16. Порівняльно-анатомічні та порівняльно-фізіологічні докази еволюції.

Всі тварини мають єдиний план будови, що вказує на єдність їх походження. Зокрема, про спільних предків риб, земноводних, рептилій, птахів і ссавців говорить будова гомологічних органів (наприклад, п'ятипалої кінцівки, в основі якої лежить кістяк плавців кистеперих риб). Про спільних предків свідчать й атавізми - органи предків, що розвиваються іноді у сучасних істот. Наприклад, до атавізмів у людини належать виникнення багатососковості, хвоста, суцільного волосяного покриву тощо. Ще один доказ еволюції - наявність рудиментів - органів, що втратили своє значення й перебувають на стадії зникнення. У людини - це залишки мигальної перетинки, апендикс, суцільний волосяний покрив тощо.

Приклад шляху еволюції, що призвів до виникнення однопалої ноги в коня: при переході від існування у вологих тропічних лісах (тапір) до життя в савані (носоріг) відбувається редукція пальців до трьох. При переході до життя на відкритих просторах (кінь) редукція пальців іде до збереження лише одного центрального пальця ( забезпечує миттєве відштовхування й швидкий біг).

Порівняння сучасних першопрохідних, сумчастих і плацентарних ссавців дозволяє представити основний шлях еволюції звірів - від відкладання яєць (єхидна і качкодзьоб) до народження живих, але дуже недорозвинених дитинчат (сумчасті) і до з'єднання організму зародка з організмом матері (плацентарні).

Клеточное строение

Клетки растений, животных, грибов, прокариот имеют сходный химический состав. Клетки всех живых организмов построены по единому плану. Клетки имеют сходный обмен веществ. Клетка способна к самостоятельной жизнедеятельности. Клетки всех живых организмов сходны по основным проявлениям жизнедеятельности. Клетки растений, грибов, животных, прокариот выполняют одинаковые функции (самообновление, самовоспроизведение, саморегуляция). Все живые существа состоят из клеток. Схожесть — гомологичность — клеток всех царств живой природы объясняется общностью их происхождения.

План строения

План строения — это план расположения органов, композиция органов. Классы позвоночных имеют общий план строения, потому что они имеют такие сходные черты: двусторонняя симметрия тела, хорда, над хордой располагается центральная нервная система, ЦНС имеет вид полой трубки, передний отдел нервной трубки разрастается и образует головной мозг, головной мозг располагается в черепе, осевой скелет во взрослом состоянии - позвоночник, полость тела — целом, вторично-ротость, две пары конечностей. Все эти особенности позвоночных свидетельствуют о единстве происхождения всех позвоночных.

Гомологичные органы — органы, сходные по происхождению, строению, расположению в организме. Конечности всех наземных позвоночных гомологичны, потому что они отвечают критериям гомологичности: имеют общий план строения, занимают сходное положение среди других органов, развиваются в онтогенезе из сходных эмбриональных зачатков. Гомологичны ногти, когти, копыта. Ядовитые железы змей гомологичны слюнным железам. Сходство в плане строения гомологичных органов есть следствие общности происхождения. Существование гомологичных структур есть следствие существования гомологичных генов. Различия возникают вследствие изменения функционирования этих генов под действием эволюционных факторов, а также вследствие ретардаций, акцелераций и других изменений эмбриогенеза, ведущих к дивергенции форм и функций

Рудименты— важные доказательства исторического развития органического мира. Рудименты тазовых костей у китов и дельфинов подтверждают предположение о происхождении их от наземных четвероногих предков с развитыми задними конечностями. Рудиментарные задние конечности веретеницы и питона указывают на происхождение этих рептилий (так же, как и всех змей) от предков, имевших конечности. + Атавизмы

Переходные рецентные формы

Это формы организмов, сочетающие в своем строении признаки разных типов организации и занимающие поэтому промежуточное систематическое положение. Переходные ныне существующие формы организмов - это соединительные звенья, мелкие промежуточные филогенетические ветви, соединяющие крупные ветви живой природы. Эвглена сочетает признаки растения и животных. Утконос — млекопитающее из подкласса яйцекладущих, отряда однопроходных. Имеет такие рептилий: клоака (расширенная концевая часть задней кишки, в которую открываются половые протоки и мочеточники); клюв (вытянутая в рострум носовая часть морды), как у утки.

