Морское позвоночное животное - Marine vertebrate

Рыба с плавниками
Морские четвероногие (кашалот )
Внутренний скелетные структуры с изображением позвоночника, идущего от головы к хвосту

Морские позвоночные находятся позвоночные которые живут в морская среда. Это морские рыбы и морской четвероногие (в первую очередь морские птицы, морские рептилии, и морские млекопитающие ). Позвоночные животные подтип из хордовые у которых есть позвоночник (позвоночник). Позвоночный столб обеспечивает центральную опорную структуру для внутренний каркас. Внутренний каркас придает форму, опору и защиту телу и может служить средством прикрепления плавников или конечностей к телу. Позвоночный столб также служит для размещения и защиты спинной мозг который находится внутри столбца.

Морских позвоночных можно разделить на две группы: морские рыбы и морской четвероногие.

Морская рыба

Часть серии обзоров по
морская жизнь
Yellow.tang.arp.jpg Портал морской жизни
Дальнейшая информация: Рыбы, разнообразие рыб, и эволюция рыб

Рыбы делятся на две основные группы: рыба с костлявым внутренним скелетом и рыба с хрящевым внутренним скелетом. Анатомия рыб и физиология обычно включает двухкамерное сердце, глаза приспособлен к видению под водой, а кожа защищена напольные весы и слизистый. Обычно они дышат, извлекая кислород из воды через жабры. Использование рыбы плавники чтобы двигаться и стабилизироваться в воде. По состоянию на 2017 год описано более 33000 видов рыб,[1] из которых около 20 000 - морские рыбы.[2]

Рыба без челюсти

Hagfish образуют класс около 20 видов угорь -образный, слизь -производство морской рыбы. Это единственные известные живые животные, у которых есть череп но нет позвоночник. Миноги образуют суперкласс, содержащий 38 известных современных видов рыба без челюсти.[3] Взрослые миноги характеризуются зубчатым воронкообразным сосущим ртом. Хотя они известны тем, что проникают в плоть других рыб, чтобы сосать их кровь,[4] только 18 видов миног действительно паразитируют.[5] Вместе миксины и миноги составляют сестринскую группу позвоночных. Живые миксины остаются похожими на миксин примерно 300 миллионов лет назад.[6] Миноги - очень древняя линия позвоночных, хотя их точное родство с микробы и челюстные позвоночные все еще является предметом споров.[7] Молекулярный анализ с 1992 года показал, что миксины наиболее тесно связаны с миногами,[8] а также позвоночные животные в монофилетический смысл. Другие считают их сестринской группой позвоночных в общем таксоне краниат.[9]

Птераспидоморфы вымерший учебный класс ранних бесчелюстных рыб - предков челюстных позвоночных. Те немногие характеристики, которые они разделяют с последними, теперь считаются примитивными для всех. позвоночные.

Хрящевые рыбы

Основная статья: Хрящевые рыбы

Хрящевые рыбы, такие как акулы и лучи, имеют челюсти и скелеты из хрящ скорее, чем кость. Мегалодон вымерший вид акул, живший примерно от 28 до 1,5 млн лет. Это было похоже на коренастую версию Большая белая акула, но был намного больше, длина окаменелостей достигала 20,3 метра (67 футов).[10] Найдено во всех океанах[11] это был один из самых крупных и могущественных хищников в истории позвоночных,[10] и, вероятно, оказали глубокое влияние на морскую жизнь.[12] В Гренландская акула имеет самую длинную известную продолжительность жизни среди всех позвоночных - около 400 лет.[13]

Костяная рыба

Основная статья: Костяная рыба

Костные рыбы имеют челюсти и скелеты из кость скорее, чем хрящ. Около 90% видов рыб в мире - костлявые. У костистых рыб также есть твердые костные пластинки, называемые крышка которые помогают им дышать и защищают жабры, и они часто обладают плавательный пузырь которые они используют для лучшего контроля своей плавучести.

