الفقاريات: الخصائص والتصنيف والأمثلة والأنظمة - مادة الاحياء - 2025

و الفقاريات هي الحيوانات ذات العمود الفقري، ومن هنا جاءت تسميته. ينتمون إلى فرع يسمى Vertebrata ، المعروف أيضًا باسم Craniata ، والذي تم تضمينه في شعبة Chordata في مملكة Animalia.

تم تصنيف العديد من أشهر الحيوانات المدروسة في المملكة الحيوانية في هذه المجموعة ، حيث تشمل الزواحف والطيور والبرمائيات والثدييات ، على سبيل المثال لا الحصر.

صورة تمساح (تصوير إس. هيرمان وف. ريختر على www.pixabay.com)

تمثل الفقاريات أكثر الفئات الفرعية عددًا من الثلاثة التي تشكل شعبة الحبليات: Cephalochordata و Urochordata و Vertebrata.

ومع ذلك ، فإن هذه الحافة ليست المجموعة الأكثر تنوعًا ولا الأكثر وفرة بين الحيوانات ، على الأقل فيما يتعلق بعدد الأنواع ؛ على الرغم من أنه يمكن أن يحتل المرتبة الرابعة بعد المفصليات والنيماتودا والرخويات ، إلا أن جميع الحيوانات اللافقارية.

على الرغم مما سبق ، يجب أن نقول أن مجموعة الفقاريات هي المجموعة التي تضم أكبر الحيوانات وأكثرها ألوانًا على هذا الكوكب والتي يعرفها البشر كثيرًا.

خصائص الفقاريات

تتميز الحيوانات الفقارية عن مجموعة كبيرة أخرى من الحيوانات ، اللافقاريات (أكثر وفرة وتنوعًا) ، من خلال تطور العمود الفقري والفقرات المصاحبة لها. ومع ذلك ، هناك العديد من العناصر الأخرى التي تميز هذه الحيوانات:

تتكون من خلايا حقيقية النواة

مثل جميع الكائنات الحية التي نعتبرها "حيوانات" ، تتكون الفقاريات من خلايا حقيقية النواة لها نواة غشائية حيث يتم إحاطة الحمض النووي والتي تحتوي على عضيات داخلية أساسية أخرى مثل:

- الميتوكوندريا

- الجسيمات المحللة

- بيروكسيسومات

- الشبكة الأندوبلازمية

- مجمع جولجي

الكائنات غيرية التغذية

إنها كائنات غيرية التغذية ، أي أن خلاياها غير قادرة على تصنيع طعامها ويجب الحصول عليها من المواد العضوية المستخرجة من الكائنات الحية الأخرى ، سواء كانت من أصل نباتي (آكلات العشب) أو حيوانية (آكلات اللحوم).

الجسم

تمتلك جميع الحيوانات الفقارية رأسًا محددًا جيدًا ومنطقة صدرية أو منطقة "جذع" وجزء ذيلية أو جزء "ذيل".

تصل بشكل عام إلى أحجام كبيرة ، وذلك بفضل وجود هيكل داخلي (عظم أو غضروفي) تحت الجلد.

يسمح هذا الهيكل الداخلي بدعم أعضائك الداخلية ويرتبط بالعضلات والمفاصل ، مما يجعل الحركة والإجراءات الحركية الأخرى ممكنة ، بالإضافة إلى حماية الأعضاء الحساسة.

- في منطقة الرأس (الرأس) دماغ وثلاثة أعضاء حسية: حاسة الشم والبصر والسمع.

- يتكون الجذع أو منطقة الصدر من تجويف ثنائي (والذي إذا تم قطعه إلى نصفين ينتج جزئين متطابقين تقريبًا) يحتوي على الأحشاء.

- عادة يحتوي الجزء الذيلي على فتحات خروج من الجهاز الهضمي والإخراج (للبراز والبول).

