Адаптації в будові тіла хребетних тварин, будова тіла водних наземних тварин, зовнішню схожість тіла китоподібних риб, схема будови тіла, адаптації в будові тіла хребетних тварин реферат доповідь тварини

Коли показати людині, не досвідченому в зоології, зображення кенгуру, гібон, кажана і дельфіна, то нам довго доведеться переконувати його, що все це родинні тварини і їх тіло побудовано з єдиного плану. У багатьох тварин їх основна форма тіла більш-менш "прикрита" змінами, які виникли як пристосування до різних способів пересування або до життя в різних середовищах. Ці зміни залежать безпосередньо від змін функції відповідних органів або частин тіла і називаються адаптивними змінами, або адаптаціями.

До них відносяться не тільки видозміни в формі тіла або окремих органів, які роблять можливим або спрощують виконання певної спеціалізованої діяльності, а й зміни, пов`язані з певним способом життя, харчової спеціалізацією або існуванням в екстремальних умовах. Адаптації у хребетних тварин - це звичайне явище, яке являє собою основний принцип розвитку будь-якої групи в часі - еволюції.

Ставлення адаптації до основного плану будови тіла певних груп хребетних найкраще продемонструвати на тих змінах в образі тварин, які наступають при переході наземних хребетних до постійного життя в воді. Вода - це основна, і в більшості випадків єдина, оточення для нижчих хребетних від круглоротих до риб, чий зовнішній вигляд з самого початку розвивався відповідно до розвиненої середовищем. Тварини мають гидродинамическую форму, їх голова нерухомо з`єднується з тулубом, а хвостова частина є каплеподібним продовженням тіла і разом з хвостовим плавником служить основним органом руху. Решта плавники, які спираються на досить простий радіальний скелет, несуть головним чином функцію підтримки рівноваги. Тіло первічноводних хребетних зазвичай покрите лускою і слизом, яка крім виконання захисної функції зменшує під час руху у воді.

З переходом тварин на сушу цей основний план будови тіла досить швидко змінюється і в подальшому розвитку досягне, нарешті, організації, характерною для ссавців: з двома парами сильних п`ятипалих кінцівок, що підпирають тулуб, виразно відокремленої шийною частиною та формою тіла, пристосованої до зовсім іншого способу пересування. Покров тіла, сформований з різної товщини шару вовни або пір`я, бере на себе у більшості вищих груп хребетних терморегуляціонную функцію.

У своїй типовій формі водні та наземні хребетні являють собою два зовсім різних плану будови тіла, найкращим чином відповідають тому середовищі проживання і тим формам руху, для яких вони пристосовані. При часткової або повної зміни середовища проживання вихідні морфологічні ознаки стають невигідними і відбувається адаптація окремих органів для нової функції. Так сталося, наприклад, з китоподібних, які здобули гидродинамическую форму тіла з сидячою безпосередньо на тулуб головою і краплеподібної хвостовою частиною, з парними грудними плавниками і непарним спинним, що грають роль стабілізаторів.

Зовнішня схожість організації тіла китоподібних і риб майже абсолютно. Однак при погляді на внутрішню організацію їх тіла стає ясно, що ми маємо справу з представниками двох абсолютно різних класів хребетних.

Косяк морських риб, фото тварини фотографія

Однією з головних проблем розвитку нових адаптації є той факт, що орган, одного разу втрачений під час еволюції, не може виникнути знову. Принцип незворотності розвитку (правило Долло) говорить, що еволюція (історичний розвиток організмів) - це процес незворотний і організм не може повернутися до попередньої стадії, яка вже була в ряду його предків. Кіт, отже, не може відновити справжні риб`ячі плавники і риб`ячу організацію тіла (в тому числі луску, жаберное дихання, примітивне кровообіг), незважаючи на те що знову став водним тваринам і за зовнішнім виглядом дуже схожий на рибу. В організації тіла китоподібних зберігаються всі відмінні риси ссавців, пристосованих для функціонування в наземної середовищі існування. Тому парні грудні плавці кита мають скелет п`ятипалих кінцівок ссавців. Проксимальна частина передніх кінцівок сильно скорочується, тоді як скелет кисті, який утворює "плавник", Навпаки, витягується, складаючи майже дві третини довжини всієї кінцівки. Хвостові хребці у китів дуже товсті і мають довгі відростки, де прикріплюються великі м`язи - двигуни хвоста. Хвостовий і спинний плавники на відміну від плавників риби сформовані тільки сполучною тканиною і не мають внутрішнього скелета. Голова кита, як і у риб, непомітно переходить в тіло, хоча з`єднана з тулубом сім`ю шийними хребцями. Тіла хребців від другого до сьомого сильно сплющені і зливаються так, що всі разом мають ту ж довжину, що і перший хребець, а довжина шиї не перевищує її ширини. Кити втратили шерсть, їх гладка шкіра не має слизових залоз. Замість них на поверхні шкіри китоподібних при плаванні формуються тонкі поперечні хвилі, які гасять виникають турбулентні завихрення поди і, таким чином, полегшують рух тіла у водному середовищі. У китів легкі ссавців, і їм необхідно періодично підніматися на поверхню поди, щоб набрати повітря. При цьому кровообіг китів влаштовано так, що вони можуть залишатися під водою довше всіх ссавців.

