Hvordan etablere forholdet mellom moderne og utdødde dyr. Fantastiske familieforbindelser i dyreverdenen

Vitenskapen om å klassifisere dyr kalles systematikk eller taksonomi. Denne vitenskapen bestemmer familiebånd mellom organismer. Graden av forhold er ikke alltid bestemt ytre likhet. For eksempel ligner pungdyrmus veldig på vanlige mus, og tupai ligner veldig på ekorn. Imidlertid tilhører disse dyrene ulike enheter. Men beltedyr, maurslugere og dovendyr, helt forskjellige fra hverandre, er samlet i en tropp. Faktum er at familiebånd mellom dyr er bestemt av deres opprinnelse. Utforske strukturen til skjelettet og tannsystem dyr, forskerne bestemmer hvilke dyr som er nærmest hverandre, og paleontologiske funn av gamle utdødde dyrearter bidrar til mer nøyaktig å etablere familiebånd mellom deres etterkommere. Spiller en stor rolle i taksonomien til dyr genetikk- vitenskapen om arveloven.

De første pattedyrene dukket opp på jorden for rundt 200 millioner år siden, og skilte seg fra dyrelignende krypdyr. Den historiske utviklingsveien til dyreverdenen kalles evolusjon. Under evolusjonen fant naturlig utvalg sted - bare de dyrene overlevde som var i stand til å tilpasse seg forholdene miljø. Pattedyr utviklet seg i ulike retninger, danner mange arter. Det hendte at dyr som hadde en felles stamfar på et tidspunkt begynte å leve i ulike forhold og tilegnet seg ulike ferdigheter i kampen for å overleve. Forvandlet dem utseende, endringer som var gunstige for artens overlevelse ble konsolidert fra generasjon til generasjon. Dyr hvis forfedre så like ut relativt nylig begynte å skille seg veldig fra hverandre over tid. Omvendt, arter som hadde forskjellige forfedre og gikk gjennom forskjellige evolusjonære veier, befinner seg noen ganger i de samme forholdene og blir like. Slik får arter uten slekt med hverandre vanlige trekk, og bare vitenskapen kan spore deres historie.

Klassifisering av dyreverdenen

Jordens levende natur er delt inn i fem riker: bakterier, protozoer, sopp, planter og dyr. Kongedømmer er på sin side delt inn i typer. Finnes 10 typer dyr: svamper, mosdyr, flatorm, rundorm, annelids, coelenterater, leddyr, bløtdyr, pigghuder og kordater. Chordater er den mest progressive typen dyr. De er forent av tilstedeværelsen av en notokord, den primære skjelettaksen. De høyest utviklede akkordatene er gruppert i vertebrat-subfylumet. Notokorden deres forvandles til en ryggrad.

Kongedømmer

Typer er delt inn i klasser. Totalt finnes 5 klasser av virveldyr: fisk, amfibier, fugler, krypdyr (krypdyr) og pattedyr (dyr). Pattedyr er de mest organiserte dyrene av alle virveldyr. Felles for alle pattedyr er at de mater ungene sine med melk.

Klassen av pattedyr er delt inn i underklasser: oviparøs og viviparøs. Oviparøse pattedyr formerer seg ved å legge egg, som krypdyr eller fugler, men mater ungene med melk. Viviparøse pattedyr er delt inn i infraklasser: pungdyr og placenta. Pungdyr føder umodne unger, som i lang tid bæres til termin i morens ynglepose. I placenta utvikler embryoet seg i mors liv og er født allerede dannet. Placentale pattedyr har et spesielt organ - placenta, som utfører utveksling av stoffer mellom mors kropp og embryoet under intrauterin utvikling. Pungdyr og oviparøse dyr har ikke morkake.

Typer dyr

Klassene er delt inn i lag. Totalt finnes 20 ordener av pattedyr. I den oviparøse underklassen er det én orden: monotremer, i pungdyrinfraklassen er det én orden: pungdyr, i placenta-infraklassen er det 18 ordener: odontater, insektetere, ullvinger, chiropteraner, primater, rovdyr, pinnipeder, hvaler, sirener, proboscideans, hyraxes, jordvarker, artiodactyls, Callopoder, øgler, gnagere og lagomorfer.

