VERTEBRATE: CARACTERISTICI, CLASIFICARE, EXEMPLE, SISTEME - BIOLOGIE - 2025

La vertebrate sunt animale cu coloana vertebrală, de unde și numele. Ele aparțin unui subphylum numit Vertebrata, cunoscut și sub numele de Craniata, care este inclus în filonul Chordata din regatul Animalia.

Multe dintre cele mai cunoscute și studiate animale din regnul animal sunt clasificate în acest grup, deoarece include reptile, păsări, amfibieni și mamifere, pentru a numi câteva.

Fotografie a unui crocodil (Imagine de S. Hermann & F. Richter la www.pixabay.com)

Vertebratele reprezintă cel mai numeros subphylum dintre cele trei care formează filonul Chordata: Cephalochordata, Urochordata și Vertebrata.

Această margine, însă, nu este nici cea mai diversă și nici cea mai abundentă grupă dintre animale, cel puțin în ceea ce privește numărul de specii; deși s-ar putea clasifica pe locul patru după artropode, nematozi și moluște, toate animalele nevertebrate.

În ciuda celor de mai sus, trebuie să spunem că grupul de vertebrate este cel care are cele mai mari și mai colorate animale de pe planetă și cu care ființele umane sunt cele mai familiare.

Caracteristicile vertebratelor

Animalele vertebrate se disting de un alt grup mare de animale, nevertebrate (mult mai abundente și mai diverse), prin dezvoltarea unei coloane vertebrale și a vertebrelor care o însoțesc. Cu toate acestea, multe alte elemente caracterizează aceste animale:

Compus din celule eucariote

La fel ca toate organismele pe care le considerăm „animale”, vertebrele sunt compuse din celule eucariote care au un nucleu membranos unde ADN-ul este închis și care au alte organele esențiale interne, cum ar fi:

- Mitocondrii

- Lizozomi

- Peroxisomii

- Reticulul endoplasmatic

- Complexul Golgi

Organisme heterotrofe

Sunt organisme heterotrofe, adică celulele lor nu sunt capabile să-și sintetizeze propriul aliment și trebuie să-l obțină din materia organică extrasă din alte organisme vii, fie că sunt de origine vegetală (ierbivore) sau animale (carnivore).

Corp

Toate animalele vertebrate au un cap bine definit, o regiune toracică sau „trunchi” și o porțiune caudală sau „coadă”.

În general ating dimensiuni mari, datorită prezenței unui endoskeleton (osos sau cartilaginos) sub piele.

Acest endoskeleton permite susținerea organelor tale interne și este asociat cu mușchii și articulațiile, ceea ce face posibilă mișcarea și alte acțiuni motorii, precum și protecția organelor delicate.

- În regiunea cefalică (capul) există un creier și trei organe senzoriale: cea a mirosului, cea a vederii și cea a auzului.

- Trunchiul sau regiunea toracică este format dintr-o cavitate bilaterală (care, dacă este tăiată la jumătate, produce două porțiuni aproape identice) care conține viscere.

- De obicei porțiunea caudală conține orificiile de ieșire ale sistemului digestiv și excretor (pentru fecale și urină).

De asemenea, toate vertebrele au:

- un notochord sau notochord (o "tijă" rigidă care se extinde pe tot corpul în embrioni și este adesea înlocuită de coloana vertebrală)

- fisuri faringiene

- glanda tiroida

- un cordon nervos dorsal gol care formează sistemul nervos central

- o coadă postnatală, reprezentând o alungire posterioară care se extinde dincolo de anus

Unele dintre aceste caracteristici sunt prezente doar pe scurt în timpul dezvoltării embrionare, iar altele durează până la vârsta adultă a animalului, dar sunt comune tuturor vertebratelor și, de asemenea, acordurilor în general.

coloană vertebrală

Diferențele principale ale grupului de vertebrate față de celelalte grupuri de coorde și nevertebrate, desigur, corespund coloanei vertebrale și dezvoltării craniului și capului.

Coloana vertebrală este formată dintr-o serie de oase separate prin blocuri de cartilaj care sunt fixate între ele ca o coloană, care definește axa principală a corpului. Între fiecare vertebră sunt discuri sau „plăcuțe de compresie” numite discuri intervertebrale.

Fiecare vertebră este de fapt un corp cilindric care „încapsulează” ceea ce numim notochord, în interiorul căruia coloana vertebrală și unele vase de sânge sunt închise.

habitat

Subphylum Vertebrata este un grup divers de animale din punct de vedere al mărimii, formei, nutriției, obiceiurilor și ciclului de viață. Acestea ocupă medii marine, de apă dulce, terestră și chiar aeriene, prezentând astfel o gamă largă de stiluri de viață.

