معلومة

12.6: الفقاريات - علم الأحياء

12.6: الفقاريات - علم الأحياء


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.

تعتبر الفقاريات من بين الكائنات الحية الأكثر شهرة في مملكة الحيوان (الشكل 15.6.1). تم تحديد أكثر من 62000 نوع من الفقاريات. تمثل أنواع الفقاريات التي تعيش الآن جزءًا صغيرًا فقط من الفقاريات التي كانت موجودة. أشهر الفقاريات المنقرضة هي الديناصورات ، وهي مجموعة فريدة من الزواحف تصل إلى أحجام لم نشهدها من قبل أو منذ ذلك الحين في الحيوانات الأرضية. كانت الحيوانات البرية المهيمنة لمدة 150 مليون سنة ، حتى ماتت قرب نهاية العصر الطباشيري في انقراض جماعي. يُعرف الكثير عن تشريح الديناصورات ، بالنظر إلى الحفاظ على عناصر هيكلها العظمي في السجل الأحفوري.

أسماك

تشمل الأسماك الحديثة ما يقدر بنحو 31000 نوع. كانت الأسماك هي أقدم الفقاريات ، وكانت الأسماك الخالية من الفك هي الأقدم. تمتلك الأسماك عديمة الفك ـ أسماك الهاg والجلكى الحالية ـ جمجمة مميزة وأعضاء حسية معقدة بما في ذلك العيون ، مما يميزها عن الحبليات اللافقارية. تطورت الأسماك الفكية في وقت لاحق وهي متنوعة بشكل غير عادي اليوم. الأسماك عبارة عن مغذيات نشطة ، بدلاً من مغذيات معلقة.

أسماك الفك

الأسماك الخالية من الفك عبارة عن كرانييات (تضم جميع مجموعات الحبليات ما عدا الغُلَبَات واللانسيليتات) التي تمثل سلالة فقارية قديمة نشأت منذ أكثر من نصف مليار سنة. كانت بعض أقدم الأسماك الخالية من الفك هي ostracoderms (والتي تُترجم باسم "جلد القشرة"). انقرضت الأوستراكوديرم الآن ، وكانت أسماك فقارية مغطاة بالدروع العظمية ، على عكس الأسماك الخالية من الفك في الوقت الحاضر ، والتي تفتقر إلى العظام في قشورها.

يشمل Clade Myxini 67 نوعًا من أسماك الهاg. أسماك الها هي آكلات مثل ثعبان البحر تعيش في قاع المحيط وتتغذى على اللافقاريات الميتة والأسماك الأخرى والثدييات البحرية (الشكل 15.6.2)أ). أسماك الها هي أسماك بحرية بالكامل وتوجد في المحيطات حول العالم باستثناء المناطق القطبية. الميزة الفريدة لهذه الحيوانات هي الغدد اللزجة الموجودة تحت الجلد القادرة على إطلاق كمية غير عادية من المخاط من خلال المسام السطحية. قد يسمح هذا المخاط لسمك الهاg بالهروب من قبضة الحيوانات المفترسة. ومن المعروف أن سمك الهادف يدخل جثث الكائنات الحية الميتة أو المحتضرة ليلتهمها من الداخل.

يتكون الهيكل العظمي لسمكة الهاg من غضروف ، والذي يتضمن حبل ظهري غضروفي يمتد بطول الجسم ، بالإضافة إلى جمجمة. يوفر هذا الحبل الظهري الدعم لجسم السمكة. على الرغم من كونها قحف ، إلا أن أسماك الهاg ليست من الفقاريات ، لأنها لا تستبدل الحبل الظهري بعمود فقري أثناء التطور ، كما تفعل الفقاريات.

يشمل كليد Petromyzontidae ما يقرب من 40 نوعًا من الجلكيات. تشبه الجلكيات أسماك الهاg في الحجم والشكل ؛ ومع ذلك ، فإن الجلكيات لها حالة دماغية وفقرات غير مكتملة. تفتقر الجلكيات إلى الزوائد المقترنة والعظام ، مثلها مثل أسماك الهاg. عند البالغين ، تتميز الجلكيات بفم مص مسنن يشبه القمع. بعض الأنواع طفيلية مثل البالغين ، تلتصق بسوائل الجسم وتتغذى عليها (الشكل 15.6.2ب). معظم الأنواع تعيش بحرية.

تعيش الجلكيات بشكل أساسي في المياه الساحلية والعذبة ولها توزيع عالمي في المناطق المعتدلة. جميع الأنواع تفرخ في المياه العذبة. يتم تخصيب البيض خارجيًا ، وتختلف اليرقات بشكل واضح عن شكلها البالغة ، حيث تقضي من 3 إلى 15 عامًا كمغذيات معلقة. بمجرد بلوغهم مرحلة النضج الجنسي ، يتكاثر البالغون ويموتون في غضون أيام. الجلكيات لها حبل ظهري مثل البالغين.

أسماك جاويد

Gnathostomes أو "أفواه الفك" هي فقاريات لها فك وتشمل كلاً من الأسماك الغضروفية والعظمية. كان أحد أهم التطورات في التطور المبكر للفقاريات هو أصل الفك ، وهو عبارة عن هيكل مفصلي متصل بالقحف يسمح للحيوان بإمساك طعامه وتمزيقه. سمح تطور الفكين في وقت مبكر gnathostomes باستغلال الموارد الغذائية التي لم تكن متاحة للأسماك الخالية من الفك.

تتنوع الأسماك الغضروفية clade Chondrichthyes ، وتتألف من أسماك القرش (الشكل 15.6.3).أ) ، والشفنين ، والزلاجات ، جنبًا إلى جنب مع أسماك المنشار وبضع عشرات من أنواع الأسماك التي تسمى خمائر، أو أسماك القرش الشبح. تحتوي الغضروفية على زعانف مقترنة وهيكل عظمي مصنوع من الغضروف. نشأ هذا الفرع منذ حوالي 370 مليون سنة في العصر الديفوني الأوسط. يُعتقد أنهم ينحدرون من مجموعة منقرضة لها هيكل عظمي مصنوع من العظام. وهكذا ، فإن الهيكل العظمي الغضروفي للغضروف هو تطور لاحق. يتم تقوية أجزاء الهيكل العظمي لسمك القرش بواسطة حبيبات كربونات الكالسيوم ، لكن هذا يختلف عن العظام.

تعيش معظم الأسماك الغضروفية في موائل بحرية ، مع وجود عدد قليل من الأنواع تعيش في المياه العذبة لبعض أو كل حياتهم. معظم أسماك القرش هي حيوانات آكلة للحوم تتغذى على الفريسة الحية ، إما أن تبتلعها بالكامل أو تستخدم فكيها وأسنانها لتمزيقها إلى قطع أصغر. من المحتمل أن تكون أسنان سمك القرش قد تطورت من القشور الخشنة التي تغطي جلدها. بعض أنواع أسماك القرش والشفنين عبارة عن مغذيات معلقة تتغذى على العوالق.

تمتلك أسماك القرش أعضاء حسية متطورة تساعدها في تحديد موقع الفريسة ، بما في ذلك حاسة الشم الشديدة والاستقبال الكهربي ، وربما يكون هذا الأخير هو الأكثر حساسية من أي حيوان آخر. تسمح الأعضاء التي تسمى أمبولة لورنزيني لأسماك القرش باكتشاف المجالات الكهرومغناطيسية التي تنتجها جميع الكائنات الحية ، بما في ذلك فرائسها. تم ملاحظة الاستقبال الكهربائي فقط في الحيوانات المائية أو البرمائية. تمتلك أسماك القرش ، جنبًا إلى جنب مع معظم الأسماك ، عضوًا حاسيًا يسمى الخط الجانبي ، والذي يستخدم للكشف عن الحركة والاهتزازات في المياه المحيطة ، وهو شعور يُعتبر غالبًا متماثلًا "للسمع" في الفقاريات الأرضية. يظهر الخط الجانبي على شكل شريط داكن يمتد على طول جسم السمكة.

تتكاثر أسماك القرش عن طريق الاتصال الجنسي ويتم تخصيب البيض داخليًا. معظم الأنواع من البيض ، أي أن البويضة المخصبة يتم الاحتفاظ بها في قناة البيض في جسم الأم ، ويتغذى صفار البيض على الجنين. يفقس البيض في الرحم ويولد الصغار أحياء ويعملون بكامل طاقتهم. بعض أنواع أسماك القرش تلد بيضًا: فهي تضع بيضًا يفقس خارج جسم الأم. تتم حماية الأجنة بغلاف بيض سمك القرش أو "حقيبة حورية البحر" ذات قوام الجلد. تحتوي علبة بيض القرش على مخالب تتعطل في الأعشاب البحرية وتعطي غطاء سمك القرش الوليد. عدد قليل من أنواع أسماك القرش ولود ، أي أن الصغار يتطورون داخل جسد الأم ، وهي تلد حية.

تشمل الأشعة والزلاجات أكثر من 500 نوع وترتبط ارتباطًا وثيقًا بأسماك القرش. يمكن تمييزها عن أسماك القرش من خلال أجسامها المسطحة ، والزعانف الصدرية التي يتم تكبيرها ودمجها في الرأس ، والشقوق الخيشومية على سطحها البطني (الشكل 15.6.3)ب). مثل أسماك القرش ، يكون للشفنين والزلاجات هيكل عظمي غضروفي. معظم الأنواع بحرية وتعيش في قاع البحر ، مع توزيع عالمي تقريبًا.

أسماك عظمية

تتميز أعضاء الفصيلة العظمية أو الأسماك العظمية بهيكل عظمي. تنتمي الغالبية العظمى من الأسماك الحالية إلى هذه المجموعة ، التي تتكون من حوالي 30000 نوع ، مما يجعلها أكبر فئة من الفقاريات الموجودة اليوم.

تمتلك جميع الأسماك العظمية تقريبًا هيكلًا عظميًا متحجرًا به خلايا عظمية متخصصة (الخلايا العظمية) التي تنتج وتحافظ على مصفوفة فوسفات الكالسيوم. عادت هذه الخاصية فقط في مجموعات قليلة من Osteichthyes ، مثل الحفش وسمك المجداف ، والتي لها هياكل عظمية غضروفية في المقام الأول. غالبًا ما يتم تغطية جلد الأسماك العظمية بمقاييس متداخلة ، وتفرز الغدد الموجودة في الجلد مخاطًا يقلل من السحب عند السباحة ويساعد الأسماك في تنظيم التناضح. مثل أسماك القرش ، تمتلك الأسماك العظمية نظام خط جانبي يكتشف الاهتزازات في الماء. على عكس أسماك القرش ، تعتمد بعض الأسماك العظمية على بصرها لتحديد موقع الفريسة. تعتبر الأسماك العظمية أيضًا غير معتادة في امتلاك خلايا طعم في منطقة الرأس والجذع في الجسم والتي تسمح لها باكتشاف تركيزات صغيرة جدًا من الجزيئات في الماء.

تستخدم جميع الأسماك العظمية ، مثل الأسماك الغضروفية ، الخياشيم للتنفس. يُسحب الماء فوق الخياشيم الموجودة في حجرات مغطاة ومهواة بغطاء عضلي واقٍ يسمى الغطاء الخيشومي. على عكس أسماك القرش ، تمتلك الأسماك العظمية مثانة سباحة ، وهي عبارة عن عضو مملوء بالغاز يساعد على التحكم في طفو الأسماك. تنقسم الأسماك العظمية أيضًا إلى قسمين مع أعضاء حية: Actinopterygii (أسماك شعاعية الزعانف) و Sarcopterygii (أسماك شحمة الزعانف).

تشتمل الأسماك ذات الزعانف على العديد من الأسماك المألوفة - التونة ، والباس ، والسلمون المرقط ، والسلمون (الشكل 15.6.4)أ)، من بين أمور أخرى. سميت أسماك شعاع الزعانف نسبة لشكل زعانفها - شبكات من الجلد مدعومة بأشواك عظمية تسمى الأشعة. في المقابل ، تكون زعانف الأسماك ذات فصوص الزعانف سمينًا ومدعومة بالعظام (الشكل 15.6.4.2)ب). تشمل الأعضاء الحية من الأسماك ذات الفصوص الزعانف الأسماك الرئوية والكولكانث الأقل شيوعًا.

البرمائيات

البرمائيات هي فقاريات رباعيات الأرجل. البرمائيات تشمل الضفادع والسمندل والديدان الثعبانية. مصطلح البرمائيات يعني "الحياة المزدوجة" ، وهي إشارة إلى التحول الذي يخضع له العديد من الضفادع من شرغوف إلى بالغ ومزيج من البيئات المائية والبرية في دورة حياتها. تطورت البرمائيات في العصر الديفوني وكانت أولى رباعيات الأرجل الأرضية.

تتميز معظم البرمائيات ، باعتبارها رباعيات الأرجل ، بأربعة أطراف متطورة جيدًا ، على الرغم من أن بعض أنواع السمندل وجميع أنواع الضفادع الثعبانية تمتلك أطرافًا أثرية فقط. السمة المهمة للبرمائيات الموجودة هي الجلد الرطب القابل للنفاذ الذي تحققه الغدد المخاطية. يسمح الجلد الرطب بتبادل الأكسجين وثاني أكسيد الكربون مع البيئة ، وهي عملية تسمى التنفس الجلدي. جميع أنواع البرمائيات الحية هي آكلة للحوم ، وبعض البرمائيات الأرضية لها لسان لزج يستخدم للقبض على الفريسة.

تنوع البرمائيات

تضم البرمائيات ما يقدر بنحو 6500 نوع موجود تعيش في المناطق الاستوائية والمعتدلة حول العالم. يمكن تقسيم البرمائيات إلى ثلاثة أقسام: Urodela ("الذيل") ، والسمندل والنيوت ؛ أنورا ("بدون ذيل") ، الضفادع والضفادع ؛ وأبودا ("بلا أرجل") ، الضفادع الثعبانية.

