Эволюция многоклеточных животных
Биология 7 класс
24.04.20
Тема: Развитие животного мира. Понятие об историческом развитии животного мира: палеонтологические доказательства.
По современным представлениям, жизнь на нашей планете появилась примерно 3,5 млрд. лет назад.
"Клеточность"
Первыми (в Архее) появились одноклеточные организмы, в клетках которых не было сформированного ядра: археи и бактерии. Питались они готовыми органическими веществами, т.е. были гетеротрофами.
Рис. Археи: пирококкус и термококкус
Рис. Бактерии: стрептококки и бациллы
Автотрофность
Следующая ступень (ароморфоз) развития жизни на Земле — появление фотосинтетических пигментов в клетках прокариот. Эти прокариоты — цианобактерии (сине-зеленые водоросли, цианеи) — сами синтезировали органические вещества из неорганических (процесс фотосинтеза), т.е. были автотрофами.
Рис. Цианобактерии: колония ностока под микроскопом и цианобактерии в аквариуме
Самые ранние свидетельства жизни на Земле — окаменевшие продукты жизнедеятельности сине-зеленых водорослей — строматолиты. Самые ранние относятся к архею (примерно 3, 5 млрд. лет назад).
Рис. Строматолиты
Ядерность
Следующий ароморфоз произошел на границе Архея и Протерозоя (2,6 — 2,7 млрд. лет назад): появление в клетках ядра. Организмы, в клетках которых есть ядро, называются эукариотами.
Рис. Сравнение прокариотической (бактериальной) и эукариотической клетки
|
|
|
После формирования клеточного ядра все эукариотические организмы разделились на две ветви: эукариотических автотрофов (предки растений) и эукариотических гетеротрофов (предки грибов и животных).
Колониальность
Следующий шаг: появление колониальных одноклеточных эукариот.
Рис. Колониальный автотроф — вольвокс; колониальный гетеротроф — инфузория кархезиум
Биологический смысл колониальности:
- более эффективная защита от врагов;
- защита внутренних клеток колонии от неблагоприятных факторов внешней среды:
- более активная добыча питательных веществ.
Многоклеточность
Следующим ароморфозом было происхождение многоклеточности. Этот ароморфоз произошел в конце Протерозоя. Большинство зоологов считают, что многоклеточность происходит из колониальности: изначально морфологически одинаковые особи колонии со временем могли приобретать определенные различия в строении и функциях (полиморфизм), становясь более зависимыми от всей группы (макроорганизма).
Полиморфизм
Значение многоклеточности:
- специализация клеток и более эффективное выполнение функций;
- увеличение размеров: выгодно при защите от хищников и при добыче пищи;
- более быстрое передвижение;
- увеличение сроков жизни благодаря регенерации.
Существует несколько теорий происхождения многоклеточности: теория фагоцителлы Мечникова, теория гастреи Геккеля и др.
|
|
|
Эволюция многоклеточных животных
Первыми многоклеточными животными были радиально-симметричные организмы: губки и кишечнополостные. Все они вели прикрепленный образ жизни.
Рис. Радиальная симметрия и радиально-симметричные животные
Далее появились двустороннесимметричные активно передвигающиеся животные: плоские и круглые черви. Они имели головной конец тела, на котором концентрировались органы чувств.
Рис. Двусторонняя (билатеральная) симметрия и плоский червь планария
Вендский период
Примерно 650 млн. лет назад Землю населяли мягкотелые существа — вендобионты — первые известные многоклеточные животные: губки, медузы, плоские черви. Они были мягкотелыми, поэтому остатки их плохо сохранились.
Рис. Вендский период (630 млн. лет назад)
Рис. Современный кольчатый червь Platynereis и загадочное ископаемое животное Spriggina (вендский период) — недавняя находка палеонтологов, ставящая под сомнение происхождение кольчатых червей
|
|
|
Кембрийский период
В кембрии (540 млн. лет назад) появились хищные организмы и средства нападения и защиты: челюсти, панцири, раковины. Многие животные имели твердый наружный скелет, поэтому сохранилось большое количество остатков кембрийской фауны. В связи с этим ученые назвали этот период "кембрийским взрывом".
Рис. Кембрийский период (540 млн. лет назад)
От древних ресничных червей произошли кольчатые черви. Древние морские многощетинковые кольчатые черви, вероятно, послужили основой для возникновения типов членистоногих, моллюсков и хордовых.
Расцвет трилобитов — ближайших предков ракообразных.
Появление гигантских хищных ракообразных — аномалокарид (лаггания, аномалокарис, хардия)
Рис. Остатки трилобита и реконструкция лаггании
Рис. Так ученые реконструировали хардию — нового представителя аномалокарид, удивительных хищников кембрия (рис. © M. Collins)
Рис. Кембрийские билатерально-симметричные животные
Кембрийская Виваксия — возможный предок кольчатых червей
Первые рыбоподобные позвоночные животные — остракодермы — появились в конце кембрия. Они были покрыты панцирем из костных щитков и не имели челюстей. До наших дней дожили только паразитические представители бесчелюстных — миноги и миксины.
|
|
|
Силур
Период известен массовым вымиранием, в результате которого исчезло около 60 % видов существовавших в ордовике морских организмов.
Появлись акантоды (колючкозу́бые рыбы) и челюстноротые рыбы — костнопанцирные и беспанцирные.
Рис. Акантода климатиус
Увеличвается видовое разнообразие прямораковинных головоногих моллюсков и граптолитов Брахиоподы (плеченогие) увеличили свое разнообразие в три раза, в силуре к ним относится 8% всех родов.
Рис. Гигантский камероцерас и ракоскорпион
Рис. Планктонный граптолит Loganograptus и брахиопода
Megamastax amblyodus из позднего силура, костная рыба длиной до метра, на 2014 год считается первым позвоночным хищником, специализирующимся на поедании других позвоночных.
Рис. Megamastax amblyodus и его предполагаемые жертвы — панцирные бесчелюстные
Dunyu longiforus
Девон
Процветают бесчелюстные панцирные остракодермы (цефаласписы и др.).
Появились и быстро завоевали водные пространства головоногие моллюски аммониты, позже вымершие вместе с динозаврами в меловой период.
Рис. Цефаласпис и аммонит
В девоне начался расцвет челюстноротых. Для большинства этих животных характерны наличие двусторонней симметрии, третьего зародышевого листка (мезодермы), полости тела, наружного (членистоногие) или внутреннего (хордовые) твердого скелета, прогрессирующая способность к активному передвижению, обособление переднего конца тела с ротовым отверстием и органами чувств, постепенное совершенствование центральной нервной системы.
От первых челюстноротых возникли лучеперые и кистеперые рыбы. Кистеперые имели в плавниках опорные элементы, из которых позже развились конечности наземных позвоночных. Из жаберных дуг образовались подвижные челюсти, а из кожных складок — плавники. Формирование поясов парных грудных и брюшных конечностей способствовало увеличению маневренности движений.
Двоякодышащие и кистеперые рыбы посредством плавательных пузырей, имеющих связь с пищеводом и снабженных системой кровеносных сосудов, могли дышать атмосферным кислородом.
Рис. Эволюция амфибий
От кистеперых рыб берут начало древние земноводные — стегоцефалы (в н.в. устаревшее название) — сборная группа предков амфибий и рептилий.
Рис. Стегоцефал
Выход на сушу первых позвоночных животных был обеспечен преобразованием плавников в конечности наземного типа, а воздушных пузырей — в легкие.
Дата добавления: 2021-06-02; просмотров: 125; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!