Процесс эволюции животных, или история развития фауны на Земле. Развитие животных и растений
Индивидуальное развитие животных | Биология
У животных, размножающихся поповым путем, индивидуальное развитие, как и у растений, охватывает время от оплодотворения до смерти и подразделяется на периоды.
Зародышевый период
Первый период развития — зародышевый. Он начинается с одной клетки — зиготы. Зигота делится митозом на 2,4,8 и больше клеток, но вновь образовавшиеся клетки не растут. Такой процесс называется дроблением.
В результате него образуется многоклеточный зародыш, из клеток которого в дальнейшем формируются ткани и органы нового животного. Продолжительность периода разная. У кукушки, например, он длится всего 12 суток, у слонихи — до 660 суток.
Период формирования и роста организма
После вылупления из яйца или рождения у животных наступает послезародышевое развитие. Оно начинается с периода формирования и роста организма. Развитие животных в этот период может идти по-разному. Если потомство похоже на родителей, но отличается от него только меньшими размерами, то развитие называется развитием без превращения. Оно характерно для рыб, пресмыкающихся, птиц, млекопитающих. При таком развитии отсутствует личиночная стадия.
У других животных развитие начинается со стадии личинки, отличающейся от взрослых особей. В этом случае имеет место развитие с превращением. Так развиваются лягушки и большинство насекомых. У последних выделяют развитие с полным и неполным превращением.
При развитии с неполным превращением насекомое проходит три стадии: яйцо — личинка — взрослая особь. Вылупившаяся из яйца личинка во многом уже похожа на взрослый организм. С неполным превращением развиваются саранча, кузнечики, тараканы, клопы.
При полном превращении развитие идет в четыре стадии: яйцо личинка куколка взрослая особь.
При этом личинка резко отличается от взрослого насекомого не только внешним строением, но и образом жизни. Личинка переходит в состояние покоя — становится куколкой. В это время органы личинки разрушаются, а из особых клеток внутри куколки формируются новые органы. После всех изменений из куколки выходит взрослое насекомое. Так развиваются жуки, бабочки, мухи, пчелы.
Период зрелости и старости
После периода формировании и роста наступает период половой зрелости, в этот период происходит активное размножение животных. Он продолжается от нескольких часов до нескольких десятков лет. Скорость размножения и численность приносимого потомства также очень различны.
Например, рыба-луна в течение жизни откладывает до 300 млн икринок, а слониха рождает первого детеныша в возрасте 10 лот и за всю жизнь приносит не более 7 детенышей.
С завершением половой зрелости начинается период старости. Он заканчивается естественной смертью. В этот период угасают все функции организма.
Продолжительность жизни у животных составляет от нескольких часов (инфузории, амебы) до 100 и даже 200 лет (сухопутные черепахи).
ebiology.ru
Ход эволюции животного мира и этапы развитие животных на Земле
История эволюции животных
Для многих людей, животные, пожалуй, самые знакомые и интересные из всех живых существ на планете. Это может быть связано с тем фактом, что мы сами относимся к Царству животных. Таким образом, у нас есть ряд общих черт со всей фауной, которые указывают на то, что эволюционная история также общая.
Все животные классифицируются как многоклеточные эукариоты: их тела состоят из большого количества клеток, и микроскопическое обследование этих клеток показывает, что они содержат ядро и ряд других органелл. По сравнению с прокариотическими организмами, такими как бактерии, животные имеют относительно недавнее эволюционное происхождение. Данные ДНК свидетельствуют о том, что первые эукариоты развивались от прокариот, от 2,5 до 1 млрд лет назад. То есть, эукариоты датируются как таксоны начиная с заключительного в докембрии протерозойского эона. Ископаемые, как простые одноклеточные, так и более сложные многоклеточные организмы находятся в изобилии в породах этого периода времени. Фактически, название «протерозой» означает «ранняя жизнь».
Современная теория эндосимбиоза
Растения и животные обязаны своим происхождением эндосимбиозу, процессу, когда одна клетка глотает другую, но по какой-то причине не усваивает ее. Свидетельством тому является их функционирование. Животные полагаются на органеллы, называемые митохондриями, которые необходимы для синтеза АТФ, а также на аэробное дыхание. Имеются значительные свидетельства того, что митохондрии развивались из свободно живущих аэробных бактерий: они представляют собой размер бактериальных клеток; размножаются бинарным делением; имеют свой собственный геном в виде одной круговой молекулы ДНК; их рибосомы более похожи на бактерии, чем на рибосомы, обнаруженные в цитоплазме клеток эукариот; как хлоропласты, они заключены в двойную мембрану.
Животные развивались в море. И именно там они оставались по меньшей мере 600 миллионов лет. Это связано с тем, что в отсутствие защитного озонового слоя, Земля была погружена в летальные уровни УФ-излучения. Как только фотосинтез поднял уровни атмосферного кислорода достаточно высоко, сформировался озоновый слой, а это означало, что тогда живые существа могли отправиться на сушу.
Самые древние окаменелости, свидетельствующие о многоклеточных животных, представляют собой норы, которые, по-видимому, были сделаны гладкими, червеобразными организмами. Такие следы окаменелостей были обнаружены в скалах Китая, Канады и Индии, но они мало рассказывают нам о животных, которые их оставили.
Эдиакарская биота
Эдиакарский организм
Между 620 и 550 миллионами лет назад (во время эдиакария, или вендского периода) в летописи окаменелостей появились крупные, сложные, мягкотелые многоклеточные животные. Эта особая группа животных, известная как эдиакарская биота (или вендская биота), впервые была обнаружена на территории Австралии, но встречалась и в других частях планеты.
Эдиакарская фауна характеризовалась незначительными признаками, или вообще отсутствием каких-либо скелетных твердых частей. То есть были мягкие организмы и некоторые из них, возможно, принадлежали к группам животных, которые мы знаем сегодня, в то время, как другие, похоже, не имеют никакого отношения к фауне. Хотя многие из эдиакарских организмов были сопоставлены с современными медузами или червями, они также были похожи на матрац: с жесткими внешними стенками, заполненными жидкостью внутри — подобно губке.
Как группа, эдиакарские животные отличались плоским, рельефным видом, и многие проявили радиальную симметрию. Они варьировались в размерах от 1 см до 1 м и были классифицированы по трем основным формам: дисковидные, завитые или овально-удлиненные.
Кембрийский «взрыв» и «Сланцы Бёрджес»
Сланцы Бёрджес
Эдиакарские животные исчезают из летописи окаменелостей в конце вендского периода (544 миллионов лет назад). На их месте появляются представители почти всех современных типов: губки, медузы и кораллы, плоские черви, моллюски, кольчатые черви, насекомые, иглокожие и хордовые, а также множество «меньших» типов, таких как немертины. Эти «современные» организмы появились относительно быстро в разрезе геологического времени, и их резкое возникновение часто описывается как «кембрийский взрыв», однако, помните, что летопись окаменелостей «взрыва» распространяется примерно на 30 миллионов лет.
Опабиния
Одни из самых известных камбрийских окаменелостей были обнаружены в Сланцах Бёрджес, на территории Британской Колумбии. Эта горная формация появилась в середине кембрия, когда «взрыв» уже длился в течение нескольких миллионов лет. Она содержит известных животных, таких как трилобиты, моллюски, иглокожие, и плеченогие. Также здесь были обнаружены останки необычных животных, таких как Опабиния, которая, принадлежала к вымершему классу. Даже раннее хордовое животное Пикайя, было найдено сланцах Бёрджес.
