Rettili Cosa sono, caratteristiche, classificazione, riproduzione

IL Rettili Sono un gruppo di paraffile di animali vertebrati che includono tartarughe, lucertole, serpenti, tuátar e coccodrilli. Inoltre, includono diversi gruppi estinti di grandi dinosauri, plesiosauri, pterosauri, tra gli altri. La sua caratteristica più eccezionale è la pelle spessa con scale.

Questi esseri viventi sono ectotermi, poiché mancano della capacità di regolare internamente la temperatura corporea. Pertanto, la sua distribuzione è quasi limitata alle regioni con climi caldi, dove sono molto abbondanti.

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Le tartarughe sono organismi con un guscio spesso e morfologia ancestrale. Non hanno i denti e sono tutti ovipari. La più grande diversità del gruppo si trova nelle lucertole, un gruppo che ha prosperato immensamente. La maggior parte sono ovipari e altri vivono.

Due gruppi di rettili, serpenti e anfisbénidi hanno subito una riduzione totale degli arti. Inoltre, i serpenti hanno un cranio cinetico (con movimento) che consente loro di consumare enormi prede. Alcuni possono iniettare veleno.

I Tuataras sono animali endemici in Nuova Zelanda. Le sue caratteristiche ricordano ai rettili che abitavano sulla Terra circa 100 milioni di.

I coccodrilli sono gli unici rappresentanti non aviani degli arcosauri, un lignaggio che ha dato origine ai dinosauri già estinti e agli uccelli attuali.

Nei rettili sorge un adattamento significativo che è riuscito a essere indipendente la riproduzione dell'acqua: l'uovo amniotico. L'uovo è costituito da una struttura coperta da una struttura calcarea o di coriacea con membrane extraembrionarie chiamate amnios, corion, sacco Vitelino e Allantoide. Nei rettili non ci sono stati larvali di vita acquatica.

Caratteristiche generali

I rettili formano un gruppo parafiletico di circa 8000 specie. Questi organismi sono abbondanti e si trovano in habitat molto vari, sia terrestri che acquatici, di solito di clima caldo.

Sono coperti da strutture caratteristiche chiamate scale. La maggior parte ha due paia di membri, con cinque dita in ciascuno. Nei serpenti e in alcune lucertole i membri si sono degenerati o sono molto piccoli.

La pelle dei rettili è spessa, dando protezione contro l'essiccamento. Le strutture epidermiche di questi animali sono formate da una cheratina speciale, chiamata beta cheratina. L'ossificazione dello scheletro è completa e il cranio è caratterizzato da un singolo condilo occipitale.

Per quanto riguarda la regolazione della temperatura, tutti i membri del gruppo sono animali ectotermici; Non sono in grado di regolare la loro temperatura con percorsi metabolici.

Al contrario, possono regolare la loro temperatura attraverso il loro comportamento. Cioè, si mobilitano nelle regioni soleggiate se devono aumentarlo o si trovano nelle regioni ombra per ridurre la temperatura corporea.

L'uovo amniotico

Tartaruga marina che lascia l'uovo. Autore: Mayer Richard. Wikimedia Commons.

L'uovo amniotico rappresenta uno degli adattamenti più sorprendenti del regno animale, poiché è riuscito a indipendente i processi riproduttivi dei corpi idrici.

L'uovo ha quattro strati e membrane embrionali extra chiamati amnios, allentoidi, corioni e vitelino.

L'amnios è lo strato che circonda l'embrione. All'interno troviamo fluido che cuscing il corpo in via di sviluppo e forniamo un mezzo acquoso per la sua crescita. Nell'allentoide le sostanze di rifiuti sono immagazzinate.

Il corion circonda l'intero contenuto dell'uovo ed è altamente vascolarizzato, proprio come gli allentoidi. Questi due strati extra embrionali partecipano alla respirazione, essendo una componente vitale per lo scambio di ossigeno e l'anidride carbonica. Nella borsa Vitelino ci sono le sostanze nutrizionali che l'embrione utilizzerà.

La maggior parte delle uova amniotiche sono circondate da un guscio o una copertura mineralizzati e abbastanza flessibili. Questa barriera raggiunge un equilibrio tra protezione dell'embrione e scambio di sostanze, poiché funge da barriera semipermeabile.

