- •Ocr: а. А. Шишкин рязань 01-03-2006
- •Глава I. Введение
- •1 К. Маркс и ф. Энгельс. Людвиг Фейербах и конец классической немецкой философии. Сочинения. Т. 21. М., 1961, стр. 303.
- •Глава II. Сущность жизни
- •1 К. Маркс и ф. Энгельс. Антидюринг. Сочинения. Т. 20, м., 1961, стр. 82.
- •Глава III. Клетка
- •2 Бмми -ив |7
- •Под электронным микроскопом.
- •3 Биолагвл 38
- •Одном масштабе.
- •1 К. Маркс и ф. Энгельс Сочинения. Т. 20. М., 1961, стр. 83.
- •Железы быка.
- •Молекул белка.
- •Цитозин
- •Глюкоза ная кислота Фосфат
- •(Б) анафазы, телофазы (7).
- •Глава IV. Обмен веществ и энергии
- •1 К. А. Тимирязев. Избранные произведения. Т. II. М., 1948, стр. 382—383.
- •Глава V. Раздражимость и движение
- •Глава VI. Размножение
- •Конъюгация опуляция
- •7 Биология
- •Интеркянез (вптерфвза II)
- •2П (бива
- •(Схема).
- •Глава VII. Наследственность и изменчивость (основы генетики)
- •I сверхдомннирование
- •«А Рис. 48. Полимерия. Наследование окраски семян при взаимодействии двух пар однозначных генов.
- •41,5% Серых длиннокрылых 41,5% черных короткокрылых
- •8,5% Черных » 8,5% серых »
- •Глава VIII. Основные закономерности эмбрионального развития
- •Глава IX. Основные закономерности
- •1 К. МарксиФ. Энгельс. Диалектика природы. Сочинения. Т. 20, м., 1961, стр. 6! 1.
- •Глава XI. Регенерация, трансплантация и эксплантация
- •«Недостающих* луча.
- •Глава XII. Происхождение жизни на земле
- •Глава XIII. Основные этапы развития эволюционного учения
- •1 К. Маркс и ф. Эвг ель с. Анти-Дюринг. Сочинения. Т. 20, м., 1961. Стр. 74. 230
- •Глава XIV. Основные положения учения чарлза дарвина
- •1Б Бввлогяя 241
- •Крыльями. А, б — мухи: в — бабочка; * — жух.
- •Всесторонне обоснован исторический метод в приложении к природе;
- •Изгнаны креационистские представления из вопроса о целесообразности в природе; 3) нанесен решительный удар метафизике, идеализму и религии.
- •8 К. Маркс иФ. Энгельс. Сочинения. Т. 29, м., 1962, стр. 424. » Там же. Т. 30. 1963. Стр. 102.
- •6 В. И. Л e и и н. Полное собрание. Изд. 5-е, т. I, стр. 139.
- •Глава XV. Борьба за дарвинизм
- •1 А. Д. Некрасов. Борьба аа дарвинизм. М.—л., 1937. * Там же.
- •Глава XVI. Развитие биологических наук
- •Глава XVII. Многообразие органического мира (основы систематики)
- •1 Лат. «Виды растений». S Лат. «Система природы».
- •Глава XVIII. Основные черты эволюции растении
- •1 Анкилостомидоз — заболевание, вызываемое паразитическим круглым червем — аи-ц кидостомой (см. Главу XIX).
- •Глава XIX. Основные черты эволюции
- •Самку в своем брюшном желобе.
- •Через рыбу заражаются человек и плотоядные животные
- •Рнс. 144. Клещ Ixodes persulcatus.
- •Чехлах.
- •Глава XX. Основные черты эволюции хордовых (chordata)
- •Глава XXI. Эволюция систем органов
- •28 Бяологня
- •Глава XX!!. Происхождение человека (антропогенез)
- •Глава XXIII. Организм и среда
- •Глава I. Введение
- •Глава III. Клетка
- •Глава Vili. Основные закономерности эмбрионального развития . » « . . 162
- •Глава IX. Основные закономерности постамбриоиального развития .... 185
- •Глава X. Процессы старения н проблемы геронтологии ... J 197
- •I Физиологическая регенерация 206
- •Глава XIII. Основные этапы развития эволюционного учения . ; . . . .224
- •Глава XIV. Основные положении учения Чарлза Дарвина 235
- •Глава XVII. Многообразие органического мера (основы систематика) . ./'28*
- •Глава XVIII. Основные черты эволюции растений 290
- •Глава XIX Основные черты вволюции бесхордовых животных н основы меди- —.
