Informacja

Czy zwierzę z otwartym układem krążenia może przetrwać w środowisku o niemal zerowej grawitacji?

Czy zwierzę z otwartym układem krążenia może przetrwać w środowisku o niemal zerowej grawitacji?



We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Zwierzę takie jak raki opiera się na grawitacji, aby utrzymać swój układ krążenia. Jeśli jest odwrócona do góry nogami, grawitacja działa przeciwko systemowi, dusząc zwierzę. Teraz, gdybyśmy zamiast umieszczać zwierzę na plecach, zabrali je na stację kosmiczną, grawitacja nie działałaby przeciwko niemu, a losowy przepływ krwi plus akcja kapilarna powinna spowodować przepływ krwi. Czy zwierzę to przeżyje?


Uważam, że muszki owocowe zostały zabrane na pokład promu kosmicznego w celach eksperymentalnych. Przeżyli, a dorośli mają otwarty układ krążenia.


173 Forma i funkcja zwierząt

Pod koniec tej sekcji będziesz mógł wykonać następujące czynności:

  • Opisz różne rodzaje planów budowy ciała, które występują u zwierząt
  • Opisz ograniczenia dotyczące wielkości i kształtu zwierząt
  • Powiąż bioenergetykę z wielkością ciała, poziomem aktywności i środowiskiem

Zwierzęta różnią się formą i funkcją. Od gąbki, przez robaka, po kozę, organizm ma odrębny plan ciała, który ogranicza jego wielkość i kształt. Ciała zwierząt są również zaprojektowane do interakcji z ich środowiskiem, czy to na głębokim morzu, w koronie lasu deszczowego, czy na pustyni. Dlatego też wiele informacji na temat budowy ciała organizmu (anatomia) oraz funkcji jego komórek, tkanek i narządów (fizjologia) można uzyskać, badając środowisko tego organizmu.

Plany ciała


Plany ciała zwierząt są zgodne z ustalonymi wzorcami związanymi z symetrią. Są asymetryczne, promieniste lub dwustronne, jak pokazano na (rysunek). Zwierzęta asymetryczne to zwierzęta bez wzoru lub symetrii, przykładem asymetrycznego zwierzęcia jest gąbka. Symetria promieniowa, jak pokazano na (Rysunek), opisuje, kiedy zwierzę ma orientację góra-dół: każda płaszczyzna przecięta wzdłuż jego osi wzdłużnej przez organizm wytwarza równe połówki, ale nie określoną prawą lub lewą stronę. Ten plan występuje głównie u zwierząt wodnych, zwłaszcza organizmów, które przyczepiają się do podstawy, jak skała lub łódź, i pobierają pożywienie z otaczającej wody, gdy przepływa ona wokół organizmu. Symetrię dwustronną ilustruje na tym samym rysunku koza. Koza ma również część górną i dolną, ale płaszczyzna przecięta od przodu do tyłu dzieli zwierzę na określoną prawą i lewą stronę. Dodatkowe terminy używane do opisu pozycji w ciele to przednia (przód), tylna (tył), grzbietowa (w kierunku tyłu) i brzuszna (w kierunku żołądka). Symetria dwustronna występuje zarówno u zwierząt lądowych, jak i wodnych, co umożliwia wysoki poziom mobilności.

Ograniczenia wielkości i kształtu zwierząt

Zwierzęta o dwustronnej symetrii, które żyją w wodzie, mają zwykle kształt wrzecionowaty: jest to rurkowaty korpus, który jest zwężający się na obu końcach. Ten kształt zmniejsza opór na ciele poruszającym się w wodzie i pozwala zwierzęciu pływać z dużą prędkością. (Rysunek) przedstawia maksymalną prędkość różnych zwierząt. Niektóre rodzaje rekinów mogą pływać z prędkością pięćdziesięciu kilometrów na godzinę, a niektóre delfiny z prędkością od 32 do 40 kilometrów na godzinę. Zwierzęta lądowe często podróżują szybciej, chociaż żółwie i ślimaki są znacznie wolniejsze niż gepardy. Inną różnicą w adaptacjach organizmów wodnych i lądowych jest to, że organizmy wodne są ograniczone w kształcie przez siły oporu w wodzie, ponieważ woda ma wyższą lepkość niż powietrze. Z drugiej strony, organizmy lądowe są ograniczone głównie grawitacją, a opór jest stosunkowo nieistotny. Na przykład większość adaptacji u ptaków dotyczy grawitacji, a nie oporu.

Maksymalna prędkość różnych zwierząt lądowych i morskich
Zwierzę Prędkość (km/h) Prędkość (mph)
gepard 113 70
Ćwierć konia 77 48
Lis 68 42
Mako rekin krótkopłetwy 50 31
Kot domowy 48 30
Człowiek 45 28
Delfin 32–40 20–25
Mysz 13 8
Ślimak 0.05 0.03

Większość zwierząt ma egzoszkielet, w tym owady, pająki, skorpiony, kraby, stonogi i skorupiaki. Naukowcy szacują, że spośród samych owadów na naszej planecie jest ponad 30 milionów gatunków. Egzoszkielet to twarda powłoka lub skorupa, która zapewnia zwierzęciu korzyści, takie jak ochrona przed drapieżnikami i utratą wody (w przypadku zwierząt lądowych), zapewnia również przyczepienie mięśni.

Jako twarda i odporna zewnętrzna osłona stawonoga, egzoszkielet może być zbudowany z twardego polimeru, takiego jak chityna i jest często biomineralizowany materiałami, takimi jak węglan wapnia. Jest on połączony z naskórkiem zwierzęcia. Wyrostki egzoszkieletu, zwane apodemami, działają jako miejsca przyczepu mięśni, podobnie jak ścięgna u bardziej zaawansowanych zwierząt ((rysunek)). Aby się rozwijać, zwierzę musi najpierw zsyntetyzować nowy egzoszkielet pod starym, a następnie zrzucić lub wytopić oryginalną powłokę. Ogranicza to zdolność zwierzęcia do ciągłego wzrostu i może ograniczać zdolność osobnika do dojrzewania, jeśli linienie nie nastąpi we właściwym czasie. Grubość egzoszkieletu musi zostać znacznie zwiększona, aby dostosować się do wzrostu masy. Szacuje się, że podwojenie wielkości ciała zwiększa masę ciała ośmiokrotnie. Rosnąca grubość chityny niezbędna do utrzymania tej wagi ogranicza większość zwierząt z egzoszkieletem do stosunkowo małych rozmiarów. Te same zasady dotyczą endoszkieletów, ale są one bardziej wydajne, ponieważ mięśnie są przyczepione na zewnątrz, co ułatwia kompensację zwiększonej masy.


Wielkość zwierzęcia z endoszkieletem zależy od ilości układu kostnego, którego potrzebuje do podtrzymywania innych tkanek oraz ilości mięśni, których potrzebuje do ruchu. Wraz ze wzrostem wielkości ciała wzrasta zarówno masa kości, jak i mięśni. Szybkość osiągana przez zwierzę to równowaga między jego ogólnym rozmiarem a kośćmi i mięśniami, które zapewniają wsparcie i ruch.

Ograniczający wpływ dyfuzji na wielkość i rozwój

Wymiana składników odżywczych i odpadów między komórką a jej wodnym środowiskiem odbywa się w procesie dyfuzji. Wszystkie żywe komórki są skąpane w płynie, zarówno w organizmie jednokomórkowym, jak i wielokomórkowym. Dyfuzja jest skuteczna na określoną odległość i ogranicza rozmiar, jaki może osiągnąć pojedyncza komórka. Jeśli komórka jest mikroorganizmem jednokomórkowym, takim jak ameba, może zaspokoić wszystkie swoje potrzeby w zakresie składników odżywczych i odpadów poprzez dyfuzję. Jeśli komórka jest zbyt duża, to dyfuzja jest nieefektywna, a centrum komórki nie otrzymuje odpowiednich składników odżywczych ani nie jest w stanie skutecznie rozproszyć swoich odpadów.

Ważną koncepcją w zrozumieniu, jak wydajna jest dyfuzja jako środka transportu, jest stosunek powierzchni do objętości. Przypomnijmy, że każdy trójwymiarowy obiekt ma powierzchnię i objętość, stosunek tych dwóch wielkości jest stosunkiem powierzchni do objętości. Rozważmy komórkę w kształcie idealnej kuli: ma ona powierzchnię 4πr 2 , a objętość (4/3)πr 3 . Stosunek powierzchni do objętości kuli wynosi 3/rw miarę powiększania się komórki, jej stosunek powierzchni do objętości zmniejsza się, co powoduje, że dyfuzja jest mniej wydajna. Im większy rozmiar kuli lub zwierzęcia, tym mniej ma powierzchni do dyfuzji.

Rozwiązaniem na produkcję większych organizmów jest to, że stają się one wielokomórkowe. Specjalizacja występuje w złożonych organizmach, dzięki czemu komórki stają się bardziej wydajne w wykonywaniu mniejszej liczby zadań. Na przykład układ krążenia dostarcza składniki odżywcze i usuwa odpady, podczas gdy układ oddechowy dostarcza komórkom tlen i usuwa z nich dwutlenek węgla. Inne układy narządów rozwinęły dalszą specjalizację komórek i tkanek oraz skutecznie kontrolują funkcje organizmu. Ponadto stosunek powierzchni do objętości odnosi się do innych obszarów rozwoju zwierząt, takich jak związek między masą mięśniową a powierzchnią przekroju w szkieletach podtrzymujących oraz w związku między masą mięśniową a wytwarzaniem ciepła.

Odwiedź tę interaktywną stronę, aby zobaczyć całe zwierzę (embrion danio pręgowanego) na poziomie komórkowym i subkomórkowym. Użyj funkcji powiększania i nawigacji do wirtualnej eksploracji nanoskopii.

Bioenergetyka zwierząt

Wszystkie zwierzęta muszą pozyskiwać energię z pożywienia, które spożywają lub wchłaniają. Te składniki odżywcze są przekształcane w trifosforan adenozyny (ATP) w celu krótkotrwałego przechowywania i wykorzystania przez wszystkie komórki. Niektóre zwierzęta przechowują energię nieco dłużej w postaci glikogenu, a inne przechowują energię znacznie dłużej w postaci trójglicerydów przechowywanych w wyspecjalizowanych tkankach tłuszczowych. Żaden system energetyczny nie jest w stu procentach wydajny, a metabolizm zwierzęcia wytwarza energię odpadową w postaci ciepła. Jeśli zwierzę potrafi zachować ciepło i utrzymać względnie stałą temperaturę ciała, jest klasyfikowane jako stałocieplne i nazywane endotermą. Izolacja używana do utrzymywania ciepła ciała ma postać futra, tłuszczu lub piór. Brak izolacji u zwierząt ektotermicznych zwiększa ich zależność od środowiska w zakresie ciepła ciała.

Ilość energii wydatkowanej przez zwierzę w określonym czasie nazywamy jego tempem metabolizmu. Stawka jest mierzona na różne sposoby w dżulach, kaloriach lub kilokaloriach (1000 kalorii). Węglowodany i białka zawierają około 4,5 do 5 kcal/g, a tłuszcze około 9 kcal/g. Szybkość metabolizmu jest szacowana jako podstawowa szybkość metabolizmu (BMR) u zwierząt endotermicznych w spoczynku oraz jako standardowa szybkość metabolizmu (SMR) u zwierząt ektotermicznych. Mężczyźni mają BMR od 1600 do 1800 kcal/dzień, a kobiety mają BMR od 1300 do 1500 kcal/dzień. Nawet przy izolacji, zwierzęta endotermiczne wymagają dużej ilości energii, aby utrzymać stałą temperaturę ciała. Ektoterma, taka jak aligator, ma SMR 60 kcal/dzień.

Wymagania energetyczne związane z wielkością ciała

Mniejsze zwierzęta endotermiczne mają większą powierzchnię dla swojej masy niż większe ((rysunek)). Dlatego mniejsze zwierzęta tracą ciepło szybciej niż większe zwierzęta i potrzebują więcej energii, aby utrzymać stałą temperaturę wewnętrzną. Powoduje to, że mniejsze zwierzę endotermiczne ma wyższy BMR na masę ciała niż większe zwierzę endotermiczne.


Wymagania energetyczne związane z poziomami aktywności

Im bardziej aktywne jest zwierzę, tym więcej energii potrzeba do utrzymania tej aktywności i tym wyższy jest jego BMR lub SMR. Średnie dzienne zużycie energii jest około dwa do czterech razy większe niż BMR lub SMR zwierzęcia. Ludzie prowadzą bardziej siedzący tryb życia niż większość zwierząt, a ich średnia dzienna stawka wynosi tylko 1,5 raza BMR. Dieta zwierzęcia endotermicznego jest określona przez jego BMR. Na przykład: rodzaj traw, liści lub krzewów zjadanych przez roślinożercę wpływa na liczbę przyjmowanych kalorii. Względna kaloryczność pokarmów roślinożernych, w porządku malejącym, to wysokie trawy > rośliny strączkowe > niskie trawy > roślina liściasta, a nie trawa) > krzewy subkrzewowe > jednoroczne/dwuletnie.

Wymagania energetyczne związane ze środowiskiem

Zwierzęta dostosowują się do skrajnych temperatur lub dostępności pożywienia poprzez senność. Torpor to proces, który prowadzi do zmniejszenia aktywności i metabolizmu oraz pozwala zwierzętom przetrwać niesprzyjające warunki. Torpor może być stosowany przez zwierzęta przez długi czas, np. w okresie zimowym przechodzi w stan hibernacji, co pozwala im utrzymać obniżoną temperaturę ciała. Podczas hibernacji wiewiórki ziemne mogą osiągnąć temperaturę brzucha 0 ° C (32 ° F), podczas gdy temperatura wewnętrzna niedźwiedzia jest utrzymywana na wyższym poziomie około 37 ° C (99 ° F).

Jeśli odrętwienie występuje w miesiącach letnich przy wysokich temperaturach i małej ilości wody, nazywa się to estywacją. Niektóre zwierzęta pustynne wykorzystują to, aby przetrwać najtrudniejsze miesiące w roku. Torpor może występować codziennie, co widać u nietoperzy i kolibrów. Podczas gdy endotermia jest ograniczona u mniejszych zwierząt przez stosunek powierzchni do objętości, niektóre organizmy mogą być mniejsze i nadal być endotermami, ponieważ stosują codzienny odrętwienie w najzimniejszej części dnia. Pozwala im to oszczędzać energię w chłodniejszych porach dnia, kiedy zużywają więcej energii, aby utrzymać temperaturę ciała.

Płaszczyzny i wnęki ciała zwierząt

Stojący kręgowiec można podzielić na kilka płaszczyzn. Płaszczyzna strzałkowa dzieli ciało na prawą i lewą część. Płaszczyzna środkowa dzieli ciało dokładnie pośrodku, tworząc dwie równe połówki prawą i lewą. Płaszczyzna czołowa (zwana również płaszczyzną czołową) oddziela przód od tyłu. Płaszczyzna poprzeczna (lub pozioma) dzieli zwierzę na część górną i dolną. Czasami nazywa się to przekrojem, a jeśli cięcie poprzeczne jest pod kątem, nazywa się to płaszczyzną ukośną. (Rysunek) ilustruje te płaszczyzny na kozie (czworonożne zwierzę) i człowieku.


