La scienza della classificazione degli animali è chiamata sistematica o tassonomia. Questa scienza determina legami familiari tra organismi. Il grado di relazione non è sempre determinato somiglianza esterna. Ad esempio, i topi marsupiali sono molto simili ai topi normali e i tupai sono molto simili agli scoiattoli. Tuttavia, questi animali appartengono diverse unità. Ma armadilli, formichieri e bradipi, completamente diversi tra loro, sono uniti in un'unica squadra. Il fatto è che i legami familiari tra gli animali sono determinati dalla loro origine. Esplorando la struttura dello scheletro e sistema dentale animali, gli scienziati determinano quali animali sono più vicini tra loro e i reperti paleontologici di antiche specie animali estinte aiutano a stabilire con maggiore precisione i legami familiari tra i loro discendenti. Svolge un ruolo importante nella tassonomia degli animali genetica- la scienza delle leggi dell'ereditarietà.

I primi mammiferi apparvero sulla Terra circa 200 milioni di anni fa, separandosi dai rettili simili ad animali. Il percorso storico di sviluppo del mondo animale si chiama evoluzione. Durante l'evoluzione ha avuto luogo la selezione naturale: sono sopravvissuti solo gli animali in grado di adattarsi alle condizioni ambiente. I mammiferi si sono evoluti in direzioni diverse, formando molte specie. È successo che gli animali che avevano un antenato comune ad un certo punto iniziarono a vivere condizioni diverse e acquisito diverse abilità nella lotta per la sopravvivenza. Li ho trasformati aspetto, i cambiamenti benefici per la sopravvivenza della specie si consolidarono di generazione in generazione. Gli animali i cui antenati sembravano uguali relativamente di recente hanno iniziato a differire notevolmente l'uno dall'altro nel tempo. Al contrario, specie che hanno avuto antenati diversi e hanno attraversato percorsi evolutivi diversi a volte si ritrovano nelle stesse condizioni e, cambiando, diventano simili. Questo è il modo in cui acquisiscono le specie non imparentate tra loro caratteristiche comuni, e solo la scienza può ricostruirne la storia.

Classificazione del mondo animale

La natura vivente della Terra è divisa in cinque regni: batteri, protozoi, funghi, piante e animali. I regni, a loro volta, sono divisi in tipologie. Esiste 10 tipi animali: spugne, briozoi, platelminti, nematodi, anellidi, celenterati, artropodi, molluschi, echinodermi e cordati. I cordati sono il tipo di animali più progressivo. Sono uniti dalla presenza di una notocorda, l'asse scheletrico primario. I cordati più sviluppati sono raggruppati nel subphylum dei vertebrati. La loro notocorda si trasforma in una spina dorsale.

Regni

I tipi sono divisi in classi. Il totale esiste 5 classi di vertebrati: pesci, anfibi, uccelli, rettili (rettili) e mammiferi (animali). I mammiferi sono gli animali più altamente organizzati tra tutti i vertebrati. Ciò che tutti i mammiferi hanno in comune è che nutrono i loro piccoli con il latte.

La classe dei mammiferi è divisa in sottoclassi: ovipari e vivipari. I mammiferi ovipari si riproducono deponendo uova, come i rettili o gli uccelli, ma nutrono i loro piccoli con il latte. I mammiferi vivipari sono divisi in infraclassi: marsupiali e placentati. I marsupiali danno alla luce piccoli immaturi, che per molto tempo vengono portate a termine nella sacca di covata della madre. Nella placenta l'embrione si sviluppa nel grembo materno e nasce già formato. I mammiferi placentati hanno un organo speciale: la placenta, che effettua lo scambio di sostanze tra il corpo materno e l'embrione durante lo sviluppo intrauterino. I marsupiali e gli ovipari non hanno placenta.

Tipi di animali

Le classi sono divise in squadre. Il totale esiste 20 ordini di mammiferi. Nella sottoclasse ovipara c'è un ordine: i monotremi, nell'infraclasse dei marsupiali c'è un ordine: i marsupiali, nell'infraclasse placentare ci sono 18 ordini: odontati, insettivori, ali lanose, chirotteri, primati, carnivori, pinnipedi, cetacei, sirene, proboscidati, iraci, aardvark, artiodattili, callopodi, lucertole, roditori e lagomorfi.

