Stuburinių potipis (lot. Vertebrata) – aukščiausias chordatų taksonas, pasižymintis sudėtingiausiu deuterostomų serijos organizavimo lygiu (vabzdžiai laikomi protostomų viršūne). Kitas šios grupės pavadinimas yra kaukolė (lot. Craniota).
Taksonas vienija apie 57 tūkstančius gyvūnų rūšių, tai yra maždaug 3 % viso jų skaičiaus.
Pagrindinės stuburinių potipio savybės
Stuburiniai gyvūnai pagal morfofiziologinės organizacijos lygį yra žymiai pranašesni už apatines stygas (gaubtagyvius ir nekranijinius). Pagrindinis šios grupės skirtumas yra stuburo ir kaukolės (iš kurios kilo pavadinimas) buvimas. Notochordas yra tik embriogenezės stadijoje, kurios metu visos organų sistemos patiria reikšmingų komplikacijų.
Stuburinių potipio atstovams būdingos šios savybės:
- aktyvus maisto ieškojimas;
- nervinio vamzdelio diferencijavimas į nugarinį ir galvinįskyriai;
- stygos pakeitimas stuburu;
- galvos išvaizda su labai išvystytais jutimo organais;
- didesnis medžiagų apykaitos greitis;
- širdies ir inkstų buvimas;
- humoralinio reguliavimo komplikacija;
- kaukolės, apsaugančios smegenis ir galvoje esančius jutimo organus, vystymas;
- ryklės skeleto (visceralinės kaukolės) buvimas;
- centrinės nervų ir jutimo sistemos komplikacija;
- gyventojų organizavimo ir asmenų šeimų grupių vaidmens didinimas;
- elgesio komplikacija;
- padidėjęs mobilumas, porų galūnių ir jų diržų atsiradimas.
Stuburinių gyvūnų tarpe nėra pasyvaus ar „sėslaus“gyvenimo būdo atstovų. Šie gyvūnai plačiai išplito visoje Žemėje ir užėmė beveik visas ekologines nišas.
Norint įvertinti šios organizmų grupės anatominės ir fiziologinės organizacijos sudėtingumą, pakanka atsižvelgti į labiausiai išsivysčiusio stuburinių potipio atstovo – žmogaus – struktūrą. Nepaisant to, tarp kaukolių taip pat išskiriami aukštesni ir primityvesni žemesni taksonai.
Stuburinių gyvūnų taksonominės grupės
Stuburinių pogrupį sudaro 2 infratipai:
- Agnathans (Aghnata) apima 1 šiuolaikinę ciklostomą.
- Gnathostomata.
Žandikauliai apima 2 superklases: žuvis (Žuvys) ir tetrapodus (Tetrapoda). Pastarieji skirstomi į 4 klases: varliagyviai, ropliai, paukščiai ir žinduoliai (labiausiai organizuotas taksonas, kuriam priklauso žmonės). ženklaipotipio stuburiniai gyvūnai sudaro 2 skirtingas grupes, iš kurių viena apibūdina pirminius vandens gyvūnus, o kita – pirminius sausumos gyvūnus. Šiuo atžvilgiu kaukolės gyvūnai paprastai skirstomi į anamniją (Anamnia) ir amnioną (Amnyota).
Sisteminė padėtis
Patys stuburiniai gyvūnai gyvūnų klasifikavimo sistemoje užima šią vietą:
- karalystė – gyvūnai (Animalia);
- departamentas – trijų sluoksnių (Triploblastica);
- poskyris – deuterostomos (Deuterostomia);
- type - chordate;
- potipis – stuburiniai.
Virškinimo sistema
Stuburinių gyvūnų virškinamąjį traktą sudaro 5 skyriai:
- burna;
- gerklė;
- stemplė;
- skrandis;
- žarnos.
Žarnynas savo ruožtu skirstomas į mažas, dideles ir užpakalines žarnas. Pastaroji įteka į kloaką arba baigiasi išange. Kepenų ir kasos latakai išeina į pirmąjį skyrių, kurio buvimas būdingas visoms stuburinių gyvūnų grupėms.
Kūno uždangalai
Stuburinių gyvūnų oda susideda iš dviejų sluoksnių:
- išorinis – pavaizduotas kelių eilučių epidermiu, kylančiu iš ektodermos;
- vidinis – koriumas (kitaip tikroji oda), susidaro iš mezodermos.
Apatinė epidermio eilė susidaro aktyviai besidalijančioms ląstelėms, kurios papildo viršutinius sluoksnius. Išorinėje odos dalyje susitelkę įvairūs funkciniai dariniai, įskaitant:
- liaukinės ląstelės arba liaukos (aukštesnėse kaukolėse);
- žvynai, nagai, plunksnos, plaukai, nagai.
Spalvą lemia abiejuose sluoksniuose esančios chromatoforinės ląstelės, kuriose yra pigmento sankaupų.
Koriumas susidaro dėl jungiamojo audinio augimo ir yra daug storesnis už epidermį. Šiame sluoksnyje yra daug kraujagyslių ir nervų galūnėlių. Koriume taip pat gali susidaryti įvairių apsauginių darinių, pavyzdžiui, kaulinių žvynų ir tarpinių kaulų.
