63. Основные этапы эволюции животного мира

Определения и обозначения

Эволюция животного мира — историческое развитие животных, сопровождающееся изменениями организмов и появлением новых групп. Иначе говоря, животные на протяжении многих поколений менялись, а их разнообразие формировалось постепенно. Это понятие помогает рассматривать современные группы как часть долгой истории жизни, а не как неизменные формы.

Ароморфоз — крупное эволюционное изменение, повышающее общий уровень организации и расширяющее возможности организмов. Например, появление лёгочного дыхания позволило некоторым позвоночным получать кислород из воздуха. Понятие нужно, чтобы объяснить, почему отдельные приобретения открывали животным новые среды обитания.

Идиоадаптация — приспособление к определённым условиям среды, обычно не меняющее общий уровень организации. Особенности окраски или формы тела могут помогать животному выживать в конкретных условиях. Этот термин показывает, что разнообразие возникает не только благодаря крупным преобразованиям, но и через частные приспособления.

Общая дегенерация — упрощение организации, связанное, например, с переходом к паразитическому образу жизни. Органам, которые больше не нужны в прежнем виде, организм может утратить или упростить. Понятие помогает понять, почему эволюционное изменение не всегда означает усложнение строения.

Как это устроено

Учёные восстанавливают историю животных по ископаемым остаткам: костям, раковинам и другим следам организмов, сохранившимся в породах. В слоях, образовавшихся в разные периоды, встречаются разные формы, поэтому находки можно сопоставить по относительному возрасту. Если определённая группа обнаруживается в более древних слоях, чем другая, это указывает на более раннее появление её представителей. Так складывается общая последовательность этапов, хотя отдельные находки не показывают всю картину целиком.

Древние многоклеточные стали основой для последующего разнообразия животных. Постепенно возникали беспозвоночные с разным строением тела и разными способами передвижения, питания и защиты. Усложнение не произошло сразу: новые признаки закреплялись и сочетались с уже существующими на протяжении многих поколений. Поэтому группы отличаются друг от друга набором изменений, а не появляются все одновременно в готовом виде.

Среди позвоночных важным этапом стало появление рыб, приспособленных к жизни в воде. Позднее от древних позвоночных возникли формы, способные выходить на сушу; земноводные сохраняют связь с водой, особенно при размножении. Пресмыкающиеся оказались лучше приспособлены к наземным условиям, а затем в истории позвоночных появились птицы и млекопитающие. Эти этапы отражают изменения организмов, а не прямое превращение современных рыб в современных земноводных.

Чтобы жить на суше, позвоночным требовалось получать кислород без жабр, поддерживать тело и передвигаться в воздушной среде. Лёгочное дыхание дало возможность использовать кислород воздуха, поэтому стало важным приобретением при освоении суши. Ещё одно крупное изменение — развитие зародыша в оболочках: они защищают его и обеспечивают условия для развития вне водоёма. Такие приобретения расширили доступные среды и ослабили зависимость размножения от воды.

Разные эволюционные изменения влияли на животных неодинаково. Ароморфоз, например лёгочное дыхание, открывал новые возможности сразу для целой группы; идиоадаптация помогала отдельным организмам жить в конкретных условиях, не меняя общего уровня организации. Общая дегенерация могла возникать при переходе к паразитизму, когда часть органов теряла прежнее значение. Все три пути способствовали разнообразию, но ни один не означает, что эволюция движется к заранее установленной цели.

Основные этапы эволюции животного мира

Сначала проследите порядок этапов в первом столбце, а затем найдите соответствующие изменения во втором. Третий столбец поясняет, какие новые возможности давали эти изменения. Таблица показывает общую последовательность, а не превращение современных представителей одной группы в другую.

Разбор задач

Задача 1. Расположите рыб, земноводных, пресмыкающихся и млекопитающих в порядке появления на Земле. Нужно определить последовательность крупных этапов истории позвоночных, а не перечислить современных животных по сложности. Сравним, какие группы были связаны сначала с водой, а затем всё лучше осваивали сушу.

1. Начнём с рыб: они представляют ранний этап позвоночных и приспособлены к водной среде.
2. После них поставим земноводных, поскольку их предки начали осваивать сушу, сохранив связь с водой.
3. Далее укажем пресмыкающихся, у которых размножение стало менее зависимым от водоёма.
4. Млекопитающих поставим после этих этапов: эта группа появилась позднее в истории позвоночных.