Аномалокарис
Эти окаменелости также служат хорошим доказательством плотоядных животных (например, Аномалокарис) и, следовательно, сложных отношений между хищниками и добычей. Они дают представление о том, как эволюция могла развиваться относительно истории многоклеточных животных, и на самом деле некоторые авторы рассматривают кембрий, как период экстремальных «экспериментов» и огромного фаунистического разнообразия.
Причины кембрийского «взрыва»
Причина распространения животных форм в кембрии является предметом серьезных дискуссий среди ученых. Некоторые указывают на увеличение уровней кислорода в атмосфере, которое началось около 2000 миллионов лет назад, позволило эволюционировать более крупным организмам, и более сложным структурам тел. Изменение химии океана предоставило возможность развивать твердые части тела, такие как зубы и поддерживающие скелеты, благодаря карбонату кальция (CaCO3). Массовое вымирание, ознаменовавшее конец вендского периода должно было открыть экологические ниши, которые использовали новые животные, равно как и изменения среды обитания, вызванное континентальным дрейфом.
Важны также генетические факторы. Недавние исследования показывают, что за период до кембрийского взрыва наблюдалась постепенная эволюция генов, которые управляют процессами развития. Благодаря этому, начался беспрецедентный период эволюционных экспериментов и конкуренции. Многие виды, обнаруженные в летописи окаменелостей кембрия, исчезли бесследно. Те животные, которые остались в живых, подверглись значительным эволюционным изменениям.
Трилобит
Недавно многие ученые начали сомневаться в том, был ли кембрийский «взрыв» реальным событием или являлся древней летописью окаменелостей. Генетические данные показывают, что многоклеточные животные эволюционировали около 1 млрд лет назад; это подтверждается ископаемыми эмбрионами из пород в Китае, которые датируются 600 миллионами лет. Эти эмбрионы более сложные, чем у простых организмов, таких как губки и медузы, что говорит о том, что многоклеточные животные должны были развиваться намного дольше по времени. Кроме того, трилобиты были очень разнообразной группой даже в начале кембрия, и некоторые ученые полагают, что это указывает на то, что группа членистоногих должна была иметь гораздо более раннее эволюционное происхождение.
Появление животных на Земле
Каким бы ни было их происхождение, животные, возможно, рискнули выйти на землю в начале кембрия. Раньше ученые полагали, что фауна не начала колонизировать сушу до силурийского периода (440 — 410 миллионов лет назад). Тем не менее, обнаружение в 2002 году следов животных, которые обрушились на песчаные дюны около 530 миллионов лет назад, изменило эту точку зрения. Эти животные были членистоногими, напоминали губоногих и были размером с раков. Вероятно, они не жили на суше, а выходили на берег, чтобы спариваться или уклоняться от хищников. В это время единственные наземные растения, напоминали мхи.
Первые позвоночные
Граптолиты
Животные продолжали диверсифицироваться в ордовикский период (505-440 миллионов лет назад). В основном это были беспозвоночные, в том числе граптолиты, которые были палочковидными ветвящимися колониями мелких животных, вместе с брахиоподами, трилобитами, головоногими моллюсками, кораллами, морскими лилиями и конодонтами. Теперь конодонты относятся к типу хордовых, но долгое время они были известны благодаря крошечным окаменелостям зубовидных скелетных останков.
По количеству видов беспозвоночные были, безусловно, наиболее распространенными ордовикскими животными — как и сегодня. Тем не менее, представители позвоночных также развивались в ордовикских морях. Это были рыбы.
Появление рыб
Конодонт
Как и конодонты, рыбы относятся к типу хордовых, поскольку они имеют определенные особенности: спинную струну или хорду, спинной нервный тяж, жаберные щели и хвост, который выходит за пределы ануса. Тем не менее, рыбы помещаются в подтип позвоночные (Vertebrata), потому что они также показывают развитие скелетных функций, таких как позвоночник, череп и кости на конечностях.
Плакодерм
Не все современные группы рыб были представлены в ордовикских океанах. В это время только бесчелюстные эволюционировали от предка chordate. В силурийском периоде появились акулы и их родственники, а также две вымершие группы — плакодермы (у которых были костлявые пластины, покрывающие их головы) и акантоды (первые известные челюстные позвоночные, с хрящевым скелетом). Однако ни акулы, ни бесчелюстные не приобрели обычный вид до девонского периода. В течение девонского периода развивалось два других класса ныне существующих рыб: лучепёрые рыбы (например, карповые) и лопастопёрые рыбы (например, двоякодышащие и целакантообразные).
Бесчелюстные
Хайкоуихтис
Бесчелюстные (Agnathans) были самой ранней группой рыб: окаменелость Хайкоуихтис (Haikouichthys ercaicunensis) насчитывает около 530 миллионов лет, до кембрия. Раньше самые ранние бесчелюстные были датированы примерно 480 миллионами лет назад. Agnathans традиционно были помещены с позвоночными из-за присутствия черепа, хотя в современных животных, таких как миксиновые, отсутствует позвоночный столб. Самыми ранними бесчелюстными были остракодермы. Они имели хорошо развитый экзоскелет. Когда акулы и костные рыбы начали развиваться, около 450 миллионов лет назад, большинство остракодерм вымерли. Осталась лишь родословная, которая связывает их с современными миксинами и миногами.
Первые наземные животные
Рыбы продолжали развиваться в силурийский период (440 — 410 миллионов лет назад). В то же время некоторые группы растений и животных предприняли важный шаг — они колонизировали землю в первый раз. Мы не знаем почему это произошло, но, вероятно, это результат конкуренции в морских экосистемах, а также возможность избегать хищников и занимать новые наземные ниши.
Членистоногие были первыми животными, которые стали постоянными наземными обитателями. Ископаемые останки этих представителей фауны, найденные в Западной Австралии, насчитывают около 420 миллионов лет.
Членистоногие заранее приспособелись к жизни на суше. К тому времени, как они вышли на берег, у них уже появились более легкие тела и тонкие, сильные ноги, которые позволили им передвигаться. Их жесткие внешние экзоскелеты обеспечивали защиту и помогли сохранить необходимую влагу.
Slimonia
Пауки, губоногие и клещи — одни из самых ранних наземных животных. Некоторые из них были гигантами, к примеру, родственник скорпионов Slimonia, который достигал длины тела около 2 м. Эти существа были еще слишком большими и тяжелыми, а ходильные ноги очень маленькими, и поэтому они жили около водоемов.
Проблемы, возникшие при переходе на сушу
Ранние наземные животные должны были справиться с такими проблемами, как сохранение воды, газообмен, размножение, а также c тем фактом, что вода больше не поддерживала их тела против силы притяжения. У животных начали развиваться водоотталкивающие свойства тела, внутренние газообменные системы, способы размножения (которые не включали воду), а также сильные механизмы поддержки тела (эндоскелеты и экзоскелеты), позволяющие им перемещаться по суше. Однако не все таксоны фауны одинаково успешно справились с этими проблемами.
