Haiwan

Sifat

Haiwan mempunyai beberapa sifat yang membezakannya daripada hidupan-hidupan yang lain. Haiwan adalah eukariot dan kebanyakannya multisel, yakni berbeza dengan bakteria dan kebanyakan protis. Haiwan merupakan heterotrof, iaitu umumnya mencerna makanan dalam kebuk dalaman, yakni berbeza dengan tumbuhan dan alga. Haiwan juga berbeza dengan tumbuhan, alga dan kulat kerana ketiadaan dinding sel yang kukuh. Semua haiwan adalah motil, walaupun pada peringkat hidup yang tertentu. Bagi kebanyakan haiwan, embrio melalui peringkat blastula, iaitu sifat yang hanya terdapat pada haiwan.

Struktur

Haiwan mempunyai badan yang terdiri daripada pelbagai tisu, kecuali beberapa jenis yang tertentu, terutama sekali bunga karang (Filum Porifera) dan Placozoa. Antara tisu-tisu ini ialah otot yang boleh mengecutkan dan mengawal gerak alih, dan tisu saraf yang menghantar dan memproses isyarat. Biasanya, juga terdapat kebuk pencernaan dalaman dengan satu atau dua bukaan. Haiwan yang bersusunan sebegini dipanggil metazoa, ataupun eumetazoa bagi memaksudkan haiwan pada umumnya.
Semua haiwan mempunyai sel-sel eukariot yang dikitari oleh matriks luar sel yang terdiri daripada kolagen dan glisoprotein anjal. Ini boleh dikapurkan untuk membentuk struktur-struktur seperti cangkerang, tulang, dan spikul. Ketika berkembang, ia membentuk rangka yang agak mudah lentur di mana sel-sel boleh bergerak-gerak dan bersusun semula, maka membolehkan struktur yang rumit. Berbeza pula dengan organisma-organisma multisel yang lain seperti tumbuhan dan kulat yang sel-selnya ditahan oleh dinding sel, oleh itu berkembang secara pertumbuhan progresif. Selain itu, simpang-simpang antara sel ini juga hanya terdapat dalam sel haiwan: simpang ketat, simpang renggang, dan desmosom.

Pembiakan dan perkembangan

Hampir kesemua haiwan menjalani suatu bentuk pembiakan seks. Ia mempunyai beberapa sel pembiakan khusus yang menjalani meiosis untuk menghasilkan spermatozoon yang kecil tetapi motil, atau ovum yang besar tetapi tidak motil. Spermatozoon dan ovum ini bergabung untuk membentuk zigot yang berkembang menjadi individu baru.
Juga terdapat banyak haiwan juga mampu membiak tanpa seks. Ini boleh terjadi secara partenogenesis, yang mana telur yang subur dihasilkan tanpa mengawan, bercambah ataupun berpecah.
Zigot mula-mula berkembang menjadi suatu bentuk sfera yang cembung, iaitu blastula yang menjalani proses penyusunan semula dan penceraian. Bagi bunga karang, larva blastula berenang ke tempat baru lalu berkembang menjadi bunga karang baru. Bagi kebanyakan kelompok yang lain pula, blastula menjalani penyusunan semula yang lebih rumit. Mula-mula, ia berinvaginasi untuk membentuk gastrula dengan kebuk pencernaan, dan dua lapisan germa yang berasingan, iaitu ektoderma luaran dan endoderma dalaman. Selalunya, juga berkembangnya mesoderma di antara ektoderma dan endoderma itu. Kemudian, lapisan-lapisan germa ini berpecah-pecah untuk membentuk tisu dan organ.

