Стегоцефалы

Лабиринтодонты

Зуб лабиринтодонта () на поперечном срезе

Название Стегоцефалы является устаревшим и в научной литературе более не применяется. Бо́льшую часть стегоцефалов — вымерших примитивных тетрапод («земноводных»), включают в надотряд (Labyrinthodontia), что буквально означает «лабиринтозубые».

Дело в том, что на поперечном срезе зубы этих животных образованы извитыми дентиновыми складками, из-за этого зуб был покрыт продольными бороздами. Такая же структура зубов характерна для рыб — рипидистий. Высказывались предположения, что такая структура зубов изначально связана с наличием ядовитых желез в полости рта (в частности, нёбной железы). Но, возможно, лабиринтовая структура просто укрепляла зуб.
В число лабиринтодонтов входят две группы тетрапод:

• собственно лабиринтодонты (также называемые батрахоморфами) — и ;
• , относящиеся к рептилиоморфам и стоящие ближе к высшим наземным позвоночным — амниотам.

В старых классификациях обе группы объединяли. Несомненно, что все лабиринтодонты имели общего предка, но пути антракозавров и прочих тетрапод разошлись ещё в .

Характерной особенностью стегоцефалов было строение черепа, получившее название стегального. Сплошной панцирь из кожных костей покрывал черепную коробку сверху и с боков, оставляя отверстия лишь для ноздрей, глаз и .

Презентация на тему Доказательст ва эволюции живого мира Цитологические Сравнительно- морфологические Анатомические Палеонтологические Эмбриологические Биогеографические. Транскрипт

1

Доказательст ва эволюции живого мира Цитологические Сравнительно- морфологические Анатомические Палеонтологические Эмбриологические Биогеографические

2

Клеточное строение всех живых организмов растений, грибов, животных, бактерий Общий план строения и сходный химический состав клеток. Универсальность генетического кода, единые принципы хранения, реализации и передачи генетической информации. Цитологические и биохимические доказательства Единство происхождения организмов

3

Гомологичные органы Аналогичные органы Переходные формы Сравнительно- морфологические доказательства Единство происхождения организмов

4

Морфологические доказательства Гомологичные органы Развиваются из одних и тех же зачатков эмбриона, независимо от функции Аналогичные органы Результат дивергенции Имеют разное строение и происхождение, выполняют сходные функции Результат конвергенции

5

Морфологические доказательства Имеют признаки разных классов Кистеперая рыба Переходные формы Яйцекладущие млекопитающие Латимерия УтконосЕхидна

6

Утконос и ехидна, как млекопитающие имеют шерстный покров и млечные железы, но откладывают яйца и имеют клоаку, как пресмыкающиеся Доказательство происхождения млекопитающих от рептилий Яйцекладущие млекопитающие

7

Латимерия, кроме жабр имеет примитивные легкие, а ее парные мускулистые плавники имеют общий план строения с конечностями наземных позвоночных животных Доказательство происхождения земноводных от кистеперых рыб Кистеперая рыба Латимерия. Реликтовая форма Переходные формы

8

Анатомические доказательства Рудименты Недоразвитые органы, утратившие свое значение Атавизмы Закладываются в эмбриогенезе Признаки далеких предков у отдельных особей вида Гены этих признаков сохранились

9

Палеонтологические доказательства Ископаемые переходные формы Филогенетические ряды Историческая связь разных групп организмов Ископаемые формы, отражающие филогенез (историческое развитие) вида

10

Ископаемые переходные формы Археоптерикс Стегоцефал Зверозубый ящер Семенные папоротники Историческая связь разных групп организмов

11

Филогенетический ряд лошади. В.О. Ковалевский Первый представитель семейства лошадей эогиппус, был размером с лисицу и имел четырехпалые задние конечности. В дальнейшем, когда тропические леса уступили место степям, основным средством защиты стал быстрый бег. Естественный отбор у древних лошадей шел в направлении удлинения конечностей и уменьшения площади опоры за счет редукции пальцев до одного.

