TETRAPODA: EVOLUSI, KARAKTERISTIK, KLASIFIKASI - BIOLOGI - 2025

The tetrapoda (Tetrapoda dalam bahasa Yunani "empat kaki") terdiri dari hewan dengan empat tungkai, meskipun beberapa anggota telah kehilangan mereka . Perwakilannya saat ini adalah amfibi, sauropsid, dan mamalia.

Kelompok ini berevolusi sekitar 400 juta tahun yang lalu, pada periode Devonian, dari ikan bersirip lobus. Rekaman fosil memiliki serangkaian perwakilan yang punah yang melahirkan transisi dari air ke darat.

Sumber: Tidak ada penulis yang dapat dibaca mesin. Mateuszica ~ commonswiki diasumsikan (berdasarkan klaim hak cipta). , melalui Wikimedia Commons

Perubahan lingkungan ini mengarah pada pengembangan adaptasi untuk penggerak, respirasi, reproduksi dan pengaturan suhu, terutama.

Asal dan evolusi

Menurut bukti, tetrapoda pertama muncul di akhir zaman Devonian, sekitar 400 juta tahun lalu. Dengan demikian, kolonisasi lingkungan darat terjadi ketika Benua Pangaea terbagi menjadi dua: Laurasia dan Gondwana.

Tetrapoda pertama diyakini sebagai bentuk akuatik yang dapat menggunakan anggota badan mereka yang masih muda untuk bergerak di tanah dan bernavigasi ke perairan dangkal.

Peristiwa ini menandai awal dari radiasi ekstensif, yang berasal dari bentuk-bentuk terestrial total dan dengan anggota tubuh yang memberikan dukungan yang cukup untuk memungkinkan pergerakan terestrial.

Dari mana asal tetrapoda?

Anggota tetrapoda berasal dari bentuk air purba. Meskipun sirip ikan tampaknya tidak terkait erat dengan sendi tetrapoda, pengamatan yang lebih dalam membuat hubungan homolog menjadi jelas.

Misalnya, fosil Eusthenopteron menampilkan lengan bawah yang terdiri dari humerus, diikuti oleh dua tulang, jari-jari dan ulna. Elemen-elemen ini jelas homolog dengan anggota tubuh tetrapoda modern. Dengan cara yang sama, elemen bersama dikenali di pergelangan tangan.

Diperkirakan bahwa Eusthenopteron dapat memercik di dasar lingkungan akuatik dengan siripnya. Namun, ia tidak bisa "berjalan" seperti amfibi (kesimpulan ini dibuat berkat anatomi fosil).

Fosil lain, Tiktaalik, tampaknya cocok di antara bentuk peralihan antara ikan bersirip lobus dan tetrapoda. Organisme ini kemungkinan hidup di perairan dangkal.

Anggota badan yang terbentuk dengan baik terlihat jelas pada fosil Acanthostega dan Ichthyostega. Namun, anggota dari genus pertama tampaknya tidak cukup kuat untuk menopang berat badan hewan. Sebaliknya, Ichthyostega tampaknya dapat bergerak - meskipun dengan canggung - di lingkungan yang benar-benar terestrial.

Adaptasi untuk kehidupan di darat

Serigala abu-abu Meksiko

Perpindahan tetrapoda pertama dari lingkungan akuatik ke darat melibatkan serangkaian perubahan radikal dalam hal kondisi yang harus dieksploitasi oleh hewan-hewan ini. Perbedaan antara air dan tanah sangat jelas, seperti konsentrasi oksigen.

Tetrapoda pertama harus memecahkan serangkaian masalah, di antaranya: bagaimana cara bergerak di lingkungan dengan kepadatan lebih rendah? Bagaimana bernafas? Bagaimana cara berkembang biak di luar air? Dan terakhir, bagaimana cara mengatasi fluktuasi di lingkungan yang tidak Apakah mereka ada di dalam air, seperti variasi suhu?

Di bawah ini kami akan menjelaskan bagaimana tetrapoda memecahkan kesulitan ini, menganalisis adaptasi yang memungkinkan mereka untuk secara efektif menjajah ekosistem darat:

Penggerak di bumi

Bunglon

Air adalah lingkungan padat yang memberikan dukungan yang cukup untuk penggerak. Namun, lingkungan darat kurang padat dan membutuhkan struktur khusus untuk pergerakannya.

