Biologija, kaip mokslas, grįstas patirtimi, stebėjimais ir tyrimais, leidžia atsakyti į klausimus apie supantį pasaulį ir technologijų įtaką gyvybei. Šiame straipsnyje nagrinėsime stuburinių klasės vidinį apvaisinimą, koncentruodamiesi į žinduolius kaip išsamų pavyzdį.
Stuburiniai (Vertebrata) - tai chordinių (Chordata) tipo aukščiausios organizacijos gyvūnų potipis. Jie apima septynias klases: apskritažiomenius, kremzlinius, kaulinius žuvis, varliagyvius, roplius, paukščius ir žinduolius, iš viso apie 64 000 rūšių. Apskritažiomenių ir žuvų sistematika dar nėra nusistovėjusi, tad kartais šių stuburinių išskiriama 5-6 klasės. Paplitę visame pasaulyje, jie yra judrūs, aktyviai mintantys gyvūnai.
Stuburiniai susiformavo gėluose vandenyse prieš 450 mln. metų. Seniausieji stuburiniai - šarvaodžiai. Greitai jie plačiai paplito ir jūrose, prisitaikė gyventi įvairiuose vandenyse, net ir prie sezoninio deguonies trūkumo. Tai padėjo atsirasti plaučiams. Prieš 300 mln. metų kartu su nariuotakojais pradėjo plisti ir sausumoje. Pirmieji sausumos stuburiniai buvo varliagyviai (seniausieji jų - ichtiostegos). Kita sausumos stuburinių evoliucijos pakopa buvo mezozojuje vyravę ropliai. Amniotams - tikriesiems sausumos stuburiniams - priklauso ropliai, paukščiai ir žinduoliai. Tai vieningos kilmės gyvūnai, kurių bendri požymiai susiformavo sausumoje.
Stuburiniai gyvūnai pasižymi didžiule įvairove ir adaptacijomis prie skirtingų aplinkos sąlygų. Nuo žuvų, prisitaikiusių gyventi vandenyje, iki paukščių, skraidančių oru, ir žinduolių, apgyvendinusių sausumą, kiekviena grupė turi unikalių savybių, leidžiančių jai sėkmingai išgyventi.
Stuburinių Gyvūnų Klasės
Žuvys
Žuvys (Pisces) - šaltakraujai gyvūnai, gyvenantys gėlame ir jūros vandenyje, turintys žiaunas, neporinius ir porinius pelekus. Kūno forma verpstiška, oda išskiria gleivingas liaukas. Galvos smegenis sudaro penki skyriai, geriausiai išsivystę smegenėlės, uodžiamosios skiltys ir skonio svogūnėliai. Žuvys turi porines šnerves, vidinę ausį ir šoninę liniją.
Varliagyviai
Varliagyviai (Amphibia) - primityvūs keturkojai, besidauginantys gėlame vandenyje. Oda plika, epidermyje esančios liaukos išskiria gleives ir drėkina odą, apsaugodamos nuo išdžiuvimo. Kai kurie varliagyviai odoje išskiria nuodingas medžiagas. Stubure skiriama kaklinė, krūtininė, juosmeninė, kryžmeninė ir uodeginė dalys. Pirmasis kaklo slankstelis vadinamas atlantu. Kryžmens slanksteliai jungiasi su dubeniu. Už jo yra uodeguotųjų varliagyvių uodegos slanksteliai. Beuodegių varliagyvių jie suaugę. Slanksteliai beveik visų varliagyvių yra gerai sukaulėję. Šonkauliai sunykę ar labai trumpi, todėl nėra krūtinės ląstos. Kaukoklės kaulų yra mažai. Pečių juosta ir dubuo tapo tvirtesni, kad galėtų išlaikyti kūno svorį. Dubuo susideda iš klubakaulio, gaktakaulio ir sėdynkaulio, kurie kartu sudaro gūžduobę, į kurią remiasi šlaunikaulio galvutė. Priekinės ir užpakalinės galūnės gerai išsivystę. Jos sudarytos iš trijų dalių: žasto, dilbio ir plaštakos. Plaštaka baigiasi keturiais pirštais (penktasis neišsivystęs). Užpakalines galūnes sudaro šios dalys: šlaunis, blauzda ir letena, kuri penkiapirštė ir su plaukiojamąja plėve. Galūnių dalys paslankiai sujungtos sąnariais.
Ropliai
Roplių oda sausa, beveik be liaukų. Epidermio viršutinį sluoksnį sudaro negyvos suragėjusios ląstelės. Raginis sluoksnis netolygus, storiausios vietos virtusios raginiais žvynais, gumburėliais, skydeliais. Tokia oda apsaugo nuo mechaninio žalojimo ir kartu lieka elastinga. Šis šarvas dar sustiprėja, kai po raginiais dariniais susiformuoja kaulinės plokštelės (turi krokodilai, vėžliai, kai kurie driežai). Raginis sluoksnis beveik nepraleidžia vandens - gerai apsaugo kūną tiek nuo įmirkimo, tiek nuo džiūvimo. Todėl ropliai gali gyventi sausose vietose, tenkindamiesi tik tuo vandeniu, kurį gauna su maistu.
