29.3: Wamafibia

Ujuzi wa Kuendeleza

• Eleza tofauti muhimu kati ya mzunguko wa maisha ya amfibia na mizunguko ya maisha ya wenye uti wa mgongo wengine
• Tofautisha kati ya sifa za Urodela, Anura, na Apoda
• Eleza historia ya mabadiliko ya wafibia

Amfibia ni tetrapods ya vertebrate. Amphibia inajumuisha vyura, salamanders, na caecilians. Neno amfibia hutafsiriwa kwa uhuru kutoka kwa Kigiriki kama “maisha mawili,” ambayo ni kumbukumbu ya metamorphosis ambayo vyura wengi na salamanders hupitia na mchanganyiko wao wa mazingira ya majini na duniani katika mzunguko wa maisha yao. Amfibia walibadilika wakati wa kipindi cha Devonian na walikuwa tetrapods ya kwanza duniani.

Unganisha na Kujifunza

Tazama mfululizo huu wa video za Wanyama Planet kwenye mageuzi ya tetrapod:

1: Mageuzi kutoka samaki hadi tetrapod ya mwanzo

2: Samaki kwa Tetrapod ya mwanzo

3: ugunduzi wa coelacanth na fossils Acanthostega

4: Idadi ya vidole kwenye “miguu”

Tabia za Wamafibia

Kama tetrapods, wengi wa amphibians wana sifa ya viungo vinne vilivyoendelezwa vizuri. Baadhi ya aina ya salamanders na caecilians wote ni functionally limbless; miguu yao ni vestigial. Tabia muhimu ya amfibia zilizopo ni ngozi yenye unyevu, inayoweza kupunguzwa ambayo inapatikana kupitia tezi za kamasi zinazoweka ngozi unyevu; hivyo, kubadilishana oksijeni na dioksidi kaboni na mazingira kunaweza kufanyika kwa njia hiyo (kupumua kwa ngozi). Tabia za ziada za amfibia ni pamoja na meno ya pedicellate-meno ambayo mizizi na taji huhesabiwa, ikitenganishwa na ukanda wa tishu zisizo na calcified- na papilla amphibioramu na papilla basilaris, miundo ya sikio la ndani ambayo ni nyeti kwa masafa chini na juu ya hertz 10,00, kwa mtiririko huo. Amfibia pia wana operculum ya auricular, ambayo ni mfupa wa ziada katika sikio ambalo hupeleka sauti kwa sikio la ndani. Wafibia wote wazima waliopo ni carnivorous, na baadhi ya amfibia duniani wana ulimi wenye utata ambao hutumiwa kukamata mawindo.

Mageuzi ya Wamafibia

Rekodi ya visukuku hutoa ushahidi wa tetrapods ya kwanza: aina za amphibian zilizopotea sasa zinahusiana na karibu miaka milioni 400 iliyopita. Mageuzi ya tetrapods kutoka samaki yaliwakilisha mabadiliko makubwa katika mpango wa mwili kutoka kwa moja inayofaa kwa viumbe ambavyo vilipumzika na kuvuka ndani ya maji, hadi viumbe vilivyopumua hewa na kuhamia kwenye ardhi; mabadiliko haya yalitokea kwa kipindi cha miaka milioni 50 wakati wa kipindi cha Devonia. Moja ya tetrapods ya mwanzo inayojulikana ni kutoka kwa jenasi Acanthostega. Acanthostega ilikuwa majini; fossils zinaonyesha kuwa ilikuwa na gills sawa na samaki. Hata hivyo, pia ilikuwa na miguu minne, na muundo wa mifupa ya viungo uliopatikana katika tetrapods ya sasa, ikiwa ni pamoja na amfibia. Kwa hiyo, inadhaniwa kwamba Acanthostega aliishi katika maji ya kina na ilikuwa fomu ya kati kati ya samaki ya lobe-finned na mapema, tetrapods kikamilifu duniani. Nini kilichotangulia Acanthostega?

Mwaka 2006, watafiti walichapisha habari za ugunduzi wao wa kisukuku cha “samaki tetrapod-kama,” Tiktaalik roseae, ambayo inaonekana kuwa aina ya kati kati ya samaki kuwa mapezi na tetrapods kuwa viungo (Kielelezo

View River Monsters: Samaki Kwa silaha na Mikono? kuona video kuhusu aina kubwa ya salamander isiyo ya kawaida.

