Animals

Els animals són éssers vius, és a dir, presenten les característiques pròpies de la vida: metabolisme, creixement i reproducció. Són organismes, és a dir, estan dotats d'una estructura i constitució determinades. Tenen cèl·lules eucariotes, són pluricel·lulars amb teixits. Són homeoterms, és a dir, es poden regular la temperatura del cos, i són heteròtrofs, és a dir, no poden produir el seu propi aliment mitjançant la fotosíntesi, per la qual cosa s'han d'alimentar d'altres éssers vius o de les seves restes. Segons l'origen de l'aliment que prenen poden ser carnívors (aliment d'origen animal), herbívors (aliment d'origen vegetal) o omnívors (aliment tant d'origen animal com d'origen vegetal).

Estructura

Amb algunes excepcions, principalment entre les esponges (embrancament Porifera) i els placozous, els animals tenen cossos estructurats en teixits separats. Aquests inclouen els músculs, que són capaços de contreure i controlar la locomoció, i els teixits nerviosos, que envien i processen els senyals. En general, també disposen d'una cambra digestiva interna, amb una o dues obertures. Els animals amb aquest tipus d'organització s'anomenen metazous, o eumetazous, quan el primer nom s'utilitza per a animals en general.^[2]

Tots els animals tenen cèl·lules eucariotes, envoltades d'una matriu extracel·lular característica formada per col·lagen i glicoproteïnes elàstiques.^[3] Aquestes poden calcificar-se per formar estructures com exoesquelets, ossos i espícules.^[4] Durant el desenvolupament, constitueixen carcasses relativament flexibles^[5] a les quals les cèl·lules es poden moure i reorganitzar, fent possible la formació d'estructures complexes. Per contra, altres organismes pluricel·lulars, com les plantes i els fongs, tenen la paret cel·lular formada per cel·lulosa, i per tant es desenvolupen per creixement progressiu. A més, les cèl·lules animals tenen unions intercel·lulars úniques: unions estretes, unions comunicants i desmosomes.^[6]

Funcions vitals

Les funcions vitals són les que tenen com a finalitat respondre a les necessitats bàsiques del seu estil de vida. En la majoria d'animals moltes funcions vitals estan regulades hormonalment.

Nutrició

Els organismes consumeixen matèria orgànica d'altres organismes per tal d'aconseguir el carboni i altres elements que necessiten per viure. En la majoria d'animals, l'encarregat de dur a terme aquesta funció és l'aparell digestiu. L'aliment és ingerit per la boca i digerit en tres passos. Primer, és descompost en petites molècules (nutrients) per mitjà de processos enzimàtics i mecànics. Després, els nutrients són absorbits i passen a l'organisme, on són distribuïts a les cèl·lules. Finalment, s'eliminen els residus no digeribles per l'anus (o, si no n'hi ha, per la boca).

Respiració

La respiració és la funció per la qual els animals obtenen l'oxigen que necessiten per la respiració cel·lular, com tots els organismes aeròbics. Normalment, els animals aquàtics utilitzen el dioxigen dissolt en l'aigua, mentre que els animals terrestres utilitzen l'O₂ de l'aire (hi ha excepcions, com els mamífers aquàtics i alguns mol·luscs o insectes aquàtics que utilitzen pulmons o tràquees). Els animals que extreuen l'oxigen de l'aigua tenen brànquies, mentre que els que aprofiten el de l'aire tenen pulmons o tràquees.

Circulació

Mitjançant la circulació, es reparteixen entre les cèl·lules els nutrients, l'oxigen i les hormones, i es recullen els residus generats pel metabolisme. Hi ha dos tipus de circulació: la circulació oberta i la circulació tancada. En la circulació oberta, típic dels artròpodes i la majoria de mol·luscs, entre altres, un líquid anomenat hemolimfa (barreja de sang i limfa) situat dins una cavitat denominada hemocel banya directament els òrgans amb oxigen. En canvi, en la circulació tancada (típica dels vertebrats, anèl·lids i cefalòpodes) la sang mai no abandona els vasos sanguinis, sinó que l'oxigen i els nutrients travessen les capes dels vasos sanguinis per entrar al fluid intersticial.

