Biologie voor Majors II

Identificeer kenmerken van zoogdieren

zoogdieren zijn gewervelde dieren die haar-en borstklieren bezitten. Verschillende andere kenmerken zijn kenmerkend voor zoogdieren, waaronder bepaalde kenmerken van de kaak, skelet, integument, en interne anatomie. Moderne zoogdieren behoren tot drie klassen: monotremen, buideldieren en eutheriërs (of placentale zoogdieren).,

Zoogdieren

kenmerken van zoogdieren

de aanwezigheid van haar is een van de meest voor de hand liggende tekenen van een zoogdier., Hoewel het niet erg uitgebreid is op bepaalde soorten, zoals walvissen, heeft het haar vele belangrijke functies voor zoogdieren. Zoogdieren zijn endotherm, en haar biedt isolatie om warmte gegenereerd door metabolisch werk te behouden. Haar vangt een laag lucht dicht bij het lichaam, behoud van warmte. Samen met isolatie, haar kan dienen als een zintuiglijk mechanisme via gespecialiseerde haren genaamd vibrissae, beter bekend als snorharen. Deze hechten zich aan zenuwen die informatie over sensatie doorgeven, wat vooral nuttig is voor nachtdieren of gravende zoogdieren., Haar kan ook zorgen voor beschermende kleuring of deel uitmaken van sociale signalering, zoals wanneer het haar van een dier staat “op einde.”

zoogdierintegument, of huid, omvat secretoire klieren met verschillende functies. Talgklieren produceren een lipide mengsel genaamd talg dat wordt afgescheiden op het haar en de huid voor waterbestendigheid en smering. Talgklieren bevinden zich over het grootste deel van het lichaam. Eccrine klieren produceren zweet, of transpiratie, die voornamelijk bestaat uit water. In de meeste zoogdieren, eccrine klieren zijn beperkt tot bepaalde gebieden van het lichaam, en sommige zoogdieren bezitten ze helemaal niet., Echter, bij primaten, vooral mensen, zweet prominent aanwezig in thermoregulatie, het reguleren van het lichaam door middel van verdampingskoeling. Zweetklieren bevinden zich over het grootste deel van het lichaamsoppervlak bij primaten. Apocrine klieren, of geurklieren, scheiden stoffen af die worden gebruikt voor chemische communicatie, zoals in stinkdieren. Borstklieren produceren melk die wordt gebruikt om pasgeborenen te voeden. Terwijl mannelijke monotremen en eutheriërs borstklieren bezitten, hebben mannelijke buideldieren dat niet. Borstklieren zijn waarschijnlijk gemodificeerde talg-of eccrineklieren, maar hun evolutionaire oorsprong is niet helemaal duidelijk.,

het skelet van zoogdieren bezit vele unieke kenmerken. De onderkaak van zoogdieren bestaat uit slechts één bot, het dentarium. De kaken van andere gewervelde dieren zijn samengesteld uit meer dan één bot. Bij zoogdieren verbindt het dentaire bot de schedel bij het squamosale bot, terwijl bij andere gewervelde dieren het quadrate bot van de kaak zich aansluit bij het articulaire bot van de schedel., Deze botten zijn aanwezig in zoogdieren, maar ze zijn aangepast om te functioneren in het gehoor en vormen botten in het middenoor (figuur 1). Andere gewervelde dieren bezitten slechts één middenoorbot, de stijgbeugels. Zoogdieren hebben er drie: de malleus, incus en stapes. De malleus is afkomstig van het gewrichtsbot, terwijl de incus afkomstig is van het quadrate bot. Deze rangschikking van kaak – en oorbotten helpt bij het onderscheiden van fossiele zoogdieren van fossielen van andere synapsiden.

