Phân biệt được đời sống của lưỡng cư với bò sát. vì sao trời lạnh ta lại không tìm thấy thằn lằn?

Loài bò sát đã nhận được một thỏa thuận thô sơ trong thời đại hiện đại - chúng không gần như đông dân cư và đa dạng như 100 hay 200 triệu năm trước, và nhiều người bị lột ra bởi răng sắc nhọn, lưỡi chẻ và / hoặc da có vảy.

01 trên 10

Loài bò sát đã tiến hóa từ động vật lưỡng cư

Phân biệt được đời sống của lưỡng cư với bò sát. vì sao trời lạnh ta lại không tìm thấy thằn lằn?
Hylonomus, loài bò sát thực sự đầu tiên. Wikimedia Commons

Vâng, đó là một sự đơn giản hóa, nhưng thật công bằng khi nói rằng cá tiến hóa thành tetrapod, tetrapods tiến hóa thành động vật lưỡng cư, và động vật lưỡng cư phát triển thành loài bò sát - tất cả những sự kiện này diễn ra từ 400 đến 300 triệu năm trước. Và đó không phải là kết thúc của câu chuyện: khoảng 200 triệu năm trước, loài bò sát chúng ta biết là therapsids phát triển thành động vật có vú (đồng thời loài bò sát chúng ta biết là loài côn trùng phát triển thành khủng long) và 50 triệu năm sau đó, loài bò sát chúng ta biết khi loài khủng long tiến hóa thành chim. Điều này "ở giữa" của loài bò sát có thể giúp giải thích sự khan hiếm tương đối của họ ngày hôm nay, như con cháu tiến hóa của họ ra ngoài cạnh tranh chúng trong hốc sinh thái khác nhau.

02 trên 10

Có bốn nhóm bò sát chính

Phân biệt được đời sống của lưỡng cư với bò sát. vì sao trời lạnh ta lại không tìm thấy thằn lằn?
những hình ảnh đẹp

Bạn có thể đếm giống bò sát sống ngày hôm nay trên một mặt: rùa, được đặc trưng bởi các chất chuyển hóa chậm và vỏ bảo vệ của chúng; squamates, bao gồm cả rắn và thằn lằn, mà lột da của họ và có hàm mở rộng; cá sấu, là họ hàng sống gần nhất của cả chim hiện đại và khủng long tuyệt chủng ; và những sinh vật lạ được gọi là tuataras, mà ngày nay bị giới hạn ở một vài hòn đảo xa xôi của New Zealand. (Chỉ để cho thấy loài bò sát đã giảm bao nhiêu, loài thằn lằn bay, từng cai trị bầu trời, và loài bò sát biển, từng cai trị các đại dương, đã tuyệt chủng cùng với những con khủng long cách đây 65 triệu năm.)

03 trên 10

Loài bò sát là động vật máu lạnh

Phân biệt được đời sống của lưỡng cư với bò sát. vì sao trời lạnh ta lại không tìm thấy thằn lằn?
những hình ảnh đẹp

Một trong những đặc điểm chính phân biệt các loài bò sát với động vật có vú và chim là chúng là vật liệu nhiệt, hoặc "máu lạnh", dựa vào điều kiện thời tiết bên ngoài để cung cấp năng lượng sinh lý cho chúng. Rắn và cá sấu theo nghĩa đen "đốt cháy" bằng cách phơi nắng vào ban ngày, và đặc biệt chậm chạp vào ban đêm, khi không có nguồn năng lượng sẵn có. Lợi thế của các chuyển hóa ectothermic là loài bò sát cần ăn ít hơn nhiều so với các loài chim và động vật có vú tương đương; bất lợi là họ không thể duy trì một mức độ hoạt động nhất quán cao, đặc biệt là khi trời tối.

04 trên 10

Tất cả các loài bò sát có da có vảy

Phân biệt được đời sống của lưỡng cư với bò sát. vì sao trời lạnh ta lại không tìm thấy thằn lằn?
những hình ảnh đẹp

Chất lượng da bò kỳ lạ, thô lỗ làm cho một số người khó chịu, nhưng thực tế là những vảy này đại diện cho bước nhảy tiến hóa lớn: lần đầu tiên, nhờ lớp bảo vệ này, động vật có xương sống có thể di chuyển ra khỏi nước mà không có rủi ro sấy khô. Khi chúng lớn lên, một số loài bò sát, như rắn, đổ tất cả chúng vào một mảnh, trong khi những con khác thì làm một vài mảnh tại một thời điểm. Khó khăn như vậy, da bò sát khá mỏng, đó là lý do tại sao da rắn (ví dụ) được trang trí nghiêm ngặt khi được sử dụng cho giày cao bồi, và ít hữu ích hơn nhiều so với da bò đa mục đích!

05 trên 10

Có rất ít loài bò sát ăn thực vật

Phân biệt được đời sống của lưỡng cư với bò sát. vì sao trời lạnh ta lại không tìm thấy thằn lằn?
những hình ảnh đẹp

Trong kỷ nguyên Mesozoi, một số loài bò sát lớn nhất trên trái đất là những người ăn thực vật tận tâm - chứng kiến ​​sự thích thú nhiều tấn của Triceratops và Diplodocus . Ngày nay, đủ kỳ quặc, loài bò sát ăn cỏ duy nhất là rùa và cự đà (cả hai đều chỉ có liên quan đến tổ tiên khủng long), trong khi cá sấu, rắn, thằn lằn và tuataras sống trên động vật có xương sống và động vật không xương sống. Một số loài bò sát biển (như cá sấu nước mặn) cũng đã biết nuốt đá, làm nặng cơ thể của chúng và hoạt động như chấn lưu, vì vậy chúng có thể làm con mồi bất ngờ bằng cách nhảy ra khỏi nước.

06 trên 10

Hầu hết các loài bò sát có trái tim ba buồng

Phân biệt được đời sống của lưỡng cư với bò sát. vì sao trời lạnh ta lại không tìm thấy thằn lằn?
những hình ảnh đẹp

Trái tim của rắn, thằn lằn, rùa và rùa có ba buồng - đó là một tiến bộ trên trái tim hai buồng của cá và động vật lưỡng cư, nhưng một bất lợi đáng kể so với trái tim bốn buồng của chim và động vật có vú. Vấn đề là trái tim ba buồng cho phép trộn lẫn oxy và deoxygenated máu, một cách tương đối không hiệu quả để cung cấp oxy cho các mô cơ thể. (Crocodilians, gia đình bò sát có quan hệ gần gũi nhất với chim, có trái tim bốn buồng, có lẽ cho chúng một cạnh trao đổi chất rất cần thiết khi chụp tại con mồi.)

07 trên 10

Loài bò sát không phải là động vật thông minh nhất trên trái đất

Phân biệt được đời sống của lưỡng cư với bò sát. vì sao trời lạnh ta lại không tìm thấy thằn lằn?
những hình ảnh đẹp

Với một số trường hợp ngoại lệ, loài bò sát là thông minh như bạn mong đợi: nhiều hơn nhận thức tiên tiến hơn so với cá và động vật lưỡng cư, về ngang hàng trí tuệ với chim, nhưng giảm xuống trên các biểu đồ so với động vật có vú trung bình. Như một quy luật chung, "thương hiệu hóa trị" của loài bò sát - có nghĩa là, kích thước bộ não của chúng so với phần còn lại của cơ thể - khoảng một phần mười những gì bạn tìm thấy ở chuột, mèo và hedgehog. Ngoại lệ ở đây, một lần nữa, là cá sấu, có kỹ năng xã hội thô sơ và ít nhất là đủ thông minh để tồn tại K / T tuyệt chủng khiến người anh em họ khủng long của họ tuyệt chủng.

08 trên 10

Loài bò sát là người đầu tiên của thế giới Amniotes

Phân biệt được đời sống của lưỡng cư với bò sát. vì sao trời lạnh ta lại không tìm thấy thằn lằn?
Một ly trứng rùa. những hình ảnh đẹp

Sự xuất hiện của amniotes - động vật có xương sống đẻ trứng của chúng trên đất hoặc ấp trứng thai nhi trong cơ thể của phụ nữ - là một sự chuyển tiếp quan trọng trong sự tiến hóa của sự sống trên trái đất. Loài lưỡng cư trước các loài bò sát phải đẻ trứng trong nước, và do đó không thể mạo hiểm đến tận lục địa để xâm chiếm lục địa của trái đất. Về mặt này, một lần nữa, điều tự nhiên là đối xử với loài bò sát như một giai đoạn trung gian giữa cá và động vật lưỡng cư (đã từng được các nhà tự nhiên học gọi là "động vật có xương sống thấp hơn") và chim và động vật có vú ("động vật có xương sống cao hơn") hệ thống sinh sản).