Reproducere

Toate vertebrele se înmulțesc prin reproducerea sexuală, deci nu este obișnuit să se observe populații clonale de animale vertebrate, adică organisme identice cu progenitorul lor.

Diversitate printre vertebrate

Se estimează că acest grup conține aproximativ 45 de mii de specii de animale, multe dintre ele fiind distribuite din Arctica sau Antarctica până în regiunile tropicale ale planetei.

Singurul loc unde vertebrele nu au fost depistate este în interiorul Antarcticii, în zonele mai reci ale Groenlandei și în „pachetul de gheață” al Polului Nord, dar sunt în practic toate ecosistemele biosferei.

Clasificarea (tipurile) de vertebrate

Să vedem care sunt principalele clase de vertebrate:

- Pește osos (c lase Osteichthyes)

Fotografie de pește Koi (Imagine de Pexels pe Pixabay.com)

Acest grup conține majoritatea peștilor cu care suntem familiari. Toate au fălci și scheleturi parțial sau complet osificate.

Au o vezică înotătoare, chiar aripioare, branhii acoperite de un operculum osos, solzi, un sistem de „linie laterală” (un organ senzorial) și sunt aproape toate oviparoase cu fertilizare externă, deși există ovovivipar și vivipar.

Această clasă este, de asemenea, subdivizată în două: clasa Actinopterygii și clasa Sarcopterygii. Actinopterygienii sunt „peștele cu aripioare de rază”, iar sarcopterygii sunt peștii cu aripioarele lobului.

- Amfibieni (c lase Amfibia)

Fotografia unei broaște, un tip de amfibian (Imagine de Chalupský pe www.pixabay.com)

Sunt animale cu sânge rece. Acestea pot respira folosind plămâni, branhii, instrumente (pielea) sau mucoasa gurii. Se caracterizează prin faptul că au un stadiu larvar acvatic sau în interiorul unui ou. Pielea lor este umedă și are multe glande mucoase, nu au solzi.

Sunt tetrapodi, adică au patru membre. Pot să locuiască corpuri de apă dulce sau să fie de viață terestră. Au sexe separate, fertilizare externă, unele cu dezvoltare internă; ele pot fi ovovivipar sau vivipar.

Din această clasă aparțin comenzile Aponda, care include caecilienii, ordinea Anura, unde se află broaște și broaște și ordinul Caudata, care conține salamandrele.

- Reptile (clasa Reptilia)

Fotografia unui cameleon, un tip de reptilă (Imagine de PublicDomainPictures la www.pixabay.com)

De asemenea, sunt organisme cu sânge rece, dar nu au o etapă larvă în timpul dezvoltării lor. Folosește plămânii pentru a respira și au scheleturi bine osificate. Pielea lor este uscată, cu solzi, dar fără glande.

Membrele sale au 5 degete și de obicei au gheare. În timpul reproducerii lor are loc fertilizarea internă și au o dezvoltare directă, fiind capabili să fie ovipari și ovovivipari.

Clasa este împărțită în subclase Anapsida (broaște țestoase și țestoase de apă), Lepidosauria (șopârlele cu solzi) și Archosauria. De asemenea, include subclasele Synapsida, Ichtiopterygia și Synaptosauria, dar sunt din specii acum dispărute.

- Păsări

Fotografie a unui tip de porumbel, o pasăre (Imagine de Ray Miller www.pixabay.com)

Sunt animale cu sânge cald, ale căror membre „din față” sunt specializate pentru zbor. Membrele posterioare au 4 sau mai puține picioare și corpul lor este acoperit cu pene, cu excepția picioarelor, care au solzi.

În loc de dinți au ciocuri coarne, toate sunt oviparoase cu fertilizare internă. Se recunosc două subclase: subclasa Archaeornithes (a păsărilor dispărute) și subclasa Neornithes, numite și „păsări adevărate”.

- Mamifere (clasa Mammalia)

Fotografie a unei vaci și a vițelului (Imagine de Francesco Pitarresi la www.pixabay.com)

Sunt animale cu sânge cald care se caracterizează prin prezența glandelor mamare și o maxilară inferioară formată dintr-un singur os. Au păr, un creier bine dezvoltat și piele care îi acoperă cu glande și păr.

Juvenii se hrănesc cu laptele produs de glandele mamare și se formează prin fertilizare internă. Cu câteva excepții, este un grup de animale viviparoase.

Este împărțit în subclase Prototheria și Theria. Primul este o clasă „primitivă” de mamifere care depun ouă, dar au glande mamare (fără sfârcuri) și păr. Al doilea reprezintă mamiferele cu glande mamare și sfarcuri, cu dinți funcționali, uter și vagin, toate viviparoase.