- •Класс Насекомые (Insecta) с37
- •Глава XX. Основные черты эволюции хордовых (Chordata)
- •Глава XXI. Эволюция систем органов на примере типов бесхордовых живот- ных и классов позвоночных. Филогения органического мира . . .. 421
- •Родословное древо животного мира
- •Глава XXII. Происхождение человека (антропогенез) 443
- •Глава XXIII. Организм и среда 451
- •Редактор в. Н. Павлова Техн. Редактор я. И. Лювковская Корректор т. В. Малышева Художественный редактор в. И. Микрикова Переплет художника л. С. Эрмана
28 Бяологня
терии, идущие к передней части тела и в спинную аорту, несущую кровь назад, ко всем органам тела. Венозная кровь из передней части тела собирается в парные передние кардинальные вены, а из задней — в задние кардинальные вены. Передние и задние кардинальные вены сливаются в парные кювьеровы протоки, по которым кровь поступает в брюшную аорту. От кишечника венозная кровь поступает в подкишечную вену, которая подходит к печени и распадается на капилляры. Из печени кровь идет по печеночной вене в брюшную аорту, куда поступает кровь и из кювьеровых протоков.
Усложнение кровеносной системы у вппных ппяипнпчныу ныряжрнп в появлении сердца, которое имеет лишь одно предсердие и один_желудо7 _чек. В сер^ще бывает только венозная кровь: круг кровообращения один, в котором артериальная и венозная кровь не смешиваетсяГКруговорот крови по телу сходен с кровеносной системой ланцетника. От сердца венозная кровь направляется к жабрам. Окисленная, уже артериальная,, кровь артериями разносится по всему телу и по пенам возвращается к сердцу.
4n. Дальнейшее усложнение кровеносной системы наблюдается^н^зем^ иЩ_п0311Щ0чных, что связано с выключением жаберного и приобрете- нием легочного дыхания. Cepflu^jrojiy^aeTне только венозную, но и ар- терияльную кровь Для разделения этих двух токов в камерах сердца по- являются гюр^гогюдки. Сердце становится сначала .трех-, а затем ,четы- рехкамерным. . -г-Высшие наземные позвоночные>_>£птдцы_ н_мл^^дита.к>щ}1е) имеют серд- це, разделенное н^четыре^ камеры;, два предсердия и два желудочка. Артериальная и венозная кровь также не смешивается, но это дости- гается существованием двух кругов кровообращения: большого и ма- лого. ~ " Большой круг кровообращения начинается от левого желудочка, из ко- торого артериальная кровь по артериям разносится по телу, а затем по капиллярам переходит в вены и приносится в правое предсердие.
Малый круг кровообращения начинается от правого желудочка. Венозная кровь из него по легочным артериям попадает в легкие, а окисленная, артериальная, кровь по легочным венам поступает в левое предсердие.
Промежуточную ступень в развитии системы кровообращения от низших позвоночных к высшим занимает кровеносная" система земноводных и преемш^щсщихся. В ней уже два круга кровообращения, но они ещё не полностью ооособлены, поэтому происходит смешение артериальной., и венозной крови.
ГУ эмбрионов позвоночных впереди от сердца закладывается непарная брюшная аорта, от которой отходят артериальные дуги. Они гомологичны артериальным дугам в кровеносной системе ланцетника. Но у позвоночных число артериальных дуг небольшое и равняется числу висцеральных дуг. Так, у круглоротых их образуется от 5 до 15 пар, у рыб — 6—7 пар, у наземных позвоночных — 6 пар.
Первые две пары дуг у всех позвоночных испытывают редукцию. Лишь у рыб они могут давать незначительные артерии. Следующие пары артериальных дуг у рыб разделяются на приносящие и выносящие жаберные артерии, а у наземных позвоночных подвергаются сильным преобразованиям. Из третьей пары дуг образуются сонные артерии. Четвертая пара достигает значительного развития. Из нее развиваются собственно дуги аорты. У амфибий и рептилий дуги аорты развиты симметрично.
