Как называется историческое развитие животных

Эволюция животных — основные этапы развития животного мира

Органический мир на планете миллионы лет необратимо изменялся, постепенно переходя от простого к сложному. Об этом свидетельствуют находки палеонтологов — в разных пластах земной коры были обнаружены окаменелые части и целые скелеты животных, значительно отличающиеся от современных. Сравнительная анатомия, эмбриология и другие науки свидетельствуют о разных этапах эволюции животных.

Теории о зарождении жизни

Какое событие положило начало биологической эволюции на Земле — один из самых сложных вопросов в естествознании, и на него еще никогда не было получено однозначного ответа. На протяжении истории человечества выдвигались разные гипотезы о появлении жизни:

Гипотезу о происхождении жизни из так называемого органического бульона выдвинул Александр Опарин в 1924 году. На сегодняшний день она является наиболее признанной. В ее пользу свидетельствуют опыты по получению белков и базовых органических молекул для построения ДНК и РНК (аминокислот) из смеси распространенных во вселенной циановодорода и сероводорода с обычными минеральными веществами и металлами. А.

Опарин полагал, что уже на самых ранних этапах развития планеты должны были появиться т. н. пробионты, представляющие собой изолированные участки среды, в которых процессам обмена легче будет происходить.

Возникновение органики

Сейчас считается, что жизнь возникла и начала эволюционировать с того момента, как органические молекулы стали организовываться в самовоспроизводящиеся структуры.

На начальных этапах развития жизни на Земле химические вещества и металлы океанской воды взаимодействовали друг с другом посредством самых разнообразных химических реакций, соединяясь во все новые и новые молекулы. Маленькие молекулы соединялись в большие и удерживались электростатическими силами, образовывая коацервантные капли — скопления липидных молекул, вокруг которых появилась водоотталкивающая оболочка. Органические вещества в коацервате собирались не случайным образом, они дополняли и «понимали» друг друга.

Коацерватные капли привели к возникновению первых «просто клеток» — протобионтов. Их еще нельзя было считать полноценными клетками, но были неким органическим прототипом. Появление протобионтов стало возможным благодаря выполнению двух условий:

Протобионты, сочетающие в себе способность к репликации и обмену веществ, сохранились в процессе предбиологического отбора и эволюционировали в первые живые организмы — бактерии.

Так как полагается, что изначально кислорода в земной атмосфере не было, то прокариоты были анаэробными и гетеротрофными микроорганизмами. Бактерии-анаэробы и сейчас довольно многочисленны. Некоторые живут в кислородной среде, но не используют ее для дыхания — это молочно-кислые бактерии. Возбудители газовой гангрены, столбняка, ботулизма могут развиваться только без доступа кислорода, иначе погибают.

Появление эукариотов

Основные этапы формирования многоклеточных организмов начались гораздо позже — около 1,5 млрд лет назад. Предпосылками для этого стало появление одноклеточных, способных на фотосинтез и симбиогенез.

Бурная вулканическая деятельность и высокая температура на древней Земле позволяли синтезировать органические вещества в больших количествах. Но со временем земля остывала, количество синтезированных веществ падало, а с появлением бактерий-анаэробов, питающихся ими, могло бы полностью истощиться. В результате могло произойти окончание истории развития жизни, если бы в результате конкуренции за получение органических веществ не появились фотосинтезирующие бактерии.

Они выработали способность самим производить для себя пищу, т. е. синтезировать органику из неорганики за счет энергии солнечного света. У самых первых таких бактерий фотосинтез проходил без выделения кислорода (аноксигенный тип), а водород они брали из сероводорода. При дальнейшем эволюционировании появились цианобактерии (сине-зеленые водоросли), использующие водород из воды и выделяющие кислород.

Распространение цианобактерий позволило сформироваться озоновому слою, защищающему планету от губительных ультрафиолетовых лучей и стало предпосылкой перемещения жизни из воды на сушу. Дальнейшее эволюционное развитие привело к появлению первых бактерий-аэробов, использующих кислород для дыхания. Для жизни им требовалось гораздо меньше органических веществ, что повышало конкурентноспособность таких организмов в борьбе за выживание.

Бактериям-анаэробам пришлось приспосабливаться к новым условиям, так они не умели ни фотосинтезировать, ни дышать кислородом. В результате появились хищные амебы, захватывающие своими ложноножками другие бактерии. Не все захваченные организмы погибали, некоторые продолжали жить в цитоплазме амебы-захватчицы. Этот процесс получил отображение в симбиогенезе.