Classe dei mammiferi

Alcuni scienziati distinguono l'ordine indipendente Tupaya dall'ordine dei primati, dall'ordine degli insettivori separano l'ordine dei Jumper e i predatori e i pinnipedi sono combinati in un unico ordine. Ogni ordine è diviso in famiglie, le famiglie in generi e i generi in specie. In totale, circa 4.000 specie di mammiferi vivono attualmente sulla terra. Ogni singolo animale è chiamato individuo.

L'evoluzione del mondo animale in natura è stata dimostrata da molti scienze biologiche. Prima di tutto questo paleontologia- la scienza degli organismi fossili. Poi anatomia comparata- una scienza che confronta la struttura di vari animali moderni. Finalmente, embriologia- la scienza dello sviluppo embrionale degli organismi.

Evidenze paleontologiche dell'evoluzione animale

Gli animali moderni sono una piccola parte delle specie apparse sulla Terra. Decine e centinaia di milioni di anni fa fauna era diverso da adesso. Moltissimi animali si estinsero in epoche diverse, incapaci di resistere alla lotta per l'esistenza. Ad esempio, i pesci con pinne lobate d’acqua dolce, tutti i dinosauri e molti gruppi di artropodi si estinsero. Sfortunatamente, solo una piccola parte degli animali che un tempo abitavano la Terra si è conservata in forma fossile.

Figura: prove paleontologiche dell'evoluzione animale. Impronte e fossili di animali estinti

Gli animali estinti nella loro interezza cadono molto raramente nelle mani degli scienziati. Così, in uno strato di permafrost nella Siberia settentrionale, è stato trovato un mammut ben conservato e lì sono stati trovati anche resti di roditori estinti e altri piccoli animali. Più spesso, solo le ossa degli animali vertebrati vengono conservate allo stato fossile e altre parti solide degli invertebrati: conchiglie, aghi. A volte vengono conservate solo le impronte di interi artropodi o di alcune parti del corpo animale, come le ali degli insetti e le piume degli uccelli.

I reperti paleontologici dimostrano che il mondo animale si è sviluppato continuamente e che gli animali estinti hanno lasciato i loro discendenti. Una prova convincente della relazione tra animali moderni e fossili sono i ritrovamenti delle cosiddette forme di transizione. La loro struttura combina le caratteristiche degli animali poco organizzati e altamente organizzati (ad esempio, lucertole dai denti selvatici). Gli scheletri ritrovati di antichi pesci con pinne lobate hanno permesso di stabilire l'origine degli anfibi. Antico uccello L'Archaeopteryx è una forma di transizione tra rettili e uccelli. Impronte ben conservate delle ossa e delle piume di questo uccello hanno permesso di comprendere l'origine degli uccelli da antichi rettili.

Evidenza anatomica comparata dell'evoluzione

Per molti animali non sono stati ritrovati antenati fossili, i dati ottenuti dal loro confronto aiutano a chiarirne l'origine.
edifici con altri gruppi di animali. Ad esempio, le scaglie sulle zampe degli uccelli sono esattamente le stesse per forma e struttura delle scaglie di lucertole e serpenti. Un confronto tra lo scheletro degli arti anteriori di vari vertebrati terrestri mostra la loro somiglianza nella struttura dello scheletro, delle ossa, ecc.

Figura: prova anatomica comparativa dell'evoluzione animale. Evoluzione degli arti anteriori delle spine terrestri

Tra i gruppi animali moderni esistono anche forme transitorie che mostrano la loro origine comune. COSÌ, mammiferi ovipari(ad esempio, l'ornitorinco) hanno una serie di caratteristiche strutturali simili alla struttura dei rettili e dei mammiferi. Loro, come i rettili, hanno una cloaca e depongono le uova, ma, a differenza dei rettili, nutrono i loro piccoli con il latte.

La parentela degli animali studiati è evidenziata anche dalla conservazione in alcuni animali di organi non funzionanti o di parti di essi. Ad esempio, gli arti rudimentali delle balene, nascosti all'interno del corpo, mostrano che gli antenati delle balene erano mammiferi terrestri.

Le balene usano la pinna caudale per muoversi, quindi durante l'evoluzione le loro zampe posteriori sono scomparse. Pertanto, confrontando gli animali, è possibile scoprire il corso specifico della loro evoluzione e relazione.