У птиц левая дуга атрофируется и сохраняется только правая. У млекопитающих редукции подвергается правая и сохраняется лишь левая дуга. Пятая пара дуг у всех позвоночных атрофируется. Только у хвостатых амфибий от нее сохраняется незначительный проток. Шестая дуга теряет связь со спинной аортой, от нее берут начало легочные артерии.
Сосуд, связывающий во время зародышевого развития легочную артерию со спинной аортой, называется боталловым протоком. Во взрослом состоянии он сохраняется у хвостатых амфибий и некоторых рептилий. Как результат нарушений нормального развития этот проток может сохраняться также у других позвоночных и человека.
В связи с кровеносной системой находится незамкнутая лимфатическая система. Лимфа выполняет существенную функцию в обмене ве- -ществ, являясь посредником между кровью и тканями. Кроме того, лимфа богата лейкоцитами (фагоцитами), играющими важную роль в явлениях иммунитета.
СРАВНИТЕЛЬНЫЙ ОБЗОР НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ
Нервная система бесхордовых. Нервная система всех животных имеет эктодермальное происхождение. Функция ее заключается в восприятии и передаче раздражений. Простейший тип строения нервной системы представляет собой сеть нервных клеток, распределенных по всему телу и связанных между собой тонкими отростками. Такой тип строения нервной системы, связывающий части организма в одно целое, имеется у типа кишечнополостных. Помимо этой диффузной системы, у медуз и полипов уже появляются скопления воспринимающих внешние раздражения клеток, расположенных в определенных местах тела (около рта, по краям зонтика медузы). Эти клетки являются предшественниками органов чувств.
Дальнейшая эволюция идет по пути концентрации нервных клеток в определенных местах тела — образования нервных узлов. Такие узлы или нервные центры в первую очередь возникают в тех частях тела, где находятся воспринимающие клетки. У организмов с билатеральной симметрией это происходит на переднем конце тела, а у организмов с радиальной симметрией формируется и радиальный тип нервной системы.
У плоских червей образуются парные головные узлы, от которых отходят вперед нервные волокна к органам чувств и более мощные парные нервные стволы, идущие вдоль тела.
У круглых червей головные нервные узлы с брюшной и спинной сторон сливаются, образуя окологлоточное нервное кольцо.
Дальнейшее усложнение нервной системы у кольчатых червей приводит к образованию нервной цепочки. В каждом членике тела формируются самостоятельные парные нервные узлы.
Все они соединяются между собой как продольными, так и поперечными тяжами. В результате нервная система приобретает строение, напоминающее лестницу. Часто обе цепочки сближаются между собой, соединяясь по средней линии тела в непарную брюшную нервную цепочку.
У членистоногих имеется такой же тип нервной системы. С дальнейшим развитием органов чувств, конечностей и уменьшением числа сегментов тела у них происходит все большая концентрация нервных клеток. Надглоточный узел образует большую нервную массу, в которой происходит обособление отдельных нервных центров. Количество узлов нервной цепочки уменьшается, а размеры их увеличиваются. У большинства представителей типа моллюсков нервная система более примитивна и состоит из нескольких нервных узлов, находящихся в разных частях тела и соединенных тяжами. Только у головоногих вокруг глотки образуются, большие скопления нервной ткани.
Нервная система хордовых. Простейшим типом нервной системы у хордовых является нервная трубка, которая в процессе эволюции дифференцируется на головной и спинной мозг. Так, у низших хордовых животных центральная нервная система имеет вид трубки с полостью внутри (невроцель). Помимо этой мозговой трубки, имеется еще перифери-
\
ческая нервная система в виде отходящих нервов. У ланцетника (подтип бесчерепных) над хордой расположена нервная трубка, которая в головном отделе образует небольшое расширение — зачаток головного мозга. Расширенная в этом месте центральная полость трубки (невроцель) носит название желудочка.