17. «КЕМБРІЙСЬКА СКЕЛЕТНА РЕВОЛЮЦІЯ». ЕКОЛОГІЧНІ ЗМІНИ У КЕМБРІЙСЬКОМУ ПЕРІОДІ. Кембрійський період розпочався близько 542 млн.років назад. Виникло близько 100 типів тварин, більшість з яких незабаром вимерла (аномалокаріс, айшея, марелла, опабінія, галюцигенія), у кембрійських морях – моховатка (мшанка), археоциат, граптоліт, гелікоплакус, карпоідеа. Палеозой ще називають ерою трилобітів. Докембрійські тварини не мали твердого скелету. В ранньому ж кембрії такий скелет з’являється у найрізноманітніших груп тварин. При цьому анатомія скелета значно відрізнялася у різних груп: від гнучких хітинових панцирів членистоногих до твердих вапнякових раковин молюсків (строить скелет способны лишь существа с достаточно высоким уровнем энергетического обмена, каковой возможен лишь начиная с некоторого уровня содержания на планете свободного кислорода). Звідси й назва - «Кембрійська скелетна революція». Завдяки появі скелету у тварин значно полегшилась фосилізація, тобто збереження їх решток. Тому решток організмів, що жили у кембрії значно більше, ніж тих, що існували у докембрії.

[Отсутствие в докембрии наземной растительности приводило к многократному усилению эрозии и формированию специфических выположенных ландшафтов - "не суша-не море". Сток с континентов был в основном "плащевым" (т.е. по всей протяженности береговой линии), а равнинные реки и озера, являющиеся ныне главными отстойниками взвеси, отсутствовали. Воды, стекавшие с суши, были мутными, причем самой замутненной в итоге оказывалась именно прибрежная часть океана, наиболее богатая биогенами. Это чрезвычайно затрудняло утилизацию биогенов фитопланктоном из-за узости фотической зоны и резко ограничивало общую продуктивность планктонной экосистемы. Для этого времени были обычны донные осадки, резко обогащенные неокисленной органикой ("черные сланцы"), которые считают несомненным показателем придонной аноксии (бескислородных условий); позже (начиная с кембрия) их распространение резко сократится. Ситуация аноксии ("заморные обстановки") сильно затрудняла, или даже вообще исключала, существование донной фауны.

И вот на границе венда и кембрия произошло событие, важность которого палеонтологи осознали лишь в самое последнее время (впервые эту идею высказал в 1985 г. А.Г.Пономаренко, а теперь она подтверждена геохимическими данными): в составе докембрийского зоопланктона (бесскелетного, и потому не имевшего шансов захорониться) возникли достаточно эффективные фильтраторы, формировавшие фекальные пеллеты. Единичные фекальные пелеты были известны и раньше (еще в протерозое), однако именно начало кембрия - это время массового их распространения в морских отложениях. Следствием этого, вроде бы малозначительного, события стал целый каскад экосистемных перестроек.]

Існує думка, що причиною виникнення великого різноманіття викопних решток організмів у ранньому кембрії є зміни гідрохімічного режиму водойм, що сприяли скелетоутворенню з чисто хімічних причин. Зокрема, значно зріс рівень відкладання фосфоритів в морях раннього кембрію.

Формування скелету також може бути безпосереднім наслідком підвищення вмісту О₂ в атмосфері. При низькому вмісті кисню в середовищі розміри тіла тварин не могли бути великими. Газообмін з середовищем йшов, ймовірно, шляхом дифузії через покриви. І для таких тварин не було потреби в твердих покривах. З підвищенням вмісту кисню в атмосфері еволюціонувала дихальна система, як наслідок – зросли розміри тварин і виникла потреба в захисті, скелеті.