Zwierzęta kręgowe mają pewną liczbę określonych jam ciała, jak pokazano na (ryc.). Dwa z nich to duże ubytki, które zawierają w sobie mniejsze ubytki. Jama grzbietowa zawiera jamę czaszkową i kręgową (lub kręgosłupa). Jama brzuszna zawiera jamę piersiową, która z kolei zawiera jamę opłucnową wokół płuc i jamę osierdziową, która otacza serce. Jama brzuszna zawiera również jamę brzuszno-miedniczą, którą można podzielić na jamę brzuszną i jamę miednicy.


Antropolog fizyczny Antropolog fizyczny bada adaptację, zmienność i ewolucję istot ludzkich oraz ich żyjących i kopalnych krewnych. Mogą pracować w różnych środowiskach, chociaż większość z nich będzie miała spotkanie akademickie na uniwersytecie, zwykle na wydziale antropologii lub na wydziale biologii, genetyki lub zoologii.

Stanowiska nieakademickie są dostępne w przemyśle motoryzacyjnym i lotniczym, gdzie nacisk kładziony jest na wielkość, kształt i anatomię człowieka. Badania prowadzone przez tych specjalistów mogą obejmować badania nad reakcją ludzkiego ciała na wypadki samochodowe, a także badania nad zwiększaniem komfortu siedzenia. Inne nieakademickie stanowiska można znaleźć w muzeach historii naturalnej, antropologii, archeologii lub nauk ścisłych i technicznych. Stanowiska te polegają na kształceniu uczniów od szkoły podstawowej po studia magisterskie. Antropolodzy fizyczni pełnią funkcję koordynatorów edukacji, kierowników kolekcji, autorów publikacji muzealnych i administratorów. Ogrody zoologiczne zatrudniają tych specjalistów, zwłaszcza jeśli mają doświadczenie w biologii naczelnych, pracują w programach zarządzania zbiorami i hodowli w niewoli dla zagrożonych gatunków. Medycyna sądowa wykorzystuje wiedzę z antropologii fizycznej do identyfikacji szczątków ludzkich i zwierzęcych, pomagając w ustaleniu przyczyny zgonu oraz przy składaniu zeznań eksperckich podczas prób.

Podsumowanie sekcji

Ciała zwierząt mają różne rozmiary i kształty. Ograniczenia dotyczące wielkości i kształtu zwierząt obejmują wpływ na ich ruch. Dyfuzja wpływa na ich wielkość i rozwój. Bioenergetyka opisuje, w jaki sposób zwierzęta wykorzystują i pozyskują energię w zależności od wielkości ciała, poziomu aktywności i środowiska.

Pytania przeglądowe

Jakie zwierzę utrzymuje stałą wewnętrzną temperaturę ciała?

Symetria znaleziona u zwierząt, które poruszają się szybko, to ________.

Jaki termin opisuje stan myszy pustynnej, która obniża tempo metabolizmu i „śpi” w upalny dzień?

Płaszczyzna, która dzieli zwierzę na równe prawe i lewe części, to ________.

Płaszczyzna dzieląca zwierzę na części grzbietową i brzuszną to ________.

Częścią jakiej jamy jest jama opłucnej?

W jaki sposób rosnąca globalna temperatura związana ze zmianą klimatu może wpłynąć na ektotermy?

  1. Różnorodność ektotermiczna zmniejszy się w chłodnych regionach.
  2. Ektotermy będą mogły być aktywne przez cały dzień w tropikach.
  3. Ektotermy będą musiały wydać więcej energii, aby schłodzić temperaturę ciała.
  4. Ektotermy będą mogły rozszerzać się na nowe siedliska.

Chociaż większość zwierząt jest dwustronnie symetryczna, kilka wykazuje symetrię promieniową. Jaka jest zaleta symetrii promieniowej?

  1. To dezorientuje drapieżniki.
  2. Pozwala zwierzęciu zbierać pokarm ze wszystkich stron.
  3. Pozwala zwierzęciu na szybki, celowy ruch w dowolnym kierunku.
  4. Pozwala zwierzęciu używać powierzchni grzbietowej do wyczuwania otoczenia.

Pytania dotyczące krytycznego myślenia

Jak dyfuzja ogranicza wielkość organizmu? Jak się temu przeciwdziała?

Dyfuzja jest skuteczna na bardzo krótkim dystansie. Jeśli komórka przekroczy tę odległość swoim rozmiarem, środek komórki nie może uzyskać odpowiednich składników odżywczych ani nie może wydalić wystarczającej ilości odpadów, aby przeżyć. Aby to zrekompensować, komórki mogą luźno przylegać do siebie w płynnej pożywce lub rozwijać się w organizmy wielokomórkowe, które wykorzystują układ krążenia i układu oddechowego do dostarczania składników odżywczych i usuwania odpadów.

Jaki jest związek między BMR a wielkością ciała? Czemu?

Podstawowa szybkość metabolizmu jest wyrazem procesów metabolicznych zachodzących w celu utrzymania funkcjonowania i temperatury ciała. Zwierzęta o mniejszej budowie ciała mają stosunkowo dużą powierzchnię w porównaniu do zwierząt znacznie większych. Duża powierzchnia dużego zwierzęcia prowadzi do zwiększonej utraty ciepła, którą zwierzę musi kompensować, co skutkuje wyższym BMR. Małe zwierzę, mające mniejszą względną powierzchnię, nie traci tak dużo ciepła i ma odpowiednio niższy BMR.

Wyjaśnij, w jaki sposób używanie otwartego układu krążenia ogranicza wielkość zwierząt.

W otwartym układzie krążenia serce (serce) pompuje krew do otwartej jamy, kąpiąc tkanki. Gdy krew dyfunduje przez przestrzeń tkankową, dostarcza składniki odżywcze w zamian za przyjmowanie produktów przemiany materii. Krew następnie dyfunduje z powrotem do serca, gdzie jest ponownie pompowana. Ponieważ jednak system ten opiera się na dyfuzji, wielkość zwierząt korzystających z otwartego układu krążenia jest ograniczona do dość małych objętości, aby krew mogła dyfundować wystarczająco szybko, aby skutecznie wymieniać molekuły z tkankami.

Proszę opisać jedno kluczowe ograniczenie środowiskowe dla ektotermów i jedno dla endoterm. Dlaczego są ograniczone różnymi czynnikami?

Endotermy są ograniczone dostępnością źródeł pożywienia w środowisku, podczas gdy zakres temperatur na obszarze geograficznym ogranicza ektotermy. Różnica w tym, jak obie grupy utrzymują temperaturę ciała, określa kluczowe ograniczenie dla każdej grupy.

Słowniczek


Taka istota nie jest tak naprawdę opłacalna

Krew transportuje tlen i składniki odżywcze, ponieważ dyfuzja takich cząsteczek trwałaby zbyt długo, aby dotrzeć do wszystkich części ciała. Aby organizm tak duży był zdolny do życia, musiałby faktycznie oddychać, pić i jeść w pobliżu całego ciała. Przy pewnym zawieszeniu niedowierzania można sobie wyobrazić oddychanie i picie, ale jedzenie jest jeszcze bardziej problematyczne. Musiałby trawić pokarm poza swoim ciałem, a potem kąpać się w tym. Nawet wtedy jego ciało byłoby niezwykle porowate i mogłoby nie być w stanie mechanicznie utrzymać się na lądzie.

Jeśli stworzenie nie ma krwi do transportu składników odżywczych, będzie potrzebowało jakiegoś innego mechanizmu do wykonania sztuczki. Na przykład niektóre owady mają otwarte układy krążenia, w których hemolimfa zamiast krwi przemieszcza się przez połączone ze sobą zatoki lub przestrzenie hemocoel otaczające narządy.

Wyobraź sobie, że zamiast jeść przez usta, twoje stworzenie rozprowadza jedzenie po całym ciele, aby mogło je połknąć przez wchłonięcie. Usta są portami dostępu do układu pokarmowego, więc jeśli nie ma krwi do transportu składników odżywczych z przewodu pokarmowego, to niekoniecznie potrzebuje ust. Aby ta konwencja zadziałała, musiałbyś na nowo wyobrazić sobie fizjologię swojego stworzenia.

Dla drapieżnika może to być szczególnie przerażające, jeśli rutyną jest dosłownie kąpać się we krwi ofiary, wypatroszyć jej ofiary i owijać ich ranami po całym ciele, wbijając nogi głęboko w mniejszą ofiarę, aby odmłodzić bolące kończyny. Wspinanie się w większej zdobyczy (wielkości od bawoła do słonia) i wchłanianie wszystkich potrzebnych składników odżywczych. Stworzenie może mieć nawet maleńkie wyrostki, takie jak zręczne kosmki, które poruszają krwią po całym ciele, aby skutecznie ją rozprowadzać.

Sama istota prawdopodobnie potrzebowałaby wysokiego stosunku powierzchni do masy, praktycznie żadna część jego ciała nie mogłaby być tak gęsta, aby składniki odżywcze nie mogły wniknąć wystarczająco daleko, chyba że zastosowało konwencję, taką jak owady z połączone ze sobą zatoki lub hemocoele przestrzenie wokół narządów, ale zamiast przepływać hemolimfę przez jej ciało, jeśli częściowo upłynnione tkanki ofiary przepływają po całym jej narządach za pomocą działania przełykowego (Wyobraź sobie, że stworzenie miało żrącą błonę śluzową lub spryskało ofiarę czymś, co zainicjuje proces trawienia poprzez częściowe rozbicie mięsa na nadający się do użytku śluz).. Należy jeszcze wziąć pod uwagę, że jeśli nie ma krwi lub ust, prawdopodobnie nie ma też płuc, w takim przypadku musiałby pozostać w ruchu lub w dobrze wentylowanych miejscach, aby oddychać, lub musiałby musi być przynajmniej trochę ziemnowodny, aby mógł oddychać zanurzony w kałuży krwi lub biomaterii. Tak czy inaczej, trudno byłoby zrobić z niego istotę żyjącą wyłącznie na lądzie.

Nie byłoby to bardzo wydajne zwierzę, jest powód, dla którego duże zwierzęta wyewoluowały z fizjologią, którą mają teraz, ale w odpowiednim środowisku taka istota mogłaby się dobrze rozwijać, ale potrzebowałaby dużo dużej zdobyczy, inaczej musiałby leżeć w uśpieniu przez długi czas, jak duże pająki lub węże. Jakkolwiek się jednak okazuje, myślę, że będzie to dość przerażające stworzenie.


Stawonogi mają otwarty układ krążenia: zamiast tętnic i żył, które odprowadzają krew, stawonogi mają otwartą zatokę, w której krew bezpośrednio obmywa narządy. W jaki sposób oznacza to ograniczenie dla gigantycznego owada? Chociaż nie ma aktywnego mechanizmu, który pompuje krew w całym ciele, ogromnemu owadowi bardzo trudno byłoby dotlenić i odżywić wszystkie swoje komórki ze względu na efekt grawitacji.

Z drugiej strony większość owadów oddycha biernie przez przetchlinki, które łączą się z wewnętrznym systemem rozgałęzionych przewodów zwanym „tchawicą”. W ten sposób nie rozwijają żadnego aktywnego systemu, który zmuszałby powietrze do wejścia do ich ciała, ale wchodzi pasywnie przez te „tchawice” i dociera do wnętrza ciała stawonogów, aby dotlenić wszystkie komórki.

Dyfuzja gazów jest skuteczna na małych odległościach, ale nie na większych. Tak więc gigantyczne owady miałyby poważne problemy z dotlenieniem swoich tkanek, jeśli osiągną duże rozmiary. W dodatku obecne stężenie tlenu w atmosferze (21%) nie wystarczyłoby do dotlenienia tak dużego organizmu przy tak prostym mechanizmie oddychania.

Trzeba powiedzieć, że wszystkie te ograniczenia są osłabione w ekosystemach wodnych, gdzie waga naskórka i dyfuzja tlenu nie stanowią problemu dla wzrostu. To wyjaśnia, dlaczego największe na świecie stawonogi (i inne bezkręgowce) znajdują się głównie w ekosystemach wodnych.

Może zwierzę ma książkowe płuca jak pająk, a może przetchlinki owada rozgałęziły się do wewnątrz, stając się wypełnionym powietrzem systemem tchawicy, splecionym z wypełnionym płynem układem krążenia krwi. Każda noga ma swój własny „kompleks sercowo-płucny”, a także duży w brzuchu, który zasila narządy.

Zamiast wdychać i wydychać, zwierzęta te oddychają PRZEZ, a powietrze dostaje się do układu przez przetchlinki w pobliżu głowy i wychodzi w pobliżu podbrzusza. Powietrze jest pompowane przez działanie mięśniowych naczyń krwionośnych, które owijają się wokół rurek tchawiczych, lub przez skurcz mięśni całego brzucha (jak nadmuchiwany i opróżniany balon). Bieganie generuje również większy przepływ.


Płazy: budowa, oddychanie i narządy zmysłów

W tym artykule omówimy płazy:- 1. Pochodzenie płazówm.in. 2. Czynniki, które spowodowały ewolucję płazów 3. Prawdopodobne pochodzenie 4. Budowa płazów 5. Układ pokarmowy płazów 6. Układ oddechowy i dźwięk 7. Układ krążenia 8. Układ nerwowy 9. Układ moczowo-płciowy 10. Rozród i rozwój 11. 11. Przyczyny wyginięcia.

  1. Pochodzenie płazów
  2. Czynniki, które spowodowały ewolucję płazów
  3. Prawdopodobne pochodzenie
  4. Struktura płazów
  5. Układ pokarmowy płazów
  6. Układ oddechowy i wytwarzanie dźwięku u płazów
  7. Układ krążenia płazów
  8. Układ nerwowy płazów
  9. Układ moczowo-płciowy płazów
  10. Rozmnażanie i rozwój płazów
  11. Przyczyny wyginięcia płazów

1. Pochodzenie płazówia:

W połowie okresu dewonu ryby kostne z jednej strony zróżnicowały się na promieniowce, az drugiej na wodniaki i krzyżopterygi. Punkt kulminacyjny ewolucji osiągnięto, gdy potomkowie niektórych krzyżopterygów opuścili wodę i najechali ląd. To wydarzenie przejścia z wody na ląd zapoczątkowało nową fazę ewolucji kręgowców, początek kręgowców lądowych.

Płazy zapoczątkowały historię czworonogów. Inwazując do nowego środowiska na lądzie, płazy otworzyły szerokie możliwości dalszej ewolucji w szerokim zakresie adaptacji strukturalnych i funkcjonalnych. Zanim przejdziemy do dyskusji na temat pochodzenia płazów, poniżej opisano kroki, jakie podjęły pierwsze płazy, aby spełnić podstawowe wymagania dotyczące życia na lądzie.

