Принципы эволюционных преобразований органов хордовых

В основе филогенетических преобразований органов хордовых лежат два основных принципа:

- дифференциация – это разделение органа на специализированные отделы (пять отделов позвоночника, отделы кишечника, головного мозга, нефрона и др.)

- интеграция – это усиление взаимосвязи, взаимозависимости частей отделов органов. Например, одновременная реакция при раздражении животного мышц, сосудов, зрения. Чем больше органов участвуют, тем лучше реакция.

Наиболее важные способы эволюционных преобразований:

1. Расширение функции – увеличение числа функций органа (зубы не только захват, но и измельчение пищи)

2. Смена функции – второстепенная функция органа становится главной (плавательный пузырь у рыб становится легкими у земноводных, первые жаберные дуги – челюстями и др.)

Рис. 6.3. Ароморфозы у хордовых животных.

3. Активация функции – пассивный орган начинает активно функционировать, при этом орган преобразуется (развитие боковых кожных складок в плавники у рыб, появление в слюне пищеварительных ферментов)

4. Усиление функции – усиление главной функции органа (прогрессивное развитие головного мозга, сердца)

5. Ослабление функции – уменьшение размеров органа и перестройка ее гистологической структуры (поредение волосяного покрова у человека по сравнению с обезьянами)

6. Полимеризация – увеличение числа структурных элементов органа (увеличение числа позвонков в поясничном отделе позвоночника, увеличение отделов головного мозга, увеличение числа нефронов почки и др.)

7. Олигомеризация – уменьшение числа однотипных структур (дуг аорты, зубов, пальцев и др.) и переход количества в качество – оставшиеся структуры хорошо развиты

8. Субтитуция органов – замещение одного органа другим – выполняющим ту же функцию (замена хорды позвоночником, замена предпочки на первичную и вторичную почки и др.)

Филогенетические преобразования органов ведут к появлению гомологичных органов и аналогичных органов (рис. 6.4). Гомологичные органы – это органы сходные по происхождению и плану строения, независимо от выполняемой функции. Например, плавательный пузырь рыб и легкие наземных позвоночных, кости конечностей. Аналогичные органы отличаются по происхождению и плану строения, но выполняют сходные функции. Например, крылья бабочки и крылья летучей мыши. Обратное развитие органов приводит к возникновению рудиментов (недоразвитие органов, частично или полностью утративших свои функции) и атавизмов.