Костные рыбы можно разделить на рыб с лепестковые плавники и те, у кого лучевые плавники. Лопастные плавники имеют форму мясистой доли поддерживается костными стеблями, отходящими от тела.[16] Лопастные плавники эволюционировали в ноги первых четвероногих наземных позвоночных, поэтому ранним предком человека была рыба с лопастными плавниками. Помимо латимерии и двоякодышащих рыб, в настоящее время вымерли рыбы с лопастными плавниками. У остальных современных рыб есть лучевые плавники. Они состоят из паутины кожи, поддерживаемой костными или роговыми шипами (лучами), которые можно поднимать, чтобы контролировать жесткость плавников.

Морские четвероногие

Смотрите также: Четвероногие и эволюция четвероногих
Некоторые рыбы с лопастными плавниками, такие как вымершие Тиктаалик, развитые плавники, похожие на конечности, которые могли вывести их на сушу

А четвероногий (По-гречески четыре фута) - позвоночное животное с конечности (ноги). Тетраподы произошли от древних рыба с лопастными плавниками около 400 миллионов лет назад во время Девонский период когда их самые ранние предки вышли из моря и приспособились к живущий на земле.[17] Это изменение от план тела для дыхания и навигации в нейтральной к гравитации воде в соответствии с планом тела с механизмами, позволяющими животному дышать воздухом без обезвоживания и перемещаться по суше, является одним из самых глубоких известных эволюционных изменений.[18][19] Четвероногих можно разделить на четыре класса: амфибии, рептилии, птицы и млекопитающие.

Морские четвероногие - это четвероногие, которые снова вернулись с суши в море. Первые возвращения в океан могли произойти еще в Каменноугольный период[20] тогда как другие возвраты произошли совсем недавно, Кайнозойский, как у китообразных, ластоногие,[21] и несколько современные амфибии.[22]

Амфибии

Амфибии (По-гречески оба вида жизни) часть своей жизни живут в воде, а часть - на суше. Для воспроизводства им в основном требуется пресная вода. Некоторые обитают в солоноватой воде, но настоящих морских амфибий нет.[23] Однако были сообщения о вторжении земноводных в морские воды, например, о вторжении в Черное море естественного гибрида. Pelophylax esculentus сообщалось в 2010 году.[24]

Рептилии

Основная статья: Морская рептилия
Смотрите также: Эволюция рептилий

Рептилии (Поздняя латынь для ползучий или же ползать) не имеют стадии водной личинки и в этом отношении не похожи на земноводных. Большинство рептилий являются яйцекладущими, хотя несколько видов чешуйчатых живородящий, как и некоторые вымершие водные клады[25] - плод развивается внутри матери, содержится в плацента а не яичная скорлупа. В качестве амниот, яйца рептилий окружены мембранами для защиты и транспортировки, которые адаптируют их к размножению на суше. Многие из живородящих видов кормят своих плоды через различные формы плаценты, аналогичные формам млекопитающие, а некоторые из них заботятся о своих детенышах.

Некоторые рептилии более близки к птицы чем другие рептилии, и многие ученые предпочитают делать рептилий монофилетической группой, в которую входят птицы.[26][27][28][29] Сохранившийся нептичьи рептилии, которые населяют или часто бывают в море, включают морские черепахи, морские змеи, черепахи, то морская игуана, а морской крокодил. В настоящее время из примерно 12 000 существующих рептилия видов и подвидов, только около 100 из них классифицируются как морские рептилии.[30]

За исключением некоторых морских змей, большинство современных морских рептилий яйцекладущий и им нужно вернуться на землю, чтобы отложить яйца. За исключением морских черепах, эти виды обычно проводят большую часть своей жизни на суше или рядом с ней, а не в океане. Морские змеи обычно предпочитают мелководье вблизи суши, вокруг островов, особенно в водах, которые в некоторой степени защищены, а также возле устьев рек.[31][32] В отличие от наземных змей, у морских змей развился уплощенный хвост, который помогает им плавать.[33]

