CHORDATA: KARAKTERISTIK, KLASIFIKASI, HABITAT, REPRODUKSI - BIOLOGI - 2025

The chordata (Chordata) adalah luas dan beragam filum hewan dengan simetri bilateral yang berbagi lima penting fitur diagnostik: notochord, endostilo, alur faring, tali saraf dorsal dan ekor berongga postanal.

Pada beberapa spesies, kelanggengan ciri-ciri ini tidak dipertahankan sepanjang hidup individu; dalam beberapa chordata, karakteristik tersebut hilang bahkan sebelum organisme tersebut lahir.

Branchiostoma lanceolatum. Sumber: © Hans Hillewaert /

Denah struktur anggota kelompok ini mungkin sama dengan beberapa invertebrata, seperti simetri bilateral, sumbu entero-posterior, selom, keberadaan metamers dan sefalisasi.

Chordata, dalam hal keanekaragaman dan jumlah spesies, berada di tempat keempat - setelah arthropoda, nematoda, dan moluska. Mereka telah berhasil menjajah serangkaian relung ekologi yang sangat luas dan menghadirkan sifat adaptif yang tak terhitung banyaknya untuk berbagai bentuk kehidupan: akuatik, darat dan terbang.

Asal usul chordata telah memicu perdebatan menarik di antara ahli biologi evolusi. Biologi molekuler dan karakteristik embrionik memperjelas hubungan kelompok ini dengan echinodermata di deuterostom.

Hipotesis berbeda telah diajukan untuk menjelaskan asal usul chordata dan vertebrata. Salah satu yang paling terkenal adalah hipotesis Garstang, yang menyatakan bahwa larva ascidian mengalami proses pedomorphosis dan memunculkan individu dewasa secara seksual dengan ciri-ciri remaja.

Perwakilan kelompok saat ini dikelompokkan menjadi tiga garis keturunan heterogen: cephalochordata, yang dikenal sebagai amphoxes; para urochordata, disebut asidias, dan vertebrata, kelompok terbesar, terdiri dari ikan, amfibi, reptil, dan mamalia.

Dalam kelompok terakhir ini, dalam keluarga kecil, kita menemukan diri kita sendiri, manusia.

karakteristik

Kesan pertama saat mengevaluasi ketiga kelompok chordata adalah bahwa perbedaannya lebih terlihat daripada karakteristik yang dimiliki bersama.

Secara umum, vertebrata memiliki ciri utama yaitu endoskeleton kaku yang terdapat di bawah kulit. Meskipun ikannya akuatik, sisa kelompoknya adalah terestrial, dan keduanya memakan rahang.

Sebaliknya, kelompok yang tersisa - urochordata dan cephalochordata - adalah hewan yang hidup di laut, dan tidak satupun dari mereka memiliki struktur pendukung tulang atau tulang rawan.

Agar tetap stabil, mereka memiliki serangkaian struktur seperti batang yang terdiri dari kolagen.

Mengenai modalitas makan, mereka adalah pengumpan filter dan makanan mereka terdiri dari partikel-partikel yang tersuspensi di dalam air. Ia memiliki perangkat yang menghasilkan zat yang mirip dengan lendir, yang memungkinkan penangkapan partikel dengan adhesi. Namun, perbedaan ini murni dangkal.

Selain fakta bahwa chordata memiliki rongga internal yang berisi cairan, yang disebut coelom, semuanya memiliki lima karakteristik diagnostik: notochord, celah faring, kelenjar endostyle atau tiroid, tali saraf, dan ekor pasca anal. Kami akan menjelaskan masing-masing secara rinci di bawah ini:

Notochord

Notochord atau notochord adalah struktur berbentuk batang yang berasal dari mesodermal. Nama Filum terinspirasi dari karakteristik ini.

Ini fleksibel sampai suatu titik, dan meluas ke seluruh panjang tubuh organisme. Secara embriologis, ini adalah struktur endoskeleton pertama yang muncul. Ini berfungsi sebagai titik jangkar untuk otot.

Salah satu karakteristik terpentingnya adalah kemampuan untuk menekuk tanpa mengalami pemendekan, yang memungkinkan serangkaian gerakan gelombang dibuat. Pergerakan ini tidak menyebabkan struktur runtuh - analog dengan cara teleskop.

Sifat ini muncul berkat fluida yang memiliki interior rongga, dan bekerja sebagai organ hidrostatis.

Dalam kelompok basal, notochord bertahan sepanjang hidup organisme. Pada kebanyakan vertebrata, ia digantikan oleh tulang belakang, yang melakukan fungsi serupa.