Kvėpavimo sistema
Intensyvią stuburinių gyvūnų medžiagų apykaitą užtikrina itin efektyvūs kvėpavimo organai – žiaunų aparatas (anamnijoje) ir plaučiai (amniono). Pirmąjį galima pavaizduoti dviejų tipų dariniais:
- žiaunų maišeliai – susidaro ciklostomose;
- žiaunų siūlai – susidaro iš vandens uodų gleivinės raukšlių.
Dujų mainai žiaunose yra paremti priešpriešinės srovės principu, o tai prisideda prie efektyvesnio kraujo tiekimo deguonimi. Plaučiai yra maišeliai, kurie per gerklas susisiekia su rykle.
Papildomi dujų mainų organai kai kuriems stuburiniams gyvūnams yra oda, plaukimo pūslė ir specializuotos žarnyno ataugos.
Nervų sistema
Palyginti su apatinėmis chordamis, stuburinių gyvūnų nervų sistema yra labai diferencijuota. Smegenyse yra šie skyriai:
- priekis (telencefalonas);
- tarpinis (diencephalon);
- vidutinis (medencephalon);
- galinė (smegenėlė).
Kiekvieno skyriaus struktūra, išsivystymo laipsnis ir funkcijos skirtingose stuburinių potipio klasėse labai skiriasi.
Stuburinių gyvūnų neuronai sudaro 2 rūšių medžiagas:
- pilka (susideda iš dendritų);
- b alta (sudaryta iš aksonų).
Aksonai yra apsupti izoliaciniu apvalkalu – neurolema, kuri užtikrina impulsų perdavimo nepriklausomybę.
Stuburo smegenys gali būti įvairių formų (plokščias kaspinas arba suapvalintas smegenys). Jis yra kanale, kurį sudaro viršutiniai slankstelių lankai. Nugaros smegenyse yra ertmė - neurocoel, kurią supa pilkoji medžiaga (b alta yra išorėje).
Smegenys ir nugaros smegenys sudaro centrinę nervų sistemą, o iš jų besitęsiantys nervai – periferinę. Ganglioninė sistema, esanti šalia stuburo, sudaro autonominę nervų sistemą, kuri skirstoma į simpatinę ir parasimpatinę.
Skeletas ir raumenys
Palyginti su apatinėmis stygomis, stuburinių skeletas yra labai diferencijuotas ir susideda iš 3 pagrindinių dalių:
- kaukolė;
- ašinis skeletas;
- diržai ir jų galūnės.
Ciklostomose ir kremzlinėse žuvyse skeletas sudarytas tik iš kremzlės. Kitose kaukolėse jį sudaro kaulai su nedidele kremzlės dalimi.
Stuburinių potipio gyvūnai turi 2 tipų raumenis:
- Somatic – yra po oda ir atlieka motorinę kūno veiklą, kurią sudaro dryžuotas raumeninis audinys. Vystosi iš nugaros mezodermos.
- Visceralinis – užtikrina vidaus organų (virškinimo trakto, kraujagyslių ir kt.) susitraukimus, atstovaujamus lygiųjų raumenų. Vystosi iš pilvo mezodermos.
Apatinių stuburinių gyvūnų somatiniai raumenys yra segmentuoti (išskyrus suporuotus pelekus ir žandikaulių raumenis), o aukštesniųjų stuburinių – į atskiras grupes, kurios sudaro skirtingas kūno dalis (liemens, galvos, judėjimo organus ir kt.).
Kraujotakos sistema
Stuburinių gyvūnų kraujotakos sistema yra uždara ir atstovaujama trijų tipų kraujagyslėmis:
- arterijos (neša kraują iš širdies);
- venos (neša kraują į širdį);
- kapiliarai (audiniuose šakojasi mažos kraujagyslės).
Širdis susideda iš ruožuotų raumenų skaidulų, kurios intensyviai susitraukia. Skirtingose stuburinių gyvūnų grupėse šio organo ertmė yra padalinta į dvi, tris ar keturias kameras. Be prieširdžių ir skilvelių, yra dar 2 skyriai – veninis sinusas ir arterinis kūgis.
Cirkuliacijos schema gali būti pavaizduota vienu arba dviem apskritimais. Paukščiai ir žinduoliai turi efektyviausią sistemą, kurioje nesimaišo 2 kraujo tipai (arterinis ir veninis).
Stuburinių gyvūnų kraujyje yra kvėpavimo pigmento hemoglobino, pernešančio deguonį, ir susidariusių elementų (eritrocitų,limfocitai ir kt.).
Išskyrimo sistema
Stuburinių gyvūnų šalinimo organus atstovauja suporuoti inkstai, kurie pašalina iš organizmo skysčių perteklių, druskas ir azoto apykaitos produktus. Šie vargonai turi keletą atmainų:
- pronefrosas (galvos inkstas) – primityviausias tipas;
- mezonefrosas (kamieninis arba pirminis inkstas);
- metanefrosas (antrinis arba dubens inkstas).
Iš kraujo į inkstus produktai patenka per Malpighian kanalus, o į šlapimtakius per Wolffian.
Reprodukcinė sistema
Reprodukcinius organus dažniausiai vaizduoja suporuotos kiaušidės arba sėklidės. Skirtingai nuo ne kaukolės, stuburiniai gyvūnai turi lytinius latakus. Patinams jie siejami su vilko kanalu, o patelėms – su miuleriu. Amniono reprodukcinė sistema yra sudėtingesnė nei anamniono.
