(аммониты, белемниты) и рыбы. Широко были представлены шестилучевые кораллы, моллюски, иглокожие, из одноклеточных — фораминиферы. На протяжении мезозоя постепенно изменялся и мир растений. Папоротникообразных сменили голосеменные, занявшие господствующее положение. В конце эры появились первые цветковые, тогда как голосеменные постепенно утратили свое положение.
Кайнозойская эра (от греч. kainos — новый) — эра новой жизни. Она продолжается и в настоящее время. В эту эру флора и фауна Земли постепенно приобретают современный вид. В растительном мире начинается расцвет покрытосеменных (цветковых). На границе эр вымирают характерные для мезозоя головоногие моллюски — аммониты, белемниты и многие другие группы беспозвоночных. Резко сократилось число групп древних костных рыб, стремительно развиваются костистые рыбы. Исчезли динозавры и большинство групп мезозойских рептилий, утративших господствующее положение среди позвоночных. Начинается расцвет млекопитающих и птиц, а среди беспозвоночных — насекомых, которые, эволюционируя, дают большое разнообразие форм. Два-три миллиона лет назад развитие животного мира ознаменовалось появлением разумного существа — человека.
Происхождение и эволюция животных. Современные животные —
это результат эволюционной истории. Живая природа находится в непрерывном движении, она постоянно меняется и развивается. Многочисленные данные, полученные в результате сравнительного изучения различных живых организмов и ископаемых находок, позволяют проследить филогенез той или иной группы животных. Вместе с тем сле- дует помнить, что возникновение всех групп организмов отделено от современности сроком в десятки и сотни миллионов лет (для типов беспозвоночных этот срок составляет минимум 500—600 млн лет) и за этот период могли произойти различные изменения. Животные, испытывая постоянное давление отбора, находили сходные пути решения возникающих проблем. Поэтому возможно, что различные уровни структурной организации достигались и в результате конвергенции.
Всесторонние исследования убеждают в последовательном усложнении организации животных в процессе эволюции. Поэтому филогенетические отношения животных разных систематических групп могут быть изображены в виде разветвленного древа, в основании которого находятся примитивные одноклеточные животные.
Сравнительно-морфологический метод изучения позволяет обнаружить те или иные признаки сходства и различия в строении разных групп животных, что помогает составить представление о возможных переходных формах и их гипотетических предках.
Использование данных сравнительной эмбриологии основывается па биогенетическом законе (правиле), согласно которому онтогенез является кратким повторением филогенеза, т. е. прошлое не проходит в эволюции животных бесследно и животные в своем индивидуальном развитии повторяют в той или иной степени этапы исторического раз- вития вида. Это подтверждают многочисленные данные, полученные
447
корифеями нашей отечественной науки А. О. Ковалевским и И. И. Мечниковым в области эмбриологии беспозвоночных и низших хордовых и К. М. Бэром — в области эмбрионального развития позвоночных.
Палеонтологические данные также дают возможность устанавливать родственные связи животных на основе изучения ископаемых остатков вымерших животных. В последние годы к этому добавились генетические данные и данные молекулярной биологии.
Первые организмы обладали неклеточным строением; на следую щем этапе возникли клеточные формы жизни — прокариоты. От них произошли одноклеточные ядерные организмы — эукариоты, давшие начало саркодовым и жгутиковым.
Первые живые организмы были гетеротрофными, позже появляют ся автотрофные, фотосинтезирующие организмы. Зеленые жгутико носцы, соединяющие в строении и биологии черты животных и расте ний, свидетельствуют о происхождении двух царств от общих предков.
У основания родословного древа животных находятся одноклеточ ные организмы. Эволюция простейших (Protozoa) протекала в разных направлениях, но одноклеточная организация тела у большинства со хранялась. Древние саркомастигофоры дали начало саркодовым и па разитическим микроспоридиям, а также миксоспоридиям. Другая ветвь родословного древа ведет к жгутиконосцам и далее к инфузориям (про стейшим наиболее сложного строения) и к паразитическим споровикам.
Существует несколько гипотез о происхождении многоклеточных Большинство специалистов считают, что многоклеточные животные произошли от незеленых колониальных жгутиконосцев. Гипотетиче ским предком многоклеточных (по Мечникову) была фагоцителла По-видимому, возникновение многоклеточных организмов происхо дило не однажды. Разные колониальные виды одноклеточных через фагоцителлоподобных потомков дали начало трем ветвям совремеп ных многоклеточных животных — губкам, кишечнополостным, греб невикам и остальным многоклеточным.