Эволюция земноводных
Ихтиостега
К девонскому периоду на земле доминировали две основные группы животных: тетраподы (четвероногие наземные позвоночные) и членистоногие, в том числе паукообразные и бескрылые насекомые. Первыми тетраподами были амфибии, такие как Ихтиостега, которые также были тесно связаны с лопастопёрыми рыбами, например, представителями вымершего рода Eusthenopteron.
Ихтиостеги имели несколько особенностей, которые предварительно адаптировали их к жизни на суше: у них были конечности (с пальцами), позволяющие передвигаться по дну мелких водоемов; легкие, для газообмена; а также начало шеи. Последнее важно, поскольку земной хищник не может полагаться на поток воды, чтобы получить пищу в рот, поэтому для поимки добычи вынужден поворачивать голову. Кости в плавниках ихтиостег почти идентичны костям в конечностях ранних амфибий.
Череп ихтиостеги был похож с черепом лопастопёрой рыбы Eusthenopteron, но выраженная шея отделяла тело от головы. В то время как у ихтиостеги было четыре сильных конечности, форма его задних ног подсказывает, что это животное не проводило все свое время на суше.
Первые рептилии и амниотическое яйцо
Вылупление черепахи из яйца
Одним из величайших эволюционных новшеств каменноугольного периода (360 — 268 миллионов лет назад) было амниотическое яйцо, которое позволило ранним рептилиям уходить из прибрежных местообитаний и колонизировать сухие районы. Амниотическое яйцо позволило предкам птиц, млекопитающих и рептилий размножаться на суше, и не допустить высыхание эмбриона внутри, поэтому можно было обходиться без воды. Это также означало, что в отличие от амфибий, рептилии могли производить меньше яиц в любой момент времени, поскольку риски гибели детенышей снизились.
Самая ранняя дата развития амниотического яйца — около 320 миллионов лет назад. Однако рептилии не подвергались какой-либо значительной адаптивной радиации еще около 20 миллионов лет. Современное мышление состоит в том, что эти ранние амниоты все еще проводили время в воде и выходили на берег, главным образом, чтобы откладывать свои яйца, а не питаться. Только после эволюции травоядных появились новые группы рептилий, способных использовать обильное флористическое разнообразие каменноугольного периода.
Гилономус
Ранние рептилии принадлежали к отряду, названному капторинидами. Гилономусы были представителями этого отряда. Это были маленькие животные размером с ящерицу, с черепами амфибий, плечами, тазом и конечностями, а также промежуточными зубами и позвонками. Остальная часть скелета была рептильной. Многие из этих новых «рептильных» особенностей также заметны у маленьких, современных амфибий.
Первые млекопитающие
Диметродон
Основной переход в эволюции жизни произошел, когда млекопитающие развились из одной линии рептилий. Этот переход начался во время пермского периода (286 — 248 миллионов лет назад), когда группа рептилий, которая включала диметродонов, породила «ужасных» терапсидов. (Другие крупные ветви, завропсиды, породили птиц и современных рептилий). Эти млекопитающие-рептилии, в свою очередь, породили цинодонт, таких как тринаксодон (Thrinaxodon) во время триасового периода.
Тринаксодон
Эта эволюционная линия обеспечивает отличную серию переходных окаменелостей. Развитие ключевой особенности млекопитающих, наличие единственной кости в нижней челюсти (по сравнению с несколькими у рептилий), можно проследить в истории окаменелостей этой группы. Она включает в себя прекрасные переходные окаменелости, Diarthrognathus и Morganucodon, чьи нижние челюсти имеют как рептильные, так и млекопитающие сочленения с верхними. Другие новые особенности, обнаруженные в этой линии, включают развитие различных видов зубов (особенность, известная как гетеродонтность), формирование вторичного нёба и увеличение зубной кости в нижней челюсти. Ноги расположились непосредственно под телом, эволюционное продвижение, которое происходило у предков динозавров.
Конец пермского периода был отмечен, возможно, самым большим массовым исчезновением. По некоторым оценкам, до 90% видов вымерли. (Недавние исследования предположили, что это событие было вызвано падением астероида, спровоцировавшем изменения климата.) В течение последующего триасового периода (248 — 213 миллионов лет назад) выжившие особи после массового вымирания начали занимать свободные экологические ниши.
Однако в конце пермского периода были динозавры, а не млекопитающие-рептилии, которые воспользовались новыми доступными экологическими нишами для диверсификации в доминирующих наземных позвоночных. В море у лучепёрых рыб начался процесс адаптивной радиации, который сделал их класс наиболее богатым видами из всех классов позвоночных.
Классификация динозавров
Одно из основных изменений в группе рептилий, породивших динозавров, заключалось в позе животных. Изменилось расположение конечностей: ранее они выступали по бокам, а затем начали расти непосредственно под телом. Это имело серьезные последствия при передвижении, поскольку позволило выполнять более энергосберегающие движения.
Трицератопс
Динозавры, или «ужасные ящерицы», делятся на два отряда, исходя из строения тазобедренного сустава: ящеротазовые и птицетазовые. Птицетазовые включают Трицератопс, Игуанодон, Гадрозавров и Стегозавров). Ящеротазовые далее подразделяются на теропод (например, целофиз и тираннозавр рекс) и завропод (например, апатозавр). Большинство ученых согласны с тем, что птицы эволюционировали от динозавров теропод.
Хотя динозавры и их непосредственные предки доминировали в наземных экосистемах мира во время триаса, млекопитающие продолжали развиваться в это время.
Дальнейшее развитие ранних млекопитающих
Млекопитающие являются развитыми синапсидами. Синапсиды — одна из двух великих ветвей генеалогического древа амниот. Амниоты — это группа животных, которые характеризуются наличием зародышевых оболочек, включая рептилий, птиц и млекопитающих. Другая крупная амниотическая группа, Диапсид, включает птиц и всех живых и вымерших рептилий, кроме черепах. Черепахи принадлежат к третьей группе амниот — Анапсид. Члены этих групп классифицируются по числу отверстий в височной области черепа.
Диметродон
Синапсиды характеризуются наличием пары дополнительных отверстий в черепе за глазами. Это открытие дало синапсидам (и аналогичным образом диапсидам, у которых есть две пары отверстий), более сильные мышцы челюстей и лучшие способности кусать, по сравнению с ранними животными. Пеликозавры (такие как Диметродон и Эдафозавр) были ранними синапсидами; они были млекопитающими-рептилиями. Позднее синапсиды включали терапсид и цинодонт, которые жили во время триасового периода.
Цинодонт
Цинодонты обладали многими характерными особенностями млекопитающих, включая уменьшенное количество или полное отсутствие поясничных ребер, предполагающих наличие диафрагмы; хорошо развитые клыки и вторичное небо; увеличенный размер зубного ряда; отверстия для нервов и кровеносных сосудов в нижней челюсти, что свидетельствует о наличии вибриссов.
Около 125 миллионов лет назад млекопитающие уже стали разнообразной группой организмов. Некоторые из них были бы похожи на сегодняшних однопроходных (например, на утконоса и эхидну), но также присутствовали ранние сумчатые (группа, которая включает в себя современных кенгуру и опоссумов). До недавнего времени считалось, что плацентарные млекопитающие (группа, к которой принадлежат большинство живых млекопитающих) имели более позднее эволюционное происхождение. Однако недавние обнаруженные окаменелости и данные ДНК свидетельствуют о том, что плацентарные млекопитающие намного старше, и возможно, развивались более 105 миллионов лет назад.
