Główne etapy ewolucji zwierząt. Streszczenie: w biologii Etapy ewolucji zwierząt
Liceum № 21
Streszczenie o biologii
Etapy ewolucji zwierząt
Wykonałem całą pracę*
*****************
Nauczyciel: aaaaaaaaaaaaa
G. Jakuck, 2007
Rozwój życia w epoce archaiku........................................... ........... 3
Rozwój życia w epoce proterozoiku i paleozoiku...........................5
Rozwój życia w erze mezozoicznej............................................ ....... 10
Rozwój życia w epoce kenozoicznej............................................ ........... ...12
Główne etapy i kierunki ewolucji świata zwierzęcego.
(wniosek) ............................................... ..................................14
Aplikacja................................................. ..................................16
Bibliografia .................................................. . .............18
Rozwój życia w epoce archaiku
Najpełniej zbadano historię ewolucji zwierząt ze względu na fakt, że wiele z nich ma szkielet i dlatego są lepiej zachowane w skamieniałych szczątkach.
Pierwsze żywe organizmy powstały w epoce archaiku. Były heterotrofami i jako pożywienie wykorzystywały związki organiczne „pierwotnego bulionu”. Najważniejszy etap ewolucji życia na Ziemi wiąże się z pojawieniem się fotosynteza, co spowodowało podział organiczny świat na rośliny i zwierzęta. Pierwszymi organizmami fotosyntetyzującymi były prokariotyczne niebiesko-zielone algi - cyjanea. Cyjany i te, które pojawiły się później eukariotyczny zielone algi wypuściły do atmosfery wolny tlen z oceanu, co przyczyniło się do pojawienia się bakterii zdolnych do życia w środowisku tlenowym. Najwyraźniej w tym samym czasie na pograniczu ery archaiku i proterozoiku miały miejsce dwa kolejne ważne wydarzenia ewolucyjne: proces seksualny I wielokomórkowość. Każda nowa mutacja natychmiast objawia się w fenotypie. Jeśli mutacja jest korzystna, zostaje zachowana poprzez selekcję; jeśli jest szkodliwa, zostaje wyeliminowana przez selekcję. Organizmy haploidalne stale dostosowują się do swojego środowiska, ale nie rozwijają zasadniczo nowych cech i właściwości. Proces seksualny radykalnie zwiększa możliwości adaptacji do warunków środowiskowych dzięki powstaniu niezliczonych kombinacji chromosomów. diploidia, które powstały jednocześnie z utworzonym jądrem, pozwala na zachowanie mutacji w stanie heterozygotycznym i wykorzystanie jako rezerwa zmienności dziedzicznej do dalszych przemian ewolucyjnych. Ponadto w stanie heterozygotycznym wiele mutacji często zwiększa żywotność osobników, a tym samym zwiększa ich szanse w walce o byt. Pojawienie się diploidalności i różnorodności genetycznej jednokomórkowych eukariontów doprowadziło z jednej strony do niejednorodności struktury komórek i ich łączenia w koloniach, z drugiej strony możliwości „podziału pracy” pomiędzy komórkami kolonii , tj. powstawanie organizmów wielokomórkowych. Podział funkcji komórkowych u pierwszych kolonialnych organizmów wielokomórkowych doprowadził do powstania tkanek pierwotnych - ektoderma I endoderma, zróżnicowane pod względem budowy w zależności od pełnionej funkcji. Dalsze różnicowanie tkanek stworzyło różnorodność niezbędną do rozszerzenia możliwości strukturalnych i funkcjonalnych organizmu jako całości, co doprowadziło do powstania coraz bardziej złożonych narządów. Poprawa interakcji między komórkami - najpierw kontakt, a następnie pośrednictwo układ nerwowy i hormonalny– zapewnił istnienie organizmu wielokomórkowego jako pojedynczej całości ze złożoną i subtelną interakcją jego części oraz odpowiednią reakcją na środowisko.
Drogi przemian ewolucyjnych pierwszych organizmów wielokomórkowych były różne. Niektórzy przeszli na siedzący tryb życia i zamienili się w organizmy takie jak gąbka Inne zaczęły pełzać i poruszać się po podłożu za pomocą rzęsek. Od nich pochodziło płazińce. Jeszcze inni zachowali pływający tryb życia, nabyli usta i dali początek koelenteruje(patrz rys. 1).
Rozwój życia w epoce proterozoiku i paleozoiku
W Proterozoik Początkowe ogniwa ewolucji zwierząt nie zostały zachowane. W Proterozoik W osadach występują przedstawiciele w pełni uformowanych typów zwierząt: gąbki, koelenteraty, stawonogi.
Fauna epoki paleozoiku rozwijała się niezwykle szybko i była reprezentowana przez dużą liczbę różnorodnych form. Życie w morzach kwitnie. W Okres kambryjski Wszystkie główne typy zwierząt już istnieją, z wyjątkiem strunowców. Gąbki, korale, szkarłupnie, mięczaki, ogromne drapieżne skorupiaki - to niepełna lista mieszkańców mórz kambryjskich.
W Ordowik Udoskonalanie i specjalizacja głównych typów trwa. W osadach geologicznych z tego okresu znaleziono pozostałości zwierząt, które je posiadały wnętrze Szkielet osiowy , - kręgowce bezszczękowe, których odległymi potomkami są współczesne minogi i śluzice. Ich łuki skrzelowe w trakcie dalszej ewolucji zamieniły się w szczęki pokryte zębami. Mięśnie skrzelowe zostały przekształcone w mięśnie szczękowe i podjęzykowe. Tak więc, w oparciu o istniejące struktury - szkieletowe łuki skrzelowe, które służyły jako podpora dla narządów oddechowych, powstał aparat ustny typu chwytającego. Duża aromorfoza - pojawienie się chwytnych aparatów gębowych- spowodował restrukturyzację całej organizacji kręgowców. Umiejętność wyboru pożywienia przyczyniła się do poprawy orientacji przestrzennej poprzez poprawę zmysłów. Pierwsze gnathostomy nie miały płetw i poruszały się w wodzie ruchami przypominającymi węże. Jednak ten sposób poruszania się okazał się nieskuteczny, gdy konieczne było złapanie poruszającej się ofiary. Dlatego fałdy skórne były ważne dla poprawy ruchu w wodzie. W filogenezie niektóre odcinki tego fałdu rozwijają się dalej i dają początek płetwom, sparowanym i niesparowanym. W miarę zwiększania się rozmiaru fałd potrzebny był szkielet, aby je wzmocnić. Szkielet powstał w postaci szeregu promieni chrzęstnych (potem kości). Bardzo ważne jest, aby promienie chrzęstne były połączone ze sobą płytką chrzęstną rozciągającą się pod skórą wzdłuż nasady płetw. Z tej płytki powstał pas kończyny (ryc. 2). W ten sposób fałdy zamieniły się w sparowane płetwy piersiowe i brzuszne, a środkowa część fałdu została zmniejszona. Wygląd sparowanych płetw– kończyny – kolejna ważna aromorfoza w ewolucji kręgowców.
Zatem kręgowce szczękowe nabyły chwytne narządy gębowe i kończyny. W swojej ewolucji podzielono je na ryby chrzęstne i kostne.
W Okres sylurski Wraz z pierwszymi roślinami lądowymi na ląd przybyły pierwsze zwierzęta oddychające powietrzem - stawonogi(pajęczaki). W zbiornikach kontynuowano szybki rozwój niższych kręgowców. Zakłada się, że kręgowce powstały w płytkich zbiornikach słodkowodnych, a dopiero potem przeniosły się do mórz.
W dewoński kręgowce reprezentowane są przez trzy grupy: ryby dwudyszne, promieniopłetwe i płetwiaste. Pod koniec dewonu pojawiły się owady (pożywienie dla przyszłych kręgowców lądowych). Ryby płetwiaste były typowo zwierzętami wodnymi, ale mogły oddychać powietrzem atmosferycznym za pomocą prymitywnych płuc, które były występami ściany jelita. Aby zrozumieć dalszą ewolucję ryb, należy wyobrazić sobie warunki klimatyczne panujące w nich Okres dewonu. Większość sushi było martwą pustynią. Wzdłuż brzegów zbiorników słodkowodnych pierścienice i stawonogi żyły w gęstych zaroślach roślin. Klimat jest suchy, z ostrymi wahaniami temperatury w ciągu dnia i pomiędzy porami roku. Poziom wody w rzekach i zbiornikach wodnych ulegał częstym zmianom. Wiele zbiorników całkowicie wyschło i zamarzło zimą. Roślinność wodna obumierała, gdy zbiorniki wyschły, a szczątki roślinne gromadziły się, a następnie gniły. Wszystko to stworzyło bardzo niekorzystne środowisko dla ryb. W tych warunkach uratowało je jedynie oddychanie powietrzem atmosferycznym. Zatem pojawienie się płuc można uznać za idioadaptację do braku tlenu w wodzie. Kiedy zbiorniki wodne wyschły, zwierzęta miały dwie możliwości ucieczki: zakopując się w mule lub migrując w poszukiwaniu wody. Pierwszą ścieżką podążały dwudyszne, których budowa od dewonu prawie się nie zmieniła i które obecnie żyją w małych, wysychających zbiornikach wodnych Afryki (ryc. 3, A). Ryby te przeżywają porę suchą, zagrzebując się w błocie i oddychając powietrzem atmosferycznym. Ryby płetwiaste miały płetwy wsparte na oddzielnych promieniach kostnych. Rozprzestrzeniły się szeroko i obecnie stanowią największą klasę kręgowców pod względem liczby gatunków.
Tylko ryby płetwiaste były w stanie przystosować się do życia na lądzie. Ich płetwy wyglądały jak ostrza, składające się z oddzielnych kolców z przyczepionymi do nich mięśniami. Za pomocą płetw ryby płetwiaste - duże zwierzęta o długości od 1,5 do kilku metrów - mogły czołgać się po dnie. Ryby te miały dwa główne warunki przejścia do siedliska lądowego: muskularne kończyny i płuca. Pod koniec dewonu z ryb płetwiastych dały początek pierwsze płazy - stegocefale (ryc. 3, B).
Przystosowanie do życia na lądzie wymagało radykalnej restrukturyzacji całej organizacji zwierząt. Kończyna z jednej elastycznej płytki zostaje przekształcona w system dźwigni rozdzielonych przegubami. Największe obciążenie spada na obręcz kończyn tylnych, która staje się znacznie mocniejsza. Kończyny, zwłaszcza tylne, wydłużają się. Stawy rozwijają się pomiędzy kręgami. Pojawiają się gruczoły łzowe, ruchome powieki i mięśnie wciągające oczy na orbitę; wszystko to chroni rogówkę przed wysychaniem. Boczne segmenty mięśni są podzielone na dużą liczbę pojedynczych mięśni, które są przyczepione do różnych części szkieletu. Poruszanie się na lądzie wiąże się z koniecznością zwiększenia ruchomości głowy, w wyniku czego u kręgowców lądowych czaszka jest oddzielona od kości obręczy barkowej. Większej ruchomości kończyn towarzyszy oddzielenie mięśni obręczy barkowej od mięśni bocznych tułowia i silny rozwój mięśni brzucha.
Cele Lekcji:
- Edukacyjny: uogólniać i systematyzować wiedzę na temat pokrewieństwa i pochodzenia zwierząt głównych typów i klas; ukazać postępujący rozwój świata zwierzęcego.
- Edukacyjny: rozwijanie umiejętności pracy z informacją i uzasadniania swoich działań; rozwój logiczne myślenie(w oparciu o odkrycie związków przyczynowo-skutkowych).