Makanan dan penyumberan tenaga

Semua haiwan merupakan heterotrof, iaitu boleh makan hidupan lain secara langsung atau tidak langsung. Lazimnya, haiwan dibahagikan lagi kepada kelomok-kelompok seperti maging, maun, omnivor, dan parasit.
Pemangsaan ialah interaksi biologi yang mana pemangsa (heterotrof yang memburu) memakan mangsanya (organisma yang diserangnya). Pemangsa ini boleh tetapi tidak semestinya membunuh mangsa sebelum memakannya, tetapi apapun, tindakan pemangsaan ini sentiasa berkesudahan dengan kematian mangsa. Satu lagi kategori pemakanan yang lain ialah detritivori, iaitu pengambilan jirim organik yang mati. Kadang-kadang, adalah sukar untuk membezakan kedua-dua tabiat pemakanan ini, misalnya yang mana spesies parasit memangsakan organisme perumah, kemudian bertelur di atasnya supaya zuriatnya boleh memakan bangkainya yang reput. Tekanan berpilih yang dikenakan ke atas satu sama lain telah menimbulkan perlumbaan senjata evolusi antara mangsa dan pemangsa, oleh itu menyebabkan pelbagai penyesuaian anti-pemangsa.
Kebanyakan haiwan secara tidak langsungnya menggunakan tenaga matahari dengan memakan tumbuhan atau haiwan yang memakan tumbuhan. Kebanyakan tumbuhan menggunakan cahaya untuk menukarkan molekul-molekul tak organik dalam persekitarannya kepada molekul organik, misalnya gula ringkas, dalam fotosintesis. Bermula dengan molekul-molekul karbon dioksida (CO₂) dan air (H₂O), fotosintesis menukarkan tenaga cahaya matahari kepada tenaga kimia yang disimpan sebagai karbon terturun (cth. glukosa) serta melepaskan molekul oksigen. Kemudian, gula-gula ini digunakan sebagai bahan binaan untuk pembesaran tumbuhan. Apabila haiwan memakan tumbuhan ini (atau memakan haiwan lain yang pernah makan tumbuhan ini), gula-gula yang dihasilkan oleh tumbuhan itu pun diambil oleh haiwan berkenaan. Sama ada gula itu digunakan secara langsung untuk pembesaran haiwan, ataupun dipecah-pecahkan untuk melepaskan tenaga suria yang tersimpan dan memberi haiwan itu tenaga yang diperlukan untuk pergerakan. Proses ini dipanggil glikolisis.
Haiwan yang hidup berdekatan lohong hidroterma dan tiris sejuk di dasar laut tidak bergantung pada tenaga cahaya matahari. Sebaliknya, arkea dan bakteria kimiasintetis membentuk asas rantaian makanan.

Porifera, Radiata dan Bilateria asas

Analisa filogenetik mendapati bahawa Porifera dan Ctenophora berpecah sebelum klad yang melahirkan Bilateria, Cnidaria dan Placozoa.
Bunga karang (Porifera) selama ini dipercayai awal-awal berpecah dari haiwan-haiwan lain. Bunga karang ketiadaan susunan kompleks yang terdapat dalam kebanyakan filum yang lain. Sel-selnya dibezakan, tetapi selalunya tidak tersusun kepada tisu-tisu yang berasingan. Bunga karang lazimnya makan dengan menarik air masuk melalui liang-liangnya. Archaeocyatha yang rangkanya terlakur mungkin mewakili bunga karang ataupun filum yang berasingan. Bagaimanapun, suatu kajian filogenomik ke atas 150 gen pada 29 jenis haiwan merentas 21 filum pada tahun 2008, mendapati bahawa Ctenophora atau ampai bulatlah yang merupakan zuriat asas haiwan, sekurang-kurangnya di kalangan 21 filum berkenaan. Para pengarangnya berspekulasi bahawa bunga karang—setidak-tidaknya bunga karang yang dikajinya—tidaklah begitu primitif, tetapi sebaliknya mungkin diringkaskan secara sekunder.
Di kalangan filum-filum yang lain, Ctenophora dan Cnidaria yang merangkumi buran, batu karang, dan ampai-ampai, bersimetri secara jejari dan mempunyai kebuk pencernaan dengan satu bukaan yang berfungsi sebagai mulut dan dubur. Kedua-duanya mempunyai tisu yang berbeza, tetapi tidak tersusun kepada organ. Hanya ada dua lapisan germa yang utama, iaitu ektoderma dan endoderma, dengan cuma sel-sel yang terserak di antaranya. Oleh itu, haiwan-haiwan ini juga dipanggil diploblas. Placozoa yang halus juga begitu, tetapi tiada kebuk pencernaan yang kekal.
Haiwan-haiwan yang selebihnya membentuk kumpulan monofiletik iaitu Bilateria. Kebanyakan haiwan ini bersimetri secara dwisisi, dan biasanya mempunyai kepala yang khusus dengan organ-organ pemakanan dan deria. Tubuhnya adalah triploblas, iaitu ketiga-tiga lapisan germa berkembang sepenuhnya, dan tisu-tisu membentuk organ-organ yang berlainan. Kebuk pencernaan mempunyai dua bukaan, iaitu mulut dan dubur, dan juga terdapat rongga tubuh dalaman yang dipanggil selom atau pseudoselom. Walau apapun, ada haiwan yang terkecuali daripada ciri-ciri ini, misalnya: ekinoderma dewasa adalah bersimetri secara jejari, dan cacing parasit tertentu memiliki struktur tubuh yang teramat ringkas.
Kajian genetik telah banyak mempengaruhi pemahaman kita akan hubungan sesama ahli Bilateria. Diamati bahawa kebanyakannya tergolong dalam dua keturunan utama, iaitu deuterostom dan protostom; protostom termasuk Ecdysozoa, Platyzoa, dan Lophotrochozoa. Selain itu, terdapat beberapa kelompok kecil bilateria berstruktur agak kecil yang nampaknya sudah berpecah sebelum kelompok-kelompok besar itu, misalnya Acoelomorpha, Rhombozoa, dan Orthonectida. Myxozoa, iaitu paraset unisel yang asalnya dianggap sebagai Protozoa, kini dipercayai telah berkembang dari Medusozoa juga.

