สัตว์สะเทินน้ำสะเทินบกและสัตว์เลื้อยคลาน

สัตว์สะเทินน้ำสะเทินบกและสัตว์เลื้อยคลานเป็นตัวแทนของการพิชิตพื้นดินของสัตว์มีกระดูกสันหลัง: สัตว์สะเทินน้ำสะเทินบกยังคงผูกติดกับน้ำเพื่อการสืบพันธุ์ ในขณะที่สัตว์เลื้อยคลานได้หลุดพ้นจากข้อจำกัดนั้นด้วยไข่มีถุงน้ำคร่ำและผิวหนังที่ช่วยรักษาน้ำ

Definition

สัตว์สะเทินน้ำสะเทินบกและสัตว์เลื้อยคลานเป็นสัตว์มีกระดูกสันหลังสี่เท้าสองระดับ: สัตว์สะเทินน้ำสะเทินบกเป็นสัตว์เลือดเย็นที่มีผิวหนังชื้นและซึมผ่านได้ ซึ่งโดยปกติแล้วต้องการน้ำเพื่อการสืบพันธุ์ และสัตว์เลื้อยคลานเป็นสัตว์มีถุงน้ำคร่ำที่มีผิวหนังเป็นเกล็ดเคราตินและไข่มีถุงน้ำคร่ำที่ปรับตัวให้เข้ากับชีวิตบนบก

Scope

หัวข้อนี้ครอบคลุมกลุ่มดั้งเดิมสองกลุ่มของวิชาสัตว์เลื้อยคลานและสัตว์สะเทินน้ำสะเทินบก (herpetology) สัตว์สะเทินน้ำสะเทินบก ซึ่งรวมถึงกบ ซาลาแมนเดอร์ และเขียดงู เป็นสัตว์สี่เท้าที่มีผิวหนังชื้นและซึมผ่านได้ และโดยทั่วไปมีวงจรชีวิตแบบสองระยะโดยมีตัวอ่อนในน้ำ สัตว์เลื้อยคลาน ซึ่งรวมถึงเต่า กิ้งก่า งู จระเข้ และทัวทารา เป็นสัตว์มีถุงน้ำคร่ำที่มีผิวหนังแห้งเป็นเกล็ดและไข่มีถุงน้ำคร่ำที่มีเปลือกซึ่งทำให้การสืบพันธุ์เป็นอิสระจากแหล่งน้ำนิ่ง หัวข้อนี้เน้นการปรับตัวที่ทำให้สัตว์มีกระดูกสันหลังสามารถยึดครองสภาพแวดล้อมบนบกได้

Core questions

• การปรับตัวใดที่ทำให้สัตว์สะเทินน้ำสะเทินบกสามารถอาศัยอยู่บนบกได้บางส่วนในขณะที่ยังคงผูกติดกับน้ำ?
• ไข่มีถุงน้ำคร่ำทำให้สัตว์เลื้อยคลานเป็นอิสระจากการพึ่งพาน้ำนิ่งได้อย่างไร?
• กลุ่มหลักของสัตว์สะเทินน้ำสะเทินบกและสัตว์เลื้อยคลานแตกต่างกันอย่างไร?
• เหตุใดสัตว์สะเทินน้ำสะเทินบกและสัตว์เลื้อยคลานจึงต้องพึ่งพาแหล่งความร้อนภายนอก?

Key theories

ชีวิตสองแบบของสัตว์สะเทินน้ำสะเทินบกและผิวหนังที่ซึมผ่านได้

สัตว์สะเทินน้ำสะเทินบกเชื่อมโยงระหว่างน้ำและบกด้วยผิวหนังที่ชื้นและซึมผ่านได้ซึ่งใช้ในการแลกเปลี่ยนก๊าซ และวงจรชีวิตที่มักจะผ่านตัวอ่อนที่มีเหงือกในน้ำก่อนที่จะเปลี่ยนรูปร่างไปเป็นตัวเต็มวัยที่อาศัยอยู่บนบกมากขึ้น ทำให้พวกมันต้องพึ่งพาความชื้น

ไข่มีถุงน้ำคร่ำ

ไข่มีถุงน้ำคร่ำของสัตว์เลื้อยคลานห่อหุ้มตัวอ่อนด้วยเยื่อหุ้มป้องกันและเปลือกที่กักเก็บน้ำและช่วยให้มีการแลกเปลี่ยนก๊าซบนบก ซึ่งเป็นนวัตกรรมสำคัญที่ปลดปล่อยการสืบพันธุ์ของสัตว์มีถุงน้ำคร่ำจากสภาพแวดล้อมทางน้ำ

