ما هي الفقاريات
تشمل الفقاريات: جميع أنواع الحيوانات داخل البحار تمثل الفقاريات الغالبية العظمى من شعبة الحبليات، والتي يبلغ عددها حاليًا حوالي 69،963، وتتكون الفقاريات من عدة مجموعات ومنها:
1- سمك الفك
- الفقاريات الفكية: والتي تشمل الأسماك الغضروفية (أسماك القرش والشفنين وسمك الجرذ).
- رباعيات الأطراف: والتي تشمل البرمائيات والزواحف والطيور والثدييات.
2- الأسماك العظمية
يتراوح حجم الفقاريات الموجودة من ضفدع المحيط (Pedophrine amauensis)، بحجم صغير يصل إلى 7.7 ملم (0.30 بوصة)، إلى الحوت الأزرق حتى 33 مترًا (108 قدمًا)، وتشكل الفقاريات أقل من 5% من جميع أنواع الحيوانات الموصوفة؛ والباقي من اللافقاريات التي تفتقر إلى العمود الفقري.
ما هو علم التشريح والتشكيل للفقاريات
يتم بناء جميع الفقاريات على طول مخطط جسم الحبل الأساسي: وهو عبارة عن قضيب صلب يمتد بطول الحيوان (العمود الفقري أو الحبل الظهري)، مع أنبوب مجوف من الأنسجة العصبية (الحبل الشوكي) فوقه والجهاز الهضمي تحته. وفي جميع الفقاريات، يقع الفم عند الطرف الأمامي للحيوان أو أسفله مباشرة، وبينما يقع الفم ويفتح الشرج إلى الخارج قبل نهاية الجسم، ويستمر باقي الجسم بعد فتحة الشرج مع وجود ذيل مع فقرات ونخاع شوكي، ولكن بدون أمعاء.
1- العمود الفقري
تمتلك جميع الفقاريات العمود الفقري، حيث تم استبدال الحبل الظهري الموجود في جميع الحبليات بسلسلة مجزأة من عناصر أكثر صلابة تعرف باسم (الفقرات) مفصولة بمفاصل متحركة (أقراص بين الفقرات، مشتق جنينيًا وتطوريًا من الحبل الظهري).
ومع ذلك، فقد عدد قليل من الفقاريات هذا التشريح بشكل ثانوي، مع الاحتفاظ بالحبل الظهري في مرحلة البلوغ، مثل سمك الحفش والكولاكانث. وتتميز الفقاريات الفكية بملاحقها المزدوجة (الزعانف أو الأرجل، والتي قد تُفقد ثانويًا)، ولكن هذه السمة ليست مطلوبة للحيوان ليكون من الفقاريات.
2- الخياشيم
الخيشوم: هو القوس الخيشومي العظمي، حيث تمتلك الأسماك العظمية على ثلاثة أزواج من الأقواس، وتحتوي الأسماك الغضروفية على خمسة إلى سبعة أزواج، بينما تحتوي أسماك الفك البدائية على سبعة أزواج. مما لا شك فيه أن أسلاف الفقاريات كان لديه أقواس أكثر من هذا، حيث كان لدى بعض الأقارب أكثر من 50 زوجًا من الخياشيم.
في البرمائيات وبعض عظام الأسماك البدائية، تحمل اليرقات الخياشيم الخارجية المتفرعة من الأقواس الخيشومية. يتم تقليل هذه في مرحلة البلوغ، ويتم الاستيلاء على وظيفتها عن طريق الخياشيم المناسبة في الأسماك والرئتين في معظم البرمائيات. كما تحتفظ بعض البرمائيات بخياشيم اليرقات الخارجية في مرحلة البلوغ، النظام الداخلي المعقد للخياشيم كما يظهر في الأسماك والذي يفقد نهائيًا في وقت مبكر جدًا في تطور رباعي الأرجل.
في حين أن معظم الفقاريات المشتقة تفتقر إلى الخياشيم، تتشكل الأقواس الخيشومية أثناء التطور الجنيني، وتشكل أساس الهياكل الأساسية مثل الفكين والغدة الدرقية والحنجرة والكولوميل.
3- الجهاز العصبي المركزي
يعتمد الجهاز العصبي المركزي للفقاريات على حبل عصبي أجوف بطول الحيوان، ومن الأهمية الفريدة من نوعها بالنسبة للفقاريات وجود خلايا قمة عصبية؛ هذه هي أسلاف الخلايا الجذعية، وهي ضرورية لتنسيق وظائف المكونات الخلوية. تهاجر خلايا القمة العصبية عبر الجسم من الحبل العصبي أثناء التطور، وتبدأ في تكوين العقد والهياكل مثل الفكين والجمجمة.
الفقاريات: هي الحبال الوحيدة في المجموعة التي تعرض الرأس، وتركيز الدماغ والوظائف في الرأس، تم العثور على تورم طفيف في الطرف الأمامي للحبل العصبي في الحشوات، على الرغم من أنه يفتقر إلى العيون وغيرها من أعضاء الحواس المعقدة المماثلة للفقاريات.
