PLAZI: VLASTNOSTI, KLASIFIKACE A REPRODUKCE - BIOLOGIE - 2025

Tyto plazi jsou skupina obratlovců parafilética včetně želvy, ještěrky, hadi, krokodýlů a tuataras. Kromě toho zahrnují mimo jiné několik vyhynulých skupin velkých dinosaurů, plesiosaurů, pterosaurů. Jeho nejvýznamnějším rysem je tlustá kůže se šupinami.

Tyto živé bytosti jsou ektotermické, protože jim chybí schopnost vnitřně regulovat teplotu těla. Jejich distribuce je proto téměř omezena na oblasti s teplým podnebím, kde jsou velmi hojné.

Zdroj: pixabay.com

Želvy jsou organismy se silnou skořápkou a morfologií předků. Nemají zuby a jsou oviparózní. Největší rozmanitost skupiny se nachází v ještěrkách, skupině, která vzkvétala nesmírně. Většina z nich je oviparous a někteří jsou viviparous.

Dvě skupiny plazů, hadi a amphisbenidae utrpěli úplné snížení končetin. Hadi mají navíc kinetickou (pohyblivou) lebku, která jim umožňuje konzumovat obrovskou kořist. Někteří mohou vstříknout jed.

Tuataras jsou endemická zvířata na Nový Zéland. Jeho vlastnosti připomínají plazy, kteří obývali Zemi asi před 100 miliony let.

Krokodýli jsou jediní ne avianští zástupci archosaurů, linie, která dala vzniknout již zaniklým dinosaurům a současným ptákům.

U plazů vzniká významná adaptace, která dokázala zajistit nezávislost reprodukce na vodě: plodové vajíčko. Vejce se skládá ze struktury pokryté vápnitou nebo koženou strukturou s mimet embryonálními membránami zvanými amnion, chorion, žloutkový vak a allantois. U plazů nejsou pozorovány larvální fáze vodního života.

Obecné vlastnosti

Plazi tvoří parafyletickou skupinu přibližně 8000 druhů. Tyto organismy jsou hojné a vyskytují se ve velmi rozmanitých stanovištích, pozemských i vodních, obvykle s teplým podnebím.

Jsou pokryty charakteristickými strukturami zvanými stupnice. Většina z nich má dva páry končetin, každý s pěti prsty. U hadů a některých ještěrek končetiny degenerovaly nebo jsou výrazně sníženy.

Reptilní kůže je silná, poskytuje ochranu před vysoušením. Epidermální struktury těchto zvířat jsou tvořeny speciálním keratinem, který se nazývá beta keratin. Osifikace kostry je úplná a lebka se vyznačuje tím, že má jediný týlní kondyl.

Pokud jde o regulaci teploty, všichni členové skupiny jsou ectotermická zvířata; nejsou schopni regulovat svou teplotu metabolickými cestami.

Naproti tomu mohou svým chováním regulovat teplotu. To znamená, že se přesunou do slunečných oblastí, pokud je potřebují zvýšit, nebo jsou umístěny ve stinných oblastech, aby snížily tělesnou teplotu.

Amniotické vejce

Mořská želva násadová z vejce. Autor: Mayer Richard. Wikimedia Commons.

Amniotické vajíčko představuje jednu z nejpřekvapivějších adaptací zvířecí říše, protože se podařilo učinit reprodukční procesy nezávislými na vodních útvarech.

Vejce má čtyři další embryonální vrstvy nebo membrány zvané amnion, allantois, chorion a yolk sac.

Amnion je vrstva, která obklopuje embryo. Uvnitř najdeme tekutinu, která tlumí vyvíjející se organismus a poskytuje vodní médium pro jeho růst. Odpadní látky se ukládají do alantois.

Sbor obklopuje celý obsah vajíčka a je vysoce cévní, jako je alantois. Tyto dvě další embryonální vrstvy se účastní dýchání a jsou zásadní složkou pro výměnu kyslíku a oxidu uhličitého. V žloutkovém vaku jsou výživné látky, které embryo použije.

