Содержание
Почему ученые утверждают что у животных и растений были общие предки? — Спрашивалка
АД
Ангелина Дружинина
Между животными и растениями, несмотря на внешние различия, существует много общего.
Сходство растительных и животных клеток обнаруживается на элементарном химическом уровне. Современными методами химического анализа в составе живых организмов обнаружено около 90 элементов периодической системы. На молекулярном уровне сходство проявляется в том, что во всех клетках найдены белки, жиры, углеводы, нуклеиновые кислоты, витамины и т. д.
Особенность молекулярной организации растительных клеток состоит в том, что в них находится фотосинтезирующий пигмент — хлорофилл. Благодаря фотосинтезу в атмосфере Земли накапливается — кислород и ежегодно образуются сотни миллиардов тонн органических веществ. —
Растениям, как и животным, присущи такие свойства живого, как рост (деление клеток за счет митоза) , развитие, обмен веществ, раздражимость, движение, размножение, причем половые клетки животных и растений формируются путем мейоза и в отличие от соматических имеют гаплоидный (п) набор хромосом.
Клетки и растений, и животных окружены тонкой цитоплазматической мембраной. Однако у растений имеется еще толстая целлюлозная клеточная стенка. Клетки, окруженные твердой оболочкой, могут воспринимать из окружающей среды необходимые им вещества только в растворенном состоянии. Поэтому растения питаются осмотически. Интенсивность же питания зависит от величины поверхности тела растения, соприкасающейся с окружающей средой. Вследствие этого у большинства растений наблюдается значительно более высокая степень расчлененности, чем у животных, за счет ветвления побегов и корней.
Существование у растений твердых клеточных оболочек обусловливает еще одну особенность растительных организмов — их неподвижность, в то время как у животных мало форм, ведущих прикрепленный образ жизни. Именно поэтому распространение животных и растений происходит в разные периоды онтогенеза: животные расселяются в личиночном или во взрослом состоянии; растения осваивают новые местообитания путем переноса ветром или животными зачатков (спор, семян) , находящихся в состоянии покоя.
Растительные клетки отличаются от клеток животных особыми органоидами-пластидами, а также развитой сетью вакуолей, в значительной мере обусловливающих осмотические свойства клеток. Животные клетки изолированы друг от друга, а у клеток растений каналы эндоплазматической сети через поры в клеточной стенке сообщаются друг с другом. В качестве запасных питательных веществ в клетках животных накапливается гликоген, а в растительных — крахмал.
Форма раздражимости у многоклеточных животных — рефлекс, у растений — тропизмы и настии. У растений встречается как половое, так и бесполое размножение и у подавляющего большинства их существует чередование полового и бесполого поколений. У животных определяющей формой воспроизводства потомков служит половое размножение.
Низшие одноклеточные растения и одноклеточные простейшие животные трудно различимы не только внешне. Например, у эвглены зеленой — организма, стоящего как бы на границе растительного и животного мира, питание смешанное: на свету она синтезирует органические вещества с помощью хлоропластов, а в темноте питается гетеротрофно, как животное.
Рост растений почти непрерывен, а у большинства животных он ограничен определенным периодом онтогенеза, после прохождения которого рост прекращается. Бесспорно то, что у современных растений и животных были общие предки. Именно они и послужили общим корнем для эволюционного развития и дивергенции растений и животных.
Наши общие предки. Я познаю мир. Ботаника
Наши общие предки
На нашей планете было время, когда ни животных, ни растений еще не существовало в природе. Первобытные моря и океаны населяли бактерии и одноклеточные ядерные организмы, похожие на современных простейших. Некоторые из них чем–то больше напоминали растения, другие – животных, третьи – грибы. Были среди них и такие клетки, которые «пробовали» объединяться в колонии, чем–то напоминающие колонии современного вольвокса. Это было время великих экспериментов природы: первые ядерные организмы испытывали разные способы питания, колониальные простейшие делали первые шаги к «изобретению» многоклеточности, впереди было возникновение сложно устроенных многоклеточных растений, животных и грибов.
Первые ядерные организмы, появившиеся на планете, дали начало трем царствам живых организмов: растениям, животным и грибам. Мы не знаем, как выглядели эти далекие общие предки, но можем представить, какими они могли быть, глядя на современных простейших. Почему именно на простейших? Да потому, что только среди них мы находим организмы, сочетающие в себе признаки и растений, и животных, и грибов.