Problem lokomocji naziemnej z dodatkowymi komplikacjami grawitacyjnymi został rozwiązany przez głębokie zmiany we wszystkich częściach ciała czworonoga.

(a) Głowa płazów nabrała siły i nieśmiałej muskulatury z odpowiednimi zmianami wyrostków stawowych czaszki i przyległego szkieletu.

(b) Aparat żuchwy rozwinął skomplikowaną muskulaturę do działania i podtrzymywania.

(c) Kręgosłup traci elastyczność i zyskuje siłę i sztywność przez skostnienie.

(d) Obręcze piersiowe i miedniczne wspierają kończyny, a także chronią ważne narządy trzewne przed urazami, które mogą wynikać z nowych pchnięć w górę. Chodzenie po lądzie powodowało presję w górę. To pchnięcie w górę spowodowało zmniejszenie szkieletu skórnego pasów. Potężna łopatka i trójpromieniowy pas miedniczny z wyszukanym kością biodrową to tylko niektóre z ważnych modyfikacji pasów. Te modyfikacje są uzupełniane przez rozwój procesów wewnątrzszkieletowych zapewniających mocne przyczepienie powiązanych mięśni.

(e) Płazy rozwinęły dwie pary kończyn. Są dobrze wyposażone w odpowiednie mięśnie i mocne pasy, aby unieść ciało z dala od tarcia kontaktu z podłożem. Przenoszenie ciężaru ciała na cztery kończyny spowodowało duże zmiany w kręgosłupie.

(f) Problemy oddychania powietrzem są rozwiązywane przez rozwój dobrze uformowanych płuc do wymiany gazowej w powietrzu. Wilgotna skóra u współczesnych płazów działa również jako dodatkowy narząd oddechowy.

(g) Wszystkie płazy posiadają dobrze rozwinięty układ naczyniowy, nowy schemat rozwoju płuc, czyli wprowadzenie obwodu pulchno-szymonowego. Spowodowało to ogromne zmiany w strukturze serca i układu krążenia jako całości.

(h) Rozwój jamy ucha środkowego z kością do przenoszenia drgań z błony bębenkowej do ucha wewnętrznego pomaga w intensyfikacji fal dźwiękowych powietrza.

(i) Skóra staje się przystosowana do życia naziemnego, aby oprzeć się wysuszeniu.

Współczesne doskonałokostne osiągnęły szczyt sukcesu ewolucyjnego wśród pierwotnych kręgowców żyjących w wodzie. Przeszły intensywne promieniowanie adaptacyjne. Ryby oddychające powietrzem, dipnony i krzyżopterygi wykazują ścisły związek z płazami i jest oczywistą prawdą bio&szylogiczną, że grupa takich ryb płucnych dała początek nowej populacji lądowej – płazom.

Trzeba więc rozważyć szansę, by nurkowcy i crossopterygiowie zajęli znaczącą pozycję w pochodzeniu płazów. W pierwszej kolejności należy rozwiązać kwestię, w jaki sposób wczesne płazy spełniały nowe wymagania nałożone na nie w wyniku zmiany życia wodnego na ziemskie.

Wczesne płazy musiały spełnić podstawowe wymagania do życia na lądzie, czyniąc następujące modyfikacje:

(a) Częściowa utrata zbroi, chociaż obecna u niektórych najwcześniejszych płazów, np. Stegocefalian.

(c) Rozwój wyrostków lądowych poprzez przekształcenie par płetw w kończyny.

(d) Utrata wewnętrznych skrzeli i nabycie płuc.

Dipnoi – zapowiadana płaz organisa­tion:

Panowało powszechne przekonanie, że wodniaki stoją w prostej linii schodzenia czworonogów, ponieważ wodniaki wykazują wiele podobieństw konstrukcyjnych i funkcjonalnych z płazami. Chociaż pas piersiowy i miedniczny podczas nurkowania nie są w stanie utrzymać ciężaru ciała na lądzie, pasy te na kilka sposobów zapowiadały pewne cechy płazów.

(a) Wewnętrzny szkielet parzystych wyrostków jest dobrze rozwinięty w dip­noans.

(b) Pary przydatków łączą się z odpowiednimi pasami za pomocą jednego proksymalnego kawałka kości, co można porównać z kością ramienną lub udową.

(c) Zewnętrzne rozszerzenie mięśni miomerycznych do par płetw jest dość sugestywne co do ułożenia muskulatury parzystych wyrostków płazów.

(d) Zdolność do oddychania powietrzem przez płuca (zmodyfikowany pęcherz pławny).

(e) Obręcz piersiowa Necturusa bardzo przypomina obręcz nurka.

Choć płazy wykazują pewne specjalizacje w sposobie życia poza wodą, to całość dowodów dość wyraźnie wskazuje na to, że nie znajdują się one na bezpośredniej linii wynurzania się płazów z ryb. Wodniaki wykazują zbyt wiele wyspecjalizowanych cech, a taka wyspecjalizowana grupa nie może prawdopodobnie posiadać przodków innej grupy zwierząt.

Uderzające podobieństwa, zwłaszcza w układach krążenia i oddechowego, wynikają prawdopodobnie z fizjologicznej konwergencji życia w podobnych warunkach życia. Dzisiejsze zanurzenia dają wyobrażenie o formie, która prawdopodobnie łączyła ryby z płazami. Wodniaki są zwykle uważane za wuja pobocznego płazów, ale nie za ojca pierwszego czworonoga.

Ostatnio, biorąc pod uwagę morfologiczny i anatomiczny punkt widzenia, D. Rosen i in., (1981) oraz Duellman i Trueb (1986) są zdania, że ​​najbliższymi żyjącymi krewnymi niedawnych płazów są ryby płucne niż krzyżopterygi, ale zostało to skrytykowane przez Jarvik (1980) i inni naukowcy.

Crossopterygias — kierują kanałem ewolucji płazów:

Aby wyśledzić bezpośrednią linię pochodzenia płazów od ryb, należy rozważyć znaczenie krzyżopteryków w utrzymaniu prawdopodobnego punktu wyjścia. Najsilniejsze wsparcie dostarczają wczesne krzyżopterygi, czego przykładem są dewońskie rodzaje Osteolepis i Eusthenopteron. Ponieważ posiadają wiele cech, które na pewno są płazami lub prowadzą do płazów.

(a) Układ kostny szczęk i czaszki jest porównywalny do obserwowanego u wczesnych płazów.

(b) Dwie duże kości na szczycie czaszki mogą być homologowane jako kości ciemieniowe płazów.

Tylna tablica czaszki Osteolepis i Eusthenopteron jest bardziej podobna do tablicy wczesnych płazów (np. Ichthyostega i Eryops) niż u płazów (ryc. 7.49).

(c) Szczęki Eusthenopterona posiadały zęby labiryntodontyczne charakteryzujące się zagięciem ściany zęba wokół centralnej jamy miazgi (ryc. 7.50).

(d) Obręcz piersiowa posiada pewne cechy, które są warunkiem koniecznym dla kończyn przednich płazów.

(e) Czaszka Eusthenopterona zawiera prawie wszystkie pierwiastki obserwowane u wczesnych płazów.

(f) Płetwę piersiową Eusthenopa&Shyterona można porównać do kończyn przednich płazów. Pojedynczy proksymalny kawałek kości może być homologowany z kością ramienną, a kolejne dwa kawałki można porównać do kości promieniowej i łokciowej.

(f) Różne kości nadgarstków i kostek, elementy kostne dłoni i stóp wyewoluowały z dystalnego kompleksu kostnego płetw krzyżowca.

Tak więc pod wieloma względami crossoptery&shigias wykazują bliskie podobieństwo do płazów i oczekuje się, że te ryby są bezpośrednimi przodkami wczesnych płazów.

Analiza kladystyczna na korzyść osteolepiform jako przodka wczesnych czworonogów nie potwierdza w pełni.

Obecnie w linii bezpośredniego przodka płazów wydają się należeć późnodewońskie krzyżoptery i szygi, Panderichthyidae (np. Elpistostege i Panderichthys). Członkowie Panderichthyidae przypominali krokodyle z płetwami zamiast kończyn.

Ich ręce, ciała i dach czaszki były spłaszczone i mieli wydłużony pysk. Ich oczy znajdowały się na czubku głowy i nie miały płetw grzbietowych i odbytowych. Cechy te sugerują bliższy związek z pierwszymi czworonogami.

Kości czołowe były obecne zarówno u Panderichthys, jak i czworonogów, ale nie występowały u Osteolepiforms. Żebra Panderichthys wystają brzusznie z kręgosłupa, podczas gdy u osteolepiformów żebra kręgosłupa wystają grzbietowo.

Najbardziej dramatycznym i powszechnie akceptowanym wydarzeniem, jakie należy odnotować w ewolucji płazów, jest przekształcenie wioseł krzyżopterygów w kończyny płazów. Kontrowersyjnym tematem są sekwencje indica­ting, jak kończyny płazów powstały z rybiej płetwy. Jest prawdopodobne, że spłaszczone płetwy krzyżopteryków, szczególnie obserwowane u Eusthenopteron, przekształciły się w kończyny czworonogów.

Gdy ryba pojawiła się na lądzie, sparowane przydatki prawdopodobnie najpierw uniosły tylko ciężar ciała, a mięśnie przydatków stały się zdolne tylko do ruchów do przodu i do tyłu.

Wraz z ewolucją czworonogów na lądzie, kończyny wydłużają się i przesuwają pod ciałem, aby unieść ciało dalej od ziemi. Na lądzie mięśnie zostały zmodyfikowane i ułożone wokół stawów barkowych i biodrowych, zapewniając zrównoważony ruch na lądzie.

W celu przyczepienia mięśni pas został rozszerzony w płytki składające się z różnych charakterystycznych kawałków. Obręcz barkowa najwcześniejszej płazy Eogyriusa odziedziczyła pas barkowy bardzo podobny do Osteolepis.

Rys. 7.51 daje wyobrażenie o możliwych stadiach transformacji pasów i płetw krzyżopterygów odpowiednio w pasy i kończyny czworonogów. Faktyczna i udokumentowana kończyna transszyjna jest nadal nieznana. Ale najstarszy ślad Thin-opus rzuca dużo światła na proces transformacji.

2. Czynniki, które spowodowały ewolucję płazów:

Jakie czynniki skłoniły Crossop i shyterygias do opuszczenia swojego pierwotnego wodnego domu i wyjścia na ląd? Istnieją różne poglądy. Kilka z nich podano poniżej.

Barrell (1916) podkreślał, że dewon był okresem suchym, kiedy wiele strumieni i stawów wysychało sezonowo i nieśmiało. Niektórzy krzyżopterycy potrafili przemieszczać się z wysychających basenów do miejsc, w których dostępna była woda. Okresowe ucieczki z wysychających basenów prawdopodobnie powodowały rozwój kończyn czworonogów.

(ii) Pragnienie nadmiernej ilości wody:

Romer (1958) odrzucił pogląd o suszy w okresie dewonu. Sugeruje i zawstydza, że ​​płazy i wczesne gady były mieszkańcami wody aż do okresu pensylwańskiego. Zasugerował również, że to pragnienie większej ilości wody spowodowało pierwszą wędrówkę crossopteryków z jednego miejsca do drugiego.

Berrill (1955) jest skłonny sądzić, że wrogowie w wodzie zmusili krzyżopteryków do odejścia na ląd. Innymi czynnikami były obfitość pożywienia na lądzie, wabienie na tlen atmosferyczny i powtarzanie się niesprzyjającego środowiska.

Wydaje się, że prawdziwą przyczyną nie jest ani bezpieczeństwo, ani pożywienie, ani chęć oddychania powietrzem atmosferycznym, ale przystosowanie, które zostało wielokrotnie narzucone krzyżowcom przez powracające wrogie środowisko.

Najprawdopodobniej w okresie późnego dewonu, z powodu okresowej nadmiernej suszy, crossopterygijczycy zmuszeni byli do poszukiwania nowych cieków słodkowodnych i jezior, w których mogliby zamieszkać i tym samym uniknąć ryzyka przetrwania. W ten sposób musieli przejść przez suchy ląd, aby znaleźć odpowiednią wodę. Od tego momentu płazy ewoluowały w epoce geologicznej i przystosowały się do nowego środowiska lądowego.

W czasach dewońskich część krzyżopteryków przybyła na ląd z wodnego domu. Tą grupą, która z powodzeniem wyszła na ląd z wody, były prawdopodobnie ryzodonty reprezentowane przez Osteolepis i Eusthenopteron. Wejście w zupełnie nowe środowisko było bardzo ważnym krokiem.

Po wylądowaniu te zaawansowane, oddychające powietrzem ryby przekształciły się w prymitywne płazy. Ryc. 7.52 przedstawia ewolucję struktur kręgów płazów u krzyżowców. Najbardziej prymitywne płazy, znane jako Ichthyostegid, którego elementy kręgów mają podobieństwo do krzyżopteryków.

Ze względu na podobieństwo elementów składowych kręgowców, między Ichthyostega i crossoptery­gias przypuszcza się, że płazy wyewoluowały z krzyżopteryków iz tego podstawowego typu mogło wyewoluować promieniowanie kilku typów kręgów wśród innych płazów, a także innych grup kręgowców.

Rycina 7.53 przedstawia drzewo filogenetyczne płazów. Ichtiostega wykazywała fazę przejściową, posiadając domieszkę cech rybich i płazów. Ichthyo­stega, choć zachował wiele wyraźnych cech rybich, utorował drogę ewolucji płazów.

4. Struktura płazów:

Żywe płazy wykazują zróżnicowane przystosowanie strukturalne. Beznogie mają zdegenerowaną organizację strukturalną i dostarczają wszystkich podstawowych modyfikacji do życia w norach. Są to najbardziej prymitywne formy wśród żyjących płazów.

Współczesne urodele obejmują dużą liczbę rodzin i rodzajów. Choć zbudowana na wspólnym planie zabawy i szydamentu, każda rodzina charakteryzuje się osobliwymi strukturami anatomicznymi.

Urodele zawierają wiele gigantycznych form. Największą płazem jest Megalobatrachus z Japonii i Chin, który może osiągnąć nawet około 1,60 m długości. Większość urodeli jest wodnych. Formy lądowe mają kończyny i są roślinorodne.

Anatomicznie urody i szyle zajmują pozycję pośrednią między beznogami a beznogami. Anurany stanowią formy wysoce wyspecjalizowane i wykazują szeroki zakres promieniowania adaptacyjnego. Hyla wykazuje przystosowanie do życia nadrzewnego i posiada krążki samoprzylepne na końcach palców.

Samoprzylepne krążki przypominające płytki nie działają przyssawkowo, ale mają wilgotną, pofałdowaną powierzchnię antypoślizgową, która pomaga w przyczepieniu się do drzewa.Podczas wspinaczki lepka wydzielina jest wydalana z przylepnych krążków dzięki działaniu włókien kolagenowych, które obsługują gruczoły.

Dopasowanie krążków adhezyjnych jest ułatwione dzięki rozwojowi chrząstki międzybłonowej między stawami końcowymi i przedostatnimi. Inna żaba drzewna, Chiromantis, ma przeciwstawne cyfry.

