Perbandingan Anatomi

I. PENDAHULUAN

Perbandingan Anatomi adalah studi ilmiah tentang persamaan dan perbedaan dalam struktur makhluk hidup. Anatomi komparatif membantu untuk menunjukkan bagaimana organisme berfungsi, bagaimana mereka berkembang, dan bagaimana mereka dihubungkan oleh evolusi, proses dimana organisme berubah selama beberapa generasi. Teori evolusi, salah satu prinsip dasar biologi modern, menyatakan bahwa jenis baru dari organisme berkembang dari jenis leluhur umum dalam jangka waktu lama. Mempelajari struktur tubuh dari berbagai organisme sering membantu para ilmuwan menentukan bagaimana spesies yang berbeda, atau jenis yang berbeda dari organisme, terkait satu sama lain, serta bagaimana dan kapan mereka menyimpang dari satu nenek moyang

Struktur Analogi dan homologi
Struktur yang mirip karena asal evolusi, seperti tulang lengan manusia, burung,
lumba, dan gajah, disebut homolog. Struktur yang berevolusi secara terpisah untuk
melakukan fungsi yang sama yang analog. Sayap burung, kelelawar, dan serangga, misalnya,
memiliki asal-usul embriologis berbeda tetapi semuanya dirancang untuk penerbangan.

Anatomi perbandingan dapat digunakan untuk menyelidiki tanaman dan mikroorganisme yang sederhana, tetapi perannya yang paling penting adalah dalam studi hewan. Pada hewan, anatomi komparatif biasanya berfokus pada spesies hidup, tetapi para ilmuwan juga menyelidiki spesies punah oleh fosil memeriksa, tubuh tetap terjebak dalam sedimen atau amber. Dengan hewan punah, ahli anatomi jarang memiliki kesempatan untuk mempelajari bagian tubuh lembut karena bagian ini biasanya membusuk sebelum mereka memiliki kesempatan untuk fosil. Dengan spesies yang hidup, seluruh tubuh dapat diperiksa, memberikan gambaran yang lebih lengkap tentang bagaimana fungsinya. Anatomi juga membandingkan spesies yang ada dengan fosil untuk melacak jalur bahwa evolusi telah diikuti dan untuk mengumpulkan informasi yang digunakan dalam klasifikasi hewan. Studi anatomi biasanya melibatkan hewan dewasa, namun anatomi juga menyelidiki cara tubuh hewan mencapai bentuk dewasa mereka dalam bidang studi yang disebut anatomi perkembangan.

Banyak ciri-ciri fisik yang penting dapat dilihat pada bagian luar tubuh hewan, tetapi sering yang paling mengungkapkan tersembunyi di dalam. Fitur-fitur tersembunyi memberikan petunjuk berharga tentang nenek moyang hewan. Sebagai contoh, sebuah reptil langka dari Selandia Baru disebut tuatara terlihat seperti kadal, dan itu awalnya diklasifikasikan sebagai back kadal di awal abad 19. Namun pada tahun 1867 ahli anatomi Albert Gunther, bekerja di British Museum di London, melihat bahwa tuatara memiliki beberapa fitur yang tidak biasa. Di antara fitur ini gigi yang permanen fusi rahang mereka daripada terpisah dari rahang seperti gigi kadal. Dari bukti dan pengamatan anatomi lainnya ia menyimpulkan bahwa tuatara tidak kadal sama sekali, tapi sphenodonts-anggota yang bertahan hanya dari kelompok reptil kuno yang berkembang bersama dinosaurus.

Perbandingan Embriologi

Beberapa ahli anatomi mempelajari perkembangan embrio untuk membandingkan organisme yang berbeda dan membantu menentukan hubungan evolusioner di antara keduanya. Bulu babi, katak, manusia, dan banyak hewan lainnya sangat mirip dalam perkembangan awal mereka. Semua dimulai dengan satu sel yang terbagi menjadi dua sel, langkah pertama dalam proses pembelahan (1a, 2a, 3a). Selama pembelahan, pembelahan sel terjadi begitu cepat sehingga sel tidak memiliki waktu untuk tumbuh di antara divisi, dan hasilnya lebih kecil dan sel yang lebih kecil. Pembelahan menghasilkan bola padat sel yang disebut morula (1b, 2b, 3b). Di dalam morula, rongga berisi cairan yang disebut blastocoel berkembang, mengubah morula menjadi blastula (1c, 2c, 3c). Dalam proses yang disebut gastrulasi, sel-sel blastula tertentu bermigrasi ke berbagai daerah blastula untuk menciptakan gastrula, struktur dengan tiga lapisan sel (1d, 2d, 3d). Lapisan sel luar gastrula, yang disebut ektoderm (ditunjukkan dengan warna biru), membentuk penutup luar semua hewan, dan di kodok, manusia, dan hewan tinggi lainnya, ia juga membentuk sistem saraf. Lapisan dalam gastrula, yang dikenal sebagai endoderm (ditunjukkan dengan warna kuning), menimbulkan usus pada semua hewan, dan pada hewan yang lebih tinggi, organ lain termasuk perut, pankreas, hati, dan paru-paru. Mesoderm, yang terbentuk antara ektoderm dan endoderm, menghasilkan sistem ekskretoris sederhana dari bulu babi dan katak dan ginjal manusia. Pada hewan yang lebih tinggi, mesoderm juga menimbulkan darah, tulang, otot, dan struktur lainnya. Spesialisasi sel diikuti oleh perkembangan organ primitif, yang menandai bentuk larva bulu babi dan katak, dan tahap embrio perkembangan manusia (1e, 2e, 3e). Ukuran dan waktu pembangunan sangat bervariasi antar spesies. Babi landak babi, misalnya, terbentuk dalam 12 sampai 76 jam dan mengukur 0,1 sampai 0,3 mm (0,004 sampai 0,01 in), sedangkan embrio manusia membutuhkan waktu delapan minggu untuk terbentuk sempurna, dan berukuran sekitar 30 mm (sekitar 1,2 in) dari mahkota sampai dubur.

Studi anatomi perbandingan yang paling melibatkan anatomi, yang berkaitan dengan struktur yang cukup besar untuk dilihat dengan mata telanjang. Struktur yang lebih kecil, seperti sel-sel individual, juga dapat diselidiki menggunakan kekuatan pembesar dari berbagai jenis mikroskop. Ini bidang studi disebut anatomi mikroskopis. Dalam beberapa tahun terakhir, kemajuan dalam biologi molekuler telah memungkinkan para ilmuwan untuk menyelidiki struktur masih kecil, terutama asam deoksiribonukleat (DNA), materi herediter pada semua sel hidup. DNA terdiri dari string dari empat subunit yang berbeda disebut basa nukleotida. Anatomi kadang mempelajari susunan atau urutan basa nukleotida tersebut dalam DNA dari hewan yang berbeda, mencari persamaan dan perbedaan yang memberikan petunjuk untuk pohon keluarga evolusioner.

   II. KERAJAAN HEWAN

Anatomi perbandingan yang digunakan dalam studi semua kelompok hewan, tetapi lebih banyak pekerjaan telah dilakukan pada beberapa hewan daripada pada orang lain. Di antara invertebrata, atau hewan yang tidak memiliki tulang punggung, anatomi fokus pada kelompok besar beberapa. Arthropoda, yang meliputi krustasea dan serangga, menarik perhatian ahli anatomi yang tertarik untuk mencari tahu bagaimana rencana tubuh yang sama dasar tubuh tersegmentasi dan kaki bersendi bisa menimbulkan semacam array yang menakjubkan dari variasi. Para moluska, sekelompok invertebrata yang mencakup siput, kerang, cumi-cumi, dan gurita, juga telah diteliti secara mendalam. Cumi-cumi dan gurita yang menarik khusus untuk para ilmuwan karena mereka memiliki sistem saraf yang paling sangat berkembang dari semua invertebrata dan mata besar yang bekerja sangat mirip dengan manusia. Anatomi cacing pipih dan cacing gelang sudah banyak diteliti karena kedua kelompok termasuk spesies parasit banyak, termasuk beberapa yang menginfeksi manusia (lihat Parasit).

Meskipun invertebrata membuat lebih dari 95 persen spesies hewan di Bumi, bekerja pada anatomi mereka masih dikerdilkan oleh studi yang dilakukan pada vertebrata, binatang yang memiliki kerangka tulang internal. Hal ini sebagian karena tengkorak-tengkorak tulang telah meninggalkan catatan fosil dari kekayaan yang tak tertandingi, yang ahli anatomi menarik ketika membandingkan satu spesies dengan yang lain. Selain itu, vertebrata adalah kelompok manusia yang dimiliki, sehingga anatomi yang tertarik untuk mempelajari mereka untuk mengetahui bagaimana manusia berevolusi.

Studi anatomi vertebrata menunjukkan bagaimana sistem tubuh yang sama yang mendasari telah beradaptasi dengan kehidupan di air, di darat, dan di udara. Dalam penelitian laboratorium, beberapa hewan-termasuk dogfish (sejenis hiu kecil), katak, merpati, dan tikus-digunakan sebagai contoh standar anatomi vertebrata. Anatomi juga telah mempelajari ribuan spesies lainnya secara rinci dalam upaya untuk mengumpulkan persis bagaimana vertebrata telah berevolusi.

Beberapa sejarah yang telah disatukan dengan mempelajari tunicates lancelets, laut-tinggal invertebrata yang terkait erat dengan vertebrata. Meskipun bodoh dan tanpa tulang, tunicates dan lancelets jelas menunjukkan beberapa karakteristik fisik yang merupakan kunci keberhasilan vertebrata. Misalnya, tunicates menggunakan serangkaian celah untuk makan. Ini celah berkembang menjadi insang pada ikan, sehingga mekanisme yang efisien untuk mengekstraksi oksigen dari air. Lancelets memiliki struktur kaku disebut notochord, yang memungkinkan mereka untuk berenang efisien. Kolom vertebral, yang telah menggantikan notochord dalam vertebrata, bahkan lebih efisien. Karakteristik tersebut memungkinkan vertebrata untuk diversifikasi dengan cepat dan menjadi hewan paling kompleks di Bumi.

   III. PRINSIP ANATOMI PERBANDINGAN

Meskipun variasi dan kompleksitas kehidupan hewan, beberapa fitur kunci anatomi membagi dunia hewan. Salah satu fitur tersebut adalah simetri, yang berarti bahwa bagian tubuh hewan yang sama dalam ukuran, bentuk, dan posisi di kedua sisi garis pemisah atau poros tengah. Beberapa kelompok hewan laut-termasuk cnidaria (ubur-ubur, anemon laut, dan karang), ubur-ubur jengger, dan echinodermata (bintang laut, bulu babi, dan kerabat mereka)-yang radial simetris. Bagian tubuh mereka yang disusun di sekitar poros tengah seperti jari-jari dalam roda. Hampir semua hewan lainnya, termasuk vertebrata, adalah bilateral simetris, dengan dua bagian diatur di kedua sisi garis pemisah pusat.