تحتوي جميع الفقاريات أيضًا على:

- حبل ظهري أو حبل ظهري ("قضيب" صلب يمتد في جميع أنحاء الجسم في الأجنة وغالبًا ما يتم استبداله بالعمود الفقري)

- الشقوق البلعومية

- الغدة الدرقية

- حبل عصبي ظهري أجوف يشكل الجهاز العصبي المركزي

- ذيل ما بعد الولادة ، يمثل استطالة خلفية تمتد إلى ما بعد فتحة الشرج

بعض هذه الخصائص موجودة فقط لفترة وجيزة أثناء التطور الجنيني والبعض الآخر يستمر حتى مرحلة البلوغ للحيوان ، ولكنها مشتركة بين جميع الفقاريات وكذلك الحبليات بشكل عام.

العمود الفقري

تتوافق الاختلافات الرئيسية بين مجموعة الفقاريات فيما يتعلق بالمجموعات الأخرى من الحبليات واللافقاريات ، بالطبع ، مع العمود الفقري وتطور الجمجمة والرأس.

يتكون العمود الفقري من سلسلة من العظام مفصولة بكتل من الغضاريف ترتبط بقوة ببعضها البعض مثل العمود الذي يحدد المحور الرئيسي للجسم. يوجد بين كل فقرة أقراص أو "وسادات ضغط" تسمى الأقراص الفقرية.

كل فقرة هي في الواقع جسم أسطواني "يغلف" ما نسميه الحبل الظهري ، والذي يتم فيه إحاطة العمود الفقري وبعض الأوعية الدموية.

الموطن

إن subphylum Vertebrata هي مجموعة متنوعة من الحيوانات من وجهة نظر الحجم والشكل والتغذية والعادات ودورة الحياة. يشغلون البيئات البحرية ، والمياه العذبة ، والبرية ، وحتى الجوية ، وبالتالي يظهرون مجموعة واسعة من أنماط الحياة.

التكاثر

تتكاثر جميع الفقاريات عن طريق التكاثر الجنسي ، لذلك ليس من الشائع ملاحظة التجمعات المستنسخة للحيوانات الفقارية ، أي الكائنات الحية المتطابقة مع أسلافها.

التنوع بين الفقاريات

تشير التقديرات إلى أن هذه المجموعة تحتوي على ما يقرب من 45 ألف نوع من الحيوانات ، يتوزع الكثير منها من القطب الشمالي أو القطب الجنوبي إلى المناطق الاستوائية من الكوكب.

المكان الوحيد الذي لم يتم فيه اكتشاف الفقاريات هو المناطق الداخلية من القارة القطبية الجنوبية ، في أبرد أجزاء من جرينلاند وفي "الكتلة الجليدية" في القطب الشمالي ، ولكنها موجودة تقريبًا في جميع النظم البيئية للمحيط الحيوي.

تصنيف (أنواع) الفقاريات

دعونا نرى ما هي الفئات الرئيسية للفقاريات:

- الأسماك العظمية (c lase Osteichthyes)

تصوير أسماك كوي (الصورة بواسطة Pexels على Pixabay.com)

تحتوي هذه المجموعة على معظم الأسماك المألوفة لدينا. جميعها لها فكوك وهياكل عظمية متحجرة جزئيًا أو كليًا.

لديهم مثانة عائمة ، وحتى زعانف ، وخياشيم مغطاة بغطاء عظمي ، ومقاييس ، ونظام "الخط الجانبي" (عضو حسي) ، وجميعهم تقريبا يولدون مع الإخصاب الخارجي ، على الرغم من وجود بيض ولود.

تنقسم هذه الفئة أيضًا إلى قسمين: فئة Actinopterygii وفئة Sarcopterygii. الأكتينوبتيرجيات هي "الأسماك ذات الزعانف الشعاعية" و sarcopterygii هي الأسماك ذات الفصوص الزعانف.