Paukščiai
Paukščiai (Aves) - stuburinių klasė. Paukščių oda plona ir sausa, dėl to skrydžio metu lengvai juda raumenys. Odoje nėra liaukų, išskyrus antuodegyje esančią pasturgalinę liauką. Snapas sudarytas iš tvirtos raginės makšties. Pirštai su nagais, o taip pat pastaibis apaugęs žvynais, kurie savo sandara panašūs į roplių. Plėšriųjų paukščių nagai būna dideli ir aštrūs, o medžiuose gyvenančių rūšių - plonesni ir ilgesni, nes tokiais nagais paukštis geriau išsilaiko ant šakų. Bėgiojančių paukščių, tokių kaip strutis, nagai platūs ir plokšti. Būdingiausias paukščių raginis darinys - plunksnos. Paukščių skeletas pritaikytas skraidymui, todėl daugelis kaulų pripildyti oro, o kaulų čiulpai išnykę. Kaklą sudaro 11-25 slanksteliai, labai lankstus.
Žinduoliai
Žinduoliai (Mammalia) - chordinių (Chordata) tipo, stuburinių (Vertebrata) potipio gyvūnų klasė. Žinduoliai yra aukščiausios organizacijos stuburiniai gyvūnai, turintys dideles galvos smegenis. Visi žinduoliai (išskyrus kloakinius) yra gyvavedžiai. Kvėpuoja plaučiais, yra šiltakraujai (išskyrus plikąjį smėlrausį). Jauniklius maitina pienu.
Žinduolių Kūno Sandara ir Gyvenimo Ypatumai
Žinduolių kūną dengia odos epidermio darinys - plaukai. Plauką sudaro stiebas ir panirusi į odą šaknis. Šaknis yra plauko maišelyje. Žinduolių kailis yra iš nevienodų plaukų. Ilgesni ir storesni plaukai vadinami akuotais, trumpesni ir garbanoti - vilnaplaukiais. Šių plaukų visuma sudaro pavilnę, kuri saugo kūną nuo nepalankių temperatūros svyravimų. Stori akuotai vadinami šeriais. Labai stori šeriai gali virsti kietais ir aštriais spygliais. Jais ginamasi nuo priešų (pvz., ežys, dygliatriušis, echidna).
Aktyviems naktiniams žinduoliams labai svarbūs stangrūs lytėjimo plaukai - vibrisės. Jos išsidėsčiusios nedidelėmis grupelėmis ant lūpų (ūsai), taip pat virš akių. Plaukai nuolat auga, todėl kailis periodiškai keičiamas. Žiemą jis būna tankesnis, vasarą - plonesnis. Toks plaukų keitimo reiškinys vadinamas šėrimusi.
Žinduoliai turi 7 kaklo slankstelius (net ir žirafa). Dubuo uždaras iš apačios ir sudarytas iš klubikaulių, gaktikaulių ir sėdynkaulių.
Žinduolių judrumas priklauso nuo prisitaikymo, gyvenimo sąlygų, aplinkos bei sudėjimo.
Žinduolių medžiagų apykaita greita, todėl jie turi intensyviai kvėpuoti. Jie yra endotermai (šiltakraujai), jų kūno temperatūra - apie 37 laipsnius.
Apvaisinimas ir Vystymasis Žinduoliuose
Apvaisinimas - tai dviejų skirtingų tipų gametų susijungimas ir zigotos (naujo vienaląsčio organizmo arba daugialąsčio organizmo pirmosios ląstelės) susidarymas. Žinduolių apvaisinimas yra vidinis. Gemalas, išskyrus kloakinius, vystosi motinos organizme.
Skirtingi Žinduolių Poklasiai
Žinduolių klasė skirstoma į 2 poklasius: pirmažvėriai (Prototheria; 1 būrys - kloakiniai) ir tikrieji žinduoliai (Theria). Pastarieji dalijami į 2 infraklases - sterbliniai (arba žemesnieji žinduoliai) ir aukštesnieji žinduoliai (arba placentiniai). Tikrąją placentą turi tik kai kurie sterbliniai ir visi aukštesnieji žinduoliai.
Nėštumo ir Jauniklių Vystymosi Ypatumai
Nėštumo laikas įvairus: oposumo - 12-13 dienų, pelės - apie 20 dienų, dramblio - apie 630 dienų. Vienų žinduolių jaunikliai gimsta pliki ir akli (pvz., triušio), kitų - ką tik atvesti geba plaukti paskui motiną ir maitintis (pvz., nutrijos).
Žinduolių Svarba ir Reikšmė
Žinduoliai žmogui teikia daug naudos: tai maistas (mėsa, pienas), apsauga (šunys), transportas (žirgai senais laikais). Augalėdžiai žinduoliai yra naudingi gamtai - jų išmatos gali būti naudojamos kaip trąšos. Žinduoliai yra svarbūs ryšiai maisto grandinėse. Plėšrieji žinduoliai, pavyzdžiui, vilkai, miške atstoja sanitarus, pašalindami silpnius ar sergančius žinduolius.
Mokantis biologijos, svarbu ne tik atlikti konkrečias užduotis, bet ir planuoti bei vykdyti tyrimus. Tai padeda ugdyti kritinį ir kūrybinį mąstymą, problemų sprendimo gebėjimus, aiškinti reiškinius, formuluoti įrodymais grįstas išvadas ir naudoti įvairius tyrimų metodus. Mokiniai skatinami atpažinti gamtamokslines problemas ir jas spręsti, vadovaujantis darnaus vystymosi, sveikos gyvensenos principais ir atsakingai taikant biologijos žinias įvairiose gyvenimo situacijose.
