kesi hii, anus inakua kwanza). Kinywa au anus huendelea kutoka kwa muundo unaoitwa blastopore (Kielelezo\(\PageIndex{6}\)). Blastopore ni indentation sumu wakati wa hatua za awali za gastrulation. Katika hatua za baadaye, fomu ya pili ya ufunguzi, na fursa hizi mbili hatimaye zitatoa kinywa na anus (Kielelezo\(\PageIndex{6}\)). Imeaminika kwa muda mrefu kwamba blastopore inakua ndani ya kinywa cha protostomes, na ufunguzi wa pili unaendelea ndani ya anus; kinyume ni kweli kwa deuterostomes. Ushahidi wa hivi karibuni ina changamoto mtazamo huu wa maendeleo ya blastopore ya protostomes, hata hivyo, na nadharia bado chini ya mjadala.

Tofauti nyingine kati ya protostomes na deuterostomes ni njia ya malezi ya coelom, kuanzia hatua ya gastrula. Coelom ya protostomes nyingi hutengenezwa kupitia mchakato unaoitwa schizocoely, maana yake ni kwamba wakati wa maendeleo, molekuli imara ya mesoderm hugawanyika na hufanya ufunguzi wa mashimo wa coelom. Deuterostomes hutofautiana kwa kuwa fomu zao za coelom kupitia mchakato unaoitwa enterocoely. Hapa, mesoderm inakua kama mifuko ambayo hupigwa mbali na tishu za endoderm. Hizi mifuko hatimaye fuse kuunda mesoderm, ambayo kisha inatoa kupanda kwa coelom.

Tofauti ya mwanzo kati ya protostomes na deuterostomes ni aina ya cleavage inayofanyika na zygote. Protostomes hupitia cleavage ya ond, maana yake ni kwamba seli za pole moja ya kiinitete zinazungushwa, na hivyo zimepotoshwa, kuhusiana na seli za pole kinyume. Hii ni kutokana na angle ya oblique ya cleavage. Deuterostomes hupitia cleavage ya radial, ambapo mhimili wa cleavage ni sawa au perpendicular kwa mhimili wa polar, na kusababisha alignment ya seli kati ya miti miwili.

Kielelezo\(\PageIndex{6}\): Eucoelomates inaweza kugawanywa katika makundi mawili kulingana na maendeleo yao ya awali ya embryonic. Katika protostomes, sehemu ya mesoderm hutenganisha kuunda coelom katika mchakato unaoitwa schizocoely. Katika deuterostomes, mesoderm inakataa ili kuunda coelom katika mchakato unaoitwa enterocoely. Iliaminika kwa muda mrefu kwamba blastopore iliendelea kuwa mdomoni katika protostomes na ndani ya anus katika deuterostomes, lakini ushahidi wa hivi karibuni changamoto imani hii.

Kuna tofauti ya pili kati ya aina za cleavage katika protostomes na deuterostomes. Mbali na cleavage ond, protostomes pia hupitia cleavage kuamua. Hii ina maana kwamba hata katika hatua hii ya mwanzo, hatima ya maendeleo ya kila kiini ya embryonic tayari imeamua. Kiini haina uwezo wa kuendeleza kuwa aina yoyote ya seli. Kwa upande mwingine, deuterostomes hupitia usafi usiojulikana, ambapo seli bado hazijaamua kabla ya hatua hii ya mwanzo ili kuendeleza kuwa aina maalum za seli. Seli hizi hujulikana kama seli zisizofafanuliwa. Tabia hii ya deuterostomes inaonekana katika kuwepo kwa seli za shina za kawaida za embryonic, ambazo zina uwezo wa kuendeleza katika aina yoyote ya seli mpaka hatima yao imewekwa katika hatua ya baadaye ya maendeleo.

Evolution Connection: Mageuzi ya Coelom

Moja ya hatua za kwanza katika uainishaji wa wanyama ni kuchunguza mwili wa wanyama. Kujifunza sehemu za mwili hutuambia tu majukumu ya viungo katika swali lakini pia jinsi spishi zinaweza kubadilika. Moja ya muundo huo ambao hutumiwa katika uainishaji wa wanyama ni coelom. Coelom ni cavity ya mwili ambayo huunda wakati wa maendeleo ya embryonic mapema. Coelom inaruhusu kugawanywa kwa sehemu za mwili, ili mifumo tofauti ya chombo inaweza kubadilika na usafiri wa virutubisho inawezekana. Zaidi ya hayo, kwa sababu coelom ni cavity iliyojaa maji, inalinda viungo kutokana na mshtuko na ukandamizaji. Wanyama rahisi, kama vile minyoo na jellyfish, hawana coelom. Wenye uti wa mgongo wote wana coelom iliyowasaidia kufuka mifumo ya chombo tata.

Wanyama ambao hawana coelom huitwa acoelomates. Flatworms na tapeworms ni mifano ya acoelomates. Wanategemea usambazaji wa passiv kwa usafiri wa virutubisho katika mwili wao. Zaidi ya hayo, viungo vya ndani vya acoelomates hazilindwa kutokana na kusagwa.