U większości żab drzewnych sieci między palcami są nieobecne lub zmniejszone, z wyjątkiem Rhacophorus z Afryki Wschodniej, gdzie wydłużone palce są pokryte sieciami. Odnotowano, że Rhacophorus malabaricus może szybować z wysokości ponad 9 m, a Hyla venulosa z wysokości 42 m dość skutecznie i nieśmiało. W Hyla venulosa cyfry nie są splecione.

Skóra płazów składa się z naskórka i szymii oraz skóry właściwej. Naskórek składa się z kilku warstw i jest odnawiany przez wypryski. Ten proces odnowy jest kontrolowany przez przysadkę mózgową i gruczoły tarczycy. U larw obserwuje się miejscowe zgrubienia w naskórku, szczególnie nieśmiałe w tworzeniu zrogowaciałych szczęk i zębów larw. Brodawki ropuchy są również przykładami takich zgrubień.

Skóra współczesnych płazów jest naga i pozostaje wilgotna z powodu wydzielania gruczołów powłokowych. Wilgotna skóra jest niezbędna do oddychania i ewentualnie regulacji temperatury. U płazów występują dwa rodzaje gruczołów skórnych. Są to: gruczoły śluzowe i gruczoły trucizn. Śluz wydzielany przez gruczoły śluzowe utrzymuje nawilżenie skóry.

Gruczoły jadowe są dobrze rozwinięte u ropuch i salamandrów. Ślinianki przyuszne ropuch są najlepszymi przykładami gruczołów trucizn. Większość brodawek na grzbietowej powierzchni ropuchy otwiera się na zewnątrz przez niewielki otwór, który prowadzi do gruczołu trucizny.

Gruczoł produkuje aktywne toksyny. Wydzielina jest jadowita i powoduje nudności, zaburzenia oddychania i serca. Toksyny i shyiny są izolowane jako bufogin i bufotalina. Trucizna Dendrobates działa na układ nerwowo-szyjkowy. Wydzielina gruczołów grzbietowych traszki brodawkowatej (Triturus cristatus) jest jadowite. Gruczoły trucizny są narządami obronnymi.

Skóra larw płazów jest rzęskowa. Kolor skóry płazów może być różny od matowego do błyszczącego. Urodela ma zazwyczaj olśniewające zabarwienie, które ma walor ochronny. Zielone ubarwienie rzekotki drzewnej jest środkiem ochronnym, ponieważ współgra z otaczającą go zieloną muchą.

Salamandra plamista i niektóre żaby wykazują ostrzegawcze ubarwienie. U niektórych żab drzewnych jasność ubarwienia ciała może zmieniać się wraz ze zmianą natężenia światła.

Zmiana koloru spowodowana jest dopasowaniem fizjo-szylogicznym głęboko osadzonych melanoforów, guanoforów i leżących nad nimi lipoforów. Skóra Gymnophiona jest gruba i zawiera grupy ziarnistych łusek skórnych zamkniętych w workach i dużych wielokomórkowych gruczołach trucizn (ryc. 7.44).

Struktury szkieletowe:

Egzoszkielet był obecny u płazów kopalnych. Ale we współczesnych formach ogranicza się do większości beznogich i niektórych bezogonowych. W przypadku beznogich skupiska małych łusek skórnych leżą w większości przypadków na skórze (ryc. 7.44). U kilku ropuch płytki kostne pozostają osadzone w skórze grzbietu i są pochodzenia skórnego.

W Brachycephalus w Brazylii płytki skórne na plecach łączą się z kolcami nerwowymi. Małe i zrogowaciałe pazury są obecne w stadium larwalnym urodelka azjatyckiego Onychodactylus i ropuchy afrykańskiej Xenopus. U Xenopus pazury znajdują się na czubkach pierwszych trzech palców jego tylnej kończyny. Pazury odnotowano również u niektórych skamieniałych płazów.

Pazury obecne u tych płazów, chociaż zapowiadały pojawienie się pazurów u wyższych klas kręgowców, nie są prawdziwymi pazurami. W Pelobates mocno zrogowaciałe obszary na stopach można porównać z łuskami naskórka.

Czaszka żyjących płazów jest bardzo zróżnicowana. Istnieje ogólna tendencja do zmniejszania grubości i liczby elementów skóry czaszki. Pustki między pterygoidami i orbity są znacznie powiększone. Ramiona żuchwy są krótkie, a czaszka znacznie spłaszczona. Czaszka anuranów jest wysoce wyspecjalizowana wśród płazów.

Otwór międzyciemieniowy (obecny u płazów kopalnych) jest całkowicie nieobecny u współczesnych płazów. Czaszka ropuch jest pozbawiona zębów, ale u Amphignathodon prawdziwe zęby są obecne na żuchwie. U żab zęby są obecne na dolnej szczęce. Czaszka rode­les ma swoje specyficzne cechy. Jest mniej wyspecjalizowany niż anuran i różni się pod wieloma ważnymi względami.

Chondrokrania jest mniej zorganizowana z wieloma cechami zwyrodnieniowymi lub pedomorficznymi. Ściany ciemieniowe i przedczołowe są oddzielone, aw niektórych formach zarówno łzowe, jak i przedczołowe są trwałe. Czaszka urodelów różni się od czaszki anuranów dużą prevomerem.

U beznogich czaszka jest osobliwa. Ma duże kości inwestujące i występuje tam mała, ale pełna orbita. Czaszka jest sztywną konstrukcją. Zwartość jest skorelowana z nawykiem kopania. Dolna i górna szczęka mają zęby. Podobnie jak w przypadku urodelów, w żuchwie występuje koronoid zęba.

Kręgosłup u płazów jest duży i nieśmiało kostny, a kręgi są połączone przegubowo. Giętkość kręgosłupa zostaje utracona, aby dać więcej siły. Ta modyfikacja polega na uniesieniu ciała na kończynach. W urodelach, które spędzają większość czasu w wodzie, kręgom brakuje skostnienia, a struna grzbietowa nadal pomaga w pływaniu.

Przejście od życia wodnego do ziemskiego powoduje skrócenie kręgosłupa. U anuranów kręgosłup składa się z dziewięciu kręgów i niesegmentowanego urostylu z tyłu. Kręgosłup składa się z dziewięciu kręgów i niesegmentowanego urostylu z tyłu.

Kręgosłup dzieli się na:

(a) Region szyjny reprezentowany przez atlas,

(b) Okolica piersiowo-lędźwiowa ze zmienną liczbą kręgów,

(c) region krzyżowy zawierający duży kręg i

(d) Region ogonowy składający się z kręgów ogonowych i szybra. Urostyl reprezentuje region ogonowy u anuran. Wyrostki poprzeczne i zygapofizy są dobrze rozwinięte dla przyczepu mięśni.

Liczba kręgów i szybra jest zmienna. Może rozciągać się do 250 w urodelach i beznogach. U anuranów kręgi i szybra są procelularne, z wyjątkiem dziewiątego kręgu Rany, który jest szczególny. Powierzchnia przednia trzonu jest wypukła, a powierzchnia tylna – podwójna wypukłość. Ale w urodelach spotyka się dwa rodzaje kręgów.

Pierwotny urodele, którego przykładem jest Ambystoma, ma kręgi amficeelowe, a wyższe urodele posiadają kręgi opistoceelowe. Niektóre prymitywne żaby, na przykład Ascaphus i Liopelma, mają wolne żebra. Cechy szkieletowe pasów i kończyn uległy znacznej zmianie u płazów, ale podstawowy plan kończyn i pasów pozostaje taki sam w całej grupie.

W przypadku beznogich są one wtórnie tracone w wyniku adaptacji fosorium. U ryb pasy i sparowane płetwy są małe i są w większości chrzęstne, ale u płazów pasy zostały znacznie powiększone i zmodyfikowane ze względu na ich funkcję obciążania. Szkielet wyrostka robaczkowego w urodelach jest znacznie uproszczony, ale u anuran są one wysoko rozwinięte i całkiem odpowiednie do ziemskiego trybu życia.

5. Układ pokarmowy płazów:

Dorosłe płazy żywią się głównie stawonogami, ale formy larwalne są zwykle wszystkożerne. Mogą być kanibalami. W wyniku podobnych nawyków żywieniowych układ pokarmowy wykazuje niewielkie zróżnicowanie. W większości płazów, z wyjątkiem ropuch, obecne są zęby. Zęby są osadzone na przedszczęce, szczęce i lemie.

Zęby są bardzo małe i spiczaste i służą wyłącznie do chwytania zdobyczy. Zęby gryzące występują u dorosłych osobników Ceratophrys ornata. Amphignathodon, południowoamerykańska rzekotka drzewna, posiada zęby zarówno w dolnej, jak i górnej szczęce. Gruczoły ślinowe są nieobecne, ale obecne są niektóre gruczoły jamy ustnej, które wytwarzają śluz.

U płazów lądowych rzęski są obecne w jamie ustnej, utrzymując płyn w ruchu. W przypadku wielu urodelów język jest nieruchomo zamocowany. Może być ruchoma, jak widać u większości bezogonowych, ale jest wolna z tyłu i zamocowana z przodu.

Język służy do krępowania i szykowania ofiary. Siła adhezyjna języka jest wzmocniona, szczególnie u żab, przez wydzielinę z gruczołów językowych i śródnosowych. Język jest całkowicie nieobecny w Xenopus i Pipa.

Przełyk jest prostą rurką i nie różni się wyraźnie od żołądka. Żołądek jest prosty ze złożoną warstwą śluzową. W fałdach otwierają się proste rurkowe gruczoły żołądkowe. Te gruczoły składają się tylko z jednego rodzaju komórek. Gruczoły wytwarzają pepsynę i kwas solny.

Jelito jest krótkie u dorosłych płazów i jest oddzielone od żołądka dobrze rozwiniętym zwieraczem odźwiernika. Ale jelito w wszystkożernych formach larwowo-szywalnych jest mocno zwinięte jak sprężyna w zegarze. W kanale pokarmowo-szytarowym płazów nie ma kątnicy. Jednak u niektórych bezogonowców, zwłaszcza u Hyla arborea, jelito grube ma widoczną przednią kątnicę.

Wątroba i trzustka mają typowy obraz histologiczny i wytwarzają odpowiednio żółć i sok trzustkowy. Wątroba jest w zasadzie pojedynczym masywnym gruczołem z prawym i lewym płatem. Woreczek żółciowy leży na prawo od linii środkowej nacięcia między płatami.

Wątroba jest połączona z dwunastnicą i żołądkiem za pomocą więzadła żołądkowo-wątrobowego. Trzustka jest cienką i wydłużoną strukturą wzdłuż dwunastnicy po stronie od żołądka. Płazy mogą żyć przez znaczny okres czasu bez jedzenia. Proteus, Typhlomolge są typowymi przykładami zwierząt pęczniejących w jaskiniach (troglodytów). Larwa aksolotla może pozostać przy życiu przez około 650 dni w głodzie.

6. Układ oddechowy i wytwarzanie dźwięku u płazów:

Dorosłe płazy oddychają płucami. Skóra pełni funkcję pomocniczego narządu oddechowego zarówno w wodzie, jak i na lądzie. Skóra jest silnie unaczyniona, a szczególnie w jamie policzkowo-gardłowej. Larwy płazów oddychają w wodzie przy skrzelach. Takie skrzela są zatrzymywane w wielu dorosłych urodelach. Niewiele urodelów zachowuje zewnętrzne skrzela jako narządy oddechowe u dorosłych.

U larw bezogonowych obecne są zarówno skrzela zewnętrzne, jak i wewnętrzne. Ascaph, żyjący w górskim strumieniu USA, ma zredukowane płuca, które pomagają zwierzęciu żyć w wodzie. W urodelach per-ennibranchiate płuca są prostymi narządami woreczkowymi, a funkcja hydrostatyczna jest dominująca. W Salamandra atra i Desmognathus płuca są nieobecne.

U afrykańskiej żaby Asylosternus płuca są szczątkowe. U beznogich może być obecne płuco tchawicze, ale lewe jest zawsze szczątkowe i nieśmiałe. W wodnych urodelach płuca działają wtórnie jako narząd hydrostatyczny. We wszystkich powyższych przypadkach oddychanie odbywa się wyłącznie przez gardło i błonę śluzową jamy ustnej i/lub przez skórę.

U prawie wszystkich płazów i płazów oddychanie skórne stanowi niezwykłą dodatkową adaptację oddechową. U Cryptobranchus w naskórku występują fałdy naczyniowe, do których przenikają naczynia włosowate. Płazy są praktycznie pionierami, w których prawdziwy głos jest wytwarzany przez organy głosowe.

Wydawanie dźwięku jest reakcją ochronną na strach, a samce przywołują samice w okresie lęgowym. Hałas jest wytwarzany przez drgania strun głosowych w komorze krtaniowo-tchawiczej. Woreczki głosowe u samców niektórych anuranów, wykształcone jako wyrostki policzkowo-szykalne, służą jako rezonator.

7. Układ krążenia płazów:

Serce płazów składa się z zatoki żylnej, dwóch małżowin usznych, niepodzielnej komory i stożka tętniczego. Stożek tętniczy składa się z dwóch regionów: pylangium i synangium. Część stożka sąsiadująca z komorą nazywana jest pylangium, podczas gdy część dystalna jest określana jako synangium. Pylangium jest bardziej muskularny niż synangium.

W niektórych urodelach dystalny koniec truncus arteriosus rozszerza się jako bulbus arteriosus. Nie ma lewego małżowiny usznej w urodelach pletodontów, gdzie brakuje płuc i żył płucnych. Małżowiny uszne są całkowicie oddzielone kompletną przegrodą międzyuszną. Jest perforowany i szyforowany w Salamandra lub może być fenestrowany z odstępami w płucach bez urodel.

Krew żylna wraca do prawego małżowiny usznej, podczas gdy lewy małżowina uszna otrzymuje natlenioną krew. Zastawka spiralna jest obecna w sercu anuranu, ale może być zmniejszona w większości urodelów lub może być nieobecna, jak w Necturus, Cryptobranchus i beznogich. U wszystkich płazów, w których występuje stożek tętniczy, występują dwa zestawy zastawek, które zapobiegają cofaniu się krwi.

U płazów obserwuje się beleczki mięśniowe (włókna mięśniowe tworzące mięśnie ściany serca). Te beleczki są najlepiej rozwinięte w ścianach małżowin usznych. W urodelach, w których skrzela są zatrzymywane u dorosłych, układ krążenia jest zasadniczo rybi. Układ żylny urodelów reprezentuje etap przejściowy między rybą a anuranami.

RBC u płazów są jądrzaste i owalne. Jedną z godnych uwagi cech, które należy odnotować, jest obecność największego RBC wśród kręgowców i szybratów. RBC Proteusa mierzy około 58 pm średnicy. U płazów występują trzy typy leukocytów.

