Ocena brak

Rozwój kręgowców jako przejaw aromorfotyzmu zmian organizmów żywych - Ptaki

Autor /Polikarp Dodano /12.10.2011

W erze mezozoicznej z gadów wyodrębniły się dwie nowe gromady kręgowców - ptaki i ssaki, obecnie szeroko rozprzestrzenione i bardzo zróżnicowane na kuli ziemskiej. Praptak, Archaeopteryx, z górnej jury jest formą pośrednią między ptakami i gadami, jednoczącą w swojej budowie cechy obu grup. Cechy ptasie - to m.in. budowa obojczyków i obecność piór, a cechy gadzie to uzębienie dzioba, wolne palce na skrzydłach, budowa kręgów i większa (ok.20) liczba kręgów ogonowych niż u współczesnych ptaków oraz budowa skóry, która u ptaków jest sucha i prawie pozbawiona gruczołów (występuje jedynie gruczoł kuprowy, którego wydzieliną ptaki namaszczają swoje pióra, aby zachowały one swą elastyczność, a przede wszystkim nie ulegały przemoczeniu). Był to jednak niewątpliwie ptak o wolnym, trzepoczącym locie. Wolne palce na skrzydłach ułatwiały mu wspinaczkę po pniach i gałęziach.

Na pierwszy rzut oka ptaki przedstawiają się jako grupa dobrze wyodrębniona, jednak przy bliższym zbadaniu okazuje się, że zachowały w stanie nie zmienionym wiele cech swych przodków. Należą do nich m.in.: pełne podobieństwo budowy jaj i rozwoju zarodkowego oraz wiele cech anatomicznych, jak połączenie czaszki z kręgosłupem za pomocą jednego kłykcia potylicznego, budowa żuchwy i jej połączenie z czaszką mózgową za pośrednictwem kości kwadratowej, budowa pasa barkowego i miednicznego i wiele innych.

Cech różniących ptaki od gadów jest znacznie mniej niż podobieństw. Ukształtowały się one głównie pod wpływem przystosowań do lotu, czemu jednocześnie towarzyszyły istotne zmiany w metabolizmie, prowadzące do powstania stałocieplności - zdolności do utrzymywania niezmiennej ciepłoty ciała, niezależnej od zmian warunków termicznych środowiska. Serce złożone jest z czterech części - dwóch przedsionków i dwóch komór, dzięki czemu następuje całkowite oddzielenie krwi natlenionej od odtlenionej. Ptaki górują nad gadami znacznie silniejszym rozwojem mózgu. Odznaczają się także specjalną budową płuc i specyficznym sposobem oddychania.

Szkielet ptaków jest zwarty i lekki. Lekkość ta osiągnięta jest dzięki odpowiednio delikatnej strukturze elementów kostnych - wiele kości długich to tzw. kości pneumatyczne, wypełnione powietrzem.

Przednia część mostka ptaków latających jest silnie rozrośnięta i tworzy ją grzebień. Jest on miejscem przyczepu mięśni poruszających skrzydłami. Zrośnięcie piersiowego odcinka kręgosłupa jest bardzo ważnym przystosowaniem do lotu. Stanowi solidne oparcie dla skrzydeł i pozwala zarazem na utrzymanie poziomego ułożenia kręgosłupa bez wysiłku mięśniowego.

Znacznie rozwija się mózg. Wiąże się to z lotem oraz wykonywaniem w czasie niego wielu złożonych ruchów. Doskonale wykształcony jest móżdżek, będący ośrodkiem koordynacji ruchów. Spośród narządów zmysłów najlepiej rozwinięte są oczy, mające zdolność podwójnej akomodacji - ostrość widzenia regulowana jest zarówno poprzez zmianę kształtu soczewki, jak i zmianę jej położenia względem siatkówki.

Najbardziej znamienną cechą ptaków jest pokrycie ciała piórami. Jak wiadomo, powstały one z rogowych łusek gadzich, o czym świadczy ich rozwój, który we wczesnym okresie jest w obu przypadkach jednakowy. Nadto na nogach ptaków zachowały się łuski, przechodzące ku górze stopniowo w pióra. Jednak upierzenie ptaków jest w równej mierze ściśle związane z techniką lotu jak i ze stałocieplnością i niepodobna wytłumaczyć jego powstania samym przystosowaniem do lotu, ani samą stałocieplnością. Podobnie wypadnie próba wytłumaczenia kształtu ciała ptaka lub swoistej budowy jego narządów wewnętrznych, jak narządów układu pokarmowego, oddechowego, czy krążenia, których doskonała sprawność w równej mierze warunkuje wytrzymałość lotu czy utrzymanie wysokiej i stałej ciepłoty ciała. Tylko budowa niektórych narządów, jak swoiste przekształcenie szkieletu, doskonały rozwój narządów zmysłu wzroku i równowagi, albo silne wydłużenie nóg, konieczne dla uzyskania niezbędnej prędkości początkowej w czasie startu, są wyłącznie związane z techniką lotu.

Przedstawione dwa zasadnicze osiągnięcia ewolucyjne ptaków - zdolność wytrwałego lotu i stałocieplność - odegrały główną rolę w dalszej ich historii. Pozwoliły im bowiem opanować wszystkie szerokości geograficzne, a co za tym idzie wytworzyć największą liczbę gatunków wśród lądowych kręgowców, przy zachowaniu stale tej samej ogólnej postaci. Jeśli liczba żyjących dziś gatunków płazów wynosi około tysiąca dziewięciuset, gadów czterech tysięcy, a ssaków czterech tysięcy pięćset, to liczba gatunków ptaków sięga dziewięciu tysięcy.

W związku z tym wyjaśnienia wymaga jeszcze problem pochodzenia ptaków nielatających, jak strusie i pingwiny. Wprawdzie brak dotąd danych paleontologicznych obrazujących powstanie tego rodzaju form, ale z budowy ich wyraźnie wynika, że pochodzą one od form latających i dopiero wtórnie utraciły zdolność lotu, uzyskując natomiast przystosowanie do szybkiego biegu lub pływania.

Podobne prace

Do góry