السمندل الحي (الشكل 15.6.5أ) تشمل ما يقرب من 500 نوع ، بعضها مائي ، والبعض الآخر بري ، والبعض الآخر يعيش على اليابسة فقط كبالغين. عادة ما يكون لدى السمندل البالغ مخطط جسم رباعي الأرجل معمم بأربعة أطراف وذيل. بعض السمندل بلا رئة ، ويتم التنفس من خلال الجلد أو الخياشيم الخارجية. بعض السمندل البري لها رئة بدائية. بعض الأنواع لها خياشيم ورئتان.

المفهوم في العمل

شاهد هذا الفيديو حول أحد أنواع السمندل الكبيرة بشكل غير عادي.

الضفادع (الشكل 15.6.5ب) هي المجموعة الأكثر تنوعًا من البرمائيات ، مع ما يقرب من 5000 نوع تعيش في جميع القارات باستثناء القارة القطبية الجنوبية. تمتلك الضفادع مخطط جسم أكثر تخصصًا من مخطط جسم السمندل للحركة على الأرض. تستخدم الضفادع البالغة أطرافها الخلفية للقفز عدة مرات بطول أجسامها على الأرض. تمتلك الضفادع عددًا من التعديلات التي تسمح لها بتجنب الحيوانات المفترسة ، بما في ذلك الجلد الذي يعمل كتمويه ومواد كيميائية دفاعية سامة للحيوانات المفترسة التي تفرزها الغدد في الجلد.

يتم تخصيب بيض الضفادع خارجيًا ، حيث يتم وضعها في بيئات رطبة. تُظهر الضفادع مجموعة من السلوكيات الأبوية ، مع بعض الأنواع التي تبدي القليل من الاهتمام ، للأنواع التي تحمل البيض والضفادع الصغيرة على أرجلها الخلفية أو ظهورها. تتكون دورة الحياة من مرحلتين: مرحلة اليرقات يليها التحول إلى مرحلة البلوغ. غالبًا ما تكون المرحلة اليرقية للضفدع ، الشرغوف ، من الحيوانات العاشبة التي تتغذى بالترشيح. عادة ما تحتوي الضفادع الصغيرة على خياشيم ونظام خط جانبي وذيول طويلة الزعانف ولكن بدون أطراف. في نهاية مرحلة الشرغوف ، تخضع الضفادع لتحول تدريجي إلى شكل بالغ. خلال هذه المرحلة ، تختفي الخياشيم ونظام الخط الجانبي ، وتتطور أربعة أطراف. تصبح الفكين أكبر ومناسبة للتغذية آكلة اللحوم ، ويتحول الجهاز الهضمي إلى أمعاء قصيرة نموذجية للحيوان المفترس. تتطور أيضًا طبلة الأذن ورئتان تتنفسان الهواء. تسمح هذه التغييرات أثناء التحول لليرقات بالانتقال إلى الأرض في مرحلة البلوغ (الشكل 15.6.6).

تضم الضفادع الثعبانية ما يقدر بـ 185 نوعًا. تفتقر إلى الأطراف الخارجية وتشبه ديدان الأرض العملاقة. يسكنون التربة ويوجدون بشكل أساسي في المناطق الاستوائية في أمريكا الجنوبية وإفريقيا وجنوب آسيا حيث يتكيفون مع نمط حياة حفر التربة وهم عمياء تقريبًا. على عكس معظم البرمائيات الأخرى التي تتكاثر في الماء أو بالقرب منه ، فإن التكاثر في موطن التربة الأكثر جفافاً يعني أن الضفادع الثعبانية يجب أن تستخدم الإخصاب الداخلي ، وتلد معظم الأنواع لتعيش صغارًا (الشكل 15.6.7).

الزواحف والطيور

يتم تمييز السلى - الزواحف والطيور والثدييات - عن البرمائيات من خلال بيضها (المقشر) المتكيف أرضًا والجنين المحمي بالأغشية التي يحيط بالجنين. إن تطور الأغشية التي يحيط بالجنين يعني أن أجنة السلى يمكن أن تتطور داخل بيئة مائية داخل البويضة. أدى ذلك إلى اعتماد أقل على البيئة المائية من أجل التنمية وسمح للسلوي بغزو المناطق الأكثر جفافاً. كان هذا تغييرًا تطوريًا مهمًا يميزهم عن البرمائيات ، التي اقتصرت على البيئات الرطبة بسبب بيضها الخالي من القشرة. على الرغم من أن أصداف الأنواع المختلفة التي يحيط بالجنين تختلف اختلافًا كبيرًا ، إلا أنها جميعًا تسمح بالاحتفاظ بالمياه. كما سمحت أغشية البويضة التي يحيط بالجنين بتبادل الغازات وعزل النفايات داخل غلاف قشر البيض. تتكون قشور بيض الطيور من كربونات الكالسيوم وهي صلبة وهشة ، ولكنها تمتلك مسامًا لتبادل الغاز والماء. قشور بيض الزواحف أكثر ليونة وجلد. لا تضع معظم الثدييات بيضها ؛ ومع ذلك ، حتى مع الحمل الداخلي ، لا تزال الأغشية التي يحيط بالجنين موجودة.

في الماضي ، كان التقسيم الأكثر شيوعًا للسللى هو فئات Mammalia و Reptilia و Aves. ومع ذلك ، فإن الطيور تنحدر من الديناصورات ، لذلك ينتج عن هذا المخطط الكلاسيكي مجموعات ليست كليدًا حقيقيًا. سنناقش الطيور كمجموعة متميزة عن الزواحف على أساس أن هذا لا يعكس التاريخ التطوري.

الزواحف

الزواحف هي رباعيات الأرجل. الزواحف عديمة الأطراف - الثعابين - قد يكون لها أطراف أثرية ، ومثل الضفادع الثعبانية ، تصنف على أنها رباعيات الأرجل لأنها تنحدر من أسلاف ذات أربعة أطراف. الزواحف تضع البيض المقشر على الأرض. حتى الزواحف المائية ، مثل السلاحف البحرية ، تعود إلى الأرض لتضع بيضها. عادة ما يتكاثرون جنسيا بالتخصيب الداخلي. تظهر بعض الأنواع حالة بيضية ، مع بقاء البيض في جسم الأم حتى تصبح جاهزة للفقس. الأنواع الأخرى ولود ، مع نسل يولد على قيد الحياة.

كان أحد التعديلات الرئيسية التي سمحت للزواحف بالعيش على الأرض هو تطوير جلدها المتقشر ، الذي يحتوي على بروتين الكيراتين والدهون الشمعية ، مما منع فقدان الماء من الجلد. يعني هذا الجلد المسدود أن الزواحف لا يمكنها استخدام جلدها للتنفس ، مثل البرمائيات ، وبالتالي يجب على الجميع التنفس بالرئتين. بالإضافة إلى ذلك ، تحافظ الزواحف على مياه الجسم القيمة عن طريق إفراز النيتروجين في شكل معجون حمض اليوريك. كانت هذه الخصائص ، إلى جانب البيضة التي يحيط بها القشر ، هي الأسباب الرئيسية لنجاح الزواحف في استعمار مجموعة متنوعة من الموائل الأرضية البعيدة عن الماء.

الزواحف هي ectotherms ، أي الحيوانات التي مصدرها الرئيسي لحرارة الجسم يأتي من البيئة. المناورات السلوكية ، مثل التشمس لتدفئة أنفسهم ، أو البحث عن الظل أو الجحور لتهدأ ، تساعدهم على تنظيم درجة حرارة أجسامهم ،

يشمل Class Reptilia أنواعًا متنوعة مصنفة إلى أربعة كائنات حية. هذه هي Crocodilia و Sphenodontia و Squamata و Testudines.

نشأت التمساح ("السحلية الصغيرة") منذ حوالي 84 مليون سنة ، وتشمل الأنواع الحية التمساح والتماسيح والكايمان. التمساح (الشكل 15.6.8أ) تعيش في جميع أنحاء المناطق الاستوائية في إفريقيا وأمريكا الجنوبية وجنوب شرق الولايات المتحدة وآسيا وأستراليا. توجد في موائل المياه العذبة ، مثل الأنهار والبحيرات ، وتقضي معظم وقتها في الماء. بعض الأنواع قادرة على التحرك على الأرض بسبب وضعها شبه المنتصب.

نشأ Sphenodontia ("السن الإسفيني") في عصر الدهر الوسيط ويتضمن جنسًا حيًا واحدًا فقط ، تواتارا، مع نوعين موجودين في نيوزيلندا. هناك العديد من الأنواع الأحفورية التي تعود إلى العصر الترياسي (250-200 مليون سنة مضت). على الرغم من أن التواتارا تشبه السحالي ، إلا أنها متميزة من الناحية التشريحية وتشترك في الخصائص الموجودة في الطيور والسلاحف.

نشأ Squamata ("متقشر") في أواخر العصر البرمي ؛ تشمل الأنواع الحية السحالي والثعابين ، وهي أكبر مجموعة موجودة من الزواحف (الشكل 15.6.8ب). تختلف السحالي عن الثعابين بامتلاكها لأربعة أطراف وجفون وآذان خارجية تفتقر إليها الثعابين. تتراوح أنواع السحالي في الحجم من الحرباء والأبراص التي يبلغ طولها بضعة سنتيمترات إلى تنين كومودو الذي يبلغ طوله حوالي 3 أمتار.

يُعتقد أن الثعابين قد انحدرت إما من السحالي المختبئة أو السحالي المائية منذ أكثر من 100 مليون سنة (الشكل 15.6.8)ج). تتكون الثعابين من حوالي 3000 نوع وتوجد في كل قارة باستثناء القارة القطبية الجنوبية. ويتراوح حجمها بين ثعابين بطول 10 سنتيمترات وثعابين بطول 7.5 متر وأناكوندا. جميع الثعابين آكلة للحوم وتأكل الحيوانات الصغيرة والطيور والبيض والأسماك والحشرات.

السلاحف هي أعضاء في كليد Testudines ("لها قشرة") (الشكل 15.6.8د). تتميز السلاحف بقشرة عظمية أو غضروفية ، تتكون من درع على ظهرها ودعامة على السطح البطني ، والتي تتطور من الأضلاع. نشأت السلاحف منذ حوالي 200 مليون سنة ، سبقت التماسيح والسحالي والثعابين. تضع السلاحف بيضها على اليابسة ، بالرغم من أن العديد من الأنواع تعيش في الماء أو بالقرب منه. يتراوح حجم السلاحف من سلحفاة Padloper المرقطة عند 8 سم (3.1 بوصة) إلى السلحفاة البحرية الجلدية على ارتفاع 200 سم (أكثر من 6 أقدام). يستخدم المصطلح "سلحفاة" أحيانًا لوصف تلك الأنواع من Testudines التي تعيش في البحر ، مع استخدام المصطلحين "سلحفاة" و "تيرابين" للإشارة إلى الأنواع التي تعيش على الأرض وفي المياه العذبة ، على التوالي.

طيور

تشير البيانات الآن إلى أن الطيور تنتمي إلى كومة الزواحف ، لكنها تعرض عددًا من التعديلات الفريدة التي تميزها عن بعضها. على عكس الزواحف ، الطيور ماصة للحرارة ، مما يعني أنها تولد حرارة أجسامها من خلال عمليات التمثيل الغذائي. أكثر ما يميز الطيور هو ريشها ، وهو عبارة عن قشور الزواحف المعدلة. تمتلك الطيور عدة أنواع مختلفة من الريش المتخصص لوظائف محددة ، مثل الريش المحيطي الذي يبسط المظهر الخارجي للطائر والريش السفلي المنظم بشكل غير محكم الذي يعزل (الشكل 15.6.9)أ).

لم يسمح الريش للطيور الأولى فقط بالانزلاق ، والانخراط في نهاية المطاف في رحلة خفقان ، ولكنها عزلت جسم الطائر ، مما ساعد في الحفاظ على ماص للحرارة ، حتى في درجات الحرارة المنخفضة. يتطلب تشغيل حيوان طائر التوفير في مقدار الوزن الذي يحمله. مع زيادة وزن الجسم ، يزداد إنتاج العضلات وتكلفة الطاقة اللازمة للطيران. قامت الطيور بإجراء العديد من التعديلات لتقليل وزن الجسم ، بما في ذلك العظام المجوفة أو الهوائية (الشكل 15.6.9.2)ب) مع فراغات هوائية قد تكون متصلة بأكياس هوائية ودعامات متصالبة داخل عظامها لتوفير تعزيز هيكلي. يتم دمج أجزاء من الهيكل العظمي الفقري وقحف الدماغ لزيادة قوتها مع تخفيف وزنها. تمتلك معظم أنواع الطيور مبيضًا واحدًا فقط بدلاً من اثنين ، ولا يوجد لطيور حية أسنان في فكها ، مما يقلل من كتلة الجسم.

تمتلك الطيور نظامًا من الأكياس الهوائية المتفرعة من مجرى الهواء الأساسي الذي يحول مسار الهواء بحيث يمر بشكل أحادي عبر الرئة ، أثناء الشهيق والزفير. على عكس رئتي الثدييات حيث يتدفق الهواء في اتجاهين أثناء استنشاقه للداخل والخارج ، يتدفق الهواء باستمرار عبر رئة الطائر لتوفير نظام أكثر كفاءة لتبادل الغازات.

الثدييات

الثدييات هي فقاريات لها شعر وغدد ثديية تستخدم لتغذية صغارها. تعتبر بعض سمات الفك والهيكل العظمي والجلد والتشريح الداخلي فريدة أيضًا بالنسبة للثدييات. يعد وجود الشعر أحد الخصائص الرئيسية للثدييات. على الرغم من أنه ليس مكثفًا جدًا في بعض المجموعات ، مثل الحيتان ، إلا أن الشعر له العديد من الوظائف المهمة للثدييات. الثدييات ماصة للحرارة ، والشعر يوفر العزل عن طريق حبس طبقة من الهواء بالقرب من الجسم للاحتفاظ بالحرارة الأيضية. يعمل الشعر أيضًا كآلية حسية من خلال شعيرات متخصصة تسمى الاهتزازات ، والمعروفة باسم الشعيرات. ترتبط هذه الأعصاب بالأعصاب التي تنقل معلومات اللمس ، وهي مفيدة بشكل خاص للثدييات الليلية أو المختبئة. يمكن أن يوفر الشعر أيضًا تلوينًا وقائيًا.