De adductorspier die de kaak sluit, bestaat bij zoogdieren uit twee spieren: de temporalis en de masseter., Deze maken side-to-side beweging van de kaak mogelijk, waardoor kauwen mogelijk is, wat uniek is voor zoogdieren. De meeste zoogdieren hebben heterodonttanden, wat betekent dat ze verschillende soorten en vormen van tanden hebben in plaats van slechts één type en vorm van tanden. De meeste zoogdieren zijn difyodonten, wat betekent dat ze twee sets tanden in hun leven: bladverliezende of “baby” tanden, en permanente tanden. Andere gewervelde dieren zijn polyphyodonten, dat wil zeggen, hun tanden worden vervangen gedurende hun hele leven.

zoogdieren hebben net als vogels een vierkamerhart., Zoogdieren hebben ook een gespecialiseerde groep cardiale vezels in de wanden van hun rechter atrium genaamd de sinoatriale knoop, of pacemaker, die de snelheid waarmee het hart klopt bepaalt. Erytrocyten van zoogdieren (rode bloedcellen) hebben geen kernen, terwijl de erytrocyten van andere gewervelde dieren kernachtig zijn.

de nieren van zoogdieren hebben een deel van het nefron, de lus van Henle of nefritische lus genoemd, waardoor zoogdieren urine kunnen produceren met een hoge concentratie opgeloste stoffen, hoger dan die van het bloed., Zoogdieren missen een nier portaalsysteem, dat is een systeem van aderen dat bloed van de achter-of onderste ledematen en het gebied van de staart naar de nieren beweegt. De systemen van het nierportaal zijn aanwezig in alle andere gewervelde dieren behalve kaakloze vissen. Bij alle zoogdieren is een urineblaas aanwezig.

zoogdierhersenen hebben bepaalde kenmerken die verschillen van andere gewervelde dieren. Bij sommige, maar niet alle zoogdieren, is de hersenschors, het buitenste deel van het cerebrum, sterk gevouwen, waardoor een groter oppervlak mogelijk is dan mogelijk is met een gladde cortex., De optische lobben, gelegen in de middenhersenen, zijn verdeeld in twee delen in zoogdieren, terwijl andere gewervelde dieren beschikken over een enkele, onverdeelde kwab. Eutherische zoogdieren bezitten ook een gespecialiseerde structuur die de twee hersenhelften verbindt, het corpus callosum genaamd.

groepen zoogdieren

Er zijn drie groepen zoogdieren: de eutheriërs, of placentale zoogdieren, de buideldieren, en de monotremen, of metatheriërs. Deze groepen zijn verdeeld in twee clades: de eutheriërs en buideldieren vormen de clade van therische zoogdieren, en monotremen vormen hun zusterklade.,

buideldieren

buideldieren worden voornamelijk in Australië gevonden, hoewel de buidelrat in Noord-Amerika voorkomt. Australische buideldieren omvatten de kangoeroe, koala, bandicoot, Tasmaanse duivel (Figuur 2), en een aantal andere soorten. De meeste soorten buideldieren bezitten een buidel waarin de zeer premature jongen na de geboorte verblijven, melk ontvangen en zich blijven ontwikkelen., Buideldieren verschillen van eutheriërs doordat er een minder complexe placentaverbinding is: de jongen worden op extreem jonge leeftijd geboren en houden zich vast aan de tepel in de buidel.

Eutheriërs

Eutheriërs zijn de meest voorkomende zoogdieren in de wereld. Er zijn 18 tot 20 orden placentale zoogdieren. Enkele voorbeelden zijn Insectivora, de insecteneters; Edentata, de tandloze miereneters; Rodentia, de knaagdieren; Cetacea, de waterzoogdieren met inbegrip van walvissen; Carnivora, vleesetende zoogdieren met inbegrip van honden, katten en beren; en primaten, waaronder mensen., Eutherische zoogdieren worden soms placentale zoogdieren genoemd omdat alle soorten een complexe placenta bezitten die een foetus met de moeder verbindt, waardoor gas, vloeistof en voedingsstofuitwisseling mogelijk is. Terwijl andere zoogdieren een minder complexe placenta of kort een placenta hebben, hebben alle eutheriërs een complexe placenta tijdens de zwangerschap.

