Hayvanlar: omurgalılar

İlkbaharda bir göletin kenarında, suyun içinde siyah noktalı jöle kümeleri görülür. Birkaç hafta sonra bu kümelerden kuyruklu, solungaçlı küçük iribaşlar çıkar ve balık gibi yüzer. Yaz ortasına doğru iribaşların arka, ardından ön bacakları belirir, kuyrukları kısalır ve bir gün kıyıya çıkıp akciğerleriyle nefes alan küçük kurbağalara dönüşürler. Aynı göletin üstünden bir kırlangıç alçaktan uçarak geçer, kıyıdaki taşın üstünde bir kertenkele güneşlenir, suya eğilip su içen bir koyun ise yavrusunu emzirmektedir. Bu beş hayvan, balıktan memeliye kadar uzanan bir grubun beş farklı sınıfını temsil eder. Bu derste önce bu hayvanları aynı şubede toplayan ortak vücut planına, ardından beş sınıfı birbirinden ayıran solunum, dolaşım, üreme ve vücut sıcaklığı özelliklerine bakıyoruz.

• Kordalıların dört temel özelliğini sayar, omurgalıları omurgasızlardan ayırırsın.
• Balıkları, kurbağaları, sürüngenleri, kuşları ve memelileri ayırt edici özellikleriyle tanırsın.
• Sınıfları solunum organı, kalp odacığı sayısı, döllenme biçimi ve vücut sıcaklığı bakımından karşılaştırırsın.
• Kabuklu yumurtanın karada yaşama sağladığı kolaylığı açıklarsın.

Kordalılar ve omurgalılar

Omurgalılar, kordalılar adı verilen şubenin içinde yer alır. Kordalıların hepsinde, yaşamlarının en azından embriyo döneminde, dört özellik görülür:

• Notokord: Vücudun sırt tarafında uzanan esnek, çubuk biçimli bir destek yapısıdır.
• Sırt sinir kordonu: Notokordun üstünde, sırt tarafında yer alan içi boş bir sinir borusudur; omurgalılarda beyin ve omuriliğe dönüşür.
• Yutak yarıkları: Ağzın arkasındaki yutak bölgesinde açılan yarıklardır. Balıklarda solungaçları oluşturur; kara omurgalılarında ise yalnız embriyoda görülür ve sonra başka yapılara dönüşür.
• Anüs sonrası kuyruk: Anüsün gerisine uzanan bir kuyruktur. İnsanda embriyoda belirgindir, sonra küçülerek kuyruk sokumu kemiğine dönüşür.

Omurgalılarda notokordun yerini gelişim sırasında birbirine eklemlenmiş omurlardan oluşan omurga alır. Omurgalıların ortak özellikleri şunlardır: kıkırdak ya da kemikten yapılmış canlı bir iç iskelet taşırlar ve bu iskelet hayvanla birlikte büyür; beyni koruyan bir kafatası vardır; kan, karın tarafındaki bir kalbin pompaladığı kapalı damarlar içinde akar; vücut iki yanlı simetrilidir. Omurgalılar beş büyük sınıfta incelenir.

Balıklar

Balıkların bütün yaşamı suda geçer ve gaz alışverişini solungaçlar yürütür; su ağızdan girip solungaçların üzerinden geçerken içindeki çözünmüş oksijen kana alınır. Kalpleri iki odacıklıdır: bir kulakçık ve bir karıncık. Kan kalpten solungaçlara, oradan vücuda gider ve kalbe tek bir kez uğrayarak bir tur tamamlar. Vücutları çoğunlukla pullarla örtülüdür; yüzgeçleriyle hareket eder, yan çizgi adı verilen duyu organıyla sudaki titreşimleri algılarlar. İskeletlerine göre iki gruba bölünürler: köpekbalığı ve vatoz gibi kıkırdaklı balıklar ile hamsi, alabalık ve levrek gibi kemikli balıklar. Kemikli balıkların çoğunda döllenme suda, yani vücut dışında olur; kıkırdaklı balıklarda ise döllenme vücut içinde gerçekleşir.

Kurbağalar (iki yaşamlılar)

Kurbağa, semender ve kara kurbağası bu sınıftadır. Adlarını yaşamlarının bir kısmını suda, bir kısmını karada geçirmelerinden alırlar. Yumurtaları kabuksuzdur ve kurumamak için suya bırakılır; döllenme çoğunlukla dışarıda olur. Yumurtadan çıkan iribaş tümüyle suya bağlıdır; oksijeni solungaçlarıyla alır. Kancada anlatılan bacak çıkması, kuyruk kaybı ve akciğer gelişimi gibi köklü değişikliklerle ergin bireye dönüşmeye başkalaşım (metamorfoz) denir. Ergin kurbağa akciğerle solunum yapar, ama ince ve nemli derisi de gaz alışverişine önemli katkı sağlar; bu yüzden derisinin nemli kalması gerekir. Kalpleri üç odacıklıdır: iki kulakçık ve bir karıncık.

Sürüngenler

Kertenkele, yılan, kaplumbağa ve timsah bu sınıftadır. Derileri kuru ve pulludur; bu örtü su kaybını büyük ölçüde azaltır. Solunumları yalnız akciğerle yapılır. Döllenme vücut içinde gerçekleşir ve yumurtalar karaya bırakılır. Sürüngen yumurtası, embriyoyu besleyen besin deposu, onu nemli tutan zarlar ve dışta kurumaya karşı koruyan bir kabukla donatılmıştır. Bu kabuklu yumurta sayesinde sürüngenler üremek için suya dönmek zorunda kalmaz. Sürüngenlerin çoğunda kalp üç odacıklıdır ve karıncık kısmen bölünmüştür; timsahlarda ise karıncık tam bölünür ve kalp dört odacıklı olur.