Celah faring

Ia juga dikenal dalam literatur sebagai "faringotremia." Faring berhubungan dengan bagian saluran pencernaan yang terletak tepat setelah mulut. Di chordata, dinding struktur ini memperoleh bukaan atau lubang kecil. Dalam kelompok primitif itu digunakan untuk makanan.

Penting untuk tidak mengacaukan fitur ini dengan insang, karena insang adalah rangkaian struktur turunan. Mereka bisa muncul pada tahap perkembangan yang sangat awal, sebelum organisme lahir atau menetas dari telur.

Kelenjar endostyle atau tiroid

Endostilium, atau strukturnya yang berasal dari kelenjar tiroid, hanya ditemukan di chordata. Itu terletak di lantai rongga faring. Endostyle ditemukan di protochordata dan larva lamprey.

Dalam kelompok awal ini, endostyle dan celah bekerja sama untuk mempromosikan pemberian makan filter.

Sel-sel tertentu yang menyusun endostil memiliki kemampuan untuk mensekresi protein dengan yodium - homolog dengan yang ada pada kelenjar tiroid pada lamprey dewasa dan pada vertebrata lainnya.

Tali punggung yang gugup

Chordata memiliki tali saraf yang terletak di bagian punggung (sehubungan dengan saluran pencernaan) tubuh dan bagian dalamnya berongga. Asal muasal otak dapat ditelusuri hingga penebalan di bagian anterior tali pusat ini. Secara embriologis, pembentukan terjadi melalui ektoderm, di atas notochord.

Pada vertebrata, lengkungan saraf pada vertebra berfungsi sebagai struktur pelindung untuk tali pusat. Demikian pula tengkorak melindungi otak.

Pasang ekor anal

Ekor pasca-anal terdiri dari otot-otot dan menyediakan motilitas yang diperlukan untuk perpindahan larva tunicata dan amphioxus dalam air. Karena ekor terletak di posterior sistem pencernaan, satu-satunya fungsinya terkait dengan peningkatan pergerakan air.

Efisiensi ekor meningkat secara signifikan pada kelompok selanjutnya, di mana sirip ditambahkan ke tubuh organisme. Pada manusia, ekor hanya ditemukan sebagai sisa kecil: tulang ekor dan rangkaian tulang belakang yang sangat kecil. Namun, banyak hewan memiliki ekor yang bisa mereka goyangkan.

Subfilum Urochordata

Tunicates adalah subphylum yang biasa dikenal sebagai sea squirt. Mereka mencakup sekitar 1.600 spesies. Organisme ini merupakan penghuni yang tersebar luas di lautan, dari kedalaman hingga pantai.

Nama “tunicate” berasal dari sejenis tunik yang mengelilingi hewan, terdiri dari selulosa dan bukan merupakan organ atau struktur makhluk hidup.

Sebagian besar perwakilan orang dewasa memiliki gaya hidup yang benar-benar sesil, berlabuh di atas batu atau substrat lainnya. Mereka bisa menyendiri atau dikelompokkan dalam koloni. Larva, pada bagiannya, memiliki kemampuan untuk berenang dan bergerak bebas melalui lautan sampai menemukan permukaan yang sesuai.

Bentuk dewasa sangat dimodifikasi dan telah merosot sebagian besar dari lima karakteristik diagnostik chordata. Sebaliknya, larva - mengingatkan pada kecebong kecil - memiliki kelima karakteristik chordata.

Ada tiga kelas tunicata: Ascidiacea, Appendicularia dan Thaliacea. Kelas pertama memiliki anggota yang paling umum, beragam, dan paling banyak dipelajari. Beberapa memiliki kemampuan untuk menembakkan semburan air melalui sifon saat terganggu.

Subphylum Cephalochordata

Cephalochords adalah hewan kecil, dengan panjang antara 3 dan 7 sentimeter. Penampilannya tembus cahaya dan dikompresi secara lateral. Nama umum adalah amphiox (sebelumnya digunakan sebagai genus, tetapi sekarang disebut Branchiostoma).

Ada 29 spesies, menjadi subfilum yang sangat kecil, dalam hal jumlah spesies. Dalam tubuh kecil hewan tersebut, lima karakteristik chordata menjadi jelas.

Tubuh bekerja dengan cara berikut: air masuk melalui mulut, berkat arus yang dihasilkan oleh silia yang dimilikinya, air terus mengalir melalui celah faring.

Pada langkah ini, partikel yang berfungsi sebagai makanan disatukan oleh sekresi lendir dari endostyle. Silia membawa makanan ke usus dan ditelan.