- البرمائيات (c lase Amphibia)

صورة ضفدع ، نوع من البرمائيات (الصورة بواسطة Chalupský على www.pixabay.com)

هم حيوانات بدم بارد. يمكنهم التنفس باستخدام الرئتين أو الخياشيم أو الجلد أو بطانة الفم. تتميز بمرحلة اليرقات المائية أو داخل بيضة. جلدهم رطب ويحتوي على العديد من الغدد المخاطية ، وليس لديهم قشور.

هم رباعيات الأطراف ، أي لديهم أربعة أطراف. يمكنهم أن يسكنوا المسطحات المائية العذبة أو أن يكونوا من الحياة الأرضية. لديهم جنسان منفصلان ، إخصاب خارجي ، وبعضها له نمو داخلي ؛ يمكن أن تكون بويضات أو ولود.

تنتمي إلى هذه الفئة أوامر Aponda ، والتي تشمل الضفادع الثعبانية ، ورتبة Anura ، حيث توجد الضفادع والضفادع ، وترتيب Caudata ، الذي يحتوي على السمندل.

- الزواحف (فئة الزواحف)

صورة لحرباء ، نوع من الزواحف (الصورة بواسطة PublicDomainPictures at www.pixabay.com)

هم أيضًا كائنات من ذوات الدم البارد ، لكن ليس لديهم مرحلة اليرقات أثناء نموهم. يستخدمون الرئتين للتنفس ولديهم هياكل عظمية متحجرة جيدًا. جلدهم جاف ، مع قشور ، لكن بدون غدد.

أطرافه لها 5 أصابع وعادة ما يكون لها مخالب. أثناء التكاثر ، يحدث الإخصاب الداخلي ويكون لديهم تطور مباشر ، حيث يكونون قادرين على أن يكونوا بويضات وبويضات.

ينقسم الفصل إلى فئات فرعية Anapsida (السلاحف والسلاحف المائية) ، Lepidosauria (السحالي ذات المقاييس) و Archosauria. ويشمل أيضًا الفئات الفرعية Synapsida و Ichthyopterygia و Synaptosauria ، لكنها من الأنواع المنقرضة الآن.

- طيور

صورة لنوع من أنواع الحمام ، طائر (تصوير راي ميلر www.pixabay.com)

إنها حيوانات ذوات الدم الحار ، وأطرافها "الأمامية" متخصصة للطيران. تحتوي الأطراف الخلفية على 4 أصابع أو أقل ويتم تغطية أجسامها بالريش ، باستثناء الأرجل ذات المقاييس.

بدلاً من الأسنان ، يكون لديهم مناقير قرنية ، كلهم ​​يولدون مع إخصاب داخلي. يتم التعرف على فئتين فرعيتين: فئة Archaeornithes الفرعية (للطيور المنقرضة) والطبقة الفرعية Neornithes ، والتي تسمى أيضًا "الطيور الحقيقية".

- الثدييات (فئة Mammalia)

صورة لبقرة وعجلها (تصوير فرانشيسكو بيتارسي في www.pixabay.com)

وهي حيوانات ذوات الدم الحار تتميز بوجود غدد ثديية وفك سفلي مكون من عظم واحد. لديهم شعر ودماغ متطور وجلد يغطيهم بالغدد والشعر.

تتغذى الأحداث على اللبن الذي تنتجه الغدد الثديية وتتكون عن طريق الإخصاب الداخلي. مع استثناءات قليلة ، هي مجموعة من الحيوانات الولود.

وهي مقسمة إلى الفئات الفرعية Prototheria و Theria. الأول هو فئة "بدائية" من الثدييات التي تضع البيض ، ولكن لديها غدد ثديية (بدون حلمات) وشعر. والثاني يمثل الثدييات ذات الغدد الثديية والحلمات ، وأسنان وظيفية ، ورحم ومهبل ، وكلها ولود.