Masalah pertama diselesaikan dengan perkembangan anggota yang memungkinkan pergerakan hewan di lingkungan darat, dan itu memberi nama pada grup. Tetrapoda memiliki endoskeleton bertulang yang membentuk empat anggota badan yang dibangun di bawah denah pentadaktili (lima jari).

Bukti menunjukkan bahwa anggota tubuh tetrapoda berevolusi dari sirip ikan, bersama dengan modifikasi pada otot yang mengelilinginya, memungkinkan hewan tersebut bangkit dari tanah dan berjalan dengan efisien.

Pertukaran gas

Jika kita membayangkan perjalanan dari air ke darat, masalah yang paling intuitif adalah masalah pernapasan. Di lingkungan terestrial, konsentrasi oksigen sekitar 20 kali lebih tinggi daripada di air.

Hewan air memiliki insang yang bekerja sangat baik di air. Namun, di lingkungan darat, struktur ini runtuh dan tidak dapat menengahi pertukaran gas - tidak peduli seberapa melimpahnya oksigen di bumi.

Untuk alasan ini, tetrapoda hidup memiliki organ dalam yang bertanggung jawab untuk memediasi proses pernapasan. Organ-organ ini dikenal sebagai paru-paru dan merupakan adaptasi dari kehidupan terestrial.

Di sisi lain, beberapa amfibi dapat menjadi perantara pertukaran gas dengan menggunakan kulit mereka sebagai satu-satunya organ pernapasan, yang sangat tipis dan lembab. Berbeda dengan integumen yang dikembangkan oleh reptil, burung, dan mamalia, yang melindungi dan memungkinkan mereka hidup di lingkungan kering, mencegah potensi pengeringan.

Burung dan reptil menunjukkan adaptasi tambahan untuk mencegah pengeringan. Ini terdiri dari produksi limbah semi padat dengan asam urat sebagai limbah nitrogen. Fitur ini mengurangi kehilangan air.

Reproduksi

Secara leluhur, reproduksi adalah fenomena yang terkait dengan lingkungan perairan. Faktanya, amfibi masih bergantung pada air untuk berkembang biak. Telur mereka memiliki membran yang dapat ditembus air dan akan cepat kering jika terkena lingkungan kering.

Selain itu, telur amfibi tidak berkembang menjadi versi miniatur dari bentuk dewasa. Perkembangan terjadi melalui metamorfosis, di mana telur memunculkan larva yang, dalam banyak kasus, beradaptasi dengan kehidupan air dan menunjukkan insang luar.

Sebaliknya, kelompok tetrapoda yang tersisa - reptil, burung, dan mamalia - telah mengembangkan serangkaian membran yang melindungi telur. Adaptasi ini menghilangkan ketergantungan reproduksi pada lingkungan akuatik. Dengan cara ini, kelompok yang disebutkan memiliki siklus hidup terestrial total (dengan pengecualian khusus mereka).

Variasi lingkungan

Ekosistem perairan relatif konstan dalam hal karakteristik lingkungannya, terutama suhu. Ini tidak terjadi di bumi, di mana suhu berfluktuasi sepanjang hari, dan sepanjang tahun.

Tetrapoda memecahkan masalah ini dengan dua cara berbeda. Burung dan mamalia secara konvergen mengembangkan endotermi. Proses ini memungkinkan suhu lingkungan tetap stabil, berkat mekanisme fisiologis tertentu.

Karakteristik ini memungkinkan burung dan mamalia untuk menjajah lingkungan dengan suhu yang sangat rendah.

Reptil dan amfibi memecahkan masalah dengan cara lain. Pengaturan suhu tidak bersifat internal dan bergantung pada adaptasi perilaku atau etologis untuk menjaga suhu yang memadai.

Karakteristik umum

Gajah Asia

Takson Tetrapoda dicirikan oleh adanya empat anggota badan, meskipun beberapa anggotanya telah berkurang atau tidak ada (seperti ular, sesilia, dan paus).

Secara formal, tetrapoda ditentukan oleh keberadaan quiridium, anggota tubuh berotot dengan jari-jari di bagian terminal.

Definisi kelompok ini telah menjadi bahan perdebatan yang luas di antara para ahli. Penulis tertentu meragukan bahwa karakteristik "anggota badan dengan jari" cukup untuk menentukan semua tetrapoda.

