11.2: Еволюція безхребетних

Last updated
Save as PDF

Page ID: 1986

\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

Скільки існує різних видів жуків?

Існує близько 350 000 видів жуків, поширених по всьому світу. Але давайте зосередимося на цьому. Подивіться на деталі цього жука-носорога. Роги використовують і в боротьбі з іншими самцями в шлюбний період, і для перекопування. Тіло дорослого жука-носорога покрито товстим екзоскелетом. Пара товстих крил лежала на вершині іншого набору крил під ним, дозволяючи жука-носорога літати. Порівняйте ці еволюційні пристосування до простої губки, і еволюційне значення безхребетних стає очевидним.

Еволюція безхребетних

Безхребетні розвивали кілька важливих рис ще до того, як хребетні навіть з'явилися. Ці риси зараз зустрічаються майже у всіх тварин.

Багатоклітинність

Першою рисою тварин, яка розвивалася, була багатоклітинність. Це було дуже адаптивним. Кілька клітин можуть виконувати різні завдання. Вони могли розвивати спеціальні пристосування, які дозволяли їм виконувати свою роботу дуже добре. Однак у перших безхребетних все ж не вистачало тканин. Губки представляють перший організм на багатоклітинній стадії еволюції безхребетних.

Тканини

Живі кнідарії, такі як медузи, являють собою наступний етап еволюції безхребетних. Це була еволюція тканин. Це був перший крок в еволюції органів і систем органів. Спочатку безхребетні розвивали тканини всього з двох ембріональних клітинних шарів. Існував зовнішній клітинний шар, званий ектодермою, і внутрішній клітинний шар, який називався ентодермою. Два клітинні шари дозволили сформуватися різним типам тканин.

Радіальна симетрія

Ще однією рисою, яка розвивалася рано, була симетрія. Щоб зрозуміти симетрію, потрібно побачити тварину, якому не вистачає симетрії. Губці, як на малюнку нижче, не вистачає симетрії. Це означає, що його не можна розділити на дві однакові половини. Симетричний організм, навпаки, можна розділити на дві однакові половини. І кораловий поліп, і жук на малюнку нижче мають симетрію.

Симетрія у безхребетних

Симетрія у безхребетних. Губки позбавлені симетрії. Радіальна симетрія розвивалася першою. За цим послідувала двостороння симетрія. Чим відрізняються два типи симетрії?

Кораловий поліп на малюнку вище має радіальну симетрію. Це був перший тип симетрії, який розвивався. Корал має чіткий верх і низ, але не чіткі кінці. Його можна розділити на однакові половинки як пиріг, але не на праву і ліву половинки. Тварини з радіальною симетрією не мають відчуття таких напрямків, як вперед і назад або вліво і вправо. Це робить неможливим кероване переміщення в цих напрямках.

Цефалізація

Плоскі черви являють собою наступний етап еволюції безхребетних. У них розвинулася цефалізація. Це концентрація нервової тканини на одному кінці тіла, утворюючи область голови. Це дуже адаптивна. Це дозволяє централізувати контроль над усім організмом. Цефалізація була першим кроком в еволюції мозку.

Двостороння симетрія

Результатом цефалізації стала двостороння симетрія. Це демонструє жук на малюнку вище. З концентрованою нервовою тканиною на голові, але не на хвостовому кінці, два кінці тіла відрізняються один від одного. Тварина можна розділити посередині вниз, щоб сформувати однакові праву і ліву половинки. Це дозволяє тварині сказати спереду ззаду і зліва справа. Це потрібно для контрольованих рухів в цих напрямках.

Мезодерма

Предки плоских черв'яків також еволюціонували мезодерми. Це третій шар клітин між ектодермою і ентодермою (див. Малюнок нижче). Еволюція цього нового клітинного шару дозволила тваринам розвивати нові типи тканин, такі як м'язи.

Три клітинні шари плоского черв'яка

Три клітинні шари у плоского черв'яка. Плоский черв'як має три клітинні шари.

Повна система травлення

Ранні безхребетні мали неповну травну систему. Було всього один отвір для рота і ануса. Предки сучасних круглих черв'яків були першими тваринами, які розвинули повноцінну травну систему. З окремим ротом і заднім проходом їжа могла рухатися по тілу всього в одному напрямку. Це зробило травлення більш ефективним. Тварина могла продовжувати їсти під час перетравлення їжі та позбавлення від відходів. Різні частини травного тракту також можуть стати спеціалізованими для різних травних функцій. Це призвело до еволюції органів травлення.

Псевдоцелем і Целом

Предки круглих черв'яків також еволюціонували псевдоцелом. Це часткова порожнина тіла, яка заповнена рідиною. Це дозволяє розвиватися внутрішнім органам. Рідина також поглинає внутрішні органи. Тиск рідини всередині порожнини забезпечує жорсткість. Вона надає тілу внутрішню опору, утворюючи гідростатичний скелет. Це пояснює, чому круглі черв'яки круглі, а плоскі - плоскі. Пізніше розвинувся справжній целом. Це заповнена рідиною порожнину тіла, повністю закрита мезодермою. Він лежить між травною порожниною і стінкою тіла (див. Малюнок нижче). До безхребетних з істинним целомом відносяться молюски і аннеліди.

Перетин безхребетного з целомом

Перетин безхребетного з целомом. Целом утворюється всередині мезодерми.

Сегментовані тіла

Сегментація розвивалася далі. Це поділ тіла на кілька сегментів. Як дощовий черв'як, так і мураха, зображені на малюнку нижче, мають сегментовані тіла. Ця риса підвищує гнучкість. Це дозволяє більш широкий діапазон руху. Всі аннеліди і членистоногі сегментовані. У членистоногих також розвивалися суглобові придатки. Наприклад, у них розвивалися суглобові ноги для ходьби і «щупи» (вусики) для зондування.

Сегментовані безхребетні: дощовий черв'як і чорний мураха

Сегментовані безхребетні. Дощовий черв'як (Annelid) і Чорний Мураха (Членистоногі) Дощовий черв'як складається з безлічі дрібних сегментів. Мураха має три більших сегмента. Зверніть увагу на мурашок з'єднані лапки і «щупи».

Нотоакорд

Деякі безхребетні розвивали нотохорду. Це жорсткий опорний стрижень в хорді. Перші хордові були, ймовірно, схожі на сучасні безхребетні хордові. Морський шприц на малюнку нижче - приклад. Пізніше деякі безхребетні хордові еволюціонували в хребетних.

Морський шприц

Нотоакорд. Морська бризок - це безхребетний з нотохордою.

Резюме

Багато важливих рис розвивалися у безхребетних. До них відносяться: багатоклітинність, тканини і органи, променева і двостороння симетрія, цефалізація, мезодерма, повна травна система, целома, сегментоване тіло і нотохорда.

Рецензія

Розрізняють асиметрію, радіальну симетрію, двосторонню симетрію.
Визначте цефалізацію. Яке його відношення до двосторонньої симетрії?
Що таке мезодерма? Назвіть безхребетного з мезодермою.
Визначте целом. Які безхребетні мають справжній целом?
Що таке сегментація? Чому це вигідно?
Порівняйте і порівняйте неповну і повну травну системи. Чому повноцінна травна система ефективніша?