Většina plodových plodů je obklopena poměrně pružnou mineralizovanou skořápkou nebo obalem. Tato bariéra vytváří rovnováhu mezi ochranou embrya a výměnou látek, protože působí jako polopropustná bariéra.

Klasifikace

Živí plazi představují následující řády: Testudiny (želvy), Squamata (ještěrky a hadi), Sphenodonta (novozélandský tuátaras) a Krokodýl (krokodýli a spojenci).

Skupiny plazů se navíc vyznačují počtem otvorů v lebce. Nejprve prozkoumáme klasifikaci různých amniotických lebek a poté prozkoumáme taxonomickou klasifikaci čtyř skupin živých plazů.

Anapsidy, synapsidy a diapsidy

A = Annasids, B = Synapsids, C = Diapsids. Skull_anapsida.svg: Preto (m) Skull_synapsida.png: Preto (m) Skull_diapsida.png: Preto (m) odvozené dílo: Petter Bøckman

Při klasifikaci plazů a zbytků tetrapodových obratlovců je obvyklé používat pojmy anápsidy, diapsidy a synapsidy. Tato terminologie se týká vzoru otvorů (fenestra) na úrovni časové oblasti v lebce těchto zvířat.

Anapsidy jsou organismy, jejichž časová oblast postrádá jakékoli otevření. Tato morfologie je považována za primitivní a má se za to, že první amnioti, kteří se objevili v průběhu evoluce, měli tento anatomický vzor. U současných druhů mají želvy anapsidní lebku.

Případ želv je však velmi zvláštní. Podle současných molekulárních důkazů byl učiněn závěr, že tito plazi získali anapsidální stav sekundárním způsobem, protože pocházejí od předka s diapsidními dočasnými otvory.

Z tohoto stavu předků byly odvozeny dvě anatomické varianty: diapsidy a synapsidy. V diapsidní lebce najdeme dva dočasné otvory. Diabetická lebka je přítomna u současných plazů (včetně ptáků a s výjimkou želv).

Třetí vzor dočasných otvorů je synapsid, kde existuje pouze jeden pár dočasných otvorů. Savci mají tento typ lebky.

1. Objednávka testudinů (Chelonia)

Pořadí Testudines se skládá z želv. Tyto organismy se během evoluce změnily velmi málo, z velké části si zachovaly charakteristickou morfologii skupiny.

Nejvýznamnějším rysem je přítomnost hřbetního krunýře a ventrální plastron. Tato skořápka se skládá ze dvou vrstev: vnější vrstvy složené z keratinu a vnitřní vrstvy kostní povahy.

Vnitřní vrstva je spojení kostí, fúzovaných obratlů a dalších osifikovaných dermálních prvků. Jako jedinečná vlastnost mezi obratlovci jsou želvy jediné organismy, které mají končetiny a opasky uvnitř žeber.

V čelisti chelonianů chybí zubní struktury. Místo toho existuje určitý druh keratinových pokrmů, které umožňují manipulaci a mletí jídla.

Z ekologického hlediska se želvám podařilo překonat rozmanitost výklenků. Existují zcela vodní druhy (s výjimkou případů, kdy jsou vejce položena) a zcela suchozemské.

Pokud jde o smysly, želvy nemají zvlášť dobrý sluch. Aby čelili této nevýhodě, mají velmi citlivý systém chuti a vidění. Ve skutečnosti je zrak barevný a je srovnatelný s lidským fotoreceptorovým systémem.

2. Objednejte Squamata

Tento řád se skládá z ještěrek a hadů. Je velmi široký a rozmanitý, včetně téměř 95% všech živých druhů ptáků plazů.

Hadi vykazují řadu jedinečných a výrazných charakteristik. Tělo prošlo významným prodloužením, což vedlo k vnitřní reorganizaci orgánů; končetiny byly ztraceny a existují úpravy pro spotřebu jiných velkých zvířat.

Většina ještěrek má schopnost pohybovat víčky. Naproti tomu hadi často mají permanentní, průhledný povlak na svých orgánech vidění. Vidění některých druhů je přizpůsobeno slunečnímu záření a mají barevné vidění, zatímco jiné noční druhy to nemají.