Вероятно, от воротничковых жгутиковых произошли губки, непод вижный образ жизни которых не способствовал их прогрессу, поэтому они сохранили много примитивных черт строения. Позднее от других колониальных жгутиковых, возможно, произошли двухслойные пред - ки кишечнополостных и гребневиков. Большинство их перешло к неподвижному или малоподвижному существованию, как это наблюда - ется у современных кишечнополостных. Кишечнополостные имеют клеточные структуры различной сложности и назначения, которые по могают представить этапы развития третьего зародышевого листка мезодермы. Зачатки мезодермы, имеющиеся у кишечнополостных еще более отчетливо выражены у гребневиков, животных по происхо ждению и организации близких к кишечнополостным.
Следующий этап в развитии жизни — появление билатерально сим метричных трехслойных животных. Большое прогрессивное значение имело возникновение третьего зародышевого листка — мезодермы - к формирование его производных, впервые появляется выделительмин
448
система. Представители этой группы ведут активный, подвижный образ жизни; в связи с поступательным движением происходит обособление головного отдела и концентрация органов чувств на нем. К современным представителям этой группы относятся плоские черви, среди которых наиболее примитивными принято считать бескишечных турбеллярий, возможно, аналогичных предковым формам.
В родстве с плоскими червями состоят круглые черви и немертины. Тип Круглые черви включает ряд классов, представители которых имеют как во взрослом состоянии, так и в период эмбрионального развития ряд сходных черт строения с ресничными плоскими червями (наличие паренхимы, покровы с ресничным эпителием, протонефридии и др.).
От турбелляриеподобных предков, возможно, отделились вторичнополостные животные, которых с полным основанием называют высшими многоклеточными животными. Основанием к этому служат такие черты их организации, как концентрация нервных клеток в ганглиях, образование кровеносной системы, выделительные органы метанефридиального типа, сегментированность тела. Образование целома обеспечило гомеостаз внутренней среды организма и автономизацию жизненных процессов.
Одну из ветвей вторичнополостных животных составляют трохофорные организмы, которые отличаются некоторыми особенностями эмбриогенеза и формированием личинки — трохофоры или близкой к ней. Раньше других от трохофорных отделилась ветвь, приведшая к возникновению моллюсков. Несмотря на то что моллюски имеют на всех этапах онтогенеза несегментированное тело, у них имеются нервные ганглии, кровеносная система, метанефридиальные выделительные органы. Кроме того, типичная для морских моллюсков личинка — парусник — сходна с личинкой многощетинковых кольчатых червей — трохофорой.
Сравнение кольчатых червей с членистоногими убеждает в большом сходстве их строения. И для тех, и для других характерны вторичная полость тела, метамерность, нервная система в виде надглоточных ганглиев, окологлоточного кольца и брюшной нервной цепочки, посегментное расположение конечностей, которые у многощетинковых кольчатых червей имеют вид параподий, состоящих из двух лопастей, а у первичноводных членистоногих можно проследить наличие двуветвистости их строения. Общие черты строения кольчатых червей и членистоногих указывают на близкое родство этих двух групп. Членистоногие — прогрессивная ветвь, берущая начало от общего предка с современными многощетинковыми кольчатыми червями.
Другая ветвь родословного древа животного мира ведет от древних вторичнополостных червеобразных животных к вторичноротым животным — иглокожим, полухордовым и хордовым.
Хордовые животные — одна из наиболее высокорганизованных групп животного мира. Происхождение хордовых в деталях остается еще неясным. Первичные хордовые, как показали исследования А. Н. Северцова, представляли собой существа, довольно близкие к современному ланцетнику.
29— 6407 449
Это были вторичнополостные, вторичноротые животные с признаками внутренней сегментации, имевшие хорду, нервную трубку вдоль спины и жаберные щели в стенках глотки. От этих примитивных первичных хордовых произошли, с одной стороны, современные бесчерепные (ланцетники и близкие к ним формы), а с другой — первичные позвоночные. Боковую ветвь низших хордовых образуют личиночнохордовые, в организации взрослых особей которых произошли регрессивные изменения в связи с переходом к сидячему образу жизни при пассивном питании.