- أجناتوس (فئة أجناثا)

صورة لسمكة ساحرة (المصدر: المستخدم: (WT-shared) Pbsouthwood at wts wikivoyage / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0) عبر Wikimedia Commons)

هذه هي الأسماك الخالية من الفك ، والمعروفة باسم "الأسماك الساحرة" و "الجلكى". يعتبرون مجموعة "بدائية" لأنهم ليس لديهم عظام. يسكنون البيئات البحرية حصريًا ، ولديهم جلد ناعم وغدي ولزج ويفتقرون إلى الأقواس الخيشومية الحقيقية.

- Chondrichthyes (فئة Chondrichthyes)

صورة لمجموعة من أسماك شيطان البحر والأسماك الغضروفية (الصورة بواسطة ماري غاساواي على www.pixabay.com)

وتسمى أيضًا الأسماك الغضروفية. لديهم فك ، حتى زعانف ، جنسين منفصلين (ذكر وأنثى) ، يمكن أن يكونوا بيضيين ، بيوضين أو ولود. تنتمي أسماك القرش وسمك الراي اللساع إلى هذه المجموعة.

ينقسم الفصل إلى فئتين فرعيتين: فئة Elasmobranchii الفرعية وفئة Holocephali الفرعية. الأولى هي أسماك القرش والشفنين ، وتتميز بوجود العديد من الأسنان ، و 5 إلى 7 شقوق خيشومية ، وقشور ، ومذرق ، وفتحات التنفس ، إلخ.

Holocephalos ، وتسمى أيضًا "chimeras" ، هي أسماك غضروفية ليس لها قشور أو مجرور أو فتحات. تلتحم أسنانهم في الصفائح "العظمية" ويعيشون في المياه البحرية المعتدلة.

أمثلة على أنواع الفقاريات

- أسماك القرش

صورة لعينة Carcharodon carcharias (المصدر: Sharkdiver68 / Public domain ، عبر ويكيميديا ​​كومنز)

ضمن مجموعة الأسماك توجد أسماك القرش ، وهي من الحيوانات المفترسة البحرية المهمة مع قدرات صيد مذهلة. يتمتع جسم هذه الحيوانات بتصميم ديناميكي هوائي يسمح لها بتقليل مقاومة الماء وبالتالي تكون قادرة على السباحة بسرعات عالية.

لديهم أسنان سميكة ، مثلثة الشكل ، مسننة ، لذا يمكن أن تبدو مخيفة للغاية. ومن الأمثلة الشائعة على هذه المجموعة القرش الأبيض ، واسمه العلمي Carcharodon carcharias ، وهو منتشر على نطاق واسع في محيطات العالم ، وهو شديد التهديد أو يعتبر ضعيفًا.

- البرمائيات

صورة لعينة من Phyllobates terribilis (المصدر: H. Krisp / CC BY (https://creativecommons.org/licenses/by/3.0) عبر Wikimedia Commons)

توجد بين البرمائيات حيوانات صغيرة جدًا ، ولكنها شديدة الخطورة ، ومن الأمثلة على ذلك بعض أنواع الضفادع السامة. من بين هؤلاء ، يبرز بعض ممثلي عائلة Dendrobatidae ، وتحديداً جنس Phyllobates.

يعتبر الضفدع السام الذهبي Phyllobates terribilis من الأنواع المتوطنة في الساحل الكولومبي الذي يواجه المحيط الهادئ ويعتبر أكثر الحيوانات سمية في العالم على الرغم من مظهره الجميل.

- الثدييات

صورة لفيل آسيوي يستحم (المصدر: Basile Morin / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0) عبر ويكيميديا ​​كومنز)

على عكس الضفدع الصغير المذكور أعلاه ، تحتوي الفقاريات أيضًا على أكبر وأضخم الحيوانات في العالم ، والتي يمكننا أن نذكر من بينها الأفيال.