- Edukacyjny: rozwijanie umiejętności mobilizowania się do pracy; edukacja myślenia ekologicznego.
Typ lekcji:Łączny.
Podczas zajęć
Ustalanie celów: Na ekranie zostanie wyświetlony rysunek „Oś czasu ewolucji” (Rysunek 1).
Proces ewolucji jest złożony, tajemniczy i interesujący. Odpowiedzi na wiele pytań zostały już udzielone, ale wiele z nich wciąż czeka na odpowiedź.
Jak długo trwała cała ewolucja świata zwierząt?
Uważa się, że ma około dwóch miliardów lat. Dla przejrzystości naukowcy zaproponowali następujący harmonogram. Porównują cały czas rozwoju życia na Ziemi (dwa miliardy lat) od momentu powstania ochłodzonej skorupy do jednego dnia (24 godziny). W tej skali zachodzą następujące zjawiska:
- – hartowanie skorupa Ziemska;
- 12.00 – pojawienie się pierwszych organizmów jednokomórkowych;
- 18.30 – pojawienie się pierwszej ryby;
- 19.50 – pierwsze próby dotarcia organizmów do lądu;
- 20.00 – początek karbonu, starożytne płazy;
- 21.02 – rozkwit ery gadów;
- 22.10 – pierwsze ssaki;
- 22.30 – koniec ery gadów, rozwój ssaków;
- 23.58 – pierwsi ludzie.
Jak widzimy, z całkowitego czasu 24 godzin pojawienie się i rozwój człowieka zajmuje tylko półtorej minuty (trzy miliony lat). A przez resztę czasu Natura rozwijała się bez człowieka, przed nim. Jak przebiegał ten rozwój?
2. Aktualizacja wiedzy podstawowej. Praca frontalna.
- Wyjaśnij pojęcie „ewolucji świata zwierząt”.
- Jakich dowodów na ewolucję dostarcza paleontologia?
- Podaj przykłady porównawczych anatomicznych dowodów ewolucji.
- Jaka jest przyczyna podobieństwa etapów rozwoju embrionalnego zwierząt różnych grup, na przykład kręgowców?
- Jakie siły napędowe stoją za ewolucją gatunków w przyrodzie?
- Co Darwin miał na myśli, mówiąc „walka o byt”?
3. Wyjaśnienie nowego materiału.
Słowo nauczyciela:
Na waszych biurkach jest diagram drzewo rodzinneświat zwierząt. (Rysunek 2)
Diagram przedstawia ewolucję świata zwierząt na przestrzeni ponad miliarda lat. W schemacie tym pominięto niektóre typy zwierząt: gąbki, szkarłupnie, jaszczurki ssaki, podtyp kręgowców bezszczękowych oraz klasy: cyklostomy, trylobity i stonogi. Oglądając prezentację, spróbuj uzupełnić brakujące miejsca oraz zapisać na schemacie rodzaje i klasy zwierząt.
Dodatkowe materiały do prezentacji (załącznik nr 1):
Slajd 2. Najprostszymi formami życia, które po raz pierwszy pojawiły się na Ziemi, były pierwotne organizmy przedkomórkowe. Z nich powstał kolejny, bardziej zorganizowany etap życia - pierwotne organizmy jednokomórkowe. Wśród nich na szczególną uwagę zasługują wiciowce pierwotne, które dały początek dwóm największym pniom natury organicznej: jeden z nich to świat roślin, drugi pień to świat zwierząt, o którym dzisiaj porozmawiamy. Starożytne formy kolonialnych organizmów jednokomórkowych odegrały decydującą rolę w dalszej ewolucji.
Slajd 3.
Wszystkie zwierzęta wielokomórkowe przechodzą w swoim rozwoju embrionalnym dwuwarstwowy etap embrionalny.
Slajd 6.
Dalszy rozwój świata zwierząt wiąże się z pojawieniem się pierwszych zwierząt trójwarstwowych, podobnych do prymitywnych wolno żyjących robaków rzęskowych i pochodzących od starożytnych prymitywnych zwierząt dwuwarstwowych. W procesie otrzymano zwierzęta trójwarstwowe rozwój historyczny postępujące cechy strukturalne: układ mięśniowy i miąższ. Pojawienie się mięśni zapewniało zwierzętom szybszy i doskonalszy ruch, a dzięki miąższowi ukształtowało się środowisko wewnętrzne organizmu, zapewniające doskonalszy metabolizm. Do pierwszych trójwarstwowych zwierząt należą rodzaje płazińców i glisty.
Slajd 12.
Przedstawiciele pajęczaków już w dewonie przystosowali się do lądowego trybu życia. Rozwinęli narządy oddechowe powietrzem (płuca, tchawica). Były to pierwsze zwierzęta lądowe. Stonogi i owady to typowe zwierzęta lądowe. Wydaje się, że owady wyewoluowały od przodków przypominających krocionogi. Jest to najwyższa klasa wśród bezkręgowców, osiągająca bardzo wysoką organizację. Owady przystosowały się do lotu i są niezwykle różnorodne.
Slajd 15.
Struny charakteryzują się tworzeniem struny grzbietowej lub struny grzbietowej podczas rozwoju embrionalnego. U niektórych pozostaje w tej formie przez całe życie, u innych zostaje zastąpiony kręgosłupem chrzęstnym lub kostnym. Lancelet jest bardzo interesujący dla zrozumienia filogenezy strunowców. Jest to jakby żywy schemat budowy i rozwoju embrionalnego strunowców (obecność struny grzbietowej, cewy nerwowej, jelita z przednią częścią przekształconą w odcinek skrzelowy i z charakterystycznym przerostem wątroby, układ krążenia , charakter fragmentacji zapłodnionego jaja, powstawanie trzech listków zarodkowych, proces organogenezy itp.). d.).
Slajd 17.
W życiu codziennym cyklostomy są klasyfikowane jako ryby, chociaż znacznie różnią się od ryb brakiem szczęk i wieloma innymi cechami bardziej prymitywnej organizacji.
Slajd 19.
DO ryba chrzęstna obejmują rekiny, płaszczki i chimery.
4. Refleksja.
Znajdź na schemacie rozwoju świata zwierzęcego rodzaje zwierząt bezkręgowych i strunowców (klasy ryb, płazów, gadów, ptaków, ssaków). Wyjaśnij różnicę w ich różnym ułożeniu na schemacie.
- Które zwierzęta są uważane za najstarsze?
- Od jakich zwierząt pochodzą zwierzęta wielokomórkowe?
- Od jakich zwierząt pochodzą zwierzęta trójwarstwowe?
- Jak struktura akordów stała się bardziej złożona?
Na zakończenie zajęć uczniowie wręczają zeszyty ćwiczeń z uzupełnionymi w nich diagramami rodowodowymi rozwoju świata zwierzęcego oraz otrzymują pracę domową z podręcznika.
Bibliografia:
- Bykhovsky B.E., Kozlova E.V., Monchadsky A.S. i inne Biologia: Zwierzęta. Podręcznik dla klas 7-8. szkoła średnia./wyd. Kozlova M.A. – M.: „Oświecenie”, 1990.
- Pepelyaeva O.A., Suntsova I.V. Biologia 7 (8) klasa. Uniwersalne rozwinięcia lekcji. – M.: VAKO, 2006. – 432s. - (Aby pomóc nauczycielowi w szkole).
- Nikishov A.N., Sharova I.Kh. Biologia: Zwierzęta: Podręcznik. Dla klas 7-8 edukacja ogólna. podręcznik Zakłady. – M.: Edukacja, 1994. – 256 s.
Dokument ten stanowi opis lekcji wykonany w formie prezentacji z wykorzystaniem Aplikacje Microsoftu Punkt mocy (
Gimnazjum nr 21
Streszczenie o biologii
Etapy ewolucji zwierząt
Wykonałem całą pracę*
*****************
Nauczyciel: aaaaaaaaaaaaa
G. Jakuck, 2007
Rozwój życia w epoce archaiku........................................... ........... 3
Rozwój życia w epoce proterozoiku i paleozoiku...........................5
Rozwój życia w erze mezozoicznej............................................ ....... 10
Rozwój życia w epoce kenozoicznej............................................ ........... ...12
Główne etapy i kierunki ewolucji świata zwierzęcego.
(wniosek) ............................................... ..................................14
Aplikacja................................................. ..................................16
Bibliografia .................................................. . .............18
Rozwój życia w epoce archaiku
Najpełniej zbadano historię ewolucji zwierząt ze względu na fakt, że wiele z nich ma szkielet i dlatego są lepiej zachowane w skamieniałych szczątkach.
Pierwsze żywe organizmy powstały w epoce archaiku. Były heterotrofami i jako pożywienie wykorzystywały związki organiczne „pierwotnego bulionu”. Najważniejszy etap ewolucji życia na Ziemi wiąże się z pojawieniem się fotosynteza, co doprowadziło do podziału świata organicznego na rośliny i zwierzęta. Pierwszymi organizmami fotosyntetyzującymi były prokariotyczne niebiesko-zielone algi - cyjanea. Cyjany i te, które pojawiły się później eukariotyczny zielone algi wypuściły do atmosfery wolny tlen z oceanu, co przyczyniło się do pojawienia się bakterii zdolnych do życia w środowisku tlenowym. Najwyraźniej w tym samym czasie na pograniczu ery archaiku i proterozoiku miały miejsce dwa kolejne ważne wydarzenia ewolucyjne: proces seksualny I wielokomórkowość. Każda nowa mutacja natychmiast objawia się w fenotypie. Jeśli mutacja jest korzystna, zostaje zachowana poprzez selekcję; jeśli jest szkodliwa, zostaje wyeliminowana przez selekcję. Organizmy haploidalne stale dostosowują się do swojego środowiska, ale nie rozwijają zasadniczo nowych cech i właściwości. Proces seksualny radykalnie zwiększa możliwości adaptacji do warunków środowiskowych dzięki powstaniu niezliczonych kombinacji chromosomów. diploidia, które powstały jednocześnie z utworzonym jądrem, pozwala na zachowanie mutacji w stanie heterozygotycznym i wykorzystanie jako rezerwa zmienności dziedzicznej do dalszych przemian ewolucyjnych. Ponadto w stanie heterozygotycznym wiele mutacji często zwiększa żywotność osobników, a tym samym zwiększa ich szanse w walce o byt. Pojawienie się diploidalności i różnorodności genetycznej jednokomórkowych eukariontów doprowadziło z jednej strony do niejednorodności struktury komórek i ich łączenia w koloniach, z drugiej strony możliwości „podziału pracy” pomiędzy komórkami kolonii , tj. powstawanie organizmów wielokomórkowych. Podział funkcji komórkowych u pierwszych kolonialnych organizmów wielokomórkowych doprowadził do powstania tkanek pierwotnych - ektoderma I endoderma, zróżnicowane pod względem budowy w zależności od pełnionej funkcji. Dalsze różnicowanie tkanek stworzyło różnorodność niezbędną do rozszerzenia możliwości strukturalnych i funkcjonalnych organizmu jako całości, co doprowadziło do powstania coraz bardziej złożonych narządów. Poprawa interakcji między komórkami - najpierw kontakt, a następnie pośrednictwo układ nerwowy i hormonalny– zapewnił istnienie organizmu wielokomórkowego jako pojedynczej całości ze złożoną i subtelną interakcją jego części oraz odpowiednią reakcją na środowisko.
Drogi przemian ewolucyjnych pierwszych organizmów wielokomórkowych były różne. Niektórzy przeszli na siedzący tryb życia i zamienili się w organizmy takie jak gąbka Inne zaczęły pełzać i poruszać się po podłożu za pomocą rzęsek. Od nich pochodziło płazińce. Jeszcze inni zachowali pływający tryb życia, nabyli usta i dali początek koelenteruje(patrz rys. 1).