Są to limfocyty, monocyty i polimorfy. Czerwone krwinki są wytwarzane głównie w nerkach i są niszczone w wątrobie i śledzionie. Szpik kostny służy również jako ważny ośrodek tworzenia czerwonych krwinek u dorosłych, szczególnie u samców w okresie lęgowym. Śledziona jest źródłem limfocytów.

8. Układ nerwowy płazów:

Mózg płazów jest zasadniczo zbudowany na tym samym podstawowym planie we wszystkich formach. Przomózgowie są reprezentowane przez dwie duże wywyższone półkule mózgowe. Szyszynka jest w większości przypadków prostym woreczkiem, ale u niektórych płazów tworzy on strukturę i strukturę siatkówkową. Płaty wzrokowe są dobrze rozwinięte. Ponieważ płazy są zwierzętami ospałymi, móżdżek i łupież są proste.

Narządy zmysłów u płazów:

Narządy zmysłów są dobrze rozwinięte. Wiele dorosłych płazów wodnych i larw posiada proste narządy linii bocznej w postaci skupisk komórek w odkrywce. Skóra zawiera narządy zmysłu dotyku i chemoreceptory.

Narząd węchowy Działa zarówno w wodzie jak i na lądzie. Organ Jacobsona występuje u większości płazów. Jest to specjalny worek czuciowy opracowany jako uchyłek z komory olfakto-wstydliwej. Służy do badania zapachu przyjmowanego do ust pokarmu. Nie ma go w Proteusie i Necturusie.

Oczy płazów wykazują pewne modyfikacje związane z przejściem z wody do lądu. W wodzie oczy przystosowano do widzenia krótkowzrocznego, ale na lądzie konieczne staje się widzenie dalekowzroczne. Oczy są bardzo zdegenerowane u beznogich, a także u urodelów żyjących w jaskiniach. Gałka oczna jest mniej lub bardziej kulista z zaokrągloną rogówką.

Soczewka jest spłaszczona u płazów lądowych, ale w formach wodnych jest zaokrąglona. Powieki są zwykle obecne w formach ziemskich, z wyjątkiem niektórych prymitywnych członków. U rzekotki drzewnej powieki mogą być przezroczyste. Gruczoły łzowe występują u wszystkich płazów lądowych. U płazów wodnych gruczoły łzowe są nieobecne, ale w wielu przypadkach przewody łzowe są nadal zachowane.

U niektórych bezowcowatych, pojedynczy gruczoł łzowy zajmuje pozycję w niewidomych oczodołach, aby nawilżyć macki czuciowe. U wszystkich płazów skóra jest również wrażliwa na światło. Jest to wysoce rozwinięte w urodelach mieszkających w jaskiniach.

Labirynt błoniasty składa się z utriculus z trzema półkolistymi kanałami, woreczka z wyrostkiem, zwanego lageną. Ucho środkowe składa się z wnęki przypominającej lejek, która łączy się z jamą gardła za pomocą trąbki Eustachiusza. W tej jamie znajduje się pręt (kolumella), który przekazuje fale dźwiękowe do ucha wewnętrznego.

Kolumella wpasowuje się w fenestra ovalis szeroką stopą (otostapes). Fenestra ovalis jest częściowo zajęte przez płytkę (operculum). Tak więc pręt transmisyjny jest podzielony na część wewnętrzną, zwaną otostapes i operculum, część środkową zwaną mediostapes i część zewnętrzną, określaną jako extra-columella.

W urodelach, beznogich i niektórych bezogonowych jama bębenkowa i pozakolumella mogą być nieobecne. Cryptobranchus nie posiada wieczko. Nie ma tego również w Xenopus i Pipa. U ziemskiego i szytrialnego bezzałogowego Bombinatora, bębenek i kolumna są znacznie zmniejszone.

9. Układ moczowo-płciowy płazów:

Nerki płazów są typu opistonefrycznego i zachowują cechy ryb. Kształt nerek odpowiada kształtowi ciała. W urodelach i u prymitywnej żaby Ascaphus nerki są wydłużone.

Każda nerka jest podzielona na przednią wąską nienerkową część i szeroką tylną część nerkową. U beznogich nerki są niezwykle wydłużone i zajmują całą długość jamy ciała. W przypadku anuranów nerki ulegają zagęszczeniu i podzieleniu na płaty. U płazów narządy płciowe rozwijają się z grzbietów narządów płciowych. Każdy taki grzbiet znajduje się na brzusznym aspekcie rozwijającego się śródnercza.

Grzbiet narządów płciowych dzieli się na trzy sektory:

(a) Część przednia (progonalis),

(b) Środkowa część (gonalis) i

Z gonali rozwijają się właściwe gonady. U anuranów ciała tłuszczowe rozwijają się z progonalis, podczas gdy u urodelów i beznogich ciała tłuszczowe rozwijają się z całego grzbietu narządów płciowych. Jądra w różnych płazach przybierają różne kształty.

Jądra są gładko zaokrągloną masą u anuran, ale w urodelach mogą to być struktury elon&shigated i płatkowe. W Desmognathus każde wydłużone jądro dzieli się na serię jąder, które wyrastają w kierunku przedniego końca, po jednym na każdy rok.

U beznogich każde jądro jest wydłużonym ciałem i wygląda jak sznur koralików. Wewnętrzna budowa jąder jest prosta i składa się z krótkich kanalików nasiennych. Każdy kanalik nasienny ma szerokie światło i kończy się na ślepo.

Kanały odprowadzające różnią się liczbą i rozciągają się aż do kanału brzeżnego nerki. Każdy kanał brzeżny jest wykształcony z wyrostka kapelusza i szyjki pierwotnego kanalika śródnerkowego przedniej części nerki śródnerkowej.

Kanaliki mezo-szynefrowe zwykle rozciągają się do przewodu najądrza. W kanalikach nerkowych służących jako nośniki plemników mogą zachować swoje kłębuszki u osobników bezciennych i salamandry Spelerpes, ale u większości płazów kłębuszki są tracone.

Jądra rozładowują się przez nerki przez waza eferentia. Tak więc przewód wilczy lub śródnerczowy służy jako przewód moczowo-płciowy u mężczyzn i jako moczowód u kobiet. U ropuch obecny jest specjalny organ Oferenta. Ten narząd jest lepiej rozwinięty u mężczyzn.

Funkcja tego narządu nie jest znana. Przyjmuje się, że jest to narząd dokrewny, ponieważ przechodzi cykl zmiany wielkości. Ten narząd może rozwinąć się w jajnik po kastracji u obu płci.Organy oferenta rozwijają się z sektora gonalis tuż przed właściwą gonadą.

U kobiet jajnik ma nieregularną masę. Jaja są wyładowywane do jamy ciała. Przewód Mullera staje się spuchnięty i skręcony, aby stać się gonoduktem. Rozciąga się na całej długości jamy ciała. Jaja po wyładowaniu do jamy ciała przedostają się do ujścia (otworu gonoduktu) i przechodzą przez przewód.

W formach jajorodnych jaja mają galaretowatą powłokę wewnątrz tuby. W formach żyworodnych (Salamandra, Spelerpes fuscus, Typlonectes compressicauda, ​​Dermophis thomensis) jaja rozwijają się w jajowodzie. Tuba jest podzielona na różne części w różnych płazach.

(b) Infundibulum (szerokie światło, cienka ściana i brak gruczołów),

c) Rurka (obsadzona gruczołami w postaci jajorodnej lub bez gruczołów, ale komórkami śluzowymi w postaciach żyworodnych),

(d) Macica (szerokie światło i mocno pofałdowany nabłonek oraz

(e) Pochwa (krótki odcinek między macicą a kloaką).

Różne części żeńskiego gonoduktu ulegają modyfikacjom zgodnie ze sposobami rozmnażania. W anu i shyranach macice wykazują dużą modyfikację. Bhaduri (1953) sklasyfikował macicę anu­rans na trzy szerokie kategorie (ryc. 7.45):

U Rany i Xenopus dwie macice pozostają rozdzielone wzdłuż ich przebiegu i otwierają się do kloaki niezależnymi otworami. Ten stan nazywa się separacją macicy. W Bufo i Rhino-derma przegroda biegnie przednio-tylnej między dwiema macicami, ale z tyłu tworzy wspólną macicę przez zespolenie na końcowych końcach.

Ten stan nazywa się przegrodą macicy. Dwie macice mają wspólny otwór do kloaki. Stopień zespolenia jest bardzo zróżnicowany i ostatecznie u Dendrobates dwie macice łączą się w nieparzystą macicę wspólną. Nie ma środkowej ściany działowej między macicami.

Ten rodzaj stanu macicy nazywa się macicą communis. Macica separatus jest porównywalna z typem dupleksowym, przegroda macicy z typem macicy dwudzielnym i uterus bicornis, a macica communis z macicą zwykłą ssaków.

Hermafrodytyzm, choć sporadyczny, obserwuje się u dorosłych płazów. Hermafr&szydyzm występuje u dorosłych jako konsekwencja niepowodzenia mechanizmu kierującego płcią, który przekształca obojętną gonadę w określoną płeć. Z powodu braku równowagi przednia część gonady pozostaje żeńska, podczas gdy tylna część staje się męska. Te dwie części są zwykle oddzielone mostem tkankowym innym niż gonadalny.

10. Rozmnażanie i rozwój płazów:

U większości płazów regułą jest nawożenie zewnętrzne. Są jajorodne. Ale spotyka się kilka przypadków stanu jajożyworodnego. U Spelerpes fuscus, Typhlo­nectes compressicauda, ​​Dermophis thomensis i Salamandra atra jaja są zatrzymywane w jajowodzie, gdzie dochodzi do rozwoju i krępowania macicy.

W większości urodelów plemniki są przenoszone do ciała samicy w postaci spermatoforów. U prawie wszystkich płazów rozwój osobniczy jest pośredni, tj. towarzyszy mu dobrze zaznaczony metamor i szyfoza.

Większość płazów przechodzi metamorfozę kom­plete, ale niektóre urodele zachowują cechy larwalne i stają się neoteniczne. Najbardziej niezwykłym przykładem formy neotenicznej jest aksolotl, który rozmnaża się w stanie larwalnym.

11. Przyczyny wyginięcia płazów:

Płazy są niewątpliwie grupą zaniedbaną, ponieważ ludzie mają ogólną tendencję do niechęci do tych stworzeń. Z pewnością zasługują na uwagę, ponieważ pełnią istotną rolę w równowadze ekologicznej i stanowią ważne ogniwo w łańcuchu pokarmowym. Nazwali również „bio-wskaźnik zanieczyszczenia””.

Populacja płazów na całym świecie alarmująco maleje z dnia na dzień. ‘Dokładne przyczyny spadków nie są znane, chociaż niektóre lokalne przyczyny są rozważane przez jej&szypetologów. Nie znamy statusu gatunku indyjskiego, ponieważ wykonano bardzo niewiele prac.

Utrata i zmiana siedlisk to główne zagrożenia dla płazów. W szybkim tempie przebudowywane są tereny lęgowe dzięki zapełnianiu siedlisk wodnych pod budowę nowoczesnych kompleksów na obszarach podmiejskich miast i miasteczek. Siedliska wodne są również niszczone głównie przez zamulenie i zanieczyszczenie ścieków.

Lasy są szybko przekształcane na cele rolnicze i wypas bydła. Intensywne stosowanie insektycydów i herbicydów do celów rolniczych może być przyczyną zaniku płazów.

Wytrącanie kwasów i zwiększone promieniowanie ultrafioletowe są powiązane z globalnymi spadkami. Przyczyny znikania płazów są różne w różnych krajach. Poniżej znajduje się krótkie omówienie przyczyn deklinacji w różnych krajach.

W Wielkiej Brytanii zanik niektórych gatunków żab z zanieczyszczeniem termicznym wynika z gorących ścieków z systemów chłodzenia elektrowni jądrowych. Częściej to skażenie chemiczne przyczynia się do zaniku i zaniku płazów. Postępujące zakwaszenie stawów spowodowało zniknięcie licznych kolonii Bufo calamita w Wielkiej Brytanii.

Ogólny brak płazów w niektórych regionach Francji i Belgii to ekstremalne zanieczyszczenie produktami odpadowymi, pestycydami w strefach rolniczych, metalami ciężkimi itp. W Danii Bombina bombina, Hyla arborea, Pelobates fuscus, Bufo viridis spadają szybciej niż w poprzednich latach.

Holm Anderson (1995) opisał, że zespół biologów zawodowych i zawodowych przebadał 1300 miejsc w latach 1977-1986. Badanie wykazało, że 19% stawów hodowlanych zniknęło, ale dalsze 40% zostało do pewnego stopnia zmienione. Jednak płazy zniknęły w znacznie większym stopniu niż stawy, około 50% populacji zniknęło w latach 1945-1980.

Na Węgrzech Miklos Puky (1995) badał populacje płazów miejskich wokół Budapesztu od 1988 r. i doszedł do wniosku, że znaczny spadek liczby gatunków jest spowodowany zarówno wpływem człowieka, jak i suszą.

Coroczne spotkania Societas Europaea Herpetologica, które odbyły się w Bonn w Niemczech w 1995 r., obejmowały sympozjum na temat kurczących się populacji płazów. T. Hayes z Berkeley, USA doniósł o pracach nad rolą naśladowców estrogenów jako możliwych substancji zaburzających gospodarkę hormonalną.

W Rosji Vladmir Ischenko z Ekatermburga (1995) zasugerował na podstawie badań szkieletowych szeregu gatunków, że gatunki krótko żyjące mogą być bardziej podatne na lokalne wyginięcie niż gatunki długowieczne.

Trzeci Latynoamerykański Kongres Herpetologiczny odbył się na Uniwersytecie Campinas w Sao Paolo w Brazylii w grudniu 1993 roku, a naukowcy przeanalizowali spadek gatunków płazów latynoamerykańskich. Poinformowali, że Atelopus, Melanophryniscus, Dendrobates, Hylodes, Telmatobius, Batrachophrynus i Centrolene są niezwykle zależne od zbiorników wodnych.

Jedną z przyczyn lokalnych spadków jest nadmierna eksploatacja. Ludzka konsumpcja Telmatobius arequipensis, T. marmoratus i Batrachophrynus macrostomum w Peru oraz Caudiverbera caudiverbera w Chile zmniejsza się szybko w porównaniu z poprzednimi dużymi populacjami. Innym powodem jest wydobycie i eksport, jak zgłoszono w Chile. W 1985 r. zgłoszono 236 anuran, podczas gdy w 1992 r. wyeksportowano 100 000.

Innym podanym powodem spadków jest wprowadzenie fauny obcej. Xenopus lae­vis, Rana catesbeiana i Triturus sp. w wielu miejscach w Brazylii, Peru i Chile oraz pstrąg deszczowo-szybowcowy (Oncorhynchus mykiss) wzdłuż Andów są postrzegane jako fauny obce.

Niecałe 40 lat temu tysiące ropuch Amargosa (Bufo nelsoni) zamieszkiwały dolinę Oasis w południowej Nevadzie w USA. W 1994 roku gatunek ten liczył mniej niż 100 osobników. Niektóre z czynników, które uważa się za mające negatywny wpływ na ropuchę i jej siedliska, obejmują wypas, używanie pojazdów terenowych, stopniowanie w celu ochrony przeciwpowodziowej i modyfikacje przez ciężki sprzęt w celu rozwoju przedsiębiorstw komercyjnych.