Classificazione

I rettili viventi sono rappresentati dai seguenti ordini: Testudines (tartarughe), squamata (lucertole e serpenti), Sphenodonta (i Tuátaras della Nuova Zelanda) e Crocodilia (coccodrilli e correlati). 

Inoltre, i gruppi di rettili si distinguono per il numero di aperture del loro cranio. Innanzitutto, esploreremo la classificazione dei diversi teschi degli Amniotas, quindi esploreremo la classificazione tassonomica dei quattro rettili viventi. 

Anapsidi, sinapsidi e muore 

A = anásidos, b = sinapsidi, c = diapidi. Skull_anpsida.SVG: Preto (M) Skull_Synapsida.PNG: preto (m) skull_diapsida.PNG: Preto (M) Derivative Work: Petter Bøckman [CC BY-SA 3.0 (http: // creativeCommons.Org/licenze/by-sa/3.0/]]

Nella classificazione dei rettili - e nel resto dei vertebrati tetropodi - è normale applicare termini Anapsid, Diopsid e Synapsid. Questa terminologia si riferisce al modello delle aperture (fenestra) a livello della regione temporale nel cranio di questi animali.

Gli anapsidi sono organismi la cui regione temporale manca di qualsiasi apertura. Questa morfologia è considerata primitiva e si pensa che le prime amniota apparvero nel corso dell'evoluzione possedessero questo modello anatomico. All'interno delle specie attuali, le tartarughe hanno un cranio anapside.

Tuttavia, il caso delle tartarughe è molto particolare. Secondo le attuali prove molecolari, è stato concluso che questi rettili hanno acquisito secondariamente la condizione anapsida, poiché provengono da un antenato con aperture temporali diopside.

Da questa condizione ancestrale, furono derivate due varianti anatomiche: i dapi e i sinapsidi. Nel cranio delle stampi troviamo due aperture temporanee. Il cranio Diopsid è presente negli attuali rettili (compresi gli uccelli e ad eccezione delle tartarughe).

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Il terzo modello di aperture temporanee è Synapsid, dove ci sono solo un paio di aperture temporanee. I mammiferi hanno questo tipo di cranio.

1. Ordina Testudines (Chelonia)

L'ordine di Testudines è costituito da tartarughe. Questi organismi sono cambiati molto poco durante l'evoluzione, mantenendo in gran parte la morfologia caratteristica del gruppo.

La caratteristica più importante è la presenza di un guscio dorsale e un plastro ventrale. Questo guscio è formato da due strati: una cheratina esterna composta da cheratina e una natura ossea interna.

Lo strato interno è un'unione ossea, vertebre fuse e altri elementi dermici ossificati. Come caratteristica unica tra i vertebrati, le tartarughe sono gli unici organismi che i membri e la vita hanno all'interno delle costole.

La mascella dei Quelonios manca di strutture dentali. Invece, ci sono una sorta di piatti cheratina che consente la manipolazione e la schiacciamento degli alimenti.

Dal punto di vista ecologico, le tartarughe sono riuscite a conquistare una diversità di nicchie. Ci sono specie totalmente acquatiche (tranne il momento della deposizione di uova) e totalmente terrestri.

Per quanto riguarda i sensi, le tartarughe non presentano un'audizione particolarmente buona. Per contrastare questo svantaggio, hanno un sapore e un sistema di visione molto sensibili. In effetti, la visione è a colori ed è paragonabile al sistema di fotorecettori dell'uomo.

2. Ordine di squamata

Questo ordine è costituito da lucertole e serpenti. È molto ampio e diversificato, tra cui quasi il 95% di tutte le specie di rettili non aviane viventi.

I serpenti mostrano una serie di caratteristiche uniche e distintive. Il corpo ha subito un significativo allungamento, che porta alla riorganizzazione interna degli organi; Gli arti sono andati persi e ci sono adattamenti per il consumo di altri grandi animali.

La maggior parte delle lucertole ha la capacità di muovere le palpebre. Al contrario, i serpenti di solito hanno uno strato trasparente e permanente sui loro organi di visione. La visione di alcune specie è adattata alla luce solare e ha una visione a colori, mentre altre specie notturne non la possiedono.