Evidenze embriologiche dell'evoluzione

La prova convincente dell'evoluzione del mondo animale sono le informazioni su sviluppo individuale animali. Durante lo sviluppo, gli embrioni animali, o embrioni, non solo crescono e aumentano di dimensioni, ma diventano sempre più complessi e migliorati. E la cosa più interessante è che nelle prime fasi di sviluppo assomigliano non tanto agli animali adulti della stessa specie, ma ai loro lontani antenati. Pertanto, gli embrioni di tutti i vertebrati nelle fasi iniziali sono molto simili tra loro. Tutti hanno anche fessure branchiali, che poi scompaiono negli animali terrestri: rettili, uccelli e mammiferi. Ricorda lo sviluppo di una rana in una fase iniziale: il suo girino è molto simile a un pesce (corpo allungato, pinna caudale, branchie, cuore a due camere, circolazione unica). Pertanto, nel loro sviluppo, gli embrioni ripetono brevemente i cambiamenti fondamentali avvenuti nel corso di milioni di anni negli animali successivi.

Figura: prove embriologiche dell'evoluzione animale. Somiglianza delle fasi iniziali dello sviluppo embrionale dei vertebrati

Le restanti fasi dello sviluppo dell'embrione consentono di ripristinare l'aspetto generale dei lontani antenati. Ad esempio, nelle prime fasi di sviluppo, l'embrione dei mammiferi è simile a quello dei pesci anche in presenza di fessure branchiali. Da ciò possiamo concludere che nella serie storica degli antenati dei mammiferi, una volta, centinaia di milioni di anni fa, c'erano i pesci. Nella fase successiva di sviluppo, lo stesso embrione è simile all'embrione degli anfibi. Ciò indica che tra i lontani antenati dei mammiferi, dopo i pesci, c'erano anche gli anfibi.

Il mondo animale non smette mai di stupire con la sua diversità, ma, come hanno scoperto gli scienziati, esistono legami familiari tra specie apparentemente incompatibili che risalgono a tempi antichi. Ecco alcuni esempi...

I cetacei (delfini e balene) sono tra gli animali più amati e rispettati della terra. Nonostante il fatto che il loro elemento sia la vastità dei mari e degli oceani, le balene giganti di buon carattere e i delfini dispettosi e intelligenti appartengono alla classe dei mammiferi e non hanno nulla a che fare con i pesci.

Sorprendentemente, i parenti più stretti dei delfini dovrebbero essere cercati sulla terra, o meglio in Africa. Qui, a sud del deserto del Sahara, vivono animali che, secondo i ricercatori, hanno antenati comuni con i delfini.

Ambuloceto. wiki/Nobu Tamura

Queste antiche creature, vissute più di cinquanta milioni di anni fa, si divisero in due lignaggi: cetacei e antracoteri. È difficile da credere, ma a quei tempi balene e delfini camminavano sulla terra e guidavano immagine semi-acquatica vita, come i moderni coccodrilli e le lontre. Nella foto sopra, una rappresentazione schematica di Ambulocetus, l’antenato delle balene, il cui nome si traduce dal latino come “balena che cammina”.

Antracoterio. wiki/Dmitry Bogdanov

La seconda foto mostra l'Anthracotherium, un rappresentante estinto dell'ordine degli artiodattili, che ha lasciato un solo discendente: l'ippopotamo. Nel frattempo i cetacei si abituarono sempre più alla vita acquatica, fino a dimenticare completamente la loro origine terrestre.

Nel frattempo, gli scienziati stanno discutendo se valga la pena includere balene e delfini nell'ordine degli artiodattili, che, oltre agli ippopotami, comprende cervi, mucche, maiali, ecc. D'accordo, un quartiere del genere sembrerebbe a dir poco strano.

Le persone hanno una relazione ambigua con gli orsi. Da un lato ogni sera mettiamo a letto i nostri bambini abbracciati a un orsacchiotto, ma dall'altro inorridiamo al pensiero di poterci ritrovare soli con un orsacchiotto vivo.

È minaccioso e bello allo stesso tempo, e sembrerebbe che i suoi parenti dovrebbero essere gli stessi. Ma questo non è del tutto vero: non sempre Madre Natura segue un percorso semplice e comprensibile. E a conferma di ciò è il fatto che gli scienziati chiamano le foche i parenti più stretti degli orsi, leoni marini E .