يشمل جلد الثدييات غددًا إفرازية ذات وظائف مختلفة. تنتج الغدد الدهنية مزيجًا دهنيًا يسمى الزهم الذي يفرز على الشعر والجلد لمقاومة الماء والتشحيم. توجد الغدد الدهنية في معظم أجزاء الجسم. تنتج الغدد سودوريفيروس العرق والرائحة ، والتي تعمل في التنظيم الحراري والتواصل ، على التوالي. تنتج الغدد الثديية اللبن الذي يستخدم لإطعام الأطفال حديثي الولادة. بينما يمتلك الذكور monotremes و eutherians غدد ثديية ، فإن الذكور الجرابيات لا يمتلكونها.

يمتلك النظام الهيكلي للثدييات ميزات فريدة تميزها عن الفقاريات الأخرى. تمتلك معظم الثدييات أسنانًا غير متجانسة ، مما يعني أن لها أنواعًا وأشكالًا مختلفة من الأسنان التي تسمح لها بالتغذي على أنواع مختلفة من الأطعمة. تشمل هذه الأنواع المختلفة من الأسنان القواطع والأنياب والضواحك والأضراس. النوعان الأولان مخصصان للقطع والتقطيع ، بينما النوعان الأخيران مخصصان للتكسير والطحن. المجموعات المختلفة لها نسب مختلفة من كل نوع ، حسب نظامهم الغذائي. معظم الثدييات هي أيضًا ثنائيات الأسنان ، مما يعني أن لديها مجموعتين من الأسنان في حياتها: الأسنان اللبنية أو الأسنان "اللبنية" ، والأسنان الدائمة. في الفقاريات الأخرى ، يمكن استبدال الأسنان طوال الحياة.

تنقسم الثدييات الحديثة إلى ثلاث مجموعات عريضة: monotremes ، الجرابياتو eutherians (أو الثدييات المشيمية). تسمى الكائنات الحية ، أو الثدييات المشيمية ، والجرابيات مجتمعة بالثدييات الثيرية ، بينما تسمى monotremes metatherians.

هناك ثلاثة أنواع حية من monotremes: خلد الماء ونوعين من echidnas ، أو النمل الشوكي (الشكل 15.6.10). تم العثور على خلد الماء ونوع واحد من إيكيدنا في أستراليا ، في حين تم العثور على الأنواع الأخرى من إيكيدنا في غينيا الجديدة. تعتبر Monotremes فريدة من نوعها بين الثدييات ، لأنها تضع بيضًا جلديًا ، على غرار تلك الموجودة في الزواحف ، بدلاً من أن تلد لتعيش صغارًا. ومع ذلك ، يتم الاحتفاظ بالبويضات داخل الجهاز التناسلي للأم حتى تصبح جاهزة تقريبًا للفقس. بمجرد أن يفقس الصغار ، تبدأ الأنثى في إفراز الحليب من المسام الموجودة في سلسلة من الأنسجة الثديية على طول الجانب البطني من جسدها. مثل الثدييات الأخرى ، فإن monotremes ماص للحرارة ولكنها تنظم درجة حرارة الجسم أقل إلى حد ما (90 درجة فهرنهايت ، 32 درجة مئوية) من الثدييات المشيمية (98 درجة فهرنهايت ، 37 درجة مئوية). مثل الزواحف ، تمتلك monotremes فتحة خلفية واحدة للمنتجات البولية والبرازية والتناسلية ، بدلاً من ثلاث فتحات منفصلة مثل الثدييات المشيمية. مونوتريم البالغ يفتقر إلى الأسنان.

تم العثور على الجرابيات في المقام الأول في أستراليا والجزر المجاورة ، على الرغم من وجود حوالي 100 نوع من الأبوسوم وبعض الأنواع من عائلتين أخريين في الأمريكتين. يبلغ عدد الجرابيات الأسترالية أكثر من 230 نوعًا وتشمل الكنغر والكوالا والبانديكوت والشيطان التسماني (الشكل 15.6.11). تمتلك معظم أنواع الجرابيات كيسًا يقيم فيه الصغار بعد الولادة ، ويتلقون الحليب ويستمرون في النمو. قبل الولادة ، يكون للجرابيات صلة مشيمة أقل تعقيدًا ، ويولد الصغار أقل نموًا من الثدييات المشيمية.


الشكل 15.6.11: الشيطان التسماني هو واحد من عدة جرابيات موطنها أستراليا. (الائتمان: واين ماكلين)

Eutherians هي أكثر الثدييات انتشارًا ، وتوجد في جميع أنحاء العالم. هناك عدة مجموعات من الأثيري ، بما في ذلك Insectivora ، آكلة الحشرات ؛ إدينتاتا ، آكلات النمل بلا أسنان ؛ القوارض ، القوارض. Chiroptera ، الخفافيش. الحيتان ، والثدييات المائية بما في ذلك الحيتان ؛ آكلات اللحوم والثدييات آكلة اللحوم بما في ذلك الكلاب والقطط والدببة ؛ والقرود ، والتي تشمل البشر. تسمى الثدييات Eutherian أحيانًا بالثدييات المشيمية ، لأن جميع الأنواع لها مشيمة معقدة تربط الجنين بالأم ، مما يسمح بتبادل الغازات والسوائل والفضلات والمغذيات. في حين أن الثدييات الأخرى قد تمتلك مشيمة أقل تعقيدًا أو لديها مشيمة لفترة وجيزة ، فإن جميع الكائنات الحية الحقيقية لديها مشيمة معقدة أثناء الحمل.

الرئيسيات

ترتيب الرئيسيات من فئة Mammalia يشمل الليمور ، أبراغ ، القرود ، والقردة ، والتي تشمل البشر. تعيش الرئيسيات غير البشرية في المقام الأول في المناطق الاستوائية أو شبه الاستوائية في أمريكا الجنوبية وأفريقيا وآسيا. يتراوح حجمها من ليمور الفأر عند 30 جرامًا (1 أونصة) إلى الغوريلا الجبلية 200 كيلوجرام (441 رطلاً). تحظى خصائص وتطور الرئيسيات بأهمية خاصة بالنسبة لنا لأنها تسمح لنا بفهم تطور جنسنا.

جميع أنواع الرئيسيات لديها تكيفات لتسلق الأشجار ، حيث تنحدر جميعها من ساكني الأشجار ، على الرغم من أن جميع الأنواع ليست شجرية. نتج عن هذا الإرث الشجري من الرئيسيات أيادي وأقدام تتكيف مع التقوس ، أو التسلق والتأرجح بين الأشجار. تشمل هذه التعديلات ، على سبيل المثال لا الحصر ، 1) مفصل كتف دوار ، 2) إصبع كبير مفصول بشكل كبير عن أصابع القدم والإبهام الأخرى التي يتم فصلها بشكل كبير عن الأصابع (باستثناء البشر) ، مما يسمح بإمساك الفروع ، و 3 ) رؤية مجسمة ، مجالان بصريان متداخلان ، مما يسمح بإدراك العمق الضروري لقياس المسافة. الخصائص الأخرى للقرود هي أدمغة أكبر من تلك الخاصة بالعديد من الثدييات الأخرى ، والمخالب التي تم تعديلها إلى أظافر مسطحة ، وعادة ما تكون ذرية واحدة فقط لكل حمل ، والاتجاه نحو تثبيت الجسم في وضع مستقيم.

ينقسم ترتيب الرئيسيات إلى مجموعتين: الأوهام والشيخوخة. يشمل الإيجابيون صغار الأدغال في إفريقيا ، والليمور في مدغشقر ، واللوريسيات ، والبوتو ، والبرغر في جنوب شرق آسيا. تشمل الأنثروبويد القرود ، والقردة الصغرى ، والقردة العليا (الشكل 15.6.12). بشكل عام ، يميل البدائيون إلى أن يكونوا ليليين ، وأصغر حجمًا من البشر ، ولديهم أدمغة أصغر نسبيًا مقارنة بالبشر.


الشكل 15.6.12: يمكن تقسيم الرئيسيات إلى نباتات بدائية ، مثل (أ) الليمور والأنثروبويد. تشمل الأنثروبويد القرود ، مثل (ب) قرد العواء ؛ القردة الصغرى ، مثل (ج) جيبون ؛ والقردة العليا ، مثل (د) الشمبانزي ، (هـ) البونوبو ، (و) الغوريلا ، و (ز) إنسان الغاب. (الائتمان أ: تعديل العمل بواسطة فرانك فاسين ؛ الائتمان ب: تعديل العمل بواسطة تشافي تاليدا ؛ الائتمان د: تعديل العمل بواسطة آرون لوجان ؛ الائتمان هـ: تعديل العمل بواسطة تريشا شيرز ؛ الائتمان f: تعديل العمل بواسطة Dave Proffer ؛ الائتمان ز: تعديل العمل بواسطة جولي لانجفورد)

ملخص القسم

كانت أقدم الفقاريات التي تباعدت عن الحبليات اللافقارية هي الأسماك الخالية من الفك. تتميز الجلكيات بفم مص مسنن يشبه القمع ، وبعض الأنواع طفيلية على الأسماك الأخرى. تشمل Gnathostomes الأسماك الفكية (الأسماك الغضروفية والعظمية) وكذلك جميع رباعيات الأرجل الأخرى. تشمل الأسماك الغضروفية أسماك القرش والشفنين والزلاجات وأسماك القرش الأشباح. يمكن تقسيم الأسماك العظمية كذلك إلى أسماك شعاعية الزعانف وشحمة الزعانف.

تتميز معظم البرمائيات ، باعتبارها رباعيات الأرجل ، بأربعة أطراف متطورة جيدًا ، على الرغم من أن بعض أنواع السمندل وجميع أنواع الضفادع الثعبانية بلا أطراف. البرمائيات لها جلد رطب ومنفذ يستخدم للتنفس الجلدي. يمكن تقسيم البرمائيات إلى ثلاثة أقسام: السلمندر (أوروديلا) والضفادع (أنورا) والثعبانية (أبودا). تتكون دورة حياة البرمائيات من مرحلتين متميزتين: مرحلة اليرقات والتحول إلى مرحلة البلوغ.

يتم تمييز السلى عن البرمائيات من خلال وجود بيضة متكيفة أرضيًا محمية بواسطة الأغشية التي يحيط بالجنين. تشمل السلى الزواحف والطيور والثدييات. كان التكيف الرئيسي الذي سمح للزواحف بالعيش على الأرض هو تطوير الجلد المتقشر. تشمل الزواحف أربعة كائنات حية: التمساح (التماسيح والتماسيح) ، Sphenodontia (tuataras) ، Squamata (السحالي والثعابين) ، و Testudines (السلاحف).

الطيور ماص للحرارة السلوي. يعمل الريش كعزل ويسمح بالرحلة. الطيور لها عظام هوائية مجوفة وليست مليئة بالأنسجة. ينتقل تدفق الهواء عبر رئتي الطيور في اتجاه واحد. تطورت الطيور من الديناصورات.

للثدييات شعر وغدد ثديية. يشمل جلد الثدييات غدد إفرازية مختلفة. الثدييات ماصة للحرارة ، مثل الطيور. هناك ثلاث مجموعات من الثدييات تعيش اليوم: monotremes ، جرابيات ، و eutherians. تعتبر Monotremes فريدة من نوعها بين الثدييات لأنها تضع البيض ، بدلاً من أن تلد لتعيش صغارًا. الثدييات اليوثيرية لها مشيمة معقدة.

هناك 16 رتبة (حية) موجودة من الثدييات eutherian. يرتبط البشر ارتباطًا وثيقًا بالرئيسيات ، وكلها لها تكيفات لتسلق الأشجار ، على الرغم من أن جميع الأنواع ليست شجرية. الخصائص الأخرى للقرود هي أدمغة أكبر من تلك الخاصة بالثدييات الأخرى ، والمخالب التي تم تعديلها إلى أظافر مسطحة ، وعادةً ما يكون صغيرًا واحدًا لكل حمل ، والرؤية المجسمة ، والميل نحو تثبيت الجسم في وضع مستقيم. تنقسم الرئيسيات إلى مجموعتين: الأوهام والشيخوخة.

راجع الأسئلة

يختلف أعضاء Chondrichthyes عن أعضاء Osteichthyes من خلال الحصول على ________.

أ. الفك
B. الهيكل العظمي
C. الهيكل العظمي الغضروفي
D. مجموعتان من الزعانف المزدوجة

ج

يشمل Squamata _____.

أ. التماسيح والتماسيح
السلاحف
C. التواتارا
د السحالي والثعابين

د

تنتج الغدد سودوريفيروس ________.

أ. عرق
ب. الدهون
C. الزهم
د الحليب

أ

أي مما يلي هو Monotreme؟

كنغر
كوالا
C. بانديكوت
خلد الماء

د

إستجابة مجانية

ما الذي يمكن استنتاجه عن تطور الجمجمة والعمود الفقري من فحص أسماك الهاg والجلكى؟

تُظهر المقارنة بين أسماك الهاg والجلكيات أن الجمجمة تطورت أولاً في الفقاريات المبكرة ، كما يظهر في أسماك الهاg التي تطورت قبل الجلكيات. تبع ذلك تطور العمود الفقري ، والذي يظهر شكل بدائي في الجلكيات وليس في أسماك الهاg.

اشرح سبب تقييد الضفادع في البيئة الرطبة.

البيئة الرطبة مطلوبة لأن بيض الضفادع يفتقر إلى القشرة ويجف بسرعة في البيئات الجافة.