Lebka členů této třídy se nazývá kinetická lebka, protože má mobilní vlastnosti, které jim umožňují konzumovat a manipulovat s kořistí značných velikostí. Přestože je lebka ještěrka kinetická, u hadů je tento jev mnohem výraznější.

Dříve byl řád Squamata tvořen třemi podřády: Sauria, Serpentes a Amphisbaenia. Dnes je poslední skupina považována za pozměněné členy Saurie.

Podřád Saurie

Zahrnuje modříny, extrémně rozmanitou skupinu forem, které obývají pozemní a vodní prostředí, stromy, podzemní oblasti a dokonce i vzduch. Mezi nejoblíbenější představitele patří gekoni nebo gekoni, leguáni, skinkové, monitory a chameleoni.

U většiny druhů ještěrek nepředstavuje sluchu relevantní smysl. U několika druhů jsou však písně důležitým prvkem při hledání a výběru partnera.

Prostředí obydlená touto skupinou organismů jsou obvykle suchá a suchá. Jejich hustá kůže bez žlázy z velké části zabraňuje ztrátě vody. Kromě toho je plaz plaz téměř pevný a obsahuje významné množství kyseliny močové. Tyto mechanismy jim umožňují vyhnout se vysychání.

Protože plazi postrádají tepelnou regulaci a závisí na teplotě prostředí, existuje málo druhů plazů v chladných oblastech, protože tyto podmínky omezují jejich růst.

Amfisbenidy nebo slepé šindele

Amfisbenidy jsou velmi zvláštní skupinou ještěrek (řádu Squamata), jejichž morfologie připomíná mor hada nebo žížaly. Jeho tělo je vermiformní a končetiny byly ztraceny.

Název skupiny popisuje její zvláštní schopnost pohybovat se vpřed i vzad. To znamená, že se mohou pohybovat ve směru hlavy a ocasu se stejnou účinností.

Jejich životní styl je v podzemí a mají různé adaptace související s životem v podzemí: morfologie vermiform se pohybovat; lebka je tvrdá a robustní, umožňuje vykopávky; oči jsou atrofované a prakticky nerozeznatelné od těla (protože jsou pokryty vrstvou kůže) a nedochází k vnějšímu otevření ucha.

Podřád hadů

Hadi jsou plazi, kterým chybí končetiny, a ve většině skupin také postranní a pánevní opasky. Jejich tělo se skládá z četných obratlů, které jim umožňují pohybovat se po zemi řadou vln tvaru S.

Jak jsme již zmínili, lebka hadů je vysoce kinetická, což znamená, že může konzumovat obrovskou kořist. Tato vlastnost může být odpovědná za pozoruhodný úspěch hadů. Některé druhy hadů - asi 20% - jsou schopné vstříknout jed do své kořisti.

Pokud jde o smysly, pouze malá skupina hadů s arborealskými zvyky má pozoruhodnou vizi. Nemají tympanickou membránu ani vnější ucho. Pro detekci chemických podnětů jsou hady vybaveny Jacobsonovým orgánem, známým také jako vomeronazální orgán.

3. Objednejte Sphenodonta

Řád Sphenodonta je složen výhradně ze dvou živých druhů - jediný přežívající druh linie - patřící do rodu Sphenodon, endemický na Nový Zéland. Oni jsou obyčejně známí jako tuataras.

Tuataras byl studijní model, který vzbudil zájem evolučních biologů. Tyto druhy se v průběhu evoluce velmi málo změnily a mají primitivní diapsidní lebku.

4. Objednejte Crocodilia

Krokodýli, aligátoři a aligátoři jsou robustní polořadoví plazi. Jsou známí především jako velké predátory. Jejich čelisti jsou silné a umožňují jim účinně zachytit svou kořist.

Tělo zvířete se skládá z podlouhlé hlavy, těla a ocasu a krátkých, ale silných končetin. Posledně uvedené umožňují mobilitu na souši, i když činnosti v pozemním prostředí nejsou příliš běžné. Spolu s ptáky tvoří kladu Archosauria.

Zažívací ústrojí

Trávicí systém plazů je tvořen řadou orgánů a prvků, které organizují průchod potravy a extrakci živin.

