HỢP ÂM: ĐẶC ĐIỂM, PHÂN LOẠI, MÔI TRƯỜNG SỐNG, SINH SẢN - SINH HỌC

Các dây chằng (Chordata) là một nhóm động vật rộng và đa dạng có tính đối xứng hai bên, có chung 5 đặc điểm chẩn đoán cơ bản: dây thần kinh, lỗ nội mạc, rãnh hầu họng, dây thần kinh lưng và đuôi rỗng sau.

Ở một số loài, tính lâu dài của những đặc điểm này không được duy trì trong suốt cuộc đời của cá thể; trong một số hợp âm, đặc tính bị mất ngay cả trước khi sinh vật được sinh ra.

Branchiostoma lanceolatum. Nguồn: © Hans Hillewaert /

Sơ đồ cấu trúc của các thành viên trong nhóm này có thể được chia sẻ bởi một số động vật không xương sống, chẳng hạn như đối xứng hai bên, trục ruột - sau, coelom, sự hiện diện của metamers và cephazation.

Các bộ, về độ đa dạng và số lượng loài, đứng ở vị trí thứ tư - sau động vật chân đốt, giun tròn và động vật thân mềm. Chúng đã tìm cách cư trú trong một loạt các hốc sinh thái rất rộng và thể hiện vô số đặc điểm thích nghi cho các dạng sống khác nhau: dưới nước, trên cạn và bay.

Nguồn gốc của các hợp âm đã làm dấy lên một cuộc tranh luận thú vị giữa các nhà sinh học tiến hóa. Đặc điểm sinh học phân tử và phôi làm rõ mối quan hệ của nhóm này với động vật da gai trong deuterostomes.

Các giả thuyết khác nhau đã được đưa ra để giải thích nguồn gốc của hợp âm và động vật có xương sống. Một trong những giả thuyết nổi tiếng nhất là giả thuyết Garstang, giả thuyết rằng một ấu trùng ascidian đã trải qua một quá trình biến thái và hình thành một cá thể trưởng thành về mặt giới tính với các đặc điểm của vị thành niên.

Các đại diện hiện tại của nhóm được nhóm lại thành ba dòng không đồng nhất: các loài cephalochordates, được gọi là amphoxes; các động vật có xương sống, được gọi là asidias, và động vật có xương sống, nhóm lớn nhất, bao gồm cá, động vật lưỡng cư, bò sát và động vật có vú.

Trong nhóm cuối cùng này, trong một gia đình nhỏ, chúng ta tìm thấy chính mình, những con người.

nét đặc trưng

Ấn tượng đầu tiên khi đánh giá ba nhóm hợp âm là sự khác biệt dễ nhận thấy hơn là các đặc điểm chung.

Nói chung, động vật có xương sống có đặc điểm chính là bộ xương cứng nằm dưới da. Mặc dù cá sống dưới nước nhưng phần còn lại của nhóm là sống trên cạn và cả hai đều ăn hàm.

Ngược lại, các nhóm còn lại - urochordates và cephalochordates - là những động vật sống ở biển, và không có loài nào trong số chúng có cấu trúc nâng đỡ bằng xương hoặc sụn.

Để duy trì sự ổn định, chúng có một loạt các cấu trúc dạng que bao gồm collagen.

Về phương thức cho ăn, chúng là thức ăn lọc và thức ăn của chúng bao gồm các hạt lơ lửng trong nước. Nó có các thiết bị tạo ra các chất tương tự như chất nhầy, cho phép bắt giữ các hạt bằng cách kết dính. Tuy nhiên, những khác biệt này hoàn toàn là bề ngoài.

Ngoài thực tế là các dây nhau có một khoang bên trong chứa đầy chất lỏng, được gọi là coelom, tất cả chúng đều có 5 đặc điểm chẩn đoán: nốt ruồi, khe hầu họng, tuyến nội tiết hoặc tuyến giáp, dây thần kinh và đuôi sau hậu môn. Chúng tôi sẽ mô tả chi tiết từng cái bên dưới:

Notochord

Notochord hay notochord là một cấu trúc hình que có nguồn gốc trung bì. Tên của Phylum được lấy cảm hứng từ đặc điểm này.