Wprowadzenie i istnienie obcych drapieżników, takich jak zatruwanie sumów i raków, oraz przekierowanie wody źródlanej również bezpośrednio wpłynęło na populacje ropuch. Trzy gatunki z USA są najbardziej zagrożone i wymagają umieszczenia w wykazie.

Są to: ropucha Amargosa, zachodnia ropucha borealna (Bufo boreas boreas (populacja Gór Skalistych Południowych) oraz populacja żaby plamistej (Rana pretiosa).Ponadto ropucha Wyoming (Bufo hemiophrys baxteri) może wyginąć w następne kilka lat.

Ropuchy borealne (Bufo boreas boreas) doświadczyły masowego wymierania w Górach Skalistych w Kolorado pod koniec lat 70. i na początku lat 80. XX wieku. Zespół czerwonych nóg, wywoływany przez różne bakterie lub grzyby, został zidentyfikowany jako najbliższa przyczyna śmierci. Grzyby Chytrid zabijają płazy na wolności.

Ostatnio śmierć zagrożonych ropuch borealnych w południowych Górach Skalistych została powiązana z grzybem chytrid, który jest również odpowiedzialny za wymieranie płazów w Ameryce Środkowej i Australii. Grzyb Chytrid u płazów został po raz pierwszy zidentyfikowany w 1998 roku przez Greena i innych badaczy z USA, Wielkiej Brytanii i Australii.

Zespół śmierci postmetamorficznej (PDS) dotyczy śmiertelności wszystkich osób lub osób po metamorfozie w krótkim okresie czasu. Ten czynnik chorobotwórczy może być główną przyczyną zaniku niektórych płazów w Ameryce Północnej i Zachodniej. Proksymalnymi przyczynami śmierci są zwykle szeroko rozpowszechnione patogeny, takie jak Aero monas (patogen choroby czerwonych nóg).

W Kanadzie wyraźnie wykazano, że czynniki związane z przeludnieniem i zaludnieniem ludzi, zanieczyszczeniem środowiska i niszczeniem siedlisk są szkodliwe dla płazów, chociaż dotkliwość skutków różni się w zależności od gatunku. W regionie północno-wschodniej Grenlandii promieniowanie UV-B jest powiązane ze spadkiem liczby płazów.

Jest uważany za zjawisko globalne. Zwiększona ilość promieniowania ultrafioletowego dotarła do powierzchni Ziemi w wyniku niszczenia warstwy ozonowej w stratosferze przez zanieczyszczenia chemiczne, takie jak CFC i efekt cieplarniany.

Efekty początkowo ograniczały się do biegunów, stopniowo rozprzestrzeniają się na niższe szerokości geograficzne w obu półkulach. Światło ultrafioletowe w paśmie UV-B o długości 290-320 nanometrów zabija jaja i zarodki płazów.

W Indiach nie wykonano wystarczającej pracy nad wymieraniem płazów. Maksymalna praca położyła nacisk na ankietę.

K. Vasudevan (1998) donosi o przyczynach spadków w Rezerwacie Tygrysów Kalakad Mundanthurai w południowych Indiach, że potencjalnym zagrożeniem dla gatunków płazów może być usuwanie dużych ilości wierzchniej warstwy gleby przez przemysł ceglany, stosowanie nawozów chemicznych i pestycydów oraz ingerencja człowieka w rezerwacie leśnym, co ostatecznie skutkuje utratą siedlisk.

Z Bangladeszu zgłoszono 13 gatunków, z których populacje Microhyla ornata, Microhyla rubra, Rana cyanophlictis, Rana hexadactyla i Rana tigrina szybko zanikają w celu niszczenia siedlisk i stosowania insektycydów.

W Wietnamie stwierdzono 112 gatunków płazów, z których wiele cennych gospodarczo i naukowo stało się rzadkością.

Niektóre są zagrożone wyginięciem lub poważnym spadkiem, takie jak Ichthyophis glutinosus, Paramesotriton deloustali, Bombina maxima, Rana chaepensis, Ranafansipani, Rana cancrivora, Rana kokchange, Rana tomanoffi, Rhacophorus appendiculatus i Rhacophorus nigropalmatus. Głównymi przyczynami spadków są niszczenie siedlisk, nadmierne polowania i niewłaściwa eksploatacja.

Od końca lat 70. co najmniej 14 gatunków żab zmniejszyło się lub zniknęło z obszarów lasów deszczowych Queensland w Australii. Przyczyny zaniku lasów deszczowych w stanie Queensland są nadal niejasne. Ostatnie prace Bergera i wsp. (1998) wskazują jednak na możliwy udział patogenów grzybiczych w spadkach.

Nie rozważa się konkretnej przyczyny spadku populacji płazów, chociaż różne lokalne przyczyny spadku populacji są przedstawiane w różnych i niepewnych krajach. Kilka lat temu skupiono się na kwaśnych deszczach, promieniowaniu UV-B i pasożytach. Dowody sugerują teraz, że zanieczyszczenia chemiczne należy obecnie uważać za najbardziej prawdopodobne niż promieniowanie UV-B i pasożyty.

Amerykańska Narodowa Fundacja Nauki (NSF) zorganizowała w Waszyngtonie 28 i 29 maja 1998 warsztaty na temat zaników płazów. Kilku mówców dokonało przeglądu najnowszych informacji na temat geografii zaników płazów.

Z doniesień jasno wynika, że ​​liczba płazów spada na całym świecie z różnych powodów. Potencjalnymi przyczynami spadków są promieniowanie UV-B, deformacje, toksyny, wirusy, grzyby chytrid, choroby salamandry, zmiany klimatyczne i immunologia.

Na koniec możemy powiedzieć, że herpetofauna stanowi znaczną część naszego naturalnego dziedzictwa. Jeśli te zwierzęta mają kłopoty, my też mamy kłopoty. Płazy i gady są bioindykatorami zanieczyszczenia środowiska. Jeśli odmówią i ostatecznie znikną, musimy to naprawić. To, co dzieje się z jej­petofauną, jest oznaką tego, co dzieje się z innym dzikim życiem, a może nawet z nami.

FROGLOG, dwumiesięcznik biuletynu Zanikających populacji płazów na Wydziale Biologii Uniwersytetu Otwartego. Ten biuletyn informacyjny pomaga bezpłatnie otrzymywać wszelkie informacje o spadkach płazów.

W 1995 r. grupa zadaniowa ds. zmniejszania się populacji płazów utworzyła w Internecie forum ochrony płazów, Amphibian Decline. Subskrybenci forum mogą otrzymywać wszystkie e-maile wysyłane do Amphibian Decline, a także mogą wysyłać informacje i zaszymy, które zostaną automatycznie rozesłane do innych subskrybentów.

W 1989 r. odbył się w Anglii I Światowy Kongres Herpetologii i po tygodniowej dyskusji wiedziano, że niegdyś obfite populacje płazów stały się rzadkie. Wydarzenia, które były odosobnionymi przypadkami, stopniowo rozprzestrzeniały się jako globalny wzorzec. W lutym 1990 roku naukowcy zaniepokojeni znikającymi płazami spotkali się w Centrum Zachodniego Wybrzeża Narodowej Akademii Nauk.

Na tej konferencji wiedziano, że populacje płazów w różnych krajach zanikają i często nie było wyraźnego powodu. Po tym spotkaniu grupa zadaniowa ds. degradacji populacji płazów (DAPTF) Komisji Przetrwania Gatunków (SSC) działająca w ramach Światowej Unii Ochrony Przyrody (IUCN) podjęła międzynarodowe starania w celu ustalenia przyczyn spadku populacji płazów.

Teraz ten wysiłek jest prowadzony przez dobrowolne wysiłki zainteresowanych herpetolo­gists. Regionalne Grupy Robocze Zespołu Zadaniowego monitorują stan populacji płazów na swoich terenach.

Na początku przyjęto różne metody monitorowania kurczących się populacji płazów, tak więc książka — Measuring and Monitoring Biological Diversity: Standard Methods for Amphibians, opublikowana przez Smithsonian University Press, Washington D.C., która zawiera standardowe metody badania kurczących się populacji.

W Indiach kilka organizacji wykonuje dobrą robotę w budowaniu świadomości wśród biolo-shygistów i zwykłych ludzi na temat ochrony płazów.

Froglog — biuletyn grupy zadaniowej ds. spadku populacji płazów — Azja Południowa, regionalna sieć grupy zadaniowej ds. spadku populacji płazów, SSC, IUCN, jest redagowany przez Sanjay Molur i Sushil Dutta, a publikowany przez Zoo Outreach Organisation and Conservation Breeding Specialist Grupa, Indie od PB 1683, 79 Bharathi Colony, Peelamedu, Coimbatore, Tamil Nadu, Indie.


Trójkomorowe serce

Żaby mają serce trójkomorowe, składające się z dwóch przedsionków i jednej komory. Krew opuszczająca komorę przechodzi do rozwidlonej aorty, gdzie krew ma równe szanse przepłynięcia przez obwód naczyń prowadzący do płuc lub obwód prowadzący do innych narządów. Krew powracająca do serca z płuc przechodzi do jednego przedsionka, podczas gdy krew powracająca z reszty ciała przechodzi do drugiego. Oba przedsionki opróżniają się do pojedynczej komory. Chociaż zapewnia to, że pewna ilość krwi zawsze przechodzi do płuc, a następnie z powrotem do serca, mieszanie się krwi natlenionej i odtlenionej w pojedynczej komorze oznacza, że ​​narządy nie są nasycane tlenem. Mimo to, dla stworzenia zimnokrwistego, takiego jak żaba, system działa dobrze.


1 odpowiedź 1

Pierwszą rzeczą do zrobienia byłaby postawa. Całe to stanie w pozycji pionowej musiałoby zostać ponownie rozważone. W końcu umieszczenie najbardziej głodnych tlenu organów w ciele na górze jest bardzo wymagające dla naszego ziemskiego serca i żył. Całkowicie podatna stałaby się ulubioną pozą wszystkich, co mogłoby spowodować gwałtowny spadek osobistej produktywności i mobilności.

Musielibyśmy też zrezygnować z soli. W końcu, kto potrzebuje wysokiego ciśnienia krwi, kiedy twoja krew jest już trzy razy większa niż normalnie. Ograniczenie zawartości żelaza w diecie w celu wywołania anemii stałoby się dobrą radą medyczną, która pozwoli przywrócić nieco wigoru w ciągu dnia.

Przynajmniej dieta stałaby się łatwiejsza. Utrata wielu kilogramów tygodniowo jest łatwa, gdy nawet najlżejszy bulion sprawia wrażenie gęstej grochówki na języku. Wypicie dziesięciu funtów lodów i tak pozostawiłoby galonowy pojemnik w połowie pełny.

Ok, więc w naszym obecnym stanie nie zajdziemy zbyt daleko na tej planecie. Czas, by wkroczyli genetycy.

Nazwa gry to decentralizacja. Zamiast polegać na jednej scentralizowanej pompie, mniejsze narządy wspomagające przepływ płynów powinny być rozmieszczone na całym ciele. Żadna główna żyła ani tętnica nie powinna przebiegać dłużej niż stopę przed dotarciem do następnego z tych mniejszych serc. W ścieżkach krwi, które przeciwstawiają się grawitacji, serca powinny być jeszcze bliżej siebie.

W późniejszych pokoleniach manipulacji genetycznych cała idea serc i żył zostanie porzucona. Zamiast tego drogi krwiobiegu same byłyby pompami. Każdy cal byłby podzielony zaworami i wyłożony mięśniami tak, że żadna część systemu po prostu nie zawiera krwi. Każda część przyczynia się do krążenia dopływu krwi do organizmu.

Wraz z ulepszoną hydrauliką prawdopodobnie rozsądnie byłoby zmienić niektóre systemy. Oczy i uszy nie ważą dużo, więc mogą pozostać na górze, ale mózg może migrować w dół. Mężczyznom od wieków oskarża się, że trzymamy mózgi w spodniach. Teraz, w bardzo dosłownym sensie, dotyczyłoby to również kobiet.

Chcielibyśmy, aby ogólny kształt humanoidalny pozostał niezmieniony dla estetyki, a także aby pomóc w radzeniu sobie z innymi ludźmi z innych światów. Ale nie chcielibyśmy obciążać głowy uszami i oczami. Więc może tylko otoczka chrząstki zawierająca hel. Jesteśmy gwiazdami i jesteśmy z tego dumni!

Co pozostawia kości i mięśnie. to jest najtrudniejsza część. To trochę jak budowanie muscle cara. Większy silnik wytwarza więcej mocy, ale waży więcej, co oznacza, że ​​porusza się z większą mocą. Genetycy musieliby ściśle współpracować z materiałoznawcami. Epoka całego węgla i wapnia musiałaby się skończyć.Lekkie metale i silikonowe kordy mogą zastąpić kości i ścięgna, pozwalając naszej obecnej masie mięśniowej, a może nawet trochę mniej, na przenoszenie obciążenia. Jeśli nie, musielibyśmy splądrować królestwo zwierząt w celu ulepszenia mięśni. Stosunek ludzkich mięśni do siły jest fatalny w porównaniu z wieloma zwierzętami.


Kultura populacji owadów ulowych

Cechą charakterystyczną umysłu ula jest niezwykle silna korelacja między działaniami jednostek, najwyraźniej skupionych wokół umysłu (historycznie przedstawianego jako „królowa” ula). Aby to zrobić, musi istnieć komunikacja – ciągła komunikacja. Duża część tej komunikacji jest zbudowana na poziomie genetycznym (zwłaszcza biorąc pod uwagę krótką żywotność pszczół, dającą niewiele możliwości uczenia się). W tym miejscu Twoje pytanie staje się interesujące. Podróż na Księżyc to OGROMNA luka komunikacyjna, która ogranicza tę komunikację. To drastycznie zmniejszy chęć podróżowania na Księżyc. To po prostu nie jest natura mentalności umysłu ula.

Dwa kierunki, które mogą pomóc, to technologia RF i genetyka. Rozważmy świat skolonizowany przez jeden lub więcej z tych uli (nie określiłeś, czy cały gatunek był ulem, czy też było wiele konkurujących uli, takich jak mrówki). W końcu osiągną równowagę i będą żyć w najlepszej harmonii, na jaką może sobie pozwolić planeta. Odkrycie komunikacji radiowej mogłoby radykalnie zwiększyć szybkość ich komunikacji i umożliwić jej zachodzenie w próżni kosmicznej. W mgnieniu oka zapewniłoby to nową powierzchnię do skolonizowania i wywołania kosmicznego wyścigu.

