Động vật có xương sống
Động vật có xương sống
Thời điểm hóa thạch: Giữa kỷ Cambri sớm tới nay
Cá ngừ vây xanh biển bắc (Thunnus thynnus)
Phân loại khoa học
Giới (regnum): Animalia
Ngành (phylum): Chordata
(Không phân hạng) Craniata
Cuvier, 1812
Phân ngành (subphylum):Vertebrata
Động vật có xương sống (danh pháp khoa học: Vertebrata) là một phân ngành của động
vật có dây sống, đặc biệt là những loài với xương sống hoặc cột sống. Khoảng 57.739
loài động vật có xương sống đã được miêu tả. Động vật có xương sống đã bắt đầu tiến
hóa vào khoảng 530 triệu năm trước trong thời kỳ của sự bùng nổ kỷ Cambri, một giai
đoạn trong kỷ Cambri (động vật có xương sống đầu tiên được biết đến là
Myllokunmingia). Các xương của cột sống được gọi là xương sống. Vertebrata là phân
ngành lớn nhất của động vật có dây sống và bao gồm phần lớn các loài động vật mà nói
chung là rất quen thuộc đối với con người (ngoài côn trùng). Cá (bao gồm cả cá mút đá,
nhưng thông thường không bao gồm cá mút đá myxin, mặc dù điều này hiện nay đang
gây tranh cãi), động vật lưỡng cư, bò sát, chim và động vật có vú (bao gồm cả người) đều
là động vật có xương sống. Các đặc trưng bổ sung của phân ngành này là hệ cơ, phần lớn
bao gồm các khối thịt tạo thành cặp, cũng như hệ thần kinh trung ương một phần nằm
bên trong cột sống. Các đặc trưng xác định khác một động vật thuộc loại có xương sống
là xương sống hay tủy sống và bộ khung xương bên trong.
Bộ khung xương bên trong để xác định động vật có xương sống bao gồm các chất sụn
hay xương, hoặc đôi khi là cả hai. Bộ khung xương ngoài trong dạng lớp áo giáp xương
đã là chất xương đầu tiên mà động vật có xương sống đã tiến hóa. Có khả năng chức
năng cơ bản của nó là kho dự trữ phốtphat, được tiết ra dưới dạng phốt phat canxi và lưu
trữ xung quanh cơ thể, đồng thời cũng góp phần bảo vệ cơ thể luôn. Bộ khung xương tạo
ra sự hỗ trợ cho các cơ quan khác trong quá trình tăng trưởng. Vì lý do này mà động vật
có xương sống có thể đạt được kích thước lớn hơn động vật không xương sống, và trên
thực tế về trung bình thì chúng cũng lớn hơn. Bộ xương của phần lớn động vật có xương
sống, ngoại trừ phần lớn các dạng nguyên thủy, bao gồm một hộp sọ, cột sống và hai cặp
chi. Ở một số dạng động vật có xương sống thì một hoặc cả hai cặp chi này có thể không
có, chẳng hạn ở rắn hay cá voi. Đối với chúng, các cặp chi này đã biến mất trong quá
trình tiến hóa.
Hộp sọ được coi là tạo thuận lợi cho sự phát triển của khả năng nhận thức do nó bảo vệ
cho các cơ quan quan trọng như não bộ, mắt và tai. Sự bảo vệ này cũng được cho là có
ảnh hưởng tích cực tới sự phát triển của tính phản xạ cao đối với môi trường thường tìm
thấy ở động vật có xương sống.
Cả cột sống và các chi về tổng thể đều hỗ trợ cho cơ thể của động vật có xương sống. Sự
hỗ trợ này tạo điều kiện thuận lợi cho chuyển động. Chuyển động của chúng thường là do
các cơ gắn liền với xương hay sụn. Hình dạng cơ thể của động vật có xương sống được
tạo ra bởi các cơ. Lớp da che phủ phần nội tạng của cơ thể động vật có xương sống. Da
đôi khi còn có tác dụng như là cấu trúc để duy trì các lớp bảo vệ, chẳng hạn vảy sừng hay
lông mao. Lông vũ cũng được gắn liền với da.
Phần thân của động vật có xương sống là một khoang rỗng chứa các nội tạng. Tim và các
cơ quan hô hấp được bảo vệ bên trong thân. Tim thường nằm phía dưới mang hay giữa
các lá phổi.
Hệ thần kinh trung ương của động vật có xương sống bao gồm não bộ và tủy sống. Cả hai
đều có đặc trưng là rỗng. Ở động vật có xương sống bậc thấp thì não bộ chủ yếu kiểm
soát chức năng của các thụ quan. Ở động vật có xương sống bậc cao thì tỷ lệ giữa não bộ
và kích thước cơ thể là lớn hơn. Não bộ lớn hơn như vậy làm cho khả năng trao đổi thông
tin giữa các bộ phận của não bộ là cao hơn. Các dây thần kinh từ tủy sống, nằm phía dưới
não bộ, mở rộng ra đến lớp da, các nội tạng và các cơ. Một số dây thần kinh nối trực tiếp
với não bộ, kết nối não với tai và phổi.
Động vật có xương sống có thể tìm thấy ngược trở lại tới Myllokunmingia trong thời kỳ
của sự bùng nổ kỷ Cambri (530 triệu năm trước). Cá không quai hàm và có mai (lớp
Ostracodermi của kỷ Silur (444-409 triệu năm trước) và các loài động vật răng nón (lớp
Conodonta)- một nhóm động vật có xương sống tương tự như lươn với đặc trưng là nhiều
cặp răng bằng xương.
Phân loại
Phân loại này là theo Janvier (1981, 1997), Shu và những người khác (2003), và Benton
(2004).
• Phân ngành Vertebrata
o (nhóm không phân hạng) Hyperoartia (cá mút đá)
o Lớp Conodonta †
o Phân lớp Pteraspidomorphi †
o Lớp Thelodonti †
o Lớp Anaspida †
o Lớp Galeaspida †
o Lớp Pituriaspida †
o Lớp Osteostraci †
o Cận ngành Gnathostomata (động vật có xương sống có quai hàm)
Lớp Placodermi † (các dạng cá da phiến thuộc đại Cổ sinh)
Lớp Chondrichthyes (cá sụn)
Lớp Acanthodii † (cá mập gai đại Cổ sinh)
Siêu lớp Osteichthyes (cá xương)
Lớp Actinopterygii (cá vây tia)
Lớp Sarcopterygii (cá vây thùy)
Phân lớp Coelacanthimorpha (cá vây tay)
Phân lớp Dipnoi (cá phổi)
Phân lớp Tetrapodomorpha (tổ tiên của động vật
bốn chân)
Siêu lớp Tetrapoda (động vật tứ chi)
Lớp Amphibia (động vật lưỡng cư)
Loạt Amniota (động vật có màng ối)
Lớp Sauropsida (bò sát và
chim)
Lớp Aves (chim)
Lớp Synapsida (bò sát tương
tự như động vật có vú)
Lớp Mammalia (động
vật có vú)