В эволюции позвоночных одна из ветвей привела к появлению примитивных бесчелюстных (предков миног и миксин), которые дали на чало челюстноротым и, соответственно, всем остальным классам Vertebrata. У представителей данной эволюционной ветви в связи с активным питанием и общим повышением поведенческой активности развились подвижные челюсти, парные конечности, сложный скелет и ряд других усложнений в строении. Все это обеспечивало им развитие и широкое распространение. Первыми представителями челюстноротых позвоночных были древние рыбы. От древних палеозойских рыб ведут родословную кистеперые рыбы. Их и принято считать родоначальниками наземных позвоночных, первыми из которых были примитивные амфибии. От древних примитивных амфибий произошли как земноводные, так и первые палеозойские пресмыкающиеся, дос тигшие в мезозойскую эру большого разнообразия форм.
В мезозое от пресмыкающихся отделились два высших класса позвоночных — млекопитающие и птицы. Млекопитающие произошли от древних рептилий в самом начале мезозойской эры, раньше птиц Но их бурное развитие, приведшее к современному богатству форм, от носится, как и у птиц, к кайнозойской эре. В юрских отложениях най дены остатки своеобразных существ — археоптериксов, которые со вмещали признаки рептилий и птиц. Настоящие птицы появились поз же и достигли большого разнообразия в кайнозойскую эру
ОСНОВЫ э к о л о г и и ж и в о т н ы х
Экология — наука, изучающая взаимоотношения живых организмом между собой и с окружающей средой; цель экологии — выявить зако ны, управляющие этими отношениями. Экология животных — быстро развивающаяся отрасль зоологии и экологии. Этот раздел экологии изучает образ жизни животных и влияние различных факторов среды на основные аспекты жизнедеятельности животных: питание, размно жение, выживание, изменение численности и т д.
Экологические исследования ведутся в нескольких направлениях: 1) изучение взаимоотношений и взаимосвязей животных с окру
жающей средой; 2) изучение формирования, структуры и динамики популяций раз
личных видов животных; 450
3) изучение роли животных в природных сообществах — биогеоценозах (экосистемах).
Разработка этих проблем представляет большой теоретический интерес и имеет существенное практическое значение. Данные экологии животных широко используются другими отраслями зоологической науки. Тесная связь существует между экологией и физиологией животных, поскольку на многие физиологические процессы оказывают огромное влияние различные экологические факторы. Морфологические особенности животных — следствие адаптации животных к различным факторам внешней среды. Экология служит основой зоогеографии, поскольку условия среды наравне с историческими причинами определяют распространение животных и пути формирования фауны. Наконец, современная систематика, выделяя отдельные виды животных, учитывает и экологические различия.
Велико также и прикладное значение экологии животных. Это подтверждается хотя бы тем, что в последнее время получила развитие особая отрасль — экология сельскохозяйственных животных. Данные этой отрасли экологии необходимо учитывать, в частности и при районировании пород сельскохозяйственных животных, поскольку каждая порода проявляет продуктивные качества только в определенных условиях среды; при осуществлении мероприятий по борьбе с паразитами и вредителями, а также мероприятий по увеличению численности различных видов животных. Ведь одним из основных методов борьбы с паразитами является создание условий, неблагоприятных для их жизни и размножения; напротив, при осуществлении мероприятий по увеличению численности тех или иных животных необходимо создавать условия, позволяющие им выживать и успешно размножаться.
Регулирование и управление численностью различных видов паразитов и вредителей сельскохозяйственного производства, переносчиков заболеваний, промысловых синантропных и других животных возможно только в том случае, если опираться на знание их образа жизни, характера питания, особенностей размножения, т. е. на знание зависимости их биологии от внешних факторов. Важность экологических исследований возрастает в связи с глобальными изменениями биосферы Земли в результате хозяйственной деятельности человека. Стоит вопрос не просто о сохранении биоразнообразия, а о перспективе сохранения жизни и человека как вида на нашей планете.
Взаимоотношения животных с окружающей средой. Средой именует-
ся все то, что окружает животное в течение жизни и прямо или косвен- но влияет на его жизнедеятельность. Условия среды, на которые жи- вотное реагирует приспособительными реакциями и которые опреде- ляют условия существования организмов, называются экологическими факторами. В совокупности экологические факторы образуют среду обитания, а самые важные и незаменимые — условия существования. Для рыб — это вода. Для дрозофилы, в частности, температура: при 19 °С она живет в среднем 12 дней, а при 34 °С — только 6. Некоторые факторы оказывают прямое воздействие на животное, влияя на его по-
29. |
451 |