Meski sekilas tampak organisme yang sangat sederhana, sistem peredaran darahnya cukup kompleks. Meskipun tidak ada jantung, ini adalah sistem yang mirip dengan yang ditemukan pada ikan, mengatur aliran darah dengan cara yang sama seperti pada kelompok ini.

Sistem saraf berpusat di sekitar tali saraf. Pasangan saraf muncul di setiap wilayah segmen otot.

Subfilum Vertebrata

Vertebrata adalah kumpulan hewan yang paling beragam, dalam hal morfologi dan habitat, dari chordata. Semua anggota garis keturunan memiliki karakteristik diagnostik chordata setidaknya dalam beberapa tahap siklus hidupnya. Selain itu, kita dapat membedakan fitur-fitur berikut:

Karakteristik sistem vertebrata

Kerangka, terbuat dari tulang rawan atau tulang, terdiri dari tulang belakang (dengan pengecualian mixin) dan tengkorak. Sedangkan untuk sistem otot, ada segmen atau miomer yang berliku-liku, yang memungkinkan adanya gerakan. Sistem pencernaan bertipe otot, dan sekarang ada hati dan pankreas.

Sistem peredaran darah bertanggung jawab untuk mengatur aliran darah melalui semua struktur tubuh. Tujuan ini tercapai berkat adanya jantung ventral dengan banyak ruang dan sistem tertutup yang terdiri dari arteri, vena, dan kapiler.

Eritrosit atau sel darah merah dicirikan dengan memiliki hemoglobin sebagai pigmen untuk mengangkut oksigen - pada invertebrata terdapat berbagai pigmen warna hijau dan biru.

Integumen memiliki dua divisi: epidermis yang terletak di bagian luar atau epitel berlapis yang berasal dari ektoderm dan dermis bagian dalam yang terbentuk dari jaringan ikat yang berasal dari mesoderm. Vertebrata menghadirkan serangkaian variasi dalam pengertian ini, antara lain menemukan tanduk, kelenjar, sisik, bulu, rambut.

Hampir semua jenis kelamin dipisahkan, dengan gonad masing-masing yang mengeluarkan isinya ke dalam kloaka atau lubang khusus.

Klasifikasi dan filogeni

Di mana chordata ditemukan?

Sumber: Arthur Tributino Menezes, dari Wikimedia Commons

Sebelum mendeskripsikan filogeni chordata, perlu diketahui letak grup ini di pohon kehidupan. Di dalam hewan dengan simetri bilateral, ada dua garis keturunan evolusioner. Di satu sisi ada prostostomata dan di sisi lain ada deuterostomata.

Secara historis, perbedaan antara kedua kelompok tersebut pada dasarnya didasarkan pada ciri-ciri embrio. Dalam protostomata, blastopori memunculkan mulut, segmentasi spiral dan selom skizokelik, sedangkan di deuterostom berkembang ke anus, segmentasi radial dan selom enterokelik.

Dengan cara yang sama, penerapan teknik molekuler saat ini telah mengkonfirmasi pemisahan antara keduanya, selain memperjelas hubungan antara individu yang menyusunnya.

Protostom termasuk moluska, annelida, artropoda, dan kelompok kecil lainnya. Garis keturunan ini dibagi menjadi dua kelompok: Lophotrochozoa dan Ecdysozoa. Kelompok kedua, deuterostom, termasuk echinodermata, hemikordata, dan chordata.

Klasifikasi cladist dan tradisional

Klasifikasi Linnaean menyediakan cara tradisional yang memungkinkan klasifikasi setiap taksa. Namun dari sisi cladist, terdapat kelompok tertentu yang saat ini tidak diakui, karena tidak memenuhi persyaratan yang ditetapkan oleh sekolah klasifikasi tradisional ini.

Contoh yang paling dikenal dalam literatur adalah Agnatha dan Reptilia. Karena kelompok-kelompok ini tidak monofiletik, mereka tidak diterima oleh pengeluh. Misalnya, reptilia adalah parafiletik karena tidak mengandung semua keturunan dari satu nenek moyang terbaru, meninggalkan burung di luar.

Namun, sebagian besar teks dan literatur ilmiah mempertahankan klasifikasi Linnaean tradisional untuk merujuk pada berbagai kelompok chordata yang ada. Mengubah subbidang dalam zoologi merupakan tantangan yang luas, sehingga mempertahankan rentang yang paling kita kenal.

