32장 척삭동물 (Chordata)

분류체계 (classification) Kingdom Phylum Class Order Family Genus Species 6계 분류체계 3영역 분류체계

진화계통수

척삭동물의 계통수

반삭동물문 (Phylum Hemichordata) 예) 별벌레아재비류 (acorn worm)- 벌레 모양의 구멍을 파는 동물 새열 (gill slit)은 아가미로 작용, 먹이섭취에도 도움을 줌 새열은 반삭동물과 척삭동물을 연결시켜줌 유생은 반삭동물과 극피동물을 연결시켜줌 <그림 32-1> 방사형 난할은 극피동물, 반삭동물, 척삭동물의 공통점  방사형 난할  회전형 난할

척삭동물문 (Phylum Chordata) 3개의 아문; 미삭동물 (Urochordata), 두삭동물 (Cephalochordata), 척추동물 (Vertebrata) 발생 중 어느 한 시기에 척삭 (notochord)를 갖는다. 척삭은 유연성이 있는 퉁퉁한 막대기 모양으로 등 뒤쪽에 있으며 골격 지지체 역할을 한다. 발생 중 어느 한 시기에 꼬리를 갖는다. 현존하는 척삭동물에서는 척삭이 단지 발생 중의 배나 유생에서만 나타나고, 척추동물에서는 발생 초기 등뼈가 나타나기 시작하면 척삭은 이미 사라진다.

미삭동물아문 (Subphylum Urochordata) 피낭류 (해초류, tunicate); ‘바다물총’이라 불리는 가장 흔한 미삭동물. 몸의 바깥쪽에 질긴 덮개를 갖음. 덮개는 주머니모양 유생은 척삭, 등 쪽의 빈 신경삭, 새열, 꼬리를 가짐 성체로 자라면서 척삭동물의 특징을 잃음

미삭동물아문 (Subphylum Urochordata) 탈리아강류 (salp); 새열, 꼬리, 척삭을 갖는 어린 개체의 구조를 성체에서도 계속 유지. 유형성숙 (neoteny; 생식적으로 성숙한 동물이 어린 개체의 형태를 계속 간직하는 것) 투명하고 자유 유영을 하는 유형강 (larvacea)

두삭동물아문 (Subphylum Cephalochordata) 예) 창고기 (lancelet) 물고기와 비슷하지만 성체에서 척삭이 뚜렷 인두새열 (pharyngeal gill slit) 유지 속이 빈 신경삭이 발달 몸은 근육성, 반복되는 근절 (myotome; 체절성의 예로서 대부분의 어류와 모든 척추동물의 발생배에서 발견됨)로 구성- 유영을 하고 구멍을 파는 데 도움 여과섭식자; 물을 빨아들이고 입에 있는 촉수는 먹이 조각을 분리하는데 사용 물은 아가미를 통하는 과정에서 산소와 이산화탄소를 교환

척추동물아문 (Subphylum Vertebrata) 척주 (등골뼈), 발달된 뇌, 배 (ventral) 쪽에 있는 심장, 등 (dorsal) 쪽의 대동맥, 가스를 교환하는 아가미나 허파, 2쌍 이하의 수족, 1쌍의 눈, 1쌍의 신장, 암수딴몸 척추동물아문의 분류 어류 (무악어강, 판피어강, 연골어강, 경골어강) 양서강 파충강 조류강 포유강

무악어강 (Class Agnatha) 예) 턱이 없는 어류 갑주어; 가장 오래된 척추동물의 화석, 여과섭식자 원구아강 (subclass cyclostomata; 원형의 입) – 칠성장어, 먹장어 경골의 골격이 없다. 연골 골격의 흔적과 함께 척삭이 성체에서도 존재 기생성 칠성장어 (lamprey)는 갈거나 빨아들이는 구기를 사용하여 먹이 섭취 먹장어 (hagfish)는 쇠약하거나 또는 부상당한 물고기를 공격, 부식동물 암모쾨테스 유생; 칠성장어의 암모쾨테스 유생은 창고기와 비슷

