Regnul Animalia – Vertebrate

Studiul claselor de vertebrate, al adaptărilor lor și al importanței ecologice și economice.

Caracteristicile generale ale vertebratelor

Vertebratele sunt animalele cu schelet intern osos, al cărui ax principal este coloana vertebrală, formată din vertebre. Scheletul intern crește odată cu animalul (spre deosebire de scheletul extern al artropodelor, care impune năpârlirea) și permite dimensiuni mari și mișcări puternice.

Alte caracteristici comune: corpul format din cap, trunchi și membre (la majoritatea), creier dezvoltat, protejat de cutia craniană, și organe de simț performante.

Cele cinci clase de vertebrate, în ordinea evoluției: peștii → amfibienii → reptilele → păsările → mamiferele. Această ordine povestește cucerirea uscatului: peștii trăiesc în apă, amfibienii fac trecerea, reptilele s-au desprins complet de apă, iar păsările și mamiferele au cucerit toate mediile.

Un criteriu esențial de comparație este temperatura corpului:

• poikiloterme (cu temperatura variabilă, dependentă de mediu): peștii, amfibienii și reptilele — de aceea amorțesc iarna;
• homeoterme (cu temperatura constantă): păsările și mamiferele — active și vara, și iarna, dar cu un consum mare de hrană.

Această împărțire, trei clase variabile contra două constante, este una dintre cele mai frecvente cerințe de examen din capitol.

Peștii – stăpânii apelor

Peștii sunt vertebrate acvatice, cu corpul de obicei în formă de fus (hidrodinamic), care despică ușor apa. Adaptările lor la mediul acvatic trebuie știute în bloc:

• înotătoarele – perechi (pectorale și abdominale) și neperechi (dorsală, codală, anală); înotătoarea codală dă impulsul principal la înot;
• solzii osoși, acoperiți de un mucus alunecos care reduce frecarea cu apa;
• branhiile – organele de respirație: apa înghițită pe gură iese peste branhii, care rețin oxigenul dizolvat în apă; capacul osos care le protejează se numește opercul;
• vezica înotătoare – un „balon” cu gaze care se umflă sau se dezumflă, permițând peștelui să urce sau să coboare în apă fără efort;
• linia laterală – organ de simț unic al peștilor: un șir de senzori de-a lungul corpului care percep vibrațiile și curenții apei — cu ea peștii „simt” obstacolele chiar și în apă tulbure.

Înmulțirea: majoritatea peștilor depun în apă icrele (ovulele), peste care masculul elimină lapții; fecundația este deci externă. Numărul uriaș de icre compensează pierderile.

Reprezentanți: crapul, știuca (prădător de apă dulce), păstrăvul (ape reci de munte), somnul, iar în mări scrumbia și rechinii.

Amfibienii – o viață dublă

Amfibienii (broaștele, brotăceii, tritonii, salamandrele) sunt vertebratele care fac trecerea de la viața acvatică la cea terestră — chiar numele lor înseamnă „viață dublă”. Adultul trăiește pe uscat, dar înmulțirea și dezvoltarea rămân legate de apă.

Caracteristici de reținut:

• pielea nudă (fără solzi), subțire și permanent umedă, bogată în vase de sânge: prin ea amfibienii respiră suplimentar — respirația cutanată completează plămânii simpli, ca niște saci. Dacă pielea se usucă, animalul moare — de aceea amfibienii stau în locuri umede;
• sunt poikilotermi; iarna intră în amorțire, pe fundul apelor sau în mâl;
• broasca are membrele posterioare lungi, pentru sărit, și membrană interdigitală pentru înot.

Înmulțirea arată clar originea acvatică: primăvara, femelele depun ouăle în apă; din ele ies mormolocii — larve care seamănă cu peștii: trăiesc în apă, respiră prin branhii și au coadă. Treptat, prin metamorfoză, mormolocul capătă picioare, pierde coada și branhiile, dezvoltă plămâni și iese pe uscat ca broscuță.

Metamorfoza broaștei — de la ou la mormoloc cu branhii și apoi la adult cu plămâni — este una dintre cele mai sigure întrebări de evaluare din întreg capitolul de vertebrate.

Reptilele – cuceritoarele uscatului

Reptilele (șopârlele, șerpii, broaștele țestoase, crocodilii) sunt primele vertebrate complet desprinse de apă: nici adultul, nici înmulțirea nu mai depind de mediul acvatic.

