Готуємось до ДПА, ЗНО.

Короткий нарис основних етапів еволюції тварин

Зародження життя. Перші живі істоти мали вигляд дрібнень­ких слизуватих грудочок, які складалися з білкової речовини. У них не було ні ядер, ні вакуолей, ні інших оформлених частин клітин, але вони могли рости, засвоюючи з навколишнього середовища поживні речовини, і розмножуватися. В процесі природного добору ці первинні організми поступово ускладнювались, і згодом від них пішли перші одноклітинні рослини і тварини.

Головна відмінність між рослинами і тваринами полягає в спо­собі живлення. Зелені рослини здатні самі за допомогою хлоро­філу утворювати на світлі з води і вуглекислого газу органічні речовини — вуглеводи, які є для них поживою.

Тварини можуть живитися тільки готовими органічними речови­нами рослинного або тваринного походження. Ця відмінність у спо­собі живлення привела до того, що на ранніх етапах розвитку органічного світу виникли тварини і рослини.

Еволюційне дерево. Щоб легше зрозуміти взаємовідносини між групами організмів, можна уявити собі їх розвиток у вигляді роз­галуженої схеми, яку звичайно називають еволюційним деревом. На цьому дереві низькоорганізовані істоти розташовані внизу, більш високоорганізовані — вгорі. На схемі еволюційного дерева видно, що рослини відокремились від тварин на дуже ранніх ступенях розвитку. Але такий поділ відбувся не відразу. Спочатку виникли організми, які мали ознаки і рослин, і тварин. Ще й тепер деякі найпростіші (наприклад, зелені евглени) поряд з живленням готовими органічними речовинами здатні до фото­синтезу.

Найпростіші — нижчі із сучасних тварин. У найнижчій частині еволюційного дерева розташовують найпростіших, з найпримітивнішою будовою одноклітинних тварин. Можна припустити, що пер­вісні одноклітинні значною мірою були схожі на сучасних. Це підтверджує зовнішній вигляд давно вимерлих викопних одноклі­тинних.

Походження багатоклітинних тварин. Багатоклітинні тварини відрізняються від одноклітинних насамперед тим, що їх тіло скла­дається з великої кількості клітин. Проте окремі клітини багато­клітинних іноді своєю будовою схожі на деяких одноклітинних тварин. У ентодермі губок і кишковопорожнинних є джгутикові клітини, схожі на джгутикових одноклітинних, і амебовидні клітини, дуже близькі будовою до амеб. В розвитку кожної багато­клітинної тварини завжди є одноклітинна стадія — яйце. Все це свідчить про походження багатоклітинних тварин від одноклітин­них. Тут слід згадати про будову вольвокса.

Вольвокса не можна назвати справжнім багатоклітинним орга­нізмом, хоч він і складається з великої кількості клітин. Як відомо, джгутикові найпростіші, з яких складається колонія вольвокса, побудовані в цілому однаково, тоді як в багатоклітинному організ­мі клітини спеціалізовані і зібрані в тканини. Але завдяки коло­ніальній будові вольвокс відрізняється від більшості одноклітин­них і зближується з багатоклітинними організмами. Отже, воль­вокс займає ніби проміжне положення між одноклітинними і багатоклітинними.

Самого вольвокса, звичайно, не можна вважати предком бага­токлітинних тварин. Але, мабуть, предками багатоклітинних та­кож були колоніальні найпростіші.

Походження плоских червів. Із двобічносиметричних тварин найпростішу будову мають плоскі черви, об’єднані в окремий тип тварин.

В загальних рисах будова травної системи плоских червів і кишковопорожнинних дуже схожа. І в тих, і в других вона має вигляд сліпо замкнутого мішка з єдиним отвором — ротовим. Кишково­порожнинні характеризуються променевою симетрією тіла, вона добре відповідає сидячому або малорухливому способу життя цих тварин. Можливо, плоскі черви виникли від вимерлих тепер рух­ливих кишковопорожнинних з дуже розвинутою мускулатурою. У зв’язку з повзанням у цих тварин виникли передні і задні кінці, черевна і спинна сторони. Вони стали двобічносиметричними. Першими з’явилися війчасті черви, а сисуни і ціп’яки виникли пізніше.