Многоклеточные организмы обязаны своим появлением именно этой стадии эволюционирования. Если кратко, симбиогенез или эндосимбиоз происходит по схеме: одна клетка проникает за мембрану другой, но ее поглощения не происходит. Она приживается внутри другой клетки и продолжает функционировать. Последовательность может повторяться — получившееся образование захватывает новые организмы, причем как одиночные, так и со своим симбионтом. Исследования И. И. Мечникова подтверждают эту гипотезу. В 1880 году, изучая пищеварение иглокожих и кишечнополостных, он пришел к выводу, что внутриклеточное пищеварение является более древним.

Возникшее в результате симбиогенеза сообщество организмов обладало всеми свойствами его составляющих:

Со временем фотосинтезирующие симбионты превратились в хлоропласты, аэробные бактерии — в митохондрии. Связи между ними и главной клеткой укрепились и стали устойчивыми. Для управления таким сложным образованием и сохранения генетической системы клетки-носителя возникло ядро — новая клеточная органелла со специальными функциями. Организмы, клетки которых не имеют ядра называются прокариотами, а организмы, состоящие из клеток с ядром — эукариотами.

Разделение на животных и растения

Первые эукариоты содержали и хлоропласты, и митохондрии. Под влиянием внешних условий появляются древние жгутиковые — приспособленные к активному передвижению формы. Считается, что жгутики произошли от каких-то прокариот, как митохондрии и хлоропласты, и сочетали в себе свойства как животных, так и растений.

Постепенно они попадали в разную среду, вследствие чего были вынуждены приспосабливаться к ней. Если органических веществ вокруг оказывалось достаточно, то жгутиковые утрачивали хлоропласты и превращались в простейших одноклеточных животных, а сохранившие хлоропласты стали прародителями одноклеточных растений. Они в процессе развития утратили способность к передвижению и обзавелись разнообразными механизмами, улучшающими процесс фотосинтеза. Растительный мир эволюционировал от водорослей до покрытосеменных растений и стал похож на современный к концу мелового периода.

В окаменелостях вендского периода были найдены абсолютно симметричные организмы, переходная форма между животными и растениями, что также говорит об их общих предках. Переходной формой от одноклеточных к многоклеточным считаются колониальные формы. Они состоят из одноклеточных особей, связанных между собой определенным образом и имеющих зачатки едино действующего организма.

Основные этапы

Эволюцию животных разделяют на этапы согласно геохронологической истории. Ее подробности можно найти в специальных таблицах, из которых видно, что путь, совершившийся от появления первых одноклеточных до млекопитающих, длился миллионы лет. Развитие многоклеточных организмов, не имеющих скелетных образований, началось еще в поздний период протерозойской эры. В дальнейшем какие-то виды навсегда вымирали, как тупиковые ветви, а какие-то заняли самые широкие ареалы обитания, как млекопитающие. Порядок эволюционирования:

Важную роль в эволюции животных имеет ароморфоз. Эта способность позволяет живым организмам адаптироваться к новым условиям окружающей среды, при этом повышается общий уровень организации, приобретаются новые полезные умения и способности. Основой ароморфоза являются наследственность и естественный отбор. Примеры важнейших ароморфозов в эволюции животных:

И это только малая часть всех ароморфозов, произошедших с животными во время эволюции. Этапы развития животных довольно хорошо изучены благодаря исследованиям хорошо сохранившихся останков.

Источник

Урок Бесплатно Развитие организмов

Введение

Живые существа на протяжении многих миллионов лет совершенствуют свои признаки, приспосабливаясь к новым условиям среды.

Появляются новые виды животных, которые лучше адаптировались к выживанию в природе.

Но даже самый совершенный живой организм в своем индивидуальном развитии проходит все этапы эволюционного процесса от одноклеточной зиготы, получившейся при слиянии половых клеток до многоклеточного высокоразвитого существа в момент рождения.

В этом уроке вы узнаете об историческом и индивидуальном развитии организмов, об их видах, особенностях и о тех животных, для которых они характерны.

Историческое развитие организмов

Жизнь на планете Земля появилась 3,5 миллиарда лет назад, когда появились простейшие безъядерные организмы- бактерии.

Так, например, появились двумембранные органоиды митохондрии (из анаэробных бактерий) и хлоропласты (из цианобактерий), а эволюция живого мира сделала огромный скачок в своем развитии.