Обратите внимание, что сумчатые и плацентарные млекопитающие дают отличные примеры конвергентной эволюции, где организмы, которые не особенно тесно связаны, развили аналогичные формы тела в ответ на аналогичные воздействия окружающей среды.
Плезиозавры
Однако, несмотря на то, что у млекопитающих было то, что многие считают «продвинутостью», они все еще были второстепенными игроками на мировой арене. Когда мир вошел в юрский период (213 — 145 миллионов лет назад), доминирующими животными на суше, в море и в воздухе были рептилии. Динозавры, более многочисленные и необычные, чем во время триаса, были главными наземными животными; крокодилы, ихтиозавры и плезиозавры управляли морем, а воздух был заселен птерозаврами.
Археоптерикс и эволюция птиц
Археоптерикс
В 1861 году интригующая окаменелость была обнаружена в юрском известняке Зольнхофен на юге Германии, источнике редких, но исключительно хорошо сохранившихся окаменелостей. Ископаемое, казалось, сочетало в себе черты как птиц, так и рептилий: скелет рептилий, сопровождаемый ясным отпечатком перьев.
В то время как археоптерикс первоначально был описан как пернатая рептилия, его долгое время считали переходной формой между птицами и рептилиями, что сделало это животное одним из самых важных ископаемых, когда-либо обнаруженных. До недавнего времени это была самая ранняя из известных птиц. Недавно ученые поняли, что археоптерикс имеет большее сходство с манирапторами, группой динозавров, которая включает в себя печально известных велосирапторов из «Парка юрского периода», чем с современными птицами. Таким образом, археоптерикс обеспечивает сильную филогенетическую связь между этими двумя группами. Ископаемые птицы были обнаружены в Китае, которые даже старше археоптерикса, а другие открытия пернатых динозавров поддерживают теорию о том, что тероподы развивали перья для изоляции и терморегулирования, прежде чем птицы использовали их для полета.
Более пристальное изучение ранней истории птиц является хорошим примером концепции, согласно которой эволюция не является ни линейной, ни прогрессивной. Линия птиц беспорядочная, и проявляется множество «экспериментальных» форм. Не все достигли возможности летать, а некоторые выглядели совсем не так, как современные птицы. Например Микрораптор гуи, который, по-видимому, был летающим животным, и имел асимметричные перья полета на всех четырех конечностях, относился к дромеозавридам. Археоптерикс сам по себе не принадлежал к родословной, из которой развивались настоящие птицы (Neornithes), но был членом ныне вымерших энанциорнисовых птиц (Enantiornithes).
Конец эпохи динозавров
Динозавры распространились по всему миру во время юрского периода, но в течение последующего мелового периода (145 — 65 миллионов лет назад) их видовое разнообразие сокращалось. Фактически, многие из типично мезозойских организмов, таких как аммониты, белемниты, ихтиозавры, плезиозавры и птерозавры, в это время были в упадке, несмотря на то, что они все еще порождали новые виды.
Возникновение цветущих растений во время раннего мелового периода вызвало крупную адаптивную радиацию среди насекомых: появились новые группы, такие как бабочки, мотыльки, муравьи и пчелы. Эти насекомые выпивали нектар из цветов и выступали в качестве опылителей.
Массовое вымирание в конце мелового периода, 65 миллионов лет назад, уничтожило динозавров вместе с любыми другими наземными животными весом более 25 кг. Это проложило путь для расширения млекопитающих на суше. В море в это время рыба снова стала доминирующим таксоном позвоночных.
Современные млекопитающие
В начале палеоцена (65 — 55,5 миллионов лет назад) мир остался без наземных животных большого размера. Эта уникальная ситуация стала отправной точкой для большой эволюционной диверсификации млекопитающих, которые ранее были ночными животными размером с мелких грызунов. К концу эпохи эти представители фауны заняли многие из свободных экологических ниш.
Самые старые подтвержденные окаменелости приматов насчитывают около 60 миллионов лет. Ранние приматы эволюционировали от древних ночных насекомоядных, что-то вроде землероек, и напоминали лемуров или долгопят. Они были, вероятно, древесными животными и обитали в тропических или субтропических лесах. Многие из их характерных особенностей хорошо подходили для этой среды обитания: руки, предназначенные для захвата, вращающиеся плечевые суставы и стереоскопическое зрение. У них также был относительно большой размер мозга и когти на пальцах.
Самые ранние известные окаменелости большинства современных отрядов млекопитающих появляются за короткий период во время раннего эоцена (55,5-37,7 миллионов лет назад). Обе группы современных копытных животных — Парнокопытные (отряд к которому относятся коровы и свиньи) и Непарнокопытные (включая лошадей, носорогов и тапиров) стали широко распространенными по всей Северной Америке и Европе.
Амбулоцетус
В то же время, когда млекопитающие диверсифицировались на суше, они также возвращались к морю. Эволюционные переходы, которые привели к китам, были тщательно изучены в последние годы с обширными ископаемыми находками из Индии, Пакистана и Ближнего Востока. Эти ископаемые указывают на изменение от наземных Мезонихий, которые являются вероятными предками китов, к таким животным, как Амбулоцетусы и примитивные киты, называемые Археоцетами.
Тенденция к более прохладному глобальному климату, произошедшему в эпоху олигоцена (33,7-22,8 миллионов лет назад), способствовала появление трав, которые должны были распространиться на обширные луга в течение последующего миоцена (23,8 — 5,3 миллионов лет назад). Это изменение в растительности привело к эволюции животных, таких как более современные лошади, с зубами, которые могли справиться с высоким содержанием кремнезёма в травах. Тенденция к охлаждению климата также затронула океаны, сократив количество морских планктонов и беспозвоночных.
Хотя данные ДНК свидетельствуют о том, что гоминиды эволюционировали во время олигоцена, обильные окаменелости не появлялись до миоцена. Гоминиды, на эволюционной линии, ведущей к людям, впервые появляются в летописи окаменелостей в плиоцене (5,3 — 2,6 миллионов лет назад).
Во время всего плейстоцена (2,6 млн — 11,7 тыс. лет назад) было около двадцати циклов холодного ледникового периода и теплых межледниковых периодов с интервалами около 100 000 лет. Во время ледникового периода ледники доминировали над ландшафтом, снег и лед распространялись в низинах, и транспортировали огромное количество пород. Поскольку на льду было заперто много воды, уровень моря снизился до 135 м, чем в настоящее время. Широкие наземные мосты позволили перемещаться растениям и животным. В теплые периоды большие площади снова погружались под воду. Эти повторяющиеся эпизоды фрагментации окружающей среды приводили к быстрой адаптивной радиации многих видов.
Голоцен — это текущая эпоха геологического времени. Другим термином, который иногда используется, является Антропоцен, потому что его основной характеристикой являются глобальные изменения, вызванные деятельностью человека. Однако этот термин может вводить в заблуждение; современные люди уже были созданы задолго до начала эпохи. Голоценовая эпоха началась 11,7 тысяч лет назад и продолжается до сегодняшнего дня.