Nó linh hoạt đến từng điểm, và kéo dài suốt chiều dài toàn bộ cơ thể của sinh vật. Về mặt phôi học, nó là cấu trúc đầu tiên của bộ xương bên trong xuất hiện. Nó đóng vai trò như một điểm neo cho các cơ.

Một trong những đặc điểm quan trọng nhất của nó là khả năng uốn cong mà không cần rút ngắn, cho phép thực hiện một loạt các chuyển động sóng. Những chuyển động này không làm cho cấu trúc sụp đổ - tương tự như cách một kính thiên văn.

Tính chất này phát sinh nhờ chất lỏng có bên trong khoang, và hoạt động như một cơ quan thủy tĩnh.

Trong các nhóm cơ bản, notochord tồn tại trong suốt vòng đời của sinh vật. Ở hầu hết các động vật có xương sống, nó được thay thế bằng cột sống thực hiện một chức năng tương tự.

Khe hở hầu họng

Nó còn được gọi trong y văn là "chứng viêm họng hạt". Hầu tương ứng với một phần của đường tiêu hóa nằm ngay sau miệng. Trong các hợp âm, các bức tường của cấu trúc này có các lỗ hở hoặc lỗ nhỏ. Trong các nhóm nguyên thủy, nó được dùng làm thực phẩm.

Điều quan trọng là không được nhầm lẫn đặc điểm này với mang, bởi vì sau này là một loạt các cấu trúc có nguồn gốc. Chúng có thể xuất hiện trong giai đoạn phát triển rất sớm, trước khi sinh vật được sinh ra hoặc nở ra từ trứng.

Endostyle hoặc tuyến giáp

Nội soi, hoặc cấu trúc của nó có nguồn gốc từ tuyến giáp, chỉ được tìm thấy trong các dây thanh. Nó nằm trên sàn của khoang của hầu. Endostyle được tìm thấy trong các protochordates và trong ấu trùng chim hoa chuông.

Trong những nhóm ban đầu này, nội môi và khe hở hoạt động cùng nhau để thúc đẩy quá trình ăn lọc.

Một số tế bào cấu tạo nên endostyle có khả năng tiết ra protein với iốt - tương đồng với protein của tuyến giáp ở chim đèn trưởng thành và ở các động vật có xương sống khác.

Dây thần kinh lưng

Các dây thần kinh có một dây thần kinh nằm ở phần lưng (đối với ống tiêu hóa) của cơ thể và bên trong của nó là rỗng. Nguồn gốc của não có thể được bắt nguồn từ sự dày lên ở phần trước của dây này. Về mặt phôi học, sự hình thành xảy ra thông qua ngoại bì, phía trên phôi thai.

Ở động vật có xương sống, vòm thần kinh của đốt sống có chức năng như cấu trúc bảo vệ cho dây. Tương tự, hộp sọ bảo vệ não.

Đuôi hậu môn

Đuôi sau hậu môn được cấu tạo bởi hệ cơ và cung cấp nhu động cần thiết cho việc di chuyển trong nước của ấu trùng bọ cạp và lưỡng cư. Vì đuôi nằm sau hệ thống tiêu hóa, chức năng duy nhất của nó là liên quan đến việc cải thiện chuyển động của nước.

Hiệu quả của đuôi tăng lên đáng kể ở các nhóm sau, nơi các vây được bổ sung vào cơ thể của sinh vật. Ở người, đuôi chỉ được tìm thấy như một phần nhỏ còn sót lại: xương cụt và một loạt các đốt sống rất nhỏ. Tuy nhiên, nhiều loài động vật có một cái đuôi mà chúng có thể vẫy.

Subphylum Urochordata

Áo dài là một loại phụ thường được biết đến với tên gọi mực biển. Chúng bao gồm khoảng 1600 loài. Những sinh vật này là những cư dân phân bố rộng rãi trong các đại dương, từ độ sâu đến bờ biển.

Cái tên "áo dài" bắt nguồn từ một loại áo dài bao quanh con vật, nó được cấu tạo từ cellulose và không phải là cơ quan hay cấu trúc sống.

Phần lớn các đại diện trưởng thành có lối sống hoàn toàn không cuống, neo trên một số đá hoặc chất nền khác. Chúng có thể sống đơn độc hoặc tập hợp thành bầy đàn. Về phần mình, ấu trùng có khả năng bơi và di chuyển tự do trong lòng đại dương cho đến khi tìm thấy bề mặt thích hợp.