Доказательством такого интересного происхождения двумембранных органоидов служит наличие в них ДНК и РНК, отличных от нуклеиновых кислот в ядре, наличие собственных прокариотических рибосом, а также своя структура внутренней мембраны.

Живые организмы эволюционировали на протяжении 600 миллионов лет в водной среде.

На сушу жизнь не выходила из- за отсутствия озонового слоя, который сейчас защищает Землю от губительной солнечной радиации.

Как только появились автотрофные организмы, которые с помощью хлорофилла синтезировали органические вещества, кислород начал накапливаться в атмосфере.

А под действием сильных электрических разрядов кислород превращался в озоновый слой, который по сей день сохраняет жизнь на планете.

Одноклеточные организмы разделились на автотрофов и гетеротрофов, дали начало двум царствам: растения и животные.

Простейшие животные и растения, приспосабливаясь к новым условиям среды, переходили к колониальному, а затем многоклеточному образу жизни.

Динозавры царствовали на Земле на протяжении 160 миллионов лет.

200 миллионов лет назад среди рептилий выделилась группа динозавров, давшая начало млекопитающим.

Крупные хищные ящеры подавляли развитие млекопитающих, но после массового вымирания динозавров, млекопитающие вышли из тени и заняли свое место на планете Земля.

155 миллионов лет назад от пресмыкающихся произошли зубастые птицы (археоптерикс), а затем современные птицы.

Птицы и млекопитающие имели прогрессивные черты развития: теплокровность, четырехкамерное сердце, интенсивный обмен веществ.

160 миллионов лет назад появились первые плацентарные млекопитающие, у которых присутствует плацента и внутриутробное развитие плода.

Они проявляли заботу о потомстве и выкармливали детенышей молоком.

30 миллионов лет назад от насекомоядных млекопитающих отделяется отряд приматов, эволюция видов которого привела к возникновению предка человека 6,5 миллионов лет назад.

И уже 40 тысяч лет назад появляется вид человек разумный (Homo sapiens), который по сей день является высшим произведением эволюции на планете Земля.

Пройти тест и получить оценку можно после входа или регистрации

Индивидуальное развитие организмов

Онтогенез- это индивидуальное развитие организма с момента оплодотворения яйцеклетки до естественной смерти организма.

В онтогенезе выделяют два периода:

В эмбриональном развитии многоклеточный организм проходит следующие этапы:

— эктодерма- внешняя оболочка

— энтодерма- внутренний слой (присутствует у двухслойных кишечнополостных и губок)

— мезодерма- средняя оболочка (присутствует у трехслойных многоклеточных)

Процесс образования гаструлы называется гаструляция, в ходе него появляется полость первичной кишки.

У позвоночных животных в органогенезе можно выделить

У меня есть дополнительная информация к этой части урока!

Биогенетический закон Геккеля- Мюллера гласит, что каждое живое существо в своем индивидуальном развитии (онтогенез) повторяет в известной степени формы, пройденного его предками или его видом (филогенез).

Поэтому все эмбрионы при внутриутробном развитии похожи друг на друга.

Это свидетельствует о единстве происхождения данных видов.

Самая главная цель любого живого организма- воспроизведение себе подобных, т. е. размножение.

Исходя из этой цели, выделяют 3 этапа жизни любого организма в постэмбриональном периоде:

Пройти тест и получить оценку можно после входа или регистрации

Виды онтогенеза

Различают два основных вида онтогенеза: прямой и непрямой.

При непрямом типе развития присутствует личиночная стадия и метаморфоз.

Личинка значительно отличается от взрослого животного по внешнему строению и образу жизни.

Во взрослую особь личинка превращается в результате метаморфоза.

Бабочка откладывает яйца, из которых вновь появятся гусеницы.

Непрямой тип развития проходят многие виды беспозвоночных (некоторые насекомые) и позвоночные животные, например, рыбы и земноводные.

В процессе развития может присутствовать одна или несколько личиночных стадий.

У личинок имеется ряд временных, отсутствующих у взрослых форм, органов.

В зависимости от типов метаморфоза непрямой (личиночный) тип развития может быть:

При развитии с неполным превращением личинка постепенно превращается во взрослое животное, утрачивая личиночные органы и выращивая постоянные, характерные для взрослой особи (например, у амфибий).

При развитии с полным превращением личинка сначала превращается в неподвижную куколку, из которой выходит взрослый организм совершенно не похожий на личинку (например, жуки).

