موضوع مقاله: مهره‌داران | مخاطب: عمومی | لحن: دانشنامه‌ای | ساختار: عنوان، مقدمه، 3 بخش، جمع‌بندی | مقاله: | # مهره‌داران | مقدمه: یک جانور زمانی جزو مهره‌داران مَحسوب می‌شود که در پشت خود ستون فقرات داشته باشد تا از طناب نخاعی آن جانور محافظت نماید. | ## بخش 1: مهره‌داران | مهره‌داران، شامل «ماهی‌ها»، «دوزیستان»، «خزندگان»، «پرندگان» و «پستانداران» است. مهره‌ها به وسیلهٔ رباط‌های طناب‌مانند به یکدیگر متصل می‌شوند تا از یک طرف قابلیت انعطاف‌پذیری داشته و از طرف دیگر مانند یک قلاب محکم ماهیچه‌های پشت را نگه دارند. بعضی از ماهیان اولیه و کوسه‌ها و نیز سپر ماهی‌ها به جای ستون فقرات دارای رشته‌ای لاستیک مانند اما محکم هستند که (غضروف) نامیده می‌شوند تقریباً حدود ۴۵۰۰۰ گونه موجود زندهٔ مهره‌دار در اندازه‌های مختلف شناخته شده‌اند. جانورانی که در این راسته هستند دارای یک رشته (نخاع) هستند که در طول بدنشان به سمت پایین کشیده شده است. مهره‌داران بخش عظیمی از جانوران استخوان‌دار را تشکیل می‌دهند و شامل بزرگ‌ترین و باهوش‌ترین جانوران جهان می‌شوند. این زیرشاخه بیش از ۶۴۰۰۰ گونه از مهره‌داران را در بر می‌گیرد که به ۷ رده تقسیم‌بندی می‌شوند. پستانداران غضروف ماهیان ماهی‌های بدون آرواره ماهی‌های استخوانی پرندگان خزندگان دوزیستان مهره‌داران در اشغال خشکی‌ها به صورت یکسان توفیق نیافتند. بیشتر دوزیستان به ناحیه‌های نزدیک آب محدودند تا بتوانند به آب بازگردند و تولیدمثل کنند. برخی از مهره‌داران مانند لاک‌پشتان و دیگر خزندگان منقرض‌شده، گراز دریایی، وال و پنگوئن سازگاری ثانوی به زندگی در آب دریا پیدا کرده‌اند.رودز، فرانک اچ.تی. ص۱۲۷ ویژگی‌های مهره‌داران ویژگی‌های منحصر به فرد مهره‌داران ستون فقرات و اسکلت داخلی مهم‌ترین ویژگی مهره‌داران وجود ستون فقرات است که از طناب نخاعی محافظت می‌کند. اسکلت داخلی مهره‌داران از غضروف یا استخوان تشکیل شده که در طول رشد جنین از نوتوکورد (طناب پشتی) ایجاد می‌شود. ستون فقرات در مهره‌داران به صورت بخش‌های مجزای مهره‌هاست که انعطاف‌پذیری را فراهم می‌کند. این مهره‌ها در طول تکامل از قطعات غضروفی یا استخوانی تشکیل شده‌اند و در انواع مختلف مهره‌داران تفاوت‌هایی در تعداد و شکل دارند. برای مثال، در انسان ۳۳ مهره وجود دارد، در حالی که در مارها تعداد مهره‌ها ممکن است به بیش از ۴۰۰ برسد. سیستم عصبی مرکزی پیشرفته مهره‌داران دارای مغز متمایز و پیچیده‌ای هستند که در جمجمه محافظت می‌شود. سیستم عصبی مرکزی شامل مغز و نخاع است که در تمام مهره‌داران بالغ توسط ستون مهره‌ها محصور می‌شود. این سیستم پیشرفته امکان پردازش اطلاعات حسی و پاسخ‌های رفتاری پیچیده را فراهم می‌کند. مغز مهره‌داران به پنج بخش اصلی تقسیم می‌شود: تلانسفال، دیانسفال، مزنسفال، متانسفال و میلنسفال. در پستانداران، تلانسفال (مخ) به شدت توسعه یافته و امکان تفکر انتزاعی و حل مسئله را فراهم می‌کند. این پیچیدگی عصبی پایه‌ای برای رفتارهای اجتماعی پیشرفته در گونه‌هایی مانند نخستی‌سانان است. دستگاه گردش خون بسته همه مهره‌داران دارای دستگاه گردش خون بسته با قلب چندحفره‌ای هستند. این سیستم کارآمد امکان فعالیت متابولیکی بالا و حفظ دمای بدن در گونه‌های خونگرم را فراهم می‌کند. تعداد حفره‌های قلب در مهره‌داران نشان‌دهنده مراحل تکاملی آن‌هاست: ماهی‌ها قلب دوحفره‌ای، دوزیستان و خزندگان قلب سه‌حفره‌ای، و پرندگان و پستانداران قلب چهارحفره‌ای دارند. قلب چهارحفره‌ای جریان خون اکسیژن‌دار و