Elephas maximus هو نوع من الفيل الآسيوي في عائلة Elephantidae ويعتبر أكبر حيوان ثديي في كل آسيا. تم تدجينه واستغلاله من قبل الإنسان للبناء والنقل ، وكذلك للترفيه ، لكنه اليوم معرض لخطر الانقراض.

الجهاز العصبي الفقاري

الجهاز العصبي للإنسان حيوان فقاري. Medium69، Jmarchn / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)

تم العثور على الجهاز العصبي المركزي لجميع الحبليات في الوضع الظهري ، في هيكل أنبوبي له أصل بشري. تشتمل الهياكل الحسية على أعضاء مقترنة بالرائحة والرؤية والسمع ، والتي يتم استيعابها في منطقة رأس محددة جيدًا ، أي الرأس.

في الجمجمة التي تشكل الرأس هي واحدة من أكثر أعضاء الكائنات الحية تقدمًا وتعقيدًا: الدماغ. يعمل هذا الجسم كمركز لتخزين المعلومات وكمركز لصنع القرار وكمركز لمعالجة المحفزات.

الحويصلة الأنفية مفتوحة على البيئة ، لذا فإن خلاياها الحسية تشبه تلك التي تشكل براعم التذوق في الفم. العيون هي أعضاء معقدة للغاية وتتوافق مع "الجيب" الجانبي في الطرف الأمامي لأنبوب الدماغ.

يعتبر نظام الخط الجانبي للأسماك العظمية والأعضاء الحسية فريدة من نوعها بالنسبة للفقاريات.

الجهاز الدوري للفقاريات

نظام الدورة الدموية المغلق

تتميز معظم الحيوانات التي تنتمي إلى هذه المجموعة بوجود نظام دوري مغلق ، حيث يضخ الدم من خلال قلب محدد جيدًا عبر الأوعية الدموية.

لديهم أنسجة دم متخصصة ، مع خلايا من أنواع مختلفة مسؤولة عن نقل الأكسجين وثاني أكسيد الكربون بالإضافة إلى العناصر الغذائية والمركبات الهامة الأخرى للدفاع عن الجسم ضد العوامل المعدية أو "الأجنبية".

في هذه المجموعة تتطور الوظيفة المناعية لخلايا الدم ، على الرغم من وجود اختلافات كثيرة بين المجموعات.

الأنظمة الهضمية والإفرازية للفقاريات

مخطط الجهاز الهضمي البشري. بقلم ماريانا رويز (النسخة الإسبانية) ؛ المستخدم: Bibi Saint-Pol، Jmarchn (النسخة الإسبانية ، الترجمة بواسطة المستخدم: AlvaroRG) - عمل خاص ؛ مترجم من الصورة: مخطط الجهاز الهضمي en.svg ، المجال العام ،

يتكون الجهاز الهضمي للفقاريات بشكل عام من الفم والمريء الذي يمتد من البلعوم إلى التجويف (المعدة) والأمعاء التي تبدأ من المعدة وتنتهي في فتحة الشرج.

كما نرى ، يحتوي هذا النظام على هياكل معقدة للغاية ، لكنه يؤدي نفس الوظائف مثل أي جهاز هضمي في أي حيوان.

يعمل الفم في المعالجة المسبقة للطعام ، والذي يتم نقله عن طريق المريء إلى المعدة ، وهو تجويف أكثر اتساعًا حيث تفرز بعض الأحماض والإنزيمات الهاضمة ، والتي تبدأ بتفتيت وهضم هذه الأطعمة.

وتشارك أعضاء أخرى مثل الكبد والبنكرياس في هذه العملية ، وتتميز بوظائفها الإفرازية. ثم ينتقل ما ينتج عن هضم المعدة إلى الأمعاء ، حيث يحدث امتصاص للعناصر الغذائية على شكل بروتينات ودهون ، وكذلك الماء والأملاح.