Požití začíná ústní dutinou, která se u plazů značně mění, zejména u kinetických lebek hadů, a v menší míře u ještěrů. Pouze krokodýli mají sekundární patro.

Za ústní dutinou najdeme hltan, pak jícen a žaludek. Následují je střeva, která se vyprazdňují do kloaky.

Gastrointestinální trakt většiny plazů je krátký, což je typická charakteristika masožravého stravování. Herbivorous varianty mají delší střeva, která jim umožní trávit rostlinnou hmotu. Některé z nich vykazují chování polykajících kamenů pro podporu trávení.

Oběhový systém

Srdce leguána protrženého komorou. Hartmacl

Cirkulace v plazech se skládá ze dvou okruhů: jeden z nich odebírá krev a nese ji do plic, zatímco druhý organizuje průchod krve zbytkem těla.

S výjimkou krokodýlů mají plazi srdce s neúplným rozdělením, které umožňuje malý kontakt mezi okysličenou a neoxidovanou krví.

U krokodýlů je srdce složitější a připomíná savce a ptáky, protože má dvě síně a dvě komory. Toto úplné oddělení zvyšuje účinnost procesu.

Nervový systém

Obecně má plazí nervový systém všechny základní struktury, které najdeme u obojživelníků, ale větší - zejména mozek a mozeček.

Mozek je však ve srovnání s ptáky a savci relativně menší. Například mozek želv je malý - nikdy nepřesahuje 1% celkové hmotnosti zvířete. V této skupině plazů však má mozeček významnou velikost.

Většina smyslových orgánů je dobře vyvinutá, i když existuje několik výjimek.

Dýchací systém

K dýchání plazů dochází skrze plíce. Kůže těchto organismů je hustá, takže nehraje důležitou roli při výměně plynu, jak se vyskytuje u obojživelníků s tenkou a vlhkou kůží.

Většina členů spárovala plíce, s výjimkou hadů a amfisbenidů.

U želv je další komplikace dýchacího procesu: orgány jsou uzavřeny ve skořápce zvířete. K vyřešení tohoto problému želvy používají břišní a prsní svaly jako bránici.

Druhy želv, které obývají vodní útvary, dokážou uspokojit své požadavky na kyslík díky pumpování, které provádějí v ústní dutině - což je vysoce vaskularizované - nebo v cloakě. Tento jev jim umožňuje zůstat po dlouhou dobu pod vodou.

Krokodýli mají důležitou inovaci: sekundární patro. Je tvořena řadou kožních záhybů, které oddělují ústa od nosních cest. To znamená, že mohou dýchat, zatímco jsou zvířecí ústa otevřená.

Vylučovací systém

Všichni plazi mají spárované, lobované ledviny přibližně stejné velikosti. U hadů jsou ledviny umístěny v kaudální oblasti coelomické dutiny.

Stejně jako u ostatních obratlovců jsou funkčními ledvinami nefrony. U plazů je každá ledvina tvořena několika tisíci nefrony, což je ve srovnání s téměř dvěma miliony nefronů v lidské ledvině malé.

Zmenšení velikosti glomerulu je považováno za přizpůsobení, aby se zabránilo ztrátě vody. Navíc jsou velmi málo vaskularizovány.

Odpadním produktem plazů je kyselina močová; z tohoto důvodu jsou plazi známí jako urikoliáni. Zdá se, že se jedná o přizpůsobení ke snížení ztrát vody.

Kyselina močová je ve vodě nerozpustná látka. Produkt se tak vysráží a vyloučená látka se skládá z bílé polotuhé hmoty.

Naproti tomu druhy, které žijí ve vodním prostředí, často vylučují amoniak, látku s vysokou úrovní toxicity. Protože je produkt vylučování toxický, je třeba jej zředit větším množstvím vody, než je nezbytné pro vylučování kyseliny močové.

Reprodukce

Plazi mají vnitřní oplodnění a pohlaví jsou oddělena. Samci mají dvě varlata a ženy dva vaječníky. Muži provádějí kopulaci se zvláštním orgánem zvaným hemipenis. Je to dokonce u téměř všech plazů, s výjimkou želv a krokodýlů.

