Биология в 3 томах. Tом 3 - Тейлор Д.
ISBN 5-03-003687-3
Скачать (прямая ссылка):
Изучение эмбриогенеза представителей крупных групп организмов выявляет черты структурного сходства, очевидные на эмбриональных и личиночных стадиях, но отсутствующие у взрослых особей. Эти наблюдения интерпретируются как признаки филогенетического родства между различными группами организмов, что подразумевает существование эволюционного процесса. По характеру дробления зиготы и судьбе бластопора организмы с трехслойным зародышем можно разделить на две группы — первичноротых и вторичноротых. Для первичноротых характерно спиральное дробление, а бластопор превращается в ротовое отверстие взрослой особи. Такой тип развития свойствен кольчатым червям, моллюскам и членистоногим. Для вторичноротых характерно радиальное дробление, и бластопор превращается у них в анальное отверстие взрослой особи. Так происходит развитие иглокожих и хордовых. Различия между этими двумя группами показаны на рис. 26.16. Именно такого рода данные помогли выяснить вопрос о филогенетических родственных связях иглокожих. Строение взрослых иглокожих заставляет рассматривать их как один из типов беспозвоночных, но эмбриональное развитие, протекающее у них по типу, характерному для вторичноротых, подтверждает их близость к линии развития хордовых. Этот пример показывает, что вопрос о филогенетических связях нельзя решать на основе одних лишь сведений о гомологичных структурах взрослых особей.
В результате изучения эмбриогенеза растений также получены данные, свидетельствующие о прогрессивной эволюции различных групп, однако изученные примеры не так хоро-
БОТАНИКА_
шо документированы, как в царстве животных. У мхов и папоротников гаметофит, на ранних стадиях развития представленный протонемой, образующийся в результате прорастания спор, по своей структуре, физиологии и типу роста сходен с нитчатыми зелеными водорослями; поэтому принято считать, что и мхи, и папоротники происходят от этих водорослей. Чередование поколений в жизненных циклах растений и его различные варианты (отражающие адаптацию к разным условиям среды) можно интерпретировать как дополнительные доводы в пользу существования эволюционных связей между различными группами растений.
Голосеменные — это группа, промежуточная по своим признакам между формами, приспособленными к жизни на суше, и формами, у которых встреча гамет непременно должна происходить в воде. У саговников мужской гаметофит похож на легкую сухую микроспору (пыльцевое зерно) покрытосеменных тем, что он тоже распространяется ветром. В процессе развития мужского гаметофита одна из его клеток образует пыльцевую трубку, как у покрытосеменных, однако вместо того чтобы доставлять неподвижную мужскую гамету к архегонию, в пыльцевой трубке образуются два спермия, снабженные жгутиками, которые подплывают к семязачатку и осуществляют оплодотворение. Поэтому можно предположить, что саговники — группа, промежуточная между низшими растениями и покрытосеменными, а это в свою очередь позволяет думать, что в царстве растений существует филогенетическая непрерывность.
Существование группы организмов, обладающих чертами, общими для двух других групп, находящихся на разных уровнях сложности или адаптированных к различным местообитаниям, можно интерпретировать как указание на филогенетическую непрерывность между тремя этими группами — на происхождение одной группы (такой, как покрытосеменные) от другой (такой, как низшие растения) через промежуточную группу (саговники). Многие из таких промежуточных форм вымерли, и только изучая палеонтологическую летопись, можно выявить эволюционную последовательность. Во многих случаях промежуточные формы найти не удается. Эти формы соответствуют «недостающим звеньям» (разрывам) в палеонтологической летописи. Возможно также, что эти звенья и не существуют, что соответствует гипотезе прерывистого равнове-
ММА им. И.М. Сеченова
Рис. 26.17. Примитивное членистоногое Peripatus.
сия, описанной в разд. 26.7.1. Однако отсутствие таких звеньев можно объяснить тем, что их остатки либо не сохранились, либо еще не найдены. Промежуточным звеном между кольчатыми червями и членистоногими служит группа Onychopliora, представленная родом Peripatus, который обладает признаками как кольчатых червей, так и членистоногих (рис. 26.17). С кольчатыми червями перипатуса сближают строение стенки тела, в которой имеются кольцевые и продольные мышцы, нечленистые конечности, напоминающие параподии, выделительные канальцы, сходные с нефридиями, имеющиеся в каждом сегменте, и двойная брюшная нервная цепочка. К признакам сходства с членистоногими относятся хитиновая кутикула, трахеи, дыхальца и незамкнутая система кровообращения. Другая группа «живых ископаемых», служащая промежуточным звеном между рыбами и амфибиями, представлена двоякодышащими.
Хотя большая часть этих данных указывает на существование той или иной формы эволюционного процесса, следует помнить, что твердыми данными об этом мы не располагаем.
26.7.8. Сравнительная биохимия
По мере разработки более точных методов биохимического анализа эта область исследований стала источником новых данных в пользу эволюционной теории. Наличие одинаковых веществ у целого ряда организмов указывает на возможную биохимическую гомологию, подобную морфологической гомологии на уровне