Rozwój życia w epoce proterozoiku i paleozoiku
W Proterozoik Początkowe ogniwa ewolucji zwierząt nie zostały zachowane. W Proterozoik W osadach występują przedstawiciele w pełni uformowanych typów zwierząt: gąbki, koelenteraty, stawonogi.
Fauna epoki paleozoiku rozwijała się niezwykle szybko i była reprezentowana przez dużą liczbę różnorodnych form. Życie w morzach kwitnie. W Okres kambryjski Wszystkie główne typy zwierząt już istnieją, z wyjątkiem strunowców. Gąbki, korale, szkarłupnie, mięczaki, ogromne drapieżne skorupiaki - to niepełna lista mieszkańców mórz kambryjskich.
W Ordowik Udoskonalanie i specjalizacja głównych typów trwa. W osadach geologicznych z tego okresu znaleziono pozostałości zwierząt, które je posiadały wewnętrzny szkielet osiowy, - kręgowce bezszczękowe, których odległymi potomkami są współczesne minogi i śluzice. Ich łuki skrzelowe w trakcie dalszej ewolucji zamieniły się w szczęki pokryte zębami. Mięśnie skrzelowe zostały przekształcone w mięśnie szczękowe i podjęzykowe. Tak więc, w oparciu o istniejące struktury - szkieletowe łuki skrzelowe, które służyły jako podpora dla narządów oddechowych, powstał aparat ustny typu chwytającego. Duża aromorfoza - pojawienie się chwytnych aparatów gębowych- spowodował restrukturyzację całej organizacji kręgowców. Umiejętność wyboru pożywienia przyczyniła się do poprawy orientacji przestrzennej poprzez poprawę zmysłów. Pierwsze gnathostomy nie miały płetw i poruszały się w wodzie ruchami przypominającymi węże. Jednak ten sposób poruszania się okazał się nieskuteczny, gdy konieczne było złapanie poruszającej się ofiary. Dlatego fałdy skórne były ważne dla poprawy ruchu w wodzie. W filogenezie niektóre odcinki tego fałdu rozwijają się dalej i dają początek płetwom, sparowanym i niesparowanym. W miarę zwiększania się rozmiaru fałd potrzebny był szkielet, aby je wzmocnić. Szkielet powstał w postaci szeregu promieni chrzęstnych (potem kości). Bardzo ważne jest, aby promienie chrzęstne były połączone ze sobą płytką chrzęstną rozciągającą się pod skórą wzdłuż nasady płetw. Z tej płytki powstał pas kończyny (ryc. 2). W ten sposób fałdy zamieniły się w sparowane płetwy piersiowe i brzuszne, a środkowa część fałdu została zmniejszona. Wygląd sparowanych płetw– kończyny – kolejna ważna aromorfoza w ewolucji kręgowców.
Zatem kręgowce szczękowe nabyły chwytne narządy gębowe i kończyny. W swojej ewolucji podzielono je na ryby chrzęstne i kostne.
W Okres sylurski Wraz z pierwszymi roślinami lądowymi na ląd przybyły pierwsze zwierzęta oddychające powietrzem - stawonogi(pajęczaki). W zbiornikach kontynuowano szybki rozwój niższych kręgowców. Zakłada się, że kręgowce powstały w płytkich zbiornikach słodkowodnych, a dopiero potem przeniosły się do mórz.
W dewoński kręgowce reprezentowane są przez trzy grupy: ryby dwudyszne, promieniopłetwe i płetwiaste. Pod koniec dewonu pojawiły się owady (pożywienie dla przyszłych kręgowców lądowych). Ryby płetwiaste były typowo zwierzętami wodnymi, ale mogły oddychać powietrzem atmosferycznym za pomocą prymitywnych płuc, które były występami ściany jelita. Aby zrozumieć dalszą ewolucję ryb, należy wyobrazić sobie warunki klimatyczne panujące w okresie dewonu. Większą część kraju stanowiła pozbawiona życia pustynia. Wzdłuż brzegów zbiorników słodkowodnych pierścienice i stawonogi żyły w gęstych zaroślach roślin. Klimat jest suchy, z ostrymi wahaniami temperatury w ciągu dnia i pomiędzy porami roku. Poziom wody w rzekach i zbiornikach wodnych ulegał częstym zmianom. Wiele zbiorników całkowicie wyschło i zamarzło zimą. Roślinność wodna obumierała, gdy zbiorniki wyschły, a szczątki roślinne gromadziły się, a następnie gniły. Wszystko to stworzyło bardzo niekorzystne środowisko dla ryb. W tych warunkach uratowało je jedynie oddychanie powietrzem atmosferycznym. Zatem pojawienie się płuc można uznać za idioadaptację do braku tlenu w wodzie. Kiedy zbiorniki wodne wyschły, zwierzęta miały dwie możliwości ucieczki: zakopując się w mule lub migrując w poszukiwaniu wody. Pierwszą ścieżką podążały dwudyszne, których budowa od dewonu prawie się nie zmieniła i które obecnie żyją w małych, wysychających zbiornikach wodnych Afryki (ryc. 3, A). Ryby te przeżywają porę suchą, zagrzebując się w błocie i oddychając powietrzem atmosferycznym. Ryby płetwiaste miały płetwy wsparte na oddzielnych promieniach kostnych. Rozprzestrzeniły się szeroko i obecnie stanowią największą klasę kręgowców pod względem liczby gatunków.
Tylko ryby płetwiaste były w stanie przystosować się do życia na lądzie. Ich płetwy wyglądały jak ostrza, składające się z oddzielnych kolców z przyczepionymi do nich mięśniami. Za pomocą płetw ryby płetwiaste - duże zwierzęta o długości od 1,5 do kilku metrów - mogły czołgać się po dnie. Ryby te miały dwa główne warunki przejścia do siedliska lądowego: muskularne kończyny i płuca. Pod koniec dewonu z ryb płetwiastych dały początek pierwsze płazy - stegocefale (ryc. 3, B).
Przystosowanie do życia na lądzie wymagało radykalnej restrukturyzacji całej organizacji zwierząt. Kończyna z jednej elastycznej płytki zostaje przekształcona w system dźwigni rozdzielonych przegubami. Największe obciążenie spada na obręcz kończyn tylnych, która staje się znacznie mocniejsza. Kończyny, zwłaszcza tylne, wydłużają się. Stawy rozwijają się pomiędzy kręgami. Pojawiają się gruczoły łzowe, ruchome powieki i mięśnie wciągające oczy na orbitę; wszystko to chroni rogówkę przed wysychaniem. Boczne segmenty mięśni są podzielone na dużą liczbę pojedynczych mięśni, które są przyczepione do różnych części szkieletu. Poruszanie się na lądzie wiąże się z koniecznością zwiększenia ruchomości głowy, w wyniku czego u kręgowców lądowych czaszka jest oddzielona od kości obręczy barkowej. Większej ruchomości kończyn towarzyszy oddzielenie mięśni obręczy barkowej od mięśni bocznych tułowia i silny rozwój mięśni brzucha.
Dla Okres karboński stegocefalianie żyli, karmili się i rozmnażali w wodzie. Wypełzły na ląd, ale nie dokonały żadnych znaczących migracji. Stegocefalianie podzielili się (rozdzielili) na dużą liczbę form - od dużych drapieżników żywiących się rybami po małe drapieżniki żywiące się bezkręgowcami. Na lądzie stegocefalianie nie mieli wrogów, a pożywienia było pod dostatkiem - robaki, stawonogi osiągające duże rozmiary (ryc. 3, B). Wiele grup płazów przeszło do życia na lądzie i wróciło do wody jedynie w celu rozmnażania się.
W Okres permu Nastąpiło wypiętrzenie terenu, wysuszenie i ochłodzenie klimatu. Płazy wymierają z powodu degradacji warunki klimatyczne oraz w wyniku eksterminacji przez ruchliwe gady drapieżne. Nawet w karbonie wśród stegocefali wyróżniała się grupa posiadająca dobrze rozwinięte kończyny i ruchomy układ dwóch pierwszych kręgów (ryc. 3, D - F). Przedstawiciele tej grupy rozmnażali się w wodzie, ale na lądzie docierali dalej niż płazy, żerując na zwierzętach lądowych, a następnie na roślinach. Ta grupa została nazwana kotylozaury. Później wyewoluowały z nich gady i ssaki.
Gady nabyły właściwości, które pozwoliły im w końcu zerwać połączenie ze środowiskiem wodnym. Zapłodnienie wewnętrzne i nagromadzenie żółtka w jaju umożliwiło rozmnażanie na lądzie. Keratynizacja skóry i nie tylko złożona struktura nerki przyczyniły się do gwałtownego ograniczenia utraty wody przez organizm i powszechnego rozproszenia. Klatka piersiowa zapewniała bardziej efektywny sposób oddychania – ssanie. Przyczyną był brak konkurencji szerokie zastosowanie gadów na lądzie i zawrócenia części z nich do środowiska wodnego.
Rozwój życia w erze mezozoicznej
Na początku następnego Era mezozoiczna Na Ziemi zachodzą procesy górotwórcze. Pojawiają się Ural, Tien Shan i Ałtaj. Przez większą część glob Utrzymuje się ciepły klimat zbliżony do współczesnego klimatu tropikalnego. Pod koniec ery mezozoicznej rozszerzyła się strefa suchych warunków klimatycznych, a obszary mórz i oceanów zmniejszyły się. W trias, W świecie zwierząt kwitną owady i gady. Gady zajmują pozycję dominującą i są reprezentowane przez dużą liczbę form (ryc. 14.4)
W Okres jurajski Pojawiają się latające jaszczurki i podbijają powietrze. W Okres kredowy Specjalizacja gadów trwa, osiągają ogromne rozmiary. Masa niektórych z nich (dinozaurów) osiągnęła 50 ton. koniec kredy procesy górotwórcze następują ponownie. Pojawiają się Alpy, Andy i Himalaje. Następuje ochłodzenie i zmniejsza się zasięg roślinności nadwodnej. Roślinożercy wymierają, a w ślad za nimi mięsożerne dinozaury. Duże gady są zachowane tylko w strefie tropikalnej (krokodyle). Z powodu wyginięcia drapieżne gady Zwierzęta, które najlepiej przystosowują się do warunków życia, to zwierzęta stałocieplne, ptaki i ssaki. W morzach wymiera wiele form bezkręgowców i jaszczurek morskich.
Ptaki wyewoluowały z w pełni uformowanych gadów – archozaurów. Pojawieniu się ptaków towarzyszyło pojawienie się w ich strukturze dużych aromorfoz: utraciły one jeden z dwóch łuków aorty i uzyskały pełną przegrodę między prawą i lewą komorą serca. Całkowite oddzielenie przepływu krwi tętniczej i żylnej spowodowało, że ptaki były stałocieplne. Pod innymi cechami swojej organizacji są podobne do gadów i czasami nazywane są „gadami pierzastymi”. Wszystkie cechy budowy ptaków – okrycie piórami, przekształcenie kończyn przednich w skrzydła, rogowy dziób, worki powietrzne i podwójne oddychanie, skrócenie jelita tylnego – są przystosowaniami do lotu, czyli tzw. idioadaptacje .
