脊椎動物：特性、分類、例、システム - 生物学 - 2025

脊椎動物では、バックボーン、その名を持つ動物です。彼らは、Vertebrataと呼ばれる亜門に属し、Craniataとしても知られています。これは、動物界の脊索動物門に含まれています。

動物界で最もよく知られ研究されている動物の多くは、爬虫類、鳥、両生類、哺乳類など、このグループに分類されます。

ワニの写真（www.pixabay.comのS. Hermann&F. Richterによる画像）

脊椎動物は、脊索動物門を構成する3つのうちの最も多数の亜門を表します：Cephalochordata、UrochordataおよびVertebrata。

しかし、この種は、少なくとも種の数に関しては、動物の中で最も多様でも最も豊富でもありません。それは節足動物、線虫、軟体動物、すべての無脊椎動物に次ぐ第4位にランクされる可能性があります。

上記にもかかわらず、脊椎動物のグループは地球上で最大かつ最もカラフルな動物を持ち、人間が最も親しんでいるものであると言わなければなりません。

脊椎動物の特徴

脊椎動物は、脊柱とそれに付随する脊椎の発達によって、別の大きな動物群である無脊椎動物（はるかに豊富で多様）と区別されます。ただし、他の多くの要素がこれらの動物を特徴付けています。

真核細胞で構成

私たちが「動物」と考えるすべての生物と同様に、脊椎動物は、DNAが封入されている膜状の核を持ち、次のような他の必須の内部オルガネラを持つ真核細胞で構成されています。

-ミトコンドリア

-リソソーム

-ペルオキシソーム

- 小胞体

- ゴルジ複合体

従属栄養生物

それらは従属栄養生物です。つまり、それらの細胞はそれ自体の食物を合成することができず、植物起源（草食動物）でも動物（肉食動物）でも、他の生物から抽出された有機物からそれを取得する必要があります。

体

すべての脊椎動物には、明確に定義された頭部、胸部または「胴体」領域、および尾部または「尾」部分があります。

皮膚の下に内骨格（骨または軟骨）が存在するため、通常は大きなサイズに達します。

この内骨格は、あなたの内臓のサポートを可能にし、筋肉や関節に関連付けられています。これにより、動きやその他の運動動作、さらには繊細な器官の保護が可能になります。

-頭部（頭）には、脳と3つの感覚器官があります。嗅覚、視覚、聴覚です。

-体幹または胸部領域は、内臓を含む両側腔（半分に切断すると2つのほぼ同一の部分を生成する）で構成されます。

-通常、尾側の部分には、消化器系と排泄系の排出口があります（糞便と尿用）。

すべての脊椎動物はまた持っています：

-脊索または脊索（胚の体全体に伸びる硬い「ロッド」で、多くの場合、脊椎に置き換えられます）

-咽頭裂

- 甲状腺

-中枢神経系を形成する中空の背側神経索

-肛門を超えて伸びる後部伸長を表す出産後の尾

これらの特性の一部は胚発生中に一時的にのみ存在し、その他は動物の成虫になるまで持続しますが、それらはすべての脊椎動物および脊索動物一般に共通です。

脊椎

他の脊索動物および無脊椎動物のグループに対する脊椎動物グループの主な違いは、もちろん、脊柱と頭蓋骨および頭の発達に対応しています。

脊椎は、体の主軸を定義する柱のように互いにしっかりと取り付けられた軟骨のブロックで分離された一連の骨で構成されています。各椎骨の間には、椎間板と呼ばれる椎間板または「圧迫パッド」があります。

各椎骨は実際には、脊索と呼ばれるものを「カプセル化」する円筒体であり、脊髄といくつかの血管がその中に包まれています。

生息地

脊椎動物門は、サイズ、形、栄養、習慣、ライフサイクルの観点から見た多様な動物のグループです。彼らは海洋、淡水、陸上、さらには空中の環境を占めており、幅広いライフスタイルを示しています。