판피어강 (Class Placodermi) 멸종한 턱이 있는 어류 갑주로 덮임 물어뜯을 수 있는 턱을 가짐; 포식성 먹이 섭취의 생태적 지위를 확립 판피류의 턱은 새궁에서 유래 (그림 32-8) 오늘날 대부분 어류의 위턱과 아래턱은 경첩 (hinge) 같은 구조를 형성; 턱의 운동성 향상 둔클레오스테우스; 현존 회색고래 정도의 크기였던 거대한 포식자

연골어강 (Class Chondrichthyes) 예) 상어, 가오리 질긴 피부, 가벼운 뼈대, 빠른 속도의 움직임 경골성 골격이 가벼운 연골성 골격으로 진화한 것은 깊은 바다에서의 생활에 적응하기 위함 나선판 (spiral valve; 칠성장어와 일부 경골어류에서 볼 수 있음) – 짧은 소화계에서 창자의 표면적을 넓히기 위함. 먹이를 씹지않고 삼켰을 때 음식을 천천히 이동하게 만들어 소화하기에 충분한 시간을 갖음 총배설강 (cloaca) 측선기관을 통해 물의 움직임 감지 체내수정

경골어강 (Class Osteichthyes) 2만여 종 경골어류 (bony fish)의 지느러미는 상어에 비해 기동성이 높음 비늘로 덮인 피부 부레 (swim bladder)를 이용해 평형을 유지, 움직이지 않고 머무를 수 있는 작용 가장 진보된 부레는 2개의 특수화된 부위가 있음; 가스샘 (부레에서 가스를 분비)과 재흡수 부위 (가스를 제거) 아가미 존재; 혈액과 이산화탄소와 산소를 교환 체외수정 3개의 분류 조기류; 지지성 가시가 있는 납작하고 얇은 지느러미를 가지는 조기어류 (ray-finned fish) 폐어류 (lungfish); 허파가 인두에 연결되어 있음 총기류; 육질의 엽상구조에 부착된 납작한 지느러미를 가지는 엽상지느러미 어류 (lobe-finned fish), 예) 공극류

양서강 (Class Amphibia) 3목 (order)으로 분류 유미목 (Order Urodela); 도롱뇽류 무미목 (Order Anura); 개구리류, 두꺼비류 무족목 (Order Apoda); 벌레 모양의 무족영원류 대부분 수생의 서식지에서 생식하며 발생 현생 양서류와 파충류는 미치류 (labryrinthodont)로 부터 진화; 치아의 내부구조가 미로모양 총기류의 골격과 양서류의 골격 허파의 발달; 산소가 풍부한 혈액이 허파에서 심장으로 운반 피부; 허파와 함께 양서류의 중요한 호흡기관 반수서 생활; 탈수의 위험 때문 개구리와 두꺼비는 체외수정, 무족영원류와 대부분의 도롱뇽은 체내수정

파충강 (Class Reptilia) 파충류의 네가지 분류 거북류와 뱀목거북류 앨리게이터와 크로코다일 옛도마뱀류 도마뱀과 뱀류 파충류; 육상생활을 하게 된 최초의 육상동물 건조한 환경에 적응하기 위해 생식과 발생의 변화- 체내수정 양막 (amnion)의 발달; 파충류, 조류, 포유류의 특징 물의 손실을 줄이기 위한 방법; 배뇨로 질소의 결정체인 요산을 방출, 피부는 보호용 비늘 외온성동물 (ectotherm)- 외부온도에 따라 체온변화 Crocodile Alligator

파충류의 역사; 중생대를 ‘파충류 시대’라 함 고두류 (Cotylosaur); 가장 초기의 파충류 익룡류 (Pterosaur); 털이 나있다는 점에서 내온성동물이였을 가능성 폭군룡 (Tyrannosaurus, tyrant lizard) 공룡의 멸종 기후의 변화; 추위 초기 포유류의 급습; 파충류의 알을 먹이로 했을 가능성 중생대 끝 무렵에 거대한 혹성이 지구와 충돌; 알바레즈 (Alvarez)설 태양의 친구별인 네메시스 (Nemesis)가 혜성의 비를 뿌려 지구의 생활조건을 바꿈