У всех позвоночных в онтогенезе на переднем конце нервной трубки образуются три вздутия—передний, средний и задний мозговые пузыри. В дальнейшем передний мозговой пузырь делится на два отдела, из которых образуются передний отдел головного мозга и промежуточный мозг. Из среднего мозгового пузыря формируется средний мозг. Задний мозговой пузырь также делится на два отдела, из которых передний развивается в мозжечок, а задний — в продолговатый мозг, переходящий в спинной.
У всех классов позвоночных головной мозг состоит из пяти отделов: переднего, промежуточного, среднего, мозжечка и продолговатого. Но в различных классах степень развития этих отделов мозга неодинакова (см. табл. VI Б на вклейке).
У круглоротых центральная нервная система уже состоит из головного и спинного мозга. В головном мозге, как и у всех позвоночных, пять отделов: 1) очень маленькие полушария переднего мозга с крупными обонятельными долями; 2) промежуточный мозг; 3) средний мозг; 4) очень слабо развитый мозжечок; 5) продолговатый мозг. Все пять отделов головного мезга расположены друг за другом в одной горизонтальной плоскости. Невроцель в каждом отделе образует расширение — желудочки. Продолговатый мозг непосредственно переходит в спинной с центральным каналом внутри. От него отходят спинномозговые нервы, которые начинаются двумя корешками — спинным и брюшным.
Головной мозг рыб значительно более дифференцирован по сравнению с мозгом круглоротых. Полушария развиты значительно лучше, особенно у двоякодышащих рыб. С нижней стороны промежуточного мозга находится мозговая железа — гипофиз.
В области среднего мозга образуется изгиб, характерный для всех вышестоящих позвоночных. Хорошо выражены зрительные доли среднего мозга. Размеры мозжечка, представляющего собой центр координации движений, варьируют в зависимости от активности движения данного вида рыбы. Из головного мозга выходят 10 пар черепномозговых нервов.
Нервная система амфибий близка по своему строению к нервной системе двоякодышащих рыб, но отличается от нее значительным развитием и полным разделением парных вытянутых полушарий, а также слабым развитием мозжечка, что обусловлено сравнительно малой подвижностью амфибий и большим однообразием их движений. У низших амфибий, как и у рыб, все отделы мозга расположены в одной плоскости. Особое внимание обращает на себя развитие коры полушарий переднего мозга, образующей первичный мозговой свод — архипаллиум.
От головного мозга отходят, как и у рыб, 10 пар черепномозговых нервов. Хорошо развита симпатическая нервная система, иннервирующая внутренние органы.
Головной мозг рептилий отличается прогрессивным развитием всех отделов мозга, что связано с их более активным образом жизни. По сравнению с мозгом земноводных у рептилий более развиты полушария и мозговой свод, обособлены теменные доли. На поверхности полушарий впервые в процессе эволюции появляется кора, образующая два островка на латеральной и медиальной сторонах каждого полушария. В связи с большим объемом движений увеличен размер мозжечка. Продолговатый мозг образует резкий изгиб, характерный для всех амниот. Теменной орган функционирует у некоторых рептилий, как глаз. Появляется впервые кора. Из головного мозга выходят все 12 пар нервов.
Головной мозг птиц имеет относительно большие полушария и зрительные доли, хорошо развитый мозжечок и очень маленькие обонятельные доли.
В головном мозге млекопитающих особенно развиты полушария, достигающие настолько больших размеров, что они покрывают средний мозг и мозжечок. Особого развития достигает также кора головного мозга, площадь которой увеличивается за счет образования извилин и борозд. Появляется вторичный мозговой свод — неопаллиум. Сильно прогрессирует и мозжечок.
СРАВНИТЕЛЬНЫЙ ОБЗОР РЕПРОДУКТИВНОЙ СИСТЕМЫ
Органы размножения бесхордовых. Органы размножения у всех животных формируются в мезодерме, хотя первичные половые клетки обосабливаются в онтогенезе значительно раньше, чем образуется третий зародышевый листок. Дифференцировка клеток на половые и соматические и в процессе филогенеза была наиболее ранней.
У низших многоклеточных (губки, большинство кишечнополостных) еще не имеется ни половых органов, ни выводных протоков для выделения половых клеток наружу.