Немного вымерший морские рептилии, такие как ихтиозавры, превратилась в живородящий и не требовалось возвращаться на землю. Ихтиозавры напоминали дельфинов. Впервые они появились около 245 миллионов лет назад и исчезли около 90 миллионов лет назад. У земного предка ихтиозавра уже не было черт на спине или хвосте, которые могли бы помочь в эволюционном процессе. Тем не менее, ихтиозавр развил спинной и хвостовой плавник что улучшило его способность плавать.[34] Биолог Стивен Джей Гулд сказал, что ихтиозавр был его любимым примером конвергентная эволюция.[35] Самые ранние морские рептилии возникли в Пермский период. Вовремя Мезозойский многие группы рептилий приспособились к жизни в морях, в том числе ихтиозавры, плезиозавры, мозазавры, нотозавры, плакодонты, морские черепахи, талаттозавры и Thalattosuchians. Морские рептилии стали менее многочисленными после массовое вымирание в конце Меловой.

Птицы

Основная статья: Морская птица

Морские птицы находятся адаптированный к жизни в морской среда. Их часто называют морские птицы. Хотя морские птицы сильно различаются по образу жизни, поведению и физиологии, они часто демонстрируют поразительные конвергентная эволюция, как и проблемы экологии и кормления ниши привели к аналогичным приспособлениям. Примеры включают альбатрос, пингвины, олуши, и птицы.

В целом морские птицы живут дольше, порода позже и у них меньше птенцов, чем у наземных птиц, но они уделяют много времени своему птенцу. Наиболее разновидность гнездо в колонии, размер которых может варьироваться от нескольких десятков до миллионов птиц. Многие виды известны тем, что проводят длительные ежегодные миграции, пересекая экватор или в некоторых случаях совершить кругосветное путешествие вокруг Земли. Они питаются как на поверхности океана, так и под ним, и даже питаются друг другом. Морские птицы могут быть очень пелагический, прибрежные или, в некоторых случаях, проводят часть года полностью вдали от моря. Некоторые морские птицы падают с высоты, ныряя в воду, оставляя парообразные следы, похожие на следы истребителей.[36] Олуши погрузиться в воду со скоростью до 100 километров в час (60 миль в час). У них есть воздушные мешки под кожей на лице и груди, которые действуют как пузырчатая пленка, смягчая воздействие воды.

  • Европейская сельдь чайка атаковать косяки сельди сверху

  • Пингвин Gentoo плавание под водой

  • Ошара «пикировочная бомба» на большой скорости

  • Альбатросы распространяются по огромным пространствам океана и регулярно кружат вокруг земного шара.

Первые морские птицы появились в Меловой период, и современные семейства морских птиц появились в Палеоген.

Млекопитающие

Морская выдра, классический краеугольные камни который контролирует морской еж числа
Основная статья: Морское млекопитающее
Смотрите также: Эволюция китообразных, Эволюция сирен, и Список видов морских млекопитающих

Млекопитающие (от латинского для грудь) характеризуются наличием молочные железы который в самки производить молоко для кормления (ухода) своих детенышей. Насчитывается около 130 ныне живущих и недавно вымерших морских обитателей. млекопитающее такие виды, как уплотнения, дельфины, киты, ламантины, морские выдры и белые медведи.[37] Они не представляют собой отдельный таксон или систематическую группу, а вместо этого объединены тем, что они полагаются на морскую среду в качестве источника питания. И китообразные, и сирены полностью водны и, следовательно, являются обязательными обитателями воды. Тюлени и морские львы полуводные; они проводят большую часть своего времени в воде, но им необходимо вернуться на сушу для важных занятий, таких как вязка, разведение и линька. Напротив, и выдры, и белый медведь гораздо менее приспособлены к водной жизни. Их диета также значительно различается: некоторые могут есть зоопланктон; другие могут есть рыбу, кальмаров, моллюсков и морскую траву; и некоторые могут есть других млекопитающих.

