היסודות להתפתחות החוליות

חוליות הם קבוצה ידועה של בעלי חיים הכוללת יונקים, ציפורים, זוחלים, דו חיים, ודגים. המאפיין המכונן של בעלי חוליות הוא עמוד השדרה שלהם, תכונה אנטומית שהופיעה לראשונה ברשומת המאובנים לפני כ -500 מיליון שנה במהלך אורדובי פרק זמן. להלן קבוצות חוליות שונות בסדר התפתחותם.

החולייתנים הראשונים היו הדגים חסרי הלסת. לבעלי החיים הדומים לדגים היו צלחות גרמיות קשות שכיסו את גופן, וכפי שמשמעות שמם, לא היו להם לסתות. בנוסף, לדגים המוקדמים הללו היו חסרים סנפירים זוגיים. על פי ההערכה, הדגים חסרי הלסת הסתמכו על הזנת פילטר בכדי לתפוס את מזונם, וכנראה שכן שאבו מים ופסולת מקיר הים לפיהם, ומשחררים מים ופסולת דרך שלהם זימים.

הדגים חסרי הלסת שחיו בתקופה האורדוביצ'נית נכחדו כולם בסוף שנות האלפיים Devonian פרק זמן. אמנם ישנם עדיין כמה מינים של דגים שחסרים לסתות (כמו המנורות והאגפיות), אך אלה המודרניים מינים נטולי לסת אינם ניצולים ישירים של הכיתה אגנתא, אלא הם בני דודים מרוחקים דגים סחוסיים.

דגי השריון התפתחו במהלך סילוריאן פרק זמן. כמו קודמיהם, גם הם היו חסרי עצמות לסת אך היו להם סנפירים זוגיים. דגי השריון גוונו במהלך התקופה הדבונית אך ירדו ונכחדו בסוף השנה

דגים סחוסייםשכוללים כרישים, מחליקים וקרניים, התפתחו במהלך התקופה הסילורית. לדגים בסחוס יש שלדים המורכבים מסחוס ולא מעצם. הם נבדלים גם מדגים אחרים בכך שהם חסרים שלפוחיות השחייה והריאות.

דגים גרמיים לראשונה התעוררה בסוף התקופה הסילורית. רוב הדגים המודרניים שייכים לקבוצה זו. (שימו לב כי חלק מתכניות הסיווג מכירות את ה- Actinopterygii Class ולא את Osteichthyes.) דגים גרמיים התבדלו. לשתי קבוצות: אחת שהתפתחה לדגים מודרניים ואחת שהתפתחה לדגי ריאה, דגים עם זנב אונה ודגי בשר עם בשר דג. הדגים הבשרניים עם הסנפיר הולידו את הדו-חיים.

דו-חיים היו החולייתנים הראשונים שהעזו ליבשה. דו-חיים מוקדמים שמרו על מאפיינים רבים דמויי דגים אך גוונו במהלך פחמן פרק זמן. עם זאת, הם שמרו על קשרים הדוקים למים, אולם הם נדרשים לסביבות לחות כדי לשמור על לחות בעורם ולייצר ביצים דומות לדגים חסרי ציפוי מגן קשה. בנוסף, דו-חיים עברו שלבי זחל שהיו מלאי מימיות; רק בעלי החיים הבוגרים הצליחו לשרוד בתי גידול יבשתיים.

זוחלים קמה במהלך התקופה הפחמימונית והשתלטה במהירות כסגנון הדומיננטי של חוליות היבשה. זוחלים השתחררו מבתי גידול מימיים שבהם לא היו דו חיים. זוחלים פיתחו ביצים עם קליפות קשות שניתן להטיל על אדמה יבשה. היה להם עור יבש המורכב מאזניים ששימשו להגנה ועזרו לשמור על הלחות.

זוחלים פיתחו רגליים גדולות וחזקות יותר מאלו של דו-חיים. מיקום רגלי הזוחלים מתחת לגוף (במקום בצד כמו אצל דו חיים) איפשר להם ניידות רבה יותר.

מתישהו במהלך המוקדמות יורה התקופה, שתי קבוצות של זוחלים צברו את היכולת לעוף; אחת הקבוצות הללו הולידה אחר כך את הציפורים. ציפורים פיתחו מגוון אדפטציות, כמו נוצות, עצמות חלולות ודם חמים שאיפשרו טיסה.

יונקים, כמו ציפורים, התפתחו מאבות אבות הזוחלים. יונקים פיתחו לב עם ארבעה חדרים, כיסוי שיער, ורובם (למעט מונוטרמות כמו הרקמה והאכידנה) אינם מטילים ביצים, במקום, מולידים ילדים צעירים חיים.

הטבלה הבאה מציגה את התקדמות ההתפתחות של חוליות. האורגניזמים הרשומים בראש הטבלה התפתחו מוקדם יותר מאלו שנמצאים למטה.