بدون اکسیژن را کاملاً جدا می‌کند، که برای متابولیسم بالا در گونه‌های خونگرم ضروری است. این جداسازی به پرندگان امکان پرواز در ارتفاعات و به پستانداران امکان فعالیت استقامتی طولانی را می‌دهد. | ## بخش 2: مهره‌داران | اندام‌های حسی تخصص‌یافته مهره‌داران دارای اندام‌های حسی پیشرفته شامل بینایی، شنوایی، بویایی و چشایی هستند. برای مثال، پرندگان شکاری مانند عقاب دارای چشمی با تراکم سلول‌های مخروطی بالا هستند که دید واضح از فواصل دور را ممکن می‌سازد. این تخصص‌ها نتیجه فشارهای انتخابی برای بهینه‌سازی بقا در نیچ‌های اکولوژیکی مختلف است. تنوع دستگاه تنفسی مهره‌داران دستگاه‌های تنفسی متنوعی از آبشش در ماهی‌ها تا شش‌های پیچیده در پستانداران و پرندگان دارند. شش‌های پرندگان ساختار یکطرفه دارند که هوا را فقط در یک جهت جریان می‌دهد و تبادل گازی مداوم را حتی در حین بازدم ممکن می‌سازد. در پستانداران، شش‌ها ساختار کیسه‌مانند با آلوئول دارند که سطح تبادل گازی را تا ۷۰ متر مربع در انسان افزایش می‌دهد. از آنجا که این شاخه شامل انسان‌ها و جانورانی است که اهمیت زیادی برای انسان دارند از هر نظر جالب توجه‌تر از بقیه شاخه‌های جانوری هستند.دانشنامه رشد . قلب قلب جانوران مهره‌دار عمدتاً یک تُلُمبه ماهیچه‌ای است که در حفره دور قلبی قرار گرفته است. جدارهای قلب از سه بخش زیر تشکیل شده‌اند: درون‌لایه قلب، ماهیچه قلب و برون‌لایه قلب که به ترتیب با درون‌لایه، میان‌لایه و برون‌لایه از سرخرگ‌ها برابری می‌کند. در هر حال ماهیچه قلب به جای آنکه مانند عضله صاف سرخرگ‌ها باشد، یک عضله قلبی است. این عضله به ویژه در جدار بطنی دارای ضخامت است.عرب‌زاده، پیام: مطالعه هیستوپاتولوژیکی ضایعات قلبی و پیاز آئورتی قزل‌آلای رنگین‌کمان پرورشی. آب‌شامه احشائی قلب بر روی برون‌لایه قلب قرار دارد و معادل شکم‌شامه احشایی از حفره عمومی اصلی است. پیراشامه‌های احشایی و جداری در پیوستگی با یکدیگرند و این پیوستگی بر رگ‌های خونی که وارد یا خارج از قلب می‌شوند نیز انعکاس یافته است. آناتومی مهره‌داران ساختار اسکلتی اسکلت مهره‌داران شامل محور اصلی (ستون فقرات، جمجمه و دنده‌ها) و زائده‌ها (دست‌ها و پاها یا باله‌ها) است. در ماهی‌های غضروفی مانند کوسه، اسکلت از جنس غضروف باقی می‌ماند، در حالی که در بیشتر مهره‌داران به استخوان تبدیل می‌شود. در ماهی‌ها، باله‌ها اساساً برای حرکت در آب به کار می‌روند، اما در مهره‌داران خشکی‌زی، این ساختارها به اندام‌های پیاده‌روی، دویدن یا پرواز تبدیل شده‌اند. استخوان‌های بازو در انسان (هومولوگ با باله‌های ماهی) نشان‌دهنده حفظ طرح پایه‌ای اسکلتی در طول تکامل است. دستگاه ماهیچه‌ای مهره‌داران دارای دستگاه ماهیچه‌ای پیچیده‌ای هستند که امکان حرکت‌های دقیق و متنوع را فراهم می‌کند. ماهیچه‌های مخطط اسکلتی به استخوان‌ها متصل شده و حرکت‌های ارادی را کنترل می‌کنند. ماهیچه‌های صاف و قلبی نیز عملکردهای غیرارادی مانند تنفس و گردش خون را تنظیم می‌کنند. در پرندگان، ماهیچه‌های پرواز (مانند پکتورالیس ماژور) تا ۳۵٪ وزن بدن را تشکیل می‌دهند و از فیبرهای سریع‌انقباض تشکیل شده‌اند که انرژی لازم برای پرواز را تأمین می‌کنند. در پستانداران دریایی مانند نهنگ، میوگلوبین بالا در ماهیچه‌ها، ذخیره اکسیژن برای غواصی‌های طولانی را ممکن می‌سازد. شکل و عملکرد دستگاه گوارش بسته به رژیم غذایی (گوشتخواری، گیاهخواری یا همه‌چیزخواری) متفاوت است. طول دستگاه گوارش در گیاهخواران مانند گاو می‌تواند تا ۶۰ متر