ЛЕКЦИОННЫЙ КУРС ПО ДИСЦИПЛИНЕ БИОЛОГИЯ ДЛЯ СТУДЕНТОВ МЕДИКОПРОФИЛАКТИЧЕСКОГО

ЛЕКЦИОННЫЙ КУРС ПО ДИСЦИПЛИНЕ БИОЛОГИЯ ДЛЯ СТУДЕНТОВ МЕДИКОПРОФИЛАКТИЧЕСКОГО ФАКУЛЬТЕТА К. Б. Н. СВЕТЛАНЫ МИХАЙЛОВНЫ ИЗМАЙЛОВОЙ

Лекция № 14 Тема: Систематика и характеристика животных типа Хордовые. Узловые моменты прогрессивной эволюции хордовых. Филогенез нервной системы, кожных покровов и скелета хордовых.

ОБЩИЕ ЧЕРТЫ ХОРДОВЫХ 1. Развитие из трех зародышевых листков 2. Вторичноротые 3. Вторичная полость тела – целом 4. Билатеральная симметрия 5. Внутренний осевой скелет - хорда или позвоночник 6. Двухслойная кожа (эпидермис и дерма) 7. Центральная нервная система в виде трубки с полостью - невроцелем 8. Определенный порядок расположения осевых органов (в дорсо -вентральном направлении): нервная трубка, хорда, пищеварительная трубка, пульсирующая брюшная аорта или сердце 9. Замкнутая кровеносная система. Центральный орган кровообращения – сердце или замещающий его пульсирующий кровеносный сосуд. 10. Дыхательная система на основе переднего отдела пищеварительной трубки 11. Непарные (у низших) и парные (у высших) конечности как орган движения и поддержания равновесия

Систематика типа Хордовые Царство - Животные - Zoa Подцарство – Многоклеточные – Metazoa Тип Хордовые Подтип: Оболочники Классы Асцидии Аппендикулярии Подтип: Головохордовые Класс Бесчерепные (Ланцетник) Подтип: Позвоночные (Черепные) Классы: Круглоротые Хрящевые рыбы Костные рыбы Земноводные Пресмыкающиеся Птицы Млекопитающие

Огромное многообразие хордовых животных является результатом длительных изменений структур на основе предковых форм – филогенеза. Филогенезом называется историческое, или эволюционное развитие живых организмов, как в целом, так и отдельных таксономических групп (Э. Геккель, 1866).

Филогенетическое древо типа Хордовые

МЕТОД ТРОЙНОГО ПАРАЛЛЕЛИЗМА Э. ГЕККЕЛЯ СОПОСТАВЛЕНИЕ ДАННЫХ ПАЛЕОНТОЛОГИИ, СРАВНИТЕЛЬНОЙ ЭМБРИОЛОГИИ И АНАТОМИИ. Палеонтология – наука, о животных прошлых геологических эпох, изучаемых по ископаемым остаткам. Сравнительная анатомия – это раздел морфологии животных, изучающий закономерности строения путем сопоставления животных разных систематических групп. Сравнительная эмбриология занимается сравнением особенностей развития эмбриональных признаков у представителей различных систематических групп, а также изучает соотношение между индивидуальным и историческим развитием.

ЭВОЛЮЦИОННАЯ ЭМБРИОЛОГИЯ глоточные карманы хвост нервная трубка хорда Пищеварительная трубка Закон зародышевого сходства Карла Бэра «Эмбрионы последовательно переходят в своем развитии от общих признаков типа ко все более специальным признакам. Позднее всего развиваются признаки, указывающие на принадлежность эмбриона к определенному роду, виду, и, наконец, развитие завершается появлением характерных особенностей данной особи»

НА ФОТО РАЗВИВАЮЩЕГОСЯ ПЛОДА ЧЕЛОВЕКА ВИДЕН ХВОСТ; В ДАЛЬНЕЙШЕМ, ЕСЛИ РАЗВИТИЕ ПЛОДА ПРОИСХОДИТ ПРАВИЛЬНО, ОН ИСЧЕЗАЕТ.

Закон зародышевого сходства К. Бэра Сходство эмбрионов позвоночных животных на ранних стадиях развития глоточные карманы хвост рыба рептилия птица человек

Рыбы Амфибии (саламандра) Пресмыкающиеся (черепаха) Птицы (курица) Млекопитающие (человек) Биогенетический закон Геккеля. Мюллера: Онтогенез есть рекапитуляция филогенеза повторяются признаки не взрослых особей, а их зародышей. Эмбрионы разных представителей постепенно отдаляются друг от друга в строении

