Основні етапи еволюції тваринного світу

Еволюція тваринного світу, як вже зазначалося вище, була нерозривно пов’язана з еволюцією рослинного світу, так як тварини харчуються гетеротрофно і тому потребують органічних речовинах, створюваних рослинами. Це зумовило основний напрямок їх розвитку по шляху утворення структур, що забезпечують активний пошук, захоплення і перетравлювання їжі: нервової системи, органів чуття, травлення та пересування. Загальний хід еволюції тваринного світу представлений филогенетическим древом (рис. 101).

Перші тварини – найпростіші. Спеціалізація і полімеризація ор-ганелл. Предками всіх тварин вчені вважають древніх найпростіших – жгутиконосцев. На користь цього говорить їх схожість з предкової форм рослин – одноклітинними водоростями.

Незважаючи на одноклеточность, найпростіші – досить складно організовані організми, в клітці яких знаходяться органели, функціонально аналогічні органам багатоклітинних тварин (рис. 102). Так, у інфузорії-туфельки є клітинний рот і глотка, на кінці якої утворюються травні вакуолі – аналоги травної системи багатоклітинних. Неперетравлені залишки їжі у неї віддаляються через порошіцу – прототип анального отвору травного каналу. Скоротливі вакуолі, що виводять з клітки надлишок води і шкідливі продукти обміну речовин, аналогічні ниркам. Наслідком того, що одна клітина виконує всі функції цілого організму, стала спеціалізація органел одноклітинних тварин. У цих умовах їх подальші прогресивні еволюційні зміни пішли шляхом полімеризації (збільшення числа) органел у клітині. З’явилися многожгутікових і багатоядерні форми найпростіших.

Спеціалізація клітин. Перші багатоклітинні тварини. Спеціалізація клітин за функціями у перших багатоклітинних тварин була мінімальною. Мабуть, ці організми за своєю будовою і способу життя нагадували сучасного представника пластинчастих – трихоплакса, що мешкає в морях. За зовнішнім виглядом він схожий на тонку пластинку, у якої немає чіткої форми (рис. 103).

Клітини, з яких складається трихоплакс, схожі на клітини одноклітинних тварин – найпростіших. Поверхневі клітини є жгутиконосцами, внутрішні схожі на амеб. Всі процеси життєдіяльності у трихоплакса здійснюються за допомогою цих клітин.

Наступний рівень еволюційних перетворень представлений багатоклітинними двошаровими і тришаровими тваринами.

Зовні більшість кишковопорожнинних схожі на мішок, на вершині которо- Рис. 103. пластинчастих тварина – го знаходиться ротовий отвір, що веде в гастральную порожнину (рис. 104). Відокремлення гастральной порожнини призвело до розвитку у кишковопорожнинних навколо ротового отвору ловчих щупалець, забезпечених жалкі клітини.

Здатність ловчих щупалець до руху була певним стимулом до розвитку у цих тварин сітчастої нервової системи та органів чуття. Однак деякі риси організації кишковопорожнинних стримували подальше їх еволюційне ускладнення. Так, променева симетрія тіла і відсутність мускулатури (маються лише м’язові волоконця в клітинах) обмежували переміщення у воді, тому серед цих тварин багато видів, які ведуть малорухливий або прикріплений спосіб життя.

Перші тришарові тварини – плоскі черви. Активно пересуватися і вийти з води на сушу в процесі еволюції змогли тільки ті багатоклітинні тварини, які в результаті ароморфозов придбали проміжний зародковий шар (мезодерму) та двосторонню (білатеральну) симетрію тіла. Наслідком цього стала диференціація переднього і заднього кінця тіла, черевний і спинний боку. Найбільш яскраво такі ознаки проглядаються у сучасних вільноживучих плоских хробаків – планарий (рис. 105).