Các hình thức trưởng thành cực kỳ thay đổi và đã thoái hóa hầu hết năm đặc điểm chẩn đoán của hợp âm. Ngược lại, ấu trùng - gợi nhớ đến một con nòng nọc nhỏ - sở hữu tất cả năm đặc điểm của hợp âm.

Có ba loại áo dài: Ascidiacea, Appendicularia và Thaliacea. Lớp đầu tiên có các thành viên phổ biến nhất, đa dạng và được nghiên cứu nhiều nhất. Một số có khả năng bắn các tia nước qua các xi phông khi bị quấy rầy.

Subphylum Cephalochordata

Cephalochords là động vật nhỏ, chiều dài từ 3 đến 7 cm. Bề ngoài trong mờ và được nén theo chiều ngang. Tên thông dụng là amphiox (trước đây nó được dùng làm chi, nhưng bây giờ chúng được gọi là Branchiostoma).

Có 29 loài, là một loài phụ cực kỳ nhỏ, xét về số lượng loài. Trong cơ thể nhỏ bé của con vật, năm đặc điểm của hợp âm trở nên rõ ràng.

Cơ thể hoạt động theo cách sau: nước đi vào qua miệng, nhờ một dòng điện do lông mao nó có, nó tiếp tục đi qua các khe của hầu.

Trong bước này, các phần tử đóng vai trò là thức ăn được giữ lại với nhau bằng cách tiết ra chất nhầy từ endostyle. Các lông mao mang thức ăn đến ruột và bị nhấn chìm.

Mặc dù thoạt nhìn nó có vẻ là một sinh vật rất đơn giản nhưng hệ tuần hoàn của nó lại khá phức tạp. Mặc dù không có tim, nhưng nó là một hệ thống tương tự như hệ thống được tìm thấy ở cá, điều phối việc vận chuyển máu theo cách giống như ở nhóm này.

Hệ thống thần kinh trung tâm xung quanh dây thần kinh. Các cặp dây thần kinh nổi lên ở mỗi vùng của các đoạn cơ.

Subphylum Vertebrata

Động vật có xương sống là bộ động vật đa dạng nhất, xét về hình thái và môi trường sống, trong các bộ. Tất cả các thành viên của dòng họ đều sở hữu các đặc điểm chẩn đoán của hợp âm trong ít nhất một số giai đoạn của vòng đời của họ. Ngoài ra, chúng ta có thể phân biệt các đặc điểm sau:

Đặc điểm của hệ động vật có xương sống

Bộ xương, được làm bằng sụn hoặc xương, được tạo thành từ một cột sống (ngoại trừ xương sống) và một hộp sọ. Đối với hệ thống cơ, có các phân đoạn hoặc đồng phân theo đường ngoằn ngoèo, cho phép chuyển động. Hệ thống tiêu hóa thuộc loại cơ bắp, bây giờ có gan và tuyến tụy.

Hệ thống tuần hoàn chịu trách nhiệm điều phối sự lưu thông của máu qua tất cả các cấu trúc cơ thể. Mục tiêu này được thực hiện nhờ vào sự hiện diện của tim thất với nhiều ngăn và một hệ thống khép kín bao gồm động mạch, tĩnh mạch và mao mạch.

Tế bào máu hoặc hồng cầu được đặc trưng bởi có hemoglobin như một sắc tố để vận chuyển oxy - ở động vật không xương sống có nhiều loại sắc tố có tông màu xanh lá cây và xanh lam.

Phần liên kết có hai bộ phận: biểu bì nằm ở phần bên ngoài hoặc biểu mô phân tầng có nguồn gốc từ ngoại bì và hạ bì bên trong được hình thành từ mô liên kết có nguồn gốc từ trung bì. Động vật có xương sống thể hiện một loạt các biến thể theo nghĩa này, tìm sừng, tuyến, vảy, lông, lông, trong số những loài khác.

Hầu hết các giới đều tách biệt với nhau, với các tuyến sinh dục tương ứng của họ sẽ thải các chất này vào một lớp đệm hoặc các lỗ chuyên biệt.

Phân loại và phát sinh loài

Hợp âm được tìm thấy ở đâu?