О том, что какие–то древние организмы, похожие на простейших, могли быть предками растений, грибов и животных, говорит уже одно разнообразие их способов питания. Динофлагелляты фотосинтезируют, как растения, и заглатывают твердые органические частицы, как настоящие животные. Эвглены, диатомеи и хламидомонады при случае легко переключаются от фотосинтеза к поглощению пищи путем всасывания, характерному для грибов. При этом простые органические вещества всасываются клеткой прямо через мембрану. Даже «животноподобные» инфузории могут использовать «грибной» всасывающий тип питания.
Это примитивное простейшее совмещает признаки жгутиконосцев и амёб
Согласитесь, что такое разнообразие способов питания делает простейших довольно универсальными организмами. По сравнению с ними растения, грибы и животные – узкие специалисты, идущие каждый по своему пути. В мире живой природы универсальность какой–либо группы организмов обычно свидетельствует о ее древности и о том, что она является предковой по отношению к более специализированным группам. Природа сначала «пробует» различные варианты, а потом отбирает из них самые подходящие.
Растения, грибы и животные отказались от универсальности своих предков и развили каждый свои способности, достигнув в них совершенства. Но приобрести, не потеряв, невозможно… Растения монополизировали процесс фотосинтеза, но при этом потеряли подвижность. Животные сохранили подвижность, но, потеряв способность создавать органические вещества для собственного питания, попали в полную зависимость от растений.
Грибы отказались и от фотосинтеза, и от подвижности, зато «научились» питаться веществами, которые не по зубам ни одному животному. Помимо всеядности грибы приобрели способность вырабатывать такие химические соединения (антибиотики и некоторые витамины), производство которых не смогли освоить животные и растения.
«Специальности» растений, грибов и животных
Среди простейших встречаются как организмы, лишенные клеточной стенки, так и с целлюлозной оболочкой. Помните, целлюлоза – основной компонент клеточной стенки растений, а клетки животных характеризуются как раз отсутствием какой–либо клеточной стенки?
Интересно, что хитин – вещество клеточной стенки грибов и наружного скелета беспозвоночных животных – найден и у некоторых простейших, правда, в составе раковин и домиков. Но сам факт того, что такие разные организмы, как беспозвоночные животные, грибы и простейшие, могут образовывать одно и то же вещество, дает нам право предполагать, что у этих далеких друг от друга организмов были общие предки.
Изучение простейших позволяет представить не только, как выглядели наши общие с растениями и грибами предки, но и то, как происходила эволюция многоклеточности.
Реконструировать основные этапы возникновения многоклеточности нам поможет изучение строения колоний некоторых простейших.
Мы уже знакомились с хламидомонадой и вольвоксом и сказали о том, что из–за внешнего и внутреннего сходства их клеток ученые считают их самыми ближайшими родственниками. Те же родственные связи объединяют с хламидомонадой еще два колониальных простейших: гониум и эвдорину. Отдельная клетка из колонии гониума, эвдорины или вольвокса ничем не отличается от хламидомонады, за исключением одного момента – клетки хламидомонады никогда не объединяются и живут только поодиночке.
Колония гониума представляет собой четырехугольную пластинку, состоящую из 16 клеток. Все клетки колонии появляются за счет 4 последовательных делений одной клетки–основательницы.
Гониум
Все клетки колонии в одинаковой степени подвижны, чувствительны к свету, способны к размножению.
Фактически они ничем не отличаются друг от друга, а от одноклеточных хламидомонад отличаются только тем, что живут вместе. Но при выращивании в искусственной богатой питательными веществами среде колония гониума может распадаться на более мелкие восьми– и четырехклеточные и даже может жить в виде одиночных жгутиковых клеток. Такая непрочная связь между членами колонии наталкивает на мысль о тесном родстве между отдельно живущими клетками хламидомонады и объединенными клетками гониума.
Следующий шаг на пути к многоклеточности делает близкий родственник гониума – эвдорина. Шарообразная колония эвдорины
состоит из 32 клеток (посчитайте, сколько делений должно произойти, чтобы из одной клетки–основательницы получилась колония эвдорины). На «головном» конце колонии находятся клетки с более крупными глазками, они определяют направление движения всей колонии. Как и у гониума, все клетки в колонии эвдорины подвижны и способны к самостоятельному питанию, но одинаковыми их назвать уже нельзя.