Simetri bilateral sering tidak cukup sempurna seperti itu tampaknya. Tubuh manusia terlihat lebih atau kurang simetris dari luar, tetapi organ yang diatur dalam cara yang asimetris. Misalnya, hati terletak sebagian besar di sisi kanan dari garis tubuh membagi, sedangkan perut sebagian besar di sebelah kiri. Pada beberapa hewan, asimetri lebih jauh lagi. Seekor ikan paus sperma memiliki blowhole tunggal di sisi kiri kepalanya, sedangkan ikan yang dikenal sebagai musim dingin menggelepar memiliki kedua mata di sisi kanan. Kepiting fiddler Pria memiliki satu menjepit kecil, yang digunakan untuk makan, dan satu raksasa satu, yang digunakan untuk sinyal saat pacaran. Ini menjepit raksasa dapat baik di kanan atau kiri, dan sering beratnya sebanyak sisa tubuh disatukan.

Beberapa hewan bilateral, terutama cacing annelida (seperti cacing tanah) dan arthropoda, menunjukkan karakteristik yang dikenal sebagai segmentasi. Segmen, yang dikenal sebagai ahli biologi metameres, ulangi dari depan ke belakang dari tubuh hewan. Segmen semua dibangun pada rencana yang sama: Masing-masing segmen cacing tanah mengandung saraf, pembuluh darah, dan organ ekskretoris disebut nephridia diatur dalam pola yang sama.

Hewan simetris bilateral Banyak juga menunjukkan fitur yang dikenal sebagai cephalization, kecenderungan pembangunan 'front-end'. Beberapa hewan dengan hanya cephalization dasar hanya memiliki front end yang berbeda yang memimpin jalan ketika hewan bergerak. Tapi pada hewan lain, wilayah depan, atau kepala, telah menjadi bagian dari tubuh yang merumahkan otak dan sebagian besar organ-organ indera. Terutama terlihat di arthropoda dan vertebrata, cephalization memberikan hewan aktif informasi sedini mungkin tentang makanan, bahaya, dan aspek lain dari lingkungan ke depan.

Dalam membandingkan dua spesies, anatomi harus berhati-hati untuk membedakan antara struktur homolog, yaitu orang-orang yang telah berevolusi dari nenek moyang bersama, dan struktur analog, yang telah dikembangkan dari asal yang berbeda. Homolog struktur yang dibangun di atas dasar yang sama rencana. Sebuah lengan manusia, sayap kelelawar, dan sirip ikan paus terlihat sangat berbeda dari luar, tetapi di dalam tulang mengungkapkan bahwa anggota tubuh semua memiliki struktur dasar yang sama. Struktur analog, sebaliknya, seringkali terlihat mirip, namun kesamaan mereka hanya kulit luarnya saja. Sirip ekor Seekor ikan dan cacing ikan paus adalah struktur-mereka terlihat mirip analog dari luar dan melakukan fungsi yang sama, tetapi struktur yang mendasari mereka sangat berbeda. Struktur-struktur homolog adalah bukti bahwa dua spesies memiliki keturunan bersama. Namun, struktur analog yang paling sering menunjukkan bahwa dua spesies tidak terkait berevolusi di lingkungan yang sama di mana kedua struktur dikembangkan untuk melakukan fungsi yang sama.

   IV. SISTEM TUBUH HEWAN

Sebuah probe studi anatomi lengkap lebih dari selusin sistem tubuh yang berbeda, dari sistem tulang dan otot, yang mendukung dan menggerakkan tubuh, untuk sistem saraf dan sensorik, yang memungkinkan hewan untuk berinteraksi dengan lingkungannya. Untuk anatomi tertarik pada hubungan evolusioner, struktur yang mendasari setiap sistem seringkali lebih penting dari ukuran yang tepat atau bentuk bagian-bagiannya. Evolusi mengubah bagian-bagian individu dari sistem yang lebih cepat daripada pola yang mendasari bagaimana sebuah sistem atau hewan disatukan. Dengan demikian, pola yang mendasari seperti itu sering tetap utuh, memberikan petunjuk bagaimana spesies terkait.

   A. Sistem Integumen

Sistem yg menutupi hewan adalah meliputi eksternal yang yang melindungi tubuh dari dunia luar. Selain untuk melindungi hewan dari kerusakan fisik, dapat membantu hewan mencegah hilangnya panas tubuh atau air. Sistem yg menutupi sangat penting bagi hewan yang hidup di darat karena udara dapat dengan cepat mengering dan membunuh sel-sel hidup.

Invertebrata sederhana, seperti spons dan cnidaria, biasanya memiliki penutup tubuh luar yang hanya satu sel tebal. Lebih-kompleks binatang, termasuk cacing annelida, nematoda, dan arthropoda, sering dilindungi oleh lapisan luar tak hidup disebut kutikula a. Dalam cacing ini lapisan luar yang cukup tipis untuk menjadi fleksibel, tetapi dalam arthropoda membentuk kasus yang kaku di sekitar hewan keseluruhan.

Alih-alih sebuah kutikula, vertebrata memiliki jaringan berlapis-lapis disebut kulit. Meskipun kulit kadang terasa lembut, pertumbuhan berlapis yang membuatnya lebih sulit daripada mungkin tampak. Dalam kebanyakan spesies darat, lapisan terluar dari kulit, yang disebut epidermis, ditutupi oleh lembaran tipis dari sel-sel mati yang bertindak sebagai penghalang cuaca. Sel-sel mati terus-menerus aus, tetapi sel-sel baru dari epidermis bawah dengan cepat menggantikan mereka, sehingga kulit tidak pernah memakai melalui. Di bawah epidermis adalah dermis, lapisan elastis yang mengandung saraf dan pembuluh darah. Di bawah dermis adalah lapisan subkutan, yang sering mengandung simpanan dari isolasi lemak.

Selama sejarah panjang mereka, vertebrata telah berevolusi berbagai struktur eksternal yang membantu kulit untuk melakukan pekerjaan pelindung. Ikan yang paling dilindungi oleh sisik, yang kasar di hiu dan pari, tapi halus dan licin di sebagian besar spesies lainnya. Licin ini berasal dari lendir, yang dihasilkan oleh kelenjar di kulit. Lendir memudahkan ikan untuk meluncur melalui air, tetapi juga memiliki kegunaan lain. Pada malam hari, ikan kakaktua tropis terletak pada 'kantong tidur' dengan lendir yang membuat lebih sulit bagi predator untuk menyerang. Saat fajar, ikan makan kantong lendir yang sebelum berenang menjauh.

Reptil juga memiliki sisik, yang melayani terutama untuk membantu mencegah kehilangan air. Burung memiliki sisik di kaki dan kaki, dan beberapa mamalia, seperti trenggiling atau trenggiling, juga bergantung pada bentuk pelindung tubuh. Namun, burung dan mamalia sebagian besar telah ditinggalkan timbangan yang mendukung bulu atau rambut di atas sebagian besar tubuh. Tidak seperti ikan, amfibi, dan reptil, yang suhu tubuh yang tergantung pada lingkungan, burung dan mamalia mempertahankan suhu, tubuh konstan hangat. Bulu dan rambut membantu mereka mempertahankan panas tubuh mereka menghasilkan. Bulu dasarnya dimodifikasi skala reptil, sementara rambut tumbuh dari folikel dalam kulit. Meskipun bulu awalnya berevolusi untuk mempertahankan panas tubuh, mereka kemudian mengembangkan penggunaan tambahan dalam penerbangan. Kelompok utama satunya vertebrata dengan kulit telanjang adalah amfibi. Meskipun amfibi kekurangan perlindungan yang diberikan oleh selubung sisik, bulu, atau rambut, mereka menggunakan kulit mereka untuk bernapas, seperti vertebrata lainnya.

Sisik ikan sebagian besar terbuat dari tulang, tetapi skala pada hewan lain, serta bulu dan rambut, yang terbuat dari protein yang tangguh dan serbaguna yang disebut keratin. Keratin dikemas ke dalam sel-sel mati pada permukaan kulit, dan juga membuat struktur jauh lebih keras, seperti paku, kuku, dan tanduk. Struktur ini tumbuh sepanjang hidup hewan. Dalam kerbau Asia tanduk dapat mencapai panjang lebih dari 1,5 m (5 kaki), membuat tanduk terbesar di dunia.

   B. Sistem Skeletal

Kerangka adalah kerangka kerja yang mendukung tubuh hewan dan yang membantu bergerak hewan dengan memberikan otot sesuatu untuk menarik melawan. Sebagian besar kerangka terbuat dari bahan keras, meskipun jenis yang paling sederhana, yang disebut kerangka hidrostatik, ditemukan pada hewan yang tidak memiliki bagian tubuh yang keras sekali.

Kerangka hidrostatik bekerja dengan tekanan, dan mereka memerlukan dua komponen utama untuk fungsi: rongga tubuh yang benar-benar penuh dengan cairan, dan dinding tubuh yang mengandung lembar sampul otot. Cairan mendorong keluar terhadap dinding tubuh, membantu mempertahankan bentuk binatang itu. Ketika otot-otot dalam kontrak dinding tubuh, cairan dipaksa ke daerah lain dari tubuh hewan, sebanyak meremas balon berisi air menyebabkan ia berubah bentuk. Proses ini memungkinkan hewan dengan kerangka hidrostatik untuk bergerak.

Kerangka hidrostatik yang umum di hewan air, seperti ubur-ubur, anemon laut, dan tunicates, dan juga ditemukan di beberapa darat invertebrata kecil, seperti cacing tanah dan onychophorans (juga dikenal sebagai velvetworms). Tapi walaupun ini jenis kerangka bekerja dengan baik dalam air, itu tidak cukup kuat untuk mendukung hewan besar di darat-fakta yang ditunjukkan oleh runtuhnya ubur-ubur jalan ketika terdampar keluar dari air oleh air pasang.

Kerangka keras memungkinkan hewan besar untuk melawan tarikan gravitasi. Kerangka ini terdiri dari dua jenis utama. Exoskeleton mendukung tubuh dari luar dan berfungsi sebagai penghalang pelindung, sementara endoskeleton yang mendukung tubuh dari dalam. Selama evolusi, hewan telah menciptakan kerangka kerja dari berbagai bahan bangunan yang berbeda, termasuk bahan glasslike disebut silika, berbagai senyawa yang mengandung kalsium, dan karbohidrat, tangguh tahan air yang disebut kitin.