Половые клетки (сперматозоиды и яйцеклетки) созревают среди экто- или энтодермальных клеток и через разрывы стенок тела выходят наружу. Характерно, что и мужские, и женские половые клетки образуются в одном организме, только созревание их обычно происходит в разное время.
У плоских червей гермафродитный тип строения половой системы сохраняется, но в связи с общим усложнением строения тела для выведения половых продуктов из организма формируется сложная система протоков: семяпроводы, семяйзвергательные каналы для мужских половых клеток и яйцеводы, матка, влагалище — для женских. Формирование половых клеток происходит в трубчатых или гроздьевидных железах — семенниках и яичниках. Половые органы многих видов плоских червей достигают значительного размера в связи с паразитическим образом жизни.
У круглых червей и членистоногих половые железы и их протоки тоже имеют .трубчатое строение, но эти организмы раздельнополые. С усложнением строения половой системы происходит развитие приспособлений для внутреннего оплодотворения — копулятивного аппарата.
В связи с появлением сложных личиночных стадий развития у червей, членистоногих и моллюсков женские половые клетки снабжаются большим количеством питательных веществ и защитных оболочек. Для формирования их в выводных протоках женской половой системы возникают различные добавочные железы (желточннки и др.)
Интересно, что еще у кольчатых червей половые клетки выделяются во вторичную полость тела, а оттуда выводятся наружу через систему канальцев, связанных с нефридиями. Таким образом, выводные протоки половых желез и каналы выделительной системы у этих червей тесно связаны. Аналогичное явление наблюдается среди классов позвоночных.
Органы размножения хордовых. Среди хордовых только представители подтипа оболочников гермафродиты, остальные — раздельнополые.
В процессе эволюции репродуктивная система у хордовых изменялась от сходных по строению женских и мужских желез к специализации их и возникновению связи с различными для каждого пола частями выделительной системы, которые становились половыми протоками; от осеменения наружного (у водных животных) к внутреннему и связанным с ним приспособлениям у особей обоих полов. У низших хордовых мужские и женские железы по строению сходны, а половой диморфизм у самих организмов не выражен.
У ланцетника (самцов и самок) половые железы имеют вид пузырьков, которые в количестве 26 пар метамерно залегают в стенках околожаберной полости. В этих железах нет половых протоков, а созревшие половые клетки через разрывы стенок попадают в околожаберную полость, откуда с током воды выходят наружу через атриопор.
У круглоротых (подтип позвоночные) половая железа непарная и имеет вид длинной ленты. Семенник и яичник состоят из округлых клеточных скоплений — фолликулов. Половые железы, как и у ланцегника, не имеют выводных протоков и зрелые половые клетки вначале попадают в полость тела, а затем выводятся через половые отверстия. Интересно, что у миног наблюдаются еще следы гермафродитизма — у самок задняя часть яичника представляет собой рудиментарный семенник, а у самцов передняя часть семенника — рудиментарный яичник.
У представителей класса рыб половые органы очень разнообразны. Яичник (обычно непарный) сохраняет фолликулярный тип строения, а в семенниках (чаще парных) появляются семявыводящие канальцы. У рыб выводные протоки половых желез уже тесно связаны с выделительными каналами почек. У самок хрящевых и двоякодышащих рыб мюллеровы каналы видоизменяются в яйцеводы, а вольфовы — функционируют как мочеточник. У самцов этих рыб мюллеровы каналы редуцированы, а вольфовы служат И семяпроводами, и мочеточниками. У всех остальных видов рыб половыми протоками и у самцов, и у самок служит особый, обособленный канал; вольфов канал у обоих полов выполняет функцию мочеточника, а мюллеров — редуцируется.
У многих рыб половые железы сильно разрастаются в связи с приспособлением к откладыванию огромного количества икринок. У большинства рыб оплодотворение наружное, но у немногих живородящих рыб есть и внутреннее.
У амфибий парные половые органы состоят из бобовидных семенников у самцов и пигментированных зернистых яичников у самок. Соотношение половых и выделительных каналов у них такое же, как и у двоякодышащих рыб. От семенников отходят выносящие протоки, проникающие в передний отдел почки. Здесь они соединяются с мочевыми канальцами и открываются в мочеточник (вольфов канал), функционирующий и как семяпровод, впадающий в клоаку. У самок яйца из яичников выпадают в полость тела, откуда через извилистые яйцеводы (мюллеровы каналы) выводятся наружу через клоаку.
