테트라포드 : 진화, 특성, 분류 - 생물학

네발 일부 구성원이 손실하고 있지만 (그리스어로 Tetrapoda "4 개의 다리")는 사지와 동물을 포함하는 그들 . 현재 대표자는 양서류, sauropsids 및 포유류입니다.

이 그룹은 약 4 억년 전, 데본기 시대에 로브 지느러미 물고기에서 진화했습니다. 화석 기록에는 물에서 땅으로의 전환을 낳는 일련의 멸종 된 대표자들이 있습니다.

출처 : 기계 판독 가능 작성자가 제공되지 않았습니다. Mateuszica ~ commonswiki 가정 (저작권 주장 기반). , Wikimedia Commons를 통해

이러한 환경 변화는 주로 운동, 호흡, 생식 및 온도 조절에 대한 적응의 발전으로 이어졌습니다.

기원과 진화

증거에 따르면, 첫 번째 네발 동물은 약 4 억년 전 데본기 말에 나타납니다. 따라서 대 판게아 대륙이 로라 시아와 곤드와 나로 나뉘었을 때 육지 환경의 식민지화가 발생했습니다.

첫 번째 네발 동물은 풋내기 팔다리를 사용하여 땅에서 움직이고 얕은 물로 이동할 수있는 수생 형태로 여겨집니다.

이 사건은 완전한 지상파 형태와 지상파 이동을 허용하는 충분한 지원을 제공하는 팔다리와 함께 광범위한 방사선의 시작을 표시했습니다.

네발 동물은 어디에서 왔습니까?

네발 동물의 구성원은 고대 수생 형태에서 유래했습니다. 물고기의 지느러미가 네발 동물의 관절 된 사지와 밀접한 관련이있는 것 같지는 않지만 더 깊게 보면 상동적인 관계가 분명해집니다.

예를 들어, 화석 Eusthenopteron은 상완골로 구성된 팔뚝과 그 뒤에 두 개의 뼈, 반경과 척골이 있습니다. 이러한 요소는 현대 네발 동물의 팔다리와 분명히 상동합니다. 동일한 방식으로 공유 요소가 손목에서 인식됩니다.

Eusthenopteron은 지느러미로 수생 환경의 바닥에서 튀길 수 있다고 추측됩니다. 그러나 양서류처럼 "걸을"수는 없습니다 (이 추론은 화석의 해부학 덕분에 이루어집니다).

또 다른 화석 인 Tiktaalik은 로브 지느러미 물고기와 네발 동물 사이의 과도기적 형태 사이에 맞는 것으로 보입니다. 이 유기체는 아마도 얕은 물에 서식했을 것입니다.

잘 형성된 사지는 Acanthostega와 Ichthyostega 화석에서 분명합니다. 그러나 첫 번째 속의 구성원은 동물의 전체 무게를 지탱할만큼 충분히 강하지 않은 것으로 보입니다. 대조적으로, Ichthyostega는 완전히 지상 환경에서-비록 서 투르더라도-이동할 수있는 것으로 보입니다.

육지 생활에 대한 적응

멕시코 회색 늑대

첫 번째 네발 동물의 수생 환경에서 육상 환경으로의 이동은이 동물들이 이용해야하는 조건 측면에서 일련의 급진적 인 변화를 수반합니다. 물과 땅의 차이는 산소 농도와 같이 분명합니다.

첫 번째 테트라포드는 밀도가 낮은 환경에서 이동하는 방법, 호흡하는 방법, 물 밖에서 번식하는 방법, 그리고 마지막으로 그렇지 않은 환경의 변동에 대처하는 방법 등 일련의 문제를 해결해야했습니다. 온도 변화와 같이 물에 존재합니까?

아래에서 우리는 네발 동물이 어떻게 이러한 어려움을 해결했는지 설명하고, 그들이 육상 생태계를 효과적으로 식민지화 할 수있게 해주는 적응을 분석 할 것입니다.

지구상의 운동

카멜레온

물은 이동을위한 충분한 지원을 제공하는 밀집된 환경입니다. 그러나 지상 환경은 밀도가 낮고 이동을위한 특수 구조가 필요합니다.