Мамонты
Когда на Земле наступило потепление, тундра уступила дорогу лесам. По мере изменения климата очень крупные млекопитающие, которые приспособились к сильному холоду, такие как мамонт и шерстистый носорог, вымерли. Люди, однажды зависящие от этих «мега млекопитающих», как основного источника пищи, переключились на меньших животных и начали собирать растения, чтобы дополнить свой рацион питания.
Доказательства показывают, что около 10 800 лет назад климат подвергся резкому холодному повороту, который длился несколько лет. Ледники не вернулись, но животных и растений было мало. По мере того, как температура начала восстанавливаться, популяции животного мира росли, и появились новые виды фауны, которые существуют и сегодня.
В настоящее время эволюция животных продолжается, поскольку возникают новые факторы, которые вынуждают представителей животного мира приспосабливаться к изменениям окружающей их среды.
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
natworld.info
Эволюция растений и животных
Эволюция растений и животных за пределы микрокосма осуществлялась через последовательность симбиозов, в которых бактериальные изобретения предыдущих двух миллиардов лет комбинировались в бесконечных проявлениях творчества, пока не были отобраны жизнеспособные формы. Для этого эволюционного процесса характерна возрастающая специализация — от органелл в первых эукариотах до исключительно специализированных клеток у животных.
Важным аспектом клеточной специализации является изобретение полового размножения около миллиарда лет тому назад. Мы привыкли думать, что пол и размножение тесно связаны между собой, однако, как отмечает Маргулис, сложный танец полового размножения состоит из нескольких отдельных компонентов, которые развивались независимо и только постепенно обрели взаимосвязь и единство42.
Первым компонентом является тип деления клетки, называемый мейозом («уменьшением»), при котором число хромосом в ядре уменьшается ровно наполовину. Так создаются специализированные клетки яйца и спермы. Затем эти клетки трансформируются в процессе оплодотворения, который восстанавливает нормальное число хромосом, и появляется новая клетка — оплодотворенное яйцо. В дальнейшем эта клетка последовательно делится в процессе роста и развития многоклеточного организма.
Слияние генетического материала двух разных клеток широко распространено среди бактерий, где оно происходит в виде непрерывного обмена генами, который не связан с размножением. У ранних растений и животных появилась связь между размножением и слиянием генов, которая впоследствии эволюционировала в сложные процессы и ритуалы оплодотворения. Пол был более поздним усовершенствованием. Первые эмбриональные клетки — сперма и яйцо — были почти идентичными, но со временем они эволюционировали в маленькие, быстрые клетки спермы и большие неподвижные яйцеклетки. Связь между оплодотворением и формированием эмбриона образовалась еще позже, в процессе эволюции животных. В мире растений оплодотворение вылилось в сложные паттерны совместной эволюции цветов, насекомых и птиц.
По мере того как продолжалась специализация клеток в более крупных и сложных формах жизни, возможности, связанные с самовосстановлением и регенерацией, постепенно снижались. Плоские черви, полипы и морские звезды могут почти полностью регенерировать свои тела из маленьких частиц; ящерицы, саламандры, крабы, омары и многие насекомые все еще способны отращивать потерянные органы или конечности; однако для высших животных регенерация ограничена обновлением тканей в процессе заживания ран. Как последствие этой утери восстановительных функций, все крупные организмы подвержены старению и, в конечном счете, смерти. Тем не менее с половым размножением жизнь изобрела новый тип восстановительного процесса, в котором целые организмы опять и опять формируются заново, с каждым поколением возвращаясь к единичной ядерной клетке.
Растения и животные — не единственные многоклеточные создания в живом мире. Как и другие особенности живых организмов, многоклеточность эволюционировала неоднократно, по многим родословным древам жизни, и сегодня все еще существует несколько видов многоклеточных бактерий, а также множество многоклеточных протестов (микроорганизмов с ядерными клетками). Подобно животным и растениям, большинство видов этих многоклеточных организмов формируются последовательным делением клеток, но некоторые из них образуются как объединение клеток от разных, но принадлежащих одному и тому же виду источников.
Замечательный пример таких объединений дает слизистая плесень — макроскопический организм, но по своей конституции — протист. Простая слизистая плесень обладает сложным жизненным циклом, включающим подвижную (как у животных) и неподвижную (как у растений) фазу. В животной фазе она зарождается как массив отдельных клеток, которые обычно можно найти в лесу под гниющими бревнами и влажными листьями, где они питаются за счет других микроорганизмов и вянущей растительности. Часто эти клетки едят так много и делятся столь стремительно, что полностью истощают пищевые ресурсы окружающей среды. Когда это происходит, они объединяются в связную массу из тысяч клеток, похожую на слизня и способную ползать по лесной почве, движениями напоминая амебу. Найдя новый источник пищи, плесень вступает в свою растительную фазу, развивая ножку с плодоносной мякотью, очень похожую на гриб. Наконец, плодовая коробочка взрывается, выстреливая наружу тысячи сухих спор, из которых появляются новые отдельные клетки; они теперь будут передвигаться независимо в поисках пищи, начиная новый цикл жизни.
Среди разнообразных многоклеточных организаций, которые развились из тесно связанных сообществ микроорганизмов, три — растения, грибы и животные — были столь удачны в отношении размножения, изменчивости и распространения по всей Земле, что биологи классифицировали их как царства — самые широкие категории живых организмов. Всего таких царств пять — бактерии (микроорганизмы без клеточного ядра), протисты (микроорганизмы с ядерными клетками), растения, грибы и животные43. Каждое из царств иерархически делится на подкатегории, или таксоны, начиная с типа и кончая родом и видом.
Теория симбиогенеза позволила Линн Маргулис и ее коллегам построить классификацию живых организмов на ясных эволюционных взаимоотношениях. На рис. 10-1 в упрощенной форме показано, как протисты, растения, грибы и животные эволюционировали из бактерий через ряд последовательных симбиозов, подробно описанных ниже.
Следуя за эволюцией растений и животных, мы приходим к макрокосму и должны переключить наш временной диапазон с миллиардов лет на миллионы. Самые древние животные развились около 700 млн. лет назад, а первые растения возникли около 200 млн. лет спустя. И те, и другие сначала эволюционировали в воде и вышли на сушу 400— 450 млн. лет назад, причем растения опередили животных на несколько миллионов лет. И растения, и животные развили огромные многоклеточные организмы, но если межклеточные связи в растениях минимальны, то клетки животных исключительно специализированы и тесно взаимосвязаны посредством множества сложных звеньев связи. Уровень взаимной координации и управления значительно возрос, когда стали развиваться первые нервные системы; примерно 620 млн. лет назад у животных появились зачатки мозга.
Предками растений были волокнистые массы водорослей, обитающие в мелких пронизанных солнцем водах. Время от времени воды высыхали, но некоторым водорослям удалось выжить, размножиться и превратиться в растения. У этих ранних растений, как у сегодняшних мхов, не было ни стволов, ни листьев. Чтобы выжить на суше, им было совершенно необходимо развить стойкие структуры, которые противостояли бы истощению и засухе. Они выполнили эту задачу: они создали лигнин — материал для клеточных стенок, который позволил растениям сформировать крепкие стволы и ветви, а также сосудистые системы для подъема воды от корней к ветвям и листьям.
