61. Возникновение, преобразование и исчезновение органов в филогенезе. Рудименты и атавизмы, примеры.

В процессе эволюции закономерным является как возникновение новых структур, так и их исчезновение.

Примером возникновения органов служит происхождение матки плацентарных млекопитающих от парных яйцеводов. При удлинении эмбрионального развития млекопитающих возникает необходимость более длительной задержки зародыша в организме матери. Это может осуществляться только в каудальных отделах яйцеводов, полость которых при этом увеличивается, а стенка дифференцируется таким образом, что к ней прикрепляется плацента, обеспечивающая взаимосвязь организма матери и плода. В процессе естественного отбора сохранялись и успешно размножались в первую очередь те млекопитающие, в организмах самок которых потомство развивалось наиболее долго. В итоге возник новый орган — матка, обеспечивающий зародышу оптимальные условия внутриутробного развития (см. разд. 14.5.3) и повышающий выживаемость соответствующих видов.

Исчезновение, или редукция, органа в филогенезе может быть связана с тремя разными причинами и имеет различные механизмы. Во-первых, орган, выполнявший ранее важные функции, может оказаться в новых условиях вредным. Против него срабатывает естественный отбор, и орган довольно быстро может полностью исчезнуть. Чаще наблюдается исчезновение органов благодаря их субституции новыми структурами, выполняющими прежние функции с большей интенсивностью. Самый частый путь к исчезновению органов — через постепенное ослабление их функций. Такие ситуации возникают обычно при изменении условий существования.

Рудименты — органы, утратившие своё основное значение в процессе эволюционного развития организма. Например - зубы мудрости, апендикс, хвостовые позвонки,

Атавизмы - признаки, которые при нормальных условиях не встречаются, но присутствуют у более или менее отделенных предков. Хвостовидный придаток и сплошной волосяной покров на теле человека, добавочные пары молочных желез.

62. Эволюция скелета Хордовых. Прогрессивные направления эволюции. Примеры филогенетически обусловленных пороков развития осевого скелета.

Направления эволюции: 1. Осевой скелет: - замена хорды на позвоночник

- дифференцировка позвоночника

- увеличение числа отделов позвоночника

- появление грудной клетки

2. скелет конечностей: - формирование поясов конечностей

- подвижное крепление пятипалой конечности наземного типа

- уменьшение числа костей в дистальных отделах

- укорочение дистальных и удлинение проксимальных отделов свободной конечности.

В подтипе Бесчерепные имеется только осевой скелет в виде хорды. На протяжении всей жизни у позвоночных хорда сохраняется только у круглоротых и некоторых низших рыб. У всех остальных животных она заменяется позвоночным столбом.

У рыб:- два отдела позвоночника: туловищный и хвостовой. Это связано с перемещением их в воде за счет изгибов тела.

- все туловищные позвонки несут ребра, не срастающиеся друг с другом и с грудиной.

- грудины нет

У амфибий: - грудины нет.

- отделы позвоночника: туловищный, хвостовой, шейный и крестцовый отделы, представленные каждый одним позвонком.

У пресмыкающихся: - отделы позвоночника: - удлиняется шейный отдел позвоночника, первые два позвонка которого подвижно соединены с черепом и обеспечивают большую подвижность головы.

- Появляется поясничный отдел, еще слабо отграниченный от грудного

- крестец состоит уже из двух позвонков

- часть ребер грудного отдела срастается с грудиной, формируя грудную клетку

У млекопитающих: - стабильное количество позвонков в шейном отделе, равное 7.

- крестец образован 5—10 позвонками

- Поясничный и грудной отделы четко отграничены друг от друга.

- в состав грудной клетки входит 12—13 пар ребер.

Пороки: - Нарушение онтогенеза осевого скелета приводит к несрастанию остистых отростков позвонков, в результате чего формируется spina bifida — дефект позвоночного канала. При этом часто образуется спинномозговая грыжа.

- В возрасте 1,5—3 мес. зародыш человека обладает хвостовым отделом позвоночника, состоящим из 8—11 позвонков. Нарушение их редукции в последующем объясняет возможность возникновения такой известной аномалии осевого скелета, как персистирование хвоста.

- Нарушение редукции шейных и поясничных ребер лежит в основе их сохранения в постнатальном онтогенезе.