Некоторые этапы эволюции животных
Эволюционное развитие живых существ следует рассматривать как целостный процесс развития живого населения биосферы от начальных, примитивных форм до современных, наиболее совершенных. Это относится в равной мере к морфологическим и биохимическим структурам и к физиологическим процессам.
Остановимся на кратком рассмотрении некоторых сторон эволюционного процесса животных организмов.
Наиболее характерная особенность процесса постепенного овладения живыми существами жизненным пространством — это переход от менее совершенных форм к более совершенным, от менее сложных к более сложным, от менее дифференцированных к более дифференцированным, от менее специализированных к более специализированным, при этом от более разнообразных к менее разнообразным, но более усложненным и специализированным в соответствии с дарвиновским принципом дивергентной эволюции. В отдельных случаях, однако, при изменении биологии организма и его организации, при смене среды обитания можно наблюдать на отдельных системах органов регрессивные изменения, приводящие к значительной редукции, а иногда и к полному исчезновению тех или иных особенностей организации. Параллельно с такими процессами наблюдается обычно сильное развитие или появление других систем органов, которые и сопутствуют указанной редукции. Прежде всего эти процессы сопутствовали выходу из водной среды в воздушную, переходу к существованию в глубинах океана, в пещерах, переходу к паразитическому существованию, изменениям в характере питания и т. д.
В эволюции животных изменения сходного типа имеют место при увеличении размеров тела, при повышении уровня организации в эволюционном процессе. Так, нематоды и членистоногие утеряли ресничный эпителий в связи с кутикуляризацией покровов, а выход многих животных в воздушную среду привел к редукции дыхательного аппарата, свойственного водным организмам (жабры).
При переходе животных к малоподвижному или неподвижному образу жизни и к паразитизму происходят значительные изменения в отдельных органах и целых системах, причем эти изменения могут идти в диаметрально противоположных направлениях: у свободноживущих организмов переход к неподвижному существованию сопровождается сильным развитием механических или химических защитных образований (скелеты губок, кишечнополостных и мшанок, раковины моллюсков и плеченогих, домики усоногих ракообразных, стрекательный аппарат кишечнополостных, ядовитые или отталкивающие выделения кожных желез, слизь и т. д.). Но наряду с этим редукции подвергаются мускулатура, нервная система и органы чувств, изменяются способы питания и захвата добычи. У паразитов скелетные образования отсутствуют, но развиваются различные органы прикрепления к органам хозяина (присоски, крючки, хоботки). В обоих случаях имеет место сильнейшее увеличение плодовитости, ослабление роли особей мужского пола и часто развитие гермафродитизма (усоногие ракообразные). При паразитизме часто наблюдается полная редукция кишечника (цестоды, колючеголовые).
Весьма интересно, что часто изменения организации, сопутствующие смене среды обитания, даже у родственных форм происходят не однообразно, а иногда идут диаметрально противоположными путями. Например, у одних глубоководных рыб наблюдается темная, почти черная окраска, а другие становятся бесцветными и иногда прозрачными. У одних глубоководных рыб наблюдаются гипертрофированные, иногда стебельчатые глаза, а у других — полная редукция органов зрения. При выходе из водной среды в воздушную у большинства животных выработались рычажные органы движения — ноги (членистоногие, позвоночные), однако многоножки и змеи имеют длинное тело и передвигаются изгибанием тела, что чаще свойственно водным организмам.
Возвращаясь к общей тенденции эволюционного процесса — переходу от менее сложных, но более разнообразных структур к немногим (иногда всего лишь одной), но высоко и многообразно специализированным, остановимся на ряде примеров. Хорошим примером может быть эволюция форм движения. Простейшие обладают весьма разнообразными формами движения. Саркодовые (особенно корненожки) имеют псевдоподиальное движение, которое осуществляется по гидравлическому принципу — эндоплазма устремляется в тот или иной участок периферии и «натягивает» в более плотной и упругой эктоплазме вырост — псевдоподию.
Движение жгутиконосцев обеспечивается винтообразным биением жгутиков, а инфузорий — многочисленными ресничками. В противоположность жгутикам реснички бьют в одной плоскости, но сами они служат помимо плавания разным целям: окружающие ротовое отверстие реснички создают сложный ток воды, загоняющий пищевые частицы в глотку. Реснички могут слипаться в «кисточки» — цирры и на брюшной стороне брюхоресничных инфузорий имитируют конечности. На этих циррах инфузории могут быстро «бегать» по субстрату. Соединяясь в продольные ряды, реснички превращаются в мембраны, способные к волнообразным колебаниям. У трипаносом вдоль всего тела идут также мембраны, по краю их проходит основание жгута, и мембрана все время находится в состоянии волновых колебаний. Простейшим свойственны также многообразные формы парения в воде при помощи радиально расходящихся скелетных игл или псевдоподий.