再生

すべての脊椎動物は有性生殖を増加させるため、脊椎動物のクローン個体群、つまりその祖先と同一の生物を観察することは一般的ではありません。

脊椎動物間の多様性

このグループには約45,000種の動物が含まれており、その多くは北極圏または南極圏から地球の熱帯地域に分布しています。

脊椎動物が検出されなかった唯一の場所は南極大陸の内部、グリーンランドの最も寒い場所、そして北極の「アイスパック」ですが、それらは実際には生物圏のすべての生態系にあります。

脊椎動物の分類（種類）

脊椎動物の主なクラスを見てみましょう：

-骨のある魚（骨軟骨症）

鯉魚の写真（Pixelsによる画像.Pixel.com）

このグループには、私たちがよく知っているほとんどの魚が含まれています。すべてが部​​分的または完全に骨化した顎と骨格を持っています。

彼らは泳ぐ膀胱、ひれ、骨の小蓋、鱗、「横線」システム（感覚器官）で覆われたえらを持ち、卵内産と産卵はありますが、ほとんどすべて体外受精で産卵します。

このクラスも、ActinopterygiiクラスとSarcopterygiiクラスの2つに分類されます。放線菌は「レイヒレ魚」であり、ニクバエは葉付き魚です。

-両生類（両生類を追跡）

両生類の一種であるカエルの写真（www.pixabay.comのChalupsk byによる画像）

彼らは冷血な動物です。彼らは、肺、鰓、外皮（皮膚）、または口の内壁を使用して呼吸できます。それらは、水生幼虫期または卵内にあることを特徴とします。彼らの肌はしっとりしていて、粘液腺がたくさんあり、鱗屑はありません。

それらはテトラポッドです。つまり、四肢を持っています。彼らは真水の中に生息するか、陸生生物であることができます。彼らは別々の性別、外部受精をし、一部は内部発達を伴います。それらは卵生来または産卵性であることができます。

このクラスには、アカイエカを含むアポンダの注文、カエルとヒキガエルがいるアヌラの注文、サンショウウオを含むカウダタの注文があります。

-爬虫類（爬虫類クラス）

爬虫類の一種であるカメレオンの写真（www.pixabay.comのPublicDomainPicturesによる画像）

彼らはまた冷血生物ですが、彼らの発達中に幼虫の段階はありません。彼らは呼吸するために肺を使用し、よく骨化した骨格を持っています。彼らの皮膚は乾燥しており、鱗はありますが、腺はありません。

手足には5本の指があり、通常は爪があります。彼らの生殖の間に、内部受精が起こり、彼らは直接発生し、産卵と産卵をすることができます。

このクラスは、サブクラスAnapsida（カメと水生カメ）、Lepidosauria（鱗を持つトカゲ）、およびArchosauriaに分類されます。また、サブクラスSynapsida、Ichthyopterygia、Synaptosauriaも含まれますが、現在は絶滅している種に由来します。

-鳥

ハトの一種、鳥の写真（画像はレイミラーwww.pixabay.com）

それらは温血動物であり、その「前」肢は飛行に特化しています。後肢の足指は4本以下であり、体は羽で覆われていますが、鱗には鱗があります。

歯の代わりにそれらは角のあるくちばしを持っています、すべては内部受精で卵巣です。2つのサブクラスが認識されます。（絶滅した​​鳥の）Archaeornithesサブクラスと、「真の鳥」とも呼ばれるNeornithesサブクラスです。

-哺乳類（哺乳類クラス）

牛と子牛の写真（www.pixabay.comのFrancesco Pitarresiによる画像）

それらは乳腺と単一の骨で構成される下顎の存在によって特徴付けられる温血動物です。彼らは髪、発達した脳、そして腺と髪でそれらを覆う皮膚を持っています。

未成年者は、乳腺によって生成された牛乳を食べ、体内受精によって形成されます。いくつかの例外を除いて、それは胎生動物のグループです。

PrototheriaとTheriaのサブクラスに分かれています。1つ目は、卵を産むが、乳腺（乳首なし）と髪を持っている哺乳類の「原始的な」クラスです。もう1つは、乳腺と乳首を持ち、機能的な歯、子宮と膣をもつ哺乳類で、すべて胎生です。

