Экзаменационный билет № __10__

1. Понятие аналогичных и гомологичных органов.

Гомологичные органы — это органы разных видов животных или растений, которые имеют общее происхождение и схожее внутреннее строение, но внешне могут быть не похожи. Пример — конечности земноводных, пресмыкающихся, птиц, млекопитающих. У всех этих животных в процессе эмбрионального развития конечности образуются примерно одинаково, имеют схожее строение по набору костей и их сочленению. Однако в процессе эволюции у каждого класса и вида конечности претерпели изменения, были адаптированы к конкретным способам обитания и функционирования. В результате стали внешне не похожи и выполняют несколько разные функции. Например, у птиц передние конечности преобразованы в крылья, а у обезьян - в руки.

Аналогичные органы — это органы разных видов, которые имеют разное происхождение и внутреннее строение, но выполняют одинаковые функции и поэтому обычно имеют внешнее сходство. Пример — крылья насекомых и крылья птиц. В обоих случаях крылья обеспечивают полет и поэтому имеют некоторое внешнее сходство (большую поверхность, плоские, складываются). Однако у насекомых крылья образуются из хитинового покрова, а у птиц — это видоизмененные конечности.

Другие примеры гомологичных и аналогичных органов: подземные и воздушные корни растений (гомологичные), образованные из побега усики винограда и образованные из листьев усики гороха (аналогичные), образованные из наружных покровов жабры ракообразных и образованные из внутреннего скелета жабры рыб (аналогичные).

В процессе эволюции гомологичные органы возникают как результат приспособления единого древнего предка к разным условиям обитания, и таким образом образования от него разных видов-потомков. Аналогичные же органы возникают, когда разные отдаленные виды начинают обитать в сходных условиях (или иметь сходные потребности в чем-либо) и в результате приобретают сходные приспособления. Но из-за того, что их строение сильно отличается друг от друга, органы образуются по-разному.

2. Опишите биогенетический закон Мюллера-Геккеля.

Биогенетический закон был сформулирован Э.Геккелем: "Онтогенез есть быстрое и краткое повторение филогенеза (исторического развития вида)". Геккель утверждал, что филогенез есть причина онтогенеза: идивидуальное развитие полностью обусловлено историей развития вида. В дальнейшем эти взгляды были частично отвергнуты наукой, а частично видоизменены и дополнены.

Немецкие ученые Ф. Мюллер и Э. Геккель во второй половине XIX в. установили закон соотношения онтогенеза и филогенеза, который получил название биогенетического закона. Согласно этому закону, каждая особь в индивидуальном развитии ( онтогенезе ) повторяет историю развития своего вида (филогенез ), или, короче, онтогенез есть повторение филогенеза.

Однако за короткий период индивидуального развития особь не может повторить все этапы эволюции, которая совершалась тысячи или миллионы лет. Поэтому повторение стадий исторического развития вида в индивидуальном развитии особи происходит в сжатой форме, с выпадением ряда этапов. Кроме того, эмбрионы имеют сходство не со взрослыми формами предков, а с их зародышами. Так, в онтогенезе млекопитающих имеется этап, на котором у зародышей образуются жаберные дуги. У зародыша рыбы на основании этих дуг образуется орган дыхания - жаберный аппарат. В онтогенезе млекопитающих повторяется не строение жаберного аппарата взрослых рыб, а строение закладок жаберного аппарата зародыша, на основе которых у млекопитающих развиваются совершенно иные органы.

Обычно эмбриональные стадии развития изменяются в процессе эволюции не так значительно, как взрослые животные. Поэтому при сравнении эмбрионов и личинок даже далеких друг от друга животных между ними нередко обнаруживается большое сходство, свидетельствующее о родстве.

Особенный интерес для эволюционной зоологии представляют рекапитуляции, т.е. повторения в ходе индивидуального развития характерных особенностей строения более или менее отдаленных предков. Приведем лишь один классический пример. Систематическое положение и происхождение асцидий (Ascidiae), ведущих сидячий образ жизни, долгое время были совершенно неясны, и только знаменитое исследование А. О. Ковалевского (1866) по развитию этих животных окончательно решило вопрос. Из яйца асцидий выходит свободноплавающая хвостатая личинка, сходная по плану строения с хордовыми (Chordata). Во время метаморфоза осевшей на дно личинки хвост с хордой и мускулатурой и органы чувств исчезают, нервная трубка редуцируется до степени небольшого нервного узелка, происходит усиленное разрастание брюшной поверхности тела, образуются сифоны и т.д., т.е. появляются особенности организации, связанные с сидячим образом жизни. Сформированная молодая асцидия не имеет уже почти ничего общего с другими хордовыми животными. В этом примере личинка своей организацией рекапитулирует (повторяет) главные черты строения свободноплавающего предка. Так было найдено естественное место асцидий в системе животного царства.