Deuterostom

Deuterostom berbeza dengan Bilateria yang lain, iaitu protostom, dari pelbagai segi. Kedua-duanya memiliki saluran penghadaman yang lengkap. Bagaimanapun, dalam protostom, bukaan usus pertama yang menjadi dalam perkembangan embrio (arkenteron) berkembang dalam mulut, diikuti oleh dubur. Dalam deuterostom pula, dubur terbentuk dahulu, diikuti oleh mulut. Dalam kebanyakan protosom, sel-sel hanya mengisi pedalaman gastrula untuk membentuk mesoderma, dalam proses yang dipanggil perkembangan skizoseli, tetapi bagi deuterostome, ia terbentuk menerusi invaginasi endoderma, iaitu pengantungan enteroseli. Embrio deuterostom menjalani Sigaran jejari ketika pembahagian sel, sementara protostom menjalani sigaran pilin.
Semua ini menunjukkan bahawa deuterostom dan protostom adalah keturunan monofiletik yang berasingan. Filum-filum utama deuterostom ialah Echinodermata dan Chordata. Echinodermata adalah bersimetri secara jejari dan hanya ditemui dalam air, misalnya tapak sulaiman, landak laut, dan gamat. Chordata pula dikuasai oleh vertebrat, iaitu haiwan yang bertulang belakang, termasuk ikan, amfibia, reptilia, burung, dan mamalia.
Selain itu, deuterostoma juga merangkumi Hemichordata atau cacing akorn. Walaupun tidak begitu menonjol pada masa kini, namun fosil graptolit yang penting mungkin tergolong dalam kelompok ini.

Ecdysozoa

Ecdysozoa adalah protostom yang dinamai sempena suatu sifat pertumbuhan yang sepunya iaitu secara bersalin atau ekdisis. Dalam golongan ini termasuklah filum haiwan yang terbesar, iaitu Arthropoda, merangkumi serangga, labah-labah, ketam, dan saudara-maranya. Kesemua organisma ini mempunyai tubuh yang terbahagi kepada segmen-segmen yang berulang-ulang, lazimnya dengan apendej-apendej berpasangan. Dua filum yang lebih kecil, iaitu Onychophora dan Tardigrada, merupakan saudara dekat kepada artropod dan berkongsi sifat-sifat tersebut.
Ecdysozoa juga merangkumi Nematoda atau cacing bulat, iaitu barangkali filum haiwan yang kedua terbesar. Cacing bulat biasanya bersaiz mikroskopik, dan terdapat di hampir setiap persekitaran yang terdapat air. Sesetengah cacing bulat ini merupakan parasit yang penting. Antara filum kecil yang bersaudara dengan cacing bulat ialah Nematomorpha atau cacing bulu kuda, serta Kinorhyncha, Priapulida, dan Loricifera. Kelompok-kelompok ini mempunyai selom yang kecut, iaitu pseudoselom (selom palsu).
Dua kelompok protostom yang selebihnya adakalanya digabungkan sebagai Spiralia, kerana embrio kedua-duanya berkembang dengan sigaran pilin.