- Agnatos (clasa Agnatha)

Fotografie a unui pește vrăjitoare (Sursa: Utilizator: (partajat WT) Pbsouthwood at wts wikivoyage / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0) prin Wikimedia Commons)

Este vorba despre peștele fără fălci, mai cunoscut sub numele de „pește vrăjitoare” și lampe. Sunt considerați un grup „primitiv”, deoarece nu au oase. Locuiesc exclusiv în medii marine, au o piele moale, glandulară și subțire, și nu au arcade adevărate de branhie.

- Chondrichthyes (clasa Chondrichthyes)

Fotografie a unui grup de raze manta, pește cartilaginos (Imagine de Mary Gasaway la www.pixabay.com)

Ei sunt, de asemenea, numiți pește cartilaginoase. Au maxilare, chiar aripioare, sexe separate (masculin și feminin), pot fi ovipare, ovovivipare sau viviparoase. Rechinii și înțepăturile aparțin acestui grup.

Clasa este împărțită în două subclase: subclasa Elasmobranchii și subclasa Holocephali. Primele sunt rechinii și razele, caracterizate prin prezența a numeroși dinți, fante de 5 până la 7 branhii, solzi, un cloac, spirale respiratorii etc.

Holocefalii, numiți și „himere”, sunt pești cartilaginoși care nu au solzi, nici cloacă sau spirale. Dintii lor sunt contopiti cu placi "osoase" si traiesc in ape marine temperate.

Exemple de specii de vertebrate

- Rechini

Fotografie a unui exemplar Carcharodon carcharias (Sursa: Sharkdiver68 / Domeniu public, prin Wikimedia Commons)

În cadrul grupului de pești se află rechinii, care sunt prădători marini importanți, cu abilități surprinzătoare de vânătoare. Corpul acestor animale are un design aerodinamic care le permite să reducă rezistența apei și astfel să poată înota cu viteze mari.

Au dinți groși, triunghiulari, spălați, astfel încât pot arăta destul de înfricoșători. Un exemplu popular al acestui grup este rechinul alb, al cărui nume științific este Carcharodon carcharias, distribuit pe scară largă în oceanele lumii, foarte amenințat sau considerat vulnerabil.

- Amfibieni

Fotografie a unui exemplar de Phyllobates terribilis (Sursa: H. Krisp / CC BY (https://creativecommons.org/licenses/by/3.0) prin Wikimedia Commons)

Printre amfibieni există animale foarte mici, dar extrem de periculoase, unele specii de broaște otrăvitoare sunt un exemplu. Printre aceștia, unii reprezentanți ai familiei Dendrobatidae ies în evidență, în special genul Phyllobates.

Broasca de otravă de aur, Phyllobates terribilis este o specie endemică a coastei columbiene care se confruntă cu Pacificul și este considerat cel mai toxic animal din lume, în ciuda aspectului său frumos.

- Mamifere

Fotografie a unui elefant asiatic care face baie (Sursa: Basile Morin / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0) prin Wikimedia Commons)

Spre deosebire de broasca mică menționată, vertebrele conțin și cele mai mari și colosale animale din lume, printre care putem menționa elefanții.

Elephas maximus este o specie de elefant asiatic din familia Elephantidae și este considerat cel mai mare mamifer din toată Asia. A fost domesticit și exploatat de om pentru construcție și transport, precum și pentru divertisment, dar astăzi este în pericol de dispariție.

Sistem nervos vertebrat

Sistem nervos al ființei umane, vertebrat. Medium69, Jmarchn / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)

Sistemul nervos central al tuturor acordurilor se găsește în poziție dorsală, într-o structură tubulară care are o origine epidermică. Structurile senzoriale includ organe pereche pentru miros, vedere și auz, care sunt găzduite într-o regiune a capului bine definită, adică a capului.

În craniul care formează capul este unul dintre cele mai avansate și complexe organe ale ființelor vii: creierul. Acest organism funcționează ca centru de stocare a informațiilor, ca centru decizional și ca centru pentru procesarea stimulilor.

Veziculul nazal este deschis mediului, deci celulele sale senzoriale seamănă cu cele care formează papilele gustative ale gurii. Ochii sunt organe extrem de complexe și corespund unui „buzunar” lateral la capătul anterior al tubului creierului.

Sistemul de linie laterală a peștelui osos și organele senzoriale sunt unice pentru vertebrate.

Sistemul circulator al vertebratelor

Sistemul circulator închis

Majoritatea animalelor aparținând acestui grup se caracterizează prin faptul că au un sistem circulator închis, în care sângele este pompat de o inimă bine definită prin vasele de sânge.

Au un țesut sanguin specializat, cu celule de diferite tipuri care sunt responsabile pentru transportul oxigenului și dioxidului de carbon, precum și substanțe nutritive și alți compuși importanți pentru apărarea organismului împotriva agenților infecțioși sau „străini”.