Kelompok tradisional

Dalam pengertian ini, pembagian tradisional terdiri dari: Urochordata, Cephalochardata, Myxini, Petromyzontida, Chondrichthyes, Osteichthyes, Amphibia, Reptilia, Aves dan Mamalia.

Dua kelompok pertama, urochordata dan cephalochord dikenal sebagai protochordates dan acraniates.

Semua kelompok yang tersisa menjadi milik Vertebrata dan Craniata. Myxini dan Petromyzontida milik Agnatha, sedangkan sisanya milik Gnathostomata (klasifikasi terakhir ini memperhitungkan ada atau tidaknya mandibula).

Tetrapoda termasuk amfibi, reptil, burung, dan mamalia. Terakhir, perwakilan Amniota adalah reptil, burung, dan mamalia. Secara umum, kelompok-kelompok ini membentuk klasifikasi tradisional Filum Chordata.

Habitat

Chordata telah berhasil mencakup sejumlah habitat yang luar biasa. Urochordata dan cephalochordata hidup di lingkungan laut.

Vertebrata, sementara itu, memiliki jangkauan yang lebih luas. Amfibi - sebagian - reptil dan mamalia hidup di lingkungan darat. Burung dan kelelawar telah berhasil menjajah udara; sementara beberapa mamalia, cetacea, kembali ke air.

Reproduksi

Urochordata adalah chordata dengan pola reproduksi terluas. Organisme ini menunjukkan reproduksi seksual dan aseksual. Spesies ini biasanya hermafrodit dan pembuahan bersifat eksternal. Gamet keluar melalui sifon, dan setelah pembuahan, individu baru berkembang menjadi larva.

Cephalochordata memiliki pembuahan eksternal dan jenis kelamin dipisahkan. Jadi, jantan dan betina melepaskan gametnya ke laut. Ketika pembuahan terjadi, larva terbentuk, mirip dengan bentuk urochordata juvenil.

Vertebrata berkembang biak terutama secara seksual, dengan serangkaian strategi yang memungkinkan penggandaan individu. Kedua varian pembuahan ada - internal dan eksternal.

Nutrisi dan diet

Nutrisi dari dua kelompok basal chordata - ascidian dan cephalochordata - diberi makan oleh sistem filtrasi yang bertanggung jawab untuk menangkap partikel tersuspensi di lingkungan laut.

Di sisi lain, mixin adalah pemulung - mereka memakan hewan mati lainnya. Lamprey, sebaliknya, adalah ektoparasit. Dengan menggunakan bagian mulut mangkuk penghisap yang kompleks, hewan ini dapat menempel pada permukaan tubuh ikan lain.

Namun, bentuk juvenil makan dengan menyedot lumpur, kaya akan kotoran organik dan mikroorganisme yang bergizi.

Inovasi evolusioner yang menentukan nasib kelompok itu adalah penampilan rahangnya. Ini muncul sebagai modifikasi dari pola perkembangan regio cephalic anterior.

Struktur ini memungkinkan untuk memperluas jangkauan mangsa yang dikonsumsi oleh bendungan-bendungan ini, serta jauh lebih efisien dalam menjebak mangsa potensial.

Sedangkan untuk vertebrata, hampir tidak mungkin untuk menggeneralisasi kebiasaan trofik anggotanya. Kami menemukan dari karnivora, filter, hematofagi, pemakan buah, herbivora, pemakan serangga, nektarivorous, granivora, folivora, antara lain.

Pernafasan

Respirasi pada semburan laut terjadi melalui penggerak air. Ini memiliki struktur yang disebut sifon yang melaluinya mereka dapat bersirkulasi dan melewati celah insang.

Di cephalochords, respirasi terjadi dengan cara yang sama. Hewan-hewan ini secara konstan mengedarkan air dalam arus yang masuk melalui mulut dan keluar melalui sebuah lubang yang dikenal sebagai atriopori. Sistem yang sama digunakan untuk memberi makan hewan.

Pada vertebrata, sistem respirasi jauh lebih bervariasi. Dalam bentuk akuatik, ikan dan sejenisnya, proses pertukaran gas terjadi melalui insang.

Sebaliknya, bentang alam melakukannya melalui paru-paru. Beberapa spesies, seperti salamander, kekurangan paru-paru dan melakukan pertukaran hanya dengan menggunakan kulit.

Burung memiliki modifikasi adaptif yang memungkinkan mereka memenuhi kebutuhan energi alat gerak mahal mereka: terbang. Sistem ini sangat efektif, dan terdiri dari bronkus yang terhubung ke kantung udara.

