해양 척추동물

Marine vertebrate
광어
해양 테트라포드(sperm wale)
머리에서 꼬리까지 이어지는 척추 기둥을 보여주는 내부 골격 구조

해양 척추동물은 해양 환경에 사는 척추동물이다. 이들은 해양 어류와 해양 테트라포드(주로 바닷새, 해양 파충류, 해양 포유류)이다. 척추동물은 척추 기둥(백골)을 가진 화음질 아편이다. 척추 기둥은 내부 골격을 위한 중앙 지지 구조를 제공한다. 내부 골격은 신체에 형상, 지지, 보호를 주고, 지느러미나 팔다리를 고정시키는 수단을 신체에 제공할 수 있다. 척추기둥은 또한 기둥 안에 있는 척수를 보관하고 보호하는 역할을 한다.

해양 척추동물들은 해양 어류와 해양 테트라포드 두 그룹으로 나눌 수 있다.

바다생선

다음에 대한 일련의 개요의 일부
해양생물
Yellow.tang.arp.jpg 해양생물포털
추가 정보: 물고기, 물고기의 다양성, 물고기의 진화

물고기는 두 개의 주요 그룹으로 나뉜다: 뼈만 앙상한 내골격을 가진 물고기와 수척한 내골격을 가진 물고기. 어류 해부학 및 생리학에는 일반적으로 두 개의 침엽이 있는 심장, 물속 보기에 적응한 눈, 비늘과 점액으로 보호되는 피부가 포함된다. 그들은 일반적으로 아가미를 통해 물에서 산소를 추출하여 호흡한다. 물고기는 물속에서 지느러미를 사용하여 자신을 밀고 안정시킨다. 2017년 현재 33,000종 이상의 물고기가 설명되었으며,[1] 그 중 약 20,000종이 해양 물고기들이다.[2]

턱없는 물고기

갈치는 약 20종의 장어 모양의 슬라임을 생산하는 해양생선의 부류를 형성하고 있다. 그들은 두개골을 가지고 있지만 척추 기둥이 없는 것으로 알려진 유일한 살아있는 동물이다. 램프리스는 현존하는 것으로 알려진 38종의 턱 없는 물고기를 포함하는 슈퍼클래스를 형성한다.[3] 성인용 등잔은 톱니바퀴 모양의 빨랫입이 특징이다. 비록 그들은 피를 빨아먹기 위해 다른 물고기의 살 속으로 지루하게 들어가는 것으로 잘 알려져 있지만,[4] 실제로 기생하는 것은 18종류의 등나무에 불과하다.[5] 하그피쉬와 램프가 함께 척추동물과 자매집단이다. 살아있는 갈치는 약 3억년 전의 갈치와 비슷하다.[6] 램프레이는 매우 오래된 척추동물 혈통이지만, 그들이 하그피쉬와 턱이 있는 척추동물과 턱이 있는 척추동물이다.[7] 1992년 이후 분자 분석 결과, 갈치가 램프와 가장 밀접하게 연관되어 있으며,[8] 단세포적인 의미에서 척추동물도 마찬가지인 것으로 나타났다. 다른 사람들은 그들을 craniata의 공통적인 taxon에 있는 척추동물들의 자매 집단으로 여긴다.[9]

pteraspidomorphi는 턱이 없는 척추동물에게 초기 턱이 없는 어류 조상의 멸종된 부류다. 그들이 후자와 공유하는 몇 안 되는 특성들은 현재 모든 척추동물들에게 원시적인 것으로 간주되고 있다.

장어류

주요기사 : 장어류

상어나 광선과 같은 수족구 물고기는 뼈보다는 연골로 만들어진 턱과 뼈를 가지고 있다. 메갈로돈은 멸종된 상어의 종으로 약 28~1.5마. 백상어의 육중한 형태와 많이 닮았지만 화석 길이는 20.3m(67피트)에 달해 훨씬 컸다.[10] 모든 바다에서[11] 발견된 이 동물은 척추동물 역사상 가장 크고 강력한 포식자 중 하나였으며,[10] 아마도 해양 생물에게 심오한 영향을 끼쳤을 것이다.[12] 그린란드 상어는 모든 척추동물 중에서 가장 오래 알려진 수명을 가지고 있는데, 약 400년이다.[13]

붕어

주요 기사: 붕어

뼈 있는 물고기는 연골보다는 뼈로 만들어진 턱과 뼈를 가지고 있다. 세계 어종의 약 90%가 뼈만 남은 생선이다. 뼈 있는 물고기는 또한 아가미를 보호하고 재충전하는 것을 돕는 공작물이라고 불리는 단단하고 뼈 있는 판을 가지고 있으며, 그들은 부력을 더 잘 조절하기 위해 사용하는 수영 방광을 가지고 있다.