Anura: vyura

Vyura ni amphibians ambao ni wa utaratibu Anura (Kielelezo\(\PageIndex{3}\)). Waanurani ni kati ya makundi mbalimbali ya wenye uti wa mgongo, huku takriban spishi 5,965 zinazotokea katika mabara yote isipokuwa Antaktika. Waanurani wana mpango wa mwili ambao ni maalumu zaidi kwa harakati. Vyura vya watu wazima hutumia miguu yao ya nyuma kuruka kwenye ardhi. Vyura vina marekebisho kadhaa ambayo huwawezesha kuepuka wadudu, ikiwa ni pamoja na ngozi ambayo hufanya kama camouflage. Spishi nyingi za vyura na salamanders pia hutoa kemikali za kujihami kutoka tezi katika ngozi ambazo zina sumu kwa wadudu.

Kielelezo\(\PageIndex{3}\): Kielelezo cha kijani cha Australia ni mchungaji wa usiku ambaye anaishi katika miti ya miti karibu na chanzo cha maji.

Mayai ya chura hupandwa nje, na kama wafibia wengine, vyura kwa ujumla huweka mayai yao katika mazingira yenye unyevu. Mazingira yenye unyevunyevu yanahitajika kwani mayai yanakosa ganda na hivyo hupunguza maji haraka katika mazingira kavu. Vyura huonyesha tofauti kubwa ya tabia za wazazi, huku aina fulani zinaweka mayai mengi na kuonyesha huduma ndogo ya wazazi, kwa aina ambazo hubeba mayai na tadpoles kwenye miguu yao ya nyuma au migongo. Mzunguko wa maisha ya vyura, kama wafibia wengine, una hatua mbili tofauti: hatua ya mabuu ikifuatiwa na metamorphosis kwa hatua ya watu wazima. Hatua ya larval ya frog, tadpole, mara nyingi ni herbivore ya kulisha filter. Tadpoles kawaida huwa na gills, mfumo wa mstari wa mstari, mikia ya muda mrefu, na miguu ya kukosa. Mwishoni mwa hatua ya tadpole, vyura hupata metamorphosis katika fomu ya watu wazima (Kielelezo\(\PageIndex{4}\)). Katika hatua hii, gills, mkia, na mfumo wa mstari wa mstari hupotea, na miguu minne huendeleza. Taya zinakuwa kubwa na zinafaa kwa ajili ya kulisha chakula, na mfumo wa utumbo hubadilika kuwa tumbo la kawaida la mchungaji. Mapafu ya eardrum na hewa ya kupumua pia yanaendelea. Mabadiliko haya wakati wa metamorphosis kuruhusu mabuu kuhamia kwenye ardhi katika hatua ya watu wazima.

Kielelezo\(\PageIndex{4}\): Frog ya vijana metamorphoses ndani ya frog. Hapa, frog imeanza kuendeleza miguu, lakini mkia wake wa tadpole bado unaonekana.

Apoda: Wakasia

Spishi zinazokadiriwa 185 zinajumuisha wakaecilia, kundi la amfibia ambao ni wa oda Apoda. Ingawa wao ni wenye uti wa mgongo, ukosefu kamili wa viungo husababisha kufanana kwao na vidudu vya ardhi kwa kuonekana. Wao ni ilichukuliwa kwa ajili ya udongo-burrowing au maisha ya majini, na wao ni karibu kipofu. Wanyama hawa hupatikana katika nchi za hari za Amerika Kusini, Afrika, na Asia ya Kusini. Wana miguu ya ngozi, ushahidi kwamba walibadilika kutoka kwa babu mwenye umri.

Uunganisho wa Mageuzi: Era ya Paleozoic na Mageuzi ya Vimelea

Hali ya hewa na jiografia ya Dunia ilikuwa tofauti sana wakati wa zama za Paleozoic, wakati wenye uti wa mgongo waliondoka, ikilinganishwa na leo. Paleozoiki ilienea kutoka takriban miaka 542 hadi 251 milioni iliyopita. Misa ya ardhi duniani yalikuwa tofauti sana na yale ya leo. Laurentia na Gondwana walikuwa mabara iko karibu na ikweta kwamba subsumed sehemu kubwa ya sasa ya ardhi ya siku katika Configuration tofauti (Kielelezo\(\PageIndex{5}\)). Kwa wakati huu, viwango vya bahari vilikuwa vya juu sana, pengine kwa kiwango ambacho hakijafikiwa tangu hapo. Kama Paleozoic iliendelea, glaciations iliunda hali ya hewa ya baridi duniani, lakini hali ya joto karibu na mwisho wa nusu ya kwanza ya Paleozoic. Wakati wa nusu ya mwisho ya Paleozoic, mashamba ya ardhi yalianza kusonga pamoja, na malezi ya awali ya block kubwa ya kaskazini inayoitwa Laurasia. Hii ilikuwa na sehemu za kile ambacho sasa ni Amerika ya Kaskazini, pamoja na Greenland, sehemu za Ulaya, na Siberia. Hatimaye, supercontinent moja, inayoitwa Pangaea, iliundwa, kuanzia katika tatu ya mwisho ya Paleozoic. Glaciations kisha ilianza kuathiri tabianchi ya Pangaea, na kuathiri usambazaji wa maisha ya vertebrate.

