חוליות חוליות: מאפיינים, סיווג, דוגמאות, מערכות - ביולוגיה - 2025

חוליות הם חיות עם עמוד שדרה, ומכאן שמו. הם שייכים לתת-תת-קרום הנקרא Vertebrata, המכונה גם Craniata, הכלול בפילם Chordata של ממלכת Animalia.

רבים מבעלי החיים הידועים והנחקרים ביותר בממלכת החיות מסווגים בקבוצה זו, מכיוון שהיא כוללת זוחלים, ציפורים, דו חיים ו יונקים, אם נזכיר כמה.

תצלום של תנין (תמונה מאת ש. הרמן ופ. ריכטר באתר www.pixabay.com)

חוליות חוליות מייצגות את התת-פילום הרבות ביותר מבין השלושה המרכיבים את מגן ה Chordata: Cephalochordata, Urochordata ו- Vertebrata.

עם זאת, קצה זה אינו הקבוצה המגוונת ביותר ולא שופעת בקרב בעלי החיים, לפחות בכל הנוגע למספר המינים; אף על פי שהוא יכול לדרג רביעי אחרי פרוקי רגליים, נמטודות ורכיכות, כולם בעלי חיים חסרי חוליות.

למרות האמור לעיל, עלינו לומר שקבוצת בעלי החוליות היא זו שיש לה את החיות הגדולות והצבעוניות ביותר על פני כדור הארץ ואיתם בני האדם מוכרים ביותר.

מאפייני חוליות

בעלי חוליות חוליות נבדלים מקבוצה גדולה אחרת של בעלי חיים, חסרי חוליות (הרבה יותר ומגוונים), על ידי התפתחות עמוד עמוד חוליה וחוליות הנלוות אליו. עם זאת, אלמנטים רבים אחרים מאפיינים בעלי חיים אלה:

מורכב מתאים אוקריוטיים

כמו כל האורגניזמים שאנו רואים "בעלי חיים", חוליות הם מורכבים מתאים אוקיארוטים שיש להם גרעין ממברני שבו DNA מוקף וכי יש איברים פנימיים חיוניים אחרים כגון:

- מיטוכונדריה

- ליזוזומים

- פרוקסיזומים

- תוכנית אנדופלסמה

- מתחם גולגי

אורגניזמים הטרוטרופיים

מדובר באורגניזמים הטרוטרופיים, כלומר, התאים שלהם אינם מסוגלים לסנתז את המזון שלהם והם חייבים להשיג אותו מחומר אורגני המופק מאורגניזמים חיים אחרים, בין אם הם ממקור צמחי (אוכלי עשב) או בעלי חיים (טורפים).

גוּף

לכל בעלי החוליות יש ראש מוגדר היטב, אזור בית החזה או "הגזע", וחלק קאודי או "זנב".

בדרך כלל הם מגיעים למידות גדולות, הודות לנוכחות של שלד אנדוס (עצם או סחוס) מתחת לעור.

שלד endos זה מאפשר תמיכה באיברים הפנימיים שלך וקשור לשרירים ומפרקים, המאפשרים תנועה ופעולות מוטוריות אחרות, כמו גם הגנה על איברים עדינים.

- באזור הצפללי (הראש) יש מוח ושלושה אברי חישה: זה של ריח, זה של הראייה וזה של השמיעה.

- אזור תא המטען או בית החזה מורכב מחלל דו-צדדי (שאם נחתך לשניים מייצר שני חלקים כמעט זהים) המכיל את הקרביים.

- בדרך כלל החלק הקאודלי מכיל את פתחי היציאה של מערכות העיכול וההפרשה (לצואה ושתן).

לכל בעלי החוליות יש גם:

- notochord או notochord ("מוט" נוקשה המשתרע על פני הגוף בעוברים ולעיתים קרובות מוחלף על ידי עמוד השדרה)

- שברים בלוע

- בלוטת התריס

- חוט עצב הגבי חלול היוצר את מערכת העצבים המרכזית

- זנב לאחר לידה המייצג התארכות אחורית המשתרעת מעבר לפי הטבעת

חלק מהמאפיינים הללו קיימים רק בקצרה במהלך התפתחות העובריים ואחרים נמשכים עד לבגרותם של בעל החיים, אך הם משותפים לכל בעלי החוליות וגם לאקורדיים בכלל.