뼈 있는 물고기는 더 나아가 로브 지느러미를 가진 물고기와 광 지느러미를 가진 물고기로 나눌 수 있다. 로브 지느러미는 몸에서 뻗어 나온 뼈 줄기에 의해 지탱되는 살찐 로브의 형태를 가지고 있다.[16] 로브 지느러미는 최초의 테트라포드 육지 척추동물의 다리로 진화했기 때문에, 확장적으로 인간의 초기 조상은 로브 핀 물고기가 되었다. 실러캔스와 폐피쉬를 제외하고, 로브핀 어류는 현재 멸종되었다. 현대의 나머지 물고기들은 광선 지느러미를 가지고 있다. 이것들은 뼈나 뿔로 된 가시(레이)로 지탱되는 피부 거미줄로 만들어져 지느러미 뻣뻣함을 조절할 수 있다.

해양 테트라포드

참고 항목: 테트라포드와 테트라포드의 진화
멸종된 틱타알릭과 같은 몇몇 로브핀 물고기들은 그들을 육지로 데려갈 수 있는 사지 같은 지느러미를 개발했다.

테트라포드(그리스어 4피트)는 사지(발)를 가진 척추동물이다. 테트라포드는 약 4억년 전 데본기 동안 고대 로브핀 어류에서 진화했는데, 이때 초기 조상이 바다에서 나타나 육지에서 사는 것에 적응했다.[17] 중력중립수에서 호흡하고 항해를 하기 위한 신체계획에서 동물이 탈수 없이 공기 중에 숨을 쉬고 육지에서 움직일 수 있는 메커니즘이 있는 신체계획으로의 이러한 변화는 알려진 가장 심오한 진화변화 중 하나이다.[18][19] 테트라포드는 양서류, 파충류, 조류, 포유류의 네 종류로 나눌 수 있다.

해양 테트라포드(tetrapods)는 육지에서 다시 바다로 돌아온 테트라포드다. 첫 번째 해양 복귀는 카본리퍼스 기간 초기에[20] 일어났을 수 있지만, 다른 복귀는 고래류, 피니페드,[21] 그리고 몇몇 현대 양서류에서와 마찬가지로 신생대만큼 최근에 일어났다.[22]

양서류

양서류(그리스어 두 종류의 생명체)는 삶의 일부를 물에서, 일부는 육지에서 산다. 그들은 대부분 생식을 위해 신선한 물을 필요로 한다. 몇몇은 기수에서 서식하지만 진정한 해양 양서류는 없다.[23] 그러나 2010년 보고된 천연 잡종 펠로필락스 에스크린투스에 의한 흑해 침공과 같은 수륙 양서류가 해양을 침범했다는 보고가 있었다.[24]

파충류

주요 기사: 해양 파충류
참고 항목: 파충류의 진화

파충류는 수생 애벌레 단계가 없으며, 이런 식으로 양서류와는 다르다. 대부분의 파충류들은 난형이지만, 몇몇의 멸종된 수중 쇄골처럼[25] 몇몇 종의 스쿼마이트가 활기가 넘치지만, 태아는 알 껍질이 아닌 태반 안에 들어 있는 어머니 안에서 발달한다. 양수동물로서 파충류 알은 보호와 수송을 위한 막으로 둘러싸여 있으며, 이것은 건조한 땅에서 번식하는 데 적응한다. 많은 생동감 있는 종들은 포유동물과 유사한 다양한 형태의 태반을 통해 태아를 먹이로 하며, 일부는 그들의 부화한 새끼들에게 초기 관리를 제공한다.