Клетки «головного» конца взяли на себя «руководящую функцию», но взамен потеряли способность к размножению. Здесь уже заметно некоторое разделение труда между членами колонии: часть управляет, часть размножается.
Эвдорина
Колония вольвокса еще больше напоминает многоклеточный организм, в котором разные виды клеток выполняют отдельные функции: одни направляют движение всего организма, другие добывают пищу, третьи размножаются. Как у эвдорины мелкие и «глазастые» клетки «головного» конца направляют движение всей колонии, так и вольвокс плывет вперед тем полюсом, на котором сильнее развиты глазки. Но если у эвдорины способность к размножению потеряли только эти «руководящие» клетки, то вольвокс пошел еще дальше. В многотысячной колонии вольвокса способностью делиться обладают только 4—10 клеток. Эти клетки неподвижны и не могут самостоятельно питаться – их главная и основная задача – размножение. Внутри колонии возникает обстановка неравенства: несколько клеток, в обязанности которых входит продолжение рода, питаются и растут за счет многих тысяч неспособных к делению вегетативных клеток.
Получается, что вся огромная колония трудится не покладая рук, чтобы прокормить несколько делящихся клеток. И не кормить нельзя – от них зависит продолжение всего рода вольвоксов.
Вольвокс
Как видите, в колонии вольвокса разделение труда между разными видами клеток еще сложнее, чем у эвдорины: вегетативные клетки обеспечивают движение и питание всего «организма», несколько клеток «элиты» участвуют только в размножении, а «направляющие» клетки руководят движением, но кормят себя еще сами.
Чем занимались предки автора романа «Остров сокровищ»?
Чем занимались предки автора романа «Остров сокровищ»?
Автор известного приключенческого романа «Остров сокровищ» – английский писатель Роберт Льюис Стивенсон (1850–1894). Он был выходцем из шотландской семьи знаменитых строителей маяков. Несколько поколений Стивенсонов
Как наши предки гадали на воске?
Как наши предки гадали на воске?
На воске гадали так: выливали растопленный воск в воду и по получившимся фигурам судили о своем жребии, о счастье и несчастье, сытной или голодной жизни.
Можно было рассматривать на стене тени от восковых фигур в разных поворотах. Чем богаче
ЕЕ СЪЕЛИ НАШИ ПРЕДКИ?
ЕЕ СЪЕЛИ НАШИ ПРЕДКИ?
Несмотря на огромное число диких видов в природе, домашних животных насчитывают лишь около 60, и среди них нет ни одного водного млекопитающего. Морская корова, имевшая много шансов стать домашней, была неразумно истреблена вскоре после открытия ее
Что и как строили наши предки
Что и как строили наши предки
Современные археологи считают: человеческая цивилизация зародилась в Восточной Африке у Великих озер 2-4 миллиона лет назад. Затем люди освоили долину Нила, Средиземноморье, Малую и Среднюю Азию, территорию современной Индии и Китая. Это были
«ПОГОРЕЛ», КАК ПРЕДКИ ПОД ПОЛТАВОЙ
«ПОГОРЕЛ», КАК ПРЕДКИ ПОД ПОЛТАВОЙ
В начале 1994 года за пределы Украины был выслан гражданин Швеции Эрик Улоф Эстенсен.
Его обвинили в попытке контрабандным путем вывезти из Украины ядерные материалы. Киевскому корреспонденту радио «Свобода» Сергею Киселеву стали
Предки растений
Предки растений
Зеленые водоросли – самая разнообразная и многочисленная группа водорослей, но, в отличие от своих красных и бурых тезок, это в первую очередь обитатели пресных вод. Впрочем, несколько групп зеленых водорослей обитают в морях, а, кроме того, среди них
Наши предки Рим спасли
Наши предки Рим спасли
Из басни «Гуси» (1811) И. А. Крылова (1769—1844). Гуси, которых «предлинной хворостиной мужик гнал в город продавать», стали жаловаться прохожему на то, что мужик гонит их как простую птицу, хотя должен относиться к ним с почтением:
…Мы свой знатный род
Наши благодарности
Наши благодарности
Авторы хотят поблагодарить за помощь и выдержку (почти год среди английских и русских матюгов) своих любящих жен Татьян, целеустремленных дочерей Анн и специализирующихся на молодежном жаргоне сыновей Георгия и Сергея.