I pinnipedi hanno sempre occupato una posizione speciale sull'albero evolutivo. Tuttavia, gli studi genetici dimostrano chiaramente che i parenti più stretti dei pinnipedi sono orsi e furetti. Gli scettici diranno: “Non hanno nulla in comune; non è necessario essere un biologo per capirlo”. Ma sembra così solo a chi non si prende la briga di dare un'occhiata più da vicino a questi animali.

Almeno confronta le loro zampe. La pinna della foca è più piatta e gli artigli dell'orso sono più lunghi. Ma entrambi hanno cinque artigli non retrattili su ciascuna zampa, la stessa struttura ossea, ed entrambi sono plantigradi, nel senso che quando si muovono, il tallone e le dita toccano il suolo contemporaneamente.

Puyila. wiki/Nobu Tamura

Reperti fossili rinvenuti in un cratere meteoritico sull'isola canadese del Devon suggeriscono che i pinnipedi discendessero da Puyila (lat. Puijila Darwini) è un mammifero predatore vissuto più di venti milioni di anni fa. Puyil poteva muoversi facilmente sulla terra a quattro zampe, come gli orsi, ma aveva arti palmati che permettevano loro di cacciare nell'acqua.

Rappresentanti calmi e affidabili della famiglia equina (cavalli, asini, ecc.) fedeli assistenti uomo diverse migliaia di anni fa e da allora lo hanno servito fedelmente aree diverse la sua attività di vita.

È facile supporre che asini e cavalli debbano avere stretti legami familiari con coloro con cui condividono il difficile compito di servire gli esseri umani. Ma in realtà, è improbabile che tu veda i parenti più stretti dell'asino in una fattoria normale. Per incontrarlo, devi andare nel continente africano o in uno dei paesi asiatici: è qui che vivono i cinque parenti più stretti rimasti della famiglia equina.

I rinoceronti appartengono all'ordine degli ungulati dalle dita strane, che, oltre a loro, comprende altre due famiglie: equini e tapiri. al suo aspetto assomigliano a una copia leggera di un rinoceronte, privato della sua pesante armatura e della sua formidabile arma: un corno gigante.

Eracoterio. wiki/Heinrich Harder

Se guardi al recente passato di questi animali, puoi vedere quanto hanno in comune. Ad esempio, i rinoceronti camminano, appoggiandosi su tre grandi dita (il loro numero è dispari, da cui il nome - ungulati con dita dispari), e una volta i cavalli facevano lo stesso. Nel corso del tempo, le dita dei piedi si trasformarono in un grande dito ricoperto da una fitta lamina ungueale, trasformandosi in quello che oggi viene chiamato zoccolo.

Gli antenati più antichi del cavallo moderno erano gli Heracotherium, animali simili a cavalli con quattro dita che vissero nell'era dell'Eocene (55-45 milioni di anni fa). Poi il numero delle dita cominciò a diminuire: Mesohippus e Merikhippus ne avevano due, e poi apparve Pliohippus, il primo cavallo con un dito che visse nel Pliocene (5-2 milioni di anni fa).

Un'altra relazione inaspettata è quella delle manguste. Nel loro aspetto, le iene assomigliano a cani picchiati dalla vita, ma non dovresti correre al negozio di animali per un cucciolo di iena.

Questo predatore aggressivo non ha nulla a che vedere né caratterialmente né geneticamente con i cani che tanto amiamo. L'ordine Carnivora è diviso in due parti: il sottordine Felidae (lat. Feliformia) e canidi (lat. Caniformia). Le iene appartengono specificamente al ramo dei gatti mammiferi carnivori, ciò è confermato dalla struttura del cranio e dei denti.

I parenti più stretti della iena, compresi anche nel sottordine Catiformes, sono rappresentanti della famiglia delle manguste (lat. Herpestidi), che comprende anche e . Nonostante la loro reputazione di spazzini codardi, le iene hanno un carattere coraggioso e sono in grado di difendere le loro prede da concorrenti più forti, come e, e le carogne costituiscono solo il cinque per cento della dieta della iena. Uccidono loro stessi i restanti 95.

I tunicati sono animali cordati che abitano i fondali marini e conducono uno stile di vita monotono, attaccati al fondo e filtrando l'acqua satura di plancton. Quali creature possono essere definite i loro parenti più stretti: spugne, coralli, vermi?