עַמוּד הַשִׁדרָה

ההבדלים העיקריים בקבוצת החוליות ביחס לשאר הקבוצות של אקורדים וחסרי חוליות, כמובן, תואמים את עמוד החוליות והתפתחות הגולגולת והראש.

עמוד השדרה מורכב מסדרת עצמות המופרדות על ידי גושי סחוס המחוברים זה לזה היטב כמו עמוד, המגדיר את הציר העיקרי של הגוף. בין כל חוליה נמצאים דיסקים או "רפידות דחיסה" הנקראות דיסקים בין חולייתיים.

כל חוליה היא למעשה גוף גלילי ש"מכסה "את מה שאנו מכנים הנוטקורד, שבתוכו סגורים עמוד השדרה וכמה כלי דם.

בית גידול

תת-החוליה החוליתית היא קבוצה מגוונת של בעלי חיים מנקודת מבט של גודל, צורה, תזונה, הרגלים ומחזור חיים. הם תופסים סביבות ימיות, מים מתוקים, יבשתיים ואפילו אוויריים, ובכך מציגים מגוון רחב של אורח חיים.

שִׁעתוּק

כל בעלי החוליות מתרבים על ידי רבייה מינית, ולכן לא מקובל לצפות באוכלוסיות המשובטות של בעלי החוליות, כלומר אורגניזמים זהים לאביהם.

גיוון בין בעלי חוליות

ההערכה היא כי קבוצה זו מכילה כ 45,000 מינים של בעלי חיים, שרבים מהם מופצים מהארקטי או האנטארקטיקה לאזורים הטרופיים של כדור הארץ.

המקום היחיד בו לא התגלו חוליות הוא בחלקה הפנימי של אנטארקטיקה, בחלקים הקרים ביותר של גרינלנד וב"חבילת הקרח "של הקוטב הצפוני, אך הם נמצאים כמעט בכל המערכות האקולוגיות של הביוספרה.

סיווג (סוגים) של חוליות

בואו נראה מהן המעמדות העיקריות של חוליות-חיים:

- דגים גרמיים (c lase Osteichthyes)

צילום דגי קוי (תמונה מאת Pexels ב- Pixabay.com)

קבוצה זו מכילה את מרבית הדגים שאנו מכירים. לכולם יש לסתות ושלדי עצמות חלקיות או מלאות.

יש להם שלפוחית ​​השחייה, אפילו סנפירים, זימים המכוסים בניתוח גרמי, קשקשים, מערכת "קו לרוחב" (איבר חושי) וכמעט כולם בעלי יתר הפריה חיצונית, אם כי קיימים ovoviviparous ו viviparous.

מחלקה זו מחולקת גם לשניים: כיתת Actinopterygii וכיתת Sarcopterygii. Actinopterygians הם "הדגים עם קרני-סיבוב", והסרקופקטרוגיי הם הדגים עם סנפיר האונה.

- דו חיים ( דו מאגיון אמפיביה)

תצלום של צפרדע, סוג של דו חיים (תמונה מאת Chalupský באתר www.pixabay.com)

אלה חיות בעלות דם קר. הם יכולים לנשום באמצעות ריאות, זימים, שלמים (העור) או רירית הפה. הם מאופיינים בכך שיש להם שלב זחל מימי או בתוך ביצה. עורם לח ויש לו בלוטות ריר רבות, אין להם קשקשים.

הם טפטראפודים, כלומר יש להם ארבעה גפיים. הם יכולים לאכלס גופים של מים מתוקים או להיות בעלי חיים יבשתיים. יש להם מינים נפרדים, הפריה חיצונית, חלקם עם התפתחות פנימית; הם יכולים להיות בעלי-יתר או בעלי-חיים.

למעמד זה שייכים פקודות האפונדה, הכוללת את הכוסיליאנים, את סדר האנורה, היכן שנמצאות הצפרדעים והקרפדות, וסדר הקאודטה המכיל את הסלמנדרות.

- זוחלים (שיעור זוחלים)

תצלום של זיקית, סוג של זוחל (תמונה מאת PublicDomainPictures באתר www.pixabay.com)

הם גם אורגניזמים בעלי דם קר, אך אין להם שלב זחל במהלך התפתחותם. הם משתמשים בריאות כדי לנשום ויש להם שלדי עצמות טובות. עורם יבש, עם קשקשים, אך ללא בלוטות.