Exoskeletons biasanya dibangun dari senyawa kalsium, terutama pada hewan-hewan laut. Karang, invertebrata sederhana yang berhubungan dengan ubur-ubur, membangun kasus mereka keluar dari kalsium karbonat, bahkan, terumbu karang adalah benar-benar kerangka jutaan hewan sederhana. Kerang moluska juga terbuat dari kalsium karbonat, yang disekresikan oleh daerah permukaan tubuh yang dikenal sebagai mantel.

Tapi exoskeletons paling kompleks sejauh dibentuk oleh arthropoda. Kerangka arthropoda ini dibangun dari pelat melengkung atau berbentuk, yang bergantung terhadap satu sama lain pada sendi fleksibel. Kerangka sepenuhnya menutupi permukaan luar tubuh, termasuk mata, antena, dan kaki, namun ketebalannya bervariasi dari satu tempat ke tempat, sehingga memberikan jumlah yang tepat dukungan dan perlindungan untuk setiap bagian dari tubuh. Kerangka seperti ini memungkinkan arthropoda untuk menjalankan, melompat, berenang, dan terbang. Tapi kerangka memiliki satu kelemahan utama: Mereka tidak bisa terus berkembang setelah mereka telah terbentuk. Untuk alasan ini, sebagai arthropoda yang tumbuh secara berkala harus ganti kulit, atau gudang exoskeleton nya, tumbuh versi baru, lebih besar di tempatnya.

Tidak seperti exoskeleton, endoskeleton yang dapat mencapai ukuran besar tanpa menjadi terlalu berat dan rumit untuk membawa sekitar. Endoskeletons memiliki berbagai macam struktur yang berbeda dan dibangun dari bahan yang berbeda. Spons yang didukung oleh jaringan internal spikula, kecil, struktur runcing yang terbuat dari senyawa silika atau kalsium. Echinodermata memiliki kerangka internal yang terbuat dari kecil, piring berkapur. Vertebrata adalah satu-satunya hewan yang memiliki kerangka internal yang terbuat dari tulang. Tulang adalah jaringan hidup yang tumbuh pada langkah dengan seluruh tubuh.

Vertebrata awal hidup di air, tetapi karena mereka muncul ke daratan, kerangka mereka disesuaikan dengan efek peningkatan gravitasi dan tuntutan bergerak pada kaki. Secara umum, tulang mereka menjadi lebih padat dan kuat, dan di dinosaurus dan beberapa mamalia punah tulang mencapai ukuran kolosal. Tapi tidak semua kelompok vertebrata telah mengikuti tren ini. Untuk membantu mereka tetap tinggi, burung telah disingkirkan berat Surplus sebanyak mungkin, berkembang berongga, berisi udara tulang. Kerangka mereka biasanya membuat sekitar 4 persen dari berat badan mereka, dibandingkan dengan 6 persen untuk mamalia dengan ukuran yang sama. Burung Frigate telah melakukan ini berat menabung untuk ekstrem: mereka memiliki lebar sayap 2,1 m (7 kaki), tetapi kerangka mereka beratnya hanya 115 g (4 oz).

   C. Sistem Muscular

Hampir semua kelompok hewan, termasuk hewan yang relatif sederhana seperti ubur-ubur dan cacing pipih, memiliki sel-sel otot, yang mengkhususkan diri untuk memindahkan bagian-bagian tubuh. Otot dapat memindahkan seluruh hewan-proses yang disebut gerak-dan mereka memainkan bagian penting dalam kehidupan internal tubuh, membantu sistem lain berfungsi.

Sel otot, juga dikenal sebagai serat otot, biasanya diatur dalam bundel atau lembaran. Mereka bekerja dengan kontraktor, dan mereka dipicu oleh saraf ke dalam tindakan, hormon, atau mereka sendiri built-in irama. Beberapa otot-otot rileks segera setelah mereka telah tertular, sementara yang lain dapat tetap dikontrak untuk waktu yang lama. Sebuah contoh penting dari kontraksi diperpanjang terlihat pada kerang dan moluska kerang lainnya, yang menggunakan kekuatan otot untuk menjaga kulit mereka tertutup rapat saat air surut. Setelah shell-otot penutupan telah dikontrak, mereka dapat tetap terkunci selama berjam-jam tanpa melelahkan. Sebaliknya, salah satu bentuk aneh dari jaringan otot, yang dikenal sebagai electroplaque, telah benar-benar kehilangan kekuatannya untuk kontrak. Ditemukan di belut listrik, sinar torpedo, dan ikan listrik lainnya, semacam ini bertindak sebagai otot baterai on-board, menghasilkan arus listrik. Dalam belut listrik dapat memberikan 600-volt shock-cukup untuk setrum atau membunuh ikan di dekatnya.

Vertebrata memiliki tiga jenis jaringan otot. Otot rangka, yang ada lebih dari 400 dalam tubuh manusia, yang melekat pada tulang dan bagian bergerak dari kerangka dalam hubungan satu sama lain. Otot-otot ini berada di bawah sadar atau sukarela kontrol yaitu, hewan memutuskan kapan harus menggunakannya. Otot rangka digunakan dalam berlari, melompat, mengangkat, atau gerakan tubuh yang lain. Tipe kedua otot vertebrata, yang disebut otot polos atau visceral, tidak sukarela dikontrol. Baris otot polos banyak struktur internal berongga, seperti pembuluh darah dan usus, dan perubahan bentuk struktur ketika kontrak. Kontraksi otot polos mendorong makanan melalui sistem pencernaan dan melaksanakan fungsi lainnya, seperti menyesuaikan diameter pembuluh darah untuk mengatur tekanan darah. Jenis ketiga adalah otot otot jantung, ditemukan secara eksklusif dalam hati. Tidak seperti otot rangka dan halus, kontrak otot jantung secara spontan tanpa perlu pemicu dari luar.

Pola dari tiga jenis otot berbeda telah bertahan sepanjang evolusi vertebrata, namun susunan otot telah berubah dalam banyak cara. Pada ikan, yang menyerupai vertebrata paling awal, sebagian besar otot rangka menyebar dari kedua sisi tulang punggung. Fitur ini mudah untuk melihat ketika ikan telah dimasak. Otot sering membuat naik 60 persen dari berat tubuh ikan, dan hampir semua otot yang terlibat dalam menggerakkan ekor dan tulang belakang, dengan bagian-bagian operasi sangat sedikit lain dari tubuh.

Ketika vertebrata mengambil kehidupan di darat, rencana otot bawah-the-tulang secara bertahap mulai berubah karena kekuatan otot lebih lanjut masih dibutuhkan untuk memindahkan anggota badan. Otot tungkai menjadi tidak hanya besar tetapi juga lebih lama. Sejumlah serat otot pada kaki belakang katak bisa menjadi seperempat asalkan tubuh katak, jauh lebih lama daripada serat otot pada ikan. Perubahan penting lainnya muncul di dada, di mana otot-otot yang diperlukan untuk bernafas. Pada mamalia, tren ini akhirnya mengarah pada pengembangan diafragma, sebuah kubah dari otot yang memisahkan dada dari perut dan membantu untuk menyedot udara ke paru-paru.

  D. Sistem Saraf

Untuk binatang untuk bertahan hidup, sel-sel yang membentuk tubuhnya harus berfungsi dalam cara yang terkoordinasi. Dalam koordinasi kebanyakan hewan dicapai melalui dua sistem tubuh: sistem endokrin (dijelaskan secara rinci pada bagian selanjutnya) dan sistem saraf. Sistem endokrin bekerja melalui relatif lambat-acting utusan kimia. Sistem saraf mengirimkan sinyal bergerak cepat melalui sel-sel saraf khusus atau neuron.

Sel-sel saraf pernah diawetkan dalam fosil, sehingga tidak ada bukti langsung tentang bagaimana sistem saraf dikembangkan. Namun, binatang hidup menunjukkan berbagai rencana yang berbeda yang menunjukkan bagaimana sistem ini mungkin telah berevolusi. Rencana paling sederhana adalah jaring saraf, di mana neuron tersebar sekitar merata di seluruh tubuh. Jaring saraf ditemukan di cnidaria dan, dalam bentuk yang lebih rumit, dalam echinodermata. Dalam jaring saraf, neuron lebih atau kurang identik, dan ada relatif sedikit dari mereka. Sedikit sekali ada koordinasi dari impuls dari bagian tubuh yang berbeda. Meskipun demikian, sistem ini memungkinkan dasar pola sederhana perilaku, seperti ketika ubur-ubur menarik tentakel mereka jika didorong atau memperpanjang mereka jika mereka merasakan makanan.

Invertebrata dengan kepala yang berbeda memiliki sistem saraf lebih seperti dengan manusia. Sistem ini dibagi menjadi dua bagian: sistem saraf pusat dan sistem saraf perifer. Sistem saraf pusat bertindak sebagai pusat koordinasi dan jalan raya utama untuk sinyal saraf. Sistem saraf perifer membawa sinyal ke dan dari seluruh bagian tubuh. Dalam semacam ini dua-bagian dari sistem saraf, neuron yang khusus dan bekerja dengan cara yang berbeda. Neuron sensorik merespon rangsangan dari luar tubuh, sedangkan tanggapan memicu motor neuron, biasanya dengan membuat kontrak otot. Misalnya, neuron sensorik di mata lebah bisa mengambil informasi tentang bunga dekatnya, dan motor neuron mungkin kemudian mengirimkan impuls ke berbagai otot untuk memindahkan lebah menuju sumber makanan. Menghubungkan sensorik ke neuron motorik adalah asosiasi neuron atau interneuron, yang sinyal proses sebelum mereka diteruskan.

Ini semacam sistem saraf memungkinkan hewan untuk berperilaku dalam cara yang kompleks, melakukan apa yang tampak seperti tujuan, pikir-out gerakan, seperti perilaku kawin, strategi untuk menghindari predator dan menangkap mangsa, dan komunikasi dengan hewan lainnya. Namun, beberapa invertebrata, terutama arthropoda, tidak cukup secerdas mereka tampaknya. Banyak gerakan mereka dipicu bukan oleh otak itu sendiri, tetapi dengan ganglia, kelompok neuron diposisikan pada interval bawah tubuh. Bahkan jika otak berhenti bekerja, hewan-hewan ini akan sering terus bergerak, meskipun dalam cara yang terkoordinasi.

