בעלי חיים

המונח "חיות" מפנה לכאן. אם התכוונתם למשמעות אחרת, ראו חיות (פירושונים).

בעלי חיים
מינים שונים של בעלי חיים
מיון מדעי
על־ממלכה:	אוקריוטיים
ממלכה:	בעלי חיים
שם מדעי
Animalia ‏(ליניאוס, 1758)

בעלי־חיים (שם מדעי: Animalia או Metazoa) הם ממלכה של יצורים חיים. היצורים המפותחים ביותר על-פני כדור הארץ, ובכללם האדם, משתייכים לממלכת בעלי־חיים.

הענף בביולוגיה החוקר את בעלי החיים נקרא זואולוגיה.

מאפיינים

לבעלי־חיים כמה מאפיינים משותפים, המבדילים אותם לעתים משאר הממלכות:

• כל בעלי־החיים הם רב-תאיים. כל תאיהם של בעלי החיים הנם איקריוטיים (בעלי גרעין תא), ולפיכך משתייכת ממלכת בעלי החיים לעל-ממלכת האיקריוטים. הממלכה היחידה, חוץ מבעלי־חיים, שכל יצוריה הנם רב-תאיים, היא ממלכת הצומח.
• כל בעלי־החיים, מלבד הספוגיים והאלמוגים, הם ניידים. זאת בניגוד לחלק מהצמחים, הפטריות, והפרוטיסטים, אשר חסרי כושר תנועה.
• כל בעלי־החיים הם אירוביים (אווירניים); הם מפיקים אנרגיה באמצעות נשימת חמצן.
• כל בעלי־החיים הם הטרוטרופים (צרכנים); הם מפיקים תרכובות אורגניות לשם בניית גופם באמצעות צריכה של תרכובות אורגניות (מזון) מהסביבה. המזון, למעשה, הינו בדרך-כלל יצורים אחרים.

בעלי חיים עונים על כל המאפיינים הללו, ואורגניזמים שעונים רק על חלק מהמאפיינים (כדוגמת צמחים, המכילים חלוקה לרקמות ומתרבים ברבייה זוויגית אך הנם אוטוטרופים), אינם בעלי חיים.

תאים ורקמות

ערכים מורחבים – תא, רקמה

רקמת תאי שריר של אדם

בעלי החיים כולם הם איקריוטיים, בתאיהם ישנם גרעינים האוצרים את החומר התורשתי, שבבעלי חיים הוא תמיד DNA. תאים אלה גדולים משמעותית מתאיהם של יצורים פרוקריוטיים (חסרי גרעין) כדוגמת החידקים. גוף בעל החיים בנוי ממספר גדול מאוד של תאים, ולכן מוגדר כיצור רב-תאי. ברוב המכריע של בעלי החיים ישנן קבוצות תאים שונות בגופו המתמחות בתפקודים שונים ולהם מבנים שונים. אלה הן הרקמות. ישנם תאים המתמחים בהובלה, כגון תאי הדם האדומים המובילים חמצן אל תאי הגוף; ישנם המתמחים בתנועה, כתאי השריר, ויש המתמחים בהעברת המזון, עיכולו וספיגתו, כתאי הקיבה והמעי. התפתחות הרקמות אפשרה לייעל את תפקוד גופם של בעלי החיים. כמו כן, רוב בעלי החיים מכילים רקמה עצבית, שתפקידה העברת מידע בין הרקמות השונות, לשם תיאום ובקרה בין חלקי הגוף השונים, וקליטת מסרים מהסביבה. בבעלי חיים מפותחים קיים גוש תאים עצביים שנקרא מוח, המהווה מרכז בקרה למערכת העצבים.