При прямом типе развития детеныш рождается уменьшенной копией взрослого организма.

Например, котята похожи на взрослую кошку.

Прямой яйцекладный тип развития встречается у некоторых членистоногих, рыб, рептилий, птиц и яйцекладущих млекопитающих.

Яйца этих животных богаты желтком с питательными веществами.

Зародыш длительное время развивается внутри яйца.

Питание зародыша происходит за счет яйцевых оболочек, дыхание через поры скорлупы.

Прямой внутриутробный тип развития характерен для высших млекопитающих и человека.

Яйцеклетки содержат мало питательных веществ, поэтому питание, дыхание и выделение у зародыша осуществляются через материнский организм.

Для этого из тканей матери и зародыша развивается сложный орган- плацента.

Завершается этот тип развития процессом деторождения.

Пройти тест и получить оценку можно после входа или регистрации

Онтогенез человека

Эмбриональный этап онтогенеза человека называют пренатальным, который включает три стадии:

Предзародышевая стадия или прогенез, который занимает первые две недели внутриутробного периода: с момента образования зиготы до ее прикрепления к стенке матки.

Заканчивается эта стадия формированием эмбриона.

Эмбриональная или зародышевая стадия продолжается до конца второго месяца беременности и заканчивается формированием плаценты.

Плацента- это орган, который соединяет организм матери и плода.

На этой стадии происходит закладка основных органов зародыша.

Плодная или фетальная стадия длится с 9 недели до рождения ребенка.

В это время плод очень быстро растет.

К концу третьего месяца можно увидеть пол плода.

После 6 месяцев внутриутробного развития происходит замедление роста, в том числе ввиду ограниченных размеров матки.

С 7 месяцев плод способен к выживанию во внешней среде, у него формируются рефлексы (сосательный, мигательный и хватательный), а также возникает реакция на звук.

Перинатальный период происходит с 28 недели беременности и до 7 дня с момента рождения.

Это наиболее критический период в развитии плода.

Так как именно в это время происходят роды и приспособление маленького человека к жизни вне организма матери.

У меня есть дополнительная информация к этой части урока!

Самый большой стресс в жизни человек получает при рождении.

Только представьте: младенец переходит из водной среды жизни в наземно- воздушную.

Кардинально меняется температура среды с 36,6 градусов внутри материнского организма на 20- 25 градусов во внешнем мире.

Проходя по родовым путям матери ребенок проталкивает себе дорогу вперед головой, раздвигая мягкие ткани и кости материнского организма, поэтому многие детки имеют яйцеобразную голову после рождения (кости головы подвижны).

Первый вдох сопровождается криком, легкие расправляются и впускают в себя порцию воздуха.

Режим питания также меняется: младенец активно добывает молоко с помощью сосания, а не получает питательные вещества и кислород через пуповину из крови матери

Новорожденные в зависимости от срока беременности матери подразделяются на доношенных (39- 40 недель) и недоношенных (28-38 недель и менее).

Доношенными считают новорожденных с массой тела не менее 2500 грамм и длиной тела не менее 45 см.

Недоношенные дети отличаются повышенной смертностью, поэтому они нуждаются в особом уходе.

Средняя масса тела новорожденных мальчиков составляет около 3500 грамм, а девочек около 3300 грамм.

В первые часы жизни происходит приспособление организма ребенка к новым условиям.

Чем выше показатели здоровья ребенка, тем лучше, быстрее и безболезненнее произойдет адаптация.

В грудном возрасте происходит активный рост и набор веса.

Также ребенок продолжает адаптироваться к новым условиям среды и учится управлять своим телом.

К первому дню рождения ребенка длина тела увеличивается в 1,5 раза, а масса в 3 раза.

С 6 месяцев начинается прорезывание молочных зубов.

У меня есть дополнительная информация к этой части урока!

Древнегреческий врач Гиппократ, убежденный, что самые первые зубы ребенка формируются из молока матери, дал им название «молочные зубы».

На самом деле зачатки зубов закладываются во время беременности, а прорезываются только при готовности ребенка употреблять твердую пищу

Первый год жизни ребенок проходит наиболее быстрое развитие в своей жизни: учится сидеть, стоять и ходить, узнает отца и мать, может употреблять взрослую еду.

У ребенка появляется контакт с его окружением, возникает привязанность к родителям.

В период раннего детства происходит снижение темпов роста и набора веса.

Развитие речи и усложнение двигательной деятельности.

