Gewervelde dieren: vissen, amfibieën, reptielen, vogels en zoogdieren

Wat zijn gewervelde dieren?

Gewervelde dieren zijn dieren met een wervelkolom. Die wervelkolom is een rij botjes in de rug, de wervels, die samen een buigzame staaf vormen en het ruggenmerg beschermen. Daarnaast hebben alle gewervelde dieren een schedel die de hersenen omsluit en een inwendig skelet waaraan de spieren vastzitten. Een kikker, een haai, een zwaluw, een krokodil en een mens hebben dat bouwplan gemeen, hoe verschillend ze er ook uitzien.

Het woord zegt meteen wat de andere dieren niet hebben. Een kever, een slak, een regenworm of een kwal heeft geen wervels. Die dieren heten ongewervelde dieren, en ze zijn veruit in de meerderheid. Van alle bekende diersoorten is maar een klein deel gewerveld. Toch zijn de gewervelde dieren de dieren die mensen het best kennen, omdat ze vaak groot zijn en dicht bij huis leven: de hond, de kat, de merel, de karper in de vijver.

In de biologie horen de gewervelde dieren bij een grotere groep, de chordadieren. Dat zijn dieren die in elk geval als embryo een stevige staaf in de rug hebben, de chorda. Bij de gewervelde dieren wordt die staaf tijdens de ontwikkeling grotendeels vervangen door de wervels.

De wervelkolom en het skelet

De wervelkolom loopt van de achterkant van de schedel tot in de staart. Elke wervel heeft een stevig lichaam aan de buikkant en een boog aan de rugkant. Door al die bogen samen loopt een kanaal, en daarin ligt het ruggenmerg: de grote zenuwstreng die de hersenen met de rest van het lichaam verbindt. Uit het ruggenmerg lopen zenuwen tussen de wervels door naar spieren, huid en organen.

Bij de mens worden de wervels in groepen ingedeeld: de halswervels, de borstwervels waaraan de ribben vastzitten, de lendenwervels in de onderrug, het heiligbeen dat met het bekken verbonden is, en het staartbeen. Tussen de wervels liggen tussenwervelschijven van kraakbeen die schokken opvangen en de rug laten buigen. Bijna alle zoogdieren hebben zeven halswervels. Dat geldt voor een muis en voor een giraf; bij de giraf zijn die zeven wervels alleen heel lang.

Het skelet van gewervelde dieren zit binnenin het lichaam. Het groeit mee met het dier, zodat het niet hoeft te vervellen zoals een insect of een krab. Bij de meeste gewervelde dieren bestaat het skelet uit bot. Haaien en roggen zijn een uitzondering: hun skelet is van kraakbeen, het buigzame materiaal dat bij de mens in de neus en de oren zit.

De vijf klassen

Op school worden de gewervelde dieren meestal in vijf klassen verdeeld. Biologen maken soms een fijnere indeling, vooral bij de vissen, maar de vijf klassen blijven een handige manier om de groepen uit elkaar te houden.

Vissen leven in het water. Ze ademen met kieuwen, die zuurstof uit het water halen. Het lichaam is meestal gestroomlijnd en bedekt met schubben, en ze bewegen met vinnen en een staart. De meeste vissen leggen eieren in het water, sommige soorten, zoals de guppy, krijgen levende jongen. Tot de vissen horen de beenvissen, zoals de karper, de haring en het zeepaardje, en de kraakbeenvissen, zoals de haai en de rog. Ongeveer de helft van alle gewervelde soorten is vis.

Amfibieën leven op het land en in het water. Het woord komt uit het Grieks en betekent ongeveer dubbel leven. Ze hebben een naakte, vochtige huid zonder schubben en ademen met longen en door de huid. De eieren worden meestal in het water gelegd, en daaruit komen larven die met kieuwen ademen, zoals het kikkervisje. Door een gedaanteverwisseling, de metamorfose, worden de larven volwassen dieren. Kikkers, padden en salamanders zijn amfibieën. Meer staat op de pagina over amfibieën.

Reptielen hebben een droge huid met hoornschubben of schilden. Ze ademen alleen met longen. De meeste reptielen leggen eieren met een leerachtige of harde schaal op het land, zodat hun jongen niet in het water hoeven op te groeien. Hagedissen, slangen, schildpadden en krokodillen zijn reptielen. Zie de pagina over reptielen.

Vogels hebben veren, een snavel zonder tanden en voorpoten die vleugels zijn geworden. De meeste vogels kunnen vliegen; de pinguïn, de struisvogel en de kiwi kunnen dat niet, maar zijn toch vogels. Vogels ademen met longen die met luchtzakken in het lichaam verbonden zijn. Ze leggen eieren met een harde kalkschaal en broeden die uit. De pagina over vogels gaat verder in op hun bouw.

Zoogdieren hebben haar, en de moeder voedt de jongen met melk uit melkklieren. Daar komt de naam vandaan. De meeste zoogdieren krijgen levende jongen die in de baarmoeder zijn gegroeid. Het vogelbekdier en de mierenegels zijn uitzonderingen: zij leggen eieren, maar zogen de jongen daarna toch. Mensen, honden, walvissen en vleermuizen zijn zoogdieren. Zie de pagina over zoogdieren.

De klassen vergeleken

De tabel zet de belangrijkste kenmerken naast elkaar. Voor elk kenmerk bestaan uitzonderingen, maar met deze kenmerken kan bijna elk dier in de goede klas worden geplaatst.