Jednak umysł ula używałby komunikacji tak prostej jak nasza, więc nie byłaby tak prosta jak rozmowa telefoniczna. Umysły ula wymagają spójności, a najłatwiejszym sposobem na to jest komunikacja analogowa, taka jak dźwięki lub tańce (cyfrowe przywołuje wszelkiego rodzaju problemy z czasem, które moim zdaniem uniemożliwiają prawidłowe funkcjonowanie ula). Tylko dlatego, że mieli nową technologię, taką jak RF, nie spowodowałby, że natychmiast zaczęli strzelać do Księżyca. Musieliby dostosować technologię do swojej komunikacji.

Myśląc o tym, jak taka rasa stałaby się tak potężna, ich jednostki musiałyby być dobrze zaprogramowane. Taka rasa prawdopodobnie potrzebowałaby sposobu, aby genetycznie podłączyć swoich pracowników, aby słuchali właściwych poleceń i odpowiednio działali. Prawdopodobnie podbiliby genetykę i biologię na długo przed RF. W związku z tym mogli zaprojektować pracowników, którzy byliby specjalnie przystosowani do reagowania na komunikację radiową, podobnie jak ich prymitywne pieśni i tańce.

Spodziewałbym się również, że podzielą różnicę między biologią a technologią: Spodziewam się, że technologia, która zostanie fizycznie dostosowana, będzie bardziej podobna do ich prymitywnych piosenek i tańców. Jaka część tej równowagi jest genetyczna, a ile jej technologii zależy od ciebie.


36.7 Biologia behawioralna: bezpośrednie i ostateczne przyczyny zachowania

W tej sekcji poznasz następujące pytania:

  • Jaka jest różnica między zachowaniem wrodzonym a wyuczonym?
  • W jaki sposób zachowania ruchowe i migracyjne są wynikiem doboru naturalnego?
  • Jakie są różne sposoby komunikowania się członków populacji?
  • Jakie są przykłady tego, jak gatunki wykorzystują energię do pokazów godowych i innych zachowań godowych?
  • Jakie są przykłady różnych systemów kojarzeń?
  • Jakie są różne sposoby uczenia się gatunków?

Połączenie dla kursów AP®

Zachowanie to zmiana aktywności organizmu w odpowiedzi na bodziec. Zachowania wrodzone mają silny składnik genetyczny i są w dużej mierze niezależne od wpływów środowiska. Innymi słowy, te instynktowne zachowania są „twarde”. Przykłady wrodzonych zachowań obejmują ludzkie dziecko chwytające palec matki i bocian używający swojego długiego dzioba do pożywienia. Wyuczone zachowania wynikają z uwarunkowań środowiskowych i są modyfikowane przez uczenie się. Na przykład, prawdopodobnie nauczyłeś się już, że czytanie tych połączeń AP ® pomaga ci przetrawić informacje i że uczenie się do testu poprawia twoją ocenę.

Przedstawione informacje i przykłady wyróżnione w sekcji wspierają koncepcje przedstawione w Big Idea 2 i Big Idea 3 w ramach programu nauczania biologii AP ® . Cele nauczania AP ® wymienione w programie nauczania stanowią przejrzystą podstawę dla kursu AP ® Biology , doświadczenia laboratoryjnego opartego na dociekaniach , działań instruktażowych i pytań egzaminacyjnych AP ® . Cel nauczania łączy wymaganą treść z co najmniej jedną z siedmiu praktyk naukowych.

Wielki Pomysł 2 Systemy biologiczne wykorzystują darmową energię i molekularne elementy budulcowe do wzrostu, reprodukcji i utrzymania dynamicznej homeostazy.
Trwałe zrozumienie 2.C Organizmy wykorzystują mechanizmy sprzężenia zwrotnego do regulacji wzrostu i reprodukcji oraz do utrzymania dynamicznej homeostazy.
Niezbędna wiedza 2.C.2 Organizmy reagują na zmiany w swoim otoczeniu zewnętrznym.
Praktyka naukowa 6.4 Student potrafi formułować twierdzenia i przewidywania dotyczące zjawisk naturalnych w oparciu o teorie i modele naukowe.
Cel uczenia się 4.13 Student potrafi przewidzieć skutki zmian w populacji społeczności dla społeczności.
Trwałe zrozumienie 2.E Wiele procesów biologicznych zaangażowanych we wzrost, reprodukcję i dynamiczną homeostazę obejmuje regulację czasową i koordynację.
Niezbędna wiedza 2.E.3 Czas i koordynacja zachowań są regulowane przez różne mechanizmy i są ważne w doborze naturalnym.
Praktyka naukowa 4.1 Student potrafi uzasadnić wybór rodzaju danych potrzebnych do odpowiedzi na konkretne pytanie naukowe.
Cel uczenia się 2.21 Student potrafi uzasadnić dobór rodzaju danych potrzebnych do odpowiedzi na pytania naukowe dotyczące odpowiedniego mechanizmu, jakim organizmy reagują na zmiany w środowisku zewnętrznym.
Niezbędna wiedza 2.E.3 Czas i koordynacja zachowań są regulowane przez różne mechanizmy i są ważne w doborze naturalnym.
Praktyka naukowa 5.1 Student potrafi analizować dane w celu identyfikacji wzorców lub relacji.
Cel uczenia się 2.38 Student potrafi analizować dane na poparcie tezy, że reakcje na informacje i przekazywanie informacji wpływają na dobór naturalny.
Niezbędna wiedza 2.E.3 Czas i koordynacja zachowań są regulowane przez różne mechanizmy i są ważne w doborze naturalnym.
Praktyka naukowa 6.1 Student potrafi uzasadnić roszczenia dowodami.
Cel uczenia się 2.39 Student potrafi uzasadnić twierdzenia naukowe, wykorzystując dowody, aby opisać, w jaki sposób czas i koordynacja zdarzeń behawioralnych w organizmach są regulowane przez kilka mechanizmów.
Niezbędna wiedza 2.E.3 Czas i koordynacja zachowań są regulowane przez różne mechanizmy i są ważne w doborze naturalnym.
Praktyka naukowa 7.2 Uczeń może łączyć koncepcje wi między domenami, aby uogólniać lub ekstrapolować wi/lub przez trwałe rozumienie i/lub wielkie idee.
Cel uczenia się 2.40 Student potrafi łączyć pojęcia wi między domenami, aby przewidzieć, jak czynniki środowiskowe wpływają na reakcję na informacje i zmianę zachowania.
Wielki Pomysł 3 Żywe systemy przechowują, pobierają, przesyłają i reagują na informacje niezbędne dla procesów życiowych.
Trwałe zrozumienie 3.E Przekazywanie informacji powoduje zmiany w obrębie i pomiędzy systemami biologicznymi.
Niezbędna wiedza 3.E.1 Osoby mogą działać na informacjach i przekazywać je innym.
Praktyka naukowa 5.1 Student potrafi analizować dane w celu identyfikacji wzorców lub relacji.
Cel uczenia się 3.40 Student potrafi analizować dane, które wskazują, w jaki sposób organizmy wymieniają informacje w odpowiedzi na zmiany wewnętrzne i sygnały zewnętrzne, a które mogą zmieniać zachowanie.
Niezbędna wiedza 3.E.1 Osoby mogą działać na informacjach i przekazywać je innym.
Praktyka naukowa 1.1 Student potrafi tworzyć reprezentacje i modele zjawisk i systemów naturalnych lub wywołanych przez człowieka w tej dziedzinie.
Cel uczenia się 3.41 Student potrafi stworzyć reprezentację opisującą, w jaki sposób organizmy wymieniają informacje w odpowiedzi na zmiany wewnętrzne i sygnały zewnętrzne, co może skutkować zmianami w zachowaniu.
Niezbędna wiedza 3.E.1 Osoby mogą działać na informacjach i przekazywać je innym.
Praktyka naukowa 7.1 Student potrafi łączyć zjawiska i modele w skali przestrzennej i czasowej.
Cel uczenia się 3.42 Student potrafi opisać, w jaki sposób organizmy wymieniają informacje w odpowiedzi na zmiany wewnętrzne lub sygnały środowiskowe.

Biologia behawioralna jest badanie biologicznych i ewolucyjnych podstaw takich zmian. Pomysł, że zachowania wyewoluowały w wyniku presji doboru naturalnego, nie jest nowy. Zachowanie zwierząt było badane od dziesięcioleci przez biologów zajmujących się nauką etologiapsychologów zajmujących się psychologią porównawczą oraz naukowców wielu dyscyplin zajmujących się badaniem neurobiologii. Chociaż te dyscypliny nakładają się na siebie, naukowcy w tych dziedzinach behawioralnych przyjmują różne podejścia. Psychologia porównawcza jest rozszerzeniem pracy wykonanej w psychologii człowieka i psychologii behawioralnej. Etologia jest rozszerzeniem genetyki, ewolucji, anatomii, fizjologii i innych dyscyplin biologicznych. Mimo to nie można studiować biologii behawioralnej bez dotykania zarówno psychologii porównawczej, jak i etologii.

Jednym z celów biologii behawioralnej jest wyodrębnienie wrodzonych zachowań, które mają silny komponent genetyczny i są w dużej mierze niezależne od wpływów środowiska, od zachowań wyuczonych, które wynikają z uwarunkowań środowiskowych. Zachowanie wrodzone lub instynkt jest ważne, ponieważ nie ma ryzyka wyuczenia się nieprawidłowego zachowania. Są „okablowane na stałe” w systemie. Z drugiej strony wyuczone zachowania, choć bardziej ryzykowne, są elastyczne, dynamiczne i można je zmieniać wraz ze zmianami w środowisku.

Zachowania wrodzone: ruch i migracja

Zachowania wrodzone lub instynktowne polegają na reakcji na bodźce. Najprostszym tego przykładem jest a odruch, mimowolna i szybka reakcja na bodziec. Aby przetestować odruch „knee-jerking”, lekarz stuka gumowym młotkiem w ścięgno rzepki poniżej rzepki. Pobudzenie tam nerwów prowadzi do odruchu wyprostowania nogi w kolanie. Jest to podobne do reakcji kogoś, kto dotyka gorącego pieca i instynktownie cofa rękę. Nawet ludzie, z naszą wielką zdolnością uczenia się, wciąż wykazują różnorodne wrodzone zachowania.

Kinesis i taksówki

Inną czynnością lub ruchem wrodzonego zachowania jest kinezalub nieukierunkowany ruch w odpowiedzi na bodziec. Ortokineza to zwiększona lub zmniejszona prędkość ruchu organizmu w odpowiedzi na bodziec. Na przykład Woodlice zwiększają szybkość poruszania się, gdy są wystawione na działanie wysokich lub niskich temperatur. Ruch ten, choć losowy, zwiększa prawdopodobieństwo, że owad spędza mniej czasu w niesprzyjających warunkach. Innym przykładem jest klinokineza, wzrost zachowań skrętnych. Wykazują go bakterie, takie jak E coli co w połączeniu z ortokinezą pomaga organizmom przypadkowo znaleźć bardziej przyjazne środowisko.

Podobna, ale bardziej ukierunkowana wersja kinezy to taksówki: ukierunkowany ruch w kierunku lub od bodźca. Ruch ten może być odpowiedzią na światło (fototaksja), sygnały chemiczne (chemotaksja) lub grawitację (geotaksja) i może być skierowany w stronę (dodatni) lub odległy (ujemny) od źródła bodźca. Przykładem pozytywnej chemotaksji jest jednokomórkowy pierwotniak Tetrahymena thermophila. Organizm ten pływa używając swoich rzęsek, czasami poruszając się w linii prostej, a innym razem wykonując skręty. Przyciągający środek chemotaktyczny zmienia częstotliwość skręcania, gdy organizm porusza się bezpośrednio w kierunku źródła, zgodnie z rosnącym gradientem stężenia.

Naprawiono wzorce akcji

A naprawiono wzór działania to seria ruchów wywołanych przez bodziec, tak że nawet po usunięciu bodźca wzór dochodzi do końca. Przykład takiego zachowania występuje w przypadku ciernika trójgrzbietowego, małej ryby słodkowodnej (ryc. 36.35). Samce tego gatunku rozwijają czerwony brzuch w okresie lęgowym i wykazują w tym czasie instynktowną agresywność w stosunku do innych samców. W eksperymentach laboratoryjnych naukowcy wystawiali takie ryby na przedmioty, które w żaden sposób nie przypominają ryb w swoim kształcie, ale które zostały pomalowane na czerwono na ich dolnych połówkach. Samce ciernikowatych reagowały agresywnie na obiekty, tak jakby były prawdziwymi samcami ciernikami.

Migracja

Migracja to sezonowe przemieszczanie się zwierząt na duże odległości. Jest to wyewoluowana, dostosowana reakcja na zmienność dostępności zasobów i jest zjawiskiem powszechnym występującym we wszystkich głównych grupach zwierząt. Ptaki odlatują na zimę na południe, aby dostać się do cieplejszego klimatu z wystarczającą ilością pożywienia, a łososie migrują na swoje tarliska. Popularny dokument z 2005 roku Marsz Pingwinów śledzili 62-milową migrację pingwinów cesarskich przez Antarktydę, aby sprowadzić żywność z powrotem do ich miejsca lęgowego i ich młodych. Gnu (ryc. 36.36) migrują każdego roku ponad 1800 mil w poszukiwaniu nowych obszarów trawiastych.

Chociaż migrację uważa się za zachowanie wrodzone, tylko niektóre migrujące gatunki zawsze migrują (migracja obowiązkowa). Zwierzęta, które wykazują fakultatywną migrację, mogą zdecydować się na migrację lub nie. Dodatkowo u niektórych zwierząt migruje tylko część populacji, podczas gdy reszta nie migruje (migracja niepełna). Na przykład sowy żyjące w tundrze mogą migrować w latach, gdy ich źródło pożywienia, małe gryzonie, jest stosunkowo rzadkie, ale nie migrują w latach, gdy gryzonie są obfite.

Plądrowanie

Plądrowanie jest aktem poszukiwania i eksploatacji zasobów żywności. Zachowania żywieniowe, które maksymalizują przyrost energii i minimalizują wydatek energetyczny, nazywane są optymalnymi zachowaniami żerowania i są one faworyzowane przez przekrój naturalny. Na przykład malowany bocian używa swojego długiego dzioba do przeszukiwania dna słodkowodnych bagien w poszukiwaniu krabów i innego pożywienia (ryc. 36.37).

Zachowania wrodzone: życie w grupach

Nie wszystkie zwierzęta żyją w grupach, ale nawet te, które prowadzą stosunkowo samotne życie, z wyjątkiem tych, które mogą rozmnażać się bezpłciowo, muszą łączyć się w pary. Kojarzenie się zwykle polega na sygnalizowaniu przez jedno zwierzę drugiemu, aby przekazać chęć kopulacji. Istnieje kilka rodzajów energochłonnych zachowań lub przejawów związanych z kojarzeniem się, zwanych rytuałami godowymi. Inne zachowania stwierdzone w populacjach żyjących w grupach są opisane pod kątem tego, które zwierzę odnosi korzyści z zachowania. W zachowaniach samolubnych tylko dane zwierzę odnosi korzyści z zachowania altruistycznego, działania jednego zwierzęcia przynoszą korzyści innym zwierzętom. Wszystkie te zachowania wymagają pewnego rodzaju komunikacji między członkami populacji.