Nguồn: Arthur Tributino Menezes, từ Wikimedia Commons

Trước khi mô tả sự phát sinh loài của các hợp âm, cần biết vị trí của nhóm này trên cây đời sống. Trong các động vật có đối xứng hai bên, có hai dòng tiến hóa. Một mặt có các tuyến tiền liệt và mặt khác là các deuterostomate.

Về mặt lịch sử, sự phân biệt giữa hai nhóm cơ bản dựa trên đặc điểm phôi thai. Ở protostomates, blastopore phát sinh miệng, phân đoạn là xoắn ốc và coelom là phân liệt, trong khi ở deuterostomates nó phát sinh ra hậu môn, phân đoạn là hướng tâm và coelom là ruột.

Tương tự như vậy, việc áp dụng các kỹ thuật phân tử hiện tại đã xác nhận sự tách biệt giữa hai loại này, ngoài việc làm rõ mối quan hệ giữa các cá thể bao gồm chúng.

Protostomes bao gồm nhuyễn thể, động vật chân đốt, động vật chân đốt và các nhóm nhỏ hơn khác. Dòng này được chia thành hai nhóm: Lophotrochozoa và Ecdysozoa. Nhóm thứ hai, deuterostomes, bao gồm da gai, hemicordates và chordates.

Cladist và phân loại truyền thống

Phân loại Linnaean cung cấp một cách truyền thống cho phép phân loại từng đơn vị phân loại. Tuy nhiên, từ góc độ cladist, có một số nhóm nhất định hiện chưa được công nhận, vì chúng không đáp ứng các yêu cầu mà trường phái phân loại truyền thống này áp đặt.

Các ví dụ được công nhận nhiều nhất trong văn học là Agnatha và Reptilia. Vì các nhóm này không phải là đơn ngành, nên chúng không được các nhà phủ lớp chấp nhận. Ví dụ, loài bò sát là loài gần giống vì chúng không chứa tất cả các hậu duệ của tổ tiên chung gần đây nhất, để lại các loài chim ở bên ngoài.

Tuy nhiên, hầu hết các văn bản và tài liệu khoa học đều duy trì cách phân loại Linnaean truyền thống để chỉ các nhóm hợp âm khác nhau tồn tại. Thay đổi các trường con trong động vật học là một thách thức lớn, do đó duy trì các phạm vi mà chúng ta quen thuộc nhất.

Nhóm truyền thống

Theo nghĩa này, bộ phận truyền thống bao gồm: Urochordata, Cephalochardata, Myxini, Petromyzontida, Chondrichthyes, Osteichthyes, Amphibia, Reptilia, Aves và Mamalia.

Hai nhóm đầu tiên, urochords và cephalochords, được gọi là protochordates và acraniate.

Tất cả các nhóm còn lại thuộc về Vertebrata và Craniata. Myxini và Petromyzontida thuộc về Agnatha, trong khi phần còn lại thuộc về Gnathostomata (phân loại cuối cùng này có tính đến sự hiện diện hoặc vắng mặt của một loài bắt buộc).

Tetrapoda bao gồm lưỡng cư, bò sát, chim và động vật có vú. Cuối cùng, các đại diện của Amniota là bò sát, chim và động vật có vú. Nhìn chung, các nhóm này tạo nên cách phân loại truyền thống của Phylum Chordata.

Môi trường sống

Chordates đã quản lý để bao gồm một số môi trường sống đặc biệt. Các loài động vật có gai và giun tròn sống trong môi trường biển.

Trong khi đó, động vật có xương sống có phạm vi rộng hơn. Lưỡng cư - một phần - bò sát và động vật có vú sống trong môi trường trên cạn. Các loài chim và dơi đã tìm cách xâm chiếm không khí; trong khi một số động vật có vú, động vật giáp xác, quay trở lại mặt nước.

Sinh sản

Đàn Urochordates là loại hợp âm có hình thức tái tạo rộng rãi nhất. Các sinh vật này biểu hiện sinh sản hữu tính và vô tính. Các loài thường lưỡng tính và thụ tinh là bên ngoài. Các giao tử đi ra qua các ống xi phông, và sau khi thụ tinh, cá thể mới phát triển thành ấu trùng.

