184. Какова роль топографических координаций в ограничении возможных направлений преобразования плана строения? (Ответ на вопрос должен сопровождаться примерами).

Топографические координации — пространственные связи между частя­ми организма определяются в конечном счете планом строения, т. е. онтоге­нетическими корреляциями общего значения, которые еще в начале онто­генеза определяют пространственное расположение основных органов. Пример: у большинства наземных позвоночных легкие билатерально симметричны. У амниот, обладающих разрежающим насосом легочного дыхания наруж­ная форма легких соответствует форме грудной полости. Однако у змей в связи с тем, что тело стало длинным и тонким билатеральность легких нарушена. Одно легкое располагается позади другого. Плавательный пу­зырь костистых рыб располагается всегда над пищеварительной системой, между ней и позвоночником, ближе к центру тяжести рыбы, что облегчает сохранение рыбой положения брюхом вниз. Однако, эта координация не­совершенна. Мощная спинная мускулатура находится выше плаватель­ного пузыря. Мертвая рыба плавает брюхом вверх. Показательно, что эта координация эволюировала в процессе формирования костных рыб. Шмальгаузен (1964) показал, что плавательный пузырь высших рыб го­мологичен правому легкому примитивных костных рыб. Парные легкие позвоночных возникли сак вентральные выросты задних (пятых) жабер­ных щелей. Это положение, как и связь через гортань с дном глотки, со­хранились у всех наземных позвоночных и у двоякодышащих рыб. Однако, в таком положении легкие были еще ниже центра тяжести. Поэтому они перемещались вокруг пищеварительного тракта ближе к спине. Левое лег­кое, смещавшееся впереди правого, оказалось зажатым между стенкой брюшной полости и правым легким. Оно редуцировалось, а правое стало гидростатическим органом.

185. Какое значение в эволюции имеет принцип множественного обеспечения биологически важных функций? (Ответ на вопрос должен сопровождаться примерами).

Принцип множественного обеспечения биологически важных функ­ций означает, что та или иная функция жизненно важная для организма, осуществляется не одной, а несколькими (минимум двумя) морфологиче­ски независимыми структурами. Например, терморегуляция у млекопита­ющих помимо термоизоляции (шерстный покров и подкожный жир) обе­спечивается усилением (или ослаблением) окисления АТР, изменениями просвета кожных капилляров, изменениями интенсивности работы серд­ца, дрожью, усилением или ослаблением испарения в легких, ротовой поло­сти и поверхности кожи (потовые железы есть не у всех млекопитающих). Все эти механизмы могут включаться или выключаться последовательно или параллельно в процессе перегрева или переохлаждения организма, ес­ли нарушения температурного оптимума не удается избежать при помощи поведенческих реакций. Таким образом, множественное обеспечение биологически важных функций поддерживает гомеостаз организма в колеблющихся условиях среды. В то же время множественное обеспечение служит одной из основ эволюционной пластичности целостного организма. При изменении условий существования, ведущих к ослаблению функциональ­ного значения данной системы множественного обеспечения, ее компо­ненты могут редуцироваться или перестраиваться. Так, у хвостатых ам­фибий семейства Plethodontidae и у некоторых видов из других семейств этого отряда, живущих на суше, но в очень влажной атмосфере редуциро­вались легкие, а у потомков амфибий — рептилий полностью редуцирова­лось кожное дыхание.