לגפיים שלו יש 5 אצבעות ולרוב טפרים. במהלך ההתרבות שלהם מתרחשת הפריה פנימית ויש להם התפתחות ישירה, היכולות להיות בעלות יתר ושחלות יתר.

השיעור מחולק לתתי-קבוצות אנפסידה (צבים וצבי מים), לפידוזאוריה (לטאות עם קשקשים), וארכוסאוריה. זה כולל גם את תת-הסוגים Synapsida, Ichthyopterygia ו- Synaptosauria, אך הם ממינים שנכחדו כעת.

- ציפורים

תצלום של סוג של יונה, ציפור (תמונה מאת ריי מילר www.pixabay.com)

מדובר בבעלי חיים חמים בדם, שאיבריהם ה"קדמיים "מתמחים לטיסה. לגפיים האחוריות יש 4 אצבעות הרגל או פחות וגופן מכוסה בנוצות, למעט הרגליים שיש להן קשקשים.

במקום שיניים יש להם מקורים חרמנים, כולם בעלי יתר הפריה. מוכרות שתי תת-קבוצות: תת-המדור Archaeornithes (של ציפורים שנכחדו) ותת-המשנה Neornithes, המכונה גם "ציפורים אמיתיות".

- יונקים (יונייה בכיתה)

תצלום של פרה ועגלה (תמונה מאת פרנצ'סקו פיטרסי בכתובת www.pixabay.com)

מדובר בחיות בעלות דם חם המאופיינות בנוכחות בלוטות החלב ולסת תחתונה המורכבת מעצם יחידה. יש להם שיער, מוח מפותח ועור המכסה אותם בבלוטות ובשיער.

הנוער ניזון מהחלב המיוצר על ידי בלוטות החלב ונוצר על ידי הפריה פנימית. עם מעט יוצאים מן הכלל, מדובר בקבוצה של בעלי חיים חיים.

הוא מחולק לתתי המשנה פרוטותריה ותריה. הראשון הוא מעמד "פרימיטיבי" של יונקים שמטילים ביצים, אך עם בלוטות החלב (ללא פטמות) ושיער. השנייה מייצגת יונקים עם בלוטות חלב ופטמות, עם שיניים תפקודיות, הרחם והנרתיק, כולם חיים.

- אגנוטוס (שיעור אגנתה)

תצלום של דג מכשפה (מקור: משתמש: (WT-shared) Pbsouthwood ב wts wikivoyage / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0) באמצעות Wikimedia Commons)

אלה הם הדגים חסרי הלסת, הידועים יותר כ"דגי מכשפה "ומנורות. הם נחשבים לקבוצה "פרימיטיבית", מכיוון שאין להם עצמות. הם מאכלסים אך ורק סביבות ימיות, הם בעלי עור רך, בלוטות ורזים, וחסרים קשתות זימים אמיתיות.

- Chondrichthyes (כיתת Chondrichthyes)

תצלום של קבוצת קרני מנטה, דגים סחוסיים (תמונה מאת מרי גאסווי בכתובת www.pixabay.com)

הם נקראים גם דגים סחוסיים. יש להם לסתות, אפילו סנפירים, מינים נפרדים (זכר ונקבה), הם יכולים להיות בעלי יתר, ovoviviparous או viviparous. כרישים ועקיצות שייך לקבוצה זו.

הכיתה מחולקת לשתי תת-קבוצות: תת-האלמוסובראנצ'י ותת-המשנה הולוצ'פאלי. הראשון הם כרישים וקרניים, המאופיינים בנוכחותן של שיניים מרובות, חריצים של 5 עד 7 חרוזים, קשקשים, קלוקה, נשמת נשימה וכו '.

Holocephalos, המכונה גם "כימרות", הם דגים סחוסיים שאין בהם קשקשים, אין צלעות או ספירקלות. שיניהם התמזגו לצלחות "גרמיות" והן חיות במים ימיים ממוזגים.

דוגמאות למינים בעלי חוליות

- כרישים

תצלום של דגם Carcharodon carcharias (מקור: Sharkdiver68 / רשות הרבים, באמצעות Wikimedia Commons)

בתוך קבוצת הדגים נמצאים כרישים, שהם טורפים ימיים חשובים עם יכולות ציד מפתיעות. לגופם של בעלי חיים אלה יש עיצוב אווירודינמי המאפשר להם להפחית את עמידות המים וכך להיות מסוגלים לשחות במהירות גבוהה.