Monotremen

Er zijn drie levende soorten monotremen: het vogelbekdier en twee soorten Echidna ‘ s, of stekelige miereneters., De Platypus behoort tot de familie Ornithorhynchidae (“vogelsnavel”), terwijl Echidna ‘ s behoren tot de familie Tachyglossidae (“kleverige tong”) (Figuur 3). Het vogelbekdier en een soort echidna worden gevonden in Australië, en de andere soort echidna wordt gevonden in Nieuw-Guinea. Monotremen zijn uniek onder zoogdieren als ze eieren leggen, in plaats van het baren van levende jongen. De schelpen van hun eieren zijn niet zoals de harde schelpen van vogels, maar zijn een leerachtige schelp, vergelijkbaar met de schelpen van reptieleneieren. Monotremes hebben geen tanden.,

evolutie van zoogdieren

zoogdieren zijn synapsiden, wat betekent dat ze een enkele opening in de schedel hebben. Het zijn de enige levende synaps, aangezien eerdere vormen uitgestorven werden door het Jura. De vroege niet-zoogdiersynapsiden kunnen in twee groepen worden verdeeld, de pelycosaurussen en de therapsiden. Binnen de therapsiden wordt gedacht dat de cynodonten de voorouders van zoogdieren zijn (figuur 4).

een belangrijk kenmerk van synapsiden is endothermie, in plaats van de ectothermie die bij de meeste andere gewervelde dieren wordt waargenomen., De verhoogde stofwisseling die nodig is om de lichaamstemperatuur intern te wijzigen, ging hand in hand met veranderingen in bepaalde skeletstructuren. De latere synapsiden, die meer geëvolueerde kenmerken hadden die uniek zijn voor zoogdieren, bezitten wangen voor het vasthouden van voedsel en heterodont tanden, die gespecialiseerd zijn voor het kauwen, mechanisch afbreken van voedsel om de spijsvertering te versnellen en het vrijgeven van de energie die nodig is om warmte te produceren. Kauwen vereist ook het vermogen om tegelijkertijd te kauwen en te ademen, wat wordt vergemakkelijkt door de aanwezigheid van een secundair gehemelte., Een secundaire gehemelte scheidt het gebied van de mond waar kauwen plaatsvindt van het gebied boven waar ademhaling plaatsvindt, waardoor de ademhaling ononderbroken tijdens het kauwen. Een tweede gehemelte wordt niet gevonden in pelycosaurus, maar is aanwezig in cynodonts en zoogdieren. Het kaakbeen vertoont ook veranderingen van vroege synapsiden naar latere. De jukbeenboog, of jukbeen, is aanwezig in zoogdieren en geavanceerde therapsiden zoals cynodonts, maar is niet aanwezig in pelycosaurus. De aanwezigheid van de jukbeenboog suggereert de aanwezigheid van de kauwspier, die de kaak sluit en functioneert bij het kauwen.,

in het appendiculaire skelet is de schoudergordel van de zoogdieren gewijzigd ten opzichte van die van andere gewervelde dieren in die zin dat het geen procoracoïde bot of interclavicle bezit en het schouderblad het dominante bot is.

Zoogdieren evolueerden van therapsides in de late Trias periode, aangezien de vroegst bekende fossielen van zoogdieren afkomstig zijn uit de vroege Jura periode, zo ‘ n 205 miljoen jaar geleden. Vroege zoogdieren waren klein, ongeveer de grootte van een klein knaagdier., Zoogdieren begonnen voor het eerst te diversifiëren in het Mesozoïcum, van het Jura tot het Krijt, hoewel de meeste van deze zoogdieren waren uitgestorven tegen het einde van het Mesozoïcum. Tijdens de Krijt periode, een andere straling van zoogdieren begon en voortgezet door het Cenozoïcum Tijdperk, ongeveer 65 miljoen jaar geleden.