Želvy jsou vnitřně oplodněné a oviparous. Investují energii do vytváření hnízda pro své mladé a jakmile jsou vejce uložena a zakryta substrátem, rodiče ignorují své budoucí potomky.

Velké množství hadů je oviparous a malá skupina je ovoviviparous. Viviparity se u plazů vyvinula téměř stokrát samostatnými evolučními cestami. Tento jev se obecně vyskytuje v důsledku prodloužení doby, kdy jsou vejce ponechána uvnitř vajcovodu.

Zvířata s touto reprodukční modalitou jsou obvykle spojena s chladným podnebím a může to být adaptivní vlastnost, která umožňuje plazům udržovat optimální teplotu pro své potomstvo. V matčině těle je teplota optimální pro vývoj mladých.

Určení pohlaví

Jednou z zvláštností plazů z hlediska jejich reprodukce je vliv teploty při určování pohlaví zvířat. Tento jev byl zaznamenán u želv, ještěrek a krokodýlů.

U želv je nízká teplota spojena s produkcí samců. Podobně se vysoké teploty promítají do ženské výroby. Protože je určujícím faktorem teplota, tyto druhy postrádají pohlavní chromozomy.

Jsou plazi skutečnou skupinou?

Historicky jsou suchozemští obratlovci zařazeni do tří dobře definovaných tříd: plazi, ptáci a savci. Plazi jsou chladnokrevné organismy se šupinami; ptáci jsou teplokrevní a mají peří; zatímco savci jsou teplokrevní, jsou těžcí a produkují mléko.

Cladist perspektiva

S tímto jednoduchým popisem se zdá snadné seskupit organické bytosti do kategorií odpovídajících třídám.

Pro cladistickou školu představují plazi parafyletickou skupinu, to znamená, že netvoří klaun.

Z pohledu cladismu zahrnují platná seskupení nejnovější společný předek a všechny jeho potomky. V případě plazů se neberou v úvahu všichni potomci, protože toto seskupení vylučuje ptáky.

Ptáci se vyvinuli ze skupiny dinosaurů zvaných dromaeosaurs. Pokud tedy chcete uvažovat o monofyletické skupině - nejnovějším společném předku a všech jeho potomcích - musíte vzít v úvahu ptáky uvnitř plazů.

Někteří biologové, kteří se chtějí o těchto třídách zmínit, správně používají termín plazi ptáci a ptáci.

Sdílené odvozené znaky

Ve velmi povrchním způsobem se mohou skupiny plazů a ptáků od sebe navzájem velmi lišit. Oba však sdílejí řadu sdílených odvozených znaků nebo synapomorfií, jak je známo v cladistické terminologii.

„Tradiční“ ptáci i plazi mají společné anatomické vlastnosti na úrovni lebky a kotníku. Kromě toho oba mají ve svých strukturách beta keratin. Tyto znaky sjednocují obě skupiny v klau (monofylická skupina).

Ptáci a krokodýli jsou sesterské skupiny. Krokodýl je spřízněn s kolibřík než s ještěrkou nebo hadem. Jinými slovy, krokodýli a ptáci sdílejí novějšího společného předka a jsou považováni za monofyletickou skupinu (pamatujte, že monofylické skupiny mohou být vnořeny).

Reference

1. Divers, SJ a Stahl, SJ (Eds.). (2018). Maderův plaz a obojživelníková medicína a chirurgie-E-Book. Elsevier Health Sciences.
2. Hickman, CP, Roberts, LS, Larson, A., Ober, WC, & Garrison, C. (2001). Integrované základy zoologie. McGraw - Hill.
3. Jacobson, ER (Ed.). (2007). Infekční choroby a patologie plazů: barevný atlas a text. CRC Stiskněte.
4. Kardong, KV (2006). Obratlovci: srovnávací anatomie, funkce, vývoj. McGraw-Hill.
5. Llosa, ZB (2003). Obecná zoologie. EUNED.
6. Vitt, LJ, a Caldwell, JP (2013). Herpetologie: úvodní biologie obojživelníků a plazů. Akademický tisk.