Pojawienie się ssaków wiąże się z szeregiem dużych aromorfoz, które rozwinęły się u przedstawicieli jednej z podklas gadów. Do aromatozów decydujących o powstaniu ssaków jako klasy zalicza się: powstawanie sierści i czterokomorowego serca, całkowite oddzielenie przepływu krwi tętniczej i żylnej, rozwój wewnątrzmaciczny potomstwa oraz karmienie dziecka mlekiem. Noszenie zarodków w ciele matki i opieka nad potomstwem radykalnie zwiększyły przeżywalność ssaków. Do aromorfoz należy zaliczyć także rozwój kory mózgowej, który determinował przewagę odruchów warunkowych nad bezwarunkowymi oraz możliwość adaptacji do niestabilnych warunków środowiskowych poprzez zmianę zachowania. Ssaki pojawiły się w triasie (ryc. 14.5), ale przez cały czas nie mogły konkurować z mięsożernymi dinozaurami 100 milionów lat zajmowało podrzędną pozycję.
Rozwój życia w epoce kenozoicznej
Najpierw Era kenozoiczna Procesy budowania gór, które rozpoczęły się pod koniec mezozoiku, dobiegły końca. Morza Śródziemnego, Czarnego, Kaspijskiego i Aralskiego są od siebie oddzielone. Tworzy się ciepły, jednolity klimat. W czwartorzędowym okresie ery kenozoicznej (2-3 miliony lat temu) rozpoczęło się zlodowacenie znacznej części Ziemi. Pokrywa lodowa osiągała średnio 57 o N, a na niektórych obszarach sięgała 40 o N.
Rozwój świata zwierząt w epoce kenozoicznej charakteryzuje się dalszym różnicowaniem owadów, intensywną specjacją u ptaków i niezwykle szybkim postępującym rozwojem ssaków.
Ssaki są reprezentowane przez trzy podklasy: stekowce (dziobak i kolczatka), torbacze i łożyskowce. Monotreme, czyli jajorodne, ssaki powstały niezależnie od innych ssaków Okres jurajski od gadów zwierzęcych. Torbacze i ssaki łożyskowe pochodzą od wspólnego przodka Okres kredowy i współistniały aż do nadejścia ery kenozoiku, kiedy nastąpiła „eksplozja” w ewolucji łożyskowców, w wyniku której ssaki te wyparły torbacze z większości kontynentów.
Najbardziej prymitywne były ssaki owadożerne, od których wywodzą się pierwsze zwierzęta mięsożerne i naczelne. Starożytni mięsożercy dali początek kopytnym. W Paleogen ssaki zaczynają podbijać morze (walenie, płetwonogi itp.). DO koniec neogenu Wszystkie współczesne rodziny ssaków zostały już znalezione. Jedna z grup małp – Australopitek – stała się przodkiem gałęzi prowadzącej do rodzaju Człowiek.
Zlodowacenia Okres czwartorzędowy, które osiągnęły swoje maksymalne rozmieszczenie około 250 tysięcy lat temu, przyczyniły się do rozwoju odporności fauny na zimno. Na Północnym Kaukazie i Krymie żyły mamuty, nosorożce włochate, renifery, lisy polarne i kuropatwy polarne. Powstawanie dużych mas lodu spowodowało obniżenie poziomu Oceanu Światowego. Jest to spadek różne okresy wynosiła 85-120 m w porównaniu do współczesnej. W rezultacie odsłonięte zostały ławice kontynentalne Ameryki Północnej i Północnej Eurazji. Pojawiły się „mosty” lądowe łączące kontynent północnoamerykański z kontynentem eurazjatyckim (w miejscu obecnej Cieśniny Beringa), Wyspy Brytyjskie z kontynentem europejskim itp. Po takich „mostach” odbywały się migracje gatunków, które doprowadziły do powstania współczesnej dla nas fauny kontynentów. Zmiany klimatyczne w czwartorzędzie ery kenozoicznej wpłynęły na ewolucję przodków człowieka.
Główne etapy i kierunki ewolucji świata zwierzęcego.
(wniosek)
Zwierzęta wielokomórkowe pochodzą od organizmów jednokomórkowych poprzez formy kolonialne. Pierwszymi zwierzętami były prawdopodobnie koelenteraty. Starożytne koelenteraty dały początek płazińcom - zwierzętom o dwustronnej symetrii.
Ze starożytnych robaków rzęskowych powstały pierwsze wtórne wnęki - pierścienice. Starożytne wieloszczety morskie prawdopodobnie posłużyły jako podstawa do pojawienia się typów stawonogów, mięczaków i strunowców.
Najstarsze ślady zwierząt sięgają prekambru (około 700 milionów lat temu). W kambrze i Okresy ordowiku Przeważają gąbki, koelenteraty, robaki, szkarłupnie, trylobity i pojawiają się mięczaki.
W ordowiku pojawiły się bezszczękowe ryby pancerne, a następnie ryby szczękowe. Większość tych zwierząt charakteryzuje się obecnością dwustronnej symetrii, jamy ciała, twardego szkieletu zewnętrznego (stawonogi) lub wewnętrznego (chodzącego), postępującą zdolnością do aktywny ruch, oddzielenie przedniego końca ciała z otworem ustnym i narządami zmysłów, stopniowa poprawa ośrodkowego układu nerwowego.
Pierwsze gnathostomy dały początek rybom płetwiastym i płetwiastym. Elementy podporowe w płetwach rozwinęły później kończyny kręgowców lądowych. Najważniejszymi aromatozami na tej linii ewolucji są rozwój ruchomych szczęk z łuków skrzelowych, rozwój fałdy skóry płetwy, a następnie tworzenie pasów sparowanych kończyn piersiowych i brzusznych. Ryby dwudyszne i płetwiaste mogły oddychać tlenem atmosferycznym poprzez pęcherze pławne połączone z przełykiem i wyposażone w system naczyń krwionośnych.
Pierwsze zwierzęta lądowe, stegocefalia, wywodzą się z ryb płetwiastych. Stegocefalia podzielono na kilka grup płazów, które osiągnęły swój szczyt w karbonie. Pierwsze kręgowce dotarły na ląd, przekształcając płetwy w kończyny. rodzaj podłoża, pęcherzyki powietrza - do płuc.
Prawdziwie lądowe zwierzęta - gady, które pod koniec podbiły ląd - wywodzą się od płazów Okres permu. Zagospodarowanie lądu przez gady zapewniło obecność suchych, zrogowaciałych powłok, zapłodnienie wewnętrzne, duża ilość żółtka w jajku, ochronne skorupki jaj, które chronią zarodki przed wysychaniem i innymi wpływami środowiska. Wśród gadów wyróżniała się grupa dinozaurów, która dała początek ssakom. Pierwsze ssaki pojawiły się w okresie triasu ery mezozoicznej. Później również z jednej z gałęzi gadów wyewoluowały ptaki zębate (Archaeopteryx), a następnie ptaki współczesne. Ptaki i ssaki charakteryzują się takimi cechami, jak ciepłokrwistość, czterokomorowe serce, jeden łuk aorty (tworzący całkowite oddzielenie dużego i małego kręga krążenia), intensywny metabolizm - cechy, które zapewniły rozkwit tym grupom organizmy.
Pod koniec mezozoiku pojawiły się ssaki łożyskowe, których głównymi cechami postępowymi było pojawienie się łożyska i rozwój wewnątrzmaciczny płodu, karmienie młodych mlekiem oraz rozwinięta kora mózgowa. Na początku ery kenozoicznej oddział naczelnych oddzielił się od owadożerców, którego ewolucja jednej z gałęzi doprowadziła do pojawienia się człowieka.
Równolegle z ewolucją kręgowców nastąpił rozwój bezkręgowców. Przejście z wody na środowisko lądowe Siedlisko zrealizowano u pajęczaków i owadów wraz z rozwojem doskonałego stałego egzoszkieletu, kończyn przegubowych, narządów wydalniczych, układu nerwowego, narządów zmysłów i reakcji behawioralnych, pojawienia się oddychania tchawiczego i płucnego. Wśród mięczaków dostęp do lądu obserwowano znacznie rzadziej i nie powodował on różnorodności gatunkowej obserwowanej u owadów.
Główne cechy ewolucji świata zwierząt:
· postępujący rozwój wielokomórkowości iw konsekwencji specjalizacja tkanek i wszystkich układów narządów;
· swobodny styl życia, który determinował rozwój różnych mechanizmów behawioralnych, a także względną niezależność ontogenezy od wahań czynników środowisko;
· wygląd twardego szkieletu: zewnętrznego u niektórych bezkręgowców (stawonogów) i wewnętrznego u strunowców;
· postępujący rozwój układu nerwowego, który był podstawą pojawienia się odruchu warunkowego, rozwoju zachowań społecznych w różne grupy wysoce zorganizowane zwierzęta.
Nagromadzenie wielu dużych aromorfoz w procesie ewolucji biologicznej doprowadziło do skoku jakościowego - społecznej formy ruchu materii i powstania społeczeństwa ludzkiego. Główne kierunki ewolucji zwierząt przedstawiono na ryc. 1.
Aplikacja
Ryż. 1. Główne etapy ewolucji organizmów eukariotycznych
Ryc.2. Szkielet płetwy płetwiastej i stegocefala:
A- obręcz barkowa i płetwa u ryb płetwiastych; B - szkielet wewnętrzny płetwa;
W- szkielet kończyny przedniej stegocefala.
1 – element homologiczny do kości ramiennej; 2 – element homologiczny do promienia;
3 – element homologiczny do kości łokciowej; 4, 5, 6 - kości nadgarstka, 7 - paliczki palców
Ryc.3. Zwierząt Era paleozoiczna:
A- dwudyszne; B- stegocefal; W- gigantyczny owad przypominający ważkę;
G - E- najstarsze gady
Ryc.4. Gady ery mezozoicznej:
A- rogaty dinozaur; B- ichtiozaur; W- latająca jaszczurka ogonowa; G- brontozaur;
D, F- latające bezogonowe jaszczurki; mi- stegozaur;
Bibliografia
1. Zakharov V.B., Mamontov S.G., Sivoglazov V.I.
Biologia: wzory ogólne: Podręcznik dla klas 10-11. instytucje kształcenia ogólnego. – M.: Shkola-Press, 1996. – 624 s.: il.
2. Iordansky N.N.
Ewolucja życia: podręcznik. pomoc dla studentów wyższy pe. podręcznik instytucje - M.: Ośrodek Wydawniczy "Akademia", 2001 - 432 s.
3. Biologia ogólna: Podręcznik dla 11-letniej klasy 11-latka Szkoła średnia, na poziomie podstawowym i zaawansowanym. N.D. Lisov, L.V. Kamlyuk, N.A. Lemeza i wsp. Wyd. N.D. Lisowa. – Mn.: Białoruś, 2002. – 279 s.
EUKARYOTES– organizmy (wszystkie z wyjątkiem bakterii, w tym cyjanobakterii), które mają utworzone jądro komórkowe, oddzielone od cytoplazmy otoczką jądrową. Materiał genetyczny zawarty jest w chromosomach. Komórki eukariotyczne mają mitochondria, plastydy i inne organelle. Charakterystyka procesu seksualnego
Diploidalność- obecność w jądrze komórki roślinnej lub zwierzęcej sparowanego zestawu chromosomów.
EKTODERMA– Zewnętrzna warstwa zarodka zwierząt wielokomórkowych i człowieka we wczesnych stadiach rozwoju.
ENDODERMA– Wewnętrzna warstwa zarodka zwierząt wielokomórkowych i człowieka we wczesnych stadiach rozwoju.
Patrz załącznik
KOTYLOZAUR [< grecki kotylē kubek, kubek + ... saurus ].ściąć. Przedstawiciel klasy najstarszej (druga poł paleozoik) i prymitywne Gady . | Nazwa odzwierciedla fasety kręgów w kształcie miseczki.
Organizmy eukariotyczne specjalizujące się w żywieniu heterotroficznym dały początek zwierzętom i grzybom.