Il cranio dei membri di questa classe è chiamato teschio cinetico, poiché ha proprietà mobili che consente loro di consumare e manipolare dighe di dimensioni considerevoli. Sebbene il cranio delle lucertole sia cinetico, nei serpenti il ​​fenomeno è molto più marcato.

Precedentemente, l'ordine di Squamata era composto da tre subordatori: Sauria, Serpente e Amphisbaenia. Oggi, l'ultimo gruppo è considerato come membri modificati di Sauria.

Suborden Sauria

Include gli inizi, un gruppo estremamente diversificato di forme che abitano terrestri terrestri, ambienti acquatici su alberi, aree sotterranee e persino l'aria. Tra i rappresentanti più popolari ci sono il Gecon o Geconids, gli Iguana, i comprovati, i monitor e i camaleonti.

Per la maggior parte delle specie di lucertole, l'udito non rappresenta un senso rilevante. Tuttavia, in alcune specie le canzoni sono un elemento importante nella ricerca e nella scelta della coppia.

Gli ambienti abitati da questo gruppo di organismi sono generalmente aridi e asciutti. La sua pelle spessa e la mancanza di ghiandole evitano notevolmente la perdita di acqua. Inoltre, l'urina del rettile è quasi solida e ha importanti acidi uricali. Questi meccanismi consentono loro di sfuggire all'essiccamento.

Poiché i rettili mancano di regolazione termica e dipendono dalla temperatura dell'ambiente, ci sono poche specie di rettili nelle aree fredde, poiché queste condizioni limitano la loro crescita.

Anfisbénidos o serpenti ciechi

Gli anfisbénidi sono un gruppo molto particolare di lucertole (ordine di squamata), la cui morfologia ricorda quella di un serpente o di un lombrico. Il tuo corpo è vermiforme e gli arti sono stati persi.

Il nome del gruppo descrive la sua peculiare capacità di muoversi sia in avanti che all'indietro. Cioè, possono muoversi nella direzione della testa e della coda con la stessa efficienza.

Il suo stile di vita è sotterraneo e ha diversi adattamenti legati alla vita sotterranea: morfologia vermiforme da muoversi; Il cranio è duro e robusto, permettendo lo scavo; Gli occhi sono stentati e praticamente indistinguibili dal corpo (poiché sono coperti da uno strato di pelle) e non c'è apertura esterna dell'orecchio.

Serpenti subordini

I serpenti sono rettili privi di membri e, nella maggior parte dei gruppi, mancano anche della vita pettorale e pelvica. Il suo corpo è costituito da numerose vertebre che li permettono.

Come abbiamo detto, Snake Skull è altamente cinetico, il che implica che può consumare enormi prede. Questa funzione può essere responsabile del notevole successo dei serpenti. Alcune specie di serpenti - circa il 20% - sono in grado di iniettare veleno alla loro preda.

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Per quanto riguarda i sensi, solo un piccolo gruppo di serpenti con abitudini arbing ha una visione notevole. Non hanno membrana timpanica o esterna. Per il rilevamento di stimoli chimici, i serpenti sono dotati dell'organo di Jacobson, noto anche come organo vomeronasale.

3. Ordine di Sphenodonta

L'ordine di Sfenodonta è composto esclusivamente da due specie viventi - gli unici sopravvissuti al lignaggio - appartenenti al genere Sphenodon, Nuova Zelanda endemica. Sono comunemente noti come Tuataras.

I Tuataras sono stati un modello di studio che ha suscitato l'interesse dei biologi evolutivi. Queste specie sono cambiate molto poco nel corso dell'evoluzione e hanno un cranio Diopsid primitivo.

4. Ordine coccodrillo

I coccodrilli, le proiettori e gli alligatori sono rettili robusti e semi -comunicati. Sono principalmente noti per essere grandi predatori. Le loro mascelle sono potenti e consentono loro di catturare efficacemente la loro preda.

Il corpo dell'animale è costituito da una testa allungata, corpo e coda e arti corti ma forti. Quest'ultimo consentono la mobilità sulla terra, sebbene le attività nell'ambiente terrestre non siano molto comuni. Insieme agli uccelli formano l'archosauria di Clado.