Выражаем также глубокую
НАШИ ДРУЗЬЯ
НАШИ ДРУЗЬЯ
На необозримом пространстве в 262 миллиона гектаров, что в пять раз превышает площадь Франции, за годы семилетки будет осуществлено новое и повторное устройство лесов. Эта грандиозная цифра определяет основное направление нашего лесного хозяйства:
Определение времени расхождения основных царств живых организмов с помощью белковых часов
. 1996 26 января; 271 (5248): 470-7.
doi: 10.1126/наука.271.5248.470.
РФ Дулиттл
1
, Д. Ф. Фэн, С. Цанг, Г. Чо, Э. Литтл
принадлежность
- 1 Центр молекулярной генетики Калифорнийского университета, Сан-Диего, Ла-Хойя 92093-0634, США.
PMID:
8560259
DOI:
10.1126/наука.271.5248.470
RF Дулиттл и соавт.
Наука.
.
. 1996 26 января; 271 (5248): 470-7.
doi: 10.1126/наука.271.5248.470.
Авторы
РФ Дулиттл
1
, Д. Ф. Фэн, С. Цанг, Г. Чо, Э. Литтл
принадлежность
- 1 Центр молекулярной генетики Калифорнийского университета, Сан-Диего, Ла-Хойя 92093-0634, США.
PMID:
8560259
DOI:
10.1126/наука.271.5248.470
Абстрактный
Данные аминокислотной последовательности 57 различных ферментов использовались для определения времени расхождения основных биологических группировок. Вторичноротые и первичноротые разделились около 670 миллионов лет назад, а растения, животные и грибы в последний раз имели общего предка около миллиарда лет назад. Что касается этих белковых последовательностей, растения немного больше похожи на животных, чем грибы. Напротив, филогенетический анализ одних и тех же последовательностей указывает на то, что грибы и животные имели общего предка позже, чем растения, причем большая разница возникает из-за того, что линия грибов менялась быстрее, чем линии животных и растений в течение последних 9 лет.
65 миллионов лет. Основные линии простейших менялись несколько быстрее, чем другие эукариоты, и отделились около 1230 миллионов лет назад. Если скорость изменений была примерно постоянной, то прокариоты и эукариоты в последний раз имели общего предка около 2 миллиардов лет назад, а последовательности архебактерий были заметно более похожи на эукариотические, чем на эубактериальные.
Похожие статьи
Белки «отслеживают» происхождение всех существ — больших и малых.
Морель В.
Морель В.
Наука. 1996 26 января; 271 (5248): 448. doi: 10.1126/наука.271.5248.448.
Наука. 1996.PMID: 8560255
Аннотация недоступна.
Определение времени расхождения с помощью белковых часов.
Дулиттл Р.
Ф., Фэн Д.Ф., Чо Г.
Дулиттл Р.Ф. и др.
Биол Бык. 1999 июня; 196(3):356-7; обсуждение 357-8. дои: 10.2307/1542969.
Биол Бык. 1999.PMID: 11536911
Аннотация недоступна.
АТФазы Р-типа эукариот и бактерий: анализ последовательности и построение филогенетических деревьев.
Фаган М.Дж., Сайер М.Х. мл.
Фэган М.Дж. и соавт.
Дж Мол Эвол. 1994 янв.; 38(1):57-99. дои: 10.1007/BF00175496.
Дж Мол Эвол. 1994.PMID: 8151716
Наследственные связи основных эукариотических линий.
Согин М.Л., Моррисон Х.Г., Хинкль Г., Зильберман Д.Д.
Согин М.Л. и соавт.
Микробиология. 1996 март; 12(1):17-28.
Микробиология. 1996.PMID:
31
Обзор.
Эволюция протистов и протистанских паразитов с точки зрения молекулярной систематики.
Согин М.Л., Зильберман Ю.Д.
Согин М.Л. и соавт.
Int J Паразитол. 1998 янв.; 28(1):11-20. doi: 10.1016/s0020-7519(97)00181-1.
Int J Паразитол. 1998.PMID: 9504331
Обзор.
Ф., Фэн Д.Ф., Чо Г.
