A homoioterm (melegvérű) állatok kialakulása - madarak és emlősök megjelenése
A zoológiai tankönyvekben a hüllők után először a madarakat, majd az emlősöket szokás figyelembe venni. Ezt a sorrendet az emlősök általános jelentősége a bioszféra életében és az a tény határozza meg, hogy a Homo sapiens hozzájuk tartozik - Homo sapiens, melynek fejlődésével az emberi társadalom kialakulása és az anyagmozgás új formájának – társadalmi – megjelenése. Ez azt a benyomást kelti, mintha a madarak megelőzték az emlősöket. Valójában mindkét osztály a hüllők, először az emlősök, majd a madarak egymástól széles körben elkülönülő csoportjaitól függetlenül keletkezett.
A kétéltűektől elkülönült hüllők a karbon időszakban (karbon). Ezeket a primitív hüllőket, amelyek még mindig megőrizték a kétéltűekre utaló jeleket, a cotylosaurusok csoportjába egyesülnek. A cotylosaurusok már a karbon végén és a perm korszakban különféle hüllők csoportokat hoznak létre. Az egyikük az állatfogú hüllők - Theromorpha, vagy szinapszida, - emlősök előfutárai - megjelentek a felső-karbonban és megszaporodtak a permben - a triászban az első állatok elváltak tőlük. A permben a diapszid hüllők elváltak a cotilosaurusoktól, ami a triászban az arkosauruszok egy ágát eredményezte - Archosauria. Primitív archosaurusok - pszeudosuchiák - Pseudosuchia, vagy Thecodontia, - már a triász korban krokodilokat, különféle dinoszauruszokat és repülő gyíkokat szültek. A madarak elváltak néhány kis pszeudosuchiától.
A versengés és a számos és ökológiailag igen változatos hüllő közvetlen üldözése arra kényszerítette a primitív madarakat és emlősöket, hogy benépesítsék a legkedvezőtlenebb, fejletlen vagy kis hüllős területeket. Ezek a körülmények új eszközök kifejlesztését követelték meg élelemszerzésre, az ellenség elől való menekülésre, valamint a káros fizikai és kémiai hatások észlelésére. Nyilvánvalóan ilyen körülmények között a legjobb alkalmazkodás a mozgásszervi, emésztési és egyéb szervek átrendeződése mellett a központi idegrendszer és az érzékszervek szövődményein alapuló rugalmasabb viselkedés elsajátítása volt. A viselkedés aktiválása az idegrendszeri átalakulásokon túl minden élettani funkció megerősödését követelte, amit morfológiai átrendeződések biztosítottak.
Ezért mindkét osztályban hasonló, de egymástól függetlenül kifejlődött adaptációk keletkeztek, amelyek a madarak és emlősök élettevékenységét a többi gerinceshez képest magasabb szintre emelték. Ez az, ami szinte egyenlő esélyeket teremtett mindkét, jelenleg a szárazföldi és részben a vízi állatállományt meghatározó osztály számára. Ezért a Föld történetének modern (kainozoikum) korszakát gyakran az emlősök és madarak korszakának nevezik. Ez a helyzet a modern faunában komplex adaptációkat kínál számukra, amelyekben megkülönböztethető:
a) olyan mechanizmusok, amelyek stabil testhőmérsékletet tartanak fenn a külső környezet változó hőmérsékletén (homeothermia vagy melegvérűség)-
b) az idegrendszer, az érzékszervek javulása és a viselkedés szövődménye-
c) az egyedek közötti kapcsolatok bővítése és ennek alapján a fajokon belüli szerveződés összetett formáinak kialakulása, ami növeli a fajok versenyképességét a létért való küzdelemben.
A madarak és emlősök homoiotermiája (vagy melegvérűsége) hasonló morfofiziológiai alapokon nyugszik - az anyagcsere szintjének növekedése az emésztés, a légzés, a vérkeringés, a kiválasztás fokozásával, a hőszigetelő burkolatok jelenlétével -, és a képződés szabályozásával érhető el. hő (a test hőtermelése), eloszlása a testben, és visszatér a külső szerdára.
A hőenergia felszabadulása (hőtermelés) minden oxidatív folyamat során megtörténik, a hőtermelés a táplálék emésztése (a táplálék ún. specifikus dinamikus hatása) és az izommunka során fokozódik. Ezek a hőtermelési mechanizmusok minden állatban működnek, beleértve a gerincteleneket is. A gyorsan úszó halaknál, például a tonhalnál, a testhőmérséklet 35-37 °C-ra emelkedhet, és mozgás közben is ezen a szinten marad. Az aktív hüllők hőmérséklete is magas és viszonylag állandó. Ezen állatok általános hőmérlegében azonban megmarad a külső hőmérséklet uralkodó értéke. Ezért a gerinctelenek és gerincesek, a madarak és emlősök kivételével, exoterm kategóriába sorolhatók (t. e. a hő jelentős részét a külső környezetből kapja). Nem rendelkeznek hatékony mechanizmusokkal a stabil hőszabályozáshoz.
A madarak és emlősök endotermek: bizonyos szintű testhőmérsékletet elsősorban belső élettani és biokémiai folyamatok biztosítanak. Mindkét osztály képviselői fejlett kémiai hőszabályozással rendelkeznek: reflexszerűen, a diencephalon hőközpontjának hatására megváltozik a redox folyamatok intenzitása és ezáltal a termelt hő mennyisége. Az oxidációs energia nagy része az adenozin-trifoszforsavban halmozódik fel, amely biztosítja az izmok munkáját, lebomlása során hő szabadul fel. Erős hűtés esetén azonban az ilyen foszforiláló típusú oxidáció nem biztosítja a megfelelő mennyiségű hő felszabadulását. Ezután bekapcsolódik a szabad vagy közvetlen típusú szöveti légzés (adenozin-foszforsavak részvétele nélkül), amelyben a felszabaduló energia nagy része hő formájában szabadul fel. Az energiatartalékok (zsírok, szénhidrátok) kimerülésével és pótlásuk lehetetlenné válásával a hőtermelés visszaesik, és a melegvérű szervezet elpusztul - miközben a halál nem a hipotermia következtében következik be, ahogy azt általában gondolják, hanem a kimerültségből.