W Era proterozoiczna Powstają wszystkie znane typy wielokomórkowych bezkręgowców. Istnieją dwie główne teorie na temat pochodzenia zwierząt wielokomórkowych. Według teorii gastrei (E. Haeckel) pierwotną metodą powstawania zarodka dwuwarstwowego jest inwazja (wgłobienie ściany blastuli). Zgodnie z teorią fagocytelli (I.I. Mechnikov) początkową metodą tworzenia dwuwarstwowego zarodka jest imigracja (ruch poszczególnych blastomerów do jamy blastuli). Być może te dwie teorie uzupełniają się.
Coelenterates są przedstawicielami najbardziej prymitywnych (dwuwarstwowych) organizmów wielokomórkowych: ich ciało składa się tylko z dwóch warstw komórek: ektodermy i endodermy. Poziom zróżnicowania tkanek jest bardzo niski.
W dolnych robakach (płaskich i Glisty) pojawia się trzeci listek zarodkowy - mezoderma. Jest to główna aromorfoza, dzięki której pojawiają się zróżnicowane tkanki i układy narządów.
Następnie drzewo ewolucyjne zwierzęta rozgałęziają się na Protostomy i Deuterostomy. Wśród protostomów pierścienice tworzą wtórną jamę ciała (coelom). Jest to główna aromorfoza, dzięki której możliwe staje się podzielenie ciała na sekcje.
Annelidy mają prymitywne kończyny (parapodia) i homonomiczną (równoważną) segmentację ciała. Ale na początku kambru pojawiły się stawonogi, w których parapodia przekształciły się w kończyny przegubowe. U stawonogów pojawia się heteronomiczna (nierówna) segmentacja ciała. Mają chitynowy egzoszkielet, który przyczynia się do pojawienia się zróżnicowanych wiązek mięśni. Wymienione cechy stawonogów to aromorfozy.
Najbardziej prymitywne stawonogi - trylobity - dominowały w morzach paleozoiku. Współczesne stawonogi wodne oddychające skrzelami reprezentowane są przez skorupiaki. Jednak na początku dewonu (po dotarciu roślin na ląd i utworzeniu się ekosystemów lądowych) na ląd dotarły pajęczaki i owady.
Owady są najlepiej przystosowane do życia na lądzie, dzięki pojawieniu się dużych aromorfoz:
– Obecność błon embrionalnych – surowiczych i owodniowych.
– Obecność skrzydeł.
– Plastyczność aparatu jamy ustnej.
Wraz z pojawieniem się roślin kwitnących w okresie kredowym, koewolucja Owady i Kwiaty (koewolucja) i tworzą wspólne adaptacje (koadaptacje). W epoce kenozoicznej owady, podobnie jak rośliny kwitnące, znajdują się w stanie postępu biologicznego.
Wśród zwierząt Deuterostome struny osiągają swój najwyższy szczyt, w którym pojawia się szereg dużych aromorfoz: struna grzbietowa, cewa nerwowa, aorta brzuszna (a następnie serce).
Pierwsze kręgowce (bezszczękowe) wywodzą się z prymitywnych strunowców w sylurze. U kręgowców tworzy się szkielet osiowy i trzewny, w szczególności mózgoczaszka i szczęka czaszki, która jest również aromorfozą. Kręgowce dolne gnathostome reprezentowane są przez różnorodne ryby. Współczesne klasy ryb (chrzęstne i kostne) powstały pod koniec paleozoiku - na początku mezozoiku.
Część oścista ryba(Mięsisty płat), dzięki dwóm aromatom - oddychaniu płucnemu i pojawieniu się prawdziwych kończyn - dał początek pierwszym czworonogom - płazom (płazom). Pierwsze płazy przybyły na ląd w okresie dewonu, jednak ich rozkwit nastąpił w okresie karbońskim (liczne stegocefale). Współczesne płazy pojawiają się pod koniec okresu jurajskiego.
Równolegle wśród czworonogów pojawiają się organizmy z błonami embrionalnymi – owodniowce. Obecność błon embrionalnych jest dużą aromorfozą, która po raz pierwszy pojawia się u gadów. Dzięki błonom embrionalnym, a także szeregowi innych cech (rogowacenie nabłonka, zawiązki miednicy, wygląd kory mózgowej), Gady całkowicie utraciły zależność od wody. Pojawienie się pierwszych prymitywnych gadów – kotylozaurów – datuje się na koniec okresu karbońskiego. W permie pojawiły się różne grupy gadów: bestie zębate, proto-jaszczurki i inne. Na początku mezozoiku powstały gałęzie żółwi, plezjozaurów i ichtiozaurów. Gady zaczynają się rozwijać.
Dwie gałęzie są oddzielone od grup bliskich proto-jaszczurkom rozwój ewolucyjny. Jedna gałąź na początku mezozoiku dała początek dużej grupie pseudosuchian. Pseudosuchia dała początek kilku grupom: krokodylom, pterozaurom, przodkom ptaków i dinozaurom, reprezentowanym przez dwie gałęzie: jaszczurki (Brontozaur, Diplodokus) i ptasiomiedniczne (tylko gatunki roślinożerne - Stegozaur, Triceratops). Druga gałąź na początku okresu kredowego doprowadziła do powstania podklasy łuskonośnych (jaszczurek, kameleonów i węży).
Jednak Gady nie mogły stracić swojej zależności niskie temperatury: Stałocieplność jest dla nich niemożliwa ze względu na niepełny podział krwi na żylną i tętniczą. Pod koniec mezozoiku, wraz ze zmianami klimatycznymi, nastąpiło masowe wymieranie gadów.
Tylko u niektórych pseudosuchów w okresie jurajskim pojawia się pełna przegroda między komorami, zmniejsza się lewy łuk aorty, następuje całkowite oddzielenie kręgów krążenia i możliwa staje się stałocieplność. Następnie zwierzęta te nabyły szereg przystosowań do lotu i dały początek klasie Ptaki.
W Osady jurajskie W erze mezozoicznej (≈ 150 mln lat temu) odkryto ślady pierwszych ptaków: Archaeopteryxa i Archaeornisa (trzy szkielety i jedno pióro). Prawdopodobnie były to nadrzewne zwierzęta wspinające się, które potrafiły szybować, ale nie były zdolne do aktywnego lotu. Jeszcze wcześniej (pod koniec triasu, ≈ 225 milionów lat temu) istniały protoawi (dwa szkielety odkryto w 1986 roku w Teksasie). Szkielet Protoavisa znacznie różnił się od szkieletu gadów; półkule mózgowe i móżdżek były powiększone. W okresie kredowym istniały dwie grupy ptaków kopalnych: Ichthyornis i Hesperornis. Współczesne grupy ptaków pojawiają się dopiero na początku ery kenozoicznej.
Znaczącą aromorfozę w ewolucji ptaków można uznać za pojawienie się czterokomorowego serca w połączeniu ze zmniejszeniem lewego łuku aorty. Nastąpiło całkowite oddzielenie krwi tętniczej i żylnej, co umożliwiło dalszy rozwój mózgu i gwałtowny wzrost poziomu metabolizmu. Rozkwit ptaków w epoce kenozoicznej wiąże się z szeregiem głównych idioadaptacji (pojawienie się piór, specjalizacja układu mięśniowo-szkieletowego, rozwój układu nerwowego, opieka nad potomstwem i zdolność latania), a także z wieloma oznak częściowego zwyrodnienia (na przykład utraty zębów).
Na początku ery mezozoicznej pojawiły się pierwsze ssaki, które powstały w wyniku szeregu aromorfoz: powiększonych półkul przodomózgowia z rozwiniętą korą, czterokomorowego serca, zmniejszenia prawego łuku aorty, przekształcenia zawieszenia, kości kwadratowe i stawowe w kosteczki słuchowe, pojawienie się futra, gruczołów sutkowych, zróżnicowane zęby w pęcherzykach płucnych, jamie przedustnej.
W okresie jurajskim ery mezozoicznej ssaki reprezentowane były przez co najmniej pięć klas (Multubercles, Tritubercles, Tricodonts, Symmetrodonts, Panthotheriums). Jedna z tych klas prawdopodobnie dała początek współczesnym protobestiom, a druga torbaczom i łożyskom. Ssaki łożyskowe dzięki pojawieniu się łożyska i prawdziwej żyworodności wchodzą w stan postępu biologicznego w erze kenozoiku.
Pierwotna kolejność łożyskowców to owadożerne. Na początku owadożerne oddzielono od niekompletnych zębów, gryzoni, naczelnych i wymarłej już grupy kreodontów – prymitywnych drapieżników. Dwie gałęzie oddzielone od Kreodontów. Jedna z tych gałęzi dała początek współczesnym mięsożercom, od których oddzieliły się płetwonogi i walenie. Z innej gałęzi wywodzą się prymitywne zwierzęta kopytne (Condylarthra), a następnie rzędy parzystokopytne, parzystokopytne i pokrewne.
Ostateczne zróżnicowanie współczesnych grup ssaków zakończyło się w epoce wielkich zlodowaceń – w plejstocenie. Na współczesny skład gatunkowy ssaków istotny wpływ ma czynnik antropogeniczny. W czasach historycznych eksterminowano następujące gatunki: tura, krowę Steller, tarpan i inne gatunki.
Pod koniec ery kenozoicznej niektóre naczelne doświadczyły szczególnego rodzaju aromorfozy – nadmiernego rozwoju kory mózgowej. W rezultacie jest całkowicie nowy rodzaj organizmy – Homo sapiens.
Ewolucyjny rozwój istot żywych należy rozpatrywać jako holistyczny proces rozwoju żywej populacji biosfery od form początkowych, prymitywnych do form współczesnych, najbardziej zaawansowanych. Dotyczy to w równym stopniu struktur morfologicznych i biochemicznych, jak i procesów fizjologicznych.
Jeden z najciekawsze pytania w ewolucji organizmów - pochodzenie wielokomórkowości. Nikt nie wątpi, że organizmy wielokomórkowe wyewoluowały z organizmów jednokomórkowych, a większość naukowców zgadza się, że przodkami organizmów wielokomórkowych były pierwotniaki kolonialne.
Biologiczne znaczenie powstającej kolonializmu polega na jej ochronnej roli przed wrogami i czynnikami środowiska abiotycznego.
Wśród wyższych organizmów wielokomórkowych kolonialność jest bardzo wyraźna u mszywiołów i osłonic. Należy jednak zauważyć, że kolumnowość jest nieobecna u wielu dużych grup zwierząt, na przykład u mięczaków, stawonogów, pierścienic, szkarłupni, kręgowców i niektórych innych, ale jest bardzo silnie wyrażona u pierwotniaków i koelenteratów, tj. w tych grupach, które stoją u początków wielokomórkowości. Szczególnie interesujące są oczywiście te organizmy kolonialne, w których istnieje morfologiczny i funkcjonalny podział pomiędzy osobnikami kolonii według podstawowych funkcji życiowych, takich jak ruch, odżywianie, rozmnażanie i obrona. Na najniższym etapie rozwoju kolonializmu wśród wiciowców występują takie formy jak Pandorina czy Eudorina, pomiędzy członkami kolonii nie obserwuje się różnic. W tym przypadku organizm kolonialny – osobnik drugiego rzędu – nie uległ jeszcze ujarzmieniu poszczególne organizmy włączone do kolonii. Wraz z komplikacjami kolonialnymi wzrasta podporządkowanie jednostki całości - jednostki drugiego rzędu, a „podział pracy” między jednostkami przebiega zgodnie z funkcjami ruchu i reprodukcji, a następnie odżywiania. Rozwojowi kolonializmu towarzyszą zjawiska polimorfizmu, które obserwuje się także w formach kolonialnej egzystencji owadów. Współistnienie zwykle prowadzi do morfologicznej i funkcjonalnej separacji jednostek.
