Биология - Ярыгин В.Н.
Скачать (прямая ссылка):
Филогенетические корреляции (координации). Координациями называют устойчивые взаимозависимости между органами или частями организма, обусловленные филогенетически. В структурной организации потомков координации проявляются в сосуществовании и согласованном изменении определенных морфофизиологических признаков, которые образуют постоянный комплекс у той или иной группы организмов. Если два или более органа изменяются взаимозависимо, то можно говорить о координированной эволюции этих структур. Указанная зависимость бывает прямой или косвенной, иногда обе части взаимосвязаны определенными условиями среды, но важно, что даже в ходе дальнейших эволюционных преобразований соотношение между ними сохраняет постоянный характер.
Различают топографические, динамические и биологические координации.
Топографические координации проявляются в сопряженном изменении органов, связанных между собой пространственно, но не связанных функционально. Примером может служить общий план строения различных типов или более мелких систематических групп животных. Так, у хордовых координированная система признаков включает хорду, нервную трубку, жаберные щели в глотке, у млекопитающих — млечные железы, волосяной покров, диафрагму, левую дугу аорты. Топографическими координациями определяется также соотносительное расположение органов. У всех хордовых, как известно, на дорсальной стороне тела расположена нервная трубка, ниже идет хорда, под ней располагается кишечник, под которым находится сердце или орган, его заменяющий. Основой топографических координаций служат морфогенетические онтогенетические корреляции.
Динамические координации выражаются в согласованном изменении частей, связанных функционально. Так, существует зависимость между строением органа обоняния и обонятельными долями переднего мозга. У млекопитающих органам обоняния принадлежит важная роль в ориентации во внешней среде. Высокоразвитому органу обоняния в зтой группе животных соответствуют обонятельные доли большого объема. У птиц орган обоняния играет второстепенную роль в уравновешивании с внешней средой. В связи с этим строение его достаточно примитивно, а обонятельные доли мозга имеют небольшие размеры.
Биологические координации проявляются в согласованном развитии органов, которые не связаны ни функционально, ни топографически. В качестве примера приведем зависимость между формой зубов, длиной кишечника и специализацией конечностей у плотоядных и растительноядных животных. У плотоядных в соответствии с особенностями экологии хорошо развиты клыки, кишечник короткий, на ногах когти. У растительноядных развиты зубы с жевательной поверхностью, кишечник длинный, конечности несут копыта. Зависимость между координированными органами в этом случае только косвенная. Связующим и определяющим звеном здесь служат условия среды обитания организма (водная, воздушная, род пищи). Так,
способ добывания пиши определяет зависимость между длиной шеи и длиной передних конечностей у копытных.
Акуловые рыбы не имеют плавательного пузыря, их вес Тяжелее воды, поэтому им трудно удерживаться на одной глубине. В соответствии с этим они имеют уплошенное, широкое брюхо, а плавники расположены в горизонтальной плоскости. У рыб, имеющих плавательный пузырь, изменяются согласованно оба признака. Координация определяется существованием рыб в водной среде.
Еще одним примером биологической координации является связь между формой зубов и челюстного сустава у хищных и копытных млекопитающих. Редукция клыков и развитие складчатых зубов у травоядных связана с изменением формы челюстного сустава — уплощение и расширение суставных поверхностей, что определило возможность скольжения нижней челюсти вперед, назад и в стороны. Полезность таких движений первично определяется характером пищи.
Так же как и корреляции, многие координации характеризуются устойчивостью. Таким свойством отличаются прежде всего динамические координации, поскольку возможность изменения структуры органов ограничивается необходимостью сохранения присущих им функций. Устойчивостью характеризуются также многие топографические координации, так как они основаны на стойких морфогенетических корреляциях. Устойчивость координаций, так же как и корреляций, составляет основу преемственности форм в процессе исторического развития.
7.12.6. Возникновение и исчезновение органов в филогенезе.
Рудименты и атавизмы
В процессе эволюции одни органы появляются, тогда как другие могут исчезать. Механизм этих явлений в настоящее время раскрыт. Основу возникновения новых органов составляет принцип дифференциации, а необходимую предпосылку — мультифункциональность пред существующих органов. В связи с развитием органов в новых направлениях происходит смена функций. Примером этому служит возникновение млечных желез млекопитающих, которые гомологичны потовым железам. В классе Млекопитающих встречаются виды с групповым расположением потовых желез в виде очаговых скоплений. Поскольку предки млекопитающих высиживали яйца (ехидна, утконос) и согревали детенышей телом, детеныши могли слизывать секрет потовых желез, расположенных на брюхе. Очевидно, пот содержал некоторое количество питательных веществ, поэтому мог играть определенную роль в выживании потомства. В процессе естественного отбора сохранялись формы с большим размером желез и увеличенным количеством питательного материала в их секрете. Строение желез постепенно усложнялось и в конечном итоге возник новый орган — молочная железа, секрет которой — молоко — обеспечивает существование детеныша на ранних стадиях постэмбрионального развития, повышая тем самым выживаемость вида.