첫 번째 문제는 육상 환경에서 동물의 이동을 허용하는 멤버의 개발로 해결되었고 그 그룹에 이름을 부여했습니다. 테트라포드는 pentadactyly (다섯 손가락)의 계획에 따라 만들어진 네 개의 팔다리를 형성하는 뼈 내골격을 가지고 있습니다.

증거에 따르면 네발 동물의 사지는 물고기의 지느러미에서 진화했으며, 물고기를 둘러싸고있는 근육이 변형되어 동물이 땅에서 솟아 오르고 효율적으로 걸을 수 있습니다.

가스 교환

물에서 육지로의 통과를 상상하면 가장 직관적 인 문제는 호흡 문제입니다. 육상 환경에서 산소 농도는 물보다 약 20 배 높습니다.

수생 동물은 물에서 잘 작동하는 아가미를 가지고 있습니다. 그러나 지상 환경에서는 이러한 구조가 붕괴되고 지구상에 산소가 아무리 풍부하더라도 가스 교환을 매개 할 수 없습니다.

이러한 이유로 살아있는 네발 동물에는 호흡 과정을 매개하는 내부 기관이 있습니다. 이 기관은 폐로 알려져 있으며 지상 생활에 대한 적응입니다.

반면에 일부 양서류는 피부를 매우 얇고 촉촉한 유일한 호흡 기관으로 사용하여 가스 교환을 중재 할 수 있습니다. 파충류, 새 및 포유류가 개발 한 외피와는 달리 보호 기능이 있고 건조한 환경에서 살 수있어 잠재적 인 건조를 방지합니다.

새와 파충류는 건조를 방지하기 위해 추가 적응을 보여줍니다. 이는 요산을 질소 폐기물로 사용하는 반고체 폐기물의 생산으로 구성됩니다. 이 기능은 물 손실을 줄입니다.

생식

Ancestrally, 번식은 수생 환경과 관련된 현상입니다. 사실 양서류는 번식을 위해 여전히 물에 의존하고 있습니다. 그들의 알은 물에 침투 할 수 있고 건조한 환경에 노출되면 빠르게 건조되는 막을 사용합니다.

또한 양서류 알은 성인 형태의 미니어처 버전으로 발전하지 않습니다. 발달은 대부분의 경우 수생 생물에 적응하고 외부 아가미를 나타내는 유충을 낳는 변태를 통해 발생합니다.

대조적으로, 파충류, 새 및 포유류와 같은 나머지 네발 동물 그룹은 알을 보호하는 일련의 막을 진화 시켰습니다. 이 적응은 수생 환경에 대한 번식의 의존성을 제거합니다. 이런 식으로 언급 된 그룹은 완전히 지상파 수명주기를 가지고 있습니다 (특정 예외 사항 포함).

환경 변화

수생 생태계는 환경 적 특성, 특히 온도면에서 상대적으로 일정합니다. 이것은 기온이 하루 종일 그리고 일년 내내 변동하는 지구에서는 일어나지 않습니다.

네발 동물은이 문제를 두 가지 방법으로 해결했습니다. 새와 포유류는 수렴 적으로 흡열을 발달 시켰습니다. 이 과정을 통해 특정 생리적 메커니즘 덕분에 환경 온도를 안정적으로 유지할 수 있습니다.

이 특성은 조류와 포유류가 매우 낮은 온도의 환경에 서식 할 수 있도록합니다.

파충류와 양서류는 다른 방법으로 문제를 해결했습니다. 온도 조절은 내부적 인 것이 아니며 적절한 온도를 유지하기 위해 행동 또는 윤리적 적응에 의존합니다.

일반적 특성

아시아 코끼리

Tetrapoda 분류군은 4 개의 사지가 존재하는 것이 특징이지만, 일부 구성원 (뱀, caecilians 및 고래 등)이 축소되거나 부재합니다.

공식적으로, 네발 동물은 말단 부분에 손가락이있는 잘 정의 된 근육 사지 인 퀴 리듐 (quiridium)의 존재에 의해 정의됩니다.

이 그룹의 정의는 전문가들 사이에서 광범위한 논쟁의 주제였습니다. 어떤 저자들은 "손가락으로 사지"라는 특성이 모든 네발 동물을 정의하기에 충분하다고 의심합니다.