Asal evolusioner

Catatan fosil

Fosil pertama yang ditemukan dalam catatan berasal dari periode Kambrium, sekitar 530 juta tahun yang lalu.

Terlepas dari kenyataan bahwa sebagian besar anggota kelompok ini terutama bercirikan kerangka bertulang keras, nenek moyang kelompok bertubuh lunak - oleh karena itu, catatan fosil sangat langka.

Untuk alasan ini, informasi tentang asal chordata diperoleh dari bukti anatomis dari chordata saat ini dan dari bukti molekuler.

Vertebrata Leluhur: Fosil Kunci

Sebagian besar fosil yang berasal dari zaman Paleozoikum adalah ostracodermata, spesies organisme berbentuk ikan tanpa rahang. Beberapa fosil yang menonjol adalah Yunnanozoon, individu yang mengingatkan pada cephalochord dan Pikaia adalah perwakilan terkenal dari Burgess Shale, panjangnya 5 cm dan berbentuk pita.

Haikouella lanceolata telah menjadi kunci dalam proses menjelaskan asal usul vertebrata. Kira-kira 300 individu fosil spesies ini diketahui, mengingatkan pada ikan masa kini. Meskipun mereka tidak memiliki tanda ruas tulang belakang, mereka memiliki semua karakteristik chordata.

Protostom atau deuterostom?

Asal usul evolusioner chordata telah menjadi subjek diskusi hangat sejak zaman Charles Darwin, di mana titik fokus penelitiannya adalah membangun hubungan antara kelompok organisme hidup.

Pada awalnya, ahli zoologi berspekulasi kemungkinan asal usul chordata yang dimulai dalam garis keturunan protostomata. Namun, ide ini dengan cepat dibuang ketika menjadi jelas bahwa karakteristik yang mereka bagi ternyata tidak homolog.

Pada awal abad ke-20, penemuan pola perkembangan pada hewan membuat hubungan dengan chordata dan hewan deuterostomi lainnya menjadi jelas.

Hipotesis Garstang

Dalam perjalanan evolusi biologis, chordata berjalan dengan dua cara yang berbeda - sangat awal dalam proses tersebut. Satu mengarah ke penyemprotan laut dan yang lainnya ke cephalochordata dan vertebrata.

Pada tahun 1928, ichthyologist dan penyair Inggris Walter Garstang mengajukan hipotesis yang sangat imajinatif, yang melibatkan proses heterochronies: perubahan dalam sinkronisasi proses perkembangan.

Bagi Garstang, leluhur chordata bisa jadi merupakan individu leluhur yang mirip dengan penyemprot laut pada remaja ini yang tetap mempertahankan ciri-ciri larvanya. Ide yang sangat avant-garde ini didasarkan pada fakta bahwa remaja laut menyemprotkan lima karakteristik diagnostik chordata dengan cara yang sangat mencolok.

Menurut hipotesis, pada momen penting dalam evolusi, larva tidak dapat menyelesaikan proses metamorfosis dan pindah menjadi tunicate dewasa sesil. Dengan demikian, larva hipotetis dengan kematangan reproduksi muncul. Dengan acara ini, muncul sekelompok hewan baru dengan kemampuan berenang bebas.

Garstang menggunakan istilah pedomorphosis untuk menggambarkan retensi karakter remaja dalam keadaan dewasa. Fenomena ini telah dilaporkan pada berbagai kelompok hewan saat ini, misalnya pada amfibi.

Referensi

1. Audesirk, T., Audesirk, G., & Byers, BE (2003). Biologi: Kehidupan di Bumi. Pendidikan Pearson.
2. Campbell, NA (2001). Biologi: Konsep dan hubungan. Pendidikan Pearson.
3. Cuesta López, A., & Padilla Alvarez, F. (2003). Zoologi terapan. Edisi Díaz de Santos.
4. Curtis, H., & Barnes, NS (1994). Undangan ke biologi. Macmillan.
5. Hickman, CP, Roberts, LS, Larson, A., Ober, WC, & Garrison, C. (2001). Prinsip-prinsip zoologi yang terintegrasi. McGraw - Hill.
6. Kardong, KV (2006). Vertebrata: anatomi komparatif, fungsi, evolusi. McGraw-Hill.
7. Llosa, ZB (2003). Zoologi umum. EUNED.
8. Parker, TJ, & Haswell, WA (1987). Ilmu hewan. Chordates (Vol. 2). Saya terbalik.
9. Randall, D., Burggren, WW, Burggren, W., Prancis, K., & Eckert, R. (2002). Fisiologi hewan Eckert. Macmillan.