在四足动物(Tetrapoda在希腊文的“四条腿”),包括动物的四肢,但也有一些成员已经失去了他们。它目前的代表是两栖动物,蜥脚类动物和哺乳动物。
该组大约在4亿年前的泥盆纪时期从叶鳍鱼演变而来。化石记录中有一系列已灭绝的代表,这些代表催生了从水到土地的过渡。
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这种环境变化主要导致了对运动,呼吸,繁殖和温度调节的适应性发展。
起源与演变
根据证据,大约四亿年前,最早的四足动物出现在泥盆纪末期。因此,当大的Pangea大陆分为两个区域时,发生了陆地环境的殖民化:Laurasia和Gondwana。
最初的四足动物被认为是水生形式,可以利用它们刚起步的四肢在地面上移动并进入浅水区。
该事件标志着广泛辐射的开始,该辐射完全起源于陆地形式,其四肢提供了足够的支撑以允许陆地运动。
四足动物从哪里来?
四足动物的成员起源于古老的水生形式。尽管鱼鳍似乎与四足动物的关节四肢没有密切关系,但更深的外观使它们之间的同源关系更加清晰。
例如,化石鳞翅目昆虫的前臂由肱骨组成,后跟两块骨头,即the骨和尺骨。这些元素显然与现代四足动物的四肢同源。同样,在手腕上可以识别共享元素。
据推测,Eusthenopteron可能会用其鳍溅在水生环境的底部。但是,它不能像两栖动物一样“行走”(这种推断归功于化石的解剖结构)。
另一个化石,Tiktaalik,似乎适合在有鳍鱼和四足动物之间的过渡形式之间。这种生物可能居住在浅水中。
在Acanthostega和Ichthyostega化石中,四肢的形态很明显。但是,第一属的成员似乎不足以支撑动物的全部体重。相比之下,鱼鳞鱼似乎能够在完全陆地环境中移动-尽管很笨拙。
适应陆地生活
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从这些水生动物必须利用的条件来看,第一批四足动物从水生环境向陆生环境的移动涉及一系列根本性变化。水和土地之间的差异非常明显,例如氧气浓度。
最初的四足动物必须解决一系列问题,其中包括:如何在低密度环境中运动?如何呼吸?如何在水外繁殖?最后,如何应对环境中不存在的波动?它们是否存在于水中,例如温度变化?
下面,我们将描述四足动物如何解决这些难题,并分析使它们能够有效殖民地球生态系统的适应措施:
地球上的运动
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水是稠密的环境,为运动提供了足够的支持。但是,陆地环境密度较小,需要专门的结构来移动。
第一个问题通过成员的发展得以解决,该成员的发展使动物可以在陆地环境中活动,并因此而得名。四足动物的骨骼呈骨骼状,在五指计划下(五个手指)形成了四个肢体。
有证据表明,四足动物的肢体是从鱼鳍演化而来的,其周围的肌肉也发生了变化,从而使动物可以从地面上抬起并有效地行走。
气体交换
如果我们想象从水到陆地的通道,最直观的问题就是呼吸问题。在陆地环境中,氧气浓度约为水中的20倍。
水生动物的g在水中能很好地工作。但是,在地球环境中,无论地球上有多么丰富的氧气,这些结构都将崩溃并且无法介导气体交换。
因此,活四足动物的内部器官负责介导呼吸过程。这些器官被称为肺,是地球生命的适应体。
另一方面,某些两栖动物可以利用皮肤作为唯一的呼吸器官来介导气体交换,这是非常薄而潮湿的。与爬行动物,鸟类和哺乳类动物形成的外皮相比,它们具有保护性,可以在干燥的环境中生活,从而防止潜在的干燥。
鸟类和爬行动物表现出额外的适应能力,以防止干燥。这些包括以尿酸作为氮废物生产半固体废物。此功能可减少水分流失。
再生产
顺带一提,繁殖是一种与水生环境有关的现象。实际上,两栖动物仍要依靠水才能繁殖。它们的卵具有可透水的膜,如果暴露在干燥的环境中会很快变干。
而且,两栖类卵不会发育成成年形式的缩影。发育通过变态发生,其中卵产生幼虫,在大多数情况下,幼虫适应水生生物并表现出外g。
相反,其余的四足动物群-爬行动物,鸟类和哺乳动物-已经进化出一系列保护卵的膜。这种适应消除了繁殖对水生环境的依赖性。这样,所提到的群体具有完全的地球生命周期(有其特定的例外)。
环境变化
就其环境特征而言,水生生态系统相对恒定,特别是在温度方面。这在地球上不会发生变化,因为地球在一天中和一年中都在波动。
四脚架以两种不同方式解决了这个问题。鸟类和哺乳动物趋同地发展吸热。由于某些生理机制,该过程可使环境温度保持稳定。
这一特征使鸟类和哺乳动物能够在非常低的温度下定居。
爬行动物和两栖动物以另一种方式解决了这个问题。温度调节不是内部的,它们取决于行为或行为学上的适应以维持适当的温度。
一般特征
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四足动物分类群的特征是存在四个肢体,尽管其中一些成员的肢体减少或缺失(例如蛇,凯撒利亚人和鲸鱼)。
形式上,四足动物是由魁北克的存在所定义的。
该小组的定义一直是专家们广泛辩论的主题。某些作者怀疑“手指四肢”的特征是否足以定义所有四足动物。
下面我们将描述该群体中活着的代表的最突出特征:两栖动物,爬行动物,鸟类和哺乳动物。
分类
- 超级王国:真核生物。
- 动物界。
- 王国:Eumetazoa。
- 超亲:子宫造口术。
- 边缘:Chordata。
- 亚属:椎骨。
- Infraphylum:鹰嘴豆
- 超类:四足纲。
分类
从历史上看,四足动物被分为四类:两栖类,Reptilia,Aves和Mammalia。
两栖动物
两栖动物是四肢动物,尽管在某些群体中它们可能会丢失。皮肤柔软且可透水。它们的生命周期包括水生幼虫阶段,成年阶段生活在陆地环境中。
他们可以通过肺呼吸,有些例外是通过皮肤呼吸。两栖动物的例子有青蛙,蟾蜍,sal和鲜为人知的凯撒利亚人。
爬虫类
像两栖动物一样,爬行动物通常有四个肢体,但在某些群体中它们已被减少或丢失。皮肤很厚,有鳞片。呼吸通过肺部发生。鸡蛋有盖,因此,繁殖与水无关。
爬行动物包括乌龟,蜥蜴等,蛇,图阿塔拉斯,鳄鱼和现已灭绝的恐龙。
从进化论的角度来看,爬行动物不是自然物种,因为它们是共生的。后一个术语指的是不包含最近共同祖先的所有后代的群体。对于爬行动物,被遗漏的组是Aves类。
鸟类
鸟类最显着的特征是其上肢经过专门的飞行结构改造。皮被不同类型的羽毛覆盖。
它们具有作为交换气体的结构的肺部,并且已对其进行了修改,以使飞行有效-从代谢的角度来看,飞行是一项极其苛刻的活动。另外,他们能够调节体温(吸热)。
哺乳动物
就其成员的形式和生活方式而言,哺乳动物包括非常不同的类别。他们设法在陆地,水生甚至空中环境中定殖。
它们的主要特征是存在乳腺和毛发。大多数哺乳动物有四个肢体,尽管在某些群体中它们被强烈还原,例如水生动物(鲸类)。
像鸟类一样,它们是吸热生物,尽管这一特征是两组人独立开发的。
绝大多数是胎生的,这意味着他们生出一个活跃的年轻人,而不是产卵。
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