صف ثلاثة تعديلات تسمح بالطيران في الطيور.

الطيور لها ريش يبسط جسم الطائر ويساعد في الطيران. لديهم أيضًا عظام هوائية مجوفة وليست مليئة بالأنسجة. الطيور ماصة للحرارة ، مما يسمح بزيادة التمثيل الغذائي الذي يتطلبه الطيران.

قائمة المصطلحات

الأكتينوبتيرجي
أسماك شعاعية الزعانف
السلى
كليد من الحيوانات التي لديها بيض يحيط بالجنين. تشمل الزواحف (بما في ذلك الطيور) والثدييات
البرمائيات
الضفادع والسمندل والثعبانية
أمبولة لورنزيني
عضو حسي يسمح لأسماك القرش باكتشاف المجالات الكهرومغناطيسية التي تنتجها الكائنات الحية
أنثروبويدس
كليد يتكون من القرود والقردة والبشر
أنورا
الضفادع
أبودا
الضفادع الثعبانية
التقارب
يتأرجح من خلال الأشجار
الثعبانية
برمائي بلا أرجل ينتمي إلى كليد أبودا
الغضروفية
أسماك الفكية مع زعانف مقترنة وهيكل عظمي مصنوع من الغضروف
قحف
كليد مقترح من الحبليات يشمل جميع المجموعات ما عدا الغُلَف و lancelets
تمساح
التماسيح والتماسيح
التنفس الجلدي
تبادل الغازات من خلال الجلد
ديفيودونت
يشير إلى امتلاك مجموعتين من الأسنان في العمر
أسفل الريش
ريشة متخصصة للعزل
ثديي يوثري
حيوان ثديي مع مشيمة معقدة تربط الجنين بالأم ؛ تسمى أحيانًا الثدييات المشيمية
ضفدع
برمائي عديم الذيل ينتمي إلى كليد أنورا
جناثوستوم
سمكة الفك
سمك الهاg
سمكة عديمة الفك تشبه ثعبان البحر تعيش في قاع المحيط وهي زبال
أسنان مغايرة
أنواع مختلفة من الأسنان معدلة بأغراض مختلفة
لامبري
سمكة خالية من الفك تتميز بفم مسنن يشبه القمع ويمص
الخط الجانبي
جهاز الإحساس الذي يمتد بطول جسم السمكة ، ويستخدم للكشف عن الاهتزازات في الماء
الحيوان الثديي
إحدى مجموعات الفقاريات الماصة للحرارة التي تمتلك شعرًا وغددًا ثديية
الغدة الثديية
في إناث الثدييات ، وهي غدة تنتج اللبن لحديثي الولادة
جرابي
إحدى مجموعات الثدييات التي تشمل الكنغر والكوالا والبانديكوت والشيطان التسماني والعديد من الأنواع الأخرى ؛ ينمو الشباب داخل الحقيبة
أحادي
حيوان ثديي بياض
ميكسيني
أسماك الهاg
العظم
أسماك عظمية
ostracoderm
واحدة من أقدم الأسماك الخالية من الفك المغطاة بالعظام
Petromyzontidae
كليد الجلكى
عظم هوائي
عظم مملوء بالهواء
الرئيسيات
يشمل الليمور ، أبراغ ، القرود ، القردة ، والبشر
الإيجابيين
مجموعة من الرئيسيات التي تضم صغار الأدغال في إفريقيا ، والليمور في مدغشقر ، واللوريسيات ، والبوتو ، والبرغر في جنوب شرق آسيا.
السمندر
برمائي الذيل الذي ينتمي إلى كليد Urodela
Sarcopterygii
الأسماك ذات الزعانف
غدة دهنية
في الثدييات ، غدة جلدية تنتج خليط دهني يسمى الزهم
Sphenodontia
كليد الزواحف الذي يشمل التواتارا
سكواماتا
كليد الزواحف من السحالي والثعابين
رؤية مجسمة
مجالان متداخلان للرؤية من العين ينتجان إدراك العمق
غدة معدية
غدة في الثدييات تنتج العرق وجزيئات الرائحة
المثانة السباحة
في الأسماك ، عضو مليء بالغاز يساعد على التحكم في طفو الأسماك
الشرغوف
المرحلة اليرقية للضفدع
Testudines
السلاحف

يتكون العمود الفقري من عدد متغير من العظام مفصولة بأقراص غضروفية صغيرة. يمتد العمود الفقري عادةً من الجمجمة حتى نهاية الذيل ، على الرغم من أن ميزاته الدقيقة وكثافته وطوله وبنيته تعتمد في النهاية على الأنواع. أسماك القرش ، على سبيل المثال ، لديها عمود فقري مصنوع بالكامل من الغضاريف والأنسجة الضامة. من ناحية أخرى ، تمتلك الثعابين عمودًا فقريًا ورأسًا فقط.

بينما تم تكييف العمود بعدة طرق في مجموعات مختلفة من الحيوانات ، فإن الغرض الرئيسي منه هو حماية الحبل الشوكي داخل الجهاز العصبي المركزي. الحبل الشوكي عبارة عن حبل عصبي أجوف يقع ظهريًا ويتكون من العديد من الأعصاب التي تحمل إشارات في كلا الاتجاهين بين الجسم والدماغ. يحيط العمود الفقري بالحبل الشوكي من جميع الجوانب. بين كل فقرة ، يحيط أيضًا بالحبل الشوكي نظام من الألياف الضامة والغضاريف ، تليها العضلات في الأعلى. على هذا النحو ، فإن العمود الفقري يحمي النخاع الشوكي جيدًا.


تسلسل جينومات الفأر

في عام 2002 ، أصدر الاتحاد الدولي لتسلسل جينوم الفئران المسودة الأولى للجينوم من C57BL / 6J ، وهي سلالة فطرية من فأر المختبر [3] ، وتم إصدار جينوم نهائي في عام 2009 [5]. كواحد من أكثر الخطوط استخدامًا عالميًا ، كان C57BL / 6J اختيارًا حكيمًا لسلالة الماوس المرجعية ، ولكنه ليس بأي حال من الأحوال السلالة الوحيدة المستخدمة في البحث. لذلك ، بدأت الجهود اللاحقة لتوليد التسلسل الجيني للسلالات الفطرية الأخرى. أولاً ، أدرجت سيليرا أربع سلالات مختلفة من فأرة المختبر في مشروع تسلسل بندقية الجينوم الكامل: A / J و DBA / 2J و 129X1 / SvJ و 129S1 / SvImJ [6]. نتج عن ذلك 27.4 مليون قراءة تسلسلية ، مما يعطي تغطية 5.3x لجينوم الفأر. ثانيًا ، تم تسلسل أكثر من 150.000 استنساخ قصير من سلالة 129S5SvEv Brd التي تغطي 4.7٪ من الجينوم المرجعي [7]. ثالثًا ، استخدمت Perlegen Sciences التهجين لإعادة تسلسل 15 سلالة من الفئران الفطرية [8] تضمنت هذه المجموعة 11 سلالة كلاسيكية وأربع سلالات مشتقة من البرية. على عكس الموارد الأخرى ، لم ينتج عن نهج Perlegen قراءات متسلسلة ، واستفسرت تقنية تسلسل التهجين عن 1.49 جيجا بايت فقط من الجينوم المرجعي (ما يعادل حوالي 58 ٪ من تسلسل C57BL / 6J غير المتكرر). علاوة على ذلك ، لإنشاء مكالمات عالية الدقة ، تم استخدام عمليات قطع عالية الدقة ، مما أدى إلى معدل سلبي خاطئ يقدر بنسبة 50٪ [2]. لذلك ، افتقرت بيانات التسلسل المتاحة إلى تغطية واتساع السلالات لجعلها موردًا واسع الاستخدام.

كانت أول كروموسومات الفأر غير المرجعية التي تم تسلسلها هي الكروموسوم 17 A / J و CAST / EiJ ، مما يكشف عن تباين كبير على مستوى النوكليوتيدات وكذلك اختلافات هيكلية كبيرة [9]. بناءً على هذا العمل ، بدأنا مشروع Mouse Genomes ، الذي قام بترتيب جينومات 17 سلالة ماوس رئيسية باستخدام تسلسل الجيل التالي على منصة Illumina (المربع 1). في آخر تجميد للبيانات في ديسمبر 2009 ، تم إنشاء تغطية متسلسلة 25x لكل سلالة ، وكتالوج عميق للمتغيرات [10]. توفر هذه البيانات نظرة شاملة على جينومات السلالات الـ 17 ، مما يسمح بالوصول الفوري إلى المعلومات الجينية الخلفية لمعظم نماذج الفئران للأمراض بالإضافة إلى تسهيل تحليل الأساس الجزيئي للسمات المعقدة بدقة لا مثيل لها.


12.1 دليل التطور

الدليل على التطور مقنع وواسع النطاق. بالنظر إلى كل مستوى من مستويات التنظيم في الأنظمة الحية ، يرى علماء الأحياء توقيع التطور الماضي والحاضر. كرس داروين جزءًا كبيرًا من كتابه ، حول أصل الأنواع، تحديد الأنماط في الطبيعة التي كانت متوافقة مع التطور ومنذ داروين أصبح فهمنا أوضح وأوسع.

12.1.1 سجل الحفريات

الحفريات هي البقايا الجزئية المحفوظة (عادةً ما تبقى فقط الأنسجة العظمية الصلبة أو الأصداف ، ولكن في بعض الأحيان يتم الحفاظ على بقايا الأنسجة الرخوة أيضًا) للكائنات الحية التي تم دفنها وحمايتها من العناصر التي تسبب التحلل والتحلل.تتحول البقايا ببطء حيث تحل المعادن من الرواسب المحيطة محل البروتينات في الأنسجة ببطء. نظرًا لأن الأنسجة العظمية والأصداف ممعدنة جزئيًا بالفعل (في حالة العظام ، فإن أكثر المعادن شيوعًا هو الكالسيوم) بينما لا يزال الكائن الحي على قيد الحياة ، فإنها تحافظ بشكل جيد جدًا.

تقدم الأحافير دليلًا قويًا على أن الكائنات الحية من الماضي ليست هي نفسها الموجودة اليوم ، وتُظهر هذه الحفريات تقدمًا في التطور. يحدد العلماء عمر الحفريات ويصنفونها في جميع أنحاء العالم لتحديد متى تعيش الكائنات الحية بالنسبة لبعضها البعض. النتيجة سجل الحفريات يروي قصة الماضي ، ويظهر تطور الشكل على مدى ملايين السنين (الشكل 12.2). على سبيل المثال ، تم استرداد سجلات الحفريات شديدة التفصيل لتسلسل الأنواع التي تظهر التطور الذي أدى إلى الخيول الحديثة. السجل الأحفوري للخيول في أمريكا الشمالية غني بشكل خاص والعديد منها يحتوي على أحافير انتقالية & # 8211 أحافير تظهر تشريحًا وسيطًا بين الأشكال السابقة واللاحقة. تظهر الحفريات أن الكائنات الشبيهة بالحصان تطورت لأول مرة من سلف بحجم كلب منذ حوالي 55 مليون سنة. أدى هذا السلف إلى ظهور أول أنواع تشبه الخيول ، والتي تطورت ببطء إلى أنواع أكبر على التوالي. تظهر هذه السلسلة من الحفريات أيضًا تغيرًا في حجم وشكل أسنانهم لتكون أكثر ملاءمة للرعي على العشب القاسي الجاف بدلاً من الأوراق الناعمة. أيضًا ، يُظهر سلالة الخيول تغيرًا نحو الأرجل الطويلة والقوية التي تسمح للخيول بالجري بسرعة لفترات طويلة من الوقت على أرض جافة ومليئة بالصلابة للهروب من الحيوانات المفترسة. هذه التغييرات في تشريح أسنانهم وأرجلهم هي تكيفات ناتجة عن اتجاه تجفيف تدريجي أدى إلى تغيير المشهد الطبيعي من الغابات إلى البراري. ان التكيف هو الشيء الذي "يطابق" الكائن الحي مع البيئة. في بيئة البراري ، يعتبر العشب هو المورد الغذائي السائد للنباتات ، لذلك يجب أن يكون للحصان أسنان كبيرة قادرة على الرعي على العشب. يجب أن تكون لها أرجل طويلة وقوية لأنها يجب أن تهرب من الحيوانات المفترسة بدلاً من الاختباء منها لأنها مرئية بشكل كبير في بيئات بها القليل من الأشجار.

الشكل 12.2. يوضح هذا الرسم البياني تطور الخيول. يظهر الحصان الأقدم في أقصى اليسار. وقد بدأت تظهر بعض التعديلات على الخيول الحديثة. كل نوع متتالي من اليسار إلى اليمين له أسنان أكبر يتم تشكيلها للرعي على العشب الجاف القاسي. لديهم أيضًا أرجل أطول وأقوى تتكيف مع الركض السريع لمسافات طويلة للهروب من الحيوانات المفترسة. هذه التغييرات التشريحية هي تكيفات للانتقال البيئي من غابة رطبة كثيفة إلى مروج جافة ومفتوحة.

12.1.2 التنادد

نوع آخر من الأدلة على التطور هو وجود الهياكل في الكائنات الحية التي تشترك في نفس الشكل الأساسي ، والتي يشار إليها باسم التماثل. الكلمة تنادد يعني مجموعة من الهياكل المتشابهة ، والتي يمكن أن تكون كبيرة مثل العظام المتشابهة أو مجهرية مثل البروتينات المماثلة. تشير أوجه التشابه في الهياكل بين مجموعة من الأنواع إلى أن لديهم سلفًا مشتركًا. قد يكون لكل نوع اختلافات طفيفة في البنية لأنها اتبعت مسارات تطورية مختلفة ، لكن خطة الجسم الأساسية التي ورثها كل نوع من سلف مشترك واضحة.