Warmbloedig en koudbloedig

Vogels en zoogdieren worden warmbloedig genoemd. Ze maken zelf warmte door hun stofwisseling en houden hun lichaamstemperatuur ongeveer gelijk, of het nu zomer of winter is. Veren en haar houden die warmte vast, net als een laag vet onder de huid. Bij te veel warmte koelen ze af door te zweten, te hijgen of in de schaduw te gaan. Dat kost veel energie, en daarom eten warmbloedige dieren veel vaker dan koudbloedige van dezelfde grootte.

Vissen, amfibieën en reptielen heten koudbloedig. Een betere naam is wisselwarm, want hun bloed is niet echt koud. Hun lichaamstemperatuur volgt grotendeels die van de omgeving. Een hagedis die 's ochtends in de zon ligt, warmt zich op tot hij snel genoeg is om te jagen. Op een koude dag is hij traag. In de winter gaan wisselwarme dieren in Nederland in winterrust: kikkers in de modder of onder bladeren, slangen en hagedissen in holen in de grond.

Warmbloedig zijn heeft een voordeel: het dier kan ook actief zijn als het koud is, 's nachts of in de winter. Wisselwarm zijn heeft ook een voordeel: het dier heeft veel minder voedsel nodig. Een slang kan na een grote maaltijd weken zonder eten. Een spitsmuis, een klein zoogdier, moet om de paar uur eten om in leven te blijven.

Zo herken je de klas van een dier

Wie van een onbekend dier wil weten in welke klas het hoort, kan een paar vragen stellen. Heeft het dier veren? Dan is het een vogel, want geen ander dier heeft veren. Heeft het haar, of voedt de moeder de jongen met melk? Dan is het een zoogdier. Dat geldt ook voor dieren met weinig haar, zoals een walvis of een olifant.

Heeft het dier geen veren en geen haar, dan is de volgende vraag hoe de huid eruitziet. Een droge huid met hoornschubben wijst op een reptiel. Een naakte, vochtige huid wijst op een amfibie. Een dier dat altijd in het water leeft, met kieuwen ademt en vinnen heeft, is een vis.

Een paar dieren zetten mensen gemakkelijk op het verkeerde been. Een walvis en een dolfijn lijken op vissen, maar ademen met longen en zogen hun jongen: het zijn zoogdieren. Een vleermuis vliegt, maar heeft haar en vliezen in plaats van veren: ook een zoogdier. Een pinguïn zwemt beter dan hij loopt, maar heeft veren: een vogel. Een salamander lijkt op een hagedis, maar heeft een naakte, vochtige huid en is een amfibie; hoe dat zit, staat op de pagina over het verschil tussen reptiel en amfibie. De hazelworm lijkt op een slang, maar is een pootloze hagedis. Een zeepaardje ziet er vreemd uit, maar is gewoon een vis met kieuwen en vinnen.

Hoe de klassen zich hebben ontwikkeld

Volgens de evolutietheorie zijn de eerste gewervelde dieren in zee ontstaan, en waren dat visachtige dieren. Uit vissen met stevige, vlezige vinnen ontwikkelden zich de eerste dieren die op het land konden lopen. Hun nakomelingen zijn de amfibieën, die voor hun voortplanting nog aan het water gebonden zijn. Later ontstonden de reptielen, met een ei dat een eigen vochtige omgeving meeneemt, zodat de jongen op het droge kunnen opgroeien. Uit twee verschillende takken van die vroege eierleggende landdieren zijn ten slotte de zoogdieren en de vogels voortgekomen. Vogels stammen af van dinosaurussen.

Die volgorde is terug te zien in de bouw. Het hart gaat van twee delen bij vissen naar drie bij amfibieën en de meeste reptielen, en naar vier bij vogels en zoogdieren. Krokodillen hebben, net als vogels, al een hart met vier delen. Ook de ademhaling verschuift van kieuwen naar longen, en de kikker laat die overgang in zijn eigen leven zien: als kikkervisje ademt hij met kieuwen, als volwassen kikker met longen.

Gewervelde dieren in Nederland

In Nederland leven van elke klas soorten die bijna iedereen wel eens ziet. Vissen zoals de stekelbaars, de snoek en de paling in sloten en rivieren, en haring en schol in de Noordzee. Amfibieën zoals de gewone pad, de bruine kikker en de kleine watersalamander, die in het voorjaar naar vijvers en poelen trekken om eieren te leggen. Reptielen zijn schaarser: de zandhagedis, de levendbarende hagedis, de hazelworm, de ringslang en de adder leven vooral op heide, in duinen en langs bosranden.

Vogels ziet iedereen dagelijks, van de huismus en de merel in de tuin tot de reiger in de sloot en de meeuw aan de kust. Van de zoogdieren zijn de huisdieren het bekendst, maar ook de egel, de mol, de vos, het konijn en verschillende soorten vleermuizen leven in het wild. Wie in de schemering langs een sloot loopt, kan in een paar minuten dieren uit drie of vier klassen tegenkomen: een vleermuis die boven het water jaagt, een kikker die in het riet kwaakt en een vis die aan het oppervlak een insect pakt.

Wie de klassen onderling wil vergelijken, vindt in tien vergelijkingen van dieren onder meer zoogdier en vogel, reptiel en amfibie, en kikker en pad naast elkaar.