Pattedyrklasse

Noen forskere skiller den uavhengige ordenen Tupaya fra ordenen av primater, fra ordenen av insektetere skiller de ordenen Jumpers, og rovdyrene og pinnipeds er kombinert i en orden. Hver orden er delt inn i familier, familier i slekter og slekter i arter. Totalt lever det for tiden rundt 4000 arter av pattedyr på jorden. Hvert enkelt dyr kalles et individ.

Utviklingen av dyreverdenen i naturen har blitt bevist av mange Biologiske vitenskap. Først av alt dette paleontologi- vitenskapen om fossile organismer. Deretter komparativ anatomi- en vitenskap som sammenligner strukturen til ulike moderne dyr. Endelig, embryologi- vitenskapen om embryonal utvikling av organismer.

Paleontologiske bevis på dyrenes evolusjon

Moderne dyr er en liten del av arten som dukket opp på jorden. For titalls og hundrevis av millioner år siden dyreverden var annerledes enn det er nå. Svært mange dyr ble utryddet i forskjellige tidsepoker, ute av stand til å motstå kampen for tilværelsen. For eksempel ble ferskvannslappfinnede fisk, alle dinosaurer og mange grupper av leddyr utryddet. Dessverre er bare en liten brøkdel av dyrene som en gang bebodde jorden, blitt bevart i fossil form.

Figur: Paleontologiske bevis for dyrs evolusjon. Avtrykk og fossiler av utdødde dyr

Utdøde dyr i sin helhet faller svært sjelden i hendene på forskere. Dermed ble det funnet en godt bevart mammut i et lag med permafrost i Nord-Sibir, og der ble det også funnet rester av utdødde gnagere og andre smådyr. Oftere er bare beinene til virveldyr bevart i fossil tilstand, og andre faste deler av virvelløse dyr - skjell, nåler. Noen ganger er bare avtrykk av hele leddyr eller visse deler av dyrekroppen, som insektvinger og fuglefjær, bevart.

Paleontologiske funn beviser at dyreverdenen kontinuerlig utviklet seg, og utdødde dyr forlot sine etterkommere. Overbevisende bevis på forholdet mellom moderne og fossile dyr er funnene av såkalte overgangsformer. Strukturen deres kombinerer funksjonene til lavorganiserte og høyt organiserte dyr (for eksempel villtanede øgler). De funne skjelettene av eldgamle lappfinnede fisk gjorde det mulig å fastslå opprinnelsen til amfibier. Gammel fugl Archaeopteryx er en overgangsform mellom reptiler og fugler. Godt bevarte avtrykk av bein og fjær til denne fuglen gjorde det mulig å forstå opprinnelsen til fugler fra gamle reptiler.

Komparative anatomiske bevis på evolusjon

For mange dyr har fossile forfedre ikke blitt funnet data innhentet ved å sammenligne dem med å avklare deres opprinnelse.
bygninger med andre grupper av dyr. For eksempel er skjellene på bena til fugler nøyaktig de samme i form og struktur som skjellene til øgler og slanger. En sammenligning av skjelettet til forbenene til forskjellige terrestriske virveldyr viser deres likhet i strukturen til skjelettet, bein, etc.

Figur: Sammenlignende anatomiske bevis på dyrenes evolusjon. Evolusjon av forbenene til jordiske ryggrader

Blant moderne grupper av dyr er det også overgangsformer som viser deres felles opphav. Så, oviparøse pattedyr(for eksempel nebbdyr) har en rekke strukturelle trekk som ligner på strukturen til krypdyr og pattedyr. De, som krypdyr, har en kloaka og legger egg, men i motsetning til krypdyr mater de ungene sine med melk.

Slektskapet til dyrene som studeres er også bevist ved bevaring av ikke-fungerende organer eller deler derav hos noen dyr. For eksempel viser de rudimentære lemmer av hvaler, skjult inne i kroppen, at hvalenes forfedre var landpattedyr.