Ответ: рыбы → земноводные → пресмыкающиеся → млекопитающие. Порядок отражает крупную историческую последовательность, а не утверждение, будто современные представители этих групп непосредственно происходят друг от друга.

Задача 2. Назовите эволюционное значение лёгочного дыхания при освоении животными суши. Чтобы ответить, свяжем изменение организма с условиями среды: в воде кислород получают одним способом, а на суше его нужно извлекать из воздуха. Значит, нужно указать, какую возможность давало новое дыхание.

1. Определим условие: наземному животному требуется получать кислород из воздуха.
2. Сопоставим его с приобретением: лёгкие обеспечивают газообмен при дыхании атмосферным воздухом.
3. Сделаем вывод: животное может активнее осваивать сушу, не полагаясь на жаберное дыхание в воде.

Ответ: лёгочное дыхание позволяло получать кислород из воздуха и тем самым поддерживало жизнь вне водоёма. Это крупное приобретение расширило возможности позвоночных и стало одним из условий освоения суши.

Задача 3. Сравните появление зародышевых оболочек у наземных позвоночных с приспособлением паразитического червя к жизни в организме хозяина. Укажите, какой тип эволюционных изменений иллюстрирует каждый пример. Сначала оценим не полезность признака саму по себе, а масштаб изменения и его влияние на возможности организма.

1. Зародышевые оболочки защищают развивающийся зародыш и помогают ему развиваться вне водоёма.
2. Это приобретение открывает наземным позвоночным новые возможности размножения, поэтому его относят к ароморфозам.
3. Паразитический червь приспосабливается к жизни внутри хозяина; при этом некоторые органы могут упрощаться или утрачиваться.
4. Такое упрощение, связанное с образом жизни, является примером общей дегенерации.

Ответ: появление зародышевых оболочек — ароморфоз, а упрощение организации паразитического червя — общая дегенерация. В первом случае расширяются возможности освоения среды, во втором изменения связаны с особым способом жизни.

Типичные ошибки

Ошибка — считать, что эволюция всегда ведёт к усложнению. Так думают, потому что часто изучают крупные приобретения, но паразитический образ жизни может сопровождаться упрощением органов. Проверьте себя: вспомните общую дегенерацию и спросите, обязательно ли организму становиться сложнее, чтобы приспособиться.

Ошибка — путать ароморфоз с идиоадаптацией. Оба типа изменений могут помогать выживанию, поэтому их легко принять за одно и то же. Проверьте масштаб: ароморфоз повышает общий уровень организации и расширяет возможности, а идиоадаптация помогает в конкретных условиях без такого повышения.

Ошибка — представлять эволюцию как прямую лестницу, по которой современные животные сменяют друг друга. Такая схема кажется удобной, если воспринимать последовательность групп как цепочку готовых превращений. Проверьте себя: различайте древних предков и современных представителей; порядок появления групп не означает, что современная рыба стала предком современных земноводных.

Ошибка — считать, что все позвоночные вышли на сушу сразу. Так можно подумать, если свести долгий процесс к одному событию и не учитывать промежуточные приспособления. Проверьте ответ вопросом: какие изменения требовались для жизни вне воды? Дыхание воздухом, опора тела и особенности размножения формировались постепенно.

Связь с другими темами

Чтобы разбираться в этапах эволюции, нужно знать основные признаки беспозвоночных и позвоночных, а также отличия водной среды от наземной. Последовательность появления групп связывают с геологическими эрами и историей развития жизни на Земле. Понятия ароморфоза и идиоадаптации пригодятся при изучении приспособленности организмов и естественного отбора. Они помогают объяснить, почему одни изменения открывают новые возможности, а другие отвечают на конкретные условия среды.

Что запомнить

• Животный мир изменялся на протяжении длительной истории Земли.
• Последовательность появления групп животных помогает восстановить ход эволюции.
• Ароморфозы открывают организмам новые возможности и среды обитания.
• Идиоадаптации помогают приспособиться к конкретным условиям.
• Эволюционные изменения могут включать и упрощение организации.
• Эволюция не является прямой лестницей к заранее заданной цели.