-Agnatos（Agnathaクラス）

魔女の魚の写真（出典：ユーザー：（WT共有）Pbsouthwood at wts wikivoyage / CC BY-SA（https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0）via Wikimedia Commons）

これらは、「魔女の魚」と呼ばれる顎のない魚とヤツメウナギです。骨がないため、「原始」グループと見なされます。彼らは海洋環境にのみ生息し、柔らかく、腺状で、ぬるぬるした皮膚を持ち、真の鰓弓がありません。

-軟骨肉腫（Chondrichthyes class）

マンタの群れ、軟骨魚の写真（画像はwww.pixabay.comのMary Gasawayによる）

それらは軟骨魚とも呼ばれます。彼らは顎、ひれ、別の性別（男性と女性）を持っています、彼らは卵生、卵生、または産卵することができます。サメとエイはこのグループに属します。

クラスは、ElasmobranchiiサブクラスとHolocephaliサブクラスの2つのサブクラスに細分されます。1つはサメとエイで、多数の歯、5〜7個の鰓裂、うろこ、総排泄腔、呼吸気門などが特徴です。

「キメラ」とも呼ばれるホロセファロスは、鱗、総排泄腔、渦巻を持たない軟骨魚です。彼らの歯は「骨」のプレートに融合されており、温帯の海水に住んでいます。

脊椎動物種の例

-サメ

Carcharodon carcharias標本の写真（出典：Sharkdiver68 /パブリックドメイン、Wikimedia Commons経由）

魚のグループの中にはサメがいます。サメは驚くべき狩猟能力を持つ重要な海洋捕食者です。これらの動物の体は、水の抵抗を減らし、高速で泳ぐことができる空気力学的な設計になっています。

彼らは厚い、三角形、鋸歯状の歯を持っているので、彼らはかなり怖いように見えることができます。このグループの人気のある例はシロザメで、その学名はCarcharodon carchariasであり、世界の海に広く分布しており、非常に脅威にさらされているか、脆弱であると考えられています。

-両生類

Phyllobates terribilisの標本の写真（出典：H. Krisp / CC BY（https://creativecommons.org/licenses/by/3.0)、Wikimedia Commons経由）

両生類には非常に小さな動物がいますが、非常に危険で、毒カエルのいくつかの種がその例です。これらの中で、デンドロバチ科のいくつかの代表者、特にフィロベート属が際立っています。

黄金の毒カエルであるPhyllobates terribilisは、太平洋に面したコロンビアの海岸の固有種であり、その美しい外観にもかかわらず、世界で最も有毒な動物と考えられています。

- 哺乳類

入浴中のアジアゾウの写真（出典：Basile Morin / CC BY-SA（https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)、Wikimedia Commons経由）

前述の小さなカエルとは対照的に、脊椎動物には世界で最大かつ巨大な動物も含まれています。

Elephas maximusはElephantidae科のアジアゾウの一種であり、アジア全体で最大の哺乳類と考えられています。それは人によって家畜化され、建設や輸送、娯楽のために利用されましたが、今日では絶滅の危機に瀕しています。

脊椎動物の神経系

人間、脊椎動物の神経系。Medium69、Jmarchn / CC BY-SA（https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0）

すべての脊索動物の中枢神経系は、表皮に由来する管状構造の背側の位置にあります。感覚構造には、嗅覚、視覚、聴覚の対になった器官が含まれ、これらは明確に定義された頭の領域、つまり頭に収容されています。

頭を形成する頭蓋骨は、生物の最も高度で複雑な器官の1つである脳です。この組織は、情報保管センター、意思決定センター、および刺激処理センターとして機能します。

鼻の小胞は環境に開放されているため、その感覚細胞は口の味蕾を形成する感覚細胞に似ています。目は非常に複雑な器官であり、脳管の前端にある外側の「ポケット」に対応しています。