어떤 파충류들은 다른 파충류들보다 새들과 더 밀접하게 연관되어 있고, 많은 과학자들은 파충류를 새들을 포함하는 독신 집단으로 만드는 것을 선호한다.[26][27][28][29] 현존하는 비조류 파충류들은 바다거북, 바다뱀, 테라핀, 바다 이구아나, 소금물 악어 등이다. 현재 약 12,000종의 현존하는 파충류 종과 아종 중에서 100여종만이 해양 파충류로 분류된다.[30]

일부 바다뱀을 제외하고 대부분의 현존하는 해양 파충류는 난소성이며 알을 낳기 위해 육지로 돌아가야 한다. 바다거북과는 별도로, 이 종들은 대부분의 삶을 바다보다는 육지에서 보내거나 근처에서 보낸다. 바다뱀은 일반적으로 육지 근처의 얕은 물, 특히 섬 주변의 얕은 물, 특히 강 주변의 물을 선호한다.[31][32] 육지 뱀과는 달리 바다뱀은 헤엄치는 데 도움이 되는 납작한 꼬리를 진화시켜 왔다.[33]

익룡과 같은 일부 멸종된 해양 파충류들은 생동감 있게 진화했고 육지로 돌아갈 필요가 없었다. 익룡은 돌고래를 닮았다. 그들은 약 2억 4천 5백만년 전에 처음 나타났고 약 9천만년 전에 사라졌다. 어룡의 육지 조상은 이미 등이나 꼬리에 진화의 과정을 거치면서 도움이 되었을 만한 특징이 없었다. 그러나 어룡은 등지느러미와 꼬리지느러미를 개발하여 수영 능력을 향상시켰다.[34] 생물학자 스티븐 제이 굴드는 어룡이 융합 진화의 가장 좋아하는 예라고 말했다.[35] 가장 초기의 해양 파충류들이 Permian에서 생겨났다. 중생대 동안 익룡, 플레시오사우르스, 모자사우르스, 노토사우르스, 플래코돈트, 바다거북, 탈라토사우루스, 탈라토스키아인 등 많은 파충류 무리들이 바다 생활에 적응하게 되었다. 해양 파충류는 백악기 말기에 대량 멸종된 후 수가 적었다.

새들

주요 기사: 시버드

해양 조류는 해양 환경 내에서 생물에 적응한다. 그들은 종종 바닷새라고 불린다. 해양 조류는 생활 방식, 행동, 생리학에서 크게 다르지만, 동일한 환경 문제와 먹이 주는 틈새들이 유사한 적응을 가져왔기 때문에 놀라운 융합적 진화를 보이는 경우가 많다. 예를 들면 알바트로스, 펭귄, 간네츠, auks 등이 있다.

일반적으로 바다새들은 더 오래 살고, 늦게 번식하며, 육지 조류보다 새끼를 적게 낳지만, 새끼들에게 많은 시간을 투자한다. 대부분의 종들은 수십 마리의 새에서 수백만 마리의 새에 이르기까지 크기가 다양할 수 있는 군락지에 둥지를 튼다. 많은 종들이 적도를 건너거나 지구를 순환하는 긴 연간 이동을 하는 것으로 유명하다. 그들은 바다 표면과 그 아래 둘 다 먹으며 심지어 서로를 먹이로 삼기도 한다. 해양 조류는 높은 펠로마틱, 해안 또는 어떤 경우에는 일 년의 일부를 바다에서 완전히 떨어져 보낼 수 있다. 일부 바다새들은 높이에서 곤두박질치며 물속으로 곤두박질쳐 전투기와 비슷한 증기 같은 흔적을 남긴다.[36] 개닛은 시속 100킬로미터(60마일)까지 물 속으로 뛰어들었다. 그들은 얼굴과 가슴에 공기 주머니를 가지고 있는데, 이 공기 주머니는 물로 충격을 완화하는 거품처럼 작용한다.

  • 유럽의 청어 갈매기들은 위에서 청어 학교를 공격한다.

  • 물속에서 헤엄치는 겐투 펭귄

  • 간넷은 고속으로 "다이브 폭탄"을 발사한다.

  • 알바트로스는 바다의 거대한 지역에 걸쳐 있고 정기적으로 지구 주위를 돈다.

최초의 해양 조류는 백악기에 진화했고, 근대 해양 조류군은 고생대에 등장했다.