A testtömeg csökkenésével a relatív felülete megnő, növelve a hőveszteséget. Ezért hasonló körülmények között a kis madaraknak és emlősöknek viszonylag több energiát kell költeniük a testhőmérséklet fenntartására, mint a nagy fajoknak. Ez "felszíni szabály" általánosan alkalmazható minden homoioterm állatra. Ezért a kisebb fajok viszonylag több táplálékot és oxigént fogyasztanak, mint a nagyobbak.Figyelembe kell azonban venni, hogy a testhőmérséklet egy bizonyos szinten tartásához szükséges hőtermelés intenzitását a méret mellett e faj számos egyéb morfoökológiai jellemzője is befolyásolja: testforma, hőszigetelő burkolatok állapota, mobilitás, az élelmiszerek specializációja és a takarmány elérhetősége, kalóriatartalma, napi és szezonális tevékenységritmus, a preferált élőhelyek természete és mikroklímája stb. P.
A fizikai hőszabályozás fontos szerepet játszik a hőveszteség szabályozásában. A szőr (toll) borítás helyzetének megváltoztatásával az állat növeli vagy csökkenti a légréteg vastagságát és ennek megfelelően a hőveszteséget. A huzatok téli hőszigetelő tulajdonságainak növelését az őszi vedlés biztosítja, melynek során hosszabb és vastagabb szőr (toll) huzat kerül fel. A sarki rókáknál olyan mértékben növeli a hőszigetelést, hogy még télen sem növeli az oxigénfogyasztást (ábra). 31), t. e. elégedjen meg azonos mennyiségű étellel. A perifériás erek lumenében és a véráramlás sebességében bekövetkező változások a hőátadást is megváltoztatják. A hőveszteség csökken a bőr kötőszöveti rétegében a zsírlerakódások növekedésével (különösen a vízi állatokra jellemző). A fokozott légzés és a párolgás fokozódása a légutak felszínéről hozzájárul a felesleges hő felszabadulásához és megakadályozza a túlmelegedést, emlősöknél a verejtékmirigyek is szolgálnak. A hőszabályozásban jelentős szerepe van a viselkedésnek: különféle menedékhelyek használata, hó alatti éjszakázás és még sok más. A szezonális és számos madárra és emlősre jellemző vándorlás lehetővé teszi számukra, hogy az időjárási viszonyoknak és a táplálékellátásnak kedvező területeken maradjanak egész évben.A madarak és emlősök hőszabályozása az egyedfejlődés (ontogén) során alakul ki. Egyes fajoknál a hatékony kémiai hőszabályozás már a születést (kikelés) követő első napokban kialakul, másoknál jóval később, és a fiatalok egy ideig poikilotermikusnak bizonyulnak. A fészkek, odúk és egyéb menedékek építése, valamint a szülők általi fűtés a növekedés és fejlődés szempontjából kedvező mikroklímát teremt.
A melegvérűséget az anyagcsere magas szintje biztosítja: alacsony hőmérsékleten a madarak és emlősök anyagcseréje tízszer magasabb, mint a poikiloterm gerinceseknél. Fenntarthatóság "belső klíma" - szükséges feltétele az összes testrendszer zavartalan működésének, beleértve a központi idegrendszert és az érzékszerveket is. Ez viszont gazdagította a külső környezet észlelését, és a viselkedés megváltoztatásával finomabb és rugalmasabb alkalmazkodást biztosított ahhoz. A viselkedés erősödése, bonyolítása és az egyedek közötti kapcsolatok változatossá válása javította a populáció szerkezetét, gyorsabb táplálékkeresést, a ragadozók elkerülését, a fészkek, odúk, ösvények, gátak építése pedig lehetővé tette a környezet aktív szükségleteihez igazítását. .
A melegvérűség (homeotermia), az összetett magasabb idegi aktivitás, az utódgondozás különféle formái, a felhasznált táplálékok sokfélesége és egyéb jellemzők lehetővé tették, hogy a madarak és emlősök benépesítsék szinte az egész földkerekséget, beleértve a víztelen sivatagokat és a legsúlyosabb hegyvidéki területeket is. stabil települések ott, és nem csak az összes szárazföldi biocenózisban, hanem a tengerek egy részén is domináns pozíciót foglalnak el. Ez meghatározta mindkét osztály jelentőségét a bioszféra életében és az anyagok globális keringésében.
Még egyszer hangsúlyozni kell, hogy a madarak és az emlősök evolúciója párhuzamosan, eltérő morfofiziológiai alapon ment végbe. Az evolúciós átalakulások általános iránya és az elért biológiai eredmények jellege azonban nagyrészt hasonló volt.
Irodalom: Naumov N. P., Kartasev N. H. Gerinces állattan. - H. 2. - Hüllők, madarak, emlősök: Tankönyv biológus számára. szakember. magas prémes csizma. - M.: Magasabb. iskola, 1979. - 272 s, illusztráció.
Vissza a listához
Megjegyzés: az e-mail címben a szimbólum "@" elöljárószóval helyettesítve "a" a spam elleni védelem érdekében.