Kielelezo\(\PageIndex{5}\): Wakati wa zama za Paleozoic, karibu miaka milioni 550 iliyopita, bara la Gondwana liliundwa. Wote Gondwana na Laurentia bara zilikuwa karibu na ikweta.

Wakati wa Paleozoiki mapema, kiasi cha dioksidi kaboni katika angahewa kilikuwa kikubwa zaidi kuliko ilivyo leo. Hii inaweza kuwa imeanza kubadilika baadaye, kama mimea ya ardhi ikawa ya kawaida zaidi. Kama mizizi ya mimea ya ardhi ilianza kujipenyeza mwamba na udongo ulianza kuunda, dioksidi kaboni ilitolewa nje ya angahewa na ikawa trapped katika mwamba. Hii ilipunguza viwango vya dioksidi kaboni na kuongeza viwango vya oksijeni katika angahewa, ili kufikia mwisho wa Paleozoiki, hali ya anga ilikuwa sawa na yale ya leo.

Kama mimea ikawa ya kawaida zaidi kupitia nusu ya mwisho ya Paleozoic, microclimates ilianza kuibuka na mazingira yalianza kubadilika. Kama mimea na mazingira yaliendelea kukua na kuwa magumu zaidi, wenye uti wa mgongo walihamia kutoka maji kwenda nchi. Uwepo wa uoto wa ufukoni huenda umechangia mwendo wa wenye uti wa mgongo kwenye ardhi. Nadharia moja inaonyesha kwamba mapezi ya vimelea vya majini yalitumiwa kuendesha kupitia uoto huu, kutoa mtangulizi wa mwendo wa mapezi kwenye ardhi na maendeleo ya viungo. Paleozoiki ya marehemu ilikuwa wakati wa mseto wa vimelea, kwani amnioti ilijitokeza na kuwa mistari miwili tofauti ambayo ilitoa kupanda, kwa upande mmoja, kwa mamalia, na kwa upande mwingine, kwa reptilia na ndege. Wadudu wengi wa baharini walikufa karibu na mwisho wa kipindi cha Devonian, ambacho kilikwisha takriban miaka milioni 360 iliyopita, na wenye uti wa mgongo wa baharini na duniani waliharibiwa na kutoweka kwa wingi katika kipindi cha mapema cha Permian takriban miaka milioni 250 iliyopita.

Unganisha na Kujifunza

View Paleojiography Dunia: Bara Movements Kupitia Muda kuona mabadiliko katika Dunia kama maisha tolewa.

Muhtasari

Kama tetrapods, wengi wa amphibians wana sifa ya viungo vinne vilivyotengenezwa vizuri, ingawa aina fulani za salamanders na caecilians zote hazipatikani. Tabia muhimu zaidi ya amphibians zilizopo ni ngozi yenye unyevu, inayoweza kupunguzwa kutumika kwa kupumua kwa cutaneous. Rekodi ya visukuku hutoa ushahidi wa aina za amfibia, ambazo sasa hazipo, zilizoondoka zaidi ya miaka milioni 400 iliyopita kama tetrapods ya kwanza. Amphibia inaweza kugawanywa katika clades tatu: salamanders (Urodela), vyura (Anura), na caecilians (Apoda). Mzunguko wa maisha ya vyura, kama wengi wa amfibia, una hatua mbili tofauti: hatua ya mabuu na metamorphosis kwa hatua ya watu wazima. Aina fulani katika maagizo yote hupitia hatua ya bure ya larval.

maelezo ya chini

1. 1 Daeschler, E. B., Shubin, N. H., na Jenkins, F. J. “Devonian tetrapod-kama samaki na mageuzi ya mpango wa mwili wa tetrapod,” Nature 440 (2006): 757—763, doi:10.1038/nature04639, http://www.nature.com/nature/journal/v440/n7085/abs/nature04639.html.

faharasa

Canthostega

moja ya tetrapods ya mwanzo inayojulikana

Amfibia

vyura, salamanders, na caecilians

Anura

vyura

Apoda

wazungu

ya kikasilia

amphibian isiyo na sheria ambayo ni ya Apoda ya clade

kupumua kwa ngozi

kubadilishana gesi kupitia ngozi

chura

mkia-chini amphibian ambayo ni ya Anura clade

salamander

tailed amphibian ambayo ni ya Urodela clade

kiluwiluwi

hatua ya larval ya frog

Urodela

salamanda