Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Современные группы животных можно сгруппировать по строению их тел, поэтому говорят, что они обладают разным строением тела.

План тела , Bauplan (немецкий множественном Baupläne ), или план заземления представляет собой набор морфологических признаков , общих для многих членов филы из животных . [1] Строение тела позвоночных - одно из многих: беспозвоночные состоят из многих типов.

Этот термин, обычно применяемый к животным, подразумевает «план», охватывающий такие аспекты, как симметрия , сегментация и расположение конечностей . Эволюционная биология развития пытается объяснить происхождение разнообразных строений тела.

Исторически считалось, что планы тела возникли в мгновение ока во время кембрийского взрыва , но более детальное понимание эволюции животных предполагает постепенное развитие планов тела на протяжении раннего палеозоя . Недавние исследования на животных и растениях начали изучать, могут ли эволюционные ограничения структур плана тела объяснить наличие ограничений развития во время эмбриогенеза, таких как феномен, называемый филотипической стадией .

История [ править ]

Среди зоологов- пионеров Линней выделил два строения тела за пределами позвоночных; Кювье выделил троих; у Геккеля было четыре, а у Протиста - еще восемь, всего двенадцать. Для сравнения, количество типов, признанных современными зоологами, возросло до 36 [1].

Линней, 1735 г. [ править ]

В своей книге 1735 года « Systema Natur Swedish» шведский ботаник Линней сгруппировал животных на четвероногих , птиц , «земноводных» (включая черепах , ящериц и змей ), рыб , «насекомых» (Insecta, в которую он включил паукообразных , ракообразных и многоножек ) и « черви »(Vermes). Вермес Линнея фактически включал все другие группы животных, не только ленточных червей , дождевых червей и пиявок, но и моллюсков , морских ежей и других животных.морские звезды , медузы , кальмары и каракатицы . [2]

Кювье, 1817 г. [ править ]

«Monophyletischer Stambaum der Organismen» Геккеля из Generelle Morphologie der Organismen (1866) с тремя ветвями Plantae , Protista , Animalia

В своей работе 1817 года « Le Règne Animal» французский зоолог Жорж Кювье объединил данные сравнительной анатомии и палеонтологии [3], чтобы разделить животный мир на четыре плана тела. Принимая центральную нервную систему в качестве основной системы органов, которая контролирует все остальные, такие как кровеносная и пищеварительная системы, Кювье выделил четыре плана тела или ответвлений : [4]

  1. с головным и спинным мозгом (в окружении элементов скелета) [4]
  2. с органами, связанными нервными волокнами [4]
  3. с двумя продольными брюшными нервными тяжами, связанными лентой с двумя ганглиями ниже пищевода [4]
  4. с диффузной нервной системой, четко не различимой [4]

Группировка животных с таким строением тела привела к четырем ветвям: позвоночные , моллюски , суставные (включая насекомых и кольчатых червей ) и зоофиты или лучистые .

Геккель, 1866 г. [ править ]

Эрнст Геккель в своей книге «Generelle Morphologie der Organismen» 1866 г. утверждал, что все живые существа являются монофилетическими (имеют единое эволюционное происхождение) и делятся на растения, протистов и животных. Его протисты были разделены на монере, протопласты, жгутиконосцы, диатомовые водоросли, миксомицеты, миксоцистоды, ризоноды и губки. Его животные были разделены на группы с четким строением тела: он назвал эти типы . Типы животных Геккеля были кишечнополостными , иглокожими и (вслед за Кювье) суставными, моллюсками и позвоночными. [5]

Гулд, 1979 [ править ]

Стивен Дж. Гулд исследовал идею о том, что различные типы могут быть восприняты в терминах Бауплана, иллюстрируя их неизменность. Однако позже он отказался от этой идеи в пользу прерывистого равновесия . [6]

Происхождение [ править ]

20 из 36 строений тела возникли в кембрийский период [7] во время « кембрийского взрыва » [8]. Однако полные планы тела многих типов возникли намного позже, в палеозое или позже. [9]

Текущий диапазон строений тела далеко не исчерпывающий возможных моделей для жизни: докембрийская эдиакарская биота включает строения тела, которые отличаются от тех, которые встречаются у ныне живущих организмов, даже несмотря на то, что общее расположение не связанных между собой современных таксонов весьма схоже. [10] Таким образом, кембрийский взрыв, по-видимому, более или менее полностью заменил ранний ряд строений тела. [7]

Генетическая основа [ править ]

Дополнительная информация: эволюционная биология развития и морфогенез.

Гены , эмбрионы и развитие вместе определяют форму тела взрослого организма через сложные процессы переключения, участвующие в морфогенезе .

