Nastanak homoiotermnih (toplokrvnih) životinja - pojava ptica i sisavaca
U udžbenicima zoologije, nakon gmazova, uobičajeno je prvo uzeti u obzir ptice, a zatim sisavce. Ovaj red je određen općim značajem sisavaca u životu biosfere i činjenicom da njima pripada Homo sapiens - Homo sapiens, čiji je razvoj povezan s formiranjem ljudskog društva i pojavom novog oblika kretanja materije - društvenog. To daje dojam da su ptice takoreći prethodile sisavcima. U stvari, obje su klase nastale neovisno o široko odvojenim skupinama gmazova, prvo sisavaca, a zatim ptica.
Gmazovi odvojeni od vodozemaca u karbonu (karbon). Ovi primitivni gmazovi, koji su još uvijek zadržali neke znakove vodozemaca, kombinirani su u skupinu kotilosaura. Već na kraju karbona i u permu, kotilosauri stvaraju različite skupine gmazova. Jedan od njih su gmazovi životinjskih zuba - Theromorpha, ili sinapsida, - preteče sisavaca - pojavili su se u gornjem karbonu i postali brojni u permu - u trijasu, prve životinje odvojile su se od njih. U permu su se dijapsidni gmazovi odvojili od kotilosaura, koji su u trijasu dali ogranak arhosaura - Archosauria. Primitivni arhosauri - pseudosuchia - Pseudozuhija, ili Thecodontia, - već u trijasu dali su postanak krokodila, raznih dinosaura i letećih guštera. Ptice su se odvojile od neke male pseudozuhije.
Natjecanje i izravni progoni brojnih i ekološki vrlo raznolikih gmazova natjerali su primitivne ptice i sisavce da naseljavaju najnepovoljnija, nerazvijena ili malo gmazovska područja. Te su okolnosti zahtijevale razvoj novih uređaja za dobivanje hrane, bijeg od neprijatelja, za doživljavanje štetnih fizičkih i kemijskih učinaka. Očito je da je u tim uvjetima najbolja prilagodba, uz preuređenje organa kretanja, probave i drugih, bilo stjecanje fleksibilnijeg ponašanja temeljenog na komplikaciji središnjeg živčanog sustava i osjetilnih organa. Aktivacija ponašanja, osim transformacija u živčanom sustavu, zahtijevala je jačanje svih fizioloških funkcija, što je osigurano morfološkim preustrojima.
Stoga su u oba razreda nastale slične, ali neovisno razvijene prilagodbe koje su vitalnu aktivnost ptica i sisavaca podigle na višu razinu u odnosu na druge kralježnjake. To je ono što je stvorilo gotovo jednake mogućnosti za obje klase, koje trenutno dominiraju životinjskom populacijom kopna, a dijelom i u vodi. Stoga se moderno (kenozojsko) doba povijesti Zemlje često naziva erom sisavaca i ptica. Ovakav položaj u modernoj fauni pruža im složen skup prilagodbi, u kojima se mogu razlikovati:
a) mehanizmi koji održavaju stabilnu tjelesnu temperaturu na promjenjivoj temperaturi vanjskog okruženja (homeotermija ili toplokrvnost)-
b) poboljšanje živčanog sustava, osjetnih organa i komplikacija ponašanja-
c) širenje veza među individuama i na temelju toga formiranje složenih oblika unutarvrste organizacije, što povećava konkurentnost vrste u borbi za egzistenciju.
Homoiotermija (ili toplokrvnost) ptica i sisavaca ima sličnu morfofiziološku osnovu - povećanje razine metabolizma pojačavanjem probave, disanja, cirkulacije, izlučivanja, prisutnost toplinskoizolacijskih pokrova - a postiže se regulacijom tvorbe. topline (proizvodnja topline tijela), njezina raspodjela po tijelu i povratak u vanjsku srijedu.
Oslobađanje toplinske energije (proizvodnja topline) događa se tijekom svih oksidativnih procesa; proizvodnja topline se povećava tijekom probave hrane (tzv. specifično dinamičko djelovanje hrane) i rada mišića. Ovi mehanizmi stvaranja topline funkcioniraju kod svih životinja, uključujući i beskralježnjake. Kod riba koje brzo plivaju, poput tune, tjelesna temperatura može porasti na 35-37 °C i ostati na toj razini tijekom kretanja. Aktivni gmazovi također imaju visoku i relativno konstantnu temperaturu. Međutim, u općoj toplinskoj bilanci ovih životinja, prevladavajuća vrijednost vanjske temperature ostaje. Stoga se beskralješnjaci i kralježnjaci, osim ptica i sisavaca, klasificiraju kao egzotermni (t. e. primaju značajan dio topline iz vanjskog okruženja). Oni nemaju učinkovite mehanizme za stabilnu termoregulaciju.