Hvaler bruker halefinnen for å bevege seg, så under evolusjonen forsvant bakbena deres. Ved å sammenligne dyr er det altså mulig å finne ut det spesifikke forløpet til deres utvikling og forhold.

Embryologiske bevis for evolusjon

Overbevisende bevis på utviklingen av dyreverdenen er informasjon om individuell utvikling dyr. Under utviklingen vokser dyreembryoer, eller embryoer, ikke bare og øker i størrelse, men blir stadig mer komplekse og forbedrede. Og det mest interessante er at de i de tidlige utviklingsstadiene ligner ikke så mye på voksne dyr av samme art, men til deres fjerne forfedre. Dermed er embryoene til alle virveldyr i de tidlige stadiene veldig like hverandre. De har alle til og med gjellespalter, som så forsvinner hos landdyr - krypdyr, fugler og pattedyr. Husk utviklingen av en frosk på et tidlig stadium: rumpetrollen er veldig lik en fisk (lang kropp, halefinne, gjeller, to-kammer hjerte, en sirkel av blodsirkulasjon). I sin utvikling gjentar embryoer derfor de grunnleggende endringene som skjedde over millioner av år hos påfølgende dyr.

Figur: Embryologiske bevis for dyrs evolusjon. Likhet mellom de innledende stadiene av embryonal utvikling av virveldyr

De gjenværende stadiene av embryoutvikling gjør det mulig å gjenopprette det generelle utseendet til fjerne forfedre. For eksempel, i de tidligste utviklingsstadiene, ligner pattedyrembryoet fiskeembryoet selv i nærvær av gjellespalter. Fra dette kan vi konkludere med at i den historiske rekken av forfedre til pattedyr, en gang i tiden, for hundrevis av millioner av år siden, var det fisk. På neste utviklingsstadium er det samme embryoet likt embryoet til amfibier. Dette indikerer at blant de fjerne forfedrene til pattedyr, etter fisk, var det også amfibier.

Dyreverdenen slutter aldri å forbløffe med sitt mangfold, men, som forskere har funnet ut, er det familiebånd mellom tilsynelatende uforenlige arter som går tilbake til antikken. Her er noen eksempler...

Hvaler (delfiner og hvaler) er blant de mest elskede og respekterte dyrene på jorden. Til tross for at deres element er havets og havets vidder, tilhører godmodige gigantiske hvaler og rampete smarte delfiner klassen pattedyr og har ingenting med fisk å gjøre.

Overraskende nok bør de nærmeste slektningene til delfiner letes etter på jorden, eller rettere sagt i Afrika. Her sør for Sahara-ørkenen lever dyr som ifølge forskere har felles forfedre med delfiner.

Ambulocetus. wiki/Nobu Tamura

Disse eldgamle skapningene, som levde for mer enn femti millioner år siden, delte seg i to avstamninger: hvaler og antracotheriums. Det er vanskelig å tro, men på den tiden gikk hvaler og delfiner på jorden og ledet semi-akvatisk bilde liv, som moderne krokodiller og oter. På bildet ovenfor, en skjematisk representasjon av Ambulocetus, hvalenes stamfar, hvis navn oversettes fra latin som "vandrende hval."

Anthracotherium. wiki/Dmitry Bogdanov

Det andre bildet viser Anthracotherium, en utdødd representant for artiodactyl-ordenen, som bare etterlot seg en etterkommer - flodhest. I mellomtiden ble hvalene mer og mer vant til livet i vannet, helt til de helt glemte landopprinnelsen.

I mellomtiden krangler forskere om det er verdt å inkludere hvaler og delfiner i artiodactyl-ordenen, som i tillegg til flodhester inkluderer hjort, kyr, griser osv. Enig, et slikt nabolag ville se mildt ut rart.

Folk har et tvetydig forhold til bjørn. På den ene siden legger vi barna våre til sengs hver kveld og klemmer en bamse, men på den andre siden blir vi forferdet over tanken på at vi kan finne oss selv alene med en levende.