Apparato digerente

Il sistema digestivo dei rettili è composto da una serie di organi ed elementi che orchestrano il passaggio del cibo e l'estrazione dei nutrienti.

L'assunzione inizia con la cavità orale, che nei rettili è ampiamente modificato, in particolare nei teschi cinetici di serpente, e in misura minore nelle lucertole. Solo i coccodrilli hanno un palato secondario.

Seguito dalla cavità orale, troviamo la faringe, quindi l'esofago e lo stomaco. Sono seguiti dall'intestino che fluiscono in una fogna.

Il tratto gastrointestinale della maggior parte dei rettili è breve e tipico di una dieta carnivora. Le varianti erbivore hanno intestini più lunghi che consentono loro di digerire la materia vegetale. Alcuni di loro mostrano il comportamento delle pietre di deglutizione per favorire la digestione.

Sistema circolatorio

Cuore di un'iguana in sospeso attraverso il ventricolo. Hartmacl [CC BY-SA 4.0 (https: // creativeCommons.Org/licenze/by-sa/4.0)]

La circolazione nei rettili è composta da due circuiti: uno di loro prende il sangue e lo porta ai polmoni, mentre la seconda orchestra il passaggio del sangue attraverso il resto del corpo.

Con l'eccezione dei coccodrilli, i rettili hanno un cuore con una partizione incompleta, che consente un piccolo contatto tra sangue ossigenato e non ossigenato.

Nei coccodrilli il cuore è più complesso e ricorda quello dei mammiferi e degli uccelli, poiché ha due atri e due ventricoli. Questa separazione completa aumenta l'efficienza del processo.

Sistema nervoso

In generale, il sistema nervoso dei rettili ha tutte le strutture di base che troviamo negli anfibi, ma più grandi - in particolare il cervello e il cervelletto.

Tuttavia, rispetto agli uccelli e ai mammiferi, il cervello è relativamente più piccolo. Ad esempio, il cervello delle tartarughe è piccolo: non supera mai l'1% della massa totale dell'animale. Tuttavia, il cervelletto se ha una dimensione importante in questo gruppo di rettili.

La maggior parte degli organi di senso sono ben sviluppati, sebbene ci siano diverse eccezioni.

Sistema respiratorio

La respirazione nei rettili avviene attraverso i polmoni. La pelle di questi organismi è spessa, quindi non svolge un ruolo rilevante nello scambio di gas, come si verifica negli anfibi con pelle fine e umida.

La maggior parte dei membri ha anche polmoni, ad eccezione di serpenti e anfisbénidi.

Nelle tartarughe, vi è un'ulteriore complicazione del processo respiratorio: gli organi sono confinati nel guscio animale. Per risolvere questo inconveniente, le tartarughe usano i muscoli addominali e pettorali come diaframma.

Le specie di tartarughe che abitano gli corpi idrici riescono a soddisfare le loro richieste di ossigeno grazie al pompaggio che si esibiscono nella loro cavità orale - che è molto vascolarizzata - o nella fogna. Questo fenomeno consente loro di rimanere sott'acqua per periodi di tempo significativi.

I coccodrilli hanno un'importante innovazione: il palato secondario. È costituito da una serie di pieghe di origine cutanea che separa la bocca dai dotti nasali. Cioè, possono respirare mentre la bocca dell'animale è aperta.

Apparato escretore

Tutti i rettili hanno accoppiato, lobati e approssimativamente i reni delle stesse dimensioni. Nei serpenti, i reni si trovano nella regione di flusso della cavità celomica.

Come nel resto dei vertebrati, l'unità funzionale del rene è i nefroni. Nei rettili, ogni rene è composto da alcune migliaia di nefroni, il che è poco se li confrontiamo con i quasi due milioni di nefroni nel rene umano.

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La riduzione della dimensione del glomerulo è considerata come un adattamento per evitare la perdita di acqua. Inoltre, questi sono pochissimi vascolarizzati.

Il prodotto di scarto dei rettili è acido urico; Pertanto, i rettili sono noti come uricolti. Questo sembra essere un adattamento per ridurre la perdita di acqua.

