Question

Выясните какие преимущества появились у членистоногих благодаря образованию у них наружного скелета.

Answer 1

Следующая после возникновения одноклеточных ступень эво­люции заключалась в образо­вании и прогрессивном развитии многоклеточного организма. Эта ступень отли­чается большой усложненностью переходных стадий, из которых выделяются колони­альная одно­клеточная, первично - дифференцированная, централизованно - дифференци­рованная.

Колониальная одноклеточная стадия считается переходной от одноклеточного ор­ганизма к многоклеточному и является наиболее простой из всех стадий в эволюции многоклеточной организации.

Недавно обнаружены самые примитивные формы колониаль­ных одноклеточных, стоящих как бы на полпути между одно­клеточными организмами и низшими многокле­точными (губ­ками и кишечнополостными). Их выделили в подцарство Меsozoa, однако в эволюции на многоклеточную организацию пред­ставителей этого полцарства считают тупиковыми ли­ниями. Большее предпочтение при решении вопроса о происхождении многоклеточности отдается колониальным жгутиконосцам (Gonium, Pandorina, Volvox). Так, колония Gonium состоит из 16 объ­единенных клеток-жгутиконосцев, однако без всякой специали­зации их функций как членов колонии, т. е. представляет собой механи­ческий конгломерат клеток.

Первично-дифференцированная стадия в эволюции многокле­точной организации характери­зуется началом специализации по принцип «разделения труда» у членов коло­нии. Элементы пер­вичной специализации наблюдаются у колоний Pandorina morum (16 клеток), Eudorina elegans (32 клетки), Volvox globator (тысячи клеток). Специализация у названных организ­мов сводится к разделению клеток на соматические, осуществля­ющие функции питания и дви­жения (жгутики), и генератив­ные (гонидии), служащие для раз­множения. Здесь наблюдает­ся и выраженная анизогамия. На первично-дифференциро­ван­ной стадии происходит специали­зация функций на тканевом, органном и системно-органном уровне. Так, у кишечнополост­ных уже сформировалась простая нервная сис­тема, которая, распространяя импульсы, коор­динирует деятельность двигатель­ных, же­лезистых, стрекательных, репродуктивных клеток. Нерв­ного центра как такового еще нет, но центр координации имеется.

С кишечнополостных начинается развитие централизованно-дифференцированной стадии в эволюции многоклеточной органи­зации. На этой стадии усложнение морфофи­зиологиче­ской структуры идет через усиление тканевой специализации, начиная с воз­никновения за­родышевых листков, детерминирующих морфогенез пищевой, выдели­тельной, генератив­ной и других систем органов. Возникает хорошо выраженная центра­лизованная нервная система: у беспозвоночных — ганглиолярная, у позво­ночных — с центральным и перифери­ческим отделами. Одновре­менно совершенствуются способы полового размножения — от наружного оплодотворения к внутреннему, от свободной инку­бации яиц вне материнского организма к живорождению.

Финалом в эволюции многоклеточной организации животных было появление ор­ганизмов с поведением «разумного типа». Сюда относятся животные с высокоразвитой условно-реф­лекторной деятельностью, способные передавать информацию следу­ющему поколению не только через наследственность, но и надгаметным способом (например, передача опыта мо­лодняку по­средством обучения). Заключительным этапом в эволюции цент­рализованно-дифференцированной стадии стало возникновение человека.

Рассмотрим основные этапы эволюции многоклеточных орга­низмов в той после­довательно­сти, как она происходила в геоло­гической истории Земли. Всех многоклеточ­ных разделяют на три царства: грибы (Fungi), растения (Metaphyta) и животные (Metazoa). Относительно эволюции грибов известно очень мало, так как палеонтологи­цеская летопись их остается скудной. Два других царства намного богаче представлены ископаемыми остатками, даю­щими возможность довольно подробно восстано­вить ход их истории.

Answer 2

Образование наружного скелета у членистоногих (например, насекомых, пауков, ракообразных) предоставило им ряд значительных преимуществ, которые сделали их одной из наиболее успешных и разнообразных групп организмов на Земле. Вот некоторые из этих преимуществ:

1. Защита и поддержка: Наружный скелет представляет собой жесткую и прочную оболочку, которая обеспечивает защиту внутренних органов от повреждений и механических ударов. Он также служит опорой для мышц и придает животному форму.

2. Поддержание формы тела: Наружный скелет не позволяет членистоногим терять свою форму и структуру, что особенно важно для мелких насекомых, подверженных давлению атмосферы.

3. Защита от обезвоживания: Скелет образует барьер, который помогает предотвратить испарение влаги из тела членистоногих. Это позволяет им выживать в сухих средах.

4. Поддержка движения: Наружный скелет служит точками прикрепления для мышц, что позволяет членистоногим двигаться и маневрировать в окружающей среде.

5. Экзоскелеты и локомоция: У членистоногих образование экзоскелета позволило развить разнообразные методы локомоции, такие как ходьба, полет, плавание и копание, что позволило им успешно адаптироваться к различным средам.

6. Защита от хищников: Твердая оболочка экзоскелета может служить препятствием для многих хищников, защищая членистоногих от опасности.

7. Развитие органов чувств: Наружный скелет поддерживает развитие сложных органов чувств, таких как антенны и составные глаза у насекомых, что повышает их способность воспринимать окружающую среду.

8. Постоянный рост: Экзоскелеты растут постоянно, и членистоногие периодически должны пересылиться, чтобы вырасти больше. Это обеспечивает возможность для адаптации к изменяющимся условиям окружающей среды и поддерживает их жизнеспособность.

Однако, наружный скелет также имеет некоторые ограничения. Прежде всего, он не растет путем простого увеличения размеров, и членистоногие должны периодически пролинять, что сопряжено с уязвимым периодом до образования нового экзоскелета. Также, в связи с ограничениями в гибкости, некоторые группы членистоногих развили мягкие тела или вторичные механизмы защиты, чтобы компенсировать эти недостатки.