12

Археоптерикс – птица юрского периода – связующее звено между рептилиями и птицами. Ископаемые переходные формы Зверозубый ящер- связующее звено между рептилиями и млекопитающими Стегоцефал- древняя амфибия – связующее звено между рыбами и земноводными

13

Археоптерикс – птица юрского периода – связующее звено между рептилиями и птицами. Признаки рептилий: Зубы Длинный хвост Несросшиес я позвонки Признаки птиц: Перья Крылья Полые кости Ископаемая переходная форма — археоптерикс

14

Эмбриологические доказательства Закон гомологии зародышевых листков Развитие всех многоклеточных из одной оплодотворенной яйцеклетки Закон зародышевого сходства Закон соотношение онтогенеза и филогенеза – биогенетический закон биогенетический закон

15

Закон гомологии зародышевых листков У всех животных из одних и тех же зародышевых листков закладываются одни и те же органы и ткани Карл Бэр

16

Закон зародышевого сходства У всех позвоночных на ранних стадиях эмбрионального развития закладываются жаберные дуги, хвост, хорда, сердечная трубка, один круг кровообращения… Карл Бэр:

17

Биогенетический закон Каждая особь в индивидуальном развитии (онтогенезе) кратко повторяет историю развития своего вида (филогенез) Мюллер Геккель

18

Сохранение древней фауны в Австралии и Южной Америке вследствие их раннего отделения от единого континента Сходство фауны и флоры Евразии и Северной Америки, которые сравнительно недавно еще были связаны друг с другом сушей в районе Берингова пролива. Отличие природы Южной и Северной Америки потому что эти континенты были самостоятельными, и лишь позднее соединились Панамским перешейком. Биогеографические доказательства

Эмбриологические доказательства эволюции

Еще до выхода в свет основного труда Дарвина академик Российской Академии наук К.М.Бэр установил, что эмбрионы различных животных имеют большее сходство между собой, чем взрослые формы

В этой закономерности Дарвин видел важное доказательство эволюции. Он считал, что в зародышевом развитии должны повторяться признаки предков

В последарвиновский период связь онтогенеза с филогенезом была подтверждена многочисленными исследованиями. Русские ученые А.О.Ковалевский и И.И.Мечников установили, что у всех многоклеточных (беспозвоночных, начиная с червей и позвоночных) закладывается три зародышевых листка, из которых далее формируются все органы. Это подтверждает единство происхождения всего животного мира.

Сравнение развития зародышей всех классов позвоночных показывает большое сходство их на ранних стадиях развития, оно касается как внешнего, так и внутреннего строения (хорды, органов кровеносной и выделительной систем). По мере развития сходство уменьшается, начинают вырисовываться признаки класса, затем отряда, рода и вида. Этим подтверждается родство всех хордовых.

На основании эмбриологических исследований, проведенных над объектами из различных типов животных, Ф.Мюллер и Э.Геккель (независимо друг от друга) сформировали биогенетический закон.

Дальнейшие эмбриологические исследования показали, что биогенетический закон справедлив только в общих чертах. Фактически нет ни одной стадии развития, в которой бы зародыш полностью повторял строение какого-либо из своих предков. Зародыш птицы или млекопитающего никогда целиком не повторяет строение рыбы, но в определенной стадии развития у него образуются жаберные щели и жаберные артерии. В онтогенезе повторяется строение не взрослых форм предков, а эмбрионов. У зародышей млекопитающих образуется не жаберный аппарат взрослых рыб, а лишь закладка жаберного аппарата зародышей рыб.

Установлено, что в зародышевом развитии образуются не только органы, связанные с повторением признаков, но и временные органы, обеспечивающие существование зародышей в тех условиях, в которых они проходят развитие.

Академик А.Н.Северцов уточнил и дополнил положения биогенетического закона. Он доказал, что в процессе онтогенеза происходит выпадение отдельных этапов исторического развития, повторение зародышевых стадий предков, а не взрослых форм, возникновение изменений, мутаций, каких не было у предков. Новые наследственные признаки, изменяющие строение взрослого организма и направление эволюции, появляются в разные периоды эмбрионального развития. Чем позже в процессе зародышевого развития возникли новые признаки, тем полнее проявляется биогенетический закон.