Wraz z powstawaniem wielokomórkowości, embrionalnej proces-proces z zapłodnionego jaja powstaje postać dorosła.
Zanim przejdziemy do niektórych zagadnień związanych z procesem embrionalnym, należy dotknąć jednego z najbardziej niezwykłych uogólnień związanych z indywidualnym rozwojem zwierząt, tzw. prawa biogenetycznego, czyli, jak się to obecnie zwykle nazywa, zasady podsumowanie. Zasada ta przeniknęła głęboko do współczesnej embriologii i anatomii porównawczej, a także zasad monofii i ewolucji rozbieżnej. Prawo biogenetyczne kojarzone jest z nazwiskami dwóch największych zwolenników Karola Darwina – E. Haeckela i F. Mullera, chociaż już przed nimi niektórzy zoologowie byli bliscy tego uogólnienia (Meckel, Baer), w tym Darwin. Zasadniczo uogólnienie to polega na tym, że w rozwoju ontogenetycznym organizmów znajdujemy w jakiejś kolejności odzwierciedlenie etapów, które minęły w przeszłości lub, jak to się czasami mówiło w skrócie, „ontogeneza powtarza filogenezę”.
W ewolucji zwierząt zmiany podobnego typu zachodzą wraz ze wzrostem wielkości ciała i wzrostem poziomu organizacji procesu ewolucyjnego. Zatem nicienie i stawonogi utraciły nabłonek rzęskowy w wyniku kutykulalizacji powłoki, a wypuszczenie wielu zwierząt do powietrza doprowadziło do zmniejszenia aparatura oddechowa, Charakterystyka organizmy wodne(skrzela).
Co ciekawe, często zmiany w organizacji towarzyszące zmianie siedliska, nawet w postaciach pokrewnych, nie zachodzą jednolicie, a czasem przebiegają diametralnie przeciwnymi drogami. Na przykład niektórzy ryby głębinowe obserwuje się ciemny, prawie czarny kolor, inne stają się bezbarwne, a czasem przezroczyste. Niektóre ryby głębinowe mają przerośnięte, czasami szypułkowe oczy, podczas gdy inne mają całkowitą redukcję narządów wzroku. Opuszczając środowisko wodne w powietrzu, u większości zwierząt rozwinęły się narządy dźwigniowe ruchu - nogi (stawonogi, kręgowce), jednakże stonogi i węże mają długie ciało i poruszają się poprzez zginanie ciała, co jest częściej charakterystyczne dla organizmów wodnych.
Wszystkich tych niezliczonych przypadków redukcji narządów nie można w ogóle uważać za procesy regresji. Bardziej słuszne byłoby uznanie ich za formy rozwijania wysoce wyspecjalizowanych cech organizacyjnych jako adaptacji do nienormalnych warunków życia i postrzeganie w nich wyraźnego wyrazu ogromnej zdolności istot żywych do przystosowania się do najbardziej różne warunki istnienia i poszerzenia powierzchni mieszkalnej. Dlatego wszystko to należy traktować jako formy adaptacji, a nie jako zjawisko ogólnej regresji.
Wracając do ogólnej tendencji procesu ewolucyjnego – przejścia od mniej złożonych, ale bardziej zróżnicowanych struktur do nielicznych (czasem tylko jednej), ale wysoce i różnorodnie wyspecjalizowanych, zatrzymajmy się na szeregu przykładów. Dobrym przykładem może być ewolucja form ruchu. Najprostsze mają bardzo różne formy ruchy. Sarkody (zwłaszcza kłącza) mają ruch pseudopodialny, który odbywa się zgodnie z zasadą hydrauliczną - endoplazma pędzi do jednej lub drugiej części obwodu i „wyciąga” narośl - pseudopodia - w bardziej gęstej i elastycznej ektoplazmie.
Ruch wiciowców zapewnia spiralne bicie wici, a w przypadku orzęsków – liczne rzęski. W przeciwieństwie do wici, rzęski biją w tej samej płaszczyźnie, ale same służą, oprócz pływania, różnym celom: rzęski otaczające otwór ust tworzą złożony przepływ wody, który wpycha cząsteczki jedzenia do gardła. Rzęski mogą sklejać się w „frędzle” – cirri, a po brzusznej stronie rzęsek żołądkowo-rzęskowych imitują kończyny. Na tych cirri orzęski mogą szybko „biegać” po podłożu. Łącząc się w podłużnych rzędach, rzęski zamieniają się w błony zdolne do wibracji falowych. W trypanozach również błony znajdują się na całym ciele, podstawa opaski biegnie wzdłuż ich krawędzi, a błona zawsze znajduje się w stanie falowych oscylacji. Gregaryny poruszają się w sposób reaktywny, wypychając śluz wypływający z tylnego końca ciała. Najprostsze również charakteryzują się wieloma różne kształty unoszące się w wodzie za pomocą promieniowo rozchodzących się kolców szkieletowych lub pseudopodiów.
Ruch rzęsek jest również charakterystyczny dla niezliczonych larw zwierząt dennych (robaki, mięczaki, szkarłupnie itp.) Oraz najmniejszych zwierząt wielokomórkowych, podobnych wielkością do pierwotniaków (wrotki i niektóre turbellaria).
Ruchy rzęskowe i wiciowe mają jeszcze jedną cechę - organizmy poruszające się w ten sposób podczas pływania wykonują ruch obrotowy wokół własnej osi (z wyjątkiem turbellarian), a ponadto nie poruszają się prostoliniowo, ale po linii śrubowej. W ten sposób te mikroskopijne stworzenia, które mają ciężar właściwy zbliżony do wody, dokonują podwójnej motorycznej penetracji do środowiska wodnego. Ta metoda poruszania się w wodzie jest bardzo skuteczna. Prędkość względna orzęsków (stosunek prędkości przebytej drogi na sekundę do długości ciała), przeniesiona na wielkość ciała ludzkiego, byłaby prędkością sprintera.
Zatem u pierwotniaków obserwujemy wszelkiego rodzaju sposoby poruszania się, z wyjątkiem lotu. W koelenteratach zdolność swobodnego poruszania się mają tylko meduzy, syfonofory i ctenofory. Ctenofory poruszają się za pomocą nabłonka rzęskowego, ale ich ruch jest niezwykle powolny. Ruch rzęsek jest skuteczny tylko w przypadku małych rozmiarów ciała, mierzonych w ułamkach milimetra. Wraz ze wzrostem rozmiaru ciała ruchy rzęsek i wici stają się nieskuteczne, ponieważ objętość ciała rośnie znacznie szybciej (w sześcianie) niż jego powierzchnia (w kwadracie). Następnie robaki rozwinęły nową formę ruchu - zginanie ciała, w związku z czym rozwinęły potężne mięśnie motoryczne. U koelenteratów mięśnie były całkowicie niewystarczające, aby rozwinąć nową formę ruchu. 95% koelenteratów prowadzi nieruchomą egzystencję, broniąc się przed wrogami potężnym szkieletem i aparatem kłującym. Jeszcze wyraźniej odbiło się to na gąbkach, które były całkowicie pozbawione mięśni.
Ruch meduz i syfonoforów odbywa się w sposób reaktywny - dzwon meduzy kurczy się, wypycha wodę spod siebie, a meduza otrzymuje reaktywny impuls silnika z górną stroną dzwonka do przodu. Do takiego ruchu wystarczy mały mięsień motoryczny, który stanowi zaledwie 1 – 2% objętości ciała. Tylko robaki zaczynają gromadzić mięśnie motoryczne w postaci worka skórno-mięśniowego. U nemerteanów i wyższych robaków osiąga największy rozwój.
W koelenteratach między ektodermą a endodermą tworzy się już warstwa mięśniowa (początkowo w bardzo prymitywnej formie) w postaci warstw procesów kurczliwych komórek nabłonkowo-mięśniowych, tworząc dwa wzajemnie prostopadłe włókna - komórki ektodermy tworzą układ włókien podłużnych wzdłuż osi ciała, a komórki endodermy - okrągłe. Ten układ włókien zdaje się imitować worek skórno-mięśniowy robaków, ale nie wykonuje ruchów zginających, a jedynie kurczliwych - wzdłuż głównej osi ciała. Worek skórno-mięśniowy robaków składa się z dwóch głównych warstw mięśni - okrągłej i podłużnej. Są też inne mięśnie: ciało robaków jest jakby wypełnione mięśniami, ich liczba u niektórych robaków sięga 60-70% całkowitej objętości ciała (nemerteany, pijawki). Ogromna liczba niższych i wyższych robaków porusza się poprzez zginanie swoich ciał. Tak więc w grupie koelenteratów wraz z rozwojem dwustronnie symetrycznego planu ciała ukształtowały się muskularne formy zwierząt, które rozwinęły zgięty sposób ruchu. Byli to przodkowie turbellarian, używających silniejszych mięśni do zginania ciała. Chociaż u robaków dominuje ruch zginający, towarzyszą mu inne formy ruchu.
Bardzo podobne procesy, które doprowadziły do tego samego ruchu zginającego, miały miejsce również w ewolucji deuterostomów.
Masa dolnych strun i form pokrewnych, które prowadziły siedzący tryb życia lub nieruchomy tryb życia, dała początek zwierzętom rybopodobnym, charakteryzującym się charakterystycznym ruchem zginającym i potężnymi mięśniami tułowia. Przez długi okres ewolucji kręgowców główną formą ich ruchu było zginanie.
Następnie nastąpiło powikłanie zginanej formy ruchu wraz z rozwojem fałd segmentowych - parapodiów, wyposażonych w szczeciny (szczeciny). Był to, że tak powiem, dodatkowy narząd ruchu, obarczony konsekwencjami, ponieważ później uformowały się z nich kończyny stawonogów. Polimeryczna struktura pierścieni dała zatem początek formom o dużej liczbie odnóży (skorupiaki, pajęczaki).
Wraz z powstaniem kończyn dźwigniowych, z kilkoma wyjątkami (stonogi i węże), wszystkie funkcje motoryczne zostały przeniesione na przydatki nóg. Droga tworzenia kończyn u kręgowców była nieco inna niż u stawonogów. U stawonogów kończyny powstały już w środowisku wodnym (skorupiaki), a u kręgowców – w procesie wynurzania się w powietrze. Godne uwagi jest to, że u przodków kręgowców płetwy również tworzyły się z fałd po bokach ciała, ale tylko w postaci dwóch pasów - barkowego i miednicy - z dwiema parami kończyn. Równie interesujące jest to, że początkowo płetwy przodków stawonogów i kręgowców nie pełniły roli głównych narządów ruchu, a jedynie pomocnicze, ważne jednak, że w obu przypadkach kończyny dźwigniowe, przy całej ich ekstremalnej złożoności funkcjonalnej (lot) są jedynym aparatem ruchu. Różnorodność form ruchu została zastąpiona jedną formą, ale niezwykle skomplikowaną i zróżnicowaną.
Większość układów i funkcji narządów przeszła podobną ścieżkę ewolucyjną. Zatrzymajmy się jeszcze tylko na jednym, na przykład funkcji reprodukcji. Trudno znaleźć inną funkcję u zwierząt, która zapewniałaby tak wyjątkową różnorodność. Przede wszystkim należy oczywiście zaznaczyć, że rozmnażanie bezpłciowe jest powszechne w niższych grupach zwierząt, czasami całkowicie zastępując rozmnażanie płciowe, jak na przykład u wielu rzędów wiciowców i niektórych sarkodowatych. Co więcej, formy rozmnażania bezpłciowego są nieskończenie różnorodne: od tworzenia ogromnych kolonii koelenteratów lub mszywiołów, z dodatkowymi zjawiskami polimorfizmu, po prawidłową naprzemienność gamogonii (płciowej) i agamogonii (bezpłciowej) u otwornic i sporozoanów. Pierwotniaki mają charakter podziału i pączkowania, są proste i wielokrotne, a nawet złożone formy schizogonii. Sam proces seksualny ma podwójną formę - kopulacja i koniugacja, a ponadto partenogeneza i zapłodnienie. Formy naprzemiennego rozwoju seksualnego i bezpłciowego są równie różnorodne.