Рис. 10-1. Эволюционные взаимоотношения между пятью царствами жизни
Основной проблемой, возникшей в новом, наземном окружении, был недостаток воды. Творческий ответ растений выразился в том, что они заключили свой зародыш в защитное семя, противостоящее засухе. Теперь они могли ждать со своим развитием до тех пор, пока не окажутся в достаточно влажной среде. Более чем сто миллионов лет, в то время, когда первые сухопутные животные — амфибии — эволюционировали в рептилий и динозавров, буйные тропические заросли семенных папоротников — фактически семенных деревьев, напоминающих гигантские папоротники, — покрывали огромные просторы Земли.
Около 200 миллионов лет назад на нескольких континентах появились ледники, и семенные папоротники не смогли пережить долгие холодные зимы. Их сменили вечнозеленые хвойные деревья, похожие на наши современные пихты и ели; высокая холодостойкость позволила им не только пережить зимы, но и завоевать высокогорные области. Еще сто миллионов лет спустя появились цветущие растения, чьи семена были заключены в плоды. С самого начала эти новые цветковые растения эволюционировали совместно с животными, которые с удовольствием поедали их питательные плоды и, в порядке любезности, распространяли непереваренные семена растений. Кооперативные связи продолжали развиваться, и сегодня в них включились люди — садовники, огородники и др., которые не только распространяют семена растений, но и разводят вегетативно бессеменные растения для получения от них плодов. Как замечают Маргулис и Саган, «похоже, что растения весьма сведущи в обольщении нас, животных, заставляя нас делать для них одну из немногих вещей, которая доступна нам, но недоступна им, — передвигаться»44.
studfiles.net
Индивидуальное развитие животных (прямое, непрямое). Жизненный цикл, его длительность | Биология. Реферат, доклад, сообщение, краткое содержание, лекция, шпаргалка, конспект, ГДЗ, тест
Раздел:
Размножение и развитие животных
Индивидуальное развитие многоклеточных животных включает зародышевый и послезародышевый периоды. Зародыш развивается в материнском организме (например, у млекопитающих) или внутри яйца, под защитой яйцевых оболочек (пресмыкающиеся, птицы и др.). Послезародышевое развитие животных начинается после появления на свет молодой особи. Если рождается животное, только незначительно отличающееся от половозрелой особи (например, пресмыкающиеся, птицы, млекопитающие), то такой тип развития называют прямым.
У насекомых, многих костных рыб, лягушек новорожденная особь (личинка) значительно отличается от взрослых. Такой тип развития называют непрямым. Личинки часто отличаются от половозрелых особей не только строением, но и образом жизни. Например, личинки бабочек питаются листьями растений, а сами бабочки — сахаристым раствором — нектаром.
Каждому виду животных присущ свой жизненный цикл.
Жизненный цикл — это совокупность всех фаз развития, последовательно сменяющих друг друга.
У некоторых одноклеточных животных (например, амеб) жизненный цикл длится от одного деления клетки до следующего и может завершиться за несколько часов. У некоторых видов насекомых и других беспозвоночных полный жизненный цикл длится несколько недель. Крупным животным для завершения жизненного цикла необходим не один год. Но независимо от продолжительности жизненный цикл всегда включает периоды роста и развития, за которыми наступает время размножения. Материал с сайта http://worldofschool.ru
Каждому виду животных присущ характерный для него жизненный цикл. Во время индивидуального развития особи последовательно сменяются зародышевый и послезародышевый этапы.
Послезародышевое развитие животных может быть прямым (новорожденная особь похожа на взрослый организм) и непрямым (новорожденное животное отличается от взрослых по строению и образу жизни).
На этой странице материал по темам:Индивидуальное развитие человека кратко доклад
Биология развитие животных прямое и непрямое
Развитие с превращением характерно для
Индивидуальное развитие у животных прямое
Послезародышевое развитие животных (непрямое развитие) урок
Какие типы послезародышевого развития встречаются у животных?
worldofschool.ru
Урок биологии по теме "Рост и развитие растений и животных"
Разделы: Биология
Тип урока: комбинированный (2 часа)
Цели:
- Образовательная: способствовать осознанию биогенетического закона Мюллера и Геккеля на примере сравнительного анализа роста и развития животных и растений; подвести к выводам о единстве живого мира;
- Развивающие: продолжить работу по обучению учащихся умению отбирать главное, используя различные источники информации, оформлять творческую работу в виде проекта, публично защищать результаты творческой деятельности;
- Воспитательные: формировать чувство ответственности, умение работать в группе, умение распределять обязанности, проявлять доброжелательность и контактность. Работа над проектом позволяет учащимся объединиться по интересам, обеспечить им разнообразие ролевой деятельности, равноправие и свободу выражения идей.
Методы: частично-поисковый, исследовательский.
Форма организации учебной деятельности: групповая
ХОД УРОКА
1. Актуализация знаний:
Предлагается дать определение базовых понятий, необходимых при изучении темы; гамета, зигота, оплодотворение , бластула ,гаструла и т. д. На интерактивной доске появляется стихотворение в котором необходимо вставить пропущенные термины
Перед тем как зародышу появиться Яйцеклетка должна (оплодотвориться) Клетка оплодотворенная (зиготой) называется Из нее делением (эмбрион) появляется Сначала клетки делятся вдоль и поперек Количества все больше, а размеру чуток Как полый шарик (бластула) Сверху клеточки как сеточка Листок зародышевый первый (эктодермой) именуется Покровы тела и нервы из него образуются Листок зародышевый второй Впячивается внутрь дугой Этот листок (энтодермой) называется Будущий кишечник из нее развивается Двуслойна (гаструла) теперь Первичный рот в ней словно дверь И (мезодерма) тут же третьей появляется Из нее скелет, кровь, мышцы развиваются
2. Далее учитель определяет проблему: Известно, что организм растет. Почему? Это рост клеток или увеличение их количества?
Представляются проектные задания.
Проектное задание 1
Прочитайтетекст учебника на с. 140-149 и дополнительную информацию. Выполните следующие задания:
1) Дайте определение понятию «онтогенез» 2) Перечислите факторы, влияющие на онтогенез организма ,заполните таблицу
| Внешние факторы | Внутренние факторы |
3) Заполните схему:
Проектное задание 2
Прочитайте текст учебника на с. 140-149. Ответьте на вопросы:
1. Как вы понимаете слова К.А. Тимирязева « Наиболее выдающаяся черта в жизни растений заключается в том, что оно растет?» 2. Объясните, как возникают различия между клетками в организме. 3. Дайте определение понятию «проросток» 4. За счет чего происходят развитие и рост зародыша и проростка?
Проектное задание 3
Прочитайте текст на стр.140-143 и дополнительную информацию. Выполните задания и ответьте на вопросы:
1. Дать определение понятию «семя» 2. Каково значение семени? 3. Как распространяются семена и плоды? 4. Предположите, используя карту мира, путь появления черешни в Европе.
Проектное задание 4
Прочитайте текст учебника на стр. 146-149 и дополнительную информацию. Выполните задания:
1. Перечислите условия прорастания семян. 2. Опытным путем докажите необходимость для прорастания семян воды, воздуха, тепла. 3. Заполните дневник наблюдений.
Проектное задание 5
Прочитайте текст учебника на стр. 146-149 и дополнительную информацию. Ответьте на вопросы:
1. Какая структура дает начало всем многоклеточным организмам? 2. Приведите примеры сходства в строении зародышей разных классов позвоночных животных. 3. На каких стадиях эмбрионального развития зародыши животных , относящихся к разным классам одного типа сходны. 4. О чем свидетельствует появление полосатой окраски шерсти львят, характерной для большинства видов семейства кошачьих?