primaten

kenmerken van primaten

orde primaten van de klasse Mammalia omvatten maki ‘ s, spookdiertjes, apen, apen en mensen. Niet-menselijke primaten leven voornamelijk in de tropische of subtropische regio ‘ s van Zuid-Amerika, Afrika en Azië. Ze variëren in grootte van de muismaki op 30 gram (1 ounce) tot de berggorilla op 200 kilogram (441 Pond)., De kenmerken en evolutie van primaten zijn van bijzonder belang voor ons omdat het ons in staat stelt om de evolutie van onze eigen soort te begrijpen.

alle primaten hebben aanpassingen om bomen te beklimmen, omdat ze allemaal afstammen van boombewoners. Dit arboreale erfgoed van primaten heeft geresulteerd in handen en voeten die zijn aangepast voor brachiatie, of klimmen en slingeren door bomen., Deze aanpassingen omvatten, maar zijn niet beperkt tot: 1) een roterend schoudergewricht, 2) een grote teen die ver is gescheiden van de andere tenen en duimen, die ver zijn gescheiden van de vingers (behalve mensen), die het mogelijk maken om takken te grijpen, 3) stereoscopisch zicht, twee overlappende gezichtsvelden van de ogen, die het mogelijk maakt om diepte en afstand te meten., Andere kenmerken van primaten zijn hersenen die groter zijn dan die van de meeste andere zoogdieren, klauwen die zijn gewijzigd in afgeplatte nagels, meestal slechts één nageslacht per zwangerschap, en een trend naar het houden van het lichaam rechtop.

orde primaten is verdeeld in twee groepen: prosimianen en antropoã den. Prosimianen zijn de bush baby ’s van Afrika, de maki’ s van Madagaskar, en de lorissen, potto ‘ s en spookdiertjes van Zuidoost-Azië. Antropoã den omvatten apen, apen, en mensen., In het algemeen, prosimianen hebben de neiging om nachtdieren (in tegenstelling tot dagactieve antropoã den) en vertonen een kleinere omvang en kleinere hersenen dan antropoã den.

evolutie van primaten

de eerste primaatachtige zoogdieren worden proto-primaten genoemd. Ze waren ongeveer vergelijkbaar met eekhoorns en boomspitsmuizen in grootte en uiterlijk. Het bestaande fossiele bewijs (meestal uit Noord-Afrika) is zeer gefragmenteerd. Deze proto-primaten blijven grotendeels mysterieuze wezens totdat er meer fossiel bewijs beschikbaar komt., De oudste bekende primaatachtige zoogdieren met een relatief robuust fossielenbestand is Plesiadapis (hoewel sommige onderzoekers het er niet mee eens zijn dat Plesiadapis een proto-primaat was). Fossielen van deze primaat zijn ongeveer 55 miljoen jaar geleden gedateerd. Plesiadapiforms waren proto-primaten die een aantal kenmerken van de tanden en het skelet gemeen hadden met echte primaten. Ze werden gevonden in Noord-Amerika en Europa in het Cenozoïcum en stierven uit aan het einde van het Eoceen.

de eerste echte primaten werden gevonden in Noord-Amerika, Europa, Azië en Afrika in het Eoceen Tijdperk., Deze vroege primaten leken op hedendaagse prosimianen zoals maki ‘ s. Evolutionaire veranderingen voortgezet in deze vroege primaten, met grotere hersenen en ogen, en kleinere snuiten zijn de trend. Tegen het einde van het Eoceen-tijdperk waren veel van de vroege prosimiaanse soorten uitgestorven als gevolg van koelere temperaturen of concurrentie van de eerste apen.