Han er truende og kjekk på samme tid, og det ser ut til at hans slektninger burde være det samme. Men dette er ikke helt sant: Moder natur følger ikke alltid en enkel og forståelig vei. Og som bekreftelse på dette er det faktum at forskere kaller seler de nærmeste slektningene til bjørner, sjøløver Og .

Pinnipeds har alltid inntatt en spesiell posisjon på det evolusjonære treet. Imidlertid viser genetiske studier klart at de nærmeste slektningene til pinnipeds er bjørner og ildere. Skeptikere vil si: "De har ingenting til felles, du trenger ikke være biolog for å se det." Men det virker slik bare for de som ikke gidder å se nærmere på disse dyrene.

Sammenlign i det minste potene deres. Selens flipper er flatere, og bjørnens klør er lengre. Men begge har fem ikke-uttrekkbare klør på hver pote, samme beinstruktur, og begge er plantigrade, noe som betyr at når de beveger seg, berører hælen og tærne bakken samtidig.

Puyila. wiki/Nobu Tamura

Fossile funn oppdaget i et meteorittkrater på den kanadiske øya Devon antyder at pinnipeds stammet fra Puyila (lat. Puijila darwini) er et rovpattedyr som levde for mer enn tjue millioner år siden. Puyil kunne bevege seg lett på land på alle fire, som bjørner, men hadde svømmehud som gjorde at de kunne jakte i vann.

Rolige og pålitelige representanter for hestefamilien (hester, esler, etc.) trofaste assistenter mennesket for flere tusen år siden og har siden den gang trofast tjent ham ulike områder hans livsaktivitet.

Det er lett å anta at esler og hester må ha nære familiebånd med dem de deler den vanskelige oppgaven med å tjene mennesket. Men faktisk vil du neppe se eselets nærmeste slektninger på en vanlig gård. For å møte ham må du enten gå til det afrikanske kontinentet eller til et av de asiatiske landene - det er her de fem gjenværende nærmeste slektningene til hestefamilien bor.

Neshorn tilhører rekkefølgen av hovdyr med oddetå, som i tillegg til dem inkluderer ytterligere to familier - hester og tapirer. til hans utseende ligne en lett kopi av et neshorn, fratatt sin tunge rustning og formidable våpen - et gigantisk horn.

Heracotherium. wiki/Heinrich Harder

Hvis du ser på den nære fortiden til disse dyrene, kan du se hvor mye de har til felles. For eksempel går neshorn, lener seg på tre store tær (deres antall er oddetall, derav navnet - oddetåede hovdyr), og hester gjorde det samme en gang. Over tid forvandlet tærne seg til en stor finger dekket med en tett negleplate, og ble til det som i dag kalles en hov.

De eldste forfedrene til den moderne hesten var Heracotherium - firetåede hestelignende dyr som levde i eocen-tiden (55-45 millioner år siden). Så begynte antallet tær å gå ned - Mesohippus og Merikhippus hadde to, og så dukket Pliohippus opp - den første entåede hesten som levde i pliocen (5-2 millioner år siden).

Et annet uventet forhold er mongooses. Utseendemessig ligner hyener hunder som er slått av livet, men du bør ikke skynde deg til dyrebutikken for en babyhyene.

Dette aggressive rovdyret har ingenting å gjøre med hundene vi elsker så høyt, verken i karakter eller genetisk. Ordenen Carnivora er delt inn i to deler: underordenen Felidae (lat. Feliformia) og canids (lat. Caniformia). Hyener tilhører spesifikt kattegrenen kjøttetende pattedyr, dette bekreftes av strukturen til hodeskallen og tennene deres.

De nærmeste slektningene til hyenen, også inkludert i underordenen Catiformes, er representanter for mangustfamilien (lat. Herpestidae), som også inkluderer og . Til tross for sitt rykte som feige åtseldyr, har hyener en modig karakter og er i stand til å forsvare byttet sitt mot sterkere konkurrenter, som og, og åssler utgjør bare fem prosent av hyenens diett. De dreper de resterende 95 selv.

Tunikater er chordate dyr som bor på havbunnen og fører en monoton livsstil, festet til bunnen og filtrerende vann mettet med plankton. Hvilke skapninger kan kalles deres nærmeste slektninger - svamper, koraller, ormer?