Platyzoa

Platyzoa merangkumi filum Platyhelminthes, iaitu cacing pipih. Pada asalnya ini dianggap sebagai antara makhluk Bilateria yang paling primitif, tetapi kini nampaknya bahawa ia berkembang daripada leluhur yang lebih kompleks. Dalam kelompok ini terdapat beberapa jenis parasit, seperti cacing hati dan cacing pita. Cacing pita merupakan aselomat, iaitu ketiadaan rongga jasad, begitu juga dengan saudara terdekatnya, iaitu Gastrotricha yang mikroskopik.

Filum-filum Platyzoa yang lain pula kebanyakannya mikroskopik dan pseudoselomat, terutama sekali Rotifera atau rotifer yang banyak ditemui dalam persekitaran berair, bahkan juga merangkumi Acanthocephala atau cacing kepala duri, Gnathostomulida, Micrognathozoa, dan mungkin juga Cycliophora. Kelompok-kelompok ini berkongsi sifat adanya rahang kompleks, maka dipanggilnya Gnathifera.

Lophotrochozoa

Lophotrochozoa merangkumi dua filum haiwan yang paling berjaya, iaitu Mollusca dan Annelida. Moluska, iaitu filum haiwan kedua terbesar mengikut bilangan spesies yang dikenali, merangkumi siput babi, kerang, dan sotong, sementara Annelida terdiri daripada cacing bersegmen, seperti cacing tanah dan lintah. Dua kelompok ini sekian lama dianggap sebagai saudara dekat kerana berkongsi larva trokofor, tetapi Annelida dianggap lebih dekat dengan Arthropoda kerana kedua-dua filum itu bersegmen jasadnya. Kini, ini pada umumnya dianggap sebagai evolusi tumpu, disebabkan banyaknya perbezaan morfologi dan genetik antara kedua-dua filum itu.
Juga tergolong dalam Lophotrochozoa ialah Nemertea atau cacing reben, Sipuncula, dan beberapa filum yang mempunyai gelang sesungut bersilium di keliling mulutnya, iaitu lofofor. Nemertea, Sipuncula dan lofofor ini asalnya digolongkan bersama-sama sebagai lofoforat. tetapi kini nampaknya kelompok lofoforat itu mungkin parafiletik, yang mana ada yang lebih dekar dengan Nemertea dan yang lain pula dekat dengan moluska dan anelid. Ini termasuk Brachiopoda atau cangkerang berkilau yang menonjol dalam rekod fosil, Entoprocta, Phoronida, dan mungkin juga Bryozoa atau haiwan lumut.

Sejarah pengelasan haiwan

Aristotle membahagikan dunia hidupan kepada haiwan dan tumbuhan; ini disusuli oleh Carolus Linnaeus (Carl von Linné) yang menzahirkan pengelasan bertatatingkat yang sulung. Semenjak itu, para ahli biologi telah mulai menekankan hubungan evolusi, oleh itu setiap golongan hidupan diberi had-had yang tertentu. Misalnya, makhluk halus protozoa asalnya dianggap sebagai haiwan kerana ia bergerak, tetapi kini dilayan sebagai alam yang berasingan.
Dalam skema asal Linnaeus, haiwan merupakan salah satu daripada tiga alam hidupan, dibahagikan kepada kelas-kelas Vermes, Insectia, Pisces, Amphibia, Aves, dan Mammalia. Semenjak itu, Pisces, Amphibia, Aves dan Mammalia digolongkan sekali ke dalam satu filum, iaitu Chordata, manakala bentuk-bentuk hidupan yang lain pula telah diasing-asingkan. Senarai-senarai di atas mewakili pemahaman kita akan kelompok ini pada masa kini, namun terdapat sedikit perbezaan dari sumber ke sumber.