antropoïde apen evolueerden uit prosimianen tijdens het Oligoceen Tijdperk. Zo ‘ n 40 miljoen jaar geleden blijkt dat apen aanwezig waren in de Nieuwe Wereld (Zuid-Amerika) en de Oude Wereld (Afrika en Azië). New World apen worden ook Platyrrhini genoemd – een verwijzing naar hun brede neuzen (Figuur 5). Oude Wereld apen worden Catarrhini genoemd – een verwijzing naar hun smalle neuzen. Er is nog steeds nogal wat onzekerheid over de oorsprong van de apen van de nieuwe wereld. Toen de platyrrhines ontstonden, waren de continenten Zuid-Amerika en Afrika uit elkaar gedreven., Daarom wordt gedacht dat apen ontstonden in de Oude Wereld en de nieuwe wereld bereikten, hetzij door te drijven op houtvlotten of door het oversteken van landbruggen. Door deze reproductieve isolatie ondergingen de apen van de nieuwe wereld en de oude wereld gedurende miljoenen jaren afzonderlijke adaptieve straling. De apen van de nieuwe wereld zijn allemaal boombewonende, terwijl de apen van de Oude Wereld boombewonende en op de grond levende soorten omvatten.ongeveer 25 miljoen jaar geleden ontwikkelden zich apen uit de catarrhines in Afrika halverwege het Cenozoïcum. Apen zijn over het algemeen groter dan apen en ze hebben geen staart., Alle apen zijn in staat om door bomen te bewegen, hoewel veel soorten de meeste tijd op de grond doorbrengen. Apen zijn intelligenter dan apen, en ze hebben relatief grotere hersenen in verhouding tot de lichaamsgrootte. De apen zijn verdeeld in twee groepen. Hylobatidae zijn een familie van kleine apen, waaronder gibbons en siamangs. De mensapen omvatten de geslachten Pan (chimpansees en bonobo ‘s) (Figuur 6a), Gorilla (gorilla’ s), Pongo (orang-oetans) en Homo (mensen) (figuur 6b)., De zeer boomachtige gibbons zijn kleiner dan de mensapen; ze hebben een laag seksueel dimorfisme (dat wil zeggen, de geslachten zijn niet duidelijk verschillend in grootte); en ze hebben relatief langere armen gebruikt om door bomen te slingeren.

evolutie van de mens

De familie Hominidae van de orde primaten omvat de mensapen: de mensapen (Figuur 7). Bewijs uit het fossielenbestand en uit een vergelijking van menselijk en chimpansee-DNA suggereert dat mensen en chimpansees ongeveer 6 miljoen jaar geleden van een gemeenschappelijke hominoïde voorouder zijn afgeweken. Verschillende soorten zijn geëvolueerd uit de evolutionaire tak die mensen omvat, hoewel onze soort het enige overlevende lid is., De term hominine wordt gebruikt om te verwijzen naar de soorten die zijn geëvolueerd na deze splitsing van de primatenlijn, waardoor soorten worden aangeduid die nauwer verwant zijn aan de mens dan aan chimpansees. Homininen waren overwegend tweevoetig en omvatten die groepen die waarschijnlijk aanleiding gaven tot onze soort – met inbegrip van Australopithecus, Homo habilis, en Homo erectus—en die niet-voorouderlijke groepen die kunnen worden beschouwd als “neven” van de moderne mens, zoals Neanderthalers. Het bepalen van de ware afdalingslijnen bij homininen is moeilijk., In het verleden, toen er relatief weinig mensininefossielen waren gevonden, geloofden sommige wetenschappers dat ze op volgorde, van de oudste tot de jongste, het verloop van de evolutie van de vroege mens tot de moderne mens zou aantonen. In de afgelopen jaren zijn echter veel nieuwe fossielen gevonden, en het is duidelijk dat er vaak meer dan één soort in leven was op een bepaald moment en dat veel van de gevonden fossielen (en soorten genoemd) mensensoorten vertegenwoordigen die uitgestorven zijn en niet voorouderlijk zijn voor de moderne mens.