포유류

해달, 성게 수를 조절하는 전형적인 키스톤 종
주요 기사: 해양 포유류
참고 항목: 고래류의 진화, 사이렌의 진화, 해양 포유류의 목록

포유류(유방의 경우 라틴어)는 암컷에서 새끼를 먹이기 위해 우유를 생산하는 유선의 존재에 의해 특징지어진다. 바다표범, 돌고래,[37] 고래, 해달, 북극곰과 같은 약 130종의 생물과 최근 멸종된 해양 포유류가 있다. 그들은 뚜렷한 분류나 체계적 집단을 나타내지 않고, 대신 먹이를 위한 해양 환경에 의존함으로써 통일된다. 고래와 사이렌은 모두 수생식물이 풍부하기 때문에 필수적으로 물을 사용하는 사람들이다. 바다표범과 바다표범은 반수형이다. 그들은 대부분의 시간을 물에서 보내지만 짝짓기, 번식, 털갈이와 같은 중요한 활동을 위해 육지로 돌아가야 한다. 대조적으로, 수달과 북극곰은 수생 생활에 훨씬 덜 적응한다. 그들의 식단은 또한 상당히 다양하다: 일부는 동물성 플랑크톤을 먹을 수도 있고, 다른 일부는 물고기, 오징어, 조개류, 그리고 바다 송곳을 먹을 수도 있다. 그리고 몇몇은 다른 포유류를 먹을 수도 있다.

융합진화의 과정에서 돌고래와 고래 등 해양 포유류들이 몸매를 재개발해 펠릭피쉬의 유선형 방추형 몸매를 병행했다. 앞다리가 지느러미가 되고 뒷다리가 사라지고 등지느러미가 다시 나타났으며 꼬리는 강력한 수평 요행수로 변했다. 이 신체 계획은 높은 드래그 환경에서 활동적인 포식자가 되는 것에 적응한 것이다. 현재 멸종된 어룡과 병행 융합이 일어났다.[38]