Mechanisms

สัตว์สะเทินน้ำสะเทินบกอาศัยผิวหนังที่บางและชื้นในการแลกเปลี่ยนก๊าซส่วนใหญ่ ซึ่งต้องการสภาพแวดล้อมที่ชื้นและทำให้พวกมันเสี่ยงต่อการสูญเสียน้ำและสารปนเปื้อนในสิ่งแวดล้อม หลายชนิดเริ่มต้นชีวิตเป็นตัวอ่อนในน้ำและผ่านการเปลี่ยนแปลงรูปร่างไปเป็นตัวเต็มวัย สัตว์เลื้อยคลานรักษาน้ำด้วยผิวหนังชั้นนอกที่แห้งและอุดมด้วยเคราตินซึ่งมีเกล็ด และขับถ่ายของเสียไนโตรเจนในรูปแบบที่ประหยัดน้ำ ไข่มีถุงน้ำคร่ำของพวกมันห่อหุ้มตัวอ่อนด้วยเยื่อหุ้มพิเศษนอกตัวอ่อน ซึ่งรวมถึงถุงน้ำคร่ำ (amnion) เยื่อหุ้มคอเรียน (chorion) ถุงอัลแลนทอยส์ (allantois) และถุงไข่แดง (yolk sac) ซึ่งทั้งหมดนี้ร่วมกันให้สภาพแวดล้อมที่ได้รับการปกป้องและมีของเหลว เก็บของเสีย และช่วยให้หายใจผ่านเปลือกที่มีรูพรุน สัตว์ทั้งสองกลุ่มเป็นสัตว์เลือดเย็น โดยควบคุมอุณหภูมิร่างกายส่วนใหญ่ผ่านพฤติกรรมและสิ่งแวดล้อม

Clinical relevance

สัตว์สะเทินน้ำสะเทินบกเป็นตัวบ่งชี้ที่ละเอียดอ่อนของคุณภาพสิ่งแวดล้อมและเป็นศูนย์กลางของความกังวลเกี่ยวกับการลดลงของสัตว์สะเทินน้ำสะเทินบกทั่วโลก ในขณะที่สัตว์เลื้อยคลานรวมถึงชนิดพันธุ์ที่มีความสำคัญต่อการอนุรักษ์ การเกษตร และการวิจัยพิษวิทยา สัตว์ทั้งสองกลุ่มให้ความกระจ่างเกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงทางวิวัฒนาการของสัตว์มีกระดูกสันหลังสู่พื้นดิน นี่คือบริบททางการศึกษา ไม่ใช่คำแนะนำทางการแพทย์

History

การกำเนิดของสัตว์สี่เท้าจากปลาครีบเนื้อและการปรากฏตัวของสัตว์มีถุงน้ำคร่ำในภายหลังได้รับการสร้างขึ้นใหม่โดยนักบรรพชีวินวิทยา เช่น Cope, Huxley และ Romer และไข่มีถุงน้ำคร่ำถูกระบุว่าเป็นกลไกการปรับตัวที่สำคัญที่แยกสัตว์สะเทินน้ำสะเทินบกออกจากสายวิวัฒนาการของสัตว์มีถุงน้ำคร่ำ การจัดจำแนกทางอนุกรมวิธานสมัยใหม่ได้จัดระเบียบการจำแนกสัตว์เลื้อยคลานใหม่ โดยตระหนักว่านกมีวิวัฒนาการมาจากภายในกลุ่มสัตว์เลื้อยคลาน และชั้น Reptilia แบบดั้งเดิมไม่ใช่กลุ่มธรรมชาติเว้นแต่จะรวมนกไว้ด้วย

Key figures

• Alfred Romer
• Thomas Henry Huxley
• Edward Drinker Cope

Seminal works

• pough2018
• kardong2019

Frequently asked questions

ความแตกต่างหลักระหว่างสัตว์สะเทินน้ำสะเทินบกและสัตว์เลื้อยคลานคืออะไร?

สัตว์สะเทินน้ำสะเทินบกมีผิวหนังที่ชื้นและซึมผ่านได้ และมักต้องการน้ำเพื่อการสืบพันธุ์ โดยมักจะผ่านตัวอ่อนในน้ำ ในขณะที่สัตว์เลื้อยคลานมีผิวหนังแห้งเป็นเกล็ดและวางไข่มีถุงน้ำคร่ำที่มีเปลือกซึ่งช่วยให้พวกมันสืบพันธุ์บนบกได้

ทำไมสัตว์สะเทินน้ำสะเทินบกและสัตว์เลื้อยคลานจึงถูกเรียกว่าสัตว์เลือดเย็น?

พวกมันเป็นสัตว์เลือดเย็น ซึ่งหมายความว่าพวกมันได้รับความร้อนจากสภาพแวดล้อมและควบคุมอุณหภูมิร่างกายส่วนใหญ่ผ่านพฤติกรรม แทนที่จะสร้างความร้อนภายในร่างกายเหมือนนกและสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม