Файл: Блохин и Александров Зоология.pdf

Человек

Собакообразные

\/ копытные

Примитивные млекопитающие

Рис. 289. Родословное древо млекопитающих (сокращенная схема)

ныхрептилий (Theromorpha), близких к котилозаврам. Первые млекопитающие появились, по-видимому, в триасовом периоде (рис. 289). Наиболее близкими к млекопитающим были зверозубые пресмыкающиеся (Theriodontia) — цинодонты (Cynodontia). Дальнейшая эволю- I (ия привела к возникновению двух групп; одна из них — многобугорчатые (Multituberculata). Вероятно, от них и ведут родословную однопроходные, сохранившие и поныне ряд признаков пресмыкающихся. Другая группа — эвпантотерии (Eupantotheria). Это были небольшие зверьки, по ряду признаков близкие к насекомоядным млекопитающим. В конце мезозоя, по-видимому, в этой группе произошло разделение на сумчатых и плацентарных.

РАЗВИТИЕ ЖИВОТНОГО МИРА

Геологическая история Земли насчитывает 4—7 млрд лет. Ее разделяют на крупные промежутки времени различной продолжительности — эры; эры делят на периоды, а периоды — на века. Каждой эре и периоду соответствует определенный этап эволюции живых организмов. В толще земной коры, в отложениях, соответствующих различным эрам и периодам, содержатся остатки растений и животных. 11о ним можно, хотя и не в полной мере, восстановить картину развития растительного и животного мира отдельных эр и периодов в истории нашей планеты.

445

Архейская эра (от греч. archaios — древнейший) древнейшая эра, охватывающая наиболее ранние этапы развития Земли. Вероятно, в начале этой эры произошло зарождение жизни. Возраст древнейших обнаруженных остатков бактериоподобных организмов оценивается примерно в 3,5 млрд лет. Многие исследователи полагают, что жизнь зародилась на морском мелководье. Первые организмы были гетеро трофами. К сожалению, изучение первых этапов развития жизни затруднено из-за давности того периода. Первые живые организмы были одноклеточными, практически не оставившими ископаемых остатком.

Протерозойская эра (от греч. proteros — более ранний) — эра возникновения примитивной жизни. В отложениях обнаружены остатки бактерий, простейших, водорослей. Появились первые многоклеточные организмы (губки).

Палеозойская эра (от греч. palaios — древний) — эра древней жизни, характеризующаяся формированием всех типов растений и животных. В эту эру как растительный, так и животный мир достигают большого разнообразия. В начале эры жизнь сосредоточивалась только в море. Животные были представлены практически всеми известными типами беспозвоночных, а растения — преимущественно разными водоросля ми. Суша представляла собой единый материк — Пангею, который со временем разделился на части. Заселение суши растениями и живот ными началось в силуре—девоне. Первыми наземными растениями были псилофиты, которые постепенно вытеснялись папоротникооб разными (хвощи, плауны, папоротники), в том числе и древовидными формами. В конце палеозоя появляются голосеменные растения. Пер выми наземными животными были представители паукообразных, многоножек и древних насекомых, а из позвоночных — земноводные 11 позже — примитивные рептилии. В карбоне появились первые летаю щие насекомые — стрекозы. В море господствовали своеобразные чле нистоногие — трилобиты, процветали различные представители ки шечнополостных (кораллы), иглокожие, моллюски. Начинается рас цвет и позвоночных животных. В ордовике появляются первые бесчс люстные (предки нынешних миног и миксин), от которых отделились челюстноротые — первые рыбы. Древнейшие рыбы — плакодермы (Placodermi), предки хрящевых рыб (акул, скатов и химер) известны с силура, позже появляются двоякодышащие и кистеперые, а затем и костистые рыбы.