Cephalochordates có sự thụ tinh bên ngoài và các giới tính được tách biệt. Do đó, con đực và con cái giải phóng giao tử của chúng vào đại dương. Khi quá trình thụ tinh xảy ra, một ấu trùng được hình thành, tương tự như dạng ấu trùng của cá bầu dục.

Động vật có xương sống sinh sản chủ yếu theo giới tính, với một loạt các chiến lược cho phép nhân lên các cá thể. Cả hai dạng thụ tinh đều có mặt - bên trong và bên ngoài.

Dinh dưỡng và ăn kiêng

Dinh dưỡng của hai nhóm hợp âm cơ bản - mực biển và cá cephalochordates - được cung cấp bởi một hệ thống lọc có nhiệm vụ thu giữ các hạt lơ lửng trong môi trường biển.

Mặt khác, mixin là động vật ăn xác thối - chúng ăn các động vật chết khác. Ngược lại, bọ đèn là sinh vật ngoại ký sinh. Sử dụng một miếng dán miệng cốc hút phức tạp, những con vật này có thể dính chặt vào bề mặt cơ thể của những con cá khác.

Tuy nhiên, cá con hình thành thức ăn bằng cách hút bùn, giàu chất dinh dưỡng vụn hữu cơ và vi sinh vật.

Một sự đổi mới mang tính tiến hóa quyết định số phận của nhóm là sự xuất hiện của bộ hàm. Chúng xuất hiện như một sự sửa đổi mô hình phát triển của vùng trước túi mật.

Cấu trúc này giúp nó có thể mở rộng phạm vi tiêu thụ của con mồi bởi những con đập này, cũng như hiệu quả hơn nhiều trong việc bẫy con mồi tiềm năng.

Đối với động vật có xương sống, hầu như không thể khái quát được thói quen dinh dưỡng của các thành viên của chúng. Chúng tôi tìm thấy từ động vật ăn thịt, bộ lọc, ăn thịt, ăn quả, ăn cỏ, ăn sâu bọ, ăn mật, ăn cỏ, ăn lá, trong số những loài khác.

Thở

Hô hấp ở mực nước biển xảy ra thông qua lực đẩy của nước. Chúng có cấu trúc gọi là xi phông mà qua đó chúng có thể lưu thông và đi qua các khe mang.

Ở loài cephalochords, quá trình hô hấp diễn ra theo cách tương tự. Những con vật này liên tục luân chuyển nước theo dòng đi vào miệng và thoát ra ngoài qua một lỗ được gọi là lỗ vòi. Hệ thống tương tự này được sử dụng để cho động vật ăn.

Ở động vật có xương sống, hệ thống hô hấp đa dạng hơn nhiều. Ở các dạng thủy sinh, cá và các loài liên quan, quá trình trao đổi khí xảy ra qua mang.

Ngược lại, địa mạo làm như vậy nhờ phổi. Một số loài, chẳng hạn như kỳ nhông, thiếu phổi và thực hiện trao đổi chỉ bằng da.

Các loài chim có một sự thay đổi thích ứng cho phép chúng đáp ứng nhu cầu năng lượng của phương tiện di chuyển đắt tiền của chúng: chuyến bay. Hệ thống này cực kỳ hiệu quả, và được tạo thành từ các phế quản nối với các túi khí.

Nguồn gốc tiến hóa

Bản ghi hóa thạch

Hóa thạch đầu tiên được tìm thấy trong hồ sơ có niên đại từ kỷ Cambri, khoảng 530 triệu năm trước.

Mặc dù thực tế là hầu hết các thành viên của nhóm đều có đặc điểm chủ yếu là bộ xương cứng, tổ tiên của nhóm là thân mềm - do đó, hồ sơ hóa thạch đặc biệt khan hiếm.

Vì những lý do này, thông tin về nguồn gốc của hợp âm được lấy từ bằng chứng giải phẫu từ các hợp âm hiện tại và từ bằng chứng phân tử.

Động vật có xương sống tổ tiên: Hóa thạch chính

Hầu hết các hóa thạch có niên đại từ Đại Cổ sinh đều là cá xương rồng, một loài sinh vật hình cá không có hàm. Một số hóa thạch nổi bật là Yunnanozoon, một cá thể gợi nhớ đến loài cephalochord và Pikaia là một đại diện nổi tiếng của Burgess Shale, nó dài 5 cm và hình băng.