Палингенезы - признаки зародыша, повторяющие признаки предков (хорда, нервная трубка, жаберные дуги, первичные почки и др. ) Ценогенезы - приспособительные образования у зародыша или личинки, не сохраняющиеся во взрослом состоянии Филэмбриогенезы – изменения эмбрионального развития, имеющие адаптивное значение, в отличие от ценогенезов сохраняющиеся во взрослом состоянии и наследуемые потомкам. Гетерохронии – изменения времени закладки структуры Гетеротопии –изменения места закладки структуры

Способы филэмбриогенеза Анаболия Архаллаксис (надставка, т. е. удлинение морфогенеза) (отклонение онтогенеза в самом начале индивидуального развития) Девиация (отклонение от программы развития на средних стадиях морфогенеза)

СПОСОБЫ ДОСТИЖЕНИЯ БИОЛОГИЧЕСКОГО ПРОГРЕССА

СПОСОБЫ ДОСТИЖЕНИЯ БИОЛОГИЧЕСКОГО ПРОГРЕССА: Ароморфоз –крупные изменения, усложнение организации, позволившие освоить новую адаптивную зону (узловой момент эволюции) Идиоадаптации – приобретение частных приспособлений к среде обитания с сохранением главных особенностей организации Дегенерация – упрощение организации и физиологии организмов, которая приводит к морфо-физиологическому регрессу.

ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ ФИЛОГЕНЕТИЧЕСКИХ ПРЕОБРАЗОВАНИЙ ОРГАНОВ Дифференциация - разделение органа на специализированные отделы (5 отделов позвоночника, отделы кишечника, головного мозга и др. ) Интеграция - усиление взаимосвязи, взаимозависимости частей отделов органов (н-р, одновременная реакция при раздражении животного мышц, сосудов, зрения). Чем больше органов участвует, тем лучше реакция.

Наиболее важные способы эволюционных преобразований: 1. Расширение функции – увеличение числа функций органа (зубы не только захват, но и измельчение пищи). 2. Смена функции – второстепенная функция становится главной (плавательный пузырь рыб становится легкими у земноводных, первые жаберные дуги – челюстями). 3. Активация функции – пассивный орган начинает активно функционировать, при этом орган преобразуется (появление в слюне пищеварительных ферментов). 4. Усиление функций - усиление главной функции органа (прогрессивное развитие головного мозга, сердца). 5. Ослабление функции – уменьшение размеров органа и перестройка его гистологической структуры (поредение волосяного покрова по сравнению с обезьянами). 6. Полимеризация – увеличение числа структурных элементов органа (увеличение отделов головного мозга, числа нефронов почки). 7. Олигомеризация – уменьшение числа однотипных структур (дуг аорты, зубов, пальцев и др. ) 8. Субтитуция органов – замещение одного органа другим – выполняющим ту же функцию (замена хорды позвоночником, замена предпочки на первичную и вторичную почки и др. ).

Сравнительная анатомия Гомологичные органы хордовых

Аналогичные органы Гомологичные органы позвоночных Аналогичные органы: крыло бабочки и позвоночных

Аналогичные органы

Рудименты

Атавизмы

Эволюция органов у хордовых

Ланцетник – низшее хордовое животное

Прогрессивные направления филогенеза кожных покровов хордовых: 1. переход от однослойного эпидермиса к многослойному; 2. усложнение структуры дермы; 3. возникновение подкожно-жировой клетчатки; 4. усложнение строения желез, появление потовых, млечных, сальных желез и других производных кожи.

Кожа - самый большой орган тела человека

Закономерности эволюционных преобразований скелета Хордовые животные характеризуются наличием внутреннего скелета, который подразделяется на осевой скелет, скелет головы и скелет конечностей. Прогрессивные направления эволюции скелета хордовых: 1. замена хорды на позвоночник, дифференцировка позвоночного столба на отделы, формирование грудной клетки; 2. замена первичных (хрящевых) челюстей на вторичные (костные); 3. формирование поясов конечностей, подвижное прикрепление скелета свободной конечности к поясу конечностей, формирование пятипалой конечности наземного типа.

Филогенез нервной системы хордовых

Гомология головного мозга позвоночных (вид сверху). а - костистая рыба; б - амфибия; в рептилия; г - птица; д млекопитающее (кролик). 1 обонятельные доли; 2 передний мозг (большие полушария); 3 промежуточный мозг; 4 средний мозг; 5 мозжечок; 6 продолговатый мозг; гомологичные части органа выделены одним цветом.

Рыбы ихтиопсидный Амфибии Рептилии зауропсидный Млекопитающие маммальный

Эволюция ЦНС хордовых Ихтиопсидный Маммальный Зауропсидный

ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ ЭВОЛЮЦИИ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ Ø Ø Дифференциация на головной и спинной мозг Полимеризация – увеличение отделов головного мозга Усиление функций головного мозга – увеличение объема и строения переднего мозга, появление коры и увеличение ее поверхности за счет борозд и извилин, появление изгибов головного мозга. Дифференциация периферической нервной системы.

Спасибо за внимание!