Kuşlar

Kuşların en belirgin özelliği tüylerdir; tüyler uçuşu sağlar ve vücut ısısını korur. Ön üyeleri kanada dönüşmüştür, dişleri yoktur ve ağızlarında gaga bulunur. Uçuşa uyum sağlayan özellikleri arasında içi boş, hafif kemikler ve akciğerlere bağlı hava keseleri sayılabilir; hava keseleri akciğerlerden sürekli taze hava geçmesini sağlayarak uçuşun yüksek oksijen ihtiyacını karşılar. Kalpleri dört odacıklıdır ve temiz kanla kirli kan karışmaz. Döllenme iç döllenmedir; kabuklu yumurtalarını kuluçkaya yatarak vücut ısılarıyla ısıtırlar.

Memeliler

Memelilerin ayırt edici özellikleri vücudu örten kıllar ve yavruyu besleyen süt bezleridir. Göğüs boşluğunu karın boşluğundan ayıran diyafram kası, akciğerlere hava alınmasında görev alır. Kalpleri dört odacıklıdır. Memelilerin çoğu yavrusunu anne karnında, besin ve oksijeni anneden alarak geliştirir ve doğurur. Bu kuralın istisnaları vardır: gagalı memeli gibi birkaç tür yumurtlar, kanguru gibi keseli memeliler ise yavrularını çok küçükken doğurup gelişimlerini annenin karnındaki bir kesede tamamlar. Yarasa uçan, balina ve yunus suda yaşayan memelilerdir; balina ve yunus da akciğerle solunum yapar ve yavrularını emzirir.

Sudan karaya giden çizgi

Beş sınıf yan yana konduğunda bitkilerde görülen eğilimin bir benzeri ortaya çıkar. Balıklar tümüyle suya bağlıdır. Kurbağalar karaya çıkar, ama yumurtaları ve larvaları için suya dönmek zorundadır. Sürüngenlerde kuru deri, iç döllenme ve kabuklu yumurta bu bağı koparır. Kuşlar ve memeliler bu kazanımlara sabit vücut sıcaklığını ekleyerek çok farklı iklimlere yayılmıştır. Solunum organının solungaçtan akciğere, kalbin iki odacıktan dört odacığa geçmesi de bu çizgiyi izler.

Vücut sıcaklığı

Balıklar, kurbağalar ve sürüngenler değişken vücut sıcaklıklıdır: vücut sıcaklıkları büyük ölçüde çevrenin sıcaklığına bağlıdır. Kertenkelenin sabah güneşlenmesi, vücudunu ısıtarak etkinleşmesini sağlar. Soğuk mevsimde bu hayvanlar hareketsiz bir dinlenme dönemine girer. Kuşlar ve memeliler ise sabit vücut sıcaklıklıdır; vücut sıcaklıklarını besinlerden elde ettikleri enerjiyle belirli bir düzeyde tutarlar. Bu, onların soğuk ortamlarda da etkin kalmasını sağlar, ama daha çok besin tüketmelerini gerektirir. Dört odacıklı kalbin temiz ve kirli kanı ayırması, bu yüksek enerji ihtiyacının karşılanmasına yardım eder.

Sıradaki ders, hücre yapısı ve kendi metabolizması olmayan virüsleri ve onların neden canlı sayılmadığını ele alıyor.

Örnek 1 — Kalp odacığı

Soru: Kalbi iki kulakçık ve bir karıncıktan oluşan, erginleri akciğer ve deriyle solunum yapan sınıf hangisidir?

• A) Balıklar
• B) Kuşlar
• C) Kurbağalar
• D) Memeliler
• E) Kıkırdaklı balıklar

Çözüm: Üç odacıklı kalp ve deri solunumunun önemli olması kurbağaları gösterir. Cevap: C.

Örnek 2 — Kabuklu yumurta

Soru: Sürüngenlerin üremek için suya bağımlı olmamasını sağlayan başlıca özellik hangisidir?

• A) Pullu deri
• B) Kabuklu, zarlarla donatılmış yumurta
• C) Akciğer solunumu
• D) Üç odacıklı kalp
• E) Değişken vücut sıcaklığı

Çözüm: Kabuk ve zarlar embriyoyu kurumaya karşı korur; yumurta karaya bırakılabilir. Cevap: B.

Örnek 3 — Memeli istisnası

Soru: Hangi hayvan memeli olduğu halde yumurtlar?

• A) Kanguru
• B) Yunus
• C) Yarasa
• D) Gagalı memeli
• E) Balina

Çözüm: Gagalı memeli yumurtlayan birkaç memeliden biridir; yavrusunu yine sütle besler. Cevap: D.

Örnek 4 — Kordalı özelliği

Soru: Hangisi kordalıların temel özelliklerinden biri değildir?

• A) Notokord
• B) Sırt sinir kordonu
• C) Yutak yarıkları
• D) Anüs sonrası kuyruk
• E) Tüyler

Çözüm: Tüyler yalnız kuşlara özgüdür; öteki dördü bütün kordalılarda en az embriyoda görülür. Cevap: E.

• Yunus ve balinayı balık saymak. Akciğerle solunum yapar, yavrularını emzirir; memelidir.
• Bütün memelilerin doğurduğunu sanmak. Gagalı memeli yumurtlar.
• Bütün sürüngenlerde kalbin üç odacıklı olduğunu sanmak. Timsahta dört odacıklıdır.
• Yarasayı kuş saymak. Tüyü yoktur, kıllıdır ve yavrusunu emzirir.
• Değişken sıcaklıklı hayvanların her zaman soğuk olduğunu sanmak. Sıcaklıkları çevreyi izler; güneşte oldukça ısınabilirler.