羊膜は、胚が膜(羊膜、尿膜、卵黄嚢、絨毛膜)に囲まれた動物によって形成された単系統のグループで、皮質または石灰質の殻で覆われていることがよくあります。
羊膜放射線は、2つの主な系統で構成されています。それは、サウロプシッドとシナプスです。化石の記録に見られるように、両方のグループは、進化の非常に早い時期に-石炭紀に近いか、おそらくより早く分岐しました。
爬虫類は羊膜生物です。
出典:pixabay.com
サウロプシッドの系統は、鳥、現在は絶滅した恐竜、そして現代の爬虫類で構成されています。シナプスは、その一部として、セラプシドと現代の哺乳類で構成される単系統のグループです。
羊膜の卵
ウミガメが卵から孵化。著者:リチャー・メイヤー。ウィキメディア・コモンズ。
羊膜卵は水生環境の独立した繁殖を達成します
両生類は、生理学的および解剖学的レベルで一連の特徴を示します。これにより、両生類は水の外で生活を送ることができます。しかし、生殖が両生類を水域に結び付け続けているため、陸上での生活は部分的に発生します。
鳥以外の爬虫類、鳥、哺乳類を含むクレードの祖先は、陸生の条件に適応した卵を進化させ、水生生態系の完全な独立を可能にしました。実際、羊膜の卵は非常に独特であるため、クレードにその名前が付けられます。
他の特徴も水の独立を支持した。主にえらと内部受精の欠如。論理的には、卵を囲む硬い殻の存在は、精子がこの構造を貫通することができないので、受精が内部であることを必要とします。
このため、精子の移動に関与する交尾器官が羊膜(ツアタラとほとんどの鳥を除く)に出現します。グループのメンバーの中で最も人気のある器官は、排泄腔の壁に由来するペニスです。
4つの胚外膜
羊膜の卵には、羊膜、尿膜、絨毛膜、および卵黄嚢の4つの胚外膜があります。
アムニオン
羊膜は、胚を囲む最初の膜です。それは、緩衝液機能を有することに加えて、その成長のために胚に水性培地を提供することに対して責任があります。
アラントワ
新しく形成された生物によって生成された代謝廃棄物は尿膜に貯蔵されます。この層では、重要な血管新生を見つけます。
コリオン
絨毛膜は卵の内容物全体を取り囲む役割を果たし、尿膜のように、それは非常に血管層です。このため、絨毛膜と尿膜の両方が呼吸器官として参加し、胚と外部との間の二酸化炭素と酸素の交換を仲介します。
卵黄嚢
非羊膜動物の卵と共有される特徴は、卵黄嚢の存在です。これは栄養素の貯蔵庫として機能し、羊の卵のサイズははるかに大きくなります。
追加の層:鉱化されたまたは革のような皮
ほとんどの場合、説明されている構造は追加の層またはシェルで囲まれ、高度に無機化されており、特定の種では柔軟です。ただし、このカバレッジは、多くのトカゲ、ヘビ、およびほとんどの哺乳類で見られません。
鳥類では、この石灰化した覆いは重要な機械的障壁です。シェルの特徴の1つは、ガスの通過は可能にするが、水の損失を減らすことです。つまり、半透過性です。
羊水卵の進化
多くの人にとって魅力的なアイデアの1つは、羊の卵は「地球」の卵であると考えることです。しかし、多くの両生類は湿地に卵を産むことができ、カメなどの湿地に多くの羊飼いが産卵します。
明らかに、羊飼いの卵の特徴は、両生類の卵の最適な場所と比較して、それがより乾燥した地域で発達することを可能にします。このように、羊卵の進化は、地球上のテトラポッドの成功における重要な要素でした。
羊卵がグループに与えた最大の選択的利点は、はるかに大きな胚の成長をはるかに短い時間で可能にすることでした。
さらに、殻のカルシウム沈着物は溶解し、その後、発生中の生物に吸収される可能性があります。この材料はスケルトンに組み込むことができ、その構築を促進します。
羊膜由来の特性
羊卵に加えて、この動物グループは、吸引によって肺を換気することを特徴としています。彼らは、さまざまな筋肉構造を使用して胸郭を拡張することにより、肺を空気で満たすことによってこれを行います。両生類と比較すると、換気量は正から負に変化しています。
また、両生類の皮膚と比較して、羊膜の皮膚ははるかに厚く、水分損失に耐性があります。皮膚はより角質化する傾向があり、水への浸透性がはるかに低くなります。鱗、髪、羽毛など、ケラチンで構成されるさまざまな構造があります
ケラチンは皮膚を物理的に保護し、皮膚の脂質は水分の損失を制限する役割を果たします。
羊膜動物間の関係
両方の羊膜系統のサウロプシドとシナプスへの区別は、側頭領域-各目の前の領域での頭蓋骨の開窓に基づいています。この地域は、進化系統の信頼できる指標であると思われます。
羊膜の側頭領域は2つの方法で発生します。最初の基準は開口部または側頭窓の数を考慮し、2番目の基準は側頭弓の位置を含みます。ここでは、最初の区別(窓の数)にのみ焦点を当てます。
非羊膜生物および最も原始的な羊膜では、側頭領域は完全に骨で覆われていることを特徴としています。この状態はアナプシッドと呼ばれます。
アナプシドから早期に分離したグループがシナプスを形成した。一時的な開口部が1つあるこのタイプの頭蓋骨は、哺乳類の祖先と現在の哺乳類に見られます。
アナプシドから分岐した2番目のグループは、その頭蓋骨に2つの側頭開口部があるダイアプシスでした。この解剖学的パターンは、翼竜と恐竜、鳥と爬虫類に見られます-アナプシドであるカメを除いては顕著です。
参考文献
- Divers、SJ、&Stahl、SJ(編)。(2018)。マダーの爬虫類と両生類の医学と手術-電子書籍。Elsevier Health Sciences。
- Hickman、CP、Roberts、LS、Larson、A.、Ober、WC、&Garrison、C.(2001)。動物学の統合された原則。マグロー-ヒル。
- Kardong、KV(2006)。脊椎動物:比較解剖学、機能、進化。マグローヒル。
- Llosa、ZB(2003)。一般的な動物学。食べた。
- Vitt、LJ、&Caldwell、JP(2013)。爬虫類学:両生類と爬虫類の入門生物学。学術プレス。