Посмотреть все похожие статьи
Цитируется
Транскрипционный фактор OmpR положительно регулирует биосинтез продигиозина в Serratia marcescens FZSF02 путем связывания с промотором кластера продигиозина.
Цзя Х, Чжао К, Лю Ф, Линь Дж, Линь С, Чен Дж.
Цзя Х и др.
Фронт микробиол. 2022 17 ноя; 13:1041146. doi: 10.3389/fmicb.2022.1041146. Электронная коллекция 2022.
Фронт микробиол. 2022.PMID: 36466667
Бесплатная статья ЧВК.Положительный отбор при нишевой адаптации приводит к крупномасштабной и необратимой перестройке хромосомного порядка генов у бактерий.
Цао С., Брэндис Г., Хасби Д.Л., Хьюз Д.
Цао С. и др.
Мол Биол Эвол. 2022 10 апр; 39(4):msac069. doi: 10.1093/molbev/msac069.
Мол Биол Эвол. 2022.PMID: 35348727
Бесплатная статья ЧВК.Сальмонелла виды . ощущение кворума: обзор от устойчивости окружающей среды до вторжения в клетки-хозяева.
Шолпан А., Ламас А., Сепеда А., Франко С.М.
Шолпан А и др.
АИМС микробиол. 2021 24 июня; 7 (2): 238-256. doi: 10.3934/микробиол.2021015. Электронная коллекция 2021.
АИМС микробиол. 2021.PMID: 34250377
Бесплатная статья ЧВК.Обзор.
Ограничения между аминокислотами влияют на неравное распределение кодонов и эволюцию белковых последовательностей.
Цянь Ю, Чжан Р, Цзян Х, Ву Г.
Цянь Ю и др.
R Soc Open Sci. 2021 2 июня; 8 (6): 201852. doi: 10.1098/rsos.201852.
R Soc Open Sci. 2021.PMID: 34109035
Бесплатная статья ЧВК.Генетическая архитектура и приспособленность бактериальных межвидовых гибридов.
Бартке К., Гарофф Л., Хасби Д.Л., Брэндис Г., Хьюз Д.
Бартке К. и др.
Мол Биол Эвол. 2021 13 апреля; 38 (4): 1472-1481. doi: 10.1093/molbev/msaa307.
Мол Биол Эвол. 2021.PMID: 33247724
Бесплатная статья ЧВК.
Просмотреть все статьи «Цитируется по»
Типы публикаций
термины MeSH
вещества
Грантовая поддержка
- HL-26873/HL/NHLBI NIH HHS/США
Доказательства общего происхождения и разнообразия
Эволюция млекопитающих
Первые млекопитающие появились на Земле в раннеюрский период примерно от 200 до 175 миллионов лет назад.
Эти ранние млекопитающие произошли от общего предка, которого они делили с рептилиями (рис. 5.22А). Ранние млекопитающие, как и их предки-рептилии, были четвероногими и амниотами (рис. 6.4). Тетраподы — позвоночные животные с четырьмя конечностями, а также их эволюционные потомки. У змей и китов нет четырех конечностей, но они по-прежнему считаются четвероногими, поскольку произошли от животных с четырьмя конечностями. Амниоты — это четвероногие, у которых образуется амнион или водонепроницаемая оболочка, окружающая эмбрион, развивающийся внутри яйца. Млекопитающие и рептилии (включая птиц) — единственные две существующие группы амниот.
Термин четвероногие введен в амфибий; термин амниоты введен в Рептилии.
Большинство рептилий производят потомство, откладывая яйца снаружи. Ранние млекопитающие, вероятно, также откладывали яйца. Одна ветвь базальных млекопитающих, сохранившаяся до наших дней, — это однопроходных , группа млекопитающих, откладывающих яйца.
Вся группа состоит из утконоса и четырех видов ехидн. На рис. 6.4.1 показаны примеры ехидн (рис. 6.4.1 А) и утконоса (рис. 6.4.1 Б). Другие ветви ранних млекопитающих развивались и диверсифицировались, но большинство из них вымерло. Единственными ветвями млекопитающих, сохранившимися до наших дней, являются базальные однопроходные, сумчатые и плацентарные. Плацентарные — это млекопитающие с плацентой (см. «Структура и функции» для более подробного обсуждения плаценты), органом, который напрямую соединяет развивающийся эмбрион с матерью. Примеры плацентарных млекопитающих включают грызунов, летучих мышей, приматов (включая людей), собак, лошадей, кроликов и китов. Приблизительно 94 процента всех существующих видов млекопитающих являются плацентарными (рис. 6.5). Сумчатые млекопитающие характеризуются наличием передних мешочков, используемых для защиты новорожденного потомства. Примеры сумчатых млекопитающих включают кенгуру, валлаби, вомбатов, коалу и тасманского дьявола.