Походження круглих червів. Основна ознака круглих червів — наявність порожнини тіла. Припускають, що круглі черви пішли від плоских в результаті утворення цієї порожнини. Одночасно у круглих червів з’явився анальний отвір. Тепер їжа стала руха­тися по травній системі в одному напрямку.

Походження кільчастих червів. Важливим моментом в еволюції тварин слід вважати розчленування тіла на сегменти, що привело до виникнення кільчастих червів. Кровоносна система, що також вперше виникла у кільчастих червів, є у всіх більш високоорганізованих типів тварин. Безсумнівно, що давні морські багатощетинкові кільчасті черви були предками членистоногих і молюсків.

Походження членистоногих. Давні членистоногі нагадували морських багатощетинкових червів, але, на відміну від них, мали на кожному кільці тіла пару ніжок, схожих на ніжки членисто­ногих. Сліди кільчастої будови можна знайти і в будові тіла сучас­них членистоногих.

Походження молюсків. Молюски ні зовнішнім виглядом, ні внутрішньою будовою не схожі на кільчастих червів. Однак розви­ваються і ті й другі з яйця зовсім однаково; дуже схожі і їх ли­чинки. Це вказує на споріднений зв’язок між кільчастими червами і молюсками.

Походження голкошкірих. Предки голкошкірих були двобічно­симетричними. Це доводить будова їх личинок. Променева симет­рія голкошкірих не успадкована від кишковопорожнинних, а ви­никла заново в результаті малорухливого способу життя.

Личинки голкошкірих і нижчі хордові тварини мають дуже схожу будову. ^Розвитком і будовою вони відрізняються від інших сучасних тварин. Тому можна припускати, що предки хордових і голкошкірих були двобічносиметричними організмами, близьки­ми до предків сучасних червів.

Походження хребетних. Дослідження розвитку яйця нижчих хордових тварин (наприклад, ланцетника) свідчить про значну від­мінність хордових від перелічених раніше типів тварин, але збли­жує їх ,з голкошкірими. Встановити послідовність історичного роз­витку хребетних тварин легко, оскільки від них збереглося дуже багато викопних решток.

Серед давніх хордових з’явились тварини з парними плавцями. Це були захищені лускою, дуже проворні хижаки, які швидко пла­вали. У зв’язку з хижацьким способом життя у них розвинулись гострі зуби. Шукаючи і переслідуючи здобич, вони робили швидкі і складні рухи що привело до посиленого розвитку центральної нервової системи і органів чуття. Це й були перші риби, схожі на сучасних акул.

Предки земноводних почали вести напівводяний — напівсухопутний спосіб життя. В результаті цього в них з’явилися легені й ноги.

Походження плазунів пов’язане з тим, що вони почали відкла­дати яйця на суші. Це дало плазунам порівняно з їх предками земноводними нові вигоди в боротьбі за існування: вони змогли заселяти безводні ділянки суші. -

Найважливіша особливість птахів і ссавців — їх теплокровність. Завдяки сталій температурі тіла, ссавці і птахи можуть жити в найрізноманітніших, в тому числі й дуже суворих, умовах, де не можуть жити ні земноводні, ні плазуни.

Спорідненість людини з тваринами. В загальних рисах будова людського тіла така сама, як і в усіх хребетних. Особливо схожі з людиною ссавці. Довгий час вважали, що схожість ця випадкова. Релігія твердила, що ніякого зв’язку між людиною і тваринами бути не може.

Чарлз Дарвін у книзі «Походження людини» на багатьох фак­тах довів, що людина не була створена богом, а з’явилася в ре­зультаті еволюційного розвитку ссавців. З того часу наука збага­тилася ще багатьма доказами походження людини від тварин.

Таким чином, тривалий розвиток органічного світу на Землі завершився появою людини. Маючи розум і здатність трудитися, вона зуміла підкорити собі живу і неживу природу. Взаємовідно­сини між людьми і дальший розвиток людства підлягають не біо­логічним, а соціальним законам, з якими ви ознайомитесь, вивчаючи історію.

Людину вже не можна назвати твариною, але своїм походжен­ням вона найтісніше пов’язана з тваринним світом. В цьому ви ще не раз зможете переконатись, вивчаючи в наступному класі будову і життєдіяльність людського тіла.