Wanyama walio na coelom ya kweli huitwa eucoelomates; wenye uti wa mgongo wote ni eucoelomates. Coelom huongezeka kutoka mesoderm wakati wa embryogenesis. Cavity ya tumbo ina tumbo, ini, kibofu cha nduru, na viungo vingine vya kupungua. Jamii nyingine ya wanyama wa invertebrates kulingana na cavity ya mwili ni pseudocoelomates. Wanyama hawa wana pseudo-cavity ambayo haijawekwa kabisa na mesoderm. Mifano ni pamoja na vimelea vya nematode na minyoo ndogo Wanyama hawa wanadhaniwa kuwa wamebadilika kutoka coelomates na huenda wamepoteza uwezo wao wa kuunda coelom kupitia mabadiliko ya maumbile. Hivyo, hatua hii katika embryogenesis mapema—malezi ya coelom—imekuwa na athari kubwa ya mabadiliko juu ya spishi mbalimbali za ufalme wa wanyama.

Muhtasari

Viumbe katika ufalme wa wanyama huwekwa kulingana na morpholojia ya mwili na maendeleo yao. Wanyama wa kweli wamegawanywa katika wale walio na radial dhidi ya ulinganifu wa nchi mbili. Kwa ujumla, wanyama rahisi na mara nyingi wasio na motile huonyesha ulinganifu wa radial. Wanyama wenye ulinganifu radial pia kwa ujumla sifa ya maendeleo ya tabaka mbili kiinitete kijidudu, endoderm na ectoderm, ambapo wanyama wenye ulinganifu baina ya nchi kwa ujumla sifa ya maendeleo ya tatu kiinitete kadhalika safu, mesoderm. Wanyama wenye tabaka tatu za virusi, inayoitwa triploblasts, wanajulikana zaidi na kuwepo au kutokuwepo kwa cavity ya ndani ya mwili inayoitwa coelom. Uwepo wa coelom hutoa faida nyingi, na wanyama wenye coelom wanaweza kuitwa coelomates kweli au pseudocoelomates, kulingana na tishu ambazo hutoa coelom. Coelomates imegawanywa zaidi katika moja ya makundi mawili yanayoitwa protostomes na deuterostomes, kulingana na sifa kadhaa za maendeleo, ikiwa ni pamoja na tofauti katika usafi wa zygote na njia ya malezi ya coelom.

Sanaa Connections

Kielelezo\(\PageIndex{1}\): Ni ipi kati ya kauli zifuatazo ni uongo?

1. Eumetazoans wana tishu maalumu na parazoans hawana.
2. Lophotrochozoa na Ecdysozoa wote ni Bilataria.
3. Acoela na Cnidaria wote wana ulinganifu wa radial.
4. Arthropods ni karibu zaidi kuhusiana na nematodes kuliko wao ni kwa anelids.

Jibu

C

Kielelezo\(\PageIndex{4}\): Ni ipi kati ya kauli zifuatazo kuhusu diploblasts na triploblasts ni uongo?

1. Wanyama ambao huonyesha ulinganifu wa radial ni diploblasts.
2. Wanyama wanaoonyesha ulinganifu wa nchi mbili ni triploblasts.
3. Endoderm inatoa kupanda kwa bitana ya njia ya utumbo na njia ya kupumua.
4. Mesoderm hutoa mfumo mkuu wa neva.

Jibu

D

faharasa

acoelomate

mnyama bila cavity mwili

ulinganifu wa nchi mbili

aina ya ulinganifu ambayo kuna ndege moja tu ya ulinganifu, hivyo nusu ya kushoto na ya kulia ya mnyama ni picha za kioo

blastopore

indentation sumu wakati gastrulation, dhahiri katika hatua gastrula

coelom

lined mwili cavity

kuamua mpasuko

maendeleo ya tishu hatima ya kila kiini embryonic tayari kuamua

deuterostome

blastopore inakua ndani ya anus, na ufunguzi wa pili unaendelea ndani ya kinywa

diploblast

mnyama ambayo yanaendelea kutoka tabaka mbili za virusi

enteroicely

mesoderm ya deuterostomes yanaendelea kama mifuko ambayo imefungwa kutoka tishu endodermal, cavity zilizomo ndani ya mifuko inakuwa coelom

eucoelomate

mnyama na cavity mwili kabisa lined na tishu mesodermal

mpasuko usiojulikana

hatua ya mwanzo ya maendeleo wakati seli za virusi au “seli za shina” bado hazijaamua kuendeleza katika aina maalum za seli

protostomu

blastopore inakua ndani ya kinywa cha protostomes, na ufunguzi wa pili unaendelea ndani ya anus

pseudocoelomate

mnyama na cavity mwili iko kati ya mesoderm na endoderm

radial cleavage

axes cleavage ni sambamba au perpendicular kwa mhimili polar, na kusababisha alignment ya seli kati ya miti miwili

ulinganifu wa radial

aina ya ulinganifu na ndege nyingi za ulinganifu, na sehemu za mwili (mionzi) zilizopangwa karibu na diski kuu

schizocely

wakati wa maendeleo ya protostomes, molekuli imara ya mesoderm hugawanyika na hufanya ufunguzi wa mashimo ya coelom

ond cleavage

seli za pole moja ya kiinitete huzungushwa au kupotoshwa kwa heshima na seli za pole kinyume

triploblast

mnyama ambayo yanaendelea kutoka tabaka tatu za virusi