Эти три существующие группы млекопитающих — однопроходные, сумчатые и плацентарные — являются монофилетическими, то есть члены каждой группы происходят от одного общего эволюционного предка.
Млекопитающие представляют собой разнообразную группу позвоночных животных, насчитывающую от 5000 до 5500 видов. Эти виды млекопитающих сильно различаются по своим размерам и формам. Две самые большие группы млекопитающих — это грызуны и летучие мыши (рис. 6.5). Примерно 42 процента всех существующих видов млекопитающих составляют грызуны, такие как мыши, крысы, белки, дикобразы и бобры. Подавляющее большинство видов млекопитающих являются наземными , то есть живут исключительно на суше. Есть три основные группы по морские млекопитающие или млекопитающие, обитающие преимущественно в океанической среде: китообразные, сирены и ластоногие.
Китообразные — это группа водных млекопитающих, которых мы больше знаем как китов.
Китообразных легко узнать по гладкой обтекаемой форме и отсутствию задних конечностей. Они отдаленно напоминают крупных рыб, хотя киты и рыбы не имеют близкого родства. Китообразные делятся на две группы: «зубатые киты», или зубатые киты (рис. 6.6 А), и «устые киты», или усатые киты (рис. 6.6 Б). 9Odontocetes отличаются от других китов своими твердыми острыми зубами (рис. 6.7 B, 6.7 C и 6.7 D). Примеры зубатых китов включают афалин (рис. 6.6 C), кашалотов (рис. 6.3 B) и косаток (рис. 6.6 A). Mysticetes — это киты, легко идентифицируемые по усатому во рту вместо твердых зубов. Китовый ус — система щетинистых гребнеобразных образований во рту усатых китов (рис. 6.7 А). Они используются для фильтрации частиц пищи, таких как мелкая рыба или крошечные ракообразные, когда они заглатывают морскую воду. У некоторых видов китов-усатых китов, особенно у гренландских китов, усатый ус может достигать четырех метров в длину (рис. 6.6 D).
Зубатые киты, как правило, меньше по размеру, чем усатые киты.
Все дельфины и морские свиньи считаются зубатыми китами или зубатыми китами. Большинство видов китообразных являются морскими, хотя некоторые виды дельфинов можно найти в крупных пресноводных реках.
Sirenians — группа морских млекопитающих, в которую входят ламантины (рис. 6.8 A) и дюгони (рис. 6.8 B). Также известные как морские коровы, сирены имеют удлиненное сужающееся тело с короткими ластами на передних конечностях и одним широким плоским хвостовым плавником. Как и китообразные, они не имеют наружных задних конечностей и живут исключительно в водной среде обитания. В отличие от всех других групп морских млекопитающих, сирены в первую очередь травоядные, питающиеся морскими травами и водорослями. Сегодня сохранилось всего четыре вида сирен. Одним из крупных видов сирен была стеллерова морская корова, длина которой достигала девяти метров (рис. 6.8 D). Этот вид вымер в конце 1700-х годов из-за чрезмерной охоты на еду и шкуры, которые использовались в кораблестроении.
Хищные — группа млекопитающих, отличающихся густой шерстью, острыми когтями и клыками. Примеры плотоядных (отряд Carnivora) включают собак, кошек, медведей, тюленей и скунсов. Обратите внимание, что термин carnivoran используется для описания биологической классификации: члены отряда Carnivora. Этот термин отличается от функционального термина плотоядное животное, которое описывает мясоедное животное. Гигантская панда является примером травоядного хищника. Большинство видов плотоядных ведут наземный образ жизни. Тем не менее, одна конкретная группа плотоядных исключительно морская: ластоногие.