Excreció

La talla de l'animal determina si els residus del metabolisme surten sols al medi exterior o si han de ser eliminats per l'aparell excretor. A més d'eliminar residus, la funció d'excreció també serveix per regular la pressió osmòtica de l'organisme, controlant la quantitat d'aigua eliminada amb els residus.

Locomoció

La locomoció és la funció que permet a l'animal moure's pel seu medi. La majoria d'animals són mòbils, i hi ha una gran varietat de formes de moviment. Trichoplax adhaerens es mou amb l'ajut dels seus cilis,^[7] les serps i anèl·lids es mouen per mitjà de moviments peristàltics, els vertebrats i artròpodes han desenvolupat potes, els caragols es mouen amb el seu peu muscular, els animals aquàtics neden i els voladors volen, etc.

Relació

La locomoció permet a l'animal rebre informacions del món exterior, del seu propi cos o d'altres animals. També permet reaccionar a aquestes informacions, i en alguns casos, transmetre-les de nou. Els encarregats d'això són l'aparell nerviós i els òrgans sensorials. Els òrgans sensorials més visibles en la gran majoria d'animals són els ulls, però en alguns animals estan atrofiats o fins i tot absents.

Reproducció

Els animals es reprodueixen per a mantenir i augmentar el nombre d'individus. En els animals hi ha dos tipus de reproducció: la reproducció asexual, que només implica un pare i que es fa únicament per mitosi; i la reproducció sexual, que posa en comú el material genètic de dos pares (un mascle i una femella per mitjà de gàmetes haploides obtinguts per meiosi. Alguns animals, com ara els crustacis del gènere Daphnia, els insectes afidoïdeus o fins i tot vertebrats com ara el tauró martell, capaç de reproduir-se per partenogènesi.

El regne animal se subdivideix en una sèrie de grans grups denominats embrancaments (l'equivalent de les divisions del regne vegetal); cadascun correspon a un tipus d'organització ben definit, tot i que n'hi ha alguns de filiació controvertida. En el següent quadre es llisten els embrancaments animals i les seves característiques principals:

Generalment es considera que els animals evolucionaren d'un eucariota flagel·lat. Els seus parents vivents coneguts més propers són els coanoflagel·lats, flagel·lats amb collar que tenen una morfologia semblant a la dels coanòcits de determinades esponges. Els estudis moleculars classifiquen els animals al si del grup dels opistoconts, que també inclouen els coanoflagel·lats, els fongs i uns quants protists paràsits de mida petita. El nom deriva de la ubicació posterior del flagel en les cèl·lules mòtils, com en la majoria d'espermatozous dels animals, mentre que els altres eucariotes tendeixen a tenir flagels anteriors.

Els primers fòssils que podrien representar animals aparegueren a finals del Precambrià, fa uns 610 milions d'anys, i són coneguts com a organismes ediacarians o vendians. Tanmateix, resulta difícil relacionar-los amb fòssils més recents. Alguns podrien representar precursors dels embrancaments moderns, però poden ser grups separats, i podria ser que ni tan sols fossin animals. A part d'aquests éssers vius, la majoria d’embrancaments animals coneguts aparegueren més o menys alhora durant el període Cambrià, fa uns 542 milions d'anys. Encara es debat si aquest esdeveniment, anomenat «explosió cambriana», representa una divergència ràpida entre els diferents grups o simplement un canvi de les condicions que feu possible una major fossilització. Tanmateix, alguns paleontòlegs i geòlegs suggereixen que els animals, aparegueren molt abans del que es creia anteriorment, possiblement fins i tot fa mil milions d'anys. Icnofòssils, com ara pistes i caus descoberts en estrats tonians indiquen la presència de metazous triploblàstics amb forma de cuc, més o menys igual de grans (uns 5 mm d'ample) i complexos que els cucs de terra.^[12] A més, durant l'inici del període Tonià, fa uns mil milions d'anys, hi hagué un descens en la diversitat dels estromatòlits que podria indicar l'aparició d'animals pasturadors durant aquest temps, car els estromatòlits augmentaren en diversitat després que les extincions de finals de l'Ordovicià i del Permià extingissin grans quantitats d'animals marins pasturadors, i disminuïren després que les poblacions animals es recuperessin. El descobriment, que pistes molt similars a aquests icnofòssils primitius són produïdes avui en dia pel protist unicel·lular gegant Gromia sphaerica, posa més en dubte la seva interpretació com a prova d'una evolució animal primerenca.^[13][14]

