Biologia dla kierunku II

charakterystyka płazów

jako czworonogi, większość płazów charakteryzuje się czterema dobrze rozwiniętymi kończynami. U niektórych gatunków salamandrów kończyny tylne są zredukowane lub nieobecne, ale wszystkie caeciliany są (wtórnie) bezwładne. Ważną cechą zachowanych płazów jest wilgotna, przepuszczalna skóra, która jest osiągana przez gruczoły śluzowe. Większość wody jest pobierana przez skórę, a nie przez picie. Skóra jest również jedną z trzech powierzchni oddechowych używanych przez Płazy. Pozostałe dwa to płuca i jama ustna. Powietrze jest najpierw pobierane do jamy ustnej przez nozdrza, a następnie pchane przez dodatnie ciśnienie do płuc poprzez podniesienie gardła i zamknięcie nozdrzy.

wszystkie dorosłe płazy są mięsożerne, a niektóre Płazy lądowe mają lepki język używany do chwytania zdobyczy. Płazy mają również wiele małych zębów na krawędzi szczęki. U salamandrów i caecilianów zęby występują w obu szczękach, czasami w wielu rzędach. U żab i ropuch zęby widoczne są tylko w górnej szczęce. Dodatkowe zęby, zwane zęby vomerine, można znaleźć w dachu jamy ustnej. Zęby płazów są pedicellate, co oznacza, że korzeń i korona są zwapnione, oddzielone strefą niezalconej tkanki.

płazy mają obrazotwórcze oczy i widzenie barwne. Uszy są najlepiej rozwinięte u żab i ropuch, które wokalizują do komunikacji. Żaby wykorzystują oddzielne obszary ucha wewnętrznego do wykrywania wyższych i niższych dźwięków: papilla amphibiorum, która jest wrażliwa na częstotliwości poniżej 10 000 herców i unikalna dla płazów, i papilla basilaris, która jest wrażliwa na wyższe częstotliwości, w tym połączenia godowe, przesyłane z błony bębenkowej przez kość stapes. Płazy mają również dodatkową kość w uchu, operculum, która przenosi drgania o niskiej częstotliwości z kończyn przednich i ramion do ucha wewnętrznego i może być używana do wykrywania sygnałów sejsmicznych.

Ewolucja płazów

zapis kopalny dostarcza dowodów na istnienie pierwszych czworonogów: obecnie wymarły gatunek płaza datowany na prawie 400 milionów lat temu. Ewolucja czworonogów z ryb słodkowodnych o płetwach płowych (podobnych do coelacanths i lungfish) stanowiła istotną zmianę w planie ciała od organizmów, które oddychały i pływały w wodzie, do organizmów, które oddychały powietrzem i przenosiły się na ląd; zmiany te miały miejsce na przestrzeni 50 milionów lat w okresie dewonu.

Rysunek 1. Niedawne odkrycie skamieniałości tiktaalik roseae sugeruje dowody na istnienie zwierzęcia pośredniego do płetwonogich ryb i czworonogów. (źródło: Zina Deretsky, National Science Foundation)

wodne tetrapody z okresu dewonu to Ichtiostega i Acanthostega. Oba były wodne i mogły mieć zarówno skrzela, jak i płuca. Miały również cztery kończyny, o budowie szkieletowej kończyn spotykanej u dzisiejszych czworonogów, w tym płazów. Jednak kończyny nie mogły być wciągnięte pod ciało i nie utrzymywały swoich ciał dobrze z wody. Prawdopodobnie żyły w płytkich środowiskach słodkowodnych i mogły odbyć krótkie wycieczki lądowe, podobnie jak „chodzące” sumy na Florydzie. W Ichtiostedze kończyny przednie były bardziej rozwinięte niż tylne, więc mógł się przeciągnąć, gdy odważył się na ląd. Co poprzedziło Acanthostega i Ichthyostega?