יש להם שיניים עבות ומשולשות משוננות, כך שהם יכולים להראות די מפחידים. דוגמה פופולרית לקבוצה זו הוא הכריש הלבן, ששמו המדעי הוא Carcharodon carcharias, המופץ באופן נרחב באוקיינוסים בעולם, מאוים מאוד או נחשב לפגיע.

- דו חיים

תצלום של דגימה של Phyllobates terribilis (מקור: H. Krisp / CC BY (https://creativecommons.org/licenses/by/3.0) באמצעות Wikimedia Commons)

בקרב דו-חיים יש בעלי חיים קטנים מאוד, אך מסוכנים ביותר, כמה מינים של צפרדעים ארסיות הם דוגמא לכך. בין אלה בולטים כמה נציגים ממשפחת Dendrobatidae, ובמיוחד הסוג פילובטס.

צפרדע הרעל הזהוב, Phyllobates terribilis הוא מין אנדמי של החוף הקולומביאני הפונה לאוקיאנוס השקט ונחשב לבעל החיים הרעיל ביותר בעולם, למרות המראה היפה שלו.

- יונקים

תצלום של פיל אסייתי שמתרחץ (מקור: Basile Morin / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0) באמצעות ויקימדיה Commons)

בניגוד לצפרדע הקטנה שהוזכרה לעיל, בעלי חוליות מכילים גם את החיות הגדולות והקולוסליות בעולם, שביניהן ניתן להזכיר פילים.

Elephas maximus הוא מין של פיל אסייתי במשפחת Elephantidae ונחשב ליונק הגדול בכל אסיה. הוא עבר מבוית וניצול על ידי האדם לצורך בנייה ותחבורה, כמו גם לבידור, אך כיום הוא נמצא בסכנת הכחדה.

מערכת העצבים החוליתית

מערכת עצבים של האדם, חולין. Medium69, Jmarchn / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)

מערכת העצבים המרכזית של כל האקורדיות נמצאת במצב הגבי, במבנה צינורי שיש לו מקור אפידרמיס. מבנים חושיים כוללים איברים מותאמים לריח, ראייה ושמיעה, המאכלסים באזור ראש מוגדר היטב, כלומר הראש.

בגולגולת המהווה את הראש הוא אחד האיברים המתקדמים והמורכבים ביותר של יצורים חיים: המוח. גוף זה מתפקד כמרכז אחסון מידע, כמרכז לקבלת החלטות וכמרכז לעיבוד גירויים.

שלפוחית ​​האף פתוחה לסביבה, ולכן תאי החישה שלה דומים לאלו היוצרים את בלוטות הטעם של הפה. העיניים הן איברים מורכבים ביותר ומתאימות ל"כיס "לרוחב בקצה הקדמי של שפופרת המוח.

מערכת הקווים הרוחביים של הדגים הגרמיים ואיברי החישה הם ייחודיים לחוליות.

מערכת הדם של חוליות

מערכת הדם הסגורה

מרבית בעלי החיים השייכים לקבוצה זו מאופיינים בכך שיש להם מערכת זרימת דם סגורה, בה נשאבים דם על ידי לב מוגדר היטב דרך כלי הדם.

יש להם רקמת דם מיוחדת, עם תאים מסוגים שונים האחראים על הובלת חמצן ופחמן דו חמצני כמו גם חומרים מזינים ותרכובות חשובות אחרות להגנת הגוף מפני גורמים זיהומיים או "זרים".

בקבוצה זו מתפתחת תפקודם החיסוני של תאי הדם, למרות שיש הבדלים רבים בין הקבוצות.

מערכות עיכול והפרשה של חוליות

תוכנית מערכת העיכול האנושית. מאת מריאנה רויז (נוסח ספרדי); משתמש: ביבי סן-פול, Jmarchn (גרסה ספרדית, תרגום על ידי משתמש: AlvaroRG) - עבודה משלו; תורגם מתמונה: תרשים מערכת העיכול en.svg, רשות הרבים, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=2900210

מערכת העיכול של חוליות מורכבת בדרך כלל מפה, ושט המשתרע מהלוע לחלל (הקיבה) ומעי המתחיל מהקיבה ומסתיים בפי הטבעת.

כפי שאנחנו יכולים לראות, למערכת זו יש מבנים מורכבים למדי, אך היא מבצעת את אותן פונקציות כמו כל מערכת עיכול בכל חיה שהיא.