التنادد التشريحي

ان التنادد التشريحي هي بنية أو مجموعة من الهياكل ، مثل عظام الأطراف ، المتشابهة جدًا في الشكل والموضع عبر العديد من الأنواع. على سبيل المثال ، تشترك العظام الموجودة في ملاحق الإنسان والكلب والطيور والحوت في نفس البنية الإجمالية (الشكل 12.3). هذا التشابه هو نتيجة وراثة الخطة الأساسية من سلف مشترك. بمرور الوقت ، أدى التطور إلى بعض التغييرات في أشكال وأحجام هذه العظام في الأنواع المختلفة ، لكنها حافظت على نفس الشكل العام.

الشكل 12.3. يشير البناء المماثل لهذه الملاحق (تحديدًا الطرف الأمامي) إلى أن هذه الكائنات تشترك في سلف مشترك.

الوظيفة العامة العامة لبعض هذه الأطراف الأمامية هي نفسها (الحركة) ، على الرغم من أن الوظيفة الدقيقة تختلف قليلاً لكل نوع: الكلب الأمامي = المشي / الجري ، الطائر الأمامي = الطيران ، الحوت الأمامي = السباحة. تختلف وظيفة الطرف الأمامي البشري اختلافًا كبيرًا & # 8211 فهي تمنحنا القدرة على حمل الأشياء والتعامل معها. ومع ذلك ، فإن تشريح (شكل وموضع) الأطراف الأمامية لهذه الأنواع الأربعة المختلفة متشابه إلى حد كبير ويشير إلى أنهم جميعًا ورثوا نفس الخطة الأساسية من سلف مشترك منذ ملايين السنين.

تخدم بعض الهياكل وظيفة مهمة في نوع واحد أو أكثر ولكن ليس لها وظيفة واضحة في نوع آخر ويبدو أنها أجزاء متبقية من سلف سابق. على سبيل المثال ، تمتلك بعض الثعابين عظام الحوض على الرغم من عدم وجود أرجل لها لأنها تنحدر من الزواحف التي لديها أرجل. تسمى هذه الهياكل غير المستخدمة بدون وظيفة الصفات الأثرية. ومن الأمثلة الأخرى على الهياكل الأثرية الأجنحة على الطيور التي لا تطير (والتي قد يكون لها وظائف أخرى) ، والأوراق على بعض الصبار ، وآثار عظام الحوض في الحيتان (الشكل 12.4) ، والعين غير المرئية لحيوانات الكهوف.

الشكل 12.4. تُظهر هذه الصورة العمود الفقري وعظام الحوض لحوت أزرق (أكبر حيوان موجود على الإطلاق ولا يزال على قيد الحياة حتى اليوم). الحوت الأزرق سباح حصري. نظرًا لأنه لم يعد يمشي أو يركض ، لم يعد بحاجة إلى عظام الحوض لربط عموده الفقري بالأطراف الخلفية. اختفت عظام الطرف الخلفي لكنها احتفظت بمجموعة صغيرة عديمة الفائدة من عظام الحوض. هذه العظام هي بقايا بنية وظيفية ورثتها من سلف قديم. عندما لا يكون للهيكل وظيفة في نوع معين ، يشار إليها باسم الهياكل الأثرية. & # 8220Blue Whale Pelvis & # 8221 by Travis S. مرخص بموجب CC BY-NC 2.0

دليل آخر على التطور هو التقارب (معا) الشكل في الكائنات الحية التي تشترك في بيئات مماثلة. لا ترجع أوجه التشابه هذه إلى الميراث من سلف مشترك. تؤدي هذه الهياكل وظائف متشابهة ولكن لديها بعض الاختلافات الجوهرية. على سبيل المثال ، أنواع الحيوانات غير ذات الصلة ، مثل الثعلب القطبي الشمالي و ptarmigan (طائر) ، التي تعيش في منطقة القطب الشمالي لها أغطية بيضاء مؤقتة خلال فصل الشتاء لتختلط بالثلج والجليد (الشكل 12.5). لا يحدث التشابه بسبب السلالة المشتركة ، بل إن أحد الأنواع ورث الفراء من أسلافه والريش الموروث الآخر. بدلاً من ذلك ، أدت الضغوط التطورية المماثلة & # 8211 فوائد عدم رؤيتها من قبل الحيوانات المفترسة & # 8211 إلى التشابه السطحي للغطاء الأبيض.

الشكل 12.5. معطف الشتاء الأبيض (أ) الثعلب القطبي الشمالي و (ب) ريش الطائر الطائر يتكيف مع بيئتهما. (الائتمان أ: تعديل العمل بواسطة كيث مورهاوس).

التنادد التنموي

التنادد التنموي هو تشابه في أنماط النمو والتطور بين الأنواع. على وجه الخصوص ، علم الأجنة ، دراسة التطور قبل الولادة لتشريح الكائن الحي ، يقدم دليلًا قويًا على العلاقة بين مجموعات الكائنات الحية المتباينة على نطاق واسع الآن. تبدأ أجنة الفقاريات (الكائنات الحية ذات العمود الفقري العظمي) في خطة أساسية مماثلة للجسم ثم يطور كل نوع تشريحًا متخصصًا مع تقدم الحمل (الشكل 12.6). غالبًا ما يكون السبب في تشابه الأجنة المبكرة للأنواع ذات الصلة البعيدة هو أن التغييرات الصغيرة أثناء التطور الجنيني يمكن أن تؤدي إلى اختلافات متضخمة إلى حد كبير بحلول وقت اكتمال التطور.

الشكل 12.6. تُظهر هذه المقارنة بين الأجنة من مجموعة واسعة من الأنواع (من اليسار إلى اليمين: الأسماك والسمندل والسلاحف والدجاج والخنزير والكلب والإنسان) أن جميعها تبدأ بنفس خطة الجسم الأساسية وتغييرها في اتجاهات مختلفة قليلاً أثناء تطوير. في نهاية المطاف ، تؤدي هذه الانحرافات الطفيفة في مسارات النمو إلى ثمانية أشكال محددة مختلفة ، كل منها مخصص ليناسب النوع & # 8217 البيئة. مقتبس من & # 8220 الملف: إرنست هيجل ، أنثروبوجيني. Wellcome L0027292.jpg & # 8221 مُرخص بموجب CC BY 4.0

بالإضافة إلى تطوير السمات المتخصصة ، تفقد بعض الأنواع بعضًا من سمات مخطط جسم الفقاريات الأساسي للسلف المشترك. تظهر هذه السمات في المراحل الجنينية المبكرة ثم تختفي بحلول الوقت الذي يكتمل فيه نمو الكائن الحي. على سبيل المثال ، تُظهر جميع أجنة الفقاريات ، بما في ذلك البشر ، شقوقًا خيشومية في مرحلة ما من مراحل نموها المبكرة. تختفي هذه في البالغين من المجموعات الأرضية (التي تعيش على الأرض) ، ولكن يتم الاحتفاظ بها في أشكال البالغين من المجموعات المائية مثل الأسماك وبعض البرمائيات. أجنة القردة العليا ، بما في ذلك البشر ، لها بنية ذيل أثناء نموها الجنيني والتي تفقد بالولادة.

التنادد الجزيئي

مثل الهياكل التشريحية ، تعكس هياكل جزيئات الحياة العمليات التطورية بمرور الوقت. التماثلات الجزيئية هي أوجه تشابه في تسلسل الحمض النووي وبالتالي في بنية البروتينات. ينعكس الدليل على وجود سلف مشترك لجميع أشكال الحياة في عالمية الحمض النووي كمصدر للمعلومات البيولوجية والتعميم القريب للشفرة الجينية (أي عبر جميع أشكال الحياة ، يمثل كل كودون باستمرار حمض أميني معين أو معلومات أخرى مثل as & # 8220stop النسخ & # 8221). بالإضافة إلى ذلك ، فإن آلية وعمليات تكرار الحمض النووي والتعبير الجيني عالمية عبر الحياة على الأرض. تنعكس الانقسامات الأساسية الأولى في الحياة بين المجالات الثلاثة في الاختلافات الهيكلية الرئيسية في خلاياها ، ومع ذلك فإن الاختلافات متحفظة إلى حد ما بين الهياكل الرئيسية مثل هياكل الأغشية ، وبنية جزيئات الحمض النووي / الحمض النووي الريبي ، ومكونات الريبوسومات ، و عملية تخليق البروتين. وبالتالي ، هناك & # 8220basic body plan & # 8221 من الأنواع فيما يتعلق بتدفق المعلومات البيولوجية. بالإضافة إلى ذلك ، هناك بعض البروتينات ، وبالتالي تسلسلات الحمض النووي التي ترمز لهذه البروتينات ، والتي هي متشابهة أو متشابهة جدًا عبر مجموعة واسعة من الأنواع. على سبيل المثال ، يمكن أن تكون قناة الصوديوم ، وهي بروتين على غشاء الخلية الذي ينظم كمية الصوديوم التي تدخل وتخرج من الخلية ، متشابهة جدًا في التركيب والوظيفة في الأنواع ذات الصلة البعيدة جدًا.

نظرًا لأن تسلسل الحمض النووي لأحد الأنواع يتطور ببطء بمرور الوقت ، فإن الترابط بين مجموعات الكائنات الحية ينعكس في تشابه تسلسلات الحمض النووي الخاصة بهم - وهو بالضبط النمط المتوقع من النسب والتنويع من سلف مشترك. بين القردة العليا ، والتي تشمل البشر ، الاختلافات الجينية صغيرة بشكل ملحوظ (الشكل 19.7). تظهر مقارنة تسلسل الحمض النووي أننا نتشارك في أحدث سلف مشترك مع الشمبانزي ، متبوعًا بأحدث سلف مشترك مع الغوريلا. توضح تسلسل الحمض النووي أيضًا أن تغييرًا طفيفًا في جين واحد يمكن أن يكون له تأثير كبير على بنية ووظيفة بروتين معين ، وبالتالي على عمل الكائن الحي بأكمله.

الشكل 12.7. تُظهر هذه الشجرة التطورية العلاقة بين القردة العليا والقرود ، بما في ذلك البشر. يُظهر وقت أحدث سلف مشترك منذ ملايين السنين (mya) بالإضافة إلى أوجه التشابه في تسلسل الحمض النووي بين المجموعات. النسب المئوية تقريبية لأن ترتيب الكروموسومات يختلف بين الأنواع لذلك من الصعب تحديد النسبة المئوية الدقيقة. مقتبس من & # 8220 الشرح المرئي: القرود العليا & # 8221 بواسطة Dave Huth مرخص بموجب CC BY 2.0.

12.1.3 الجغرافيا الحيوية

الجغرافيا الحيوية هي دراسة التوزيع الجغرافي للكائنات الحية على هذا الكوكب. يوضح هذا التوزيع الأنماط التي يمكن تفسيرها بشكل أفضل من خلال التطور بالتزامن الانجراف القاري & # 8211 حركة الصفائح التكتونية عبر الزمن الجيولوجي. تم توزيع المجموعات العريضة التي نشأت قبل تفكك شبه القارة العملاقة بانجيا (قبل حوالي 200 مليون سنة) في جميع أنحاء العالم. تظهر المجموعات التي نشأت منذ الانفصال بشكل فريد في مناطق الكوكب ، على سبيل المثال النباتات والحيوانات الفريدة من القارات الشمالية التي تشكلت من شبه القارة الكبرى لوراسيا والقارات الجنوبية التي تشكلت من شبه القارة العملاقة جندوانا. أفضل ما يفسر وجود البروتيا في أستراليا وجنوب إفريقيا وأمريكا الجنوبية هو وجود عائلة النبات هناك قبل تفكك شبه القارة الجنوبية جندوانا (الشكل 12.8).

الشكل 12.8. تطورت عائلة نباتات Proteacea قبل تفكك شبه القارة العملاقة Gondwana. اليوم ، تم العثور على أعضاء هذه الفصيلة النباتية في جميع أنحاء نصف الكرة الجنوبي (موضحة باللون الأحمر). (الائتمان "زهرة البروتيا": تعديل العمل بواسطة "dorofofoto" / فليكر)

الفقاريات واللافقاريات

تصنف المملكة الحيوانية تحت مجموعتين رئيسيتين ، الفقاريات واللافقاريات. تحاول المقالة التالية مساعدتك في فهم الاختلافات بين هذه المجموعات.

تصنف المملكة الحيوانية تحت مجموعتين رئيسيتين ، الفقاريات واللافقاريات. تحاول المقالة التالية مساعدتك في فهم الاختلافات بين هذه المجموعات.

يتم تقسيم جميع الحيوانات ببساطة إلى مجموعتين من الفقاريات واللافقاريات ، قبل أن يتم فصلها بدقة في مجموعات ومجموعات فرعية مختلفة من معايير تصنيف مملكة الحيوان. قبل الخوض في تفاصيل السمات التطورية ، والصفات المتطابقة ، والاختلافات الجينية ، والخصائص الفيزيائية ، وما إلى ذلك ، يتم تمييز الحيوانات أولاً على أساس معيار واحد بسيط. هذه المعايير البسيطة لتقسيم الحيوانات هي ما إذا كان الحيوان يمتلك عمودًا فقريًا أم لا. يساعد على وضع أنواع الحيوانات في إحدى المجموعتين ، الفقاريات واللافقاريات. لذلك ، قبل أن يبدأ العالم أو عالم الحيوان في التعرف على الحيوان ، يقرر أولاً الفئة التي يندرج تحتها. يتم سرد الخصائص الفردية للفئات في الفقرات أدناه.

هل تود الكتابة لنا؟ حسنًا ، نحن نبحث عن كتاب جيدين يريدون نشر الكلمة. تواصل معنا وسنتحدث.

الفرق بين الفقاريات واللافقاريات

ستساعدك المعلومات التالية عن الحيوانات على فهم الاختلافات بين كل مجموعة.