Adaptările la viața pe uscat — în oglindă cu slăbiciunile amfibienilor:

• pielea uscată, acoperită cu solzi cornoși sau plăci, împiedică pierderea apei din corp; pentru că acest înveliș nu crește, șerpii și șopârlele năpârlesc;
• respirația este exclusiv pulmonară, cu plămâni mai dezvoltați decât ai amfibienilor;
• ouăle au coajă protectoare și sunt depuse pe uscat, în locuri calde (nisip, frunzar); puiul iese complet format, fără stadiu de larvă acvatică — nicio metamorfoză;
• sunt poikiloterme: de aceea șopârlele se încălzesc la soare dimineața, iar iarna reptilele amorțesc.

Particularități cunoscute: șopârla își poate rupe singură coada când este prinsă (coada se reface — fenomen de regenerare); șerpii nu au membre și înghit prada întreagă; broasca țestoasă poartă o carapace osoasă; crocodilii sunt cei mai evoluați.

În fauna României, majoritatea șerpilor sunt neveninoși; singura specie periculoasă este vipera, recunoscută după desenul în zigzag de pe spate și capul triunghiular. La drumeții: nu atingem șerpii, purtăm bocanci — vipera nu atacă nechemată.

Păsările – vertebrate adaptate la zbor

Păsările sunt vertebrate homeoterme, cu corpul acoperit de pene și membrele anterioare transformate în aripi. Aproape fiecare detaliu al corpului lor este o adaptare la zbor — iar la evaluare tocmai lista adaptărilor se cere:

• oase pneumatice – subțiri și pline cu aer, deci foarte ușoare;
• penele – ușoare, dau forma aerodinamică a corpului și păstrează căldura;
• mușchii pectorali foarte puternici, prinși pe osul pieptului (stern) cu creastă (carenă) — ei bat aripile;
• cioc cornos, fără dinți – dinții ar fi fost prea grei; forma ciocului trădează hrana: scurt și gros la granivore (vrabie), încovoiat la răpitoare (uliu), lung și subțire la cele care sondează mâlul (barză);
• saci aerieni legați de plămâni, care asigură aer proaspăt și în zbor;
• temperatura constantă și inima performantă susțin efortul uriaș al zborului.

Înmulțirea: fecundație internă, ouă cu coajă calcaroasă clocite de părinți; la multe specii puii sunt hrăniți în cuib până se pot descurca — grija pentru urmași este mult mai dezvoltată decât la reptile.

Toamna, multe păsări (barza, rândunica, cucul) migrează spre țările calde, unde găsesc hrană; altele (vrabia, cioara, pițigoiul) rămân la noi tot anul — păsări sedentare.

Mamiferele și rolul vertebratelor

Mamiferele sunt cele mai evoluate vertebrate. Caracteristicile care le definesc:

• puii se dezvoltă în corpul mamei și se nasc vii (viviparitate), iar apoi sunt hrăniți cu lapte produs de glandele mamare — de aici numele clasei;
• corpul acoperit cu păr, care păstrează căldura; sunt homeoterme;
• au creierul cel mai dezvoltat dintre toate animalele și grijă îndelungată pentru pui;
• respiră prin plămâni — inclusiv mamiferele acvatice: delfinul și balena ies la suprafață să respire aer, pentru că NU sunt pești, oricât le-ar semăna.

Diversitatea mamiferelor arată adaptarea la toate mediile: rozătoare (iepure, veveriță), carnivore (lup, vulpe, urs, râs), copitate (cal, cerb, mistreț), lilieci (singurele mamifere care zboară activ), delfini și balene în ape, cârtița în sol, iar omul face parte tot din această clasă.

Rolul vertebratelor în natură și pentru om: mențin echilibrul ecosistemelor (prădătorii limitează rozătoarele și ierbivorele; păsările insectivore apără pădurile și culturile), participă la polenizare și la răspândirea semințelor; omul crește vertebrate pentru hrană (pește, carne, lapte, ouă), lână și piele, sau pentru companie și pază. Multe specii au devenit rare din cauza vânătorii și distrugerii habitatelor — de aceea specii ca zimbrul, capra neagră sau pelicanii sunt ocrotite prin lege în România.

Test — 6 întrebări ca la examen