הפה פועל בעיבוד מוקדם של מזון, המועבר דרך הוושט לקיבה, חלל מורחב יותר בו מופרשות כמה חומצות ואנזימי עיכול, אשר מתחילים עם פירוק ועיכול של מזונות אלה.

איברים אחרים כמו הכבד והלבלב מעורבים בתהליך זה, המאופיינים בתפקודי ההפרשה שלהם. מה שנובע מעיכול הקיבה עובר אז למעי, שם מתרחשת ספיגת חומרים מזינים בצורת חלבונים וליפידים, כמו גם מים ומלחים.

כל דבר שלא מתעכל או מעובד מופרש עם הצואה. לחולי חוליות יש ביוב שבהם פסולת מזון מוצק ופסולת נוזלית כמו שתן מתכנסים, ואילו אצל אחרים יש תעלות פינוי שונות.

לגבי מערכת ההפרשה

לחוליות יש מערכת הפרשה המורכבת מנפרונים , מבנים המסוגלים לסנן דם ולהסיר פסולת בתהליכי הפרשה וספיגה חוזרת.

במקרים מסוימים, המעי הגס פועל כאיבר הפרשת עזר, כמו גם זימי הדגים ובלוטות הזיעה של מסגרת היונקים.

מערכת הנשימה של חוליות

מערכת הנשימה האנושית

על תאי גופם של כל חולייתנים לחדש את החמצן שהם מוציאים מהסביבה הסובבת אותם ולהיפטר מהמוצרים המשניים המצטברים במהלך התגובות המטבוליות שהם צריכים לחיות.

לשם כך הם זקוקים הן למערכת הדם, המעבירה אלמנטים שונים דרך הגוף, והן למערכת הנשימה, האחראית על חילופי גזים בין הגוף לסביבה. אנו יכולים לקחת בחשבון ששתי המערכות משתתפות ב"האצה "של תהליך דיפוזיה.

דיפוזיה מוגדרת כתנועה אקראית של מולקולות ממקום בו הם מרוכזים מאוד לאחרים שבהם הם פחות פחות. במקרה של גזים, בדרך כלל נלמד דיפוזיה מבחינת לחץ ולא ריכוז.

באופן כללי, חמצן נמצא בכמות גדולה יותר בסביבה מאשר בגוף של בעל חיים, כך שהוא נוטה להתפזר אליו; בעוד פחמן דו חמצני, אחד מתוצרי הנשימה, מרוכז יותר בגוף מאשר בסביבה, כך שהוא צריך "לצאת" לעבר האחרון.

משאבות ומבנים מתמחים

הנשימה פועלת בצורה כזו שחמצן גזי בסביבה (מדבר על חוליות חוליות יבשתיות) או מומס במים (עבור חוליות חוליות מימיות) מועבר לגוף, במיוחד לריאות (ישנם מכשירים שונים המשתתפים בבעלי חיים שונים ).

בחוליית חוליות יבשתית, ה"משאבה "שאחראית על הובלה זו היא כלוב הצלעות, כשם שהמשאבה המניעה דם היא הלב. שתי המשאבות אחראיות על שמירת שיפועי לחץ הגז הדרושים להחלפה עם הסביבה.

לחולי חוליות רבים יש ריאות וכאלה שאינם בעלי זימים. אך ישנם בעלי חיים אחרים המשתמשים בעור כמערכת חילופי גז.

במבנים אלה מקלים על הפצת חמצן לדם ופחמן דו חמצני לסביבה, בין אם מדובר בבעלי חיים מימיים או יבשתיים.

הפניות

1. היקמן, CP, Roberts, LS, Hickman, FM, & Hickman, CP (1984). עקרונות משולבים של זואולוגיה (מס. Sirsi) i9780801621734).
2. ג'ולי, מ '(2019). אנציקלופדיה בריטניקה. הוחזר ב- 18 באפריל 2020 מ- www.britannica.com/animal/vertebrate
3. קרדונג, KV (2006). חוליות: אנטומיה השוואתית, תפקוד, אבולוציה (מספר QL805 K35 2006). ניו יורק: מקגרו היל.
4. או'האר, ט '(2005). דו-חיים: דו-חיים. הוצאת קרסון-דלוסה.
5. Prasad, SN, & Kashyap, V. (1989). ספר לימוד לזואולוגיה של חוליות. ניו אייג 'בינלאומי.