骨魚の側線システムと感覚器官は脊椎動物に固有です。

脊椎動物の循環系

閉鎖循環系

このグループに属するほとんどの動物は、血液が血管を介して明確に定義された心臓によって圧送される閉鎖循環系を持っていることを特徴としています。

特殊な血液組織があり、酸素や二酸化炭素の輸送に関与するさまざまな種類の細胞、栄養素、および感染性または「外来」物質に対する体の防御のための他の重要な化合物が含まれます。

グループ間には多くの違いがありますが、血液細胞の免疫機能が発達するのはこのグループです。

脊椎動物の消化器系と排泄系

人間の消化器系のスキーム。マリアナ・ルイス（スペイン語版）; ユーザー：Bibi Saint-Pol、Jmarchn（スペイン語版、ユーザーによる翻訳：AlvaroRG）-自分の仕事。画像から翻訳：消化システム図en.svg、パブリックドメイン、https：//commons.wikimedia.org/w/index.php？curid = 2900210

脊椎動物の消化器系は一般に、口、咽頭から空洞（胃）まで延びる食道、および胃から始まり肛門で終わる腸で構成されます。

ご覧のとおり、このシステムは非常に複雑な構造をしていますが、どの動物のどの消化器系と同じ機能を果たします。

口は食物の前処理で機能します。食物の前処理は、食道を通して胃、これらの食物の分解と消化から始まるいくつかの酸と消化酵素が分泌されるより拡張された空洞に輸送されます。

肝臓や膵臓などの他の臓器は、その分泌機能を特徴とするこのプロセスに関与しています。胃の消化で生じたものは、その後、腸に入り、そこでタンパク質や脂質の形で栄養素が吸収され、水や塩が吸収されます。

消化または処理されないものは、糞便とともに排泄されます。一部の脊椎動物には、固形食品廃棄物と尿などの液体廃棄物が集まる下水管がありますが、他の脊椎動物には異なる避難経路があります。

排泄システムについて

脊椎動物には、ネフロンで構成される排泄システムがあり、分泌と再吸収のプロセスを通じて血液をろ過し、老廃物を除去することができます。

場合によっては、大腸が補助排泄器官として機能するほか、魚のえらや哺乳類の外皮の汗腺としても機能します。

脊椎動物の呼吸器系

人間の呼吸器系

脊椎動物の体の細胞は、脊椎動物がそれらを取り巻く環境から抽出する酸素を補充し、生きるために必要な代謝反応中に蓄積する二次産物を取り除かなければなりません。

このため、彼らは、体を介してさまざまな要素を輸送する循環系と、体と環境との間のガス交換を担当する呼吸器系の両方を必要とします。両方のシステムが拡散プロセスの「加速」に関与していると考えることができます。

拡散は、分子が非常に集中している場所から、分子が集中していない別の場所に分子がランダムに移動することとして定義されます。ガスの場合、拡散は通常、濃度ではなく圧力の観点から研究されます。

一般に、酸素は動物の体内よりも環境内の方が多いため、酸素はその方に拡散する傾向があります。一方、呼吸の産物の1つである二酸化炭素は、環境よりも体内に集中しているため、環境に向かって「出て行く」必要があります。

専用ポンプと構造

呼吸は、環境中（陸生脊椎動物と言えば）または水に溶解した状態（水生脊椎動物の場合）の気体酸素が身体、特に肺に輸送されるように機能します（さまざまな動物に参加するさまざまなデバイスがあります） ）。

陸生脊椎動物では、血液を動かすポンプが心臓であるのと同じように、この輸送を担う「ポンプ」は胸郭です。両方のポンプは、環境との交換が発生するために必要なガス圧力勾配を維持する責任があります。

多くの脊椎動物には肺があり、鰓がありません。しかし、ガス交換システムとして皮膚を使用する他の動物があります。

これらの構造では、水生動物であろうと陸生動物であろうと、血液への酸素および環境への二酸化炭素の拡散が促進されます。

参考文献

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