zeer vroege Homininen

drie soorten zeer vroege hominiden hebben de afgelopen jaren nieuws gemaakt. De oudste daarvan, Sahelanthropus tchadensis, is bijna 7 miljoen jaar geleden gedateerd. Er is een enkel exemplaar van dit geslacht, een schedel die een oppervlakte vondst in Tsjaad., Het fossiel, informeel “Toumai” genoemd, is een mozaïek van primitieve en geëvolueerde kenmerken, en het is onduidelijk hoe dit fossiel past bij het beeld gegeven door moleculaire gegevens, namelijk dat de lijn die leidt tot moderne mensen en moderne chimpansees blijkbaar ongeveer 6 miljoen jaar geleden gespleten. Er wordt op dit moment niet gedacht dat deze soort een voorouder van de moderne mens was.een tweede, jongere soort, Orrorin tugenensis, is ook een relatief recente ontdekking, gevonden in 2000. Er zijn verschillende exemplaren van orrorin., Het is niet bekend of Orrorin een menselijke voorouder was, maar deze mogelijkheid is niet uitgesloten. Sommige kenmerken van Orrorin zijn meer vergelijkbaar met die van de moderne mens dan de australopieten, hoewel Orrorin veel ouder is.een derde geslacht, Ardipithecus, werd ontdekt in de jaren 1990, en de wetenschappers die het eerste fossiel ontdekten, ontdekten dat sommige andere wetenschappers niet geloofden dat het organisme een tweevoeter was (dus zou het niet als een hominide worden beschouwd)., In de tussenliggende jaren toonden nog meer specimens van Ardipithecus, geclassificeerd als twee verschillende soorten, aan dat het organisme tweevoetig was. Nogmaals, de status van dit geslacht als menselijke voorouder is onzeker.= = verspreiding en leefgebied = = deze soort is endemisch in het oosten van Afrika, ongeveer 4 miljoen jaar geleden, en ongeveer 2 miljoen jaar geleden uitgestorven., Dit geslacht is van bijzonder belang voor ons als het wordt gedacht dat ons geslacht, genus Homo, geëvolueerd uit Australopithecus ongeveer 2 miljoen jaar geleden (na waarschijnlijk passeren door enkele overgangstoestanden). Australopithecus had een aantal kenmerken die meer op de mensapen leken dan op de moderne mens. Bijvoorbeeld, seksueel dimorfisme was meer overdreven dan in de moderne mens. Mannetjes waren tot 50 procent groter dan vrouwtjes, een verhouding die vergelijkbaar is met die in de moderne gorilla ‘ s en orang-oetans. In tegenstelling, moderne menselijke mannetjes zijn ongeveer 15 tot 20 procent groter dan vrouwen., De hersengrootte van Australopithecus ten opzichte van zijn lichaamsgewicht was ook kleiner dan de moderne mens en meer vergelijkbaar met die gezien in de mensapen. Een belangrijk kenmerk dat Australopithecus gemeen had met de moderne mens was bipedalisme, hoewel het waarschijnlijk is dat Australopithecus ook tijd doorbracht in bomen. Hominine voetafdrukken, vergelijkbaar met die van de moderne mens, werden gevonden in Laetoli, Tanzania en dateren van 3,6 miljoen jaar geleden. Ze toonden aan dat homininen ten tijde van Australopithecus rechtop liepen.,

Er waren een aantal Australopithecus-soorten, die vaak worden aangeduid als australopiths. Australopithecus anamensis leefde ongeveer 4,2 miljoen jaar geleden. Er is meer bekend over een andere vroege soort, Australopithecus afarensis, die tussen 3,9 en 2,9 miljoen jaar geleden leefde. Deze soort toont een trend in de menselijke evolutie: de verkleining van het gebit en de kaak in grootte. A. afarensis (Figuur 8) had kleinere hoektanden en kiezen in vergelijking met apen, maar deze waren groter dan die van de moderne mens.