מטבוליזם

ערך מורחב – מטבוליזם

בעלי החיים כולם הם ארוביים, והם צורכים חמצן לשם הפקת אנרגיה. רוב האנרגיה מופקת בתהליך של נשימה תאית, בו נצרכים חמצן וגלוקוז (או חומר עתיר אנרגיה אחר), ונפלט פחמן דו-חמצני תוך שחרור אנרגיה. האנרגיה משמשת למגוון תפקודי הגוף. חלק מבעלי החיים היבשתיים (וגם יונקים ימיים) פיתחו ריאות המסייעות בקליטת החמצן ישירות מהאטמוספירה. בעלי חיים קדומים יותר, המצויים בסביבות מימיות קולטים את החמצן המומס במים. בנוסף, כל בעלי החיים הם הטרוטרופים. הם לא יכולים להפיק בעצמם תרכובות אורגניות מחומרים אנאורגניים פשוטים. תרכובות אורגניות הן החומרים המרכיבים את כל גופו של בעל החיים והן התרכובות הנחוצות לו לשם הפקת האנרגיה. כיוון שכל האורגניזמים מורכבים מתרכובות אורגניות, בעלי חיים צורכים אורגניזמים אחרים למחייתם, במקום לייצר אותן בעצמם. בתרכובות המצויות באורגניזמים אחרים, בעל החיים משתמש לצרכיו. יש הצורכים אורגניזמים אוטוטרופים (יצרנים), המסוגלים להפיק תרכובות אורגניות, כגון צמחים. ויש הצורכים בעלי חיים אחרים.

תנועה

מדוזה, הצורה הניידת של ההידרתיים

כל בעלי החיים ניידים ברמה מסוימת בשלב כלשהו של חייהם. יש הניידים במשך רוב חייהם כמו החולייתנים (בעלי חיים בעלי עמוד שדרה) כדוגמת האדם; ויש הניידים רק בשלב מסוים בחייהם, כמו בעלי חיים מקבוצת ההידרתים. בעלי חיים אלה חיים בסביבה מימית וניידים רק בשלבים מסוימים במחזור חייהם, במקרה זה בשלב הרבייה. בשלבים האחרים הם צמודים למסלע או לקרקע ויוצרים מושבה.

רבייה והתפתחות

ערכים מורחבים – הזדווגות, רבייה

רובם המוחלט של בעלי החיים מתרבים בשלב מסוים בחייהם ברבייה זוויגית. ברבייה זוויגית ישנם תאים מתמחים הקרויים תאי זוויג. תאים אלה נוצרים בתהליך מיוחד הקרוי מיוזה, ובסיומו כמות החומר התורשתי בגרעין התא פוחתת בחצי (תאים כאלה קרויים הפלואידים). תאי הזוויג מתחלקים לתאים זכריים (זרעונים) ותאים נקביים (ביציות). בדרך כלל ישנם אברי רבייה שונים לייצור תאי זוויג זכריים ותאי זוויג נקביים. במינים מסוימים לכל פרט רק אחד משני סוגי אברי הרבייה. במינים כאלה ישנה הפרדה בין פרטים זכריים לפרטים נקביים. אך אין הכרח שבעל חיים יהיה זכר או נקבה. ישנם מינים רבים שהם הרמפרודיטים (דו מיניים), ולהם אברי רבייה משני הסוגים.

עובר בן שלושה ימים. בעל שמונה תאים

כשתאים משני הזוויגים נפגשים עשויה להתרחש הפריה של הביצית. בהפריה מתאחים גרעיניהם של תאי הזוויג ונוצר תא שכמות החומר התורשתי שלו זהה לכמות בתאים "רגילים" (תאים כאלה, אשר מרכיבים את כל גוף בעל החיים, קרויים דיפלואידים). התא הנוצר קרוי זיגוטה. הזיגוטה מתחלקת שוב ושוב לתאים רבים על ידי תהליך המיטוזה, בו מתחלק תא אחד לשני תאים הזהים לו. משלב זה מתחילה סדרת שלבים עובריים האפיינית לכל בעלי החיים: תחילה חלוקות התא של הזיגוטה יוצרות צבר רב תאי המהווה את העובר הראשוני. לאחר מכן התאים מסתדרים במספר שכבות רקמה: אקטודרם (השכבה החיצונית), אנדודרם (השכבה הפנימית) ומזודרם (שכבת ביניים) הקיים בכל בעלי החיים למעט הצורבים. כל אחת מהשכבות מתפתחת למספר רקמות המרכיבות את גוף הבוגר. האקטודרם מתפתח לכסות ולמערכת העצבים; האנדודרם מתפתח לרקמות מערכת העיכול והאיברים הנגזרים ממנה; והמזודרם מתפתח לשרירים, מערכת הדם, מערכת הרבייה, מערכת ההפרשה, רוב השלד, ורקמות חיבור.

בקבוצות מסוימות, רבייה אל-זוויגית שכיחה הרבה יותר מרבייה זוויגית.