참고 항목

참조

  1. ^ "FishBase: A Global Information System on Fishes". FishBase. Retrieved 17 January 2017.
  2. ^ "How Many Fish In The Sea? Census Of Marine Life Launches First Report". Science Daily. Retrieved 17 January 2017.
  3. ^ Docker, Margaret F. (2006). "Bill Beamish's Contributions to Lamprey Research and Recent Advances in the Field". Guelph Ichthyology Reviews. 7. doi:10.1111/j.1095-8649.2006.00968.x (inactive 31 October 2021).CS1 maint: 2021년 10월 현재 DOI 비활성화(링크)
  4. ^ Hardisty, M. W.; Potter, I. C. (1971). Hardisty, M. W.; Potter, I. C. (eds.). The Biology of Lampreys (1st ed.). Academic Press. ISBN 978-0-123-24801-5.
  5. ^ Gill, Howard S.; Renaud, Claude B.; Chapleau, François; Mayden, Richard L.; Potter, Ian C.; Douglas, M. E. (2003). "Phylogeny of Living Parasitic Lampreys (Petromyzontiformes) Based on Morphological Data". Copeia. 2003 (4): 687–703. doi:10.1643/IA02-085.1. S2CID 85969032.
  6. ^ "Myxini". University of California Museum of Paleontology. Archived from the original on 15 December 2017. Retrieved 17 January 2017.
  7. ^ Greena, Stephen A.; Bronner, Marianne E. (2014). "The Lamprey: A jawless vertebrate model system for examining origin of the neural crest and other vertebrate traits". Differentiation. 87 (1–2): 44–51. doi:10.1016/j.diff.2014.02.001. PMC 3995830. PMID 24560767.
  8. ^ Stock, D.; Whitt, G.S. (7 August 1992). "Evidence from 18S ribosomal RNA sequences that lampreys and hagfish form a natural group". Science. 257 (5071): 787–9. Bibcode:1992Sci...257..787S. doi:10.1126/science.1496398. PMID 1496398.
  9. ^ Nicholls, H. (10 September 2009). "Mouth to Mouth". Nature. 461 (7261): 164–166. doi:10.1038/461164a. PMID 19741680. S2CID 35838285.
  10. ^ a b Wroe, S.; Huber, D. R.; Lowry, M.; McHenry, C.; Moreno, K.; Clausen, P.; Ferrara, T. L.; Cunningham, E.; Dean, M. N.; Summers, A. P. (2008). "Three-dimensional computer analysis of white shark jaw mechanics: how hard can a great white bite?" (PDF). Journal of Zoology. 276 (4): 336–342. doi:10.1111/j.1469-7998.2008.00494.x.
  11. ^ Pimiento, Catalina; Dana J. Ehret; Bruce J. MacFadden; Gordon Hubbell (10 May 2010). Stepanova, Anna (ed.). "Ancient Nursery Area for the Extinct Giant Shark Megalodon from the Miocene of Panama". PLOS ONE. 5 (5): e10552. Bibcode:2010PLoSO...510552P. doi:10.1371/journal.pone.0010552. PMC 2866656. PMID 20479893.
  12. ^ Lambert, Olivier; Bianucci, Giovanni; Post, Klaas; de Muizon, Christian; Salas-Gismondi, Rodolfo; Urbina, Mario; Reumer, Jelle (1 July 2010). "The giant bite of a new raptorial sperm whale from the Miocene epoch of Peru". Nature. 466 (7302): 105–108. Bibcode:2010Natur.466..105L. doi:10.1038/nature09067. PMID 20596020. S2CID 4369352.
  13. ^ Nielsen, Julius; Hedeholm, Rasmus B.; Heinemeier, Jan; Bushnell, Peter G.; Christiansen, Jørgen S.; Olsen, Jesper; Ramsey, Christopher Bronk; Brill, Richard W.; Simon, Malene; Steffensen, Kirstine F.; Steffensen, John F. (2016). "Eye lens radiocarbon reveals centuries of longevity in the Greenland shark (Somniosus microcephalus)". Science. 353 (6300): 702–4. Bibcode:2016Sci...353..702N. doi:10.1126/science.aaf1703. hdl:2022/26597. PMID 27516602. S2CID 206647043. Lay summary – Sci News (12 August 2016).
  14. ^ Marshall, A.; Bennett, M.B.; Kodja, G.; Hinojosa-Alvarez, S.; Galvan-Magana, F.; Harding, M.; Stevens, G. & Kashiwagi, T. (2011). "Manta birostris". IUCN Red List of Threatened Species. 2011: e.T198921A9108067. doi:10.2305/IUCN.UK.2011-2.RLTS.T198921A9108067.en.
  15. ^ Black, Richard (11 June 2007). "Sawfish protection acquires teeth". BBC News.
  16. ^ Clack, J. A. (2002) Gaining Ground. 인디애나 대학교
  17. ^ Narkiewicz, Katarzyna; Narkiewicz, Marek (January 2015). "The age of the oldest tetrapod tracks from Zachełmie, Poland". Lethaia. 48 (1): 10–12. doi:10.1111/let.12083. ISSN 0024-1164.
  18. ^ Long JA, Gordon MS (September–October 2004). "The greatest step in vertebrate history: a paleobiological review of the fish-tetrapod transition". Physiol. Biochem. Zool. 77 (5): 700–19. doi:10.1086/425183. PMID 15547790. S2CID 1260442. PDF로