Рухливість і хижий спосіб життя цих черв’яків призвели до розвитку на передньому кінці їх тіла органів чуття: вічок і відчутних щупалець, що спричинило за собою ускладнення нервової системи. Вперше у них з’являються великі нервові вузли і стовбури. Поділ тіла на спинну і черевну сторону також зіграло свою еволюційну роль. Плоский черв’як харчування: на ній відкривається ротовий отвір травної системи.

Прогресивні риси організації плоских хробаків дозволили їм не лише освоїти водне середовище, але і проникнути на сушу. Багато видів стали мешкати у вологому грунті і навіть перейшли до паразитичного способу життя всередині тіл інших тварин. Від плоских хробаків відбулися круглі і кільчасті черви, а від кільчастих – членистоногі, у яких розвинулися справжні важільні кінцівки і ще цілий ряд прогресивних ознак, що забезпечили освоєння членистоногими наземно-повітряного середовища.

Перший вихід і завоювання тваринами суші. Членистоногі. Головною передумовою завоювання членистоногими суші стало розвиток у них кінцівок і хітинового покриву, що виконує роль зовнішнього скелета і захищає тіло в умовах суші від втрати води. Такі групи членистоногих, як ракоподібні, залишилися жити переважно у воді, інші – багатоніжки, павукоподібні і комахи – освоїли наземно-повітряну і грунтову середовища (рис. 106). Найбільшого еволюційного розквіту серед членистоногих досягли комахи. Цьому сприяла низка ароморфозов у ??їхніх предків: членування кінцівок, розвиток складного ротового апарату, поява крил і трахей, становлення соціальних форм поведінки.

Разом з тим деякі риси організації членистоногих обмежили можливості їх подальшої еволюції. Так, хітиновий покрив перешкоджав значного збільшення розмірів тіла через свою жорсткості і великої ваги. Цих недоліків не було в іншої групи тварин – хордових, які досягли на Землі не меншого, ніж членистоногі, еволюційного розквіту.

Перші хордові тварини. Життя у воді. Риби. Найбільший ароморфоз хордових – поява внутрішнього скелета. Він служить опорою для тіла і захистом для деяких внутрішніх органів, наприклад головного мозку.

Предками хордових тварин були безщелепні риби. Від них відбулися перші Челюстноротих риби, у яких з першої пари зябрових дуг утворилися рухливі щелепні кістки, а на тілі з шкірних складок розвинулися плавники. Ці ароморфозів дозволили рибам активно захоплювати їжу і значно збільшили їх швидкість і маневреність пересування у воді, що сприяло розвитку головного мозку.

Подальша еволюція риб йшла по шляху вдосконалення скелета і плавників. В однієї групи риб (хрящові риби) розвинувся хрящової скелет, в іншої (кісткові риби) – кістковий (рис. 107, 1, 2).

Перші наземні хребетні тварини походять від кистеперих риб (див. Рис. 49, 2). Вони, хоч і були типовими водними мешканцями, могли дихати атмосферним повітрям за допомогою примітивних легень, утворених випинанням стінки кишечника. З їх плавників, що представляли собою лопаті, що складалися з окремих кісток з прикріпленими до них м’язами, згодом утворилися м’язисті кінцівки.

Другий вихід тварин на сушу. Земноводні. Розвиток легенів і парних кінцівок наземного типу – два великих ароморфоза, що забезпечили тваринам в процесі еволюції другий вихід на сушу. Від перших наземних хребетних – ихтиостеги (див. Рис. 44, 1) – відбулися стегоцефали, а від них інші земноводні, котрі стали на шлях ідіоадаптації.

Земноводні у порівнянні з рибами мають цілу низку еволюційно просунутих рис. Так, у них є легкі, трикамерне серце, два кола кровообігу. П’ятипалі кінцівки земноводних виявилися найбільш пристосованими для активного пересування по суші. З’єднання відділів у кінцівках стало рухливим, розвинулися суглоби, які потім без особливих принципових морфологічних змін успадковувалися іншими наземними хребетними тваринами.