Ptice i sisavci su endotermni: određena razina tjelesne temperature osigurava se uglavnom zbog unutarnjih fizioloških i biokemijskih procesa. Predstavnici obje klase imaju dobro razvijenu kemijsku termoregulaciju: refleksno, pod utjecajem toplinskog središta diencefalona, mijenja se intenzitet redoks procesa, a time i količina proizvedene topline. Većina energije oksidacije akumulira se u adenozin trifosfornoj kiselini, koja osigurava rad mišića; kada se ona razgradi, oslobađa se toplina. Međutim, uz jako hlađenje, takav fosforilirajući tip oksidacije ne osigurava oslobađanje dovoljne količine topline. Tada se uključuje slobodni ili izravni tip tkivnog disanja (bez sudjelovanja adenozin-fosfornih kiselina), pri čemu se većina oslobođene energije oslobađa u obliku topline. S iscrpljivanjem energetskih rezervi (masti, ugljikohidrata) i nemogućnošću njihovog nadopunjavanja, proizvodnja topline opada i toplokrvni organizam umire - dok smrt ne nastaje od hipotermije, kako se obično misli, nego od iscrpljenosti.
Sa smanjenjem tjelesne mase, njegova se relativna površina povećava, povećavajući gubitak topline. Stoga, u sličnim uvjetima, male ptice i sisavci moraju trošiti relativno više energije za održavanje tjelesne temperature od velikih vrsta. Ovaj "pravilo površine" općenito primjenjiv na sve homoiotermne životinje. Stoga manje vrste troše relativno više hrane i kisika od većih.No, treba imati na umu da, osim veličine, na intenzitet proizvodnje topline potrebne za održavanje tjelesne temperature na određenoj razini utječu i mnoge druge morfoekološke značajke ove vrste: oblik tijela, stanje toplinski izolacijskih pokrova, pokretljivost, specijalizacija hrane i dostupnost krmiva, njihov kalorijski udio, dnevni i sezonski ritam aktivnosti, priroda i mikroklima preferiranih staništa itd. P.
Fizička termoregulacija igra važnu ulogu u regulaciji gubitka topline. Promjenom položaja dlake (perja) životinja povećava ili smanjuje debljinu zračnog sloja i, sukladno tome, gubitak topline. Povećanje toplinskoizolacijskih svojstava navlaka zimi osigurava jesensko linjanje tijekom kojeg se stavlja duži i deblji dlakasti (pernati) pokrov. Kod arktičkih lisica povećava toplinsku izolaciju do te mjere da dopušta da se ne povećava potrošnja kisika čak ni zimi (Sl. 31), t. e. biti zadovoljan istom količinom hrane. Promjene u lumenu perifernih krvnih žila i brzina protoka krvi također mijenjaju prijenos topline. Gubitak topline se smanjuje povećanjem masnih naslaga u vezivnom sloju kože (osobito karakteristično za vodene životinje). Pojačano disanje i povećanje isparavanja s površine dišnog trakta doprinosi oslobađanju suvišne topline i sprječava pregrijavanje, a kod sisavaca služe i žlijezde znojnice. Ponašanje igra značajnu ulogu u termoregulaciji: korištenje raznih skloništa, noćenje pod snijegom i još mnogo toga. Sezonske migracije i seobe karakteristične za brojne ptice i sisavce omogućuju im boravak u područjima povoljnim za vremenske prilike i zalihe hrane tijekom cijele godine.Termoregulacija ptica i sisavaca nastaje tijekom individualnog razvoja (ontogenija). Kod nekih se vrsta učinkovita kemijska termoregulacija uspostavlja već u prvim danima nakon rođenja (izleganja), kod drugih mnogo kasnije, a mladi se neko vrijeme pokazuju poikilotermnim. Izgradnjom gnijezda, jazbina i drugih skloništa te grijanjem od strane roditelja stvara se mikroklima povoljna za rast i razvoj.
Toplokrvnost je osigurana visokom razinom metabolizma: pri niskim temperaturama metabolizam ptica i sisavaca deset je puta veći od metabolizma poikilotermnih kralježnjaka. Održivost "unutarnja klima" - neophodan uvjet za nesmetan rad svih tjelesnih sustava, uključujući središnji živčani sustav i osjetne organe. Zauzvrat, to je obogatilo percepciju vanjskog okruženja i omogućilo suptilniju i fleksibilniju prilagodbu na njega promjenom ponašanja. Jačanje i usložnjavanje ponašanja te raznovrsnost odnosa među jedinkama poboljšali su strukturu populacije, omogućili brži pronalazak hrane, izbjegavanje grabežljivaca, a izgradnja gnijezda, jazbina, staza, brana omogućila je aktivno prilagođavanje okoliša svojim potrebama. .
Toplokrvnost (homeotermija), složena viša živčana aktivnost, različiti oblici brige za potomstvo, raznovrsnost korištene hrane i druge značajke omogućile su pticama i sisavcima da napune gotovo cijelu zemaljsku kuglu, uključujući i bezvodne pustinje i najteže planinske krajeve. stabilna naselja i zauzimaju dominantan položaj ne samo u svim kopnenim biocenozama, već iu dijelu mora. To je odredilo važnost obje klase u životu biosfere i u globalnoj cirkulaciji tvari.
Treba još jednom naglasiti da se evolucija ptica i sisavaca odvijala paralelno, na različitim morfofiziološkim osnovama. Međutim, opći smjer evolucijskih transformacija i priroda postignutih bioloških rezultata bili su uglavnom slični.
Literatura: Naumov N. P., Kartašev N. H. Zoologija kralježnjaka. - H. 2. - Gmazovi, ptice, sisavci: udžbenik za biologa. specijalista. visoke krznene čizme. - M.: Više. škola, 1979. - 272 s, ilustracija.
Povratak na popis
Napomena: u e-mail adresi simbol "@" zamijenjeno prijedlogom "na" za zaštitu od neželjene pošte.