В процессе конвергентная эволюция, морские млекопитающие, такие как дельфины и киты, изменили свое план тела параллельно обтекаемой веретенообразный план тела пелагическая рыба. Передние лапы стали ласты и задние ноги исчезли, спинной плавник снова появился, и хвост превратился в мощный горизонтальный случайность. Этот план тела является адаптацией к тому, чтобы быть активным хищником в высоком тащить среда. Параллельное сближение произошло с ныне вымершими ихтиозавр.[38]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ «FishBase: глобальная информационная система по рыбам». FishBase. Получено 17 января 2017.
  2. ^ «Сколько рыбы в море? Первый отчет по переписи морской жизни». Science Daily. Получено 17 января 2017.
  3. ^ Докер, Маргарет Ф. (2006). «Вклад Билла Бимиша в исследования миног и последние достижения в этой области». Отзывы об ихтиологии Гуэлф. 7. Дои:10.1111 / j.1095-8649.2006.00968.x (неактивно 01.09.2020).CS1 maint: DOI неактивен по состоянию на сентябрь 2020 г. (связь)
  4. ^ Hardisty, M. W .; Поттер, И. К. (1971). Hardisty, M. W .; Поттер, И. К. (ред.). Биология миноги (1-е изд.). Академическая пресса. ISBN  978-0-123-24801-5.
  5. ^ Gill, Howard S .; Renaud, Claude B .; Шапло, Франсуа; Mayden, Ричард Л .; Поттер, Ян К.; Дуглас, М. Э. (2003). «Филогения живых паразитических миног (Petromyzontiformes) на основе морфологических данных». Копея. 2003 (4): 687–703. Дои:10.1643 / IA02-085.1. S2CID  85969032.
  6. ^ «Миксини». Музей палеонтологии Калифорнийского университета. Архивировано из оригинал 15 декабря 2017 г.. Получено 17 января 2017.
  7. ^ Greena, Stephen A .; Броннер, Марианна Э. (2014). «Минога: модельная система позвоночных без челюсти для изучения происхождения нервного гребня и других признаков позвоночных». Дифференциация. 87 (1–2): 44–51. Дои:10.1016 / j.diff.2014.02.001. ЧВК  3995830. PMID  24560767.
  8. ^ Шток, Д .; Уитт, Г.С. (7 августа 1992 г.). «Доказательства из последовательностей 18S рибосомной РНК, что миноги и миксины образуют естественную группу». Наука. 257 (5071): 787–9. Bibcode:1992Sci ... 257..787S. Дои:10.1126 / science.1496398. PMID  1496398.
  9. ^ Николлс, Х. (10 сентября 2009 г.). "Рот в рот". Природа. 461 (7261): 164–166. Дои:10.1038 / 461164a. PMID  19741680. S2CID  35838285.
  10. ^ а б Wroe, S .; Huber, D. R .; Lowry, M .; McHenry, C .; Морено, К .; Clausen, P .; Ferrara, T. L .; Cunningham, E .; Dean, M. N .; Саммерс, А. П. (2008). «Трехмерный компьютерный анализ механики челюсти белой акулы: насколько сильно может укусить большая белая акула?» (PDF). Журнал зоологии. 276 (4): 336–342. Дои:10.1111 / j.1469-7998.2008.00494.x.
  11. ^ Пимиенто, Каталина; Дана Дж. Эрет; Брюс Дж. Макфадден; Гордон Хаббелл (10 мая 2010 г.). Степанова, Анна (ред.). «Древний питомник вымершей гигантской акулы мегалодона из миоцена Панамы». PLOS ONE. 5 (5): e10552. Bibcode:2010PLoSO ... 510552P. Дои:10.1371 / journal.pone.0010552. ЧВК  2866656. PMID  20479893.
