Биология в 3 томах. Tом 3 - Тейлор Д.
ISBN 5-03-003687-3
Скачать (прямая ссылка):
БОТАНИКА
ММА им. И.М. Сеченова
Д. Тейлор, Н. Грин, У. Стаут. БИОЛОГИЯ, т. 3
Эволюция, или история жизни на Земле 297
Некоторые структуры у многих видов, вероятно, не несут никакой функции, и их называют рудиментарными органами. Червеобразный отросток человека, не участвующий в пищеварении, гомологичен отростку, имеющему функциональное значение у растительноядных млекопитающих. Точно так же некоторые явно нефункционирующие кости змей и китов считаются гомологами тазовых костей четвероногих позвоночных. Копчиковые позвонки человека считают рудиментами хвоста, имевшегося у наших предков и сохранившегося у зародышей. Существование рудиментарных признаков было бы трудно объяснить вне связи с процессом эволюции.
Череп
Верхняя челюсть CZ
Нижняя _.
челюсть ^
А. Рыбы
Гиомандибулярный хрящ, лричленяющий челюсти к черепу
Квадратная Ъости Сочленовная^ челюстей
Крыло перикарпия
Семя
Высохшее рыльце Семя —
Клен (распространение ветром)
Перикарпий, похожий на перечницу Мак (распространение ветром)
Высыхающий боб
Семена
Утесник (механическое распространение)
Мезокарпий Эндокарпий Семя
Кокосовый орех .(распространение водой)
Каменистый Крючочки эндокарпий
Семя
Вишня (распространение животными)
Подмаренник (распространение животными)
Нижняя челюсть
Б. Амфибии
Стремя — передает звуковые колебания во внутреннее ухо
Квадратная кость Сочленовная кость
Слуховой проход
В. Млекопитающие
Молоточек (malleus) Наковальня (incus) Стремя (stapes)
Овальное окно Круглое окно Евстахиева труба
Рис. 26.11. Костные структуры рыб и млекопитающих, превратившиеся у млекопитающих в слуховые косточки.
Рис. 26.12. Изменения в строении околоплодника (стенка оплодотворенной завязи) при разных способах распространения семян.
26.7.6. Адаптивная радиация
Гэмологичные структуры и дивергентная эволюция
Адаптивной радиацией называют развитие какой-либо гомологичной структуры у разных представителей данной группы в различных направлениях в соответствии с выполняемыми ею различными функциями. Например, ротовые части насекомых состоят из одних и тех же основных структур: верхней губы (labrum), пары мандибул, или жвал, гипофаринкса (подглоточ-ника), пары максилл и нижней губы (labium) — слившаяся вторая пара жвал. Насекомые способны использовать разнообразную пищу, так как у разных видов одни из перечисленных выше структур увеличены и видоизменены, а другие редуцированы или утрачены вовсе (рис. 26.13). В результате ротовой аппарат насекомых очень разнообразен.
БОТАНИКА
ММА им. И.М. Сеченова
Д. Тейлор, Н. Грин, У. Стаут. БИОЛОГИЯ, т. 3
298 Глава 26
Трубчато-сосущий тип на
примере бабочки: верхняя губа редуцирована; жвалы утрачены; длинные максиллы образуют хоботок; нижняя губа редуцирована
/Грызуще-лижущий тип на примере пчелы: длинной нижней губой насекомое слизывает нектар; жвалы служат для пережевывания пыльцы и постройки ячеек из воска.
Грызущий тип (примитивное состояние)
на примере кузнечика: сильные жвалы; максиллы приспособлены для заглатывания пищи
Колюще-сосущий тип на
примере самки комара: верхняя губа и максиллы, образующие хоботок; жвалы образуют колющий стилет; нижняя губа превращена в желоб, в котором находятся остальные части
Рис. 26.13. Адаптивная радиация на примере ротовых частей насекомых.
1 — антенны; 2 — сложный глаз; 3 — нижняя губа; 4 — верхняя губа; 5 — жвалы; 6 — максиллы.
Относительно высокая степень адаптивной радиации, наблюдаемая у насекомых, отражает высокую способность к адаптации основных структур у этой группы. Именно такая высокая «эволюционная пластичность» позволила им занять столь широкий диапазон экологических ниш.
Наличие у предкового организма какой-либо структуры или физиологической функции, имеющейся в сильно модифицированной форме у более высокоразвитых, по-видимому, родственных организмов, можно истолковать как указание на происхождение последних путем видоизменения первых. Это и лежит в основе эволюционной теории, согласно определению, данному в разд. 26.6. Значение адаптивной радиации состоит в том, что она указывает на возможность дивергентной эволюции, основанной на модификации гомологичных структур.
Аналогичные структуры и конвергентная эволюция
Сходные структуры, физиологические процессы или особенности образа жизни, наблюдаемые у организмов, явно не связанных близким филогенетическим родством, но обладающих адаптаци-ями для выполнения одних и тех же функций, называют аналогичными. Примерами могут служить глаза позвоночных и головоногих моллюсков (кальмаров и осьминогов), крылья насекомых и летучих мышей, членистые ноги насекомых и высших позвоночных, колючки растений и иглы животных и обнаружение нейрогормонов позвоночных (ацетилхолина, 5-гидрокситрипта-мина и гистамина) в жгучих волосках крапивы. Сходство между аналогичными структурами чисто внешнее; например, крылья насекомых поддерживаются жесткими жилками, а у птиц и летучих мышей — полыми костями. Подобным же образом глаза головоногих моллюсков и позвоночных развиваются по-разному. У головоногих сетчатка не инвертирована, и фоторецепторы обращены в сторону падающего на них света, тогда как у позвоночных сетчатка инвертирована, и фоторецепторы отделены от падающего света связывающими их нейронами (см. рис. 17.36). Поэтому в глазу позвоночных имеется слепое пятно, а у головоногих его нет.