Публикации

• и Benthosuchus sushkini Efr. — лабиринтодонт из эотриаса реки Шарженги. Тр. Палеонтологического ин-та, Москва — Ленинград, изд. АН СССР, 1940, т. X, вып. 1, С. 1—152. Рис. 90. Тир. 850.
• Основы палеонтологии: Земноводные, пресмыкающиеся и птицы / под ред. А. К. Рождественского, Л. П. Татаринова. — М., 1964.
• Шмальгаузен И. И. Происхождение наземных позвоночных. — М., 1964.
• 1995. Problems of the phylogenetic analysis of Paleozoic choanates. Bulletin du Muséum national d’Histoire naturelle de Paris 4ème série 17: 389—445.
• Laurin, M. & R. R. Reisz. 1997. A new perspective on tetrapod phylogeny. In S. Sumida and K. Martin (eds.) Amniotes Origins: Completing the Transition to Land: 9—59. London: Academic Press.
• Laurin M. & R. R. Reisz. 1999. A new study of Solenodonsaurus janenschi, and a reconsideration of amniote origins and stegocephalian evolution. Canadian Journal of Earth Sciences 36: 1239—1255.
• Vallin G. & M. Laurin. 2004. Cranial morphology and affinities of Microbrachis, and a reappraisal of the phylogeny and lifestyle of the first amphibians. Journal of Vertebrate Paleontology 24: 56—72.

Палеонтологические доказательства эволюции

Дарвин считал, что именно палеонтология, изучающая ископаемые остатки прежних обитателей Земли, должна дать наиболее веские доказательства в пользу эволюции. Дарвин остро ощущал отсутствие сведений о переходных формах, ископаемых организмах, сочетающих в себе признаки древних и более молодых групп, относящихся к разным классам и типам.

Доказательства эволюции на примере лошади

Первые наиболее веские палеонтологические доказательства эволюции были получены В.О.Ковалевским (1842—1883). Ему удалось выяснить последовательные этапы происхождения непарнокопытных, к которым относится лошадь. Древнейший предок лошади, найденный в отложениях третичного периода, был высотой около 30см, имел по четыре пальца на передних и по три — на задних конечностях. Он передвигался, опираясь на все фаланги пальцев, что было приспособлением к обитанию в болотистой местности. Пищей ему служили плоды и семена.

Доказательство эволюции на примере лошади

Далее, в связи с изменением климата, лесов становилось все меньше и на следующем этапе эволюции предки лошади оказались в открытой местности типа степей. Это привело к выживанию способных к быстрому бегу (для спасения от хищников), что достигалось удлинением конечностей и уменьшением поверхности опоры, т.е. уменьшением числа пальцев, соприкасающихся с почвой.

Одновременно отбор шел на приспособление к питанию степными травами. Появились складчатые зубы с большой жевательной поверхностью, необходимой для перетирания жесткой растительной пищи. Последовательно все большие размеры приобретал средний палец, боковые пальцы все уменьшались. В результате ископаемая лошадь, как и современная, имела уже на каждой ноге лишь по одному пальцу, на кончик которого она опиралась. Высота увеличилась до 150 см. Все строение тела хорошо приспособилось для обитания в открытой степной местности.

Другие переходные формы

После исследований В.О.Ковалевского удалось установить филогенетические ряды многих других животных: хоботных, хищных, моллюсков.

В настоящее время геологическая история Земли изучена довольно подробно. Известно, что в самых древних пластах обнаруживаются остатки различных типов беспозвоночных и лишь в более поздних появляются остатки позвоночных. Установлено, что чем моложе пласты, тем остатки растений и животных ближе к современным.

Археоптерикс

Обнаружены и переходные формы

Важной находкой был археоптерикс — первоптица, сохраняющая ряд признаков пресмыкающихся. Признаки птицы:

• общий вид;
• наличие перьев;
• сходство задних конечностей с цевкой.

Признаки пресмыкающихся:

• Наличие хвостовых позвонков;
• зубов;
• брюшных ребер.

Найдена переходная форма между пресмыкающимися и млекопитающими — зверозубые ящеры (териодонты), которых сближает с млекопитающими строение черепа, позвоночного столба, конечностей. Если у пресмыкающихся все зубы однотипны, то у териодонтов намечается дифференцировка зубов на резцы, клыки, коренные, что дало повод назвать этих ископаемых ящеров зверозубыми.

В ископаемом состоянии обнаружены семенные папоротники, совмещающие частично признаки папоротников, частично голосеменных. Это служит доказательством происхождения семенных растений от папоротникообразных.