ما هي الحيوانات المعروفة باسم اللافقاريات؟

اللافقاريات هي حيوانات تنتمي إلى مجموعة حيوانية كبيرة. لا تنتمي هذه الحيوانات إلى شعبة فرعية واحدة مثل الفقاريات. هم الحيوانات التي ليس لها عمود فقري. إنها كائنات متعددة الخلايا ، وتشكل في الغالب مستعمرة من خلية فردية تعمل ككائن واحد. جميع الخلايا في المستعمرة لها وظيفة معينة. ليس لديهم جدران خلوية والعديد منها يحتوي على أنسجة ، باستثناء الإسفنج. تنتج معظم اللافقاريات عن طريق الاتصال الجنسي.

يمكن لمعظم اللافقاريات أن تتحرك باستثناء الإسفنج البالغ. هناك العديد من اللافقاريات التي تتبع التنظيم المتماثل. هذا يعني أنه يمكن للمرء رسم خط أسفل منتصف الحيوان وسيكون الجانبان متشابهين مثل الصور المرآة. اللافقاريات هي كائنات غيرية التغذية تتغذى على النباتات والحيوانات. تشمل اللافقاريات الحيوانات التالية:

  • شعبة بوريفيرا & # 8211 إسفنج
  • شعبة القراصات & # 8211 قنديل البحر والهيدرا وشقائق النعمان البحرية والشعاب المرجانية
  • شعبة Ctenophora & # 8211 مشط الهلام
  • فصيلة الديدان المسطحة & # 8211 الديدان المفلطحة
  • فيلوم مولوسكا & # 8211 الرخويات
  • مفصليات الأرجل & # 8211 مفصليات الأرجل
  • فيلوم أنليدا & # 8211 ديدان مجزأة مثل دودة الأرض
  • شعبة شوكيات الجلد & # 8211 شوكيات الجلد

ما هي الحيوانات المعروفة باسم الفقاريات؟

يتم تجميع الفقاريات تحت شعبة فرعية فيرتبراتا. الفقاريات هي حيوانات تمتلك هيكلًا داخليًا ، أي هيكل داخلي. يتكون هذا الهيكل الداخلي من عمود داخلي من الفقرات. الشعبة الفرعية فيرتبراتا يتم تجميعها داخل شعبة الحبليات. تشكل الفقاريات الكائنات الحية الأكثر تقدمًا على هذا الكوكب. الفقاريات أكبر من اللافقاريات. تمتلك معظم الفقاريات جهازًا عصبيًا متقدمًا يجعلها أكثر ذكاءً. تشمل الخصائص الأخرى للفقاريات التناظر الثنائي ، وتجزئة الجسم ، والجهاز الهضمي الكامل ، ونظام الدم المغلق ، والهيكل الداخلي العظمي أو الغضروفي ، والذيل والقلب البطني. تشمل حيوانات مجموعة الفقاريات ما يلي:

  • سمكة
  • البرمائيات
  • الزواحف
  • طيور
  • الثدييات
  • الجرابيات
  • الرئيسيات
  • القوارض مثل الفئران
  • الحيتانيات

الفقاريات مقابل اللافقاريات

هل تود الكتابة لنا؟ حسنًا ، نحن نبحث عن كتاب جيدين يريدون نشر الكلمة. تواصل معنا وسنتحدث.

يجب أن تكون قد فهمت الاختلافات الأساسية في الفقاريات واللافقاريات من خلال المعلومات الواردة أعلاه. يلخص الجدول التالي النقاش حول الفقاريات مقابل حيوانات اللافقاريات.

اللافقاريات الفقاريات
تعريف
الحيوانات التي ليس لها عمود فقري تسمى الحيوانات ذات الهيكل العظمي الداخلي المصنوع من العظام الفقاريات.
تصنيف
يتم تصنيفها إلى 30 شعبة يتم تصنيفها إلى خمس مجموعات ، وهي الأسماك والبرمائيات والزواحف والطيور والثدييات.
مملكة
الحيوان الحيوان
الخصائص البدنية
اللافقاريات متعددة الخلايا. ليس لديهم عظام خلفية أو جدران خلوية ويتكاثرون جنسيًا. هم كائنات غيرية التغذية. تمتلك الفقاريات هيكلًا داخليًا متطورًا ودماغًا متطورًا ونظامًا عصبيًا متقدمًا. لديهم غطاء خارجي من الجلد الخلوي الواقي.
صنف
حوالي 98٪ من أنواع الحيوانات من اللافقاريات. 2٪ فقط من أنواع الحيوانات من الفقاريات.
حق اللجوء
الحبليات
مقاس
هم حيوانات صغيرة وبطيئة الحركة. إنها كبيرة الحجم.
عدد الأنواع
حوالي 2 مليون ما يقرب من 57739
أمثلة
الحشرات والديدان المفلطحة وما إلى ذلك. الببغاوات والبشر والثعابين وغيرها
شعيبة
فيرتبراتا فيرتبراتا

كان هذا كله يتعلق بالاختلافات بين الفقاريات واللافقاريات. هناك المئات من الحيوانات المختلفة على وجه الأرض. يتم تجميع هذه الحيوانات معًا بناءً على أوجه التشابه بينها وتقسيمها وفقًا لاختلافاتها. آمل أن يكون هذا المقال عن الفقاريات والحيوانات اللافقارية قد ساعدك في فهم أوجه التشابه والاختلاف الدقيقة بين المجموعتين. العمود الفقري هو كل ما يتطلبه الأمر لتقسيم الماضي والحاضر والمستقبل وحتى الحيوانات المنقرضة إلى الفقاريات أو اللافقاريات.

المنشورات ذات الصلة

تتكون الخلية النباتية من جدار خلوي وبلاستيدات خضراء وفجوة كبيرة ، بينما هذه الأجزاء والعضيات غائبة في الخلية الحيوانية.

تشترك الخلية النباتية والخلية الحيوانية في خصائص معينة ، حيث أن كلاهما حقيقيات النوى بطبيعتهما. اقرأ هذه المقالة للحصول على مزيد من المعلومات حول أوجه التشابه هذه.

الاستنساخ هو عملية راسخة اليوم ، والتي تبشر بإعادة توطين الحيوانات المهددة بالانقراض وحتى المنقرضة. تابع القراءة للحصول على نظرة عامة عليه.


12.2 تحديد العلاقات التطورية

يجمع العلماء المعلومات التي تسمح لهم بإجراء روابط تطورية بين الكائنات الحية. على غرار العمل الاستقصائي ، يجب على العلماء استخدام الأدلة لكشف الحقائق. في حالة علم التطور ، تركز التحقيقات التطورية على نوعين من الأدلة: المورفولوجية (الشكل والوظيفة) والجينية.

مقياسان للتشابه

الكائنات الحية التي تشترك في سمات فيزيائية متشابهة و تميل التسلسلات الجينية إلى أن تكون أكثر ارتباطًا من تلك التي لا تفعل ذلك. يشار إلى الميزات التي تتداخل من الناحية الشكلية والوراثية على أنها هياكل متجانسة ، وتنبع أوجه التشابه من المسارات التطورية الشائعة.على سبيل المثال ، كما هو موضح في الشكل 12.6 ، فإن العظام في أجنحة الخفافيش والطيور ، وأذرع البشر ، والساق الأمامي للحصان هي هياكل متجانسة. لاحظ أن الهيكل ليس مجرد عظم واحد ، بل هو عبارة عن مجموعة من عدة عظام مرتبة بطريقة مماثلة في كل كائن حي على الرغم من أن عناصر الهيكل ربما تغيرت شكلها وحجمها.

المظاهر المضللة

قد تكون بعض الكائنات الحية وثيقة الصلة ببعضها البعض ، على الرغم من أن تغييرًا جينيًا طفيفًا تسبب في اختلاف مورفولوجي كبير لجعلها تبدو مختلفة تمامًا. على سبيل المثال ، الشمبانزي والبشر ، جماجمهما موضحة في الشكل 12.7 متشابهة جدًا من الناحية الجينية ، وتتقاسم 99 بالمائة 1 من جيناتهم. ومع ذلك ، يُظهر الشمبانزي والبشر اختلافات تشريحية كبيرة ، بما في ذلك درجة بروز الفك عند البالغين والأطوال النسبية لأذرعنا وأرجلنا.

ومع ذلك ، قد تكون الكائنات الحية غير ذات الصلة مرتبطة بشكل بعيد ولكنها تظهر إلى حد كبير على حد سواء ، عادة بسبب تكيفات مشتركة مع ظروف بيئية مماثلة تطورت في كليهما. ومن الأمثلة على ذلك ، أشكال الجسم الانسيابية ، وأشكال الزعانف والملاحق ، وشكل ذيول الأسماك والحيتان ، وهي ثدييات. تحمل هذه الهياكل تشابهًا سطحيًا لأنها تتكيف مع الحركة والمناورة في نفس البيئة - الماء. عندما تحدث خاصية متشابهة عن طريق التقارب التكيفي (التطور المتقارب) ، وليس بسبب علاقة تطورية وثيقة ، يطلق عليها اسم البنية المماثلة. في مثال آخر ، تستخدم الحشرات أجنحة لتطير مثل الخفافيش والطيور. نسميها كلا الجناحين لأنهما يؤديان نفس الوظيفة ولهما شكل متشابه ظاهريًا ، لكن الأصل الجنيني للجناحين مختلف تمامًا. إن الاختلاف في التطور أو التطور الجنيني للأجنحة في كل حالة هو إشارة إلى أن الحشرات والخفافيش أو الطيور لا تشترك في سلف مشترك له جناح. تطورت هياكل الجناح ، الموضحة في الشكل 12.8 ، بشكل مستقل في السلالتين.

يمكن أن تكون السمات المتشابهة إما متماثلة أو متشابهة. تشترك السمات المتشابهة في مسار تطوري أدى إلى تطوير تلك السمة ، والصفات المماثلة لا تفعل ذلك. يجب على العلماء تحديد نوع التشابه الذي تعرضه السمة لفك تشفير نسالة الكائنات الحية قيد الدراسة.

المفاهيم في العمل

يحتوي هذا الموقع على العديد من الأمثلة لإظهار كيف يمكن أن تكون المظاهر مضللة في فهم العلاقات التطورية للكائنات الحية.

مقارنات جزيئية

مع تقدم تقنية الحمض النووي ، ازدهر مجال النظم الجزيئية ، الذي يصف استخدام المعلومات على المستوى الجزيئي بما في ذلك تسلسل الحمض النووي. لا يؤكد التحليل الجديد للصفات الجزيئية العديد من التصنيفات السابقة فحسب ، بل يكشف أيضًا عن أخطاء سابقة. يمكن أن تتضمن الأحرف الجزيئية اختلافات في تسلسل الأحماض الأمينية للبروتين ، أو الاختلافات في تسلسل النوكليوتيدات الفردي للجين ، أو الاختلافات في ترتيبات الجينات. تفترض السلالات المستندة إلى الخصائص الجزيئية أنه كلما كانت التسلسلات أكثر تشابهًا في كائنين ، كلما كانت أكثر ارتباطًا. تتغير الجينات المختلفة تطوريًا بمعدلات مختلفة وهذا يؤثر على المستوى الذي تكون فيه مفيدة في تحديد العلاقات. التسلسلات سريعة التطور مفيدة في تحديد العلاقات بين الأنواع وثيقة الصلة. تعد التسلسلات التي تتطور ببطء أكثر مفيدة في تحديد العلاقات بين الأنواع ذات الصلة البعيدة. لتحديد العلاقات بين الأنواع المختلفة جدًا مثل Eukarya و Archaea ، يجب أن تكون الجينات المستخدمة قديمة جدًا ، وتتطور ببطء الجينات الموجودة في كلا المجموعتين ، مثل جينات RNA الريبوسوم. تساعد مقارنة أشجار النشوء والتطور باستخدام تسلسلات مختلفة وإيجادها متشابهة في بناء الثقة في العلاقات المستنتجة.

في بعض الأحيان ، تشترك جزأين من الحمض النووي في الكائنات الحية ذات الصلة البعيدة بشكل عشوائي في نسبة عالية من القواعد في نفس المواقع ، مما يتسبب في ظهور هذه الكائنات على أنها مرتبطة ارتباطًا وثيقًا عندما لا تكون كذلك. على سبيل المثال ، تشارك ذبابة الفاكهة 60 في المائة من حمضها النووي مع البشر. 2 في هذه الحالة ، تم تطوير خوارزميات إحصائية قائمة على الكمبيوتر للمساعدة في تحديد العلاقات الفعلية ، وفي النهاية ، يكون الاستخدام المقترن لكل من المعلومات المورفولوجية والجزيئية أكثر فاعلية في تحديد علم التطور.

اتصال التطور

لماذا يعتبر علم الوراثة مهمًا؟

بالإضافة إلى تعزيز فهمنا للتاريخ التطوري للأنواع ، فإن تحليل النشوء والتطور لدينا يتضمن العديد من التطبيقات العملية. يتضمن اثنان من هذه التطبيقات فهم تطور المرض وانتقاله واتخاذ القرارات بشأن جهود الحفظ. دراسة عام 2010 3 من MRSA (مقاومة للميثيسيلين المكورات العنقودية الذهبية) ، وهي بكتيريا ممرضة مقاومة للمضادات الحيوية ، تتبعت أصل وانتشار السلالة على مدار الأربعين عامًا الماضية. كشفت الدراسة عن التوقيت والأنماط التي انتقلت فيها السلالة المقاومة من نقطة نشأتها في أوروبا إلى مراكز العدوى والتطور في أمريكا الجنوبية وآسيا وأمريكا الشمالية وأستراليا. اقترحت الدراسة أن دخول البكتيريا إلى مجموعات سكانية جديدة حدث مرات قليلة جدًا ، ربما مرة واحدة فقط ، ثم انتشر من هذا العدد المحدود من الأفراد. هذا على عكس احتمال أن يكون العديد من الأفراد قد حملوا البكتيريا من مكان إلى آخر. تشير هذه النتيجة إلى أنه يجب على مسؤولي الصحة العامة التركيز على التعرف السريع على جهات الاتصال للأفراد المصابين بسلالة جديدة من البكتيريا للسيطرة على انتشارها.