Мезозойская эра (от греч. mcsos — средний) — эра средней жизни, ха растеризующаяся развитием пресмыкающихся, первых млекопитаю щих и птиц. Эту эру нередко называют веком пресмыкающихся, кото рые господствовали не только на суше, но и в воздухе, и в море. Пора жает разнообразие форм мезозойских пресмыкающихся, их нередко гигантские размеры. Наиболее замечательной группой были динозан ры. Мезозойская фауна и флора были значительно разнообразнее и вы ступали в значительно обновленном составе. Появляются бесхвостые и хвостатые земноводные, а также первые млекопитающие и птицы, произошедшие от пресмыкающихся. В морях доминировали головоногие

446

(аммониты, белемниты) и рыбы. Широко были представлены шестилучевые кораллы, моллюски, иглокожие, из одноклеточных — фораминиферы. На протяжении мезозоя постепенно изменялся и мир растений. Папоротникообразных сменили голосеменные, занявшие господствующее положение. В конце эры появились первые цветковые, тогда как голосеменные постепенно утратили свое положение.

Кайнозойская эра (от греч. kainos — новый) — эра новой жизни. Она продолжается и в настоящее время. В эту эру флора и фауна Земли постепенно приобретают современный вид. В растительном мире начинается расцвет покрытосеменных (цветковых). На границе эр вымирают характерные для мезозоя головоногие моллюски — аммониты, белемниты и многие другие группы беспозвоночных. Резко сократилось число групп древних костных рыб, стремительно развиваются костистые рыбы. Исчезли динозавры и большинство групп мезозойских рептилий, утративших господствующее положение среди позвоночных. Начинается расцвет млекопитающих и птиц, а среди беспозвоночных — насекомых, которые, эволюционируя, дают большое разнообразие форм. Два-три миллиона лет назад развитие животного мира ознаменовалось появлением разумного существа — человека.

Происхождение и эволюция животных. Современные животные —

это результат эволюционной истории. Живая природа находится в непрерывном движении, она постоянно меняется и развивается. Многочисленные данные, полученные в результате сравнительного изучения различных живых организмов и ископаемых находок, позволяют проследить филогенез той или иной группы животных. Вместе с тем сле- дует помнить, что возникновение всех групп организмов отделено от современности сроком в десятки и сотни миллионов лет (для типов беспозвоночных этот срок составляет минимум 500—600 млн лет) и за этот период могли произойти различные изменения. Животные, испытывая постоянное давление отбора, находили сходные пути решения возникающих проблем. Поэтому возможно, что различные уровни структурной организации достигались и в результате конвергенции.

Всесторонние исследования убеждают в последовательном усложнении организации животных в процессе эволюции. Поэтому филогенетические отношения животных разных систематических групп могут быть изображены в виде разветвленного древа, в основании которого находятся примитивные одноклеточные животные.

Сравнительно-морфологический метод изучения позволяет обнаружить те или иные признаки сходства и различия в строении разных групп животных, что помогает составить представление о возможных переходных формах и их гипотетических предках.

Использование данных сравнительной эмбриологии основывается па биогенетическом законе (правиле), согласно которому онтогенез является кратким повторением филогенеза, т. е. прошлое не проходит в эволюции животных бесследно и животные в своем индивидуальном развитии повторяют в той или иной степени этапы исторического раз- вития вида. Это подтверждают многочисленные данные, полученные

447

корифеями нашей отечественной науки А. О. Ковалевским и И. И. Мечниковым в области эмбриологии беспозвоночных и низших хордовых и К. М. Бэром — в области эмбрионального развития позвоночных.

Палеонтологические данные также дают возможность устанавливать родственные связи животных на основе изучения ископаемых остатков вымерших животных. В последние годы к этому добавились генетические данные и данные молекулярной биологии.

Первые организмы обладали неклеточным строением; на следую щем этапе возникли клеточные формы жизни — прокариоты. От них произошли одноклеточные ядерные организмы — эукариоты, давшие начало саркодовым и жгутиковым.

Первые живые организмы были гетеротрофными, позже появляют ся автотрофные, фотосинтезирующие организмы. Зеленые жгутико носцы, соединяющие в строении и биологии черты животных и расте ний, свидетельствуют о происхождении двух царств от общих предков.

У основания родословного древа животных находятся одноклеточ ные организмы. Эволюция простейших (Protozoa) протекала в разных направлениях, но одноклеточная организация тела у большинства со хранялась. Древние саркомастигофоры дали начало саркодовым и па разитическим микроспоридиям, а также миксоспоридиям. Другая ветвь родословного древа ведет к жгутиконосцам и далее к инфузориям (про стейшим наиболее сложного строения) и к паразитическим споровикам.