Wraz ze wzrostem organizacji zakres i różnorodność form rozmnażania bezpłciowego zmniejszyła się, wśród protostomów występuje nawet w pierścienice, a wśród deuterostomów - tylko w osłonicach. Na końcu, rozmnażanie bezpłciowe ustępuje seksualności.
Partenogeneza wyjątkowo występuje we wszystkich grupach stawonogów i kręgowców, a istnieją gatunki owadów i gadów, u których samce są całkowicie nieznane, a rozmnażanie zachodzi wyłącznie partenogenetycznie.
U koelenteratów po raz pierwszy pojawia się układ nerwowy i narządy zmysłów (wzrok i równowaga). Komórki nerwowe są genetycznie spokrewnione nie tylko z ektodermą, jak u wszystkich innych zwierząt z wyjątkiem szkarłupni, ale także z endodermą. Układ części ciała i narządów w koelenteratach podlega symetrii promieniowo-osiowej. Symetria to pewien porządek geometryczny w układzie podobnych części ciała.
Elementy symetrii to punkt (środek), linia (oś) i płaszczyzna. Doskonałym przykładem symetrii promieniowej są radiolarianie (ryc. 3). Podobne części ciała znajdują się wokół środka symetrii w kierunku promieniowym. Symetria promieniowo-promieniowa jest charakterystyczna dla organizmów zawieszonych w wodzie i mających ze wszystkich stron to samo środowisko, dzięki czemu reakcja organizmu jest „taka sama we wszystkich kierunkach”. Symetria promienia promieniowego Najlepszym sposobem odpowiada biologii radiolarystów. Symetrię promienistą stwierdzamy także u fitomonad kolonialnych (Volvox, Eudorina, Pandorina itp.) i niektórych koloniach wielokomórkowych, na przykład u wrotka kolonialnego Conochilus.
Jednak promieniowa symetria niektórych pierwotniaków nie jest najbardziej prymitywną formą budowy ciała. Podobnie egzystencji planktonowej nie można uznać za najbardziej prymitywną postać biologiczna. Najprościej zorganizowane formy sarcodidae (Atoelina) mają asymetryczną strukturę i najwyraźniej odpowiadają prymitywnym formom organizacji i zachowania (pseudopodialna forma ruchu i odżywiania). Ponadto można sądzić, że wszystkie formy bytu pelagicznego są wtórnymi pochodnymi form bentosowych. Asymetryczna struktura jest charakterystyczna zarówno dla orzęsków, jak i wiciowców. W szczególności radiolarianie mają niezwykłe bogactwo planów symetrii swojego szkieletu - promieniowo-osiowego, zarówno homopolarnego, jak i heteropolarnego, dwustronnego, dwustronnego, ze zwykłym odchyleniem wszystkich tych typów symetrii w asymetrię. Należy zauważyć, że w zdecydowanej większości przypadków różne formy symetrii dotyczą tylko szkieletu, jeśli chodzi o protoplazmę, ma ona z reguły asymetryczny układ wtrąceń (jądro, wakuole pulsacyjne i trawienne oraz inne wtrącenia).
Koelenteraty, zarówno siedzące, jak i pelagiczne (meduzy), charakteryzują się promieniową symetrią osiową, w której podobne części rozmieszczone są wokół osi obrotu, a symetria ta może mieć bardzo różny rząd w zależności od kąta, pod jakim powinno być ustawione ciało zwierzęcia obrócić tak, aby położenie pokrywało się z pierwotną. W ten sposób można uzyskać symetrię 4-, 6-, 8-promieniową i więcej, aż do symetrii rzędu nieskończoności. Radiolarianie mają symetrię promieniowo-osiową z identycznymi biegunami lub, jak mówią, homopolarną. U koelenteratów występuje heteropolarna symetria osiowa: jeden biegun symetrii zawiera usta i macki (w jamie ustnej), drugi (aboralny) służy do przyczepu (stadium polipa), lub w formach pływających zawiera narząd zmysłów (ctenofory) lub nie jest uzbrojony w cokolwiek (meduzę). U niektórych meduz po tej aboralnej stronie rozwija się łodyga, którą można przyczepić do obiektów podwodnych (Lucernariida). Naruszenie symetrii promieniowo-osiowej występuje, gdy zmniejsza się liczba macek lub zmienia się kształt szczeliny ustnej, przełyku i gałęzi układ trawienny. Liczbę macek można zmniejszyć do jednej (Mopobrachium), a następnie ich układ promienisty zastąpić dwustronnym. Gardło może zostać spłaszczone, co skutkuje również obustronną symetrią, czemu sprzyja także tworzenie się syfonoglifów w gardle (bruzda wzdłuż gardła).
Największe komplikacje symetrii promieniowo-osiowej obserwuje się w ctenoforach, gdzie oprócz symetrii 8-promieniowej, w układzie poszczególne części w ciele i narządach występuje symetria 4-promienna i dwustronna. Jest to bardzo istotna kwestia, ponieważ większość zoologów wywodzi obie łodygi zwierząt wyższych, zarówno protostomy, jak i deuterostomy, od przodków podobnych do ktenoforów.
Heteropolarna symetria promieniowo-osiowa jest w pełni zgodna ze stylem życia koelenteratów - nieruchomą egzystencją w pozycji przywiązanej lub powolnym pływaniem przy użyciu napędu odrzutowego.
Z kolei od typ złożony promieniowo-osiowa symetria ctenoforów, można przejść do symetrii dwustronnej, czyli, jak mówią, symetrii lustrzanego odbicia, jedynej płaszczyzny symetrii zwierząt trójwarstwowych, symetrii szybki ruch, wraz z rozwojem przedniego końca ciała, z centralnym skupiskiem mózgu i głównymi narządami zmysłów, grzbietową i brzuszną, prawą i lewą stroną ciała. Nie znamy jednak żywych ani kopalnych świadków tego przejścia. Tutaj można posługiwać się jedynie mniej lub bardziej wiarygodnymi hipotezami.
W 1880 roku słynny embriolog A. Kovalevsky odkrył osobliwy organizm - pełzający ctenofor, który nazwał Coeloplana metschnikowi. Pod nazwą rodzajową Kovalevsky chciał pokazać, że organizm ten łączy w sobie cechy koelenteratów i planarian, tj. Płazińców. W 1886 r. na wyspie pracował inny rosyjski zoolog A. Korotnev. Jawa odkrył inną podobną formę, którą nazwał Ctenoplana kowalewskii, wskazując także w nazwie połączenie cech ctenophora i planarian w tym organizmie.
Obecnie w morzach Azja Południowo-Wschodnia Opisano wiele podobnych form, zjednoczonych w grupie Platyctenidae (płaskie ctenofory), ale badanie ich wykazało, że to nie wśród nich powinniśmy szukać przodków płazińców, lecz po prostu pełzające ctenofory pozbawione przodków organizacyjnych cechy płazińców. To pytanie należy rozwiązać w inny sposób. Istnieją dwie opcje. Według jednego z założeń przodkowie podobni do ktenoforów byli pierwotnie zorientowani biegunem ustnym w dół i biegunem aboralnym w górę. Następnie doświadczyli spłaszczenia wzdłuż głównej osi ciała i zbieżności bieguna ustnego z biegunem aboralnym. Następnie aboralny narząd zmysłów, zaczątek skupiska mózgów, powinien był przesunąć się do tej części spłaszczonego ciała, która stała się do przodu w kierunku ruchu. W ten sposób rozwinęła się powierzchnia grzbietowa i brzuszna, a otwór ustny, podobnie jak u wielu turbellarian, pozostał w środkowej części powierzchni brzusznej. Jednak założenie o takim sposobie kształtowania ciała płazińców musi ustąpić miejsca innemu. O wiele bardziej prawdopodobne jest założenie, że ktenoforopodobni przodkowie robaków byli zorientowani bokiem w stronę dna; w tym przypadku natychmiast utworzyła się ta strona ich ciała, która poruszała się do przodu, a otwór pyskowy powinien był przesunąć się nieco do przodu wzdłuż strona brzuszna. Założenie to jest bardziej spójne z lokalizacją układu nerwowego turbellarnego.
Jeśli chodzi o budowę ciała turbellarian, zachowują one szereg cech promieniowej symetrii swoich przodków, zwłaszcza w strukturze układu nerwowego. Zachowują także nabłonek rzęskowy na powierzchni ciała, położenie jamy ustnej po stronie brzusznej i szereg innych cech zapożyczonych od przodków koelenteratów. Do czasu uformowania się ramion dźwigni głównym mechanizmem ruchu pozostawał ruch zginający (ryc. 4). Ten rodzaj ruchu jest możliwy przy wystarczająco silnych mięśniach i pewnym ich ułożeniu w „warstwach” wzdłuż całego ciała. Obydwa te stany łączą się w worku skórno-mięśniowym robaków. W tym przypadku mięśnie motoryczne stanowią około połowy całkowitej objętości ciała, a czasem (nemerteany, pijawki) i znacznie więcej.
Wraz z tworzeniem się kończyn worek skórno-mięśniowy rozpada się na pojedyncze mięśnie. Morfologiczną podstawą funkcji motorycznej worka skórno-mięśniowego jest ułożenie włókien kurczliwych we wzajemnie prostopadłym kierunku. Są to warstwy mięśni okrężnych i podłużnych. Nawet u gregaryny miofibryle tworzą układ włókien podłużnych i poprzecznych. Procesy komórek nabłonkowo-mięśniowych niższych koelenteratów tworzą również warstwę podłużną (z ektodermy) i warstwę okrągłych włókien kurczliwych. Natomiast w koelenteratach ilość mięśni jest niewielka, nie tworzy się worek skórno-mięśniowy, a ruch odbywa się w sposób reaktywny – jedynie ctenofory zachowują ruch rzęskowy, co jednak daje duże rozmiary ctenofor ma bardzo słabe działanie. Zginanie, ruch falowy jest bardzo dogodną formą poruszania się w środowisku wodnym, jednak w gęstym środowisku gleb, zwłaszcza morskich, ta forma ruchu jest nieskuteczna: zwierzęta doświadczają prostoliniowości hydraulicznej ruch. W tym przypadku powstaje duża jama ciała wypełniona płynem jamy. Ilość mięśni w worku skórno-mięśniowym zmniejsza się, ale wystarczy, aby zapewnić ucisk przejścia w podłożu poprzez skurcz mięśni pierścieniowych ciała i przepompowanie płynu z jamy do przodu, a następnie rozszerzenie przedniego końca mięśnia ciała i zaklinowując je w przejściu, podciągnij tylną część tułowia napinając mięśnie podłużne.
Zasadniczo ten sam sposób poruszania się charakteryzuje małże, które poruszają się w ziemi za pomocą klinowatej nogi, zdolnej do rozszerzania się podczas pompowania płynu z jamy do luk, a następnie wyciągania ciała i pokrywającej je skorupy. Warto zauważyć, że znakomici pływacy - głowonogi - opanowali ruch odrzutowy i nie mają ruchu zginającego ciała. U ich przodków worek skórno-mięśniowy uległ już rozpadowi (podobnie jak u innych mięczaków) i utracono podstawę do wykonywania ruchu zginającego.