Aristòtil dividí el món vivent en animals i plantes, esquema que fou seguit per Carl von Linné en la seva primera classificació jeràrquica. Des d'aleshores, els biòlegs han començat a emfatitzar les relacions evolutives, de manera que aquests grups han estat restringits en certa manera. Per exemple, els protozous microscòpics inicialment foren considerats animals perquè es movien, però actualment se'ls tracta separadament.

En el sistema original de Linné, els animals eren un d'entre tres regnes, dividits en les classes Vermes, Insecta, Pisces, Amphibia, Aves i Mammalia. Des d'aleshores, els quatre últims grups han estat units en un únic embrancament, el dels cordats, mentre que les altres classes han estat separades.

El següent cladograma mostra la relació dels animals d'acord amb les anàlisis genètiques:^{[15][16][17][18][19][20][21][22]}

Segons el punt de vista que s'acaba d'exposar, els bilaterals se subdivideixen en quatre grans llinatges: protòstoms acelomats, protòstoms esquizocelomats, protòstoms pseudocelomats i deuteròstoms

Les modernes tècniques de seqüenciació de bases de l'ADN, juntament amb la metodologia de la cladística han permès reinterpretar les relacions filogenètiques dels diferents embrancaments animals, el que ha produït una revolució en la seva classificació; encara no hi ha un acord unànime sobre el tema, però són cada vegada més els zoòlegs que admeten la nova classificació, que és la representada el taxobox d'aquest article; així, la majoria de bilaterals sembla que pertanyen a un d'aquests quatre llinatges: deuteròstoms, ecdisozous, platizous i lofotrocozous.

A causa de la gran diversitat dels animals, resulta més econòmic pels científics estudiar un nombre limitat d'espècies elegides per tal de poder traçar relacions a partir del seu treball i extrapolar conclusions sobre com funcionen els animals en general. Com que és fàcil de mantenir i criar, la mosca del vinagre (Drosophila melanogaster) i el nematode Caenorhabditis elegans han estat des de fa molt de temps els organismes model metazous estudiats més intensament, i foren uns dels primers éssers vius a ser seqüenciats genèticament. Això fou facilitat per la mida tan petita del seu genoma, però un problema d'això és que com que han perdut molts gens, introns i lligaments, aquests ecdisozous no poden revelar gaire sobre l'origen dels animals en conjunt. L'abast d'aquest tipus de l'evolució dins del superembrancament serà revelat pels projectes genoma actualment en progrés. L'anàlisi del genoma de Nematostella vectensis ha subratllat la importància de les esponges, els placozous i els coanoflagel·lats, també en curs de seqüenciació, a l'hora d'explicar l'arribada de 1.500 gens ancestrals únics als eumetazous.^[24]

Una anàlisi de l'esponja homoscleromorfa Oscarella carmela també suggereix que l'últim avantpassat comú i els animals eumetazous era més complex del que s'assumia anteriorment.^[25]

Altres organismes model del regne animal inclouen el ratolí domèstic (Mus musculus) i el peix zebra (Danio rerio).