L'acido urico è una sostanza insolubile in acqua. Pertanto, il prodotto precipitato e la sostanza escreta è costituita da una massa semi -solide e bianca.

Al contrario, le specie che vivono in ambienti acquatici spesso espelle ammoniaca, una sostanza con alti livelli di tossicità. Poiché il prodotto dell'escrezione è tossico, richiede di essere diluiti con una maggiore quantità di acqua di quella necessaria per l'escrezione di acido urico.

Riproduzione

I rettili hanno la fecondazione interna e i sessi sono separati. I maschi hanno due testicoli e le due ovaie femmine. I maschi eseguono l'intercula con un organo speciale chiamato Hemipene. È anche in quasi tutti i rettili, ad eccezione di tartarughe e coccodrilli.

Le tartarughe hanno fecondazione interna e sono oviparo. Questi investono energia nella creazione di un nido per i loro giovani, e una volta che le uova vengono depositate e coperte dal substrato, i genitori ignorano i loro futuri discendenti.

Un gran numero di serpenti è oviparo e un piccolo gruppo è ovoviviparo. La viviparità si è evoluta all'interno dei rettili quasi cento volte da percorsi evolutivi separati. Questo fenomeno si verifica generalmente a causa di un aumento del tempo in cui le uova vengono trattenute all'interno dell'ovidotto.

Gli animali con questa modalità riproduttiva sono generalmente associati a climi freddi, essendo in grado di essere una caratteristica adattiva che consente ai rettili di mantenere una temperatura ottimale per la loro prole. All'interno del corpo della madre, la temperatura è ottimale per lo sviluppo dei giovani.

Determinazione del sesso

Una delle peculiarità dei rettili in termini di riproduzione è l'influenza della temperatura nel determinare il sesso degli animali. Questo fenomeno è stato riportato in tartarughe, lucertole e coccodrilli.

Nelle tartarughe, basse temperature sono associate alla produzione maschile. Allo stesso modo, le alte temperature si traducono in produzione di femmine. Poiché la temperatura è il fattore determinante, queste specie mancano di cromosomi sessuali.

Sono rettili un vero gruppo?

Storicamente, gli animali vertebrati terrestri sono classificati in tre classi ben somigliate: rettili, uccelli e mammiferi. I rettili sono organismi del sangue freddo con scale; Gli uccelli sono sangue caldo e hanno piume; Mentre i mammiferi sono sangue caldo, hanno peso e producono latte.

Prospettiva cladista

Con questa semplice descrizione, sembra facile raggruppare gli esseri organici nelle categorie corrispondenti alle classi.

Per la scuola del cladista, i rettili rappresentano un parafiletico, cioè non formano un Clado.

Sotto la prospettiva del cladismo, i gruppi validi includono l'antenato comune più recente e tutti i discendenti di questo. Nel caso dei rettili, tutti i discendenti non sono considerati, poiché questo gruppo esclude gli uccelli.

Gli uccelli si sono evoluti da un gruppo di dinosauri chiamato Dromeosaurus. Pertanto, se si desidera considerare un gruppo monofile - più recente antenato e tutti i suoi discendenti - gli uccelli all'interno dei rettili dovrebbero essere presi in considerazione.

Alcuni biologi che vogliono fare riferimento correttamente a queste classi, usano il termine rettili aviari e non aviani.

Caratteri derivati ​​condivisi

In un modo molto superficiale che i gruppi di rettili e uccelli possono sembrare molto diversi l'uno dall'altro. Tuttavia, entrambi condividono una serie di caratteri o sinapomorfie derivati ​​condivisi, come sono noti nella terminologia del cladista.

Sia gli uccelli che i rettili "tradizionali" hanno condiviso caratteristiche anatomiche a livello del cranio e delle caviglie. Inoltre, entrambi presentano la beta cheratina nelle loro strutture. Questi personaggi unificano entrambi i gruppi in un'argilla (gruppo singolo fisico).

Uccelli e coccodrilli sono gruppi gemelli. Un coccodrillo è più legato a un colibrì che a una lucertola o serpente. In altre parole, i coccodrilli e gli uccelli condividono un antenato comune più recente e sono considerati un singolo gruppo filetico (ricorda che i gruppi monofili possono essere nidificati).

Riferimenti

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