Pada vertebrata, sistem saraf didominasi oleh otak, yang mengontrol dan memantau hampir semua kegiatan tubuh. The sumsum tulang belakang bertindak terutama sebagai sistem relay, meskipun dapat mengaktifkan beberapa gerakan sendiri. Salah satu contoh adalah refleks penarikan, yang membuat kita menarik tangan kita jauh dari hal yang menyakitkan, seperti kompor panas. Refleks ini terjadi begitu cepat sehingga kita sering menyadari hanya setelah itu terjadi. Dalam situasi ini, jika impuls nyeri harus melakukan perjalanan ke otak untuk diproses, cedera pembakaran dapat mengakibatkan sebelum pesan untuk menarik diri bisa bepergian dari otak ke tangan.

Semua vertebrata memiliki otak dengan tiga bagian utama: otak belakang, otak tengah, dan otak depan. Selama evolusi, proporsi relatif dari daerah otak telah berubah secara dramatis, dan sehingga memiliki beberapa fungsi yang masing-masing bagian melakukan. The hindbrain, yang bertanggung jawab untuk dasar, secara fungsi seperti pernapasan, telah berubah sedikit. Namun, pada burung dan mamalia satu bagian dari otak belakang, otak kecil, telah diperluas untuk mengkoordinasikan keseimbangan dan gerakan. Otak kecil sangat penting dalam burung, karena penerbangan memerlukan lebih cepat pengambilan keputusan dibanding jenis lain gerakan.

Pada mamalia, otak depan telah mengalami ekspansi hampir meledak. Wilayah dilipat atasnya, yang disebut otak besar, telah menjadi begitu besar bahwa sebagian besar sisa otak tersembunyi di bawahnya. Ini massa besar jaringan otak-otak yang membentuk 85 persen dari otak berat melakukan berbagai tugas, termasuk sinyal pengolahan dari mata dan telinga, memicu gerakan sukarela, dan menyimpan dan menganalisis informasi.

   E. Sistem Sensorik

Agar sistem saraf dapat menjadi berguna, sistem itu harus memungkinkan binatang untuk merasakan perubahan di lingkungannya dan bereaksi terhadap mereka dengan cara yang tepat. Tugas mendeteksi perubahan tersebut dilakukan oleh sel-sel khusus yang disebut reseptor, yang lulus sinyal ke neuron sensorik. Beberapa indera, seperti sentuhan, melibatkan reseptor yang tersebar di tubuh, sementara yang lain, seperti visi, melibatkan reseptor yang terkelompok bersama di organ pengertian tertentu.

Manusia sering dikatakan memiliki lima indera, tetapi kemampuan sensorik kita, seperti yang sebagian besar hewan, sebenarnya lebih luas dari ini. Selain penglihatan, pendengaran, rasa, bau, dan sentuhan, kami juga memiliki rasa keseimbangan atau equilibrium, disediakan oleh reseptor di telinga bagian dalam. Hal ini membuat kita sadar akan gerakan dan tarikan gravitasi. Kami memiliki reseptor kulit yang menanggapi dingin dan panas, dan reseptor internal yang menilai temperatur, tekanan, dan komposisi kimia dari darah. Reseptor internal juga memonitor informasi kami postur-penting untuk setiap organisme yang berjalan dengan menyeimbangkan dengan dua kaki.

Hewan lain berbagi banyak indera yang kita miliki, dan beberapa dapat mendeteksi faktor tambahan yang kita tidak bisa. Misalnya, hiu dan pari mendeteksi medan listrik lemah yang menghasilkan hewan lain, sementara ular mendeteksi panas yang dilepaskan oleh mangsanya. Kedua indra membantu predator panduan arah mangsanya, yang memungkinkan hewan untuk menyerang di air keruh atau kegelapan total. Dalam ular derik, arti termal bekerja melalui sepasang peka panas lubang di kedua sisi kepala, dan hewan-hewan dapat mendeteksi perbedaan suhu hanya 0,2 ° C (0,35 ° F).

Selama sejarah kehidupan hewan, evolusi telah menghasilkan banyak desain untuk organ-organ indera. Lampu-sensing sederhana organ, misalnya, terdiri dari seikat neuron didukung oleh bintik-bintik pigmen gelap. "Mata" seperti ini, yang ditemukan dalam cacing pipih, hanya mengatakan binatang apa cahaya yang berasal dari arah, sehingga dapat merambat ke arah cahaya atau menjauh. Gambar-pembentuk mata jauh lebih kompleks dan mengikuti salah satu dari dua pola dasar. Mata majemuk, yang ditemukan dalam krustasea dan serangga, dibagi menjadi ratusan atau ribuan unit kecil yang disebut ommatidia. Setiap unit menyumbang sebagian kecil dari gambaran lengkap. Sebaliknya, mata vertebrata dan moluska Cephalopoda hanya memiliki satu unit dengan satu lensa, meskipun lensa dapat berubah bentuk untuk fokus pada objek di berbagai jarak.

Organ-organ indera kompleks seperti mata vertebrata mengambil jutaan tahun untuk mengembangkan, tetapi mereka segera ditinggalkan jika mereka berhenti menjadi berguna. Spesies vertebrata seperti salamander gua yang telah diambil hidup di tempat gelap sering kehilangan fungsi mata mereka. Selanjutnya kembali pada sejarah evolusi, sistem sensorik Seluruh hilang sebagai hewan mengambil kehidupan di darat. Ini sistem sensorik, yang dikenal sebagai garis lateral, terdiri dari deretan lubang sensorik di sepanjang masing-masing sisi tubuh ikan. Garis lateral memungkinkan ikan untuk mendeteksi gelombang tekanan dalam air, tetapi menghilang pada vertebrata darat.

   F. Sistem Endokrin

Sebagian besar hewan bergantung pada saraf untuk mengkoordinasikan respon mereka terhadap dunia di sekitar mereka. Untuk mengkoordinasikan proses internal, seperti metabolisme, pertumbuhan, dan perkembangan, hewan menggunakan kurir kimia yang disebut hormon. Dibandingkan dengan impuls saraf, hormon perjalanan melalui tubuh dan berlaku cukup lambat. Namun efeknya juga berlangsung lebih lama dari impuls saraf, membentuk peristiwa dalam tubuh selama menit, jam, atau bahkan berminggu-minggu, bukan hitungan detik.

Hormon yang diproduksi oleh sistem endokrin, koleksi beragam kelenjar yang kosong ke dalam aliran darah atau ke cairan tubuh lainnya. Setelah hormon telah dirilis, perjalanan melalui tubuh sampai kontak sel target. Ketika ini terjadi, hormon memicu perubahan biokimia dalam sel target, mengubah cara sel bekerja. Meskipun hormon dapat memiliki efek luas, bahan kimia ini biasanya hadir dalam jumlah kecil. Pada manusia dewasa, misalnya, aliran darah keseluruhan mengandung kurang dari 0,0005 g (0,00002 oz) tiroksin, hormon yang mengontrol tingkat metabolisme tubuh secara keseluruhan.

Hormon memainkan peran penting dalam kehidupan invertebrata, namun banyak zat yang terlibat masih kurang dipahami. Satu kelompok hormon yang telah dipelajari secara rinci adalah salah satu yang mengontrol pertumbuhan dan molting pada serangga. Pada sebagian besar serangga, molting dipromosikan oleh hormon yang disebut ecdysone, yang diproduksi oleh kelenjar di dada (bagian tengah tubuh). Molting dihambat, atau dicegah, oleh hormon remaja, yang dihasilkan oleh kelenjar di kepala. Tingkat perlahan berubah hormon ini berlawanan membuat meranggas serangga secara berkala seperti tumbuh. Jika salah satu kelenjar dihapus, sistem kontrol rusak. Ini bisa membuat meranggas serangga dewasa kali terlalu banyak, sehingga tidak pernah tumbuh, atau membuat ras serangga melalui masa kanak-kanak, sehingga berubah menjadi miniatur orang dewasa sebelum waktunya.

Lebih dari 50 hormon telah diidentifikasi di vertebrata. Selain hormon tiroksin metabolisme-mengatur, hormon utama yang lain termasuk insulin, yang membantu mengatur gula darah, hormon antidiuretik, yang menyesuaikan isi air darah, dan hormon pertumbuhan, yang mempercepat pembelahan sel. Hormon-hormon ini dilepaskan sepanjang waktu. Lain ikut bermain hanya dalam keadaan tertentu, atau pada tahap tertentu dalam kehidupan. Misalnya, epinefrin atau adrenalin adalah hormon yang dilepaskan pada saat-saat stres. Tidak seperti kebanyakan hormon, efeknya hampir seketika. Pelepasan adrenalin menyebabkan denyut jantung meningkat, serta perubahan lain yang mempersiapkan hewan untuk tindakan darurat bila dihadapi oleh bahaya. Vertebrata berbagi banyak hormon, meskipun hormon mungkin memiliki efek yang berbeda pada spesies yang berbeda. Tiroksin dari sapi, misalnya, dapat mempengaruhi berudu. Namun, alih-alih mengatur metabolisme kecebong, memicu metamorfosis kecebong menjadi katak.

   G. Respiratory Sistem

Oksigen merupakan persyaratan penting untuk semua kehidupan hewan karena sel-sel hewan membutuhkannya untuk memecah molekul makanan dan menghasilkan energi dalam proses yang disebut respirasi sel. Sistem pernapasan membantu hewan mengekstrak oksigen dari udara atau air di sekitarnya dan memungkinkan hewan untuk menyingkirkan dioksida gas buang karbon.

Beberapa hewan dapat memperoleh oksigen yang cukup tanpa sistem pernapasan khusus sama sekali. Oksigen hanya berdifusi melalui permukaan tubuh, akhirnya mencapai semua sel tubuh. Namun, cara ini untuk mendapatkan oksigen bekerja hanya pada hewan seperti cacing pipih, yang memiliki kecil, badan kurus dan permintaan oksigen yang rendah. Dalam lebih besar, hewan lebih aktif, permukaan tubuh tidak cukup besar untuk mengambil kapal semua oksigen yang dibutuhkan hewan. Permukaan tambahan yang diperlukan, dan ini disediakan oleh organ pernapasan. Organ pernapasan ditemukan di kedua hewan darat dan air, tetapi perbedaan fisik antara air dan udara berarti bahwa sistem pernafasan telah berevolusi dengan cara yang berbeda di kedua lingkungan.