Sorprendentemente, gli scienziati considerano i tunicati gli antenati di tutti i vertebrati, compreso l'uomo. In altre parole, il nostro lontanissimo antenato potrebbe assomigliare a quello mostrato nella foto.

Evidenze paleontologiche

1. Sulla base di quali scoperte sono giunti le conclusioni degli scienziati sui continui cambiamenti nel mondo animale?

Resti fossili: conchiglie fossilizzate di molluschi, denti e scaglie di pesci, gusci d'uovo, scheletri di animali, impronte e tracce della loro attività vitale, conservate in morbido limo, argilla, arenaria. Utilizzando reperti fossili, gli scienziati stanno ricreando il mondo animale delle epoche passate

2. Come viene stabilita la relazione tra animali moderni ed estinti?

La relazione tra animali moderni ed estinti è stabilita dai ritrovamenti di forme intermedie. Si è scoperto che i resti fossili di animali contengono caratteristiche strutturali simili agli animali moderni, ma allo stesso tempo differiscono da loro

3. Gli scienziati hanno scoperto che l'Archaeopteryx aveva segni di rettili e uccelli allo stesso tempo. Dai un nome ai segni dell'Archaeopteryx, avvicinandolo

Con i rettili: scheletro pesante, denti potenti, coda lunga

Con gli uccelli: ali ricoperte di piume

4. Quali ragioni puoi nominare per l'estinzione dei dinosauri?

Clima rinfrescante. Altre versioni: caduta di un asteroide (cometa), brillamento solare, pandemia, attività vulcanica, cambiamenti nella composizione atmosferica, cattiva alimentazione, bassa diversità genetica, cambiamenti nell'attrazione gravitazionale e altri

Evidenze embriologiche

1. Cosa indica la somiglianza degli embrioni di tutti i vertebrati nelle prime fasi dello sviluppo?

La somiglianza degli embrioni di tutti i vertebrati nelle prime fasi dello sviluppo indica l'unità di origine degli organismi viventi ed è prova dell'evoluzione

2. Quando gli embrioni dei vertebrati sviluppano caratteristiche caratteristiche di una particolare specie animale?

Nelle fasi successive dello sviluppo embrionale

3. Sulla base di quali fatti possiamo dire che i lontani antenati degli animali erano pesci e anfibi?

Basato sulla somiglianza dei loro embrioni nelle fasi iniziali. Le fasi iniziali dello sviluppo degli embrioni dei mammiferi sono simili agli embrioni dei pesci, nella fase successiva l'embrione assomiglia a un embrione di tritone; Di conseguenza, tra gli antenati dei mammiferi c'erano anfibi e pesci

Evidenze anatomiche comparative

1. Cosa indica il piano strutturale unificato degli animali vertebrati?

Il piano generale della struttura degli organismi vertebrati indica la loro stretta relazione e ci consente di affermare che i cordati moderni provengono da organismi ancestrali primitivi che esistevano in un lontano passato

2. Completa le dichiarazioni

Organi simili nel piano strutturale generale, ma che hanno forma diversa, dimensioni e diversamente adattati a svolgere varie funzioni, sono detti omologhi

Ad esempio, gli arti anteriori dei vertebrati

Gli organi che hanno perso la loro funzione a causa di un prolungato inutilizzo sono detti vestigiali

Ad esempio, l'ala di un kiwi, gli arti posteriori di un pitone, le ossa pelviche di una balena

L'atavismo è la comparsa in un dato individuo di caratteristiche caratteristiche di antenati lontani, ma assenti in quelli più vicini

Ad esempio, tre dita cavalli moderni, ulteriori paia di ghiandole mammarie, presenza di peli su tutto il corpo

3. Come è cambiata la connessione tra gli organismi materni e “bambini” con lo sviluppo dei sistemi riproduttivi nella serie: ovipari - marsupiali - animali placentari?

Con il progredire dell’evoluzione, il legame tra madre e prole si è fatto più stretto. Gli animali ovipari depongono le uova e se ne prendono cura, ma il bambino si sviluppa al di fuori del corpo della madre. Nei marsupiali, il bambino si sviluppa finalmente in una speciale “borsa”. I placentati portano la prole all'interno del corpo della madre, il bambino si sviluppa nell'utero. Cioè, il legame tra la madre e l’organismo dei “bambini” è diventato più forte, questo ha garantito una maggiore sopravvivenza della prole