المجال الثاني لفائدة تحليل النشوء والتطور هو الحفظ. جادل علماء الأحياء بأنه من المهم حماية الأنواع في جميع أنحاء شجرة النشوء والتطور وليس فقط تلك الموجودة في فرع واحد من الشجرة. سيؤدي القيام بذلك إلى الحفاظ على المزيد من التباين الناتج عن التطور. على سبيل المثال ، يجب أن تركز جهود الحفظ على نوع واحد بدون أنواع شقيقة بدلاً من الأنواع الأخرى التي لديها مجموعة من الأنواع الشقيقة التي تطورت مؤخرًا. إذا انقرض نوع واحد متميز تطوريًا ، فسيتم فقد قدر غير متناسب من الاختلاف عن الشجرة مقارنةً بنوع واحد في مجموعة الأنواع ذات الصلة الوثيقة. قدمت دراسة نُشرت في عام 2007 4 توصيات للحفاظ على أنواع الثدييات في جميع أنحاء العالم بناءً على مدى تميزها تطوريًا ومعرضة لخطر الانقراض. ووجدت الدراسة أن توصياتهم اختلفت عن الأولويات التي تستند ببساطة إلى مستوى تهديد الانقراض للأنواع. أوصت الدراسة بحماية بعض الثدييات الكبيرة المهددة والقيمة مثل إنسان الغاب ، والباندا العملاقة والصغرى ، والفيلة الأفريقية والآسيوية. لكنهم وجدوا أيضًا أنه يجب حماية بعض الأنواع الأقل شهرة بناءً على مدى تميزها التطوري. وتشمل هذه عددًا من القوارض والخفافيش والزبابة والقنافذ. بالإضافة إلى ذلك ، هناك بعض الأنواع المهددة بالانقراض والتي لم يتم تصنيفها على أنها مهمة جدًا في التميز التطوري بما في ذلك أنواع فئران الغزلان والجربوع. بينما تؤثر العديد من المعايير على قرارات الحفظ ، فإن الحفاظ على التنوع الوراثي يوفر طريقة موضوعية لحماية النطاق الكامل للتنوع الناتج عن التطور.

بناء الأشجار النشوء والتطور

كيف يقوم العلماء ببناء أشجار النشوء والتطور؟ في الوقت الحاضر ، الطريقة الأكثر قبولًا لبناء أشجار النشوء والتطور هي طريقة تسمى cladistics. تقوم هذه الطريقة بفرز الكائنات الحية إلى مجموعات من الكائنات الحية التي ترتبط ارتباطًا وثيقًا ببعضها البعض والسلف الذي انحدرت منه. على سبيل المثال ، في الشكل 12.9 ، تطورت جميع الكائنات الحية في المنطقة المظللة من سلف واحد كان لديه بيض أمنيوسي. وبالتالي ، فإن كل هذه الكائنات لديها أيضًا بيضًا سلويًا وتشكل كليدًا واحدًا ، يُطلق عليه أيضًا المجموعة أحادية النمط. يجب أن تشمل Clades أنواع الأجداد وجميع المتحدرين من نقطة فرعية.

اتصال مرئي

أي الحيوانات في هذا الشكل تنتمي إلى كليد يضم حيوانات ذات شعر؟ أيهما تطور أولاً: الشعر أم البويضة التي يحيط بالجنين؟

يمكن أن تختلف الفروع في الحجم بناءً على نقطة الفرع التي يتم الرجوع إليها. العامل المهم هو أن جميع الكائنات الحية في المجموعة clade أو monophyletic تنبع من نقطة واحدة على الشجرة. يمكن تذكر ذلك لأن monophyletic ينقسم إلى "mono" بمعنى واحد و "phyletic" بمعنى علاقة تطورية.

الخصائص المشتركة

كلاديستيك يرتكز على ثلاثة افتراضات. الأول هو أن الكائنات الحية مرتبطة بالنسب من سلف مشترك ، وهو افتراض عام للتطور. والثاني هو أن الانتواع يحدث عن طريق انقسام نوع واحد إلى نوعين ، وليس أكثر من نوعين في وقت واحد ، وبشكل أساسي في وقت واحد. هذا مثير للجدل إلى حد ما ، لكنه مقبول لدى معظم علماء الأحياء على أنه تبسيط. الافتراض الثالث هو أن السمات تتغير بما يكفي بمرور الوقت ليتم اعتبارها في حالة مختلفة ، ومن المفترض أيضًا أنه يمكن للمرء تحديد الاتجاه الفعلي للتغيير لدولة ما. بمعنى آخر ، نفترض أن البويضة التي يحيط بالجنين هي حالة شخصية لاحقة من البيض غير السلوي. وهذا ما يسمى قطبية تغيير الشخصية. نحن نعرف هذا بالرجوع إلى مجموعة خارج الفرع: على سبيل المثال ، الحشرات لديها بيض غير سلوي ، لذلك ، هذه هي حالة الشخصية الأقدم أو السلفية. يقارن Cladistics بين ingroups و outgroups. مجموعة الانغروب (السحلية والأرنب والإنسان في مثالنا) هي مجموعة الأصناف التي يتم تحليلها. المجموعة الخارجية (lancelet ، لامبري والأسماك في مثالنا) هي نوع أو مجموعة من الأنواع التي تباعدت قبل السلالة التي تحتوي على المجموعة (المجموعات) ذات الأهمية. من خلال مقارنة أعضاء المجموعة ببعضهم البعض وبأعضاء المجموعة الخارجية ، يمكننا تحديد الخصائص التي تعد تعديلات تطورية تحدد النقاط الفرعية لتطور السلالة للمجموعة.

إذا تم العثور على خاصية في جميع أعضاء المجموعة ، فهي شخصية سلفية مشتركة لأنه لم يكن هناك تغيير في السمة أثناء نزول كل عضو من أعضاء الكليد. على الرغم من أن هذه الصفات تبدو مثيرة للاهتمام لأنها توحد الكليد ، إلا أنها تعتبر غير مفيدة في الكليات عندما نحاول تحديد العلاقات بين أعضاء الكليد لأن كل عضو هو نفسه. في المقابل ، ضع في اعتبارك خاصية البويضة التي يحيط بالجنين في الشكل 12.9. فقط بعض الكائنات الحية لديها هذه السمة ، وبالنسبة لأولئك الذين لديهم ، يطلق عليها الطابع المشتق المشترك لأن هذه السمة تغيرت في مرحلة ما أثناء النزول. تخبرنا هذه الشخصية عن العلاقات بين أعضاء الكليد ، فهي تخبرنا أن السحالي والأرانب والبشر يتجمعون معًا بشكل أوثق أكثر مما تفعله أي من هذه الكائنات مع الأسماك والجلكيات واللافتات.

يتمثل أحد الجوانب المربكة أحيانًا في الأحرف "السلفية" و "المشتقة" في أن هذين المصطلحين نسبيان. يمكن أن تكون السمة نفسها إما أسلافًا أو مشتقة اعتمادًا على الرسم البياني المستخدم والكائنات الحية التي تتم مقارنتها. يجد العلماء هذه المصطلحات مفيدة عند التمييز بين الكتل أثناء بناء أشجار النشوء والتطور ، ولكن من المهم أن نتذكر أن معناها يعتمد على السياق.

اختيار العلاقات الصحيحة

يعد إنشاء شجرة النشوء والتطور ، أو مخطط cladogram ، من بيانات الشخصية مهمة ضخمة تُترك عادةً لجهاز الكمبيوتر. يرسم الكمبيوتر شجرة بحيث تشترك كل الكليد في نفس قائمة الأحرف المشتقة. ولكن هناك قرارات أخرى يجب اتخاذها ، على سبيل المثال ، ماذا لو كان وجود الأنواع في كليد مدعومًا من قبل جميع الأحرف المشتقة المشتركة لهذا الفرع باستثناء واحد؟ أحد الاستنتاجات هو أن السمة تطورت في السلف ، ولكن بعد ذلك تغيرت مرة أخرى في ذلك النوع الواحد. يجب أيضًا افتراض أن حالة الشخصية التي تظهر في مجموعتين قد تطورت بشكل مستقل في تلك الكتل. هذه التناقضات شائعة في الأشجار المأخوذة من بيانات الشخصية وتعقد عملية صنع القرار حول أي شجرة تمثل العلاقات الحقيقية بين الأصناف.

للمساعدة في المهمة الهائلة لاختيار أفضل شجرة ، غالبًا ما يستخدم العلماء مفهومًا يسمى الحد الأقصى من البخل ، مما يعني أن الأحداث حدثت بأبسط الطرق وأكثرها وضوحًا. هذا يعني أن الشجرة "الأفضل" هي الشجرة التي تحتوي على أقل عدد من انعكاسات الأحرف ، وأقل عدد من التغييرات في الأحرف المستقلة ، وأقل عدد من التغييرات الشخصية في جميع أنحاء الشجرة. تبحث برامج الكمبيوتر في جميع الأشجار الممكنة للعثور على عدد صغير من الأشجار مع أبسط المسارات التطورية. بدءًا من جميع السمات المتماثلة في مجموعة من الكائنات الحية ، يمكن للعلماء تحديد ترتيب الأحداث التطورية التي حدثت فيها تلك السمات وهو الأكثر وضوحًا وبساطة.

المفاهيم في العمل

ممارسة البخل: انتقل إلى هذا الموقع لمعرفة كيفية استخدام الحد الأقصى من البخل لإنشاء أشجار النشوء والتطور (تأكد من المتابعة إلى الصفحة الثانية).

هذه الأدوات والمفاهيم ليست سوى عدد قليل من الاستراتيجيات التي يستخدمها العلماء للتعامل مع مهمة الكشف عن التاريخ التطوري للحياة على الأرض. كشفت التقنيات الحديثة مؤخرًا عن اكتشافات مفاجئة ذات علاقات غير متوقعة ، مثل حقيقة أن الناس يبدو أنهم أكثر ارتباطًا بالفطريات من ارتباط الفطريات بالنباتات. صوت لا يصدق؟ مع تزايد المعلومات حول تسلسل الحمض النووي ، سيصبح العلماء أقرب إلى رسم خرائط التاريخ التطوري لجميع أشكال الحياة على الأرض.


نظم الدورة الدموية للفقاريات

نظام الدورة الدموية من نوعين: مفتوح من مغلق. في الدورة الدموية المفتوحة ، يمر الدم الذي يضخه القلب عبر الأوعية الكبيرة إلى المساحات المفتوحة أو تجاويف الجسم التي تسمى الجيوب. هذا النوع من النظام موجود في المفصليات والرخويات.

في الدورة الدموية المغلقة ، يتم دائمًا تداول الدم الذي يضخه القلب عبر شبكة مغلقة من الأوعية الدموية. هذا النظام أكثر فائدة حيث يتم تنظيم السائل بطرق أفضل. الجهاز الدوري المغلق موجود في Annelids و Chordates.

كل الفقاريات لها قلب عضلي. تمتلك الأسماك قلبًا مكونًا من غرفتين مع شريان وبطين. تحتوي أسماك الرئة والبرمائيات على قلب مكون من 3 غرف به أذينان وبطين واحد. تحتوي الزواحف باستثناء التماسيح على قلب مكون من 3 غرف به أذينان وبطين واحد مقسم جزئيًا بينما تحتوي التماسيح والطيور والثدييات على قلب مكون من 4 غرف به أذينان وبطينان (الشكل 18.6).

في الأسماك ، يضخ القلب الدم غير المؤكسج الذي يتأكسد بواسطة الخياشيم ويرسل إلى أجزاء الجسم حيث يتم نقل الدم غير المؤكسج إلى القلب. يطلق عليه دورة واحدة.

في أسماك الرئة والبرمائيات والزواحف ، يحصل الأذين الأيسر على الأكسجين والدم الخجول من العلل / الرئتين / الجلد / تجويف البلعوم ويتلقى الأذين الأيمن الدم غير المؤكسج من أجزاء الجسم الأخرى. لكن الدم المؤكسج وغير المؤكسج يختلط في بطين واحد يضخ الدم المختلط.

وهذا ما يسمى بالدورة المزدوجة غير المكتملة ، في التماسيح والطيور والثدييات ، يمر الدم المؤكسج وغير المؤكسج الذي يستقبله الأذين الأيمن والأيسر على التوالي إلى البطينين الأيمن والأيسر.

الآن لا يتم خلط الدم المؤكسج وغير المؤكسج. يضخها البطينان للخارج دون أي اختلاط. وهكذا تم العثور على مسارين منفصلين للدورة الدموية في هذه الحيوانات. يطلق عليه الدورة الدموية المزدوجة ، والتي تشمل الدورة الدموية الجهازية والدورة الرئوية.


علوم المدرسة الابتدائية

يحتوي هذا الدرس على روابط تابعة للمنتجات التي استخدمتها وأوصي بها شخصيًا. بدون أي تكلفة عليك ، أقوم بعمل عمولة على المشتريات التي تتم من خلال الروابط أو الإعلانات. تساعد هذه العمولات في دفع تكاليف الموقع وتمكينه من أن يظل مجانيًا لأي شخص يريد استخدامه.

سيتمكن الطلاب من وصف خصائص الفقاريات.

سيتمكن الطلاب من وصف خصائص اللافقاريات.

سيتمكن الطلاب من التعرف على الحيوان باعتباره من الفقاريات أو اللافقاريات.

سيتمكن الطلاب من تصنيف الحيوان على أنه حيوان ثديي أو زاحف أو برمائي أو طائر أو سمكة.

الأسئلة التي تشمل الهدف:

ما هو حيوانك المفضل.

تحضير المتعلم: تفعيل المعرفة السابقة.