Не всі адаптації так сильно змінюють основну схему будови тіла, як у повторноводних тварин, вони можуть обмежуватися лише деякими частинами тіла або органів, не відбиваючись на загальному вигляді тварини. Наприклад, у дарвинових в`юрків, які змушені були на невеликій території зайняти різні екологічні ніші і пристосуватися до різної їжі, змінилися насамперед дзьоб і прилеглі частини голови. Виключно рослиноїдні (харчуються тільки насінням і ніжною м`якоттю рослин) в`юрків з конусоподібним дзьобом схожі на звичайного дубоноса, комахоїдні володіють тонким шілообразним дзьобом, як славки або синиці. У ссавців часті зміни в конструкції кінцівок. Навіть якщо ці адаптації не явні, оскільки стосуються внутрішніх частин тіла, вони все ж дуже показові. Це відноситься до змін в пропорціях тих частин, які функціонують за принципом двуплечего важеля. Ми знаємо з фізики, що величина сили м`язи, яка потрібна для врівноваження впливу, наприклад, сили тяжіння на друге плече, буде тим менше, чим довше плече важеля, на яке вона діє. При цьому і сила тяжіння, і зусилля м`язи виробляють однакову роботу, але амплітуда руху кінця важеля, пов`язаного з м`язом, перевершує відповідну амплітуду кінця важеля, на який діє сила тяжіння. Саме за цим принципом кінцівки кротів, броненосців, муравьедов, окремих водних тварин, оскільки вони під час риття розвивають великі зусилля. У разі ж бігають ссавців (непарнокопитних, парнокопитних, кенгуру) ситуація протилежна. Якщо порівняти з цієї точки зору пропорції передньої кінцівки риють і швидко бігають ссавців, то можна знайти відповідні відносини в довжині. Довжина ліктьового відростка в порівнянні з довжиною власне передпліччя і всієї кисті у броненосця знаходиться в співвідношенні 1: 3, а у коня 1: 7.

Іноді різні адаптаційні зміни утворюють в органах як би паралельні структури або ж перекривають один одного. Хвіст - найважливіший орган ссавців, він виконує ряд різноманітних функцій: може бути головним руховим органом у водних тварин, хватальним і балансуючим - у деяких мавп, може відігравати важливу комунікативну роль. Кожній з цих функцій відповідає своя довжина, товщина і загальний вигляд хвоста. Наприклад, хвіст у водних ссавців довгий і товстий, хвостові хребці великі з довгими товстими відростками, про що ми вже згадували, говорячи про китах. Подібними рисами будови володіє і хвостовій скелет у видр, ондатри, бобра і інших тварин, які використовують під час плавання в основному рушійну силу хвоста. Хвіст стрибаючих і деревних ссавців, що виконує насамперед функцію балансира, теж довгий, але хребці тонкі, і відростки у них теж тонкі й довгі. Хвостова мускулатура лих тварин в порівнянні з попередньою групою слабка, так як повітря чинить менший опір, ніж вода. Таким хвостом мають тушканчики, куниці, Полиці і більшість мавп, провідних деревний спосіб життя. Однак цепкохвостиє мавпи, такі, як ревуни, капуцини і коати, у яких хвіст служить опорою всьому тілу, мають, подібно водним ссавцем, потужні хвостові хребці з товстими відростками для прикріплення м`язів.

Основою для адаптаційних змін служить причинний зв`язок між формою органу і його змінилася функцією. Тісна взаємовідношення ферми і функції може перекривати характерні анатомічні відмінності окремих груп, що і призводить до виникнення дуже схожих морфологічних структур у зовсім різних і досить віддалених у систематичному відношенні тварин. Зовні схожою формою тіла мають кенгуру, стрибунки, долгопяти і тушканчики, хоча перші належать до сумчастих, другі - до комахоїдних, треті - до мавп, а четверті - до гризунів. Подібна подібність форм тіла віддалених по зоологічній системі, але близьких за способом життя тварин називається конвергенцією. З конвергентних розвитком можна зустрітися як при аналізі загальної форми тіла хребетних, так і при порівнянні окремих спеціалізованих структур тіла. Яскравим прикладом такого розвитку є насамперед зовнішня форма тіла водних хребетних - акул, риб, іхтіозаврів, китоподібних, сирен - і в кінцевому рахунку надзвичайно пристосована до життя у воді форма тіла пінгвінів. Як приклад конвергенції в розвитку внутрішніх органів можна було б привести форму грудної кістки у літаючих хребетних. Сильний розвиток літальної мускулатури веде у них до формування відповідних місць прикріплення м`язів, а саме типового гребеня на грудної кістки. Цей гребінь відсутній тільки у нелітаючих птахів, таких, як ківі, страуси і казуари. Для ссавців, навпаки, типова плоска грудна кістка, виняток становить грудна кістка кажанів, в середній частині якої сформувався товстий кістковий гребінь для прикріплення літальних м`язів передніх кінцівок. Яке велике м`язове зусилля, пов`язане з польотом, можна зрозуміти, якщо подивитися на грудну кістку крота: навіть при дуже інтенсивної копальні роботі передніх кінцівок на ній є ледь видний горбок.

сторінки1 |2 |