Биологи развития стремятся понять, как гены контролируют развитие структурных особенностей посредством каскада процессов, в которых ключевые гены производят морфогены , химические вещества, которые диффундируют по телу, создавая градиент, который действует как индикатор положения для клеток, включая другие гены, некоторые из них. из которых, в свою очередь, продуцируют другие морфогены. Ключевым открытием стало существование групп генов гомеобокса , которые функционируют как переключатели, отвечающие за формирование основного строения тела у животных. Гены гомеобокса замечательно сохраняются у таких разнообразных видов, как плодовая мушка и человек, причем основной сегментированный паттерн червя или плодовой мухи является источником сегментированного позвоночника у людей. Область эволюционной биологии развития животных('Evo Devo'), который подробно изучает генетику морфологии , быстро расширяется [11], и многие из генетических каскадов развития, особенно у плодовой мухи Drosophila , каталогизированы довольно подробно. [12]

См. Также [ править ]

  • Анатомические условия расположения  - Стандартные условия для однозначного описания взаимного расположения частей тела.
  • Проблема головы членистоногих  - Неопределенность в отношении эволюционной взаимосвязи сегментарного состава головы в различных группах членистоногих.
  • Глубокая гомология  - контроль роста и дифференциации с помощью глубоко законсервированных генетических механизмов
  • Эволюционная биология развития  - область исследований, в которой сравниваются процессы развития разных организмов, чтобы сделать вывод о родственных связях.
  • Определение типа на основе плана тела  - таксономический ранг высокого уровня для организмов, имеющих схожий план тела.
  • Эдиакарская биота  - все организмы эдиакарского периода (ок. 635–541 млн лет назад).
  • Макроэволюция  - эволюция в масштабе на уровне видов или выше.
  • Планы тела докембрия  - Строение и развитие ранних многоклеточных организмов
  • Шон Б. Кэрролл
  • Сегментация (биология)  - разделение планов тела некоторых животных и растений на серию сегментов.
  • Лишняя часть тела  - Рост дополнительной части тела и отклонение от плана тела.
  • Симметрия в биологии  - Геометрическая симметрия у живых существ.

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b Валентин, Джеймс У. (2004). О происхождении Phyla . п. 33. ISBN 978-0226845487.
  2. Перейти ↑ Linnaeus, Carolus (1735). Systema naturae, sive regna tria naturae - систематические предложения по классам, порядкам, родам и видам . Лейден: Хаак. С. 1–12.
  3. ^ Рейсс, Джон (2009). Не по замыслу: уходящий на пенсию часовщик Дарвина . Калифорнийский университет Press. п. 108. ISBN 978-0-520-94440-4.
  4. ^ a b c d e Де Вит, Хендрик Корнелиус Дирк Де Вит. Histoire du Développement de la Biologie , Том III, Press Polytechniques et Universitaires Romandes, Лозанна, 1994, стр. 94-96. ISBN 2-88074-264-1 
  5. ^ Геккель, Эрнст. Generelle Morphologie der Organismen: allgemeine Grundzüge der Organischen Formen-Wissenschaft, Mechanisch begin durch die von Charles Дарвин, реформирующий Descendenz-Theorie. (1866) Берлин
  6. Перейти ↑ Bowler, Peter J. (2009). Эволюция: история идеи . Калифорния, стр. 364.
  7. ^ а б Эрвин, Дуглас; Валентин, Джеймс; Яблонски, Дэвид (1997). «Недавние находки окаменелостей и новые взгляды на развитие животных позволяют по-новому взглянуть на загадку взрыва животных в раннем кембрии» . Американский ученый (март – апрель).
  8. Перейти ↑ Erwin, DH (1999). «Происхождение планов тела» . Интегративная и сравнительная биология . 39 (3): 617–629. DOI : 10.1093 / ICB / 39.3.617 .
  9. ^ Бадд, GE; Дженсен, С. (2000). «Критическая переоценка летописи окаменелостей билатерального типа». Биологические обзоры Кембриджского философского общества . 75 (2): 253–95. DOI : 10.1111 / j.1469-185X.1999.tb00046.x . PMID 10881389 . S2CID 39772232 .  
  10. ^ Antcliffe, JB; Brasier, MD (2007). «Чарния и морские загоны - разные полюса» . Журнал геологического общества . 164 (1): 49–51. Bibcode : 2007JGSoc.164 ... 49A . DOI : 10.1144 / 0016-76492006-080 . S2CID 130602154 . 
  11. ↑ Холл, Брайан К. (28 марта 2005 г.). «Evo Devo - это новое модное слово ...» Проверено 13 сентября 2014 года .
  12. ^ Артур, Уоллес. (1997). Планы тела животных . Кембридж, Англия: Издательство Кембриджского университета. ISBN 0-521-77928-6.

Внешние ссылки [ править ]

  • Биология развития 8e Online: формирование паттерна мезодермы активином
Видео
  • Наука эволюции: Шон Б. Кэрролл объясняет генетику строения тела плодовой мушки.