W środowisku wodnym powstały zarówno stawonogi, jak i ich charakterystyczny ruch za pomocą kończyn przypominających dźwignię, ale zanim zaczniemy mówić o charakterystycznej dla nich formie ruchu, powinniśmy zastanowić się nad metameryzmem (segmentacją) i jego pochodzeniem.
,
Metameryzm jest czasami uważany za szczególny rodzaj symetrii. W przypadku segmentacji homonomicznej, a także innych rodzajów symetrii, następuje powtórzenie podobnych części ciała - metamerów (lub somitów) o tej samej lokalizacji układu rozrodczego, narządów wydalniczych, gałęzi układu nerwowego (neurosomit) i układu krążenia układy (angiosomitowe), z dwoma parapodiami po bokach ciała, z poprzecznymi przegrodami - dissepimentami, oddzielającymi segmenty od siebie, z wydzielonymi obszarami mięśni podłużnych i okrężnych (myosomit). Tylko w tym przypadku podobne części - metamery - nie są rozmieszczone wokół punktu lub linii i nie po obu stronach płaszczyzny, ale w kierunku liniowym wzdłuż głównej osi ciała. Struktura metameryczna pojawiła się wraz z rozwojem wtórnej jamy ciała i układu krążenia (ryc. 5, 6). Niższe robaki - skolecidy - nie mają prawdziwego metameryzmu (Amera), pojawiają się tylko u wyższych robaków - pierścienic - i pojawiają się albo w niewielkiej liczbie segmentów (Oligomera - mszywioły, ramienionogi i wszystkie deuterostomy), albo w dużej liczbie (Polymera - pierścienice i stawonogi).
Wśród głównych etapów rozwoju świata zwierząt, wraz z omówionymi powyżej - pojawieniem się wielokomórkowości, radialnych typów symetrii, pojawieniem się dwustronnej (dwustronnej) symetrii - ważne miejsce zajmuje rozwój metameryzmu. Wraz z nimi możemy również umieścić jedynie tworzenie kończyn dźwigniowych jako głównego narządu ruchu i wyjścia ze środowiska wodnego do powietrza.
Kończyny stawonogów i kręgowców powstały całkowicie niezależnie, chociaż wykazywały uderzające podobieństwa biologiczne, ewolucyjne i funkcjonalne z wyraźnymi różnicami wynikającymi z różnic w naturze szkieletu obu. U stawonogów chitynowany szkielet rurkowy jest zewnętrzny zarówno pod względem lokalizacji, jak i pochodzenia (pochodna ektodermy); u kręgowców szkielet jest kostny i wewnętrzny (mezoderma). Podobieństwo funkcjonalne mięśni obsługujących kończynę występuje w antagonistycznym układzie mięśni zginaczy i prostowników, ale u stawonogów są one przyczepione do wyrostków chitynowej muszli, a u kręgowców - do wyrostków kości.
Co mogło być przyczyną powstania ciała segmentowanego? Przede wszystkim należy zauważyć, że podział ciała na podobne części z ich liniowym układem obserwuje się u różnych organizmów, które są na niższym poziomie niż zwierzęta z prawdziwym metameryzmem. Takie przypadki (pseudometameryzm) obserwuje się w muszlach otwornic (ryc. 5), turbellarian i nemerteanów. Znajduje to odzwierciedlenie w uporządkowaniu układu wielu formacji i narządów o charakterze polimerowym.
Prawdziwy metameryzm, który pojawia się u pierścienic, jest zjawiskiem znacznie bardziej powszechnym i głębszym, które odcisnęło piętno na dużym i ważnym etapie ewolucji zwierząt polimerowych - pierścienic i stawonogów.
Jedyna grupa wśród dolnych, niesegmentowych robaków, prowadzących byt zarówno bentosowy, jak i pelagiczny, liczna w basenach morskich – nemerteany – agresywnych drapieżników, posiadający narząd ataku i obrony - tułów. Poruszają się falami, uginając ciało, jednak ruch ten jest bardzo słaby. Ich skóra wydziela ogromną ilość śluzu, który może mieć dwojakie znaczenie: odstrasza wrogów i przyspiesza poruszanie się w wodzie. Oprócz kilku innych małych grup mikroskopijnych organizmów prowadzących życie denne, to wszystko, co znajdujemy w wodzie morskiej od niższych robaków. Największą uwagę spośród nich przyciągają oczywiście nemerteanie. Nie byli jednak w stanie zająć czołowej pozycji wśród ludności morskiej.
Większość wymienionych grup skolecidów charakteryzuje się brakiem zdolności do szybkiego poruszania się i gęstą powłoką chroniącą ciało. Dla dalszej ewolucji zwierząt konieczne było rozwiązanie tych trudności. Niektóre organizmy genetycznie spokrewnione z robakami znalazły ochronę przed wrogami w postaci silnych powłok (ramiononogi, mszywioły, mięczaki), ale straciły prędkość ruchu lub nawet stały się nieruchome, przywiązane. I tylko loki wieloszczetów otrzymały dalszy rozwój filogenetyczny: rozwinęły zwarte, ale cienkie powłoki i segmentową strukturę, co umożliwiło łatwe zginanie ciała we wszystkich kierunkach. Oczywiście pierwsze etapy powstawania metameryzmu wiązały się z powstawaniem jedynie powierzchownej segmentacji, jednak stopniowo obejmowała ona coraz głębiej położone części ciała i narządów. Polimeryzacja wychwyciła część zewnętrznych i narządy wewnętrzne- parapodia, procesy skrzelowe, układ rozrodczy, nerwowy, krążeniowy i wydalniczy. Wewnętrzny porządek w układzie narządów został podporządkowany strukturze metamerycznej, a w wyniku rozwiniętego metameryzmu powstała homonomiczna wielość segmentowego układu narządów. Tym samym potrzeba opracowania szybkich ruchów i osłon ochronnych znalazła swój wyraz w strukturze metamerycznej.
Bardzo często podczas ewolucji poszczególnych grup, szczególnie wśród koelenteratów i robaków, obserwuje się wielokrotne powtórzenia formacji i narządów o tej samej nazwie. Takie struktury nazywane są polimerowymi. Typ polimeru jest szczególnie powszechny w lokalizacji gonad. Są ich cztery u wodniaków i scyfozoów, wiele u anteozoów, 8 gruczołów męskich i 8 żeńskich u hermafrodytów ctenophora, dużo u tasiemców (cestodes) i dużo u wieloszczetów.
Podczas tworzenia pierścieni metamerycznych, oprócz gonad o układzie segmentowym, powstało wiele narządów polimerowych - parapodia, skrzela, narządy wydalnicze, pierścieniowe przewody nerwowe i naczynia krwionośne, skupiska zwojów w brzusznym układzie nerwowym i wiele więcej. Układ wielu narządów szkarłupni ma charakter polimerowy ze względu na ich pentaradialną symetrię. Wiele podobnych przykładów można podać dla stawonogów - liczba nóg u skorupiaków, a zwłaszcza stonogów, formacje tchawicy w nich i u owadów itp. Jednak w przyszłości będzie to proces zmniejszania liczby formacji o tej samej nazwie prawie zawsze obserwuje się, czyli, jak to się nazywa proces oligomeryzacji, w liczbie nóg, segmentów ciała, gonad, narządów wydalniczych, narządów oddechowych itp.
Segmentacja homonomiczna zaczęła ustępować segmentacji heteronomicznej, zwłaszcza w grupie stawonogów, a powłoki stawały się coraz trwalsze (chitynizowane), ale nie traciły na lekkości i nie zakłócały mobilności dzięki miękkim i rozciągliwym stawom pomiędzy osobnikami. gęstsze części chitynowej muszli. Następnie w ewolucji obu głównych gałęzi zwierząt - protostomów i deuterostomów - pojawia się uderzające podobieństwo w rozwoju przydatków motorycznych dźwigni - kończyn. U stawonogów ich prototypem były parapodia wieloszczetów, a u kręgowców płetwy ryb. U stawonogów kończyny pojawiały się w środowisku wodnym (skorupiaki), a u kręgowców jedynie z dostępem do powietrza. Ewolucja parapodiów i kończyn u wieloszczetów i stawonogów jest bardzo duża dobry przykład oligomeryzacja i przejście od formacji homonomicznej do heteronomicznej. U wielu wieloszczetów parapodia występują na wszystkich segmentach, a czasami na setkach segmentów mają dokładnie ten sam charakter (polimer homonomiczny). U skorupiaków, a zwłaszcza u pajęczaków i owadów, liczba kończyn ulega stale postępującej oligomeryzacji i zmianom o charakterze heteronomicznym, tj. zmniejsza się nie tylko liczba nóg, ale także różne kończyny różnią się między sobą budową i funkcją. Proces ten stanowi tylko część bardziej ogólnych zmian w organizacji procesu cefalizacji (formowanie głowy) i tegmatyzacji (tworzenie części ciała). Z przednich pięciu do sześciu segmentów ciała powstaje głowa - przednia tegma ciała, a kończyny tych segmentów zamieniają się w narządy zmysłów i przydatki ustne. Następujące segmenty tworzą obszar klatki piersiowej (owady mają 3 segmenty, pajęczaki mają 4, wyższe skorupiaki mają 8 itd.).
Do ruchu zwykle wykorzystywane są kończyny okolicy klatki piersiowej. Część brzuszna, zbudowana z różnej liczby segmentów, albo jest pozbawiona kończyn (owady, pajęczaki), albo pełni inną funkcję (płciową, oddechową itp.). Klatka piersiowa i brzuch tworzą drugą i trzecią tagmę ciała.
W grupach lądowych kończyny pełnią główną funkcję motoryczną (z wyjątkiem krocionogów, węży i niektórych innych grup), a segmentacja jak u wygląd zwierzęce, a w strukturze wewnętrznej znika.
Układ metameryczny jest zachowany tylko częściowo i tylko w niektórych układach, np. oddechowym, nerwowym itp. Skrajną formę tłumienia (zanikania) struktury metamerycznej można zaobserwować u roztoczy, w których workowatym ciele znajdują się wszystkie sekcje są zespolone i nie ujawniają podzielonego na segmenty planu struktury. U innych stawonogów trzy główne części ciała, przede wszystkim głowa i klatka piersiowa, łączą się w głowotułów (wyższe skorupiaki i pajęczaki). Jednocześnie czasami obszar brzucha również ulega redukcji, a następnie, jak na przykład u krabów, ciało wydaje się składać z jednej zwartej formacji, dobrze chronionej przez mocną skorupę przed wrogami i zapewnioną jest jego dobra mobilność przez pięć par kończyn.
Słownik encyklopedyczny F.A. Brockhausa i I.A. Efron
Antropogeneza jest częścią ewolucji biologicznej, która doprowadziła do pojawienia się Homo sapiens, który oddzielił się od innych hominidów, wielkie małpy i ssaki łożyskowe, proces historycznej ewolucji... ... Wikipedia
Literatura Wielonarodowa literatura radziecka ma charakter jakościowy Nowa scena rozwój literatury. Jako określona całość artystyczna, zjednoczona jedną orientacją społeczną i ideologiczną, wspólnota... ... Wielka encyklopedia radziecka
Paleolit Przed pojawieniem się Homo (pliocen) Dolny paleolit (ok. 2,6 mln lat temu 100 000 lat temu) Kultura Olduvai (2,6–1,8 mln lat temu) Kultura Abbeville (1,5–0,3 mln lat temu) Kultura aszelska (1,7–0,1 mln lat temu) ) Przeciętny... ... Wikipedia Encyklopedia biologiczna