Pada hewan air, organ pernapasan paling umum adalah insang. Insang adalah outgrowths tubuh, dan paling sederhana dari mereka, terlihat pada siput laut dan beberapa cacing, yang sedikit lebih dari jumbai yang menonjol ke dalam air. Pada hewan lain, seperti moluska kerang dan ikan, insang jauh lebih rumit, dengan set plat paralel diatur untuk mencegat aliran air. Hewan aktif pompa air selama ini piring, yang disediakan dengan banyak pembuluh darah kecil untuk mengambil oksigen dari air dan membawanya ke seluruh tubuh. Insang jenis ini sangat halus, dan mereka biasanya tersembunyi dalam cangkang atau di belakang flaps pelindung, membuat mereka tidak terlihat dari luar.

Meskipun udara mengandung oksigen lebih dari air, insang jarang bekerja di darat. Hal ini karena tanpa air untuk dukungan, tutup dari insang tetap bersatu atau runtuh. Sebaliknya, semua vertebrata darat, bersama-sama dengan bermacam-macam darat invertebrata, bernapas dengan bantuan paru-paru.

Sementara insang adalah outgrowths, paru-paru infoldings dari permukaan tubuh. Dalam laba-laba dan kerabat mereka, lipatan disusun seperti daun buku, memberikan organ-organ pernapasan paru nama buku. Paru tunggal J siput tanah adalah rongga yang sederhana di bawah cangkangnya yang bekerja secara pasif, menangkap oksigen yang cukup untuk mencocokkan gaya hidup lesu siput.

Vertebrata membutuhkan suplai oksigen yang lebih besar untuk gaya hidup aktif mereka daripada paru-paru dibangun di atas rencana invertebrata dapat memberikan. Ruang udara di paru-paru vertebrata membagi berkali-kali, menciptakan jaringan spons mengandung jaringan padat pembuluh darah. Membran memisahkan udara dan darah sering hanya dua sel-atau sekitar 0,5 mikrometer (sekitar 0,00002 in)-tebal, yang berarti bahwa oksigen dan karbon dioksida dengan mudah dapat melakukan perjalanan melintasi penghalang ini. Selain itu, vertebrata menggunakan kekuatan otot untuk memompa udara masuk dan keluar dari paru-paru mereka. Reptil dan mamalia menyedot udara ke paru-paru mereka dan kemudian meniupnya lagi, tapi pada burung udara perjalanan langsung melalui paru-paru dalam aliran satu arah. Paru Burung terhubung ke satu set kantung udara yang berubah bentuk untuk memompa udara, sedangkan paru-paru tetap bentuk yang sama. Sistem yang unik adalah cara yang sangat efektif untuk penggalian oksigen dari udara, dan memungkinkan burung untuk terbang pada ketinggian yang akan meninggalkan mamalia terengah-engah.

Dalam dunia serangga, jenis yang sangat berbeda dari sistem pernapasan telah berkembang, tidak didasarkan pada paru-paru tetapi pada tabung berisi udara yang dikenal sebagai tracheae. Tabung-tabung mencapai jauh ke dalam tubuh serangga dari bukaan yang disebut spirakel, memasok oksigen langsung ke semua organ internal. Pada serangga kecil, aliran udara sudah benar-benar pasif, tetapi dalam yang besar, seperti belalang, ia dibantu oleh gerakan tubuh. Serangga yang hidup di air juga memiliki tracheae, menunjukkan bahwa mereka awalnya berkembang di darat. Beberapa muncul ke permukaan untuk bernapas, tetapi yang lain, seperti capung dan larva lalat capung, telah mengembangkan insang terhubung ke tracheae mereka. Oksigen mengalir melalui insang mereka dan ke tracheae mereka, dan kemudian ke dalam tubuh mereka.

  H. Sistem Peredaran Darah

Agar tubuh hewan dapat bekerja dengan baik, zat penting harus bergerak di dalamnya. Zat-zat ini termasuk oksigen, karbon dioksida, makanan, produk limbah, dan hormon, serta faktor-faktor yang digunakan untuk melawan penyakit. Dalam beberapa hewan paling sederhana, tubuh kecil dan cukup tipis bahwa zat hanya dapat berdifusi dari sel ke sel. Pada hewan lain, tubuh terlalu tebal untuk difusi untuk bekerja secara efektif-sel di pusat tubuh akan kelaparan. Pada hewan-hewan ini, tugas mengumpulkan berbagai bahan dan mengantarkan mereka ke bagian tubuh yang berbeda dilakukan oleh sistem peredaran darah.

Sistem peredaran darah memiliki dua komponen utama: cairan yang tidak membawa, dan mekanisme untuk penyaluran cairan seluruh tubuh. Cairan, umumnya dikenal sebagai darah, sangat bervariasi di seluruh dunia hewan. Pada vertebrata, darah mengandung miliaran sel darah merah atau eritrosit. Sel-sel ini menerima warna dari pigmen hemoglobin, yang membawa oksigen. Cacing tanah juga memiliki hemoglobin, meskipun tidak terdapat dalam sel darah merah, sedangkan krustasea dan cumi memiliki pigmen berwarna biru disebut hemocyanin yang membawa oksigen. Serangga memiliki pigmen darah sama sekali. Darah mereka jelas atau kuning-warna merah dari cairan dari beberapa serangga gepeng berasal dari darah yang mereka makan, bukan dari darah mereka sendiri.

Pada serangga, darah perjalanan ke depan sepanjang tubuh melalui tabung yang disebut kapal punggung, yang berisi bagian otot panjang yang bertindak sebagai hati, mendorong darah di sepanjang pembuluh. Setelah darah telah meninggalkan kapal ini, mengalir kembali melalui ruang tubuh, mandi semua organ internal. Dalam sistem semacam ini, disebut sirkulasi terbuka, darah membuat sebuah persentase besar dari total berat hewan. Darah mengalir perlahan, kadang-kadang mengambil lebih dari satu jam untuk menyelesaikan sirkuit di seluruh tubuh.

Sistem peredaran darah terbuka ditemukan dalam kelompok invertebrata, termasuk krustasea, siput, dan kerang. Semua vertebrata, serta cacing annelida, gurita, cumi-cumi dan, memiliki pola alternatif yang disebut sirkulasi tertutup. Dalam sirkulasi tertutup, perjalanan darah dalam sistem pembuluh darah. Hal ini dipompa keluar dari jantung ke jaringan percabangan arteri berdinding tebal, dan kembali ke jantung melalui jaringan vena. Arteri dan vena dihubungkan oleh pembuluh mikroskopis yang disebut kapiler, yang membawa darah ke dalam kontak dekat dengan semua sel-sel tubuh. Kapiler memiliki dinding tipis sehingga oksigen dan zat-zat lain dengan mudah dapat menyebar melalui mereka dan masuk ke jaringan di dekatnya. Dalam jenis sistem peredaran darah, volume darah relatif kecil, tetapi berada di bawah tekanan tinggi. Akibatnya, bergerak cepat. Darah manusia, misalnya, kecepatan sekitar seluruh tubuh dalam satu menit atau kurang.

Dalam sistem peredaran darah vertebrata yang paling sederhana, yang terlihat pada ikan, darah mengalir dalam loop tunggal, perjalanan dari jantung ke insang, dan kemudian di seluruh tubuh. Pada vertebrata lainnya, pola yang lebih kompleks secara bertahap berkembang. Alih-alih mengalir dalam satu rangkaian, darah mengalir dalam loop ganda, pertama melalui paru-paru, dan kemudian kembali ke jantung sebelum pindah melalui seluruh tubuh. Sirkuit yang mengambil darah ke dan dari paru-paru dikenal sebagai sirkulasi paru-paru, sedangkan sirkuit yang mengambil darah di sekitar seluruh tubuh disebut sirkulasi sistemik. Keuntungan dari sistem ini adalah bahwa ganda darah menerima dorongan ekstra dari hati setelah itu telah mengambil oksigen di paru-paru. Ini dorongan ekstra menyebabkan darah mengalir dengan cepat dan memberikan oksigen ke tubuh lebih efektif.

Seiring dengan perubahan dalam struktur dari sistem peredaran darah telah datang perubahan anatomi jantung vertebrata. Jantung Seekor ikan memiliki dua kamar utama, sedangkan hati amfibi dan reptil yang paling memiliki tiga kamar. Burung, mamalia, dan buaya memiliki empat bilik hati. Hati mereka bekerja seperti dua sisi hati berdampingan, menjaga sirkulasi paru dan sistemik benar-benar terpisah. Pemisahan ini mencegah darah beroksigen dan terdeoksigenasi dari pencampuran dan memungkinkan sistem peredaran darah untuk memberikan lebih banyak oksigen ke jaringan tubuh-fitur penting untuk mempertahankan karakteristik tingkat tinggi metabolisme burung dan mamalia.

  I. Sistem limfatik

Ketika darah mengalir melalui kapiler, sebagian cairan yang diperas keluar dan masuk ke jaringan sekitarnya. Tanpa drainase, cairan ini secara bertahap akan membangun, dan volume darah akan turun terus. Pada vertebrata, kelebihan cairan dikumpulkan dan dikembalikan ke darah oleh sistem limfatik, koleksi berdinding tipis tabung yang memperpanjang seluruh tubuh, sering membayangi pembuluh darah.

Tidak seperti pembuluh darah, yang membentuk sirkuit terus menerus ke seluruh tubuh, pembuluh limfatik mulai sebagai tertutup, tabung fingerlike seluruh jaringan tubuh. Cairan yang dikandungnya, yang disebut getah bening, disalurkan melalui sistem dan akhirnya dikosongkan ke dalam pembuluh darah di dekat jantung. Pada mamalia, getah bening yang disimpan di pindahkan oleh kontraksi dari otot-otot tubuh, dan katup pada interval di sepanjang pembuluh limfatik mencegah getah bening mengalir ke belakang. Vertebrata lainnya juga memiliki katup-katup, dan mereka sering memiliki hati bening juga, yang memompa cairan bersama. Beberapa burung memiliki dua hati bening, sementara katak dapat memiliki hampir seratus.

Selain pengeringan jaringan tubuh, sistem limfatik melakukan beberapa fungsi lainnya. Misalnya, mengangkut beberapa hormon, dan feri gelembung-gelembung mikroskopis lemak dari usus ke aliran darah, yang memberikan ini partikel berenergi tinggi ke sel-sel tubuh. Tapi salah satu peran yang paling penting sekunder dalam memerangi penyakit. Pada mamalia, pekerjaan ini dilakukan dalam kacang-berbentuk pembengkakan yang disebut kelenjar getah bening yang bening disaring dan setiap benda asing yang ditelan dan dihapus.