  19. ^ Shubin, N. (2008). Your Inner Fish: A Journey Into the 3.5-Billion-Year History of the Human Body. New York: Pantheon Books. ISBN 978-0-375-42447-2.
  20. ^ Laurin, M. (2010). How Vertebrates Left the Water. Berkeley, California, USA.: University of California Press. ISBN 978-0-520-26647-6.
  21. ^ Canoville, Aurore; Laurin, Michel (2010). "Evolution of humeral microanatomy and lifestyle in amniotes, and some comments on paleobiological inferences". Biological Journal of the Linnean Society. 100 (2): 384–406. doi:10.1111/j.1095-8312.2010.01431.x.
  22. ^ Laurin, Michel; Canoville, Aurore; Quilhac, Alexandra (2009). "Use of paleontological and molecular data in supertrees for comparative studies: the example of lissamphibian femoral microanatomy". Journal of Anatomy. 215 (2): 110–123. doi:10.1111/j.1469-7580.2009.01104.x. PMC 2740958. PMID 19508493.
  23. ^ Hopkins Gareth R.; Brodie Edmund D. Jr (2015). "Occurrence of Amphibians in Saline Habitats: A Review and Evolutionary Perspective". Herpetological Monographs. 29 (1): 1–27. doi:10.1655/HERPMONOGRAPHS-D-14-00006. S2CID 83659304.
  24. ^ Natchev, Nikolay; Tzankov, Nikolay; Geme, Richard (2011). "Green frog invasion in the Black Sea: habitat ecology of the Pelophylax esculentus complex (Anura, Amphibia) population in the region of Shablenska Tuzla lagoon in Bulgaria" (PDF). Herpetology Notes. 4: 347–351. 트레마토룡은 또한 해양 동물일 가능성이 있다.
  25. ^ Sander, P. Martin (2012). "Reproduction in early amniotes". Science. 337 (6096): 806–808. Bibcode:2012Sci...337..806S. doi:10.1126/science.1224301. PMID 22904001. S2CID 7041966.
  26. ^ Modesto, S.P.; Anderson, J.S. (2004). "The phylogenetic definition of Reptilia". Systematic Biology. 53 (5): 815–821. doi:10.1080/10635150490503026. PMID 15545258.open access
  27. ^ Gauthier, J.A.; Kluge, A.G.; Rowe, T. (1988). "The early evolution of the Amniota". In Benton, M.J. (ed.). The Phylogeny and Classification of the Tetrapods. 1. Oxford: Clarendon Press. pp. 103–155. ISBN 978-0-19-857705-8.
  28. ^ Laurin, M.; Reisz, R. R. (1995). "A reevaluation of early amniote phylogeny" (PDF). Zoological Journal of the Linnean Society. 113 (2): 165–223. doi:10.1111/j.1096-3642.1995.tb00932.x. Archived from the original (PDF) on 8 June 2019. Retrieved 18 May 2019.open access
  29. ^ Modesto, S.P. (1999). "Observations of the structure of the Early Permian reptile Stereosternum tumidum Cope". Palaeontologia Africana. 35: 7–19.
  30. ^ Rasmussen, Arne Redsted; Murphy, John C.; Ompi, Medy; Gibbons, J. Whitfield; Uetz, Peter (8 November 2011). "Marine Reptiles". PLOS ONE. 6 (11): e27373. Bibcode:2011PLoSO...627373R. doi:10.1371/journal.pone.0027373. PMC 3210815. PMID 22087300.
  31. ^ Stidworthy J. 1974. 세계의 뱀들. 그로스 & 던랩 주식회사 160 페이지 ISBN 0-448-11856-4
  32. ^ 유엔식량농업기구의 바다뱀[permanent dead link]. 2007년 8월 7일에 접속.
  33. ^ Rasmussen, A.R.; Murphy, J.C.; Ompi, M.; Gibbons, J.W.; Uetz, P. (2011). "Marine reptiles". PLOS ONE. 6 (11): e27373. Bibcode:2011PLoSO...627373R. doi:10.1371/journal.pone.0027373. PMC 3210815. PMID 22087300.
  34. ^ 마틸 D.M. (1993년). "수피 아스트라테스: 독일 포시도니아 셰일(하단 쥐라기) 익룡의 예외적 보존을 위한 매체"라고 말했다. Kaupia - Darmstédter Beitrége jur Naturgeschichte, 2 : 77-97.
  35. ^ 굴드, 스티븐 제이(1993) 8인조 피기의 "구형에서 벗어난 벤트": 자연사에서의 성찰. 노턴, 179-94. ISBN 9780393311396.
  36. ^ "Sardine Run Shark Feeding Frenzy Phenomenon in Africa". Archived from the original on 2 December 2008.
  37. ^ "The Society for Marine Mammalogy's Taxonomy Committee List of Species and subspecies". Society for Marine Mammalogy. October 2015. Archived from the original on 6 January 2015. Retrieved 23 November 2015.
  38. ^ Romer A. S. and Parsons T. S. (1986) 척추동물 신체 96페이지 샌더스 칼리지 출판. ISBN 0030584469.
  39. ^ "Blue whale". World Wide Fund For Nature. Retrieved 15 August 2016.
  40. ^ Marino, Lori (2004). "Cetacean Brain Evolution: Multiplication Generates Complexity" (PDF). International Society for Comparative Psychology (17): 1–16. Archived from the original (PDF) on 16 September 2018. Retrieved 18 May 2019.