w 2006 roku naukowcy opublikowali wiadomość o odkryciu skamieniałości „ryby podobnej do tetrapoda” Tiktaalik roseae, która wydaje się być morfologicznie „formą pośrednią” między rybami sarcopterygian o płetwach przypominających stopy a wczesnymi tetrapodami o prawdziwych kończynach (ryc. 1). Tiktaalik żył prawdopodobnie w płytkim środowisku wodnym około 375 milionów lat temu. Tiktaalik miał również skrzela i płuca, ale utrata niektórych elementów skrzelowych dała mu szyję, która umożliwiała poruszanie się na boki w celu żerowania. Oczy były na czubku głowy. Miał płetwy, ale przywiązanie kości płetw do ramienia sugerowało, że mogą być obciążone. Tiktaalik poprzedził Acanthostegę i Ichthyostegę, z ich czterema kończynami, o około 10 milionów lat i jest uważany za prawdziwy Klad pośredni między rybami a płazami.

wczesne czworonogi, które przeniosły się na ląd, miały dostęp do nowych źródeł składników odżywczych i stosunkowo niewielu drapieżników. Doprowadziło to do rozpowszechnienia się czworonogów we wczesnym okresie karbonu, zwanym czasem „wiekiem płazów”.”

Era paleozoiczna i ewolucja kręgowców

kiedy kręgowce powstały w erze paleozoicznej (542 do 251 mln lat temu), klimat i geografia Ziemi były znacznie różne. Rozmieszczenie lądowisk na Ziemi również bardzo różniło się od dzisiejszego. W pobliżu równika znajdowały się dwa duże superkontynenty, Laurentia i Gondwana, które obejmowały większość dzisiejszych kontynentów, ale w radykalnie innej konfiguracji (Rysunek 2). W tym czasie poziom morza był bardzo wysoki, prawdopodobnie na poziomie, który nie został osiągnięty od tego czasu. Wraz z postępem paleozoiku, zlodowacenia stworzyły chłodny klimat globalny, ale warunki ociepliły się pod koniec pierwszej połowy paleozoiku. W drugiej połowie paleozoiku, lądy zaczęły się przemieszczać razem, z początkowym utworzeniem dużego północnego bloku zwanego Laurazją, który zawierał części dzisiejszej Ameryki Północnej, wraz z Grenlandią, części Europy i Syberii. Ostatecznie powstał pojedynczy superkontynent, zwany Pangaea, rozpoczynający się w drugiej trzeciej części paleozoiku. Zlodowacenia zaczęły wówczas wpływać na klimat Pangei i rozmieszczenie życia kręgowców.

Rysunek 2. Kontynenty paleozoiczne. W epoce paleozoicznej, około 550 milionów lat temu, powstał kontynent Gondwana. Zarówno Gondwana, jak i kontynent Laurentia znajdowały się w pobliżu równika.

we wczesnym paleozoiku ilość dwutlenku węgla w atmosferze była znacznie większa niż obecnie. To mogło zacząć się zmieniać później, ponieważ rośliny lądowe stały się bardziej powszechne. Gdy korzenie roślin lądowych zaczęły przenikać do skał i gleba zaczęła się formować, dwutlenek węgla został wyciągnięty z atmosfery i uwięziony w skale. Zmniejszyło to poziom dwutlenku węgla i zwiększyło poziom tlenu w atmosferze, tak że pod koniec paleozoiku warunki atmosferyczne były podobne do dzisiejszych.

gdy rośliny stały się bardziej powszechne w drugiej połowie paleozoiku, mikroklimaty zaczęły się pojawiać, a ekosystemy zaczęły się zmieniać. W miarę jak rośliny i ekosystemy rosły i stawały się coraz bardziej złożone, kręgowce przenosiły się z wody na ląd. Obecność roślinności brzegowej mogła przyczynić się do przemieszczania się kręgowców na ląd. Jedna z hipotez sugeruje, że płetwy kręgowców wodnych były używane do manewrowania przez tę roślinność, zapewniając prekursor ruchu płetw na lądzie i rozwoju kończyn. Późny Paleozoik był czasem zróżnicowania kręgowców, ponieważ owodnie pojawiły się i stały się dwiema różnymi liniami, które dały początek ssakom, a z drugiej strony gadom i ptakom. Wiele morskich kręgowców wyginęło pod koniec okresu Dewońskiego, który zakończył się około 360 milionów lat temu, a zarówno morskie, jak i lądowe kręgowce zostały zdziesiątkowane przez masowe wymieranie we wczesnym okresie Permu, około 250 milionów lat temu.

Przyczyń Się!

popraw tę stronęucz się więcej