  12. ^ Ламбер, Оливье; Биануччи, Джованни; Пост, Клаас; де Мюзон, Кристиан; Салас-Гисмонди, Родольфо; Урбина, Марио; Реумер, Джелле (1 июля 2010 г.). «Гигантский укус нового хищного кашалота миоценовой эпохи Перу». Природа. 466 (7302): 105–108. Bibcode:2010Натура.466..105л. Дои:10.1038 / природа09067. PMID  20596020. S2CID  4369352.
  13. ^ Нильсен, Юлиус; Hedeholm, Rasmus B .; Хайнемайер, Ян; Бушнелл, Питер Дж .; Christiansen, Jørgen S .; Олсен, Джеспер; Рэмси, Кристофер Бронк; Брилл, Ричард В .; Саймон, Мален; Стеффенсен, Кирстин Ф .; Стеффенсен, Джон Ф. (2016). «Радиоуглеродный анализ хрусталика глаза свидетельствует о столетиях долголетия гренландской акулы (Сомниоз микроцефальный)". Наука. 353 (6300): 702–4. Bibcode:2016Научный ... 353..702N. Дои:10.1126 / science.aaf1703. PMID  27516602. S2CID  206647043. Сложить резюме – Новости науки (12 августа 2016 г.).
  14. ^ Marshall, A .; Bennett, M.B .; Kodja, G .; Hinojosa-Alvarez, S .; Гальван-Магана, Ф .; Harding, M .; Стивенс, Г. и Кашиваги, Т. (2011). "Манта бирострис". Красный список видов, находящихся под угрозой исчезновения МСОП. 2011: e.T198921A9108067. Дои:10.2305 / IUCN.UK.2011-2.RLTS.T198921A9108067.en.
  15. ^ Блэк, Ричард (11 июня 2007 г.). «Защита пила приобретает зубы». Новости BBC.
  16. ^ Клак, Дж. А. (2002) Набирать силу. Университет Индианы
  17. ^ Наркевич, Катаржина; Наркевич, Марек (январь 2015 г.). «Возраст самых старых следов четвероногих из Захелме, Польша». Lethaia. 48 (1): 10–12. Дои:10.1111 / let.12083. ISSN  0024-1164.
  18. ^ Лонг Дж. А., Гордон М. С. (сентябрь – октябрь 2004 г.). «Величайший шаг в истории позвоночных: палеобиологический обзор перехода рыба-четвероногие». Physiol. Biochem. Zool. 77 (5): 700–19. Дои:10.1086/425183. PMID  15547790.CS1 maint: ref = harv (связь) как PDF
  19. ^ Шубин, Н. (2008). Ваша внутренняя рыба: путешествие в 3,5 миллиарда лет истории человеческого тела. Нью-Йорк: Книги Пантеона. ISBN  978-0-375-42447-2.
  20. ^ Лаурин, М. (2010). Как позвоночные животные вышли из воды. Беркли, Калифорния, США: Калифорнийский университет Press. ISBN  978-0-520-26647-6.
  21. ^ Кановилл, Аврора; Лорен, Мишель (2010). «Эволюция микроанатомии плечевой кости и образа жизни у амниот, и некоторые комментарии к палеобиологическим выводам». Биологический журнал Линнеевского общества. 100 (2): 384–406. Дои:10.1111 / j.1095-8312.2010.01431.x.CS1 maint: ref = harv (связь)
  22. ^ Лорен, Мишель; Кановилл, Аврора; Quilhac, Александра (2009). «Использование палеонтологических и молекулярных данных в супердеревьях для сравнительных исследований: на примере лиссамфибийской бедренной микроанатомии». Журнал анатомии. 215 (2): 110–123. Дои:10.1111 / j.1469-7580.2009.01104.x. ЧВК  2740958. PMID  19508493.CS1 maint: ref = harv (связь)
  23. ^ Хопкинс Гарет Р .; Броди Эдмунд Д. мл. (2015). «Появление амфибий в засоленных местообитаниях: обзор и эволюционная перспектива». Герпетологические монографии. 29 (1): 1–27. Дои:10.1655 / HERPMONOGRAPHS-D-14-00006. S2CID  83659304.