În acest grup se dezvoltă funcția imună a celulelor sanguine, deși există multe diferențe între grupuri.

Sistemele digestive și excretorii ale vertebratelor

Schema sistemului digestiv uman. De Mariana Ruiz (versiunea spaniolă); Utilizator: Bibi Saint-Pol, Jmarchn (versiunea spaniolă, traducere de către utilizator: AlvaroRG) - Lucrare proprie; tradus din Imagine: diagrama sistemului digestiv ro.svg, Public Domain, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=2900210

Sistemul digestiv al vertebratelor constă în general dintr-o gură, un esofag care se extinde de la faringe la o cavitate (stomacul) și un intestin care pornește de la stomac și se termină în anus.

După cum putem vedea, acest sistem are structuri destul de complexe, dar îndeplinește aceleași funcții ca orice sistem digestiv la orice animal.

Gura funcționează în pre-procesarea alimentelor, care este transportată prin esofag la stomac, o cavitate mai dilatată unde sunt secretați acizi și enzime digestive, care încep cu descompunerea și digestia acestor alimente.

În acest proces sunt implicate și alte organe, cum ar fi ficatul și pancreasul, caracterizate prin funcțiile lor secretorii. Ceea ce rezultă din digestia stomacului trece apoi în intestine, unde are loc absorbția de nutrienți sub formă de proteine ​​și lipide, precum și apă și săruri.

Orice lucru care nu este digerat sau prelucrat este excretat cu fecale. Unele vertebre au canalizări unde converg alimente solide și deșeuri lichide, cum ar fi urina, în timp ce altele au canale de evacuare diferite.

În ceea ce privește sistemul excretor

Vertebratele au un sistem excretor care constă din nefroni , structuri capabile să filtreze sângele și să elimine deșeurile prin procese de secreție și reabsorbție.

În unele cazuri, intestinul gros acționează ca organ auxiliar excretor, precum și branhii de pește și glandele sudoripare ale integumentului mamiferelor.

Sistemul respirator al vertebratelor

Sistemul respirator uman

Celulele corpului oricărui vertebrat trebuie să reaprindă oxigenul pe care îl extrag din mediul care le înconjoară și să scape de produsele secundare care se acumulează în timpul reacțiilor metabolice de care au nevoie pentru a trăi.

Pentru aceasta au nevoie atât de sistemul circulator, care transportă diferite elemente prin corp, cât și de sistemul respirator, care este responsabil pentru schimbul de gaze între organism și mediu. Putem considera că ambele sisteme participă la „accelerarea” unui proces de difuzie.

Difuzia este definită ca mișcarea aleatorie a moleculelor dintr-un loc în care acestea sunt foarte concentrate la altul unde sunt mai puțin. În cazul gazelor, difuzarea este de obicei studiată în ceea ce privește presiunea și nu concentrația.

În general, oxigenul este într-o cantitate mai mare în mediu decât în ​​corpul unui animal, deci are tendința de a difuza spre acesta; în timp ce dioxidul de carbon, unul dintre produsele respirației, este mai concentrat în organism decât în ​​mediul înconjurător, deci trebuie să „iasă” spre acesta din urmă.

Pompe și structuri specializate

Respiratia functioneaza in asa fel incat oxigenul gazos din mediu (vorbind despre vertebrele terestre) sau dizolvat in apa (pentru vertebrele acvatice) este transportat in corp, in mod specific la plamani (exista diferite dispozitive care participa la diferite animale ).

În vertebrele terestre, „pompa” care este responsabilă pentru acest transport este cușca, la fel cum pompa care mișcă sângele este inima. Ambele pompe sunt responsabile de menținerea gradienților de presiune a gazului necesar schimbului cu mediul.

Multe vertebrate au plămâni și cei care nu au branhii. Există însă și alte animale care folosesc pielea ca sistem de schimb de gaze.

În aceste structuri, este facilitată difuzarea oxigenului în sânge și dioxidul de carbon în mediu, indiferent dacă este un animal acvatic sau terestru.

Referințe

1. Hickman, CP, Roberts, LS, Hickman, FM și Hickman, CP (1984). Principii integrate ale zoologiei (nr. Sirsi) i9780801621734).
2. Jollie, M. (2019). Encyclopaedia Britannica. Preluat 18 aprilie 2020, de pe www.britannica.com/animal/vertebrate
3. Kardong, KV (2006). Vertebrate: anatomie comparativă, funcție, evoluție (nr. QL805 K35 2006). New York: McGraw-Hill.
4. O'Hare, T. (2005). Amfibieni: Amfibieni. Editura Carson-Dellosa.
5. Prasad, SN, & Kashyap, V. (1989). Un manual de zoologie cu vertebre. New Age International.