아래에서는 양서류, 파충류, 새 및 포유류와 같은 그룹의 살아있는 대표자의 가장 뛰어난 특성을 설명합니다.

분류

역사적으로 네발 동물은 Amphibia, Reptilia, Aves, Mammalia의 네 가지 등급으로 분류되었습니다.

양서류

양서류는 사지가 네 개인 동물이지만 일부 그룹에서는 잃을 수 있습니다. 피부는 부드럽고 물이 투과 할 수 있습니다. 그들의 생활주기에는 수생 유충의 단계가 포함되며 성인 단계는 육상 환경에 산다.

그들은 폐를 통해 숨을 쉴 수 있으며 일부 예외는 피부를 통해 호흡합니다. 양서류의 예로는 개구리, 두꺼비, 도롱뇽 및 덜 알려진 케 실리안이 있습니다.

파충류

양서류와 같은 파충류는 일반적으로 팔다리가 4 개이지만 일부 그룹에서는 축소되거나 손실되었습니다. 피부는 두껍고 비늘이 있습니다. 호흡은 폐를 통해 발생합니다. 알에는 덮개가 있으며 이로 인해 번식은 물과 무관합니다.

파충류에는 거북이, 도마뱀 등, 뱀, 투아 타라, 악어 및 현재 멸종 된 공룡이 포함됩니다.

분지 증에 비추어, 파충류는 paraphyletic이기 때문에 자연 그룹이 아닙니다. 후자의 용어는 가장 최근의 공통 조상의 모든 자손을 포함하지 않는 그룹을 나타냅니다. 파충류의 경우 제외 된 그룹은 Aves 클래스입니다.

조류

새의 가장 특징적인 특징은 비행을위한 특수 구조에서 상지의 수정입니다. 외피는 여러 종류의 깃털로 덮여 있습니다.

그들은 기체 교환을위한 구조로 폐를 가지고 있으며, 비행이 효율적이되도록 수정되었습니다. 비행은 대사 적 관점에서 볼 때 매우 까다로운 활동임을 기억하십시오. 또한 체온 (흡열)을 조절할 수 있습니다.

포유류

포유류는 그 구성원의 형태와 삶의 방식 측면에서 매우 이질적인 클래스로 구성됩니다. 그들은 육지, 수생 및 심지어 공중 환경을 식민지화했습니다.

그들은 주로 유선과 모발의 존재가 특징입니다. 대부분의 포유류는 4 개의 사지를 가지고 있지만 일부 그룹에서는 수생 형태 (고양 어류)의 경우처럼 강하게 축소됩니다.

이 특성은 두 그룹이 독립적으로 개발했지만 새와 마찬가지로 흡열 유기체입니다.

대다수는 태생이며, 이는 알을 낳는 대신 활동적인 새끼를 낳는다는 것을 의미합니다.

참고 문헌

클랙, JA (2012). 기반 확보 : 네발 동물의 기원과 진화. 인디애나 대학 출판부.
Curtis, H., & Barnes, NS (1994). 생물학에 초대합니다. 맥밀란.
Hall, BK (Ed.). (2012). Homology : 비교 생물학의 계층 적 기반. 학술 보도.
Hickman, CP, Roberts, LS, Larson, A., Ober, WC, & Garrison, C. (2001). 동물학의 통합 원칙. McGraw – Hill.
Kardong, KV (2006). 척추 동물 : 비교 해부학, 기능, 진화. McGraw-Hill.
Kent, M. (2000). 고급 생물학. 옥스포드 대학 출판부.
Losos, JB (2013). 진화에 대한 프린스턴 가이드. 프린스턴 대학 출판부.
Niedźwiedzki, G., Szrek, P., Narkiewicz, K., Narkiewicz, M., & Ahlberg, PE (2010). 폴란드의 초기 중기 데본기 시대의 테트라포드 궤도. 자연, 463 (7277), 43.
Vitt, LJ, & Caldwell, JP (2013). Herpetology : 양서류와 파충류의 입문 생물학. 학술 언론.

테트라포드 : 진화, 특성, 분류 - 생물학 - 2025