  24. ^ Натчев, Николай; Цанков Николай; Джем, Ричард (2011). «Нашествие зеленой лягушки в Черном море: экология обитания Pelophylax esculentus комплексная (анура, амфибия) популяция в районе лагуны Шабленска Тузла в Болгарии » (PDF). Заметки герпетологии. 4: 347–351. Трематозавры также, возможно, были морскими.
  25. ^ Сандер, П. Мартин (2012). «Размножение ранних амниот». Наука. 337 (6096): 806–808. Bibcode:2012Sci ... 337..806S. Дои:10.1126 / наука.1224301. PMID  22904001. S2CID  7041966.
  26. ^ Модесто, С.П .; Андерсон, Дж. (2004). «Филогенетическое определение рептилий». Систематическая биология. 53 (5): 815–821. Дои:10.1080/10635150490503026. PMID  15545258.открытый доступ
  27. ^ Gauthier, J.A .; Kluge, A.G .; Роу, Т. (1988). «Ранняя эволюция амниот». В Бентоне, М.Дж. (ред.). Филогения и классификация четвероногих.. 1. Оксфорд: Clarendon Press. С. 103–155. ISBN  978-0-19-857705-8.
  28. ^ Лаурин, М .; Рейс, Р. Р. (1995). «Переоценка ранней филогении амниот» (PDF). Зоологический журнал Линнеевского общества. 113 (2): 165–223. Дои:10.1111 / j.1096-3642.1995.tb00932.x. Архивировано из оригинал (PDF) на 2019-06-08. Получено 2019-05-18.открытый доступ
  29. ^ Модесто, С.П. (1999). «Наблюдения за строением раннепермской рептилии. Stereosternum tumidum Справиться". Palaeontologia Africana. 35: 7–19.
  30. ^ Расмуссен, Арне Редстед; Мерфи, Джон К .; Омпи, Меди; Гиббонс, Дж. Уитфилд; Уетц, Питер (2011-11-08). «Морские рептилии». PLOS ONE. 6 (11): e27373. Bibcode:2011PLoSO ... 627373R. Дои:10.1371 / journal.pone.0027373. ЧВК  3210815. PMID  22087300.
  31. ^ Стидуорси Дж. 1974. Змеи мира. Grosset & Dunlap Inc., 160 стр. ISBN  0-448-11856-4.
  32. ^ Морские змеи[постоянная мертвая ссылка ] в Продовольственная и сельскохозяйственная организация Объединенных Наций. Доступ 7 августа 2007 г.
  33. ^ Расмуссен, A.R .; Мерфи, J.C .; Ompi, M .; Гиббонс, J.W .; Уэц, П. (2011). «Морские рептилии». PLOS ONE. 6 (11): e27373. Bibcode:2011PLoSO ... 627373R. Дои:10.1371 / journal.pone.0027373. ЧВК  3210815. PMID  22087300.
  34. ^ Мартилль Д.М. (1993). «Суповые субстраты: среда для исключительной сохранности ихтиозавров из сланцев Посидония (нижняя юра) Германии». Каупия - Darmstädter Beiträge zur Naturgeschichte, 2 : 77-97.
  35. ^ Гулд, Стивен Джей (1993) "Изогнутый вне формы" в Восемь поросят: размышления в естествознании. Нортон, 179–94. ISBN  9780393311396.
  36. ^ "Феномен безумного кормления акул, бегущих по сардинам". Архивировано из оригинал 2 декабря 2008 г.
  37. ^ "Список видов и подвидов Комитета таксономии Общества морской маммологии". Общество морской маммологии. Октябрь 2015. Архивировано с оригинал 6 января 2015 г.. Получено 23 ноября 2015.
  38. ^ Ромер А. С. и Парсонс Т. С. (1986) Тело позвоночного, стр. 96, издательство Sanders College Publishing. ISBN  0030584469.
  39. ^ "Синий кит". Всемирный фонд дикой природы. Получено 15 августа 2016.
  40. ^ Марино, Лори (2004). «Эволюция мозга китообразных: умножение порождает сложности» (PDF). Международное общество сравнительной психологии (17): 1–16. Архивировано из оригинал (PDF) на 2018-09-16. Получено 2019-05-18.