Проектное задание 6
Прочитайте текст на стр.140-149 и дополнительнуюинформацию. Выполните следующие задания.
1. Рассмотрите рисунки в учебнике на стр. 146,147,149, заполните схему и приведите примеры.
2. Охарактеризуйте стадии развития лягушки. 3. Охарактеризуйте стадии развития саранчи. 4. Чем прямое развитие отличается от непрямого?
3. Ученики защищают свои проекты (см. Приложение) На доске представляют презентации. После защиты отвечают на вопросы, которые приготовили для них ребята из других групп.
Делают выводы:
1. Сходство в развитии зародышей позвоночных животных говорит об их едином происхождении. 2. Сходство в процессах роста и развития растений и животных говорит о единстве живого мира
Во время защиты проекта учитель организует конкурс и определяет победителей по номинациям: «Самый научный»; «Самый интересный», «Самый оригинальный», «Самый иллюстрированный», «Самый лаконичный». Во время защиты проектов, так как занятие длиться 2 часа, проводиться физкультминутка.
Физкультминутка
В понедельник я купался, (изображаем плаванье) А во вторник рисовал (изображаем рисование) В среду долго умывался (умываемся) А в четверг в футбол играл (бег на месте) В пятницу я прыгал, бегал (прыжки) Очень долго танцевал (кружимся на месте) А в субботу, в воскресенье (хлопаем в ладоши) Целый день я отдыхал (садимся за парту)
4. Подведение итогов
Подведение итогов учебного занятия (рефлексия)
Предлагается в соответствии с номинациями назвать фамилии учащихся, результаты работы которых способствовали достижению цели урока. Применяется прием оценивать себя по следующему алгоритму рефлексии:
Я – как чувствовал себя в процессе учения, было ли мне комфортно, с каким настроением работал, доволен ли собой.Мы – насколько комфортно мне работалось в малой группе; я помогал товарищам. Они помогали мне- что было больше; авторитетен ли я в вопросе…; у меня были затруднения в работе с группой.Дело – Я достиг цели учения; мне этот материал нужен для дальнейшей учебы ( практики, просто интересен) ; в чем затруднились, почему; как мне преодолеть свои проблемы.
Литература:
- Сонин Н.И. Учебник для общеобразовательных учебных заведений. Биология 6 класс, – М.; Дрофа, 2001 .
- Самостоятельные работы учащихся по биологии. – М.; Просвещение, 1988.
- Шамова Т.И. Технологии проектного обучения. В сб.; Реализация новых управленческих и педагогических технологий как средство развития учреждений образования. – М.; МПГУ, 1998.
- Сонин Н.И. Программа для общеобразовательных школ, гимназий, лицеев. Биология 5-11 класс – М.; Дрофа 2006.
- Яхонтов А.А. Зоология для учителя – М.; Просвещение, 1968.
- Трайтак Д.И. Книга для чтения по ботанике – М. Просвещение ,1978.
- Полевой В.В. Физиология растений – М.; Высшая школа, 1989
- Г.А. Русских Технология проектного обучения. Биология в школе №3 2003.М.; Издательский дом «Школа-Пресс 1»
xn--i1abbnckbmcl9fb.xn--p1ai
3. Развитие эмбриологии животных и растений
В эмбриологии продолжались традиции сравнительного изучения начальных стадий развития позвоночных, но мало еще проводились исследования зародышевого развития беспозвоночных, имеющиеся данные в этой области не были обобщены вокруг общей идеи. По этой причине идея отсутствия переходов между разными типами развития животных (Ж.Кювье, К. Бэр) господствовала в эмбриологии до середины XIX в. и противостояла идее единства происхождения животных.
Прогресс в изучении эмбрионального развития беспозвоночных и установлении сходства его стадий с таковыми у позвоночных был достигнут благодаря исследованиям А. О. Ковалевского (1840—1901), И. И. Мечникова (1845-1916), Ф. Мюллера (1821—1897).
Александр Онуфриевич Ковалевский, исследуя эмбриональное развитие ланцетника (1865) — позвоночного животного без хорды и головного мозга, — показал не только отличие дробления его яиц от такового у лягушки и миног, но сходство с дроблением яиц низших беспозвоночных (из бластомер образуется полый шар, наружная поверхность зародыша имеет реснички, происходит вытягивание в длину как и у личинки медуз). Вслед за этим развитие ланцетника идет уже по типу позвоночных, аименно: способ образования нервной системы в виде медуллярной трубки, как у зародышей амфибии, закладка под ней хорды, образование ротового отверстия, хвостового плавника. А.О. Ковалевский в эмбриональном развитии ланцетника увидел сходство ранних этапов онтогенеза беспозвоночных и позвоночных.
В этом же плане им было исследовано эмбриональное развитие асцидий, у которых сходно с позвоночными закладываются нервная система и хорда. Так, свободно плавающая личинка оболочников (асцидий) внешне сходна с головастиком, имеет хорду, нервную трубку и бокаловидный глаз, т.е. имеет характерные для хордовых признаки. В последующем, у личинки наступает преобразование в связи с переходом на взрослых стадиях к сидячему образу жизни, и асцидии обретают черты, сходные с беспозвоночными. Тем самым он доказал ошибочность отнесения асцидий к моллюскам. Эти результаты были оценены Ч. Дарвином, как «открытие величайшего значения... как ключ к источнику, из которого произошли позвоночные».
Последующие исследования подтвердили гомологию зародышевых листков позвоночных и беспозвоночных (И.И. Мечников, А.О. Ковалевский), что имело важное значение для утверждения идеи единства происхождения многоклеточных животных вообще. Наличие гомологии удалось убедительно показать А.О. Ковалевскому и на примере изучения эмбрионального развития членистоногих, моллюсков, малощетинковых кольчецов. Применив метод окрашивания микротомных срезов, он не только показал наличие у беспозвоночных трех зародышевых листков, но и образование из них сходных с позвоночными структур.
Опираясь на теорию зародышевых листков, Э. Геккель пытался воссоздать предполагаемого предка животных — «теорию гастреи». При этом монофилетическое развитие животных он выводит от гипотетической гастреи — гаструлоподобного существа, так как многоклеточные животные неизменно образуют два первичных зародышевых листка. В своих построениях Э. Геккель исходил из предположения, что нерасхождение дочерних клеток при делении простейших приводит к образованию полого шара наподобие вольвокса. После впячивания одной из сторон шара якобы образуются гаструлоподобные существа.
Происхождением многоклеточных интересовался и Илья Ильич Мечников. Опираясь на свои данные эмбрионального развития медуз (1886), он выдвинул теорию паренхимеллы — фагоцителлы. С учетом способа питания низших многоклеточных животных (внутриклеточное пищеварение у губок) пришел к выводу, что гаструляция не первична, а представляет результат миграции части клеток бластулы вовнутрь шарообразного зародыша. Предком многоклеточных существ И.И.Мечников считал колониальное шаровидное простейшее. Все клетки такого шаровидного образования несут не только жгутики, но и участвуют в питании. Клетки, сумевшие захватить пищу участком голой протоплазмы, постепенно специализируются и теряют жгутики, затем частично мигрируют вовнутрь шаровидной колонии. Из них образуется внутренний слой — фагоцитобласт. Эти существа дают начало губкам и бескишечным турбелляриям. Наружная же стенка такого шара дает начало эктодерме. Вопрос о происхождении многоклеточных животных ныне получил иное развитие, хотя и некоторое подтверждение идей И.И. Мечникова.