Haikouella lanceolata là chìa khóa quan trọng trong quá trình làm sáng tỏ nguồn gốc của động vật có xương sống. Khoảng 300 cá thể hóa thạch của loài này đã được biết đến, gợi nhớ đến loài cá ngày nay. Mặc dù chúng không có dấu hiệu của đốt sống, nhưng chúng có tất cả các đặc điểm của hợp âm.

Protostomes hay deuterostomes?

Nguồn gốc tiến hóa của các hợp âm là chủ đề được thảo luận sôi nổi kể từ thời Charles Darwin, nơi trọng tâm của nghiên cứu là thiết lập mối quan hệ giữa các nhóm sinh vật sống.

Lúc đầu, các nhà động vật học suy đoán nguồn gốc có thể có của các hợp âm bắt đầu từ dòng dõi của các tiền nhân. Tuy nhiên, ý tưởng này nhanh chóng bị loại bỏ khi rõ ràng rằng các đặc điểm mà chúng có vẻ giống nhau là không tương đồng.

Vào đầu thế kỷ 20, những khám phá về các mô hình phát triển ở động vật đã làm cho mối quan hệ với các loài hợp âm và các động vật bị deuterostom hóa khác trở nên rõ ràng.

Giả thuyết Garstang

Trong quá trình tiến hóa sinh học, các hợp âm đã đi theo hai con đường riêng biệt - rất sớm trong quá trình đó. Một cái dẫn đến những con mực biển và cái kia dẫn đến động vật có xương sống và cephalochordates.

Năm 1928, nhà ngư học và ngư dân học người Anh Walter Garstang đã đề xuất một giả thuyết rất giàu trí tưởng tượng, liên quan đến các quá trình dị bản: những thay đổi trong tính đồng bộ của các quá trình phát triển.

Đối với Garstang, tổ tiên của các hợp âm có thể là một cá thể tổ tiên tương tự như mực biển ở con non này vẫn giữ các đặc điểm ấu trùng của nó. Ý tưởng rất tiên phong này dựa trên thực tế là những con hải cẩu non thể hiện một cách rất dễ thấy năm đặc điểm chẩn đoán của các hợp âm.

Theo giả thuyết, tại một thời điểm quan trọng trong quá trình tiến hóa, ấu trùng không thể hoàn thành quá trình biến thái và chuyển thành một con trưởng thành, mặc áo dài không cuống. Do đó, ấu trùng giả thuyết có khả năng sinh sản trưởng thành phát sinh. Với sự kiện này, một nhóm động vật mới xuất hiện với khả năng bơi lội tự do.

Garstang đã sử dụng thuật ngữ pedomorphosis để mô tả việc lưu giữ các nhân vật vị thành niên ở trạng thái trưởng thành. Hiện tượng này đã được báo cáo ở nhiều nhóm động vật hiện nay, ví dụ, ở động vật lưỡng cư.

Người giới thiệu

Audesirk, T., Audesirk, G., & Byers, BE (2003). Sinh học: Sự sống trên Trái đất. Giáo dục Pearson.
Campbell, NA (2001). Sinh học: Các khái niệm và mối quan hệ. Giáo dục Pearson.
Cuesta López, A., & Padilla Alvarez, F. (2003). Động vật học ứng dụng. Các ấn bản của Díaz de Santos.
Curtis, H., & Barnes, NS (1994). Lời mời đến sinh học. Macmillan.
Hickman, CP, Roberts, LS, Larson, A., Ober, WC, & Garrison, C. (2001). Nguyên lý tổng hợp của động vật học. McGraw - Hill.
Kardong, KV (2006). Động vật có xương sống: so sánh giải phẫu, chức năng, sự tiến hóa. McGraw-Hill.
Llosa, ZB (2003). Động vật học đại cương. LIÊN KẾT.
Parker, TJ & Haswell, WA (1987). Động vật học. Hợp âm (Tập 2). Tôi đã đảo ngược.
Randall, D., Burggren, WW, Burggren, W., French, K., & Eckert, R. (2002). Eckert sinh lý động vật. Macmillan.

HỢP ÂM: ĐẶC ĐIỂM, PHÂN LOẠI, MÔI TRƯỜNG SỐNG, SINH SẢN - SINH HỌC - 2025