התנהגות

ערכים מורחבים – אתולוגיה, הסוואה בעולם החי, אינטליגנציה בבעלי חיים

תיאורית הברירה הטבעית שהוצגה בספרו של צ'ארלס דרווין – "מוצא המינים" ב-1859 פתחה צוהר לניתוח התנהגות בעלי החיים בראיה מדעית ואבולוציונית. על בסיס תאוריה זו , פיתחו שלושה חוקרי טבע עיקריים את מדע האתולוגיה: קונראד לורנץ, ניקולאס טינברגן וקארל פון פריש, שזכו בשנת 1973 בפרס נובל על תרומתם הנכבדה לתחום זה.

ניקולאס טינברגן שאל ארבע שאלות המשמשות עד היום בניתוח התנהגות בעל חיים מסוים:

• השאלה הראשונה נוגעת למנגנון המפעיל את ההתנהגות: מהו המנגנון האחראי להמריץ את בעל החיים להגיב בהתנהגות מסוימת?
• השאלה השנייה מתייחסת למעבר מגנוטיפ (המערך התורשתי של אורגניזם) לפנוטיפ (מכלול התכונות של האורגניזם הנראות לעין): איזה הליך התפתחותי מסייע ביישום ההתנהגות, במהלך התפתחותו הכרונולוגית של אורגניזם (מעובר לבוגר למשל)?
• השאלה השלישית דנה בפונקציונאליות של התנהגות מסוימת: איך ההתנהגות מסייעת להישרדותו של בעל החיים, ואיך פועלת האבולוציה על התנהגות זו?
• השאלה הרביעית בוחנת את ההיסטוריה האבולוציונית של ההתנהגות. איך ההתנהגות התפתחה לאורך הזמן שבו מתקיימת? האם ניתן, למשל, למצוא אב קדמון משותף לשני בעלי חיים שונים המקיימים אותה התנהגות?

אבולוציה

ערך מורחב – אבולוציה

השוטונית Chlamydomonas

מוצאם האבולוציוני של בעלי החיים עודנו לוט בערפל. על פי ממצאים עקיפים הסיקו מדענים שהופעתם של בעלי החיים הראשונים התרחשה בסביבה מימית לפני כ-900 מיליוני שנים. מאובנים ראשונים של בעלי חיים נוצרו החל משלהי עידן הפרקמבריון, לפני כ-575 מיליוני שנים. בתחילת תור הקמבריון, לפני כ-545 מיליוני שנים, חל אירוע הקרוי "התפרצות הקמבריון". אירוע זה מייצג פרץ של מאובני בעלי חיים שהתגלו ותוארכו לתקופה זו. יש הסוברים שההתפרצות מייצגת התפצלות אבולוציונית גדולה בקרב בעלי החיים, בה נוצרו רוב הקבוצות הטקסונומיות המוכרות כיום. אחרים גורסים כי קבוצות אלה נוצרו אט-אט במשך עידן הפרקמבריון, אך רק בתקופה זו נוצרו התנאים המאפשרים את התאבנות בעלי החיים מקבוצות אלה.

אך למרות הכל, לא ידוע כלל מאיזו שושלת קדומה של אורגניזמים התפתחו בעלי החיים. מקובל להניח שהיו אלה מיני פרוטיסטה (חד תאיים) מסוימים שהתפתחו לבעלי החיים הראשונים, אבל לא ממש מובן באיזו קבוצה של פרוטיסטים מדובר. התפתחו כמה השערות בנושא זה. השערה אחת גורסת שמוצא בעלי החיים הוא במושבות כדוריות של שוטוניות – יצורים חד תאיים איקריוטיים בעלי שוטון או מספר שוטונים המשמשים לתנועה. חלק מתאי המושבות הללו עברו מוטציות (שינויים בחומר התורשתי) והשתנו, כך שהפכו מתמחים לתפקודים שונים. חלקם התמחו ברבייה, אחרים בתנועה וכך הלאה. כך המושבה הפכה מקבוצה של תאים בודדים, ליצור רב תאי אחד בעל רקמות שונות. השערה אחרת סוברת שבעלי החיים התפתחו מריסניות – גם הם חד תאיים איקריוטיים בעלי כושר תנועה, אך תאיהם מכילים יותר מגרעין אחד. על פי סברה זו, במהלך האבולוציה נוצרו מחיצות בין הגרעינים וכל חלק של התא הפך למעשה לתא נפרד. תא הריסנית הראשון הפך למעשה ליצור רב תאי, וכל אחד מחלקיו החל להתמחות בתפקוד אחר. השערה זו פחות מקובלת, כיוון שאין כל עדויות להתפתחות מסוג זה, כיום או בעבר.