Overraskende nok anser forskere tunikater for å være forfedre til alle virveldyr, inkludert mennesker. Med andre ord kan vår svært fjerne stamfar se ut som den som er vist på bildet.

Paleontologiske bevis

1. Basert på hvilke funn konkluderte forskerne om stadige endringer i dyreverdenen?

Fossile rester - fossiliserte skjell av bløtdyr, tenner og skjell av fisk, eggeskall, skjeletter av dyr, avtrykk og spor av deres vitale aktivitet, bevart i myk silt, leire, sandstein. Ved hjelp av fossilfunn gjenskaper forskere dyreverdenen fra tidligere tider

2. Hvordan etableres forholdet mellom moderne og utdødde dyr?

Forholdet mellom moderne og utdødde dyr er etablert fra funnene av mellomformer. Det viste seg at de fossiliserte restene av dyr inneholder strukturelle trekk som ligner på moderne dyr, men samtidig skiller seg fra dem

3. Forskere har funnet ut at Archaeopteryx hadde tegn på krypdyr og fugler på samme tid. Nevn skiltene til Archaeopteryx, og bring den nærmere

Med krypdyr: tungt skjelett, kraftige tenner, lang hale

Med fugler: vinger dekket med fjær

4. Hvilke årsaker kan du nevne for utryddelsen av dinosaurer?

Kjølende klima. Andre versjoner: fall av en asteroide (komet), solflamme, pandemi, vulkansk aktivitet, endringer i atmosfærisk sammensetning, dårlig kosthold, lavt genetisk mangfold, endringer i gravitasjonsattraksjon og andre

Embryologiske bevis

1. Hva indikerer likheten mellom embryoene til alle virveldyr i de tidlige utviklingsstadiene?

Likheten mellom embryoene til alle virveldyr i de tidlige stadiene av utviklingen indikerer enhet av opprinnelse til levende organismer og er bevis på evolusjon

2. Når utvikler embryoer fra virveldyr egenskaper som er karakteristiske for en bestemt dyreart?

I de senere stadier av embryonal utvikling

3. Basert på hvilke fakta kan vi si at de fjerne forfedrene til dyr var fisk og amfibier?

Basert på likheten til embryoene deres i de tidlige stadiene. De første stadiene av utviklingen av pattedyrembryoer ligner fiskeembryoer på neste stadium, embryoet ligner et salamander. Følgelig var det blant pattedyrenes forfedre amfibier og fisk

Sammenlignende anatomiske bevis

1. Hva indikerer den enhetlige strukturplanen for virveldyr?

Den generelle planen for strukturen til virveldyrorganismer indikerer deres nære slektskap og lar oss hevde at moderne kordater stammer fra primitive forfedres organismer som eksisterte i en fjern fortid

2. Fullfør utsagnene

Organer som er like i generell strukturplan, men har annen form, størrelse og annerledes tilpasset til å utføre ulike funksjoner, kalles homologe

For eksempel forbenene til virveldyr

Organer som har mistet funksjonen sin som følge av langvarig bruk kalles vestigiale

For eksempel vingen til en kiwi, bakbenene til en pytonslang, bekkenbenene til en hval

Atavisme er utseendet hos et gitt individ av egenskaper som er karakteristiske for fjerne forfedre, men fraværende hos de nærmeste

For eksempel trefingret moderne hester, ekstra par brystkjertler, tilstedeværelsen av hår på hele kroppen

3. Hvordan endret forbindelsen mellom mors- og "barne"-organismene seg med utviklingen av reproduktive systemer i serien: oviparøse - pungdyr - placentadyr?

Etter hvert som evolusjonen gikk, ble forbindelsen mellom mor og avkom nærmere. Oviparøse dyr legger egg og pleier dem, men babyen utvikler seg utenfor mors kropp. Hos pungdyr utvikler babyen seg til slutt i en spesiell "pose". Placenta bærer avkom inne i mors kropp, babyen utvikler seg i livmoren. Det vil si at forbindelsen mellom moren og "barnas" organisme ble sterkere, noe som sikret større overlevelse av avkommet