Ластоногие включают тюленей, морских львов (рис. 6.9 A, 6.9 B, 6.9 C и 6.9 F) и моржа (рис. 6.3 C). Хотя ластоногие очень хорошо приспособлены к жизни в океане, они должны вернуться на сушу, чтобы найти себе пару и родить потомство. В настоящее время насчитывается 33 вида ластоногих.
Они распространены по всему миру, хотя большинство видов встречается в более холодном климате.
Три других вида отряда Carnivora считаются морскими млекопитающими: белый медведь (рис. 6.9 D), морская выдра (рис. 6.3 A) и морская выдра (рис. 6.9 E). Белые медведи считаются морскими млекопитающими, потому что они проводят большую часть своего времени, плавая в океане или охотясь на тюленей на морском льду. Видовое название белого медведя, Ursus maritimus , означает «морской медведь» на латыни. Белые медведи водятся исключительно в Арктике. Два вида выдр, принадлежащие к семейству куньих млекопитающих, также считаются морскими по своей природе. Морская выдра ( Enhydra lutris ) обитает в прибрежных ламинариях в северной части бассейна Тихого океана от России до южной Калифорнии. Морская выдра ( Lontra felina ) принадлежит к тому же роду, что и пресноводные речные выдры. Этот вид встречается преимущественно вдоль юго-восточного тихоокеанского побережья Перу и Чили.
В отличие от других морских плотоядных, морская выдра большую часть времени проводит вне воды в поисках пищи вдоль скалистых берегов (рис. 6.9 E).
Как ископаемые, так и молекулярные данные указывают на то, что морские млекопитающие не произошли от одной единственной группы предков. Хотя китообразные, ластоногие, сирены, выдры и белые медведи являются млекопитающими, они произошли от отдельных ветвей линии млекопитающих (рис. 6.4). Все эти отдельные ветви произошли от групп наземных млекопитающих. Китообразные произошли от группы млекопитающих, в которую входят копытные или «парнокопытные» копытные, такие как крупный рогатый скот, олени и овцы. Бегемот — ближайший из ныне живущих предков группы китообразных. У сирен есть общий эволюционный предок с современными слонами. Ластоногие имеют общее происхождение с другими плотоядными, такими как собаки и кошки, но наиболее тесно связаны с ласками, выдрами и скунсами. Хотя многие приспособления к выживанию в океане, наблюдаемые у этих морских млекопитающих, кажутся схожими по форме и функциям, каждая из этих групп морских млекопитающих независимо развила приспособления для жизни в океанской среде.
Конвергентная эволюция
Биологов-эволюционистов интересует физическая форма структур организма. Их также интересует, как эти структуры функционируют или работают для улучшения выживания и воспроизводства организма. Форма и функция настолько тесно связаны друг с другом, что иногда у неродственных организмов развиваются сходные структуры. Мы называем это явление конвергенцией или конвергентной эволюцией . Вы можете увидеть конвергенцию у очень разных животных, которые живут в сходной среде обитания или ведут сходный образ жизни.
Летучая мышь является млекопитающим, но у нее есть сходство с летающими структурами многих птиц и насекомых. У всех этих летунов есть крылья. Однако, если мы внимательно посмотрим на эти структуры, мы увидим, что они не так похожи, как могут показаться. Крылья летучих мышей поддерживаются костями, которые в основном представляют собой удлиненные кости пальцев, тогда как крылья птиц покрыты перьями, чего нет у летучих мышей.
У насекомых внутри крыльев нет костной опоры, а мембранные структуры фактически являются частью экзоскелета, состоящего из хитина и белков. Несмотря на то, что все эти животные используют свои крылья для полета, присмотревшись к ним повнимательнее, мы увидим, что сами крылья очень разные и, вместе с другими характеристиками организмов (птицы и насекомые не имеют ни волос, ни волос). кормить своих детенышей молоком), не указывать недавнего общего предка.
Киты — водные млекопитающие, которые, как и рыбы, передвигаются по воде с помощью плавников. Хотя у китов есть плавники, они не рыбы. Если мы посмотрим на плавники китов и плавники рыб, мы увидим некоторые существенные различия. Плавники китов поддерживаются теми же костями, что и крылья летучих мышей. На самом деле, если мы внимательно посмотрим на эти структуры, они докажут более тесную связь между летучими мышами и китами, чем между летучими мышами и птицами или между китами и рыбами. Плавники рыб сильно отличаются от плавников китов.