09 trên 10

Ở một số loài bò sát, giới tính được xác định bởi nhiệt độ

Phân biệt được đời sống của lưỡng cư với bò sát. vì sao trời lạnh ta lại không tìm thấy thằn lằn?
Wikimedia Commons

Theo như chúng ta biết, loài bò sát là loài động vật có xương sống duy nhất để xác định "xác định giới tính nhiệt độ phụ thuộc": nhiệt độ môi trường bên ngoài trứng, trong quá trình phát triển của phôi, có thể xác định giới tính của gà con. Lợi thế thích ứng của TDSD đối với rùa và cá sấu trải nghiệm nó là gì? Không ai biết chắc; một số loài có thể có lợi bằng cách có nhiều giới tính hơn một giới tính ở các giai đoạn nhất định trong vòng đời của chúng, hoặc TDSD có thể đơn giản là một sự tiếp tục tiến hóa (tương đối vô hại) khi bò sát vươn lên thống trị toàn cầu 300 triệu năm trước.

10 trên 10

Loài bò sát có thể được phân loại bởi các lỗ hổng trong hộp sọ của chúng

Phân biệt được đời sống của lưỡng cư với bò sát. vì sao trời lạnh ta lại không tìm thấy thằn lằn?
Hộp sọ của một loài bò sát anapsid. Wikimedia Commons

Nó không thường được gọi khi đối phó với các loài sống, nhưng sự tiến hóa của loài bò sát có thể được hiểu bởi số lần mở, hoặc "fenestrae" trong sọ của chúng. Rùa và rùa là loài bò sát anapsid, không có khe hở trong hộp sọ của chúng; các pelycosaurs và therapsids của Kỷ nguyên Paleozoi sau đó là các khớp thần kinh, với một lỗ mở; và tất cả các loài bò sát khác, bao gồm khủng long, loài thằn lằn và loài bò sát biển, là những con kiến, có hai lỗ. (Trong số những thứ khác, số lượng fenestrae cung cấp một đầu mối quan trọng về sự tiến hóa của động vật có vú, trong đó chia sẻ các đặc điểm quan trọng của hộp sọ của họ với các liệu pháp cổ đại.)

Động vật biến nhiệt là các động vật có thân nhiệt thay đổi đáng kể. Nó là ngược lại với động vật hằng nhiệt hay các động vật có khả năng duy trì cân bằng nội môi về nhiệt. Thông thường thì sự thay đổi là kết quả của nhiệt độ môi trường xung quanh. Nhiều động vật ngoại nhiệt sinh sống trên cạn là động vật biến nhiệt[1]. Thuật ngữ này được sử dụng như là sự miêu tả chính xác hơn của cụm từ "động vật máu lạnh", là thuật ngữ cũng có thể sử dụng để chỉ các động vật về bản chất là động vật ngoại nhiệt (chủ yếu thu được nhiệt từ môi trường của chúng). Các động vật biến nhiệt bao gồm các loại động vật có xương sống như cá, động vật lưỡng cư, động vật bò sát, cũng như số động các động vật không xương sống.

Phân biệt được đời sống của lưỡng cư với bò sát. vì sao trời lạnh ta lại không tìm thấy thằn lằn?

Sản lượng năng lượng duy trì liên tục (Joule) của một động vật biến nhiệt (thằn lằn) và một động vật hằng nhiệt (chuột) như một hàm số của thân nhiệt. Động vật hằng nhiệt có sản lượng cao hơn, nhưng chỉ có thể hoạt động trong một khoảng thân nhiệt hẹp.

Phục vụ cho một phản ứng hóa học quan trọng, các động vật biến nhiệt có thể có từ 4 tới 10 hệ thống enzym vận hành ở các nhiệt độ khác nhau[cần dẫn nguồn]. Một nghiên cứu cho thấy các động vật biến nhiệt như bò sát và động vật lưỡng cư có đường hồi quy so sánh giữa kích thước bộ gen lớn hơn và chỉ số tim nhỏ hơn so với các động vật hằng nhiệt như chim và thú[3].

Do trao đổi chất của chúng là biến thiên và nói chung thấp hơn so với các động vật hằng nhiệt, các hoạt động cần nhiều năng lượng duy trì liên tục như sự bay cần sức mạnh ở các động vật lớn hay việc duy trì một bộ não lớn nói chung là nằm ngoài khả năng của các động vật biến nhiệt[4]. Điều này tạo ra xu hướng thiên về chiến lược săn mồi kiểu rình rập-chờ đợi hơn là về phía rượt đuổi con mồi đối với các động vật to lớn hơn với chi phí cho sự di chuyển cao hơn. Do chúng không sử dụng các hoạt động trao đổi chất của mình để sưởi ấm hay làm mát chính chúng, nên tổng nhu cầu về năng lượng theo dòng thời gian là thấp hơn. Với cùng một trọng lượng cơ thể thì động vật biến nhiệt chỉ cần từ 1/10 tới 1/2 nhu cầu năng lượng của các động vật hằng nhiệt[5].

