이름 외에 말과 해마의 공통점은 무엇입니까? 겉모습은 크게 다르지만 둘 다 동물입니다. 일반적으로 우리는 동물을 운동성이 있는 다세포 유기체로 정의하며, 이는 독립적인 움직임이 가능하고, 유기물을 에너지로 소비하며, 유성 생식이 가능하다는 것을 의미합니다. 종들은 예를 들어 폐와 아가미와 같은 서식지에서 적합성을 극대화하기 위해 특정 기능을 가진 다양한 특성을 진화시켰습니다. 좋은 경험 법칙은 형태가 기능을 따른다는 것인데, 이는 기능의 기능이 구조와 모양에 의해 예측될 수 있음을 의미합니다. 예를 들어, 갈라파고스 제도의 다양한 핀치새 종은 꿀을 먹기 위해 얇은 부리를 사용하고 큰 씨앗을 깨기 위해 두꺼운 부리를 사용하는 것과 같이 특정 식단을 위해 다른 부리를 진화시켰습니다. 따라서 우리는 먹이와 관련된 구조를 관찰함으로써 종의 식단을 예측할 수 있습니다.
어떤 특징들은 진화하는 나무에서 가지가 뻗어 나가는 점들을 표시하며, 이것은 동물 생명의 나무 전체에 걸쳐서 줄곧 참말이다. 동물의 진화 나무의 기본 구조를 살펴보면, 우리는 그것이 많은 다른 문(phyla)으로 나뉘어져 있으며, 각 문(phylum)은 주요 공유 특성에 의해 정의된다는 것을 알 수 있습니다. 이에 대해 간략하게 살펴보겠습니다.
첫 번째 주요 문(phylum)은 포리페라(Porifera)로, 단순히 모공을 지닌다는 의미입니다. 성인으로 고정되는 Porifera에는 스폰지와 같은 필터 피더가 포함됩니다. 대칭이 부족하고 조직층이 뚜렷하기 때문에 Porifera는 다른 그룹과 분리되어 전체 유기체가 작은 세포 그룹에서 다시 자랄 수 있는 엄청난 재생 능력을 제공합니다.
다음 문인 Cnidaria에는 말미잘과 해파리가 포함되며 이 그룹은 먹이를 찌르고 제압하는 데 사용하는 끝에 특수 세포가 있는 촉수가 특징입니다. Cnidarians는 중심축을 따라 동일한 부분으로 나눌 수 있고 안쪽의 내배엽과 바깥쪽의 외배엽이라는 두 개의 조직층을 가지고 있기 때문에 방사상 대칭입니다. 이를 통해 Cnidarians는 단일 개구부가 있는 간단한 장을 개발할 수 있었습니다.
문자 그대로 편형동물을 의미하는 Platyhelminthes가 우리의 다음 그룹입니다. 편형동물은 양측 대칭을 나타내는데, 이는 단일 축을 따라 거울 이미지 반쪽을 가지고 있음을 의미합니다. 양측 대칭은 두화(cephalization)를 가능하게 했는데, 이는 전방(anterior end) 또는 머리 근처에 감각 기관이 집중되어 있는 것으로, 이 동물들이 주변 환경과 지속적으로 상호 작용합니다. 세팔화(Cephalization)는 차례로 먹이 공급원을 향해 이동하는 것과 같은 방향 이동을 가능하게 했습니다. Platyhelminthes는 또한 외배엽과 내배엽 사이에 끼워져 있는 세 번째 조직층인 중배엽을 개발했습니다.
동물이 점점 더 복잡해짐에 따라, 지렁이와 같은 분절된 문(phylum, Annelids)이 코엘롬(coelom)이라고 불리는 중배엽이 늘어선 체강을 발달시켰습니다. 이 새로운 기능은 조직을 더욱 전문화할 수 있게 해주었고 장기 발달을 위한 길을 열었습니다.
이 전문화의 복잡성은 문어, 달팽이, 조개와 같은 다양한 신체 구조를 포함하는 그룹인 연체동물에서 증가합니다. 이 그룹에는 맨틀로 덮여 있고 제자리에 유지되는 많은 특수 기관이 있습니다.
절지동물은 틀림없이 가장 다양한 문이며 곤충, 갑각류 및 거미류를 포함합니다. 그들은 관절이 있는 부속물을 개발한 최초의 그룹이었기 때문에 그에 따라 이름이 붙여졌습니다. 그들은 또한 감각 안테나를 가지고 있으며 그들의 몸은 머리, 흉부, 복부의 세 가지 특수 부분으로 나뉘며 모두 외골격으로 덮여 있습니다.
마지막으로, Chordate phyla는 우리의 오랜 친구 인 seed eater와 다른 모든 조류뿐만 아니라 tunicates 또는 sea squirts, 물고기, 양서류, 파충류 및 포유류를 포함합니다. 척삭동물이라는 이름은 그들이 개발한 새로운 신체적 특성, 즉 이 전형적인 척삭 배아에서 명확하게 볼 수 있는 신경삭에서 유래했습니다. 이것은 대부분의 성인에서 뇌와 척수로 발달합니다. 그들은 또한 척추 또는 척추가 되는 연골 구조인 노토코드를 가지고 있습니다.
여기에서 우리는 주요 동물 phyla를 매우 단순화 된 방식으로 특성화했습니다. 그러나 보시다시피, 하나의 문 내에서도 형태와 기능에 있어서 많은 차이점이 발견됩니다. 이것은 우리가 단일 문(phylum)의 서로 다른 구성원들의 다양한 구조와 생리학을 관찰하고 그들의 기능과 생활사를 예측할 수 있다는 것을 의미합니다.
이 실습에서는 가재와 귀뚜라미의 구조를 관찰하고 그 기능을 예측합니다.
At the end of this lab, students should know...
모든 동물은 다세포, 진핵 생물 종속 영양 생물로 일생의 어느 단계에서 운동성이 있고 유성 생식을 할 수 있습니다.
Porifera, Cnidaria, Platyhelminthes, Annelida, Mollusca, Arthropoda 및 Chordata는 동물계의 7 가지 주요 phyla를 구성합니다.
구조체의 형태를 관찰함으로써 우리는 그 기능을 예측할 수 있습니다.
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