Очерки о филогении и охране животного мира

ОБРАЗОВАНИЕ ПЕРЕДНЕГО КОНЦА И ГОЛОВЫ

Откуда и как возник передний конец у животных, до сих пор не совсем ясно. У кишечнополостных его еще нет. У следующей группы животного мира — у ресничных червей — он уже есть (см. рис. 5). Значит, у ресничных головной конец и возник впервые. Еще не так давно происхождение этих первых на Земле червей связывали с особыми, подобно медузам, свободно-плавающими кишечнополостными — с гребневиками[19] и считали взрослых гребневиков предками червей.

Сейчас предками ресничных червей считают древних кишечнополостных, форму и строение которых унаследовали и повторяют многие личинки современных кишечнополостных. Изучая их личинки, ученые получили представление о том, каково было строение древних кишечнополостных.

Все они свободно плавали при помощи ресничек, имея рот на нижнем конце тела, и еще недалеко ушли от сложных колоний жгутиковых (см. рис. 5, 3). Какой же ароморфоз мы видим на этой новой ступени возникновения червей? У кишечнополостных, как сказано выше, радиальная или лучевая симметрия. У червей же она стала двусторонней. У них впервые возник головной конец.

Тело и органы построены так, что можно провести только одну плоскость симметрии, продольно, как бы деля тело только на две части: правую и левую. Такая симметрия называется двусторонней, или двубокой. Вместе с тем, у червей передний конец тела не похож на задний; в обоих концах находятся совершенно разные органы.

Одновременно под слоем наружных клеток (эктодермой) отделились мышечные клетки, необходимые для изгибания тела при ползании. Если кишечнополостные обладали лишь двумя слоями тела, то у червей между ними теперь «вселился» третий (мезодерма), формирующий мышечную ткань (а позже и кровеносную систему). Вначале же эти клетки рыхло заполняли все пространство между органами.

Итак, в отличие от двухслойных предков черви стали трехслойными. Начиная с этого рубежа весь животный мир обрел ткани, возникающие из экто-, эндо- и мезодермы во время зародышевого развития. Каковы же причины указанных изменений? Считают, что некоторая часть свободно плававших древних кишечнополостных изменила свой образ жизни, опустилась на дно и стала ползать по песку и илу.

При свободном плавании в воде животное с радиальной симметрией поворачивается то одним, то другим краем тела вперед, а потому раздражения, пища приходят к нему со всех сторон. При ползании же эту процедуру совершить гораздо труднее. Один край должен подвигаться вперед, а противоположный — волочиться за ним следом по песку. При этом животное наталкивается на препятствия, на добычу передним краем. Здесь-то и начали скапливаться нервные клетки и органы чувств. Тело также стало понемногу вытягиваться от переднего края к заднему. Переднее скопление нервных клеток назвали мозгом, головным нервным узлом. Так образовались головной конец тела и задний, а также правая и левая стороны организма. Подобные животные существуют и в наши дни. Их называют плоскими ресничными червями. У них есть головной и хвостовой конец, мозг, мышечные слои клеток, но еще много признаков сохраняется от предков. Так, рот их расположен все еще в середине живота. Кишечник не имеет заднепроходного отверстия и разветвлен как на правую и левую сторону тела, так и по радиусам от глотки во все стороны.

В таком положении рта и ветвей кишечника заметны остатки радиальной симметрии, свойственной кишечнополостным.

Через описанный нами второй этап развития животный мир прошел сотни миллионов лет назад. Но до сих пор сохранились в природе организмы, которые остановились на данном рубеже. На их строении мы можем проследить за начальной ступенью образования головного конца.

Таким образом, головной конец появился впервые потому, что животные переменили свой образ жизни: из плавающих стали ползающими по дну.

Часть ресничных червей гораздо позже перешла к паразитизму. Это случилось в то время, когда на планете появились более высокоорганизованные животные, которые смогли служить хозяевами для паразитов. Сами же ресничные еще очень далеки от совершенства. Некоторых из них эволюция как бы «забыла», и они остались почти прежними, претерпевая лишь незначительные изменения. Другие же эволюционировали далее, приобретая постепенно ряд удачных приспособлений, резко повысивших их строение. В самом деле неудобно существовать, имея рот в центре живота, так как на пищу надо наползти, подмять ее под себя, прежде чем она попадает в рот. Те потомки ресничных червей, у которых рот располагался хоть немного ближе к переднему концу, имели преимущество перед остальными. Миллионы лет такие разновидности совершенствовались, и рот постепенно переместился к головному концу. Последние остатки радиальности исчезли, и симметрия тела стала окончательно двухсторонней.

Со временем кишечник стал сквозным, а клетки, заполнявшие все пространство между органами, раздвинулись так, что между ними возникли пустоты — полость тела и узкие каналы «почек», а позже и кровеносных сосудов.

Тело у высших червей в процессе их развития и роста удлинялось за счет образования отдельных поперечных отсеков — сегментов (члеников). К таким организмам относятся дождевые черви и их родичи — пиявки. Но интереснее морские родственники дождевых червей — многощетинковые кольчецы. У них по бокам тела каждого сегмента выступают зачатки ножек — мускулистые сосочки «параподии» с роговыми щетинками на концах. Щетинистыми параподиями кольчецы цепляются за грунт при ползании по морскому дну, ими же гребут при плавании. У кольчецов хорошо развиты глаза, усики и многие из них ведут хищнический образ жизни (рис. 7).

Рис. 7. Происхождение насекомых (схематично):

1 — кольчатый червь; П — параподии; Р — рот; о — головной конец,

2 — смещение I, II, III сегментов-члеников кпереди, вместе с их придатками;

3— многоножки. Передние сегменты I+II+III образовали сросшуюся воедино голову. Их придатки стали челюстями.

4 — насекомые. Позади головы обособляются 1, 2 и 3 членики, образуя грудь.

Остальные образовали брюшко (Бр). На нем остатки конечностей (ч.) и яйцеклад (я) иногда становящийся шалом. (Ориг.).

Дождевые черви, хотя и возникли от морских форм, потеряли все эти органы потому, что приспособились к жизни в земле, где ни глаза, ни усики, ни параподии не нужны и даже мешают, как всякие выступы тела. В эволюции кольчецов мы видим ряд ароморфозов.

У кольчатых червей впервые возникли настоящие полость тела и кровеносные сосуды.

Оказывается, что кровеносная система, полость тела развивались в животном мире дважды, независимо и не совсем одинаковым образом. Отсюда идут два пути развития к высшим беспозвоночным и к позвоночным животным[20]. Поскольку мы сейчас находимся «на развилке дорог», рассмотрим по очереди оба эти пути.