Ребенок прекрасно ориентируется в окружающем мире, учится от взрослых, подражая их действиям.

Очень быстро запоминает слова и поведение взрослых.

В этот период происходит осознание своего “я”, отделение своей индивидуальности от матери и семьи, обострение отрицания и упрямства (кризис 3- х лет).

С 4 лет начинается период первого детства.

Примерно в 5- 6 лет молочные зубы сменяются постоянными.

В 6- 7 лет происходит скачок роста, начинают расти конечности.

Быстро развиваются умственные способности, формируется личность ребенка.

В период второго детства, примерно с 8 лет начинается развитие вторичных половых признаков.

К 10 годам девочки значительно опережают мальчиков по росту и массе тела, ввиду более раннего полового созревания.

У девочек оно наступает примерно на 2 года раньше, чем у мальчиков.

В среднем к 12- 13 годам у обоих полов заканчивается смена зубов.

Подростковый возраст называют пубертатным (переходным) периодом развития.

Происходит перестройка всех систем и органов организма, переход к репродуктивному периоду взрослой жизни.

Ребенок становится взрослым человеком.

Начинается период активного роста, до 12 см в год.

У обоих полов под влиянием гормонов развиваются половые органы, появляются вторичные половые признаки.

У мальчиков выделяются мужские гормоны, андрогены: нарастает масса скелета и мышц, развивается физическая сила и выносливость, начинается оволосение по мужскому типу (борода, подмышки, грудь, пах).

Идет развитие плечевого пояса и мускулатуры верхних конечностей, появляется выступ гортани- кадык, голос становится низким.

У девочек выделяются женские половые гормоны, эстрогены, которые “включают” развитие организма по женскому типу: увеличиваются млечные железы, становится заметной талия из- за увеличения тазовых костей, идет оволосение по женскому типу (подмышки, пах).

Организм готовится к вынашиванию и рождению ребенка.

В юношеском возрасте с 16 до 20 лет завершаются процессы роста и развития организма.

Организм готов к выполнению репродуктивной функции.

На юношеский период приходится пик интеллектуальных способностей и познавательных возможностей.

В это время юноши и девушки определяются с жизненными принципами, формируют гражданскую позицию, приобретают профессию, подыскивают партнера для создания семьи.

Зрелый возраст начинается с 21 года.

С 30 лет начинается снижение физиологических показателей организма.

Организм начинает снижение мышечной массы и защитных функций.

После 50 лет за счет стирания межпозвоночных дисков, потери массы и тонуса мышц начинается уменьшение роста человека.

Зрелый возраст делят на стадию молодости (до 35 лет) и собственно зрелый возраст (36- 55 у женщин, 36- 60 у мужчин).

В молодости продолжаются интеллектуальный рост, развитие личности и социальное развитие, человек способен вести активную жизнь и еще не утратил репродуктивную функцию.

В зрелом возрасте от 36 до 45 лет человек достигает пика в карьере, имеет семью, хорошее материальное обеспечение и детей.

Критическим десятилетием считается возраст 45- 55 лет, когда появляется ухудшение здоровья, потеря молодости и красоты, утрата репродуктивной функции.

Возникают депрессии, что сказывается в увеличении количества суицидов в этом возрасте.

В 55- 60 лет наступает физиологическое и психологическое равновесие.

Пожилой возраст начинается с 56 лет у женщин, с 61 года у мужчин.

Он знаменуется выходом человека на заслуженный отдых и угасанием всех систем и функций организма.

Снижается работоспособность, организм утрачивает свои основные ресурсы.

Требуется больше времени на отдых и восстановление сил.

Ввиду ослабления защитных функций организма падает иммунитет, возникают различные заболевание, в том числе и хронические.

Старческий возраст начинается с 75 лет и продолжается до 90 лет или момента естественной смерти.

Человек стремительно теряет массу тела, атрофируются мышцы, выпадают зубы, волосы.

Укорачивается длина тела человека к 80 годам на 8- 10 см от исходного роста.

При слабой работе мозга наступает деменция (слабоумие, ухудшение памяти, снижение познавательных способностей), особенно ярко выражается у людей при отсутствии умственного труда.

Долгожителями считаются люди, переступившие порог 91 год.

К долгожительству предрасположены люди ведущие здоровый образ жизни, спокойные, уравновешенные, доброжелательные, имеющие отличную наследственность и отсутствие вредных привычек.

Пройти тест и получить оценку можно после входа или регистрации

Источник