Thích nghiSửa đổi

  • Một số thích nghi là tập tính. Thằn lằn và rắn nằm phơi nắng vào sáng sớm hay chiều tối, nhưng tìm nơi trú ẩn vào khoảng thời gian gần giữa trưa.
  • Các tổ mối thường có hướng bắc-nam sao cho chúng hấp thụ càng nhiều nhiệt càng tốt vào lúc bình minh và hoàng hôn và lượng nhiệt tối thiểu vào khoảng thời gian gần giữa trưa.
  • Các loài cá ngừ có khả năng giữ ấm toàn bộ cơ thể chúng thông qua cơ chế trao đổi nhiệt gọi là lưới vi mạch (rete mirabile), giúp giữ nhiệt bên trong cơ thể và giảm thiểu mất nhiệt qua mang. Chúng cũng có các cơ bơi gần về phía trung tâm cơ thể thay vì gần bề mặt cơ thể, và điều này cũng giảm thiểu mất nhiệt.
  • Động vật cự nhiệt nghĩa là áp dụng chiến thuật có tỷ lệ diện tích bề mặt so với thể tích nhỏ hơn để giảm thiểu mất nhiệt, và điều này được ghi nhận ở một số nhóm động vật như cá mập trắng lớn hay các loài rùa biển.

Hốc sinh tháiSửa đổi

Các động vật biến nhiệt tương đối dễ dàng hơn trong việc tích lũy đủ năng lượng để sinh sản. Các động vật biến nhiệt trong cùng một hốc sinh thái thường có khoảng thời gian giữa các thế hệ là ngắn hơn so với của động vật hằng nhiệt: Từ vài tuần tới vài năm so với nhiều năm[cần dẫn nguồn]. Điều này cũng có thể áp dụng cho cả các động vật với vai trò sinh thái tương tự, như mèo và rắn.

Khác biệt này về nhu cầu năng lượng cũng có nghĩa là cùng một hốc sinh thái đã cho có thể hỗ trợ một mật độ dày hơn của các động vật biến nhiệt so với động vật hằng nhiệt[6]. Điều này được phản ánh như trong tỷ lệ con săn mồi-con mồi thường là cao hơn ở các hệ động vật biến nhiệt khi so với các hệ động vật hằng nhiệt. Tuy nhiên, trong cùng một hốc sinh thái đã cho thì các động vật hằng nhiệt thường dồn ép các đối thủ cạnh tranh là động vật biến nhiệt tới mức tuyệt chủng do động vật hằng nhiệt có thể thu nhặt thức ăn trong một phần lớn hơn của ngày, với một số động vật săn mồi thuộc nhóm hằng nhiệt như linh cẩu thường săn mồi cả ban đêm.

Các động vật biến nhiệt thành công trong một số hốc sinh thái, như các hòn đảo cô lập hay các sa mạc nóng bức, hay trong các vùng sinh thái khác biệt (như các vùng sinh thái nhỏ trong lưu vực Amazon). Các quần xã sinh vật này thường không có đủ lượng thức ăn cần thiết để hỗ trợ một quần thể sinh sản có thể tồn tại lâu dài được của các động vật hằng nhiệt. Trong các hốc sinh thái này, các động vật biến nhiệt như thằn lằn, cua và ếch nhái thay thế chỗ của các động vật hằng nhiệt như chim và thú.

Ghi chúSửa đổi

  1. ^ Milton Hildebrand; G. E. Goslow, Jr. Pprincipal ill. Viola Hildebrand. (2001). Analysis of vertebrate structure. New York: Wiley. tr.429. ISBN0471295051.Quản lý CS1: nhiều tên: danh sách tác giả (liên kết)
  2. ^ (tiếng Hy Lạp) Triantafyllidis Online Lexicon, ποικιλόθερμος, Tra cứu 21-5-2011.
  3. ^ Alexander E Vinogradov, Olga V Anatskaya, 2006, Genome size and metabolic intensity in tetrapods: a tale of two lines, Proc. R. Soc. B. 273(1582):27-32. doi:10.1098/rspb.2005.3266
  4. ^ Willmer P., Stone G., Johnston I.A. (2000): Environmental physiology of animals. Blackwell Science Ltd, London. 644 trang. ISBN 063203517X
  5. ^ Campbell N. A., Reece J. B. và ctv. (2002). Biology. Ấn bản lần 6. Benjamin/Cummings Publishing Company, Inc.
  6. ^ Steen J. B., Steen H., Stenseth N. C., 1991. Population Dynamics of Poikilotherm and Homeotherm Vertebrates: Effects of Food Shortage. OICOS60(2):269-272.