У хвостатых амфибий оплодотворение внутреннее, а у бесхвостых — наружное.
У всех высших позвоночных (амниот) оплодотворение внутреннее.
У рептилий и птиц половые железы закладываются как парные органы, но затем развиваются неравномерно. У многих рептилий левый яичник развит слабее правого. У птиц, наоборот, развивается только левый яичник с очень крупным яйцеводом.
Яйцевод у птиц дифференцирован на отделы: передняя часть его выделяет белковые вещества, а задняя — вещества, из которых формируется скорлупа Яиц.
У однопроходных млекопитающих половая система напоминает таковую рептилий (наличие клоаки, откладывание яиц).
У других представителей млекопитающих происходит дальнейшее усложнение половой системы, связанное прежде всего с развитием приспособления для развития детенышей в матке и питания их за счет организма матери через плаценту.
В результате расширения задней части яйцеводов и срастания оих в один непарный орган образуется матка. Противоположные концы яйцеводов открываются воронками в брюшную полость рядом с яичниками.
У самцов некоторых видов млекопитающих семенники находятся в брюшной полости, но у большинства видов они выходят наружу и лежат в мошонке Появляется также сложная система придаточных желез (ее-менные пузырьки, предстательная железа) и копулятивных органов.
РОДОСЛОВНОЕ ДРЕВО ЖИВОТНОГО МИРА
ФИЛОГЕНИЯ ОСНОВНЫХ ГРУПП БЕСХОРДОВЫХ
Филогенетическое древо представлено на рис. 180.
По мнению современных исследователей (А. П. Маркевич, 1954), наи--большее сходство с первичными одноклеточными, появившимися на Земле, имеют саркодовые. Согласно этим авторам, древние амебоподобные организмы явились родоначальниками современных саркодовых и жгутиковых. По другой гипотезе самыми древними простейшими признаются жгутиковые, имеющие сходство с низшими из растений. По-видимому, современные жгутиковые и саркодовые произошли от общего предка; на генетические связи их указывает способность некоторых жгутиковых образовывать псевдоподии, а саркодовых — жгутики. От саркодовых и жгутиковых независимо друг от друга произошли различные отряды споровиков. Строение инфузорий указывает на их родственные связи со жгутиковыми.
Колониальные одноклеточные явились предками многоклеточных. От колониальных жгутиковых произошел гипотетический свободноплавающий организм — паренхимелла, давшая начало радиалыю-симметричным животным. Предки губок вели прикрепленный образ жизни, что ограничило их дальнейшую эволюцию и даже упростило строение.
Предки кишечнополостных долго вели свободноплавающий образ жизни, поэтому организация их значительно продвинулась по пути прогресса. Переход к сидячему образу жизни обусловил развитие радиальной симметрии тела.
Все остальные многоклеточные (первичноротые и вторичноротые) приобрели двустороннюю симметрию.
Среди первичноротых самые примитивные — отряд бескишечных ресничных червей. Они являются потомками паренхимеллы. От бескишечных (Acoela) произошли остальные отряды ресничных червей, которые дали начало паразитическим плоским червям (сосальщикам и ленточным). Однако возможно, что ленточные произошли и непосредственно от бескишечных турбеллярий. Круглые (первичнополостные) черви произошли, вероятно, от ресничных червей.
Кольчатые черви — наиболее высокоразвитые из червей — берут свое начало, по-видимому, от древних кишечнополостных.
Моллюски имеют большое сходство в развитии яиц с кольчецами, личинка у примитивных моллюсков—та же трохофора. Это дает основание считать, что предками моллюсков были малосегментированные с несовершенной метамерией первичные кольчатые черви.
