12.29: Еволюція хребетних

Last updated
Save as PDF

Page ID: 55726

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

F-D_0де 55А7ББ 1Б07245 АФБ 6А41 АФС08А2Д8С1905Е11 АФК 17710CB50 плата+зображення_крихіткий+зображення_крихіткий.jpg

До якого виду риби відноситься простий окунь?

Чи має він частковий або повний хребетний стовп? А як щодо щелепи? Як ви думаєте, ендоскелет зроблений з хряща або кістки? Чому ці важливі еволюційні кроки? Кістковий скелет може підтримувати більше тіло. Ранні кістляві риби еволюціонували в сучасних лучеребристих і лопатево-ребристих риб, які потім еволюціонували в види, які могли виходити з води.

Еволюція хребетних

Найбільш ранні хребетні були безщелепними рибами, схожими на живих рагу. Вони жили від 500 до 600 мільйонів років тому. У них був череп, але хребетного стовпа немає. Філогенетичне дерево на малюнку нижче дає огляд еволюції хребетних. У міру того, як стає доступним більше даних, з'являються нові уявлення про еволюцію хребетних.

Еволюція риби

Не надто довго після того, як вперше з'явився раг, риба, схожа на міфрис, розвинулася частковим хребетним стовпом. Перша риба з повним хребетним стовпом еволюціонувала близько 450 мільйонів років тому. Ці риби також мали щелепи і, можливо, були схожі на живих акул. До цього моменту всі ранні хребетні мали ендоскелет, виготовлений з хряща, а не з кістки. Близько 400 мільйонів років тому з'явилася перша кістлява риба. Кістковий скелет міг би підтримувати більше тіло. Ранні кістляві риби еволюціонували в сучасних лучеребристих і лопатево-ребристих риб.

Еволюція інших класів хребетних

Земноводні, плазуни, ссавці та птахи розвивалися після риби.

Перші земноводні еволюціонували від мочки-плавника риби-предка близько 365 мільйонів років тому. Вони були першими хребетними, які жили на суші, але їм довелося повернутися у воду, щоб розмножуватися. Це означало, що їм довелося жити поблизу водойм.
Перші рептилії еволюціонували від предка-амфібії щонайменше 300 мільйонів років тому. Відкладали навколоплідні яйцеклітини і мали внутрішнє запліднення. Вони були першими хребетними, яким більше не доводилося повертатися у воду, щоб розмножуватися. Вони могли жити майже де завгодно.
Ссавці і птахи еволюціонували від рептилій-подібних предків. Перші ссавці з'явилися близько 200 мільйонів років тому, а найраніші птахи близько 150 мільйонів років тому.

Еволюція ендотермії

Поки ссавці і птахи не еволюціонували, всі хребетні були ектотермічними. Ектотермія означає регулювання температури тіла ззовні за допомогою поведінкових змін. Наприклад, ектотерма може залишатися під скелею в тіні, щоб зберегти прохолоду в спекотний сонячний день. Практично всі живі риби, земноводні, плазуни ектотермічні. Їх швидкість метаболізму і рівень активності залежать в основному від зовнішньої температури. Вони можуть лише трохи підвищувати або знижувати власну температуру лише через поведінку.

І ссавці, і птахи розвивали ендотермію. Ендотермія означає регулювання температури тіла зсередини за допомогою метаболічних або інших фізичних змін. Наприклад, у холодний день ендотерма може виробляти більше тепла, підвищуючи швидкість метаболізму. У спекотний день він може виділяти більше тепла за рахунок збільшення припливу крові до поверхні тіла. Підтримка стабільної температури тіла дозволяє клітинам функціонувати з максимальною ефективністю в будь-який час. Швидкість обміну речовин і рівень активності також можуть залишатися високими незалежно від зовнішньої температури. З іншого боку, підтримка стабільної температури тіла вимагає більше енергії і більше їжі.

Резюме

Найдавніші хребетні нагадували рагу і жили більше 500 мільйонів років тому.
У міру появи інших класів риб вони розвивали такі риси, як повний хребетний стовп, щелепи та кістковий ендоскелет.
Земноводні були першими чотириногих хребетними, а також першими хребетними, які жили на суші.
Рептилії були першими амніотичними хребетними тваринами.
У ссавців і птахів, які обидва походять від рептилієподібних предків, розвинулася ендотермія, або здатність регулювати температуру тіла зсередини.

Рецензія

В якому порядку розвивалися хребетні?
Птахи еволюціонували від якого ще типу хребетних?
Які перші хребетні відклали навколоплідні яйцеклітини?
Порівняйте і контрастуйте ектотермію і ендотермію, включаючи їх плюси і мінуси.

Зображення	Довідка	Атрибуції
	[Рисунок 1]	Кредит: CK-12 Фонд Джерело: CK-12 Ліцензія Фонду: CC BY-NC 3.0
	[Рисунок 2]	Кредит: CK-12 Фонд Джерело: CK-12 Ліцензія Фонду: CC BY-NC 3.0