Di bawah ini kami akan menjelaskan karakteristik paling menonjol dari perwakilan kelompok yang hidup: amfibi, reptil, burung, dan mamalia.

Taksonomi

• Superkingdom: Eukaryota.
• Kerajaan Animalia.
• Subkingdom: Eumetazoa.
• Superphilous: Deuterostomi.
• Tepi: Chordata.
• Subfilum: Vertebrata.
• Infraphylum: Gnathostomata.
• Kelas Super: Tetrapoda.

Klasifikasi

Secara historis, tetrapoda telah diklasifikasikan menjadi empat kelas: Amphibia, Reptilia, Aves, dan Mammalia.

Amfibi

Amfibi adalah hewan dengan empat anggota tubuh, meski bisa hilang dalam beberapa kelompok. Kulit lembut dan mudah menyerap air. Siklus hidup mereka meliputi tahapan larva air, dan tahapan dewasa hidup di lingkungan darat.

Mereka bisa bernafas melalui paru-paru, dan beberapa pengecualian melakukannya melalui kulit. Contoh amfibi adalah katak, kodok, salamander, dan sesilia yang kurang dikenal.

Reptil

Reptil, seperti amfibi, umumnya memiliki empat anggota tubuh, tetapi dalam beberapa kelompok mereka telah berkurang atau hilang. Kulitnya tebal dan bersisik. Respirasi terjadi melalui paru-paru. Telur memiliki penutup dan, berkat ini, reproduksi tidak bergantung pada air.

Reptil termasuk penyu, kadal dan sejenisnya, ular, tuatara, buaya, dan dinosaurus yang sekarang punah.

Berdasarkan kladisme, reptilia bukanlah kelompok alami, karena mereka adalah parafiletik. Istilah terakhir mengacu pada kelompok yang tidak mengandung semua keturunan dari nenek moyang terkini. Dalam kasus reptilia, kelompok yang tertinggal adalah kelas Aves.

Burung-burung

Ciri khas burung yang paling khas adalah modifikasi tungkai atas mereka dalam struktur khusus untuk terbang. Integumen ditutupi oleh berbagai jenis bulu.

Mereka memiliki paru-paru sebagai struktur untuk pertukaran gas, dan ini telah dimodifikasi sehingga penerbangan menjadi efisien - ingat bahwa penerbangan adalah aktivitas yang sangat menuntut, dari sudut pandang metabolisme. Selain itu, mereka mampu mengatur suhu tubuh (endoterm).

Mamalia

Mamalia merupakan golongan yang sangat heterogen, ditinjau dari bentuk dan cara hidup anggotanya. Mereka telah berhasil menjajah lingkungan darat, perairan, dan bahkan udara.

Mereka dicirikan terutama oleh adanya kelenjar susu dan rambut. Kebanyakan mamalia memiliki empat anggota badan, meskipun dalam beberapa kelompok mereka sangat berkurang, seperti dalam kasus bentuk air (cetacea).

Seperti burung, mereka adalah organisme endotermik, meskipun karakteristik ini dikembangkan oleh kedua kelompok secara terpisah.

Sebagian besar adalah vivipar, yang menyiratkan bahwa mereka melahirkan anak yang aktif, bukan bertelur.

Referensi

1. Clack, JA (2012). Mendapatkan dasar: asal dan evolusi tetrapoda. Indiana University Press.
2. Curtis, H., & Barnes, NS (1994). Undangan ke biologi. Macmillan.
3. Hall, BK (Ed.). (2012). Homologi: Dasar hierarki dari biologi komparatif. Pers Akademik.
4. Hickman, CP, Roberts, LS, Larson, A., Ober, WC, & Garrison, C. (2001). Prinsip-prinsip zoologi yang terintegrasi. McGraw - Hill.
5. Kardong, KV (2006). Vertebrata: anatomi komparatif, fungsi, evolusi. McGraw-Hill.
6. Kent, M. (2000). Biologi tingkat lanjut. Oxford University Press.
7. Losos, JB (2013). Panduan Princeton untuk evolusi. Princeton University Press.
8. Niedźwiedzki, G., Szrek, P., Narkiewicz, K., Narkiewicz, M., & Ahlberg, PE (2010). Trek Tetrapod dari awal periode Devonian Tengah di Polandia. Alam, 463 (7277), 43.
9. Vitt, LJ, & Caldwell, JP (2013). Herpetologi: biologi pengantar amfibi dan reptil. Pers akademis.