Самый богатый формами тип членистоногих настолько сходен по строению с кольчатыми червями, что есть все основания признать их филогенетическое родство. Некоторые зоологи даже объединяют их в один тип — члещстых. Переход от кольчатых червей сопровождался значительным повышением организации. Тип членистоногих в процессе филогенеза давно распался на несколько подтипов, которые, однако, произошли от каких-то общих предков — примитивных первичных членистоногих. Некоторые из них обнаружены в ископаемом состоянии. Один из древних вымерших подтипов членистоногих — трилобиты. Трилобиты имели ряд примитивных признаков: сегментация тела и конечностей у них была еще в значительной мере гомономной; у наиболее примитивных трилобитов
тело состояло из двух отделов: головы и туловища; конечности трило-литов двуветвистые, что сближает их как с полихетами, так и с ракообразными. В трилобитах можно видеть промежуточное звено между коль
чатыми червями и древнейшими предками членистоногих. По-видимому, трилобиты ближе всего к предкам ракообразных. С трилобитами в филогенетическом родстве находится также вымершая группа членистоногих— ракоскорпионы. Найдены ископаемые переходные формы между ракоскорпионами и древними паукообразными, в частности скорпионами. В строении скорпионов обнаруживаются общие черты с другими паукообразными. Наиболее высокой организации и разнообразия форм достигли насекомые, приспособившиеся к полету. Но и в их строении сохраняется много общего с аннелидами, а первичнотрахейные прямо указывают на родственные связи между насекомыми и кольчецами.
Вторичноротыми являются иглокожие, погонофоры и хордовые. Предками этих групп организмов были, по-видимому, билатеральносиммет-ричные подвижные животные, близкие к гребневикам. Предки иглокожих, родственные предкам хордовых, обладали билатеральной симметрией, но переход к прикрепленному или малоподвижному образу жизни повлёк утрату этой симметрии и частичный переход к радиальной симметрии.
От древних вторичноротых еще раньше отделилась ветвь к погонофорам. Своеобразные условия жизни стали причиной упрощения их организации. Наоборот, значительно более активный образ жизни предков хордовых способствовал прогрессивному развитию представителей этого типа.
ФИЛОГЕНИЯ ХОРДОВЫХ
Предками хордовых считаются гипотетические первичнохордовые, близкие к полухордовым (баляноглоссу). От них произошли оболочники, бесчерепные и предки позвоночных.
Позвоночные развились в пресных проточных водах. Сопротивление течению обусловило появление на месте хорды более плотного скелета — позвоночника, а также конечностей и черепа. К примитивным предкам позвоночных наиболее близки круглоротые, представляющие собой боковую ветвь основного ствола эволюции хордовых. Прогрессивное развитие предков позвоночных, которых можно назвать Protovertebrata, привело к активному захватыванию пищи. В результате этого произошло преобразование жаберных дуг в части челюстного и подъязычного аппаратов. Первыми челюстными были рыбы. Среди них древнейшую группу составляли панцирные рыбы, имевшие хрящевой скелет. Уже в девонском периоде Появились все современные подклассы рыб. Из них наиболее древними следует признать акул и скатов. Костные рыбы — более молодая ветвь. От древних костных рыб произошли кистеперые, двоякодышащие и современные костистые рыбы.
Появившиеся среди костных кистеперые рыбы представляют для филогении наибольший интерес. От них произошли древнейшие земноводные— стегоцефалы, существовавшие в каменноугольном, пермском и триасовом периодах, давшие начало современным хвотатым, бесхвостым и безногим амфибиям. Эти древнейшие земноводные, судя по костям черепа, были чрезвычайно сходны с древними кистеперыми рыбами. Характерные признаки их — панцирь из кожных костей на голове, боках и животе, спиральный клапан кишечника, отсутствие тел позвонков, слаборазвитые короткие конечности.
Современные амфибии приспособились к наземным условиям жизни. От рыб они отличаются наличием пятипалых конечностей, легких и связанными с ними особенностями кровеносной системы. С рыбами их объединяет развитие личинки (головастика) в водной среде, наличие у личинок жаберных щелей, наружных жабр, боковой линии, артериального конуса и отсутствие зародышевых оболочек во время эмбрионального развития.
Древнейшие рептилии также происходят от стегоцефалов, а именно от лабиринтозубых стегоцефалов. Появление пресмыкающихся связано с новым прогрессивным этапом развития позвоночных. У них появились такие приспособления к наземному образу жизни, которые сделали пресмыкающихся первыми настоящими наземными позвоночными. Одной из ветвей древнейших рептилий явились котилозавры. Они — предки современных пресмыкающихся, птиц и млекопитающих.