   J. Sistem Kekebalan

Agar bakteri dan mikroorganisme lainnya dari tubuh hewan dapat menjadi tempat yang ideal untuk hidup. Di dalam tubuh hewan, mikroorganisme yang terlindung dari lingkungan fisik, dan tubuh hewan menyediakan sumber makanan siap. Tapi ketika mikroorganisme masuk ke dalam tubuh hewan dan menjadi didirikan di sana, yang dapat menyebabkan penyakit. Untuk mengatasi ancaman yang ditimbulkan oleh mikroorganisme tersebut, hewan telah berevolusi metode menjaga penyusup keluar, dan menghancurkan apapun yang tidak berhasil masuk ke dalam tubuh. Secara kolektif, strategi ini membuat sistem kekebalan tubuh-a baterai pertahanan begitu rumit sehingga mereka belum sepenuhnya dipahami.

Kulit hewan atau badan yang mencakup adalah bagian paling sederhana dari sistem kekebalan tubuh dan garis pertama pertahanan terhadap mikroba. Penutup body membantu menjaga mikroorganisme berbahaya keluar, tetapi tidak bebas kuman. Sebaliknya, sering pelabuhan miliaran bakteri berbahaya. Ini koleksi mikroba berbahaya, yang dikenal sebagai flora bakteri hewan, membuat lebih sulit bagi spesies berbahaya untuk menjadi mapan karena mereka tidak bisa bersaing untuk ruang atau sumber daya dengan kulit-tinggal bakteri berbahaya.

Jika ada mikroorganisme melanggar penghalang ini luar dan memasuki tubuh itu sendiri, sistem kekebalan tubuh bereaksi segera. Sel banyak hewan, termasuk semua vertebrata, telah mengembara disebut fagosit yang rumah di atas penyusup dan menelan mereka. Pada manusia dan vertebrata lainnya, fagosit beredar di dalam darah, mencapai tempat infeksi manapun dengan menekan melalui dinding kapiler ke jaringan sekitarnya. Fagosit bertindak cepat dan tidak spesifik, yang berarti bahwa mereka menanggapi segala jenis zat asing atau organisme dalam banyak cara yang sama.

Vertebrata juga memiliki mekanisme pertahanan yang lebih canggih yang menargetkan penjajah dengan presisi yang jauh lebih besar. Dikenal sebagai sistem kekebalan tubuh adaptif, mekanisme ini memungkinkan tubuh untuk 'mengingat' identitas kimia dari zat asing. Jika substansi yang sama muncul untuk kedua kalinya, sistem kekebalan tubuh menyerang dengan kecepatan yang jauh lebih besar dan efisiensi daripada yang pertama kalinya. Komponen utama dari sistem imun adaptif adalah protein yang disebut antibodi dan sel-sel pembunuh yang disebut limfosit T. Antibodi beredar di dalam darah dan membantu bagian lain dari sistem kekebalan tubuh mengenali dan menghancurkan zat-zat asing. Limfosit ditemukan dalam darah, kelenjar getah bening, limpa, dan kelenjar timus.

Fitur yang luar biasa dari sistem imun adaptif adalah kemampuannya untuk menargetkan berbagai macam zat asing, tanpa menargetkan sel-sel tubuh sendiri. Sejauh ini, tidak seperti mekanisme ini telah ditemukan di dunia invertebrata, dan tidak jelas bagaimana sistem rumit awalnya berkembang. Namun, bahkan hewan yang sangat sederhana menunjukkan kemampuan yang jelas untuk membedakan antara sel-sel mereka sendiri dan sel-sel dari beberapa organisme lain. Kemampuan ini ditunjukkan oleh eksperimen di mana spons melewati saringan halus sehingga sel-sel mereka dipisahkan dari satu sama lain. Jika sel-sel dari dua spesies spons dicampur bersama-sama, mereka perlahan-lahan merangkak terpisah, membentuk kecil tunggal-spesies spons sekali lagi.

Selama evolusi vertebrata, sistem antibodi secara bertahap menjadi lebih kompleks dan beragam. Ikan memiliki hanya satu kelas antibodi, semua berbagi tulang punggung biokimia umum. Sebaliknya, reptil memiliki dua kelas, sedangkan manusia memiliki lima. Keragaman ini meningkat mungkin telah muncul melalui setara biologis perlombaan senjata, sebagai hewan dan organisme penyebab penyakit setiap perjuangan untuk mendapatkan tangan atas.

   K. Sistem Pencernaan

Hewan membutuhkan makanan untuk energi dan bahan baku untuk membangun tubuh mereka, tapi sebelum mereka dapat menggunakan makanan, mereka harus memecahnya menjadi molekul komponen dasar. Proses ini disebut pencernaan, dan dapat dilakukan dengan dua cara yang sangat berbeda. Dalam satu metode, yang dikenal sebagai pencernaan intraseluler, sel-sel hewan menelan partikel makanan di dekatnya. Setelah sel telah menelan partikel makanan, akan disimpan dalam kompartemen berisi cairan yang disebut vakuola, di mana bahan kimia pencernaan memecahnya. Dalam metode pencernaan kedua, disebut pencernaan ekstraseluler, makanan tidak pernah memasuki sel-sel tubuh secara langsung. Sebaliknya, itu dipecah di luar sel, dan hanya produk dicerna diserap.

Pencernaan intraseluler tersebar luas di protozoa, tetapi sangat jarang di kalangan hewan multisel. Spons menggunakan pencernaan intraseluler, seperti halnya cnidaria dan cacing pipih, meskipun mereka juga menggunakan pencernaan ekstraseluler juga. Kebanyakan hewan lainnya, termasuk semua vertebrata, bergantung pada pencernaan ekstraseluler saja. Keuntungan besar dari metode ini adalah bahwa hal itu memungkinkan binatang untuk mengatasi jenis lebih bulkier makanan: Dalam laut dalam, misalnya, belut gulper kadang-kadang menangkap dan mencerna binatang yang lebih besar dari diri mereka sendiri.

Pekerjaan mogok dan menyerap makanan dilakukan oleh sistem pencernaan hewan. Jenis paling sederhana dari sistem pencernaan, terlihat pada cnidaria dan cacing pipih, memiliki hanya membuka satu atau mulut yang mengarah ke ruang dalam tubuh. Pengaturan ini berarti bahwa setelah makanan telah dicerna, pun tetap tercerna harus diusir dengan cara yang sama mereka datang masuk Sebuah rencana yang jauh lebih umum didasarkan pada tabung hampa, disebut usus atau saluran pencernaan, yang berjalan kanan melalui tubuh. Makanan masuk tabung melalui satu lubang, mulut, dan limbah sisa daun itu melalui lain, anus. Fitur utama dari sistem ini adalah bahwa ia bekerja seperti jalur produksi: bagian yang berbeda dari tabung melaksanakan tugas pencernaan yang berbeda saat makanan bergerak.

Mamalia menunjukkan bagaimana evolusi telah diadaptasi sistem pencernaan produksi-line untuk berurusan dengan makanan yang berbeda. Dalam kebanyakan mamalia, selain dari orang-orang yang memakan serangga saja dan plankton, gigi memainkan peran penting dalam mengumpulkan makanan dan mendapatkan itu siap untuk dicerna. Gigi bisa menusuk, slice, atau mengunyah makanan untuk memecahnya menjadi potongan-potongan kecil sebelum pergi ke perut. Ketika gigi dalam bentuk gading seperti gajah dalam, mereka bahkan dapat digunakan sebagai instrumen untuk menggali atau untuk membantu membawa makanan lebih dekat ke mulut. Setelah makanan telah ditelan, ia mulai perjalanannya melalui sistem pencernaan.

Dalam karnivora dan omnivora mamalia-orang yang makan daging atau yang memiliki beragam diet-halte pertama adalah perut, di mana asam kuat dan enzim mulai memecah makanan turun. Makanan kemudian pindah ke usus kecil, di mana enzim pencernaan lebih banyak ditambahkan ke dalam campuran. Beberapa enzim berasal dari sel-sel lapisan usus, dan banyak lainnya berasal dari pankreas, salah satu organ yang terpasang pada saluran pencernaan. Usus kecil menyerap zat berguna sebagai makanan yang dicerna perjalanan melalui itu. Akhirnya, setelah perjalanan yang dapat berlangsung beberapa jam pada hewan yang lebih besar, limbah tercerna tiba di usus besar, di mana setiap kelebihan air diserap. Setelah limbah tercerna melewati usus besar, itu dihilangkan dari tubuh melalui anus.

Dalam herbivora, atau tanaman-makan, mamalia, pencernaan biasanya lebih rumit. Hal ini karena mamalia tidak memiliki enzim yang dapat mencerna selulosa, substansi, tangguh struktural yang membentuk dinding sel tanaman. Untuk bertahan hidup, mereka bergantung pada mikroorganisme simbiosis untuk melakukan pekerjaan ini untuk mereka. Mamalia berkuku tertentu yang disebut jutaan ruminansia toko mikroba dalam rumen, bagian terbesar dari perut mereka tiga atau empat-bilik dan pemberhentian pertama bagi makanan setelah hewan-hewan menelannya. Setelah mikroorganisme memiliki waktu untuk memecah selulosa dalam makanan, hewan memuntahkan makanan dan mengunyahnya untuk kedua kalinya. Ketika makanan ditelan setelah mengunyah kedua, terus perjalanan melalui lambung dan masuk ke usus. Proses bundaran memungkinkan mamalia untuk mendapatkan lebih banyak energi dan nutrisi dari makanan mereka daripada mereka akan mampu jika selulosa melewati tubuh mereka tercerna, seperti halnya pada manusia.

Tidak seperti mamalia, burung tidak memiliki gigi, yang berarti bahwa mereka tidak bisa mengunyah. Untuk menggiling makanan tanaman, mereka memiliki rempela, perut berotot dengan lapisan mengeras. Tembolok juga ditemukan di buaya dan keluarga mereka, dan dalam beberapa serangga. Burung dan buaya sering menelan batu atau potongan grit untuk membantu rempela melakukan tugasnya. Fosil sisa-sisa dari pertunjukan Selandia Baru yang MOAS, yang berada di antara burung terbesar yang pernah hidup dan menjadi punah di abad ke-19 awal, dilakukan lebih dari 2 kg (4.4 lb) dari batu-batu ini, beberapa sebesar bola golf. Dimana batu sulit untuk menemukan, buaya telah dikenal untuk menelan kaca atau keramik sebagai gantinya.