كيف سيتم تنشيط المعرفة السابقة للطلاب؟

قم بالإحماء عن طريق سؤال الطلاب:

هل تعتقد أن كل الحيوانات لها عمود فقري؟

معايير الدولة الأساسية المشتركة:

المواد والموارد المجانية للتنزيل لهذا الدرس:

** يجب أن تكون هذه ورقة عمل ذات وجهين ، لذا إذا أمكن اطبعها على هذا النحو. **

& ldquoAnimals All Around & rdquo مواد النشاط

خطة درس تصنيف الحيوانات: ما هو التصنيف؟

خطة درس ممالك الحياة الخمس: كل شيء عن تصنيف الكائنات الحية

خطة درس الفقاريات مقابل اللافقاريات: في أي مجموعة أنا؟

مدخل:
ما هو أهم محتوى في هذا الدرس؟
للوصول إلى هدف الدرس و rsquos ، يحتاج الطلاب إلى فهم:

الفرق بين الفقاريات واللافقاريات.

الخصائص المميزة للفقاريات واللافقاريات.

خصائص كل مجموعة فقارية: الثدييات ، الزواحف ، البرمائيات ، الطيور ، والأسماك.

خصائص كل مجموعة من اللافقاريات: اللافقاريات ، الإسفنج ، المفصليات ، الرخويات ، شوكيات الجلد ، والحلقيات / الديدان.

كيف سيتم تسهيل تعلم هذا المحتوى؟

ارسم عمودين على السبورة ، لكن لا تسميهما. أخبر نفسك أن العمود الأول سيكون & ldquoinvertebrate & rdquo العمود وأن العمود الثاني سيكون & ldquovertebrate & rdquo العمود. الهدف من هذا النشاط هو فصل الحيوانات عن الفقاريات واللافقاريات ، ولكن للسماح للطلاب بمعرفة كيفية سمات هذه الحيوانات بمفردهم قبل إخبارهم عن المجموعتين.

تجول في الغرفة واطلب من كل طالب أن يعطيك اسم حيوان أو حشرة. عندما يعطيك الطلاب اسم الحيوان أو الحشرة ، ضعه في العمود الصحيح. بمجرد أن يقدم جميع الطلاب حيوانًا أو حشرة ، أخبرهم أن ينظروا إلى كلا العمودين. اطرح على الطلاب الأسئلة التالية:

ماذا تلاحظ في العمود الأول؟ ما لديهم من القواسم المشتركة؟

ماذا تلاحظ في العمود الثاني؟ ما لديهم من القواسم المشتركة؟

** سيخبرك الطلاب على الأرجح أن العمود الأول يحتوي على قائمة بالأخطاء ، بينما يحتوي العمود الثاني على قائمة بالحيوانات. على الرغم من أن الحشرات تعتبر حيوانات ، فإن العديد من الطلاب سيفصلونها على هذا النحو. **

اشرح للطلاب أن العمود الأول يحتوي على اللافقاريات بينما يحتوي العمود الثاني على الفقاريات. اشرح الفرق الرئيسي بين المجموعتين:

لا تحتوي اللافقاريات على عمود فقري وعادة ما تكون أصغر في الحجم. تشمل أمثلة اللافقاريات الحشرات والحبار والديدان.

تمتلك الفقاريات عمودًا فقريًا وهي كبيرة الحجم بشكل عام. تشمل أمثلة الفقاريات البشر والسحالي والطيور.

يستخدم العلماء خصائص مختلفة لتصنيف / تجميع الحيوانات. إحدى الطرق التي يصنف بها العلماء الحيوانات هي الفقاريات واللافقاريات. اشرح أن الطلاب سيتعلمون اليوم عن الفقاريات واللافقاريات وطريقة تصنيفها / تجميعها.

سيوزع المعلم ورقة العمل & ldquo اللافقاريات واللافقاريات: ما الفرق؟ & rdquo.إذا كان ذلك ممكنًا ، فقم بعرض & ldquo اللافقاريات واللافقاريات: What & rsquos the Difference؟ & rdquo على السبورة باستخدام جهاز عرض أو ضعها في مستند ومشروع PowerPoint حتى يتمكن المعلم من الإشارة إلى كل قسم كما يشرحان. سيقوم الطلاب بملء ورقة العمل الخاصة بهم كما تم وصف كل قسم. من هذا النشاط ، سيتعلم الطلاب الاختلافات بين الفقاريات واللافقاريات.

يجب أن يبدأ المعلم بشرح فئة الفقاريات و ldquovertebrates. ** يتم توفير نسخة المعلم و rsquos من ورقة العمل التي يجب توقعها في نهاية الدرس. توفر المعلومات الواردة أدناه مزيدًا من التفاصيل التي يجب تدريسها للطلاب أثناء شرح ورقة العمل. **

الفقاريات: الفقاريات لديها هيكل عظمي داخلي متطور. يتكون الهيكل العظمي من الفقاريات ، وهي الطريقة التي حصلت بها الكائنات التي تحمل هذه الخاصية على الاسم و ldquovertebrates. بالإضافة إلى الهيكل العظمي الداخلي المتطور ، تمتلك الفقاريات أيضًا دماغًا وجهازًا عصبيًا ونظامًا دوريًا وجهاز تنفس وخلايا متطورة للغاية تغطية الجزء الخارجي من أجسامهم. فكر في الطيور و mdashthe لديهم ريش على الجزء الخارجي من أجسامهم. البشر لديهم قشور للأسماك. تميل الفقاريات إلى أن تكون كبيرة الحجم مقارنة باللافقاريات. ويرجع ذلك إلى الهيكل العظمي الداخلي المتطور الذي يسمح للفقاريات بالوقوف بشكل مستقيم وتحمل المزيد من الوزن. تصنف الفقاريات إلى خمس مجموعات: الثدييات والزواحف والبرمائيات والطيور والأسماك. تصنف الفقاريات أيضًا على أنها إما من ذوات الدم الحار أو من ذوات الدم البارد. يمكن للفقاريات ذوات الدم الحار التحكم في درجة حرارة الجسم بغض النظر عن درجة الحرارة الخارجية. تشمل الأمثلة الكلاب والقطط والبشر. لا تستطيع الفقاريات ذوات الدم البارد التحكم في درجة حرارة أجسامها ، حيث تؤثر درجة الحرارة الخارجية على درجة حرارة أجسامها. تشمل الأمثلة الضفادع والأسماك والثعابين. تعيش الفقاريات في موائل مختلفة ، ولكن يمكنها أن تستوعب بسهولة أكبر من اللافقاريات. 2٪ من جميع أنواع الحيوانات من الفقاريات.

اللافقاريات: لا تمتلك اللافقاريات هيكلًا داخليًا متطورًا أو أنظمة داخلية. بدلا من ذلك ، تمتلئ العديد من اللافقاريات بالسوائل و [مدشثينك] حول قناديل البحر والديدان. تمتلك اللافقاريات الأخرى قشرة صلبة تغطي أجسامها - فكر في السرطانات والقواقع. اللافقاريات صغيرة الحجم بسبب نقص الهيكل العظمي والجهاز العضلي. نظرًا لأن اللافقاريات صغيرة ، فهناك خطتان مختلفتان للجسم. أول مخطط للجسم هو تناظر شعاعي - شكل دائري حول الفم. الكائنات الحية بهذا الشكل تعيش معظم حياتها متمركزة في مكان واحد. مخطط الجسم الثاني هو تناظر ثنائي - نصفان يمين ويسار متماثلان تمامًا مع نهاية أمامية وخلفية محددة. تعيش الكائنات الحية بهذا الشكل معظم حياتها بحثًا عن الطعام. اللافقاريات ليست ذكية مثل الفقاريات. لديهم جهاز عصبي بسيط ويعيشون بالثقة في غرائزهم. يمكن لللافقاريات أن تفعل شيئًا مضرًا لها بشكل متكرر ولا تعلم أبدًا أن ما تفعله ضار. تصنف اللافقاريات إلى ست مجموعات: اللافقاريات ، والإسفنج ، والمفصليات ، والرخويات ، وشوكيات الجلد ، والحلقيات / الديدان. توجد اللافقاريات في جميع الموائل ، ولكن بشكل عام تجد صعوبة في التكيف مع موطن خارج موطنها. يوجد مليوني نوع من الحيوانات في العالم ، 98٪ منها من اللافقاريات.

** كوسيلة لمساعدة الطلاب على تذكر الفرق بين المجموعتين ، أخبر الطلاب أن البادئة & ldquoin & rdquo تعني & ldquowithout & rdquo (لافقاريات = بدون فقاريات / عمود فقري) **

سيتوسع المعلم في هذا الموضوع من خلال شرح المجموعات الخمس للفقاريات. سيوزع المدرس ورقة العمل "تصنيف الفقاريات". إذا كان ذلك ممكنًا ، فقم بعرض ورقة العمل & ldquoClassifying اللافقاريات والفقاريات & rdquo على السبورة باستخدام جهاز عرض أو ضعها في مستند ومشروع PowerPoint حتى يتمكن المعلم من الإشارة إلى كل قسم كما يشرحان. سيقوم الطلاب بملء ورقة العمل الخاصة بهم كما تم وصف كل مجموعة. من هذا النشاط ، سيتعلم الطلاب خصائص كل مجموعة من اللافقاريات والفقاريات. أخبر الطلاب أنك ستبدأ في الجانب الذي يقول & ldquoVertebrates & rdquo.

** يتم توفير نسخة المعلم و rsquos من ورقة العمل التي يجب توقعها في نهاية الدرس. المعلومات الواردة أدناه هي نفس المعلومات الواردة في ورقة العمل **

الثدييات: ذوات الدم الحار لها فراء أو شعر تلد صغارها ممرضة حية

البرمائيات: يمكن أن تعيش من ذوات الدم البارد على الأرض أو في الماء ، ويضع البيض له جلد رطب وأقدام مكشوفة

الزواحف: من ذوات الدم البارد قشور وجفاف الجلد يبيض

الطيور: ذوات الدم الحار لها ريش ويضع الفراء بيضها

الأسماك: تعيش ذوات الدم البارد في الماء لها قشور وزعانف لها خياشيم بدلاً من الرئتين تضع بيضها

بمجرد شرح جانب الفقاريات ، اطلب من الطلاب قلب ورقة العمل إلى الجانب الذي يقول & ldquo اللافقاريات & rdquo.

Cnidarian: تعيش في الماء لها مخالب تأخذ طعامها من خلال موقع مركزي على أجسادهم

الإسفنج: شكل بسيط من اللافقاريات تعيش في الماء الذي يرشح الغذاء من الماء الذي تعيش فيه

مفصليات الأرجل: يمكن أن تعيش على الأرض أو في الماء أو في الهواء ولها أرجل مثل العناكب وسرطان البحر

الرخويات: لها قدم عضلية يمكن أن تعيش على الأرض أو في الماء ، ومن الأمثلة على ذلك البطلينوس والقواقع

شوكيات الجلد: تعيش فقط في الماء وتأخذ طعامها من خلال موقع مركزي على أجسامها ومن الأمثلة على ذلك نجم البحر وخيار البحر

Annelids / الديدان: يمكن أن تعيش على الأرض أو في الماء ، وعادة ما تكون السوائل أو المملوءة بالهلام ليس لها أرجل أو أذرع

بعد شرح الرسم التخطيطي ، سيشارك الطلاب في النشاط & ldquoAnimals All Over & rdquo. على المكاتب في جميع أنحاء الغرفة ، سيكون هناك أماكن مختلفة للحيوانات تم إعدادها. سيتم تصنيف كل موطن وسيتم توفير صور لحيوانات مختلفة للطلاب لإلقاء نظرة عليها. سيكون لكل طالب ورقة عمل & ldquoAnimals All Over & rdquo. سيعمل الطلاب في مجموعات من ثلاثة أشخاص ويتنقلون حول كل موطن. سوف ينظر الطلاب إلى صور الحيوانات. سيقررون أولاً ما إذا كان الحيوان من الفقاريات أو اللافقاريات ثم يقررون المجموعة التي ينتمون إليها. اسمح للطلاب باستخدام أوراق العمل الخاصة بهم من الفصل. سيكون لدى الطلاب حوالي 15 دقيقة لإكمال النشاط. بمجرد أن يكمل الطلاب النشاط ، سوف يجتمعون مرة أخرى في مكاتبهم وسيقوم المعلم بمراجعة الإجابات.


احدث التعليقات

أنت حر في:
مشاركة - نسخ وإعادة توزيع المواد بأي وسيلة أو تنسيق
التكيف - إعادة المزج والتحويل والبناء على المادة

بموجب الشروط التالية:
الإسناد - يجب أن تنسب الفضل بشكل مناسب وتوضح ما إذا تم إجراء تغييرات. يمكنك القيام بذلك بأي طريقة معقولة ، ولكن ليس بأي طريقة توحي بأن المرخص يؤيدك أو يؤيدك.

غير تجاري - لا يجوز لك استخدام المواد لأغراض تجارية.

ShareAlike - إذا قمت بإعادة مزج المواد أو تحويلها أو البناء عليها ، فيجب عليك توزيع مساهماتك بموجب نفس الترخيص مثل الأصل.


  • الوصول المفتوح
  • لا توجد رسوم نشر
  • المراجعة السريعة
  • لا يوجد تنسيق مطلوب للإرسال الأولي
  • المساعدة في تصحيح اللغة الإنجليزية لغير الناطقين بها

التقرير الذي يصدر كل سنتين هو منشور تقليدي يصدره معهد بيولوجيا الفقاريات (IVB). الهدف الرئيسي من هذا التقرير هو تقديم نظرة عامة تمثيلية على مجموعة واسعة من الأنشطة البحثية التي تم إجراؤها في IVB وإبلاغ القارئ بأهم الأخبار والأحداث ، كل ذلك بأسلوب يمكن الوصول إليه بالكامل من قبل الشخص العادي المهتم.


شاهد الفيديو: علم الأحياء النمائي التطوري. الأحياء. علوم الأحياء والبيئة (يونيو 2022).