מגוון טקסונומי

המגוון הטקסונומי והפנוטיפי בממלכת בעלי־החיים הינו עצום. יצורים זעירים כדוגמת הפרעושים, וכן היצור הגדול ביותר על-פני כדור הארץ, הלוויתן הכחול, דרים בכפיפה אחת בממלכת בעלי־החיים. למרות זאת, השוני והמגוון בממלכות אחרות (ובעיקר בממלכת החיידקים האמיתיים), גדול אף יותר, למרות שהוא פחות נראה לעין; עבור הממלכות האחרות קשה לחבר רשימת תכונות משותפות כמו זו שלעיל. חיידקים, למשל, מתרבים ברבייה זוויגית ואל-זוויגית, מפיקים אנרגיה בצורה אירובית ואנאירובית, וכן הלאה.

המיון המדעי של בעלי חיים

• מערכת ספוגיים (Porifera)
• מערכת פלקוזואה (Placozoa)
• מערכת מיקסוזואה (Myxozoa)
• על מערכה מזוזואה (Mesozoa)
  • מערכת רומבוזואה (Rhombozoa)
  • מערכת אורתונקטידה (Orthonectida)
• קבוצת רב תאיים אמיתיים (Eumetazoa)
  • מערכת צורבים (Cnidaria) – בקבוצת הנבוביים
  • מערכת מסרקניים (Ctenophora) – בקבוצת הנבוביים
  • קבוצת בעלי שלוש שכבות גוף (Bilateria)
    • קבוצת חסרי חלל גוף משני (Acoelomata)
      • מערכת תולעים שטוחות (Platyhelminthes)
    • קבוצת בעלי חלל גוף משני (Coelomata)
      • קבוצת שניוני הפה (Deuterostomia)
        • מערכת תולעי חץ (Chaetognatha)
        • מערכת מיתרניים (Chordata) - אליה משתייכים העופות, הזוחלים, הדגים, הדו-חיים והיונקים - ובכללם האדם.
        • מערכת קווצי עור (Echinodermata)
        • קבוצת זנוטורבלידה (Xenoturbellida) כוללת סוג יחיד.
      • קבוצת קדמוני הפה (Protostomia)
        • מערכת זרוע רגליים (Brachiopoda)
        • מערכת חיטחבים (Bryozoa)
        • מערכת אנטופרוקטה (Entoprocta)
        • מערכת רכיכות (Mollusca)
        • מערכת תולעי סרט (Nemertea)
        • מערכת פריפולידה (Priapulida)
        • מערכת תולעים סיפוניות (Sipuncula)
        • קבוצת אנכיפורה (Annechiuphora)
          • מערכת תולעים טבעתיות (Annelida)
          • מערכת אכירה (Echiura)
          • מערכת בעלי הזקן (Pogonophora)
        • קבוצת פנרתרופודה (Panarthropoda)
          • מערכת פרוקי רגליים (Arthropoda)
          • מערכת נושאי ציפורניים (Onychophora)
          • מערכת דובוני מים (Tardigrada)
        • משפחת מיזוסטומידה (Myzostomida)
    • קבוצת בעלי חלל גוף משני מדומה (Pseudocoelomata)
      • מערכת תולעים קוצניות ראש (Acanthocephala)
      • מערכת סיקליופורה (Cycliophora)
      • מערכת שעירי הבטן (Gastrotricha)
      • מערכת קינורהינכה (Kinorhyncha)
      • מערכת תולעים נימיות (Nematoda)
      • מערכת לוריסיפרה (Loricifera)
      • מערכת תולעי שיער-סוס (Nematomorpha)
      • מערכת גלגיליות (Rotifera)
      • מחלקת מיקרוגנטוזואה (Micrognathozoa)
    • מערכת גנתוסטומולידה (Gnathostomulida)

ראו גם

• אינטליגנציה בבעלי־חיים
• הסוואה אצל בעלי־חיים
• התנהגות אצל בעלי־חיים (אתולוגיה)

קישורים חיצוניים

• בעלי חיים, באנציקלופדיה ynet