4- الحويصلات الدماغية الأولية
وهو جذع الدماغ الأمامي، والدماغ المتوسط والدماغ المؤخر، متباينة إلى مجموعات مختلفة من الفقاريات. حيث تتشكل عينان جانبيتان حول نواتج الدماغ المتوسط، على الرغم من أن هذا قد يكون خسارة ثانوية. وتم تطوير الدماغ الأمامي جيدًا وينقسم في الغالب إلى رباعيات الأرجل، بينما يسيطر الدماغ المتوسط في العديد من الحيوانات وبعض السمندل. وفي العادةً ما يتم إقران حويصلات الدماغ الأمامي، مما يؤدي إلى ظهور نصفي الكرة الأرضية مثل نصفي الكرة المخية في الثدييات.
يعتبر التشريح الناتج للجهاز العصبي المركزي، مع حبل عصبي مجوف واحد تعلوه سلسلة من الحويصلات، فريدًا بالنسبة للفقاريات وتمتلك جميع اللافقاريات ذات أدمغة متطورة مثل الحشرات والعناكب والحبار نظامًا بطنيًا بدلاً من العصابات الظهرية، مع انقسام جذع الدماغ على جانبي الفم أو القناة الهضمية.
ما هو التاريخ التطوري
نشأت الفقاريات منذ حوالي 525 مليون سنة خلال الانفجار الكمبري، الذي شهد ارتفاعًا في تنوع الكائنات الحية. ويُعتقد أن أقدم الفقاريات المعروفة هي المايلينوفيل، كما أن الفقاريات الأخرى المبكرة هي (Haikouichthys ercaicunensis) على عكس الحيوانات الأخرى التي هيمنت على العصر الكمبري، كان لدى هذه المجموعات مخطط الجسم الأساسي للفقاريات: الحبل الظهري والفقرات البدائية والرأس والذيل محددين جيدًا.
افتقرت كل هذه الفقاريات المبكرة إلى الفكين المناسبين واعتمدت على تغذية المرشح بالقرب من قاع البحر. ومجموعة فقارية من سلالة غير مؤكدة، تشبه ثعبان البحر الصغير، (conodonts)، المعروفة من الأحافير الدقيقة لأجزاء الأسنان المزدوجة من أواخر الكمبري إلى نهاية العصر الترياسي.
ربما ظهرت الفقاريات الفكية الأولى في وقت متأخر مثل (الأوردوفيشي) وأصبحت شائعة في العصر (الديفوني)، وغالبًا ما تُعرف باسم “عصر السمك”. تطورت مجموعتان من الأسماك العظمية، وهما (الأكتينوبتيرجيان والساركوبتيرجيان)، وأصبحتا شائعتين.
شهد أيضًا زوال جميع الأسماك الخالية من الفك تقريبًا باستثناء الجلكى، وكذلك اللويحات الجلدية، وهي مجموعة من الأسماك المدرعة التي هيمنت على الفترة بأكملها منذ أواخر العصر السيلوري، شهد الديفوني أيضًا ظهور أول متاهة أسنان، والتي كانت شكلاً انتقاليًا بين الأسماك والبرمائيات.
أصبحت الأسماك العظمية هي السائدة في البحر، وهي شكل مشتق من الديناصورات، في العصر الجوراسي، حيث سمح زوال الديناصورات غير الطيرية في نهاية العصر الطباشيري بتوسع الثدييات، التي تطورت من ثيرابسيدات، وهي مجموعة من السلى المتشابك، في أواخر العصر الترياسي.
حوالي 32000 نوع من الأسماك تعيش في جميع النظم البيئية المائية في العالم، من البلم الثلجي (Cypriniformes) في بحيرات الهيمالايا على ارتفاعات تزيد عن 4600 مترًا (15100 قدمًا) إلى السمك المفلطح (Pleuronectiformes) في (Challenger Deep)1+ثثسئ، وهو أعمق خندق محيط على ارتفاع 11000 متر (36000 قدم).
تعد أسماك الأنواع التي لا تعد ولا تحصى هي الحيوانات المفترسة الرئيسية في معظم المسطحات المائية في العالم. وبقية الفقاريات هي رباعيات الأرجل، وهي سلالة واحدة تشمل البرمائيات (حوالي 7000 نوع)؛ الثدييات (حوالي 5500 نوع)؛ والزواحف والطيور (مع حوالي 20000 نوع مقسمة بالتساوي بين الفئتين). كما تشمل رباعيات الأرجل الحيوانات الضخمة السائدة في معظم البيئات الأرضية وتشمل أيضًا العديد من المجموعات المائية جزئيًا أو كليًا (على سبيل المثال، ثعابين البحر وطيور البطريق والحيتانيات).