Komunikacja w obrębie gatunku

Zwierzęta komunikują się ze sobą za pomocą bodźców znanych jako sygnały. Przykładem tego jest ciernik trójkolcowy, w którym wizualny sygnał czerwonego obszaru w dolnej połowie ryby sygnalizuje samcom, aby stały się agresywne, a samicom, aby kopulować. Inne sygnały to chemiczne (feromony), słuchowe (dźwięk), wzrokowe (zaloty i agresywne pokazy) lub dotykowe (dotyk). Te rodzaje komunikacji mogą być instynktowne lub wyuczone lub być kombinacją obu. To nie to samo, co komunikacja, którą kojarzymy z językiem, którą zaobserwowano tylko u ludzi i być może u niektórych gatunków naczelnych i waleni.

Feromon to wydzielany sygnał chemiczny używany do uzyskania odpowiedzi od innego osobnika tego samego gatunku. Celem feromonów jest wywołanie określonego zachowania u osoby otrzymującej. Feromony są szczególnie powszechne wśród owadów społecznych, ale są używane przez wiele gatunków do przyciągania płci przeciwnej, alarmowania, oznaczania szlaków pokarmowych i wywoływania innych, bardziej złożonych zachowań. Uważa się, że nawet ludzie reagują na pewne feromony zwane sterydami pachowymi. Te substancje chemiczne wpływają na postrzeganie innych ludzi przez człowieka, aw jednym z badań były odpowiedzialne za synchronizację cykli menstruacyjnych przez grupę kobiet. Rola feromonów w komunikacji człowiek-człowiek jest nadal nieco kontrowersyjna i nadal jest badana.

Piosenki są przykładem sygnału dźwiękowego, który musi być usłyszany przez odbiorcę. Być może najbardziej znanym z nich są śpiewy ptaków, które identyfikują gatunek i służą do przyciągania partnerów. Inne dobrze znane pieśni to pieśni wielorybów, które mają tak niską częstotliwość, że mogą podróżować pod wodą na duże odległości. Delfiny komunikują się ze sobą za pomocą szerokiej gamy wokalizacji. Samce świerszczy wydają dźwięki ćwierkające za pomocą wyspecjalizowanego organu, aby zwabić partnera, odstraszyć inne samce i ogłosić udane krycie.

Pokazy zalotów to seria zrytualizowanych zachowań wizualnych (sygnałów) mających na celu przyciągnięcie i przekonanie członka płci przeciwnej do partnera. Takie pokazy są wszechobecne w królestwie zwierząt. Często te wyświetlenia obejmują szereg kroków, w tym pierwsze wyświetlenie przez jednego członka, po którym następuje odpowiedź drugiego. Jeśli w którymkolwiek momencie pokaz zostanie wykonany niepoprawnie lub nie zostanie udzielona właściwa odpowiedź, rytuał godowy zostaje przerwany, a próba kopulacji zakończy się niepowodzeniem. Obraz godowy bociana zwyczajnego pokazano na rysunku 36.38.

Agresywne wyświetlacze są również powszechne w królestwie zwierząt. Przykładem może być pies obnażający zęby, gdy inny pies chce się wycofać. Przypuszczalnie te wyświetlacze komunikują nie tylko chęć zwierzęcia do walki, ale także jego zdolność do walki. Chociaż te pokazy sygnalizują agresję ze strony nadawcy, uważa się, że te pokazy są w rzeczywistości mechanizmem zmniejszającym ilość rzeczywistych walk, które mają miejsce między członkami tego samego gatunku: pozwalają jednostkom ocenić zdolność bojową ich przeciwnika i w ten sposób zdecyduj, czy jest to „warte walki”. Testowanie niektórych hipotez z wykorzystaniem teorii gier doprowadziło do wniosku, że niektóre z tych pokazów mogą zawyżać rzeczywistą zdolność bojową zwierzęcia i są wykorzystywane do „blefowania” przeciwnika. Ten rodzaj interakcji, nawet „nieuczciwy”, byłby faworyzowany przez dobór naturalny, gdyby odnosił sukcesy więcej razy niż nie.

Wyświetlacze rozpraszające są widoczne u ptaków i niektórych ryb. Mają na celu zwabienie drapieżnika z dala od gniazda, w którym znajdują się ich młode. Jest to przykład zachowania altruistycznego: przynosi ono więcej korzyści młodym niż osobie wykonującej pokaz, która naraża się na niebezpieczeństwo.

Wiele zwierząt, zwłaszcza naczelnych, komunikuje się z innymi członkami grupy poprzez dotyk. Czynności takie jak pielęgnacja, dotykanie łopatki lub nasady ogona, obejmowanie, kontakt wargami i ceremonie powitania były obserwowane u indyjskiego langura, małpy Starego Świata. Podobne zachowania można znaleźć u innych naczelnych, zwłaszcza u małp człekokształtnych.

Link do nauki

W tym filmie nakręconym w Boise w stanie Idaho ptak drapieżny odwraca uwagę drapieżników od swoich jaj, udając złamane skrzydło.

  1. Rodzic odwraca uwagę drapieżnika od młodych adeptów, udając, że ma złamane skrzydło. Jest to zachowanie altruistyczne, ponieważ rodzic jest narażony na ryzyko śmierci lub zranienia przez drapieżnika.
  2. Rodzic rozprasza uwagę, będąc bardziej agresywnym i wykazując chęć do walki. Zachowanie altruistyczne jest postrzegane, gdy rodzic ryzykuje, że zostanie zaatakowany, zabity lub zraniony przez drapieżnika.
  3. Rodzic odwraca uwagę drapieżnika od młodych adeptów, udając, że ma złamane skrzydło. Zachowuje się altruistycznie, gdyż ratując pisklę zwiększa swoją sprawność wraz ze sprawnością młodego ptaka.
  4. Rodzic rozprasza uwagę, będąc bardziej agresywnym i wykazując chęć do walki. Zachowuje się altruistycznie, ratując pisklę, obniża własną sprawność wraz ze sprawnością młodego ptaka.

Zachowania altruistyczne

Zachowania, które obniżają sprawność jednostki, ale zwiększają sprawność innej osoby, określa się mianem altruistycznych. Przykłady takich zachowań są szeroko widziane w całym królestwie zwierząt. Owady społeczne, takie jak pszczoły robotnice, nie mają zdolności do rozmnażania, ale utrzymują królową, aby mogła zaludnić ul swoim potomstwem. Surykatki trzymają wartę na straży, aby ostrzec resztę kolonii przed intruzami, nawet jeśli wartownik naraża się na niebezpieczeństwo. Wilki i dzikie psy przynoszą mięso członkom sfory nieobecnym podczas polowania. Lemury opiekują się niespokrewnionymi z nimi niemowlętami. Chociaż pozornie te zachowania wydają się altruistyczne, może nie być takie proste.

Odbyło się wiele dyskusji na temat istnienia zachowań altruistycznych. Czy te zachowania prowadzą do ogólnych korzyści ewolucyjnych dla ich gatunku? Czy pomagają jednostce altruistycznej przekazać jej własne geny? A co z takimi działaniami między niepowiązanymi osobami? Jedno z wyjaśnień zachowań typu altruistycznego można znaleźć w genetyce doboru naturalnego. W książce z 1976 roku Samolubny gen, naukowiec Richard Dawkins próbował wyjaśnić wiele pozornie altruistycznych zachowań z punktu widzenia samego genu. Chociaż gen oczywiście nie może być samolubny w ludzkim sensie, może się tak wydawać, jeśli poświęcenie jednostki przynosi korzyści osobom spokrewnionym, które mają geny identyczne z pochodzenia (obecne u krewnych ze względu na wspólny rodowód). Rodzice ssaków składają tę ofiarę, aby zaopiekować się potomstwem. Pingwiny cesarskie wędrują kilometrami w trudnych warunkach, aby przywieźć pożywienie dla swoich młodych. Samolubna teoria genów przez lata budziła kontrowersje i wciąż jest przedmiotem dyskusji wśród naukowców z pokrewnych dziedzin.

Nawet mniej spokrewnione osoby, te o mniejszej tożsamości genetycznej niż ta, którą dzieli rodzic i potomstwo, odnoszą korzyści z pozornie altruistycznych zachowań. Dobrym przykładem jest aktywność owadów społecznych, takich jak pszczoły, osy, mrówki i termity. Bezpłodne robotnice w tych społecznościach opiekują się królową, ponieważ są z nią blisko spokrewnione, a ponieważ królowa ma potomstwo, przekazuje geny od robotnic pośrednio. Zatem utrzymanie królowej bez bezpośredniej szansy na przekazanie jej genów ze względu na jej bezpłodność jest korzystne dla robotnicy. Obniżenie sprawności indywidualnej w celu zwiększenia sprawności reprodukcyjnej krewnego, a tym samym sprawności włączającej, ewoluuje poprzez wybór krewnych. Zjawisko to może wyjaśniać wiele pozornie altruistycznych zachowań obserwowanych u zwierząt. Jednak w tych przypadkach zachowania te mogą nie być naprawdę zdefiniowane jako altruizm, ponieważ aktor w rzeczywistości zwiększa swoją własną przydatność albo bezpośrednio (poprzez własne potomstwo), albo pośrednio (poprzez przystosowanie włączające, które zyskuje dzięki krewnym, którzy dzielą z nim geny).

Niespokrewnione osoby mogą również zachowywać się wobec siebie altruistycznie, co wydaje się przeczyć wyjaśnieniu „samolubnego genu”. Przykład tego zaobserwowany u wielu gatunków małp, gdzie małpa prezentuje plecy niespokrewnionej małpie, aby ta osoba wybrała pasożyty z futra. Po pewnym czasie role się odwracają i pierwsza małpa przygotowuje drugą. Tak więc w zachowaniu występuje wzajemność. Obydwaj odnoszą korzyści z interakcji, a ich sprawność wzrasta bardziej, niż gdyby ani nie współpracowali, ani gdy jedno współpracowało, a drugie nie współpracowało. To zachowanie nadal niekoniecznie jest altruizmem, ponieważ „dawanie” zachowanie aktora opiera się na oczekiwaniu, że będzie „odbiorcą” zachowania w przyszłości, co określa się mianem wzajemnego altruizmu. Wzajemny altruizm wymaga, aby jednostki wielokrotnie się spotykały, często w wyniku życia w tej samej grupie społecznej, a oszustów (tych, którzy nigdy „nie oddają”) karano.

Ewolucyjna teoria gier, modyfikacja klasycznej teorii gier w matematyce, wykazała, że ​​wiele z tych tak zwanych „zachowań altruistycznych” wcale nie jest altruistycznych. Definicja „czystego” altruizmu, oparta na ludzkim zachowaniu, to działanie, które przynosi korzyści innym bez żadnych bezpośrednich korzyści dla siebie. Większość opisanych wcześniej zachowań wydaje się nie spełniać tej definicji, a teoretycy gier są dobrzy w znajdowaniu w nich „samolubnych” elementów. Inni argumentowali, że terminy „samolubny” i „altruistyczny” powinny być całkowicie pominięte przy omawianiu zachowania zwierząt, ponieważ opisują one ludzkie zachowanie i mogą nie mieć bezpośredniego zastosowania do instynktownej aktywności zwierząt. Jasne jest jednak, że zachowania dziedziczne, które zwiększają szanse na przekazanie własnych genów lub części genów, są faworyzowane przez dobór naturalny i będą utrzymywane w przyszłych pokoleniach, o ile te zachowania zapewniają przewagę w zakresie sprawności. Te instynktowne zachowania można następnie zastosować, w szczególnych okolicznościach, do innych gatunków, o ile nie obniży to sprawności zwierzęcia.

Znajdowanie partnerów seksualnych

Nie wszystkie zwierzęta rozmnażają się płciowo, ale wiele z nich ma to samo wyzwanie: muszą znaleźć odpowiedniego partnera i często muszą konkurować z innymi osobnikami, aby go zdobyć. Znaczna ilość energii jest zużywana w procesie lokalizowania, przyciągania i kojarzenia się z partnerem seksualnym. Podczas tego procesu występują dwa rodzaje selekcji, które mogą prowadzić do cech ważnych dla reprodukcji, zwanych wtórnymi cechami płciowymi: dobór interseksualny, wybór partnera, w którym osobniki jednej płci wybierają partnerów drugiej płci, oraz selekcja intraseksualna, rywalizacja o partnerów między przedstawicielami gatunku tej samej płci. Dobór międzypłciowy jest często złożony, ponieważ wybór partnera może opierać się na różnych wskazówkach wizualnych, słuchowych, dotykowych i chemicznych. Przykładem doboru międzypłciowego jest sytuacja, w której samice pawia wybierają kojarzenie się z samcem o najjaśniejszym upierzeniu. Ten rodzaj selekcji często prowadzi do cech u wybranej płci, które nie sprzyjają przetrwaniu, ale są cechami najbardziej atrakcyjnymi dla płci przeciwnej (często kosztem przetrwania). Dobór wewnątrzpłciowy obejmuje pokazy godowe i agresywne rytuały godowe, takie jak barany uderzające głowami – zwycięzcą tych bitew jest ten, który jest w stanie łączyć się w pary. Wiele z tych rytuałów zużywa znaczną ilość energii, ale skutkuje wyborem najzdrowszych, najsilniejszych i/lub najbardziej dominujących osobników do krycia. W populacjach zwierząt obserwuje się trzy ogólne systemy kojarzeń, wszystkie obejmujące zachowania wrodzone, a nie wyuczone: monogamiczne, poligyniczne i poliandryczne.


Pytania przeglądowe

Jako Partner Amazon zarabiamy na kwalifikujących się zakupach.

Chcesz zacytować, udostępnić lub zmodyfikować tę książkę? Ta książka jest Creative Commons Attribution License 4.0 i musisz przypisać OpenStax.

    Jeśli redystrybuujesz całość lub część tej książki w formie drukowanej, musisz umieścić na każdej fizycznej stronie następujące informacje o autorze:

  • Skorzystaj z poniższych informacji, aby wygenerować cytat. Zalecamy korzystanie z narzędzia cytowania, takiego jak to.
    • Autorzy: Julianne Zedalis, John Eggebrecht
    • Wydawca/strona internetowa: OpenStax
    • Tytuł książki: Biologia dla kursów AP®
    • Data publikacji: 08.03.2018
    • Lokalizacja: Houston, Teksas
    • URL książki: https://openstax.org/books/biology-ap-courses/pages/1-introduction
    • Adres URL sekcji: https://openstax.org/books/biology-ap-courses/pages/36-review-questions

    © 12 stycznia 2021 OpenStax. Treści podręcznikowe produkowane przez OpenStax są objęte licencją Creative Commons Attribution License 4.0. Nazwa OpenStax, logo OpenStax, okładki książek OpenStax, nazwa OpenStax CNX i logo OpenStax CNX nie podlegają licencji Creative Commons i nie mogą być powielane bez uprzedniej i wyraźnej pisemnej zgody Rice University.


    Obejrzyj wideo: Pr restr cz 7 post o zatwierdzenie układu (Sierpień 2022).