Земноводні внесли помітний внесок в еволюцію тваринного світу, але так як вони розмножувалися у воді, їм не вдалося широко освоїти наземно-повітряне середовище (рис. 107, 3, 4).

Завоювання хребетними тваринами суші. Плазуни. Птиці. Ссавці. Першими хребетними тваринами, завоювали сушу, стали плазуни (рис. 108). Головний ароморфоз плазунів – поява амниотического яйця – яйцеклітини, оточеної зародковими оболонками (рис. 109). Таких оболонок в яйці три. Внутрішня оболонка (амніон) заповнена рідиною, необхідної для розвитку зародка. Ця рідина стала середовищем, що замінила воду, в яку риби і земноводні виметиваются ікру. Друга оболонка (желточная) містить жовток, що забезпечує живлення зародка. Третя оболонка (аллантоіс) являє собою зародковий сечовий міхур, в який виділяються кінцеві продукти обміну речовин зародка. Всі три оболонки зовні покриті тонкою плівкою (хорионом), яка вистилає зсередини шкаралупу і забезпечує постачання зародка киснем. Запліднення яйця відбувається всередині організму самки, що підвищує надійність розмноження, але в той же час веде до зниження плодючості амниотических тварин – плазунів, птахів і ссавців – у порівнянні з земноводними і рибами.

Другим ароморфозом плазунів став розвиток у них рогових че-шуй, що захищають тіло від зневоднення. Рогові луски зробили шкірні покриви непроникними не тільки для води, але і для атмосферного повітря. Шкірне дихання, настільки характерне для земноводних, стало неможливим. У плазунів все більше розвиваються легені – їх дихальна поверхня збільшується. Серйозні зміни зазнає і головний мозок. У ньому з’являються зародкові лобові частки півкуль, що відповідають за поведінку. Більш складного розвитку вони досягають у птахів і ссавців.

В результаті ароморфозов птахи та ссавці придбали ряд прогресивних рис, що забезпечили їм панівне становище на суші. Головні з них – теплокровность і складну поведінку.

Теплокровность, т. Е. Здатність підтримувати температуру тіла постійною, здійснюється за допомогою активізації в організмі обмінних процесів. Цьому сприяє чотирикамерне серце, що забезпечувало поділ артеріальної і венозної крові, більш досконалі легкі, пір’яний і волосяний покрив. Теплокровность розширила рамки добової та річної активності птахів і ссавців, тим самим створивши умови для їх широкого розповсюдження на Землі (рис. 110).

Для птахів і ссавців внаслідок високого рівня розвитку головного мозку, особливо його великих півкуль, стало характерно більш складне, порівняно з плазунами, поведінку. Це проявилося в сильно вираженою турботі про потомство, здатності до навчання, т. Е. До вироблення умовних рефлексів, і призвело до розвитку різних форм групової взаємодії (соціалізації), до появи серед ссавців приматів і до виникнення людини.

Отже, основними рисами еволюції тваринного світу є:

  • 1) прогресивний розвиток многоклеточности, що забезпечила спеціалізацію тканин, поява окремих органів і систем органів;
  • 2) виникнення твердого зовнішнього або внутрішнього скелета, службовця для опори тіла та захисту внутрішніх органів;
  • 3) розвиток нервової системи і ускладнення поведінки, що сприяло швидкому пристосуванню до змін навколишнього середовища;
  • 4) поява різних форм групової взаємодії (соціалізації), відокремлює біологічну форму еволюції від соціальної.

Найпростіші; пластинчасті; кишковопорожнинні; плоскі черви; членистоногі; хордові: риби, земноводні, плазуни, птахи, ссавці; ектодерма; ентодерми; мезодерма; двостороння (білатеральна) симетрія; кінцівки; хітиновий покрив; внутрішній скелет; легкі; амніотичної яйце; теплокровность; складну поведінку.

Посилання на основну публікацію