Основные направления эволюции дыхательной системы:

1. От межжаберных перегородок ланцетника к жаберному аппарату рыб.

2. Увеличение дыхательной поверхности за счет образования жаберных лепестков; образование жаберных капилляров.

3. От жаберного аппарата к органам наземного дыхания — легким.

4. Развитие и дифференцировка дыхательных путей, образование бронхиального дерева.

5. Увеличение дыхательной поверхности легких, формирование грудной клетки и появление диафрагмы.

 

У ланцетника: 100–150 пар межжаберных перегородок, пронизывающих глотку, в сосудах которых происходит газообмен. Это приносящие и выносящие жаберные артерии. Жаберных капилляров нет.

У рыб в передней части глотки развиваются жабры. Жабры расположены на жаберных дужках и имеют жаберные лепестки. В капиллярах жаберных лепестков происходит газообмен. У кистеперых рыб появляются органы воздушного дыхания — зачаток легкого наземных позвоночных — парный вырост стенки глотки с брюшной стороны.

У бесхвостых амфибий имеется общая гортанно-трахейная камера, у хвостатых она разделяется на гортань и трахею. В гортани появляются черпаловидные хрящи и голосовые связки. В легких у бесхвостых амфибий есть перегородки.

Легкие хвостатых амфибий представляют собой два тонкостенных мешка, не имеющих перегородок. Вентиляция легких слабая, поэтому в дыхании участвует кожа.

 У рептилий дыхательную поверхность легких увеличивают ячеистые перекладины, в которых проходят кровеносные сосуды. Появляются внелегочные бронхи, в гортани — перстневидный хрящ. В трахее образуются хрящевые кольца. Формируется грудная клетка: ребра подвижно соединяются с позвоночником и грудиной, развиваются межреберные мышцы.

У млекопитающих образуется носовая полость, носоглотка, в гортани появляется щитовидный хрящ. Развивается бронхиальное дерево. Значительно увеличивают дыхательную поверхность бронхиолы и альвеолы (число альвеол до 500 млн). Грудная клетка, которая отделяется диафрагмой от брюшной полости, участвует в дыхании.

 

 

110. Понятие вида, современные взгляды на видообразование. Критерии вида.

Вид – это совокупность особей, сходных по критериям вида до такой степени, что они могут в естественных условиях скрещиваться и давать плодовитое потомство.

Плодовитое потомство – то, которое само может размножаться. Пример неплодовитого потомства – мул (гибрид осла и лошади), он бесплоден.

Критерии вида – это признаки, по которым сравнивают 2 организма, чтобы определить, относятся они к одному виду или к разным.

• Морфологический – внутреннее и внешнее строение.

• Физиолого-биохимический – как работают органы и клетки.

• Поведенческий – поведение, особенно в момент размножения.

• Экологический – совокупность факторов внешней среды, необходимых для жизни вида (температура, влажность, пища, конкуренты и т.п.)

• Географический – ареал (область распространения), т.е. территория, на которой живет данный вид.

• Генетико-репродуктивный – одинаковое количество и строение хромосом, что позволяет организмам давать плодовитое потомство.

Критерии вида относительны, т.е. по одному критерию нельзя судить о виде. Например, существуют виды-двойники (у малярийного комара, у крыс и т.д.). Они морфологически друг от друга не отличаются, но имеют разное количество хромосом и поэтому не дают потомства.

Видообразование – это качественный этап эволюционного процесса. Таким образом, для понимания сущности видообразования необходимо рассмотреть его популяционно-генетические и экологические аспекты.

Видообразование – это сложный, не изученный до конца процесс. Известно множество механизмов образования новых видов. Но в любом случае новый вид должен отличаться от материнского или сестринского вида хотя бы некоторыми наследуемыми признаками и, следовательно, хоты бы некоторыми аллелями. Таким образом, в ходе видообразования исходный набор аллелей должен быть замещен новым набором аллелей.

Согласно общепринятой точке зрения, в основе видообразования лежит принцип дивергенции. В результате дивергенции увеличивается число видов.

Дивергенция (от лат. divergo– отклоняюсь, отхожу) – это расхождение признаков организмов в ходе эволюции разных групп (филетических линий), возникших от одного предка. Дивергенцией называют также разделение в процессе эволюции единого таксона на два или несколько. Термин «дивергенция признаков» введён Ч. Дарвином (1859).

В больших стационарных популяциях (мегапопуляциях) видообразование затруднено. Например, в средней полосе европейской части России многие роды высших растений и крупных животных представлены или одним видом (ель, сосна, дуб, лещина; липа, медведь, волк, лиса, белка…), или немногими видами (березы пушистая и бородавчатая; заяц-беляк и заяц-русак…). Это связано с тем, что при большой и постоянной численности популяций элементарные эволюционные факторы практически не действуют.

Существует несколько типов первичной изоляции, которым соответствуют разные формы видообразования:

1. Пространственная, или географическая– формируются изолирующие барьеры в виде горных цепей, водных преград, перешейков, ледников, пустынь и т.д. Этот тип изоляции является универсальным для всех видов. Пространственная изоляция приводит к географическому, или аллопатрическому видообразованию (алло– разный, патриа– родина).

2. Экологическая – формируются изолирующие барьеры в виде разрывов между экологическими нишами. Этот тип изоляции характерен для паразитических, узкоспециализированных и малоподвижных видов. Экологическая изоляция приводит к экологическому, или симпатрическому видообразованию (сим– вместе,патриа– родина).

3. Генетическая – формируются изолирующие барьеры в виде хромосомных и геномных мутаций. Этот тип изоляции характерен для растений (при полиплоидизации) и некоторых животных (при хромосомных перестройках и анеуплоидизации). Генетическая изоляция приводит к генетическому, или парапатрическому видообразованию (пара– около, патриа– родина)

111.Популяция. Ее экологические и генетические характеристики и роль в видообразовании.

Популяция – минимальная самовоспроизводящаяся группировка особей одного вида, более или менее изолированная от других подобных группировок, населяющая определенный ареал в течение длительного ряда поколений, образующая собственную генетическую систему и формирующая собственную экологическую нишу.