  L. Sistem ekskresi

Hewan menghasilkan dua jenis limbah tubuh. Yang pertama adalah limbah dari sistem pencernaan, hal yang telah melakukan perjalanan melalui saluran pencernaan tanpa diserap. Jenis limbah cukup mudah untuk menghilangkan. Ini hanya melewati keluar dari tubuh melalui anus. Tipe kedua adalah limbah kimia yang dihasilkan di dalam tubuh itu sendiri-zat termasuk karbon dioksida, nitrogen yang mengandung senyawa, berbagai garam, dan air surplus. Ini limbah internal berpotensi berbahaya karena jika terakumulasi dalam tubuh, dapat meracuni jaringan hidup. Hewan telah mengembangkan berbagai strategi untuk ekskresi, proses menghapus ini limbah kimia.

Karbon dioksida adalah produk dari reaksi kimia makhluk hidup gunakan untuk melepaskan energi. Pada hewan yang sangat kecil, karbon dioksida merembes keluar dari tubuh sebelum ia memiliki kesempatan untuk membangun. Namun dalam hewan yang lebih besar, termasuk manusia, karbon dioksida dengan cepat dapat menyebabkan masalah jika tidak dihapus. Pekerjaan ini menghilangkan gas buang dilakukan oleh sistem peredaran darah dan pernapasan. Dalam burung dan mamalia pada khususnya, tingkat karbon dioksida dalam darah dikontrol sangat hati-hati. Jika naik bahkan sedikit, bagian dari otak memicu pernapasan lebih cepat dan lebih dalam, yang mempercepat hilangnya karbon dioksida melalui paru-paru. Ini terus berlanjut sampai tingkat karbon dioksida yang normal dipulihkan.

Yang mengandung nitrogen, atau nitrogen, sampah adalah produk sampingan dari penguraian kimiawi dari protein dalam makanan. Limbah ini dapat sangat beracun, dan itu harus dikeluarkan dari tubuh tanpa penundaan. Amonia senyawa yang mengandung nitrogen sering merupakan produk akhir dari pemecahan protein, sehingga cara paling sederhana untuk membuang nitrogen dalam bentuk ini. Namun, amonia sangat beracun yang harus diencerkan dalam jumlah banyak air untuk mencegah dari menyebabkan kerusakan. Hewan air pada umumnya mengeluarkan limbah nitrogen dalam bentuk amonia, karena mereka dengan mudah dapat memperoleh air yang cukup dari lingkungan untuk menyiram senyawa ini aman pergi.

Hewan darat telah berevolusi cara mengkonversi amonia menjadi senyawa yang kurang berbahaya, seperti urea dan asam urat. Urea yang larut dalam air, dan mamalia mengeluarkan zat ini dalam urin mereka. Asam urat merupakan senyawa yang jauh kurang larut yang dapat dibuang dalam bentuk semi-padat. Burung, reptil, dan serangga mengeluarkan semua nitrogen yang mengandung limbah dalam bentuk asam urat. Karakteristik ini terkait dengan fakta bahwa hewan-hewan bertelur dikupas: tidak seperti urea, asam urat dapat disimpan jauh dalam telur tanpa meracuni hewan berkembang di dalam.

Pada vertebrata, senyawa nitrogen, bersama dengan garam dan produk limbah lainnya, dikeluarkan dari tubuh oleh ginjal. Ginjal bekerja seperti filter, menghapus limbah dan air dari darah, kemudian kembali sebagian besar air ke aliran darah. Pada mamalia, limbah ini dikeluarkan melalui kandung kemih. Dalam burung dan reptil, limbah tersebut dikosongkan ke dalam kloaka, ruang yang berfungsi sebagai jalur keluar untuk sistem pencernaan dan reproduksi serta sistem ekskretoris. Garam juga dapat melarikan diri dari tubuh dengan cara lain. Beberapa mamalia, termasuk manusia, mengeluarkan garam dalam keringat, sementara burung laut dan buaya memiliki kelenjar khusus yang memancarkan dalam cairan asin. Dalam burung laut, kelenjar ini berada di belakang lubang hidung, dan buaya mereka berada di belakang lidah.

Ginjal awalnya berevolusi untuk mengontrol keseimbangan cairan tubuh, dan ini masih merupakan bagian penting dari fungsi mereka. Hewan yang hidup di habitat kering telah mengembangkan ginjal yang sangat efisien yang membuat kehilangan air seminimal mungkin. Zat limbah dalam urin manusia biasanya sekitar 4 kali terkonsentrasi karena mereka dalam darah. Sebaliknya, pada hewan gurun, seperti kanguru tikus, zat limbah bisa lebih dari 15 kali lebih terkonsentrasi. Ini berarti bahwa tikus kanguru menggunakan air jauh lebih sedikit untuk membuang jumlah yang sama sampah.

Invertebrata tidak memiliki ginjal, tetapi mereka memiliki organ yang bekerja dengan cara yang sama untuk menghilangkan dan mengeluarkan limbah dari aliran darah. Organ ini termasuk nephridia dalam cacing tanah dan tubulus Malphigi pada serangga. The nephridia cacing tanah tersebut diatur dalam berpasangan, dengan satu pasangan per segmen tubuh, dan mereka membuka ke luar dari tubuh melalui pori-pori mikroskopis. Tubulus Malphigi melampirkan usus serangga dan kosong langsung ke dalamnya, sehingga limbah nitrogen meninggalkan tubuh melalui anus. Serangga yang memiliki diet protein tinggi, seperti penghisap darah lalat, harus membuang sejumlah besar limbah nitrogen, dan tubulus Malphigi mereka sangat berkembang dengan baik.

Sementara hewan darat harus mencoba untuk menghemat air, kelebihan air dapat menjadi bahaya serius bagi beberapa jenis kehidupan air tawar. Cairan tubuh mereka mengandung garam lebih, protein, dan zat selain air di sekitar mereka tidak, sehingga air didorong ke dalam tubuh mereka dengan osmosis. Proses ini bergerak molekul air melintasi membran sel sampai konsentrasi zat terlarut yang sama pada kedua sisi membran. Tanpa sistem pembuangan air untuk menetralkan osmosis, hewan-hewan ini akan menjalankan risiko nyata meledak. Protozoa menyingkirkan kelebihan air dengan menggunakan vakuola kontraktil, waduk internal yang mengisi dengan air dan kemudian pompa keluar dari sel. Spons air tawar juga menyelamatkan air dengan cara ini. Ikan, sementara itu, gunakan ginjal mereka untuk menyaring kelebihan air dari darah. Ikan air tawar tidak pernah minum, kecuali bila menelan makanan, tapi bahkan jadi mereka harus mengeluarkan air sepanjang waktu.

  M. Sistem Reproduksi 

Reproduksi adalah tugas yang paling penting bahwa setiap menyanggupi hewan. Reproduksi memastikan bahwa spesies akan terus bertahan meskipun hewan individu menjadi tua dan mati. Hal ini juga memberi kesempatan spesies untuk meningkatkan jumlah mereka dan berkembang seiring berjalannya waktu.

Metode paling sederhana reproduksi melibatkan orang tua tunggal dan tidak ada bagian tubuh khusus sama sekali. Orangtua membagi menjadi dua atau lebih potongan-potongan serupa, yang masing-masing menjadi hewan baru. Metode mengalikan dikenal sebagai reproduksi aseksual. Hal ini dilakukan oleh beberapa invertebrata sederhana, termasuk spons, anemon laut, dan cacing pipih, tetapi mencapai titik tinggi di antara cacing pita. Cacing ini secara berkala hancur menjadi selusin atau lebih bagian, yang masing-masing tumbuh kepala baru dan ekor.

Meskipun, cara sederhana yang dapat diandalkan mengalikan, reproduksi aseksual memiliki satu kelemahan yang sangat penting. Hanya satu orang tua yang terlibat, sehingga semua keturunannya secara genetik identik, baik satu sama lain dan orangtua. Kurangnya keragaman genetik berarti bahwa keturunannya semua sama-sama rentan terhadap penyakit atau bahaya lainnya. Jika dihadapkan dengan beberapa penyakit atau perubahan dalam lingkungan fisik, semua keturunannya bisa mati. Ini adalah alasan mengapa kebanyakan hewan bereproduksi secara seksual, sebuah proses yang menjamin keragaman genetik pada keturunannya. Jika keturunan memiliki kombinasi yang berbeda dari gen, itu lebih mungkin bahwa setidaknya beberapa dari mereka akan memiliki sifat-sifat yang memungkinkan mereka untuk bertahan hidup penyakit atau bahaya lain dalam lingkungan.

Reproduksi seksual adalah proses yang jauh lebih kompleks daripada reproduksi aseksual dan membutuhkan dua mitra. Untuk reproduksi seksual terjadi, sel kelamin atau gamet khusus juga dibutuhkan. Sel-sel ini dibuat dalam organ seks yang disebut gonad. Sel kelamin laki-laki, atau sperma, yang diproduksi di testis, sedangkan sel kelamin perempuan, atau telur, yang diproduksi di ovarium. Sel kelamin memiliki setengah jumlah kromosom, unit yang mengandung bahan keturunan, yang ditemukan dalam sel-sel tubuh normal. Selama reproduksi seksual, sel telur bergabung dengan sperma dalam proses yang disebut fertilisasi, menciptakan sebuah sel dengan jumlah kromosom normal. Sel kemudian membagi menjadi embrio dan akhirnya berkembang menjadi hewan sepenuhnya terbentuk. Kombinasi kromosom dari sperma dan sel telur memberikan keturunan genetik yang baru dan unik, berbeda dari salah satu orangtua.

Sel telur biasanya besar dibandingkan dengan sel-sel tubuh normal. Perbedaan ukuran ini terutama ditandai pada reptil dan burung. Dalam kelompok ini, sel telur kadang-kadang beratnya lebih dari satu miliar kali lebih banyak sebagai sel tubuh. Sel sperma, di sisi lain, sedikit lebih dari paket gen, biasanya didukung oleh flagellum mirip rambut yang mendorong mereka bersama. Pada banyak hewan, sperma diproduksi dalam jumlah jauh lebih besar dari telur.

Pemupukan harus dilakukan di lingkungan berair karena sel-sel jika seks akan segera mengering dan mati. Untuk hewan yang hidup di air, persyaratan ini tidak menimbulkan masalah. Sebagian besar dari mereka melepaskan sel kelamin mereka ke dalam air, sehingga pembuahan terjadi di luar tubuh mereka. Di darat, hampir semua hewan menggunakan fertilisasi internal, di mana laki-laki memperkenalkan spermanya langsung ke dalam tubuh betina. Ini perlu kontak fisik langsung telah menghasilkan berbagai macam pola yang kompleks perilaku. Laki-laki dan perempuan harus menemukan satu sama lain, dan masing-masing harus menunjukkan kesesuaian sebagai mitra. Ritual pacaran rumit telah berevolusi untuk meredakan ketakutan naluriah hewan dari didekati, dan pada hewan yang berpasangan untuk hidup, perilaku ritual mempertahankan ikatan antara dua mitra (lihat Pacaran Hewan dan Perkawinan).