Птицы — потомки древних пресмыкающихся псевдозухий, произошедших от котилозавров. Псевдозухий передвигались на задних ногах, некоторые из них обитали на деревьях и могли планировать в воздухе.
Млекопитающие произошли от древних примитивных рептилий. Исходной группой служили зверозубые ящеры (Theriodontia). Боковой ветвью были однопроходные. Предками сумчатых и планентарных стала вымершая группа Trituberculata. Древнейшим отрядом плацентарных являются насекомоядные. От примитивных насекомоядных произошки грызуны, рукокрылые и древние хищные, а от последних — современные хищные, ластоногие, китообразные и примитивные"копытные. Приматы связаны в своем происхождении с древними насекомоядными, обитавшими на деревьях. Прогрессивная эволюция привела к появлению человека.
ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ЛЕТОПИСЬ РАЗВИТИЯ ЖИЗНИ
Развитие органического мира тесно связано с историей Земли. В истории Земли установлено пять эр, каждая из них подразделяется на периоды, которые в свою очередь делятся на эпохи. Для каждого геологического отрезка времени характерны свои ископаемые организмы, по которым можно определить этот отрезок времени. Такие ископаемые получили название руководящих форм. В последнее время используется метод, который дает возможность достаточно точно определить возраст геологических отложений Земли. Для этого в горных породах определяют соотношение стабильных и радиоактивных изотопов. Легкий ураи (U288), распадаясь с постоянной скоростью, образует легкий свинец (РЬ208), тяжелый уран (IP36)—средний свинец (РЬ*"7). Радиоактивный углерод (С14) образует азот и т.. д. Скорость распада урана равна 1426 млн. лет, тяжелого урана — 9 млрд. лет, радиоактивного углерода — 11200 лет и т. д. Относительное количество названных элементов, как и других ста-оильных и радиоактивных изотопов, позволяет определить возраст породы.
Геохронология органического мира рпсуегся следующим образом.
В архейскую эру (древность 3600—1600 мли. лет), по-видимому, зародилась жизнь, но ископаемых остатков ее ие сохранилось.
В протерозойскую эру (древность 1600—600 млн. лет) эволюция организмов до--стигла клеточного уровня (бактерии и синезеленые водоросли,-водоросли, простейшие). Появились организмы, способные к фотосинтезу. Та*ким образом произошла дивергенция в развитии органического мира иа аутотрофные (растения) и гетеротрофные (животные) организмы. Появились первые многоклеточные организмы, развитие которых привело уже к появлению губок, кишечнополостных, моллюсков, низших членистоногих, иглокожих, низших хордовых.
В палеозойскую эру (древность 600—500 млн. лет) шло дальнейшее усложнение организации бесхордовых. В силурийском периоде этой эры (425—405 млн. лет) началось заселение суши растениями и животными. Первыми были псилофиты и членистоногие. Эволюция хордовых привела к появлению бесчелюстных панцирных рыб.
Девонский период (405—345 млн. лет) характеризуется «завоеванием суши». Возникают леса из папоротникообразных растений. Появляются насекомые и земноводные.
В каменноугольный период (345—280 млн. лет) появляются голосеменные растения, бесхвостые амфибии и первые пресмыкающиеся.
В пермский период (280—230 млн. лет) возникают хвойные растения и звероподобные пресмыкающиеся.
Мезозойская эра (древность 230—63 млн. лет) —время пресмыкающихся. В триасовом периоде (230—181 млн. лет) развиваются первые яйцекладущие млекопитающие. В юрский период появляются покрытосеменные растения, первоптицы (археоптерикс и архиорнис). В меловой период (135—63 млн. лет) получают массовое распространение покрытосеменные Это связывают с появлением большого числа насекомых (опылителей) и птиц—распространителей плодов и.семян.
Кайнозойская эра (древность 63 млн. лет). — время млекопитающих. Третичный период (63—1 мли. лет) характеризуется расцветом цветковых растений и млекопитающих, богатством насекомых, костистых рыб и птиц. Появляются ближайшие предки человека.
Четвертичный период начался около 1 мли. лет назад и характеризуется становлением •человека.