أي شيء لم يتم هضمه أو معالجته يفرز مع البراز. تحتوي بعض الفقاريات على مجاري حيث تتلاقى فضلات الطعام الصلب والنفايات السائلة مثل البول ، بينما لدى البعض الآخر قنوات إخلاء مختلفة.

بخصوص جهاز الإخراج

تحتوي الفقاريات على نظام إخراج يتكون من النيفرون ، وهي هياكل قادرة على تصفية الدم وإزالة الفضلات من خلال عمليات الإفراز وإعادة الامتصاص.

في بعض الحالات ، تعمل الأمعاء الغليظة كعضو مطرح مساعد ، بالإضافة إلى خياشيم الأسماك والغدد العرقية لتكامل الثدييات.

الجهاز التنفسي للفقاريات

الجهاز التنفسي البشري

يجب على خلايا جسم أي حيوان فقاري تجديد الأكسجين الذي تستخرجه من البيئة المحيطة بها والتخلص من المنتجات الثانوية التي تتراكم أثناء التفاعلات الأيضية التي يحتاجونها للعيش.

لهذا يحتاجون إلى كل من الدورة الدموية التي تنقل العناصر المختلفة عبر الجسم ، والجهاز التنفسي المسؤول عن تبادل الغازات بين الجسم والبيئة. يمكننا اعتبار أن كلا النظامين يشاركان في "تسريع" عملية الانتشار.

يُعرَّف الانتشار بأنه الحركة العشوائية للجزيئات من مكان تتركز فيه بشدة إلى مكان آخر حيث تكون أقل تركيزًا. في حالة الغازات ، عادة ما يتم دراسة الانتشار من حيث الضغط وليس التركيز.

بشكل عام ، يكون الأكسجين بكمية أكبر في البيئة منه في جسم الحيوان ، لذلك يميل إلى الانتشار باتجاهه ؛ بينما ثاني أكسيد الكربون ، أحد منتجات التنفس ، يتركز في الجسم أكثر من البيئة ، لذلك يجب أن "يخرج" نحو الأخير.

مضخات وهياكل متخصصة

يعمل التنفس بطريقة يتم فيها نقل الأكسجين الغازي في البيئة (الحديث عن الفقاريات الأرضية) أو المذاب في الماء (للفقاريات المائية) إلى الجسم ، وتحديداً إلى الرئتين (هناك أجهزة مختلفة تشارك في الحيوانات المختلفة).

في الفقاريات الأرضية ، "المضخة" المسؤولة عن هذا النقل هي القفص الصدري ، تمامًا مثل القلب الذي يحرك الدم. كلا المضختين مسؤولتان عن الحفاظ على تدرجات ضغط الغاز اللازمة لحدوث التبادل مع البيئة.

العديد من الفقاريات لها رئة وتلك التي ليس لديها خياشيم. لكن هناك حيوانات أخرى تستخدم الجلد كنظام لتبادل الغازات.

في هذه الهياكل ، يتم تسهيل انتشار الأكسجين إلى الدم وثاني أكسيد الكربون في البيئة ، سواء كان حيوانًا مائيًا أو بريًا.

المراجع

1. هيكمان ، سي بي ، روبرتس ، إل إس ، هيكمان ، إف إم ، هيكمان ، سي بي (1984). المبادئ المتكاملة لعلم الحيوان (رقم Sirsi) i9780801621734).
2. جولي ، م. (2019). موسوعة بريتانيكا. تم الاسترجاع في 18 أبريل 2020 ، من www.britannica.com/animal/vertebrate
3. كاردونج ، ك.ف. (2006). الفقاريات: التشريح المقارن ، الوظيفة ، التطور (رقم QL805 K35 2006). نيويورك: ماكجرو هيل.
4. أوهير ، ت. (2005). البرمائيات: البرمائيات. كارسون ديلوسا للنشر.
5. براساد ، إس إن ، وكاشياب ، ف. (1989). كتاب علم الحيوان الفقاري. العصر الجديد الدولية.