Sebagian besar hewan yang baik laki-laki atau perempuan, tapi ini tidak selalu terjadi. Banyak cacing tanah dan siput adalah hermafrodit, yang berarti bahwa worm masing-masing memiliki dua organ seks laki-laki dan perempuan (lihat hermaphroditism). Keuntungan dari sistem ini adalah bahwa setiap dua mitra bisa kawin. Untuk mereproduksi, cacing tanah tidak perlu lagi mencari cacing dari seks setiap spesifik cacing tanah akan dilakukan. Pada beberapa hewan, terutama getah-mengisap serangga seperti kutu daun, perempuan mampu menghasilkan muda tanpa telur mereka dibuahi oleh laki-laki. Metode reproduksi aseksual, yang disebut partenogenesis, memungkinkan hewan untuk meningkatkan jumlah mereka sangat cepat ketika kondisi lingkungan yang bermanfaat. Namun, beberapa hewan yang mampu partenogenesis hanya mengandalkan cara ini untuk bereproduksi. Sebagian besar juga memiliki fase seksual dalam siklus hidup mereka, yang menciptakan berbagai genetik pada anak-anaknya.

Beberapa hewan, termasuk manusia, hyena, dan ternak peliharaan dan babi, berkembang biak sepanjang tahun. Namun, sebagian besar berkembang biak di langkah dengan musim, sehingga sistem reproduksi mereka hanya digunakan pada waktu tertentu tahun. Pada banyak hewan, perubahan musim memicu pelepasan hormon yang membawa sistem reproduksi ke dalam tindakan. Hormon dapat memicu perilaku kawin, seperti perilaku teritorial pada laki-laki atau perilaku bersarang pada wanita. Mereka juga dapat memicu perubahan lain pada wanita yang sinyal untuk laki-laki yang dia subur, seperti pelepasan feromon atau pembengkakan kelamin terlihat pada beberapa primata betina. Salah satu efek yang paling dramatis hormon reproduksi terlihat pada jalak jantan. Dalam burung, testis dapat tumbuh 200 kali lebih besar pada awal musim kawin, menyusut lagi setelah musim berakhir. Dengan mematikan sistem reproduksi ketika tidak diperlukan, jalak gudang berat surplus, menghemat energi ketika terbang.

  V. SEJARAH PERBANDINGAN ANATOMI 

Pengetahuan anatomi dimulai pada zaman prasejarah, ketika orang memotong bangkai hewan yang mereka diburu, memancing, atau menggiring sebelum memasak mereka. Seniman primitif membuat gambar kasar dari binatang, seperti gambar diawetkan dalam lukisan gua, tapi sangat sedikit dari pengetahuan kuno ini tercatat secara tertulis. Orang-orang Mesir kuno mungkin memiliki beberapa pengetahuan tentang anatomi internal manusia, kucing, dan spesies lain karena mereka mumi hewan-hewan ini. Dalam praktek mummifying, Mesir dihapus organ internal dari mayat dan mengisi rongga internal tubuh dengan bahan-bahan yang menghambat pembusukan.

Cendekiawan pertama untuk menghasilkan tubuh besar tulisan di anatomi komparatif adalah filsuf Yunani Aristoteles, yang dijelaskan dan diklasifikasikan sekitar 540 jenis hewan selama bc 300. Tulisan-tulisan awal yang paling lain pada anatomi ditangani terutama dengan tubuh manusia. Namun, banyak informasi dalam tulisan-tulisan ini dikumpulkan dengan membedah hewan, sehingga penulis pertama dalam anatomi manusia, pada kenyataannya, anatomi komparatif. Anatomi Awal mengandalkan pembedahan hewan sebagian karena tubuh manusia dianggap sakral oleh masyarakat kuno, dan diseksi yang dilarang oleh hukum. Meskipun Yunani mulai mereda banyak dari pembatasan setelah sekitar 400 SM, banyak pengetahuan tentang anatomi manusia masih diperoleh dari pembedahan hewan domestik dan monyet. Para ahli anatomi terkemuka dari dunia kuno, dokter Galen Yunani, mungkin tidak pernah membedah tubuh manusia. Dia membedah hewan domestik berbagai monyet, kera, dan bahkan beberapa spesies eksotis tewas di ring gladiator. Tulisan-tulisannya tetap otoritas utama pada anatomi manusia selama hampir 1.500 tahun, hingga anatomi Belgia Andreas Vesalius menunjukkan bahwa banyak dari pengamatan Galen tentang anatomi manusia yang akurat karena mereka didasarkan pada pembedahan hewan.

The Renaissance di Eropa (14 sampai 16 abad iklan) adalah periode pengetahuan meningkat pesat tentang anatomi manusia, tetapi beberapa ilmuwan berpengaruh terus menjadi tertarik dalam perbandingan anatomi. English dokter William Harvey, terkenal karena studinya pada sirkulasi darah, juga membedah banyak hewan dan menganjurkan studi anatomi komparatif.

Anatomi perbandingan Istilah ini pertama kali digunakan oleh ilmuwan Inggris Nehemia Grew, yang menerbitkan sebuah buku pada 1681 menggambarkan anatomi perut dan usus pada spesies yang berbeda. Selama abad ke-18, pengetahuan tentang anatomi perbandingan maju pesat. Naturalis Perancis Louis Jean-Marie Daubenton membandingkan anatomi hewan yang berbeda di bagian Sejarah Alam Buffon (karya 36-volume yang diterbitkan antara 1.749 dan 1.789 yang berisi pengamatan tentang karakteristik mineralogi, botani, dan zoologi dari Bumi). Ini bagian dari Natural History saat ini dianggap pekerjaan yang luas pertama dalam anatomi komparatif.

Selama abad ke-19, studi anatomi komparatif membantu ilmuwan Inggris Charles Darwin mengembangkan teori evolusi modern. Pada perjalanan ke Kepulauan Galapagos di lepas pantai barat Amerika Selatan, Darwin melihat lebih dari selusin spesies yang berbeda yang hidup di kutilang berbagai pulau. Semua pipit adalah serupa dalam ukuran dan kusam, kehitaman atau kecoklatan mewarnai abu-abu, namun paruh mereka bervariasi dalam ukuran dan bentuk. Persamaan dan perbedaan disarankan untuk Darwin bahwa spesies finch berbagai mungkin berkaitan satu sama lain dan bahwa mereka semua telah muncul dari spesies leluhur yang sama.

Sekitar waktu yang sama, konsep modern anatomi perbandingan yang berkembang dari karya ahli zoologi sangat banyak. Richard Owen, seorang ahli biologi Inggris yang terkenal dengan studinya dinosaurus fosil Archaeopteryx burung, menerbitkan edisi ketiga Anatomi Perbandingan pada tahun 1871. Ia juga mengembangkan konsep homologi dan analogi. Thomas H. Huxley, seorang ahli biologi Inggris, diterbitkan Anatomi Perbandingan nya Hewan Vertebrated pada tahun 1871. Dia juga mendirikan konsep modern evolusi tengkorak vertebrata. Jerman biologi Ernst Haeckel H. kontribusi pengetahuan dari tiga lapisan kuman yang ditemukan dalam embrio awal hewan yang paling dan berkembang menjadi organ dewasa. Dia juga mendirikan hukum biogenetik, yang menyatakan bahwa selama perkembangan mereka dari telur dibuahi menjadi dewasa, hewan melewati tahap-tahap yang rekapitulasi perkembangan evolusioner mereka. Meskipun kini diketahui bahwa undang-undang ini tidak berlaku mutlak (Haeckel dibangun pohon evolusi didasarkan sepenuhnya pada embriologi yang sekarang dikenal sebagai palsu), ide Haeckel tetap amat berpengaruh.

  VI. PERKEMBANGAN TERKINI

Penelitian anatomi terus memurnikan pengetahuan kita tentang bagaimana hewan yang terkait. Sampai saat ini, ahli anatomi mengandalkan hampir sepenuhnya pada bukti-ciri fisik untuk memahami hubungan evolusioner, tetapi hari ini mereka menggunakan informasi dari DNA juga. Ini bukti biokimia telah membantu untuk menjawab beberapa pertanyaan tentang evolusi hewan. Sebagai contoh, pada akhir tahun 1980 beberapa ilmuwan mengajukan teori bahwa besar pemakan buah kelelawar berevolusi secara terpisah dari kelelawar lainnya. Namun, bukti DNA menunjukkan bahwa semua kelelawar berevolusi dari primitif serangga-makan nenek moyang, bertentangan teori itu.

Ledakan pertumbuhan dalam biologi molekuler juga telah meningkatkan pemahaman kita tentang bagaimana tubuh hewan berkembang, dan bagaimana sel-sel dan jaringan menjadi khusus, proses yang dikenal sebagai diferensiasi. Diferensiasi telah dipelajari secara mendetil dalam satu hewan tertentu, cacing, nematoda kecil transparan yang disebut Caenorhabditis elegans. Para ilmuwan juga telah mengidentifikasi gen pada hewan ini yang mengontrol waktu diferensiasi dalam kelompok yang terpisah dari sel. Penemuan yang menarik dari penelitian ini adalah bahwa kematian sel merupakan bagian normal dari membentuk organ tubuh. Dalam elegans Caenorhabditis, lebih dari 100 dari sel-sel hewan yang diprogram untuk mati sebelum tubuh orang dewasa selesai.

Pada tahun 1995, tiga ahli biologi-Edward B. Lewis dan Eric F. Wieschaus dari Amerika Serikat, dan Christiane Nüsslein-Volhard Jerman-dianugerahi Penghargaan Nobel dalam Fisiologi atau Kedokteran untuk penemuan mereka gen master yang mengontrol posisi tubuh yang berbeda bagian. Jika salah satu gen master rusak, salah jenis bagian tubuh dapat mengembangkan, atau bagian yang sama dapat digandakan di beberapa tempat berbeda. Pekerjaan mereka pada awalnya dilakukan pada lalat buah, namun sejak saat itu telah menemukan bahwa gen master serupa terjadi dalam berbagai hewan, termasuk cacing nematoda, katak, dan manusia. Anatomi Banyak yang percaya bahwa gen ini mungkin ternyata memainkan peranan penting dalam evolusi hewan.