Существует несколько гипотез о происхождении многоклеточных Большинство специалистов считают, что многоклеточные животные произошли от незеленых колониальных жгутиконосцев. Гипотетиче ским предком многоклеточных (по Мечникову) была фагоцителла По-видимому, возникновение многоклеточных организмов происхо дило не однажды. Разные колониальные виды одноклеточных через фагоцителлоподобных потомков дали начало трем ветвям совремеп ных многоклеточных животных — губкам, кишечнополостным, греб невикам и остальным многоклеточным.

Вероятно, от воротничковых жгутиковых произошли губки, непод вижный образ жизни которых не способствовал их прогрессу, поэтому они сохранили много примитивных черт строения. Позднее от других колониальных жгутиковых, возможно, произошли двухслойные пред - ки кишечнополостных и гребневиков. Большинство их перешло к неподвижному или малоподвижному существованию, как это наблюда - ется у современных кишечнополостных. Кишечнополостные имеют клеточные структуры различной сложности и назначения, которые по могают представить этапы развития третьего зародышевого листка мезодермы. Зачатки мезодермы, имеющиеся у кишечнополостных еще более отчетливо выражены у гребневиков, животных по происхо ждению и организации близких к кишечнополостным.

Следующий этап в развитии жизни — появление билатерально сим метричных трехслойных животных. Большое прогрессивное значение имело возникновение третьего зародышевого листка — мезодермы - к формирование его производных, впервые появляется выделительмин

448

система. Представители этой группы ведут активный, подвижный образ жизни; в связи с поступательным движением происходит обособление головного отдела и концентрация органов чувств на нем. К современным представителям этой группы относятся плоские черви, среди которых наиболее примитивными принято считать бескишечных турбеллярий, возможно, аналогичных предковым формам.

В родстве с плоскими червями состоят круглые черви и немертины. Тип Круглые черви включает ряд классов, представители которых имеют как во взрослом состоянии, так и в период эмбрионального развития ряд сходных черт строения с ресничными плоскими червями (наличие паренхимы, покровы с ресничным эпителием, протонефридии и др.).

От турбелляриеподобных предков, возможно, отделились вторичнополостные животные, которых с полным основанием называют высшими многоклеточными животными. Основанием к этому служат такие черты их организации, как концентрация нервных клеток в ганглиях, образование кровеносной системы, выделительные органы метанефридиального типа, сегментированность тела. Образование целома обеспечило гомеостаз внутренней среды организма и автономизацию жизненных процессов.

Одну из ветвей вторичнополостных животных составляют трохофорные организмы, которые отличаются некоторыми особенностями эмбриогенеза и формированием личинки — трохофоры или близкой к ней. Раньше других от трохофорных отделилась ветвь, приведшая к возникновению моллюсков. Несмотря на то что моллюски имеют на всех этапах онтогенеза несегментированное тело, у них имеются нервные ганглии, кровеносная система, метанефридиальные выделительные органы. Кроме того, типичная для морских моллюсков личинка — парусник — сходна с личинкой многощетинковых кольчатых червей — трохофорой.

Сравнение кольчатых червей с членистоногими убеждает в большом сходстве их строения. И для тех, и для других характерны вторичная полость тела, метамерность, нервная система в виде надглоточных ганглиев, окологлоточного кольца и брюшной нервной цепочки, посегментное расположение конечностей, которые у многощетинковых кольчатых червей имеют вид параподий, состоящих из двух лопастей, а у первичноводных членистоногих можно проследить наличие двуветвистости их строения. Общие черты строения кольчатых червей и членистоногих указывают на близкое родство этих двух групп. Членистоногие — прогрессивная ветвь, берущая начало от общего предка с современными многощетинковыми кольчатыми червями.

Другая ветвь родословного древа животного мира ведет от древних вторичнополостных червеобразных животных к вторичноротым животным — иглокожим, полухордовым и хордовым.

Хордовые животные — одна из наиболее высокорганизованных групп животного мира. Происхождение хордовых в деталях остается еще неясным. Первичные хордовые, как показали исследования А. Н. Северцова, представляли собой существа, довольно близкие к современному ланцетнику.

29— 6407 449