動物の多様性

名前以外に、馬とタツノオトシゴの共通点は何ですか?見た目は大きく異なりますが、どちらも動物です。一般的に、動物は運動性、つまり独立した運動が可能で、エネルギーとして有機物を消費し、有性生殖が可能な多細胞生物と定義されています。種は、例えば肺や鰓などの生息地での適応度を最大化するために、特定の機能を持つさまざまな形質を進化させてきました。経験則として、形は機能に従う、つまり、特徴の機能はその構造と外観によって予測できるということです。たとえば、ガラパゴス諸島のさまざまなフィンチ種は、蜜を消費するための細いくちばしや大きな種子を割るための厚いくちばしなど、特定の食事のためにさまざまなくちばしを進化させてきました。したがって、摂食に関与する構造を観察することで、種の食事を予測することができます。

進化の系統樹の分岐点を示す特徴があり、これは動物の生命の全系統樹全体に当てはまります。動物の進化系統樹の基本構造を見ると、それは多くの異なる門に分割され、各門は主要な共有特性によって定義されていることがわかります。これらについて簡単に見ていきましょう。

最初の主要な門はポリフェラで、単に細孔のベアリングを意味します。成虫として静止しているポリフェラには、スポンジなどのフィルターフィーダーが含まれています。対称性の欠如と明確な組織層は、ポリフェラを他のグループから分離し、生物全体が小さな細胞グループから再成長できる巨大な再生能力をそれらに与えます。

次の門である刺胞動物には、イソギンチャクとクラゲが含まれ、このグループは、先端に特殊な細胞を持つ触手が特徴で、獲物を刺して鎮圧するために使用します。刺胞動物は、中心軸に沿って等しい部分に分割でき、内側に内胚葉、外側に外胚葉の2つの組織層を持っているため、放射状に対称的です。これにより、クニダリアンは単一の開口部を持つ単純な腸を開発することができました。

Platyhelminthesは、文字通りフラットワームを意味し、私たちの次のグループです。フラットワームは左右対称性を示し、1つの軸に沿って鏡像の半分を持っています。左右対称性により、これらの動物が周囲と継続的に相互作用する前端または頭部近くの感覚器官の集中である頭蓋化が可能になりました。セファリゼーションは、食料源に向かって移動するなどの方向移動を可能にしました。Platyhelminthesはまた、外胚葉と内胚葉の間に挟まれた3番目の組織層である中胚葉を開発しました。

動物がより複雑になるにつれて、体腔と呼ばれる中胚葉が並ぶ体腔を発達させたのは、ミミズのような環形動物である分節門でした。この新機能により、組織のさらなる特殊化が可能になり、臓器発生への道が開かれました。

この専門分野の複雑さは、タコ、カタツムリ、アサリなど多様なボディプランを含む軟体動物で増加します。このグループには、マントルで覆われ、所定の位置に保たれる多くの特殊な臓器があります。

節足動物は間違いなく最も多様な門であり、昆虫、甲殻類、クモ類が含まれます。彼らは関節付属肢を発達させた最初のグループであったため、それに応じて命名されました。また、感覚触角を持ち、体は頭部、胸部、腹部の3つの特殊な部分に分かれており、すべて外骨格で覆われています。

最後に、脊索動物門には、私たちの古い友人である種子を食べる人や他のすべての鳥、チュニカテスやホヤ、魚、両生類、爬虫類、哺乳類が含まれます。脊索動物の名前は、彼らが開発した新しい身体的特性である神経索に由来し、この典型的な脊索動物の胚にはっきりと見られます。これは、ほとんどの成人の脳と脊髄に発達します。それらはまた、脊椎または背骨となる脊索である軟骨構造を持っています。

ここでは、主要な動物門を非常に単純化した方法で特徴付けました。しかし、ご覧のとおり、単一の門内であっても、形態と機能には多くの違いがあります。これは、単一の門のさまざまなメンバーの多様な構造と生理機能を観察し、それらの機能と生活史を予測できることを意味します。

このラボでは、ザリガニとコオロギの構造を観察し、その機能を予測します。