برسد تا تخمیر سلولز ممکن شود. در گوشتخواران مانند شیر، روده‌ها کوتاه‌تر و اسیدیته معده بالاتر است (pH~۱) تا تجزیه سریع پروتئین‌ها و استخوان‌ها انجام شود. | ## بخش 3: مهره‌داران | پرندگان گوشتخوار مانند عقاب نیز دارای چینه‌دان انعطاف‌پذیر برای ذخیره غذا هستند. دستگاه دفعی مهره‌داران دارای کلیه‌هایی هستند که مواد زائد را تصفیه و دفع می‌کنند. ماهی‌های آب شیرین کلیه‌های بزرگی برای دفع آب اضافی دارند، در حالی که مهره‌داران خشکی‌زی کلیه‌هایی با توانایی حفظ آب تکامل یافته‌اند. کلیه پستانداران از واحدهای عملکردی به نام نفرون تشکیل شده که هر کدام شامل گلومرول، کپسول بومن و لوله‌های پیچیده است. این سازگاری برای زندگی در محیط‌های خشک ضروری است و در گونه‌هایی مانند شتر به اوج می‌رسد. دستگاه تولیدمثل تولیدمثل در مهره‌داران از تخم‌گذاری خارجی در ماهی‌ها و دوزیستان تا زنده‌زایی در بسیاری از پستانداران متغیر است. استراتژی‌های تولیدمثل با نرخ بقای گونه‌ها مرتبط است: ماهی‌هایی مانند ماهی آزاد هزاران تخم می‌گذارند (استراتژی r)، در حالی که پستاندارانی مانند فیل تنها یک فرزند پس از بارداری طولانی به دنیا می‌آورند (استراتژی K). این تفاوت‌ها نشان‌دهنده تعادل بین سرمایه‌گذاری والدین و موفقیت تکاملی در محیط‌های مختلف است. تاریخ تکاملی مهره‌داران نخستین مهره‌داران نخستین اولین مهره‌داران احتمالاً در دوره کامبرین (حدود ۵۲۰ میلیون سال پیش) ظاهر شدند. فسیل‌های اولیه مانند هایکوویچتیس و مایلوکونمینگا نشان‌دهنده این اشکال ابتدایی هستند. بقایای فسیلی آن در چین نشان می‌دهد که دارای نوتوکورد و عضلات V-شکل بود اما فاقد جمجمه استخوانی یا آرواره بود. محیط دریایی کم عمق دوره کامبرین شرایط ایده‌آلی برای ظهور این اشکال اولیه فراهم کرد. تکامل آرواره‌داران تکامل آرواره نقطه عطفی در تاریخ مهره‌داران بود که حدود ۴۲۰ میلیون سال پیش در سیلورین رخ داد. ماهی‌های آرواره‌دار اولیه مانند پلاکودرم‌ها و استخوان‌داران دریایی را تسخیر کردند. خروج از آب: دوزیستان اولیه حدود ۳۷۰ میلیون سال پیش در دوره دونین، برخی ماهی‌های باله‌لب‌دار مانند تیکتالیک شروع به سازگاری با زندگی در خشکی کردند. دوزیستان اولیه مانند ایکتیوستگا پل ارتباطی بین ماهی‌ها و مهره‌داران خشکی‌زی شدند. تیکتالیک ترکیبی از ویژگی‌های ماهی و دوزیست را داشت: باله‌های استخوانی که به اندام حرکتی تبدیل شده‌بودند، گردن متحرک، و شش‌های ابتدایی. تغییرات آب‌وهوایی در پایان دوونین که منجر به کم‌عمق‌شدن دریاها شد، محرک اصلی این انتقال بود. عصر خزندگان خزندگان در دوره کربونیفر (حدود ۳۱۰ میلیون سال پیش) از دوزیستان تکامل یافتند. در مزوزوئیک، خزندگان به شکل دایناسورها به سلطه جهانی دست یافتند و در هوا (خزندگان پرنده) و دریا (خزندگان دریایی) نیز گسترش یافتند. دایناسورهای ساروپود مانند آرژنتینوسوروس با وزن ۱۰۰ تن، بزرگ‌ترین خشکی‌زیان تاریخ شدند. پرندگان امروزی در واقع نوادگان دایناسورهای تروپود هستند که این ارتباط را فسیل‌هایی مانند آرکئوپتریکس تأیید می‌کند. پستانداران نیز در همان دوره به صورت جانوران کوچک و شب‌زی ظاهر شدند و پس از انقراض دایناسورها در پایان کرتاسه، تنوع یافتند. پس از انقراض کرتاسه-پالئوژن (۶۶ میلیون سال پیش)، پستانداران به سرعت پرکننده نیچ‌های خالی شدند و به اشکالی مانند جوندگان، حشره‌خواران و نخستی‌ها تکامل یافتند. | ## جمع‌بندی | پرندگان نیز با توسعه منقار بی‌دندان و سیستم تنفسی کارآمد، به موفقیت جهانی دست یافتند.