조류강 (Class Aves) 시조새 화석; 크로코다일을 파생시킨 조치류 (Thecodontia)의 골격과 같음 날기 위해 골격은 가볍고 강함, 많은 뼈들은 속이 비어 있고 기낭을 포함 가슴뼈는 팽배, 커다란 비상근 (flight muscle)이 있음 깃털은 파충류의 비늘에서 진화되었을 것임 내온성동물 2심방 2심실 총배설강; 배설물인 요산을 방출- 물 보존을 위해 방광이 없음; 무게를 줄이기 위해 양막이 있음 모든 조류는 비슷한 구조를 가지고 있으나 부리와 발은 다양함; 섭식행동과 관련

포유강 (Class Mammalia) 젖샘과 털이 있는 동물 털은 일정한 체온을 유지하는데 도움 항온동물; 체열을 만들어 일정한 체온을 유지 어린 개체는 자궁 속에서 발육하고 태반 (placenta)으로부터 영양분을 공급받음 근육질의 횡경막이 있어 폐 속으로 공기이동 이는 먹이 종류에 따라 발달; 초식성은 어금니, 육식성은 송곳니 발달 포유류의 뇌; 상대적으로 크고 용도가 다양함 유전적인 본능에 덜 의존 각자의 경험과 학습에 의한 자신의 행동에 의존함으로써 환경에 더 쉽게 적응

포유류의 기원; 파충류인 수궁류로부터 진화 수궁류는 고기를 먹었고, 앞다리와 뛰는데 필요한 근육이 발달, 그들의 두개골과 턱의 모습, 이빨 구조 등은 포유류와의 유연관계를 보여줌 포유류의 분류 단공류; 알을 낳는 포유류- 오리너구리, 가시두더지 유대류; 주머니 포유류 태반류; 태반을 형성하는 포유류

오늘날 19목 4500 여종 영장목 (Order Primates) 원원아목; 땃쥐, 안경원숭이, 여우원숭이, 로리스 진원아목 꼬리감는원숭이 상과- 거미원숭이 긴꼬리원숭이 상과- 개코원숭이 사람 상과 (Hominoidea) 유인원 (긴팔원숭이, 침팬지, 고릴라)과 사람 호미니드 (hominid); 현존하거나 멸종하였거나 사람과에 속하는 모든 구성원 플레시아다피스 (Plesiadapis); 설치류와 유사한 초기의 영장류 영장류의 수족과 몸은 나무에 살도록 적응 눈이 잘 발달되어 있고 눈은 입체시각 뇌는 학습에 맞도록 적응 사람을 제외하고 수컷은 송곳니 발달; 싸움, 위협, 방어의 목적

인간의 특수화; 다른 동물에 비해 특징이 더 세련된 것들 사람의 손; 정교한 기구를 만들 수 있음, 시계를 만들어 낼 수 있는 능력 직립자세; 아치형 구조로 발달된 발과 팽배된 엉덩이 근육 덕분 지능; 커다란 두개골은 출산을 어렵게 한 단점 하지만, 변화되는 환경 속에서 경쟁에 성공적으로 적응할 수 있게 함 뛰어난 언어능력- 사회구조 형성

인간의 진화역사 1960년대 윌슨과 사리크는 영장류의 단백질과 DHA 염기서열 분석 -인간이 침팬지나 고릴라와 밀접한 유연관계가 있음을 보임 오스트랄로피테신 (Australopithecine); 약 200~300만 년 전 아프리카에서 살았음 Australopithecus robustus, Australopithecus africanus, Australopithecus boisei, Australopithecus afarensis, Homo habilis 호모 에렉투스 (Homo erectus) 네안데르탈인 (Homo sapiens neanderthalensis) Homo sapiens sapiens

영장류의 계통과 진화 프랑스의 라스코 동굴벽화와 인류 계통수의 진화적 분지를 종합한 것.