Исследования по эмбриологии животных способствовали также постановке проблемы взаимоотношения индивидуального и исторического развития — онто- и филогенеза (Ф. Мюллер, Э. Геккель). С одной стороны, Э. Геккель (несколькот ранее - Ф. Мюллер и Ч.Дарвин) сформулировал биогенетический закон, гласящий, что онтогенез есть быстрое и краткое повторение филогенеза (1866).
С другой же стороны, немецкий зоолог, эмбриолог и дарвинист Фриц Мюллер (1821 - 1897) показал возможность дивергенции даже близких видов на ранних, средних и поздних этапах эмбриогенеза в связи с их приспособлением к условиям существования. Это опровергало вывод Э. Геккеля об онтогенезе как о кратком и сжатом повторении филогенеза вида. Такое повторение допускается лишь в случае, когда происходит добавление новых стадий на конечных этапах онтогенеза (надставки — анаболии).
Унаследованным от древних предков признакам («палингенезы») Э.Геккель отводил основную роль при выяснении филогенетических отношений таксонов. Э. Геккель был категоричен, утверждая, что «либо существует прямая и причинная связь между онтогенией и филогенией; либо нет..., третье исключается. Либо эпигенез и эволюционная теория, «либо преформация и акт творения».
Несмотря на упрощенность подхода Э. Геккеля, принцип рекапитуляции все еще используется в биологии как один из подходов при воссоздании картины филогенеза вида. И для рассматриваемой эпохи Э. Геккель остается наиболее авторитетной фигурой за утверждение идей дарвинизма и развития его. В этой связи следует отметить значение его прогноза о существовании промежуточных форм между обезьяной и человеком, названных им питекантропом. Остатки его скелета в 1872 г. были описаны Э. Дюбуа Реймон на Яве.
Исследования в области эмбрионального развития растений в указанный период не привлекли столь же теоретического интереса, как в эмбриологии животных. В 70-х годах XIX в. польский ботаник Эдвард Страсбургер (1844 - 1912) описал процесс оплодотворения у голосеменных, в ходе которого якобы происходило растворение половых ядер пыльцевой трубки с последующим восстановлением формы ядер в семенах. Истинная картина оплодотворения голосеменных была выявлена в исследованиях профессора Московского университета Ивана Николаевича Горожанкина (1848—1904), который у хвойных описал слияние одного из ядер пыльцевой трубки (проникающего через отверстия микропиле зародышевого мешка) с ядром яйцеклетки. Под влиянием наблюдений И.Н. Горожанкина впоследствии и Э.Страсбургер изменил свои взгляды о растворении ядер перед оплодотворением. Затем Э. Страсбургер на других объектах не только подтвердил основные выводы И.Н. Горожанкина, но и обнаружил в пыльцевой трубке покрытосеменных три ядра (1 вегетативное и 2 генеративных).
Важной вехой в развитии эмбриологии растений признаны работы русского цитолога Сергея Гавриловича Навашина (1857—1930), открывшего явление двойного оплодотворения у покрытосеменных (1898). Ему удалось показать проникновение из пыльцевой трубки в зародышевый мешок двух ядер, одно из которых сливается с яйцеклеткой, другое — с вторичным ядром зародышевого мешка, приводя к образованию эндосперма. Отсюда и эндосперм стали рассматривать как продукт полового процесса. Именно наличием двойного оплодотворения покрытосеменные и отличались от голосеменных при формировании семян и зародыша. Открытие С.Г. Навашина коренным образом изменило взгляд на процесс оплодотворения и было по достоинству оценено научным миром. Исследования в области эмбриологии оказали влияние и на прогресс в других областях биологии.
studfiles.net
Прямое и непрямое развитие животных | Природоведение. Реферат, доклад, сообщение, краткое содержание, лекция, шпаргалка, конспект, ГДЗ, тест
Раздел:
Животные
Животный организм определенное время развивается в теле матери или яйце. Поэтому мы можем наблюдать за развитием животных только с момента их рождения. Телята или жеребята рождаются зрячими, покрытыми шерсткой, через несколько часов после рождения могут самостоятельно ходить. Они очень симпатичные и похожи на своих родителей (рис. 45). Некоторое время животные питаются молоком матери, после чего начинают самостоятельно потреблять корм. С возрастом их тело становится больше, но взрослыми (зрелыми) они будут только через несколько лет.
Цыпленок, только что вылупившийся из яйца, покрыт пухом и уже через несколько часов начинает бегать и самостоятельно питаться. Взрослым он станет через год.
Развитие, при котором новорожденный организм похож на взрослое животное, называют прямым.
| Рис. 45. Прямое развитие животных: малыши похожи на своих родителей |
Иначе развиваются бабочки, жуки или лягушки. Из яйца вылупляется живое существо, совсем не похожее на своих родителей. С момента рождения и до появления признаков взрослого животного с ним происходят сложные превращения. Рассмотрим это на примере достаточно распространенной в Украине бабочки белянки капустной (рис. 46).
Сначала взрослая самка откладывает на растения яйца. Из каждого яйца вылупливается личинка, называющаяся гусеницей. Она активно поедает листья растений, особенно любит листья капусты и может полностью их съесть, оставив одни только жилки. Гусеница быстро растет, увеличиваясь в размерах, поэтому ей приходится несколько раз линять — сбрасывать слишком тесный покров. Проходит время и гусеница-обжора прекращает питаться и превращается в неподвижную куколку. На первый взгляд куколка кажется неживой. На самом деле внутри нее происходят изменения, которые завершаются формированием взрослой бабочки. После того как куколка раскроется, бабочка расправляет крылышки, которые быстро обсыхают, и взлетает в небо. Питается взрослая бабочка нектаром цветков, способствуя при этом перекрестному опылению растений.
| Рис. 46. Непрямое развитие белянки капустной: 1 — яйца; 2 — гусеница; 3 — куколка; 4 — взрослая бабочка |
И гусеница, и куколка совсем не похожи на бабочку. Такое развитие животных называют непрямым. Материал с сайта http://worldofschool.ru
У лягушек непрямое развитие начинается с появления из икринки головастика (рис. 17). Он также не похож на взрослое животное. Головастик дышит жабрами, живет только в воде. Сначала у него совсем нет конечностей, однако есть хвост, с помощью которого он двигается. Со временем появляются задние конечности, потом отрастают передние. Хвост укорачивается и к моменту выхода животного на сушу совсем исчезает. Вместо жабр формируются легкие, которыми животное дышит на суше.
Рост и развитие свойственны только живым существам. Это отличает их от неживой природы.
| Рис. 47. Непрямое развитие лягушки 1 — икринка; 2-4 — головастик; 5 — взрослая лягушка |
Прямое и непрямое развитие животных
Кому свойственно прямое развитие
Непрямое развитие организма реферат
Животные для которых характерно непрямое развитие?
Прямое развитие свойственно
Каким бывает развитие животных? Приведите примеры.
worldofschool.ru