Походження видів сучасних тварин

Великий біолог Чарлз Дарвін. У стародавні часи і в середні віки панувало вчення про незмінність природи. Вважали, що всі сучасні тварини і рослини завжди були такими самими. Проте на початку XIX ст. стали відомими факти, які свідчили про те, що в далекі часи Земля була населена зовсім іншими тваринами, не схожими або мало схожими на сучасних. Під час розкопок зна­ходили їх рештки у вигляді відбитків і кісток. Прихильники релігії вважали, що вимерлі тварини були пробними, невдалими творін­нями бога. Замість них він створив сучасних тварин, які з того часу існують, не змінюючись. Звичайно, справжніх учених такі «пояснення» не задовольняли. Деякі зоологи — серед них відомий французький учений Ламарк — доводили, що сучасні тварини — це потомки вимерлих, які весь час змінювались під впливом умов зовнішнього середовища. Але як ці умови діяли на тварин, спри­чиняючи їх зміни, ніхто переконливо сказати не міг.

Розв’язав цю загадку природи англійський біолог Чарлз Дарвін. Виклад своєї теорії він почав з опису зміни свійських тварин.

Відмінність між тваринами одного виду. Ми знаємо, що вид — це така група тварин, представники якої мають однакову будову, живуть в межах одного ареалу, ведуть схожий спосіб життя, дають потомство, схоже на батьків, і не утворюють помісей з іншими ви­дами. Але чи всі тварини одного виду зовсім однакові, чи між ними можуть бути відмінності.

Звичайно, кожний з вас не раз бачив табун сизих голубів і, на­певно, звернув увагу на те, що не у всіх птахів однакове оперення. Більшість голубів має рівномірне сизе забарвлення з красивим металевим полиском, але в деяких птахів на крилах видно біле пір’я. Трапляються і рябі голуби. Особливо помітна відмінність у забарвленні, коли табун злітає. Тоді видно оперення нижнього боку крила: сизе, світло-сіре або біле.

У любителів голубів можна побачити незвичайних птахів: чисто білих або, навпаки, зовсім чорних, з великим віялоподібним хвостом — це павичеві голуби. У комірцевих голубів на білій шиї є смуга темного пір’я — комір. Деякі птахи відрізняються не тільки кольором, але й будовою пера. Наприклад, у космачів пір’я на ногах кошлате. Всі ці голуби декоративні. Крім них, е ще спортив­но-гоночні, які відрізняються не стільки зовнішнім виглядом, скіль­ки особливостями польоту. Найбільш відомі турмани, які переки­даються на льоту. Поштові голуби можуть пролітати великі від­стані з швидкістю 70 км за годину. Особливо добре у них розвину­та здатність знаходити шлях до свого голубника, іноді з відстані за кілька сотень кілометрів.

Незважаючи на такі значні відмінності, всі свійські голуби і ди­кий сизий голуб належать до одного виду. Усі вони можуть давати помісі, усі схожі поведінкою: не мостять гнізд на деревах і навіть дуже рідко сідають на гілля. (Наш звичайний лісовий голуб припутень, що належить до іншого виду, на відміну від сизого, се­литься тільки на деревах). Серед потомства свійських голубів іноді з’являються птахи із забарвленням сизого голуба. Звід­ки ж узялися різноманітні свійські голуби? Безперечно, їх вивела людина.

Зміна свійських тварин. Дикі голуби легко приручаються і швидко розмножуються в неволі. Серед численного потомства завжди буває кілька птахів, які хоч трохи відрізняються від своїх батьків (наприклад, мають по кілька білих пір’їн). Утримувати всіх пташенят, звичайно, не можливо, тому господар залишає тіль­ки частину молодих голубів. При цьому, звичайно, вибирають яких-небудь особливих птахів. Можливо, будуть залишені ті голуби, в яких на крилах є білі пір’їни: за ними господар відразу пізнає своїх голубів навіть в польоті. Ми вже знаємо, що ознаки батьків передаються потомству, тому через деякий час всі птахи в голуб­нику матимуть білі пір’їни на крилах. У більшості на кожному крилі буде по одній білій пір’їні, але цілком можливо, що в деяких птахів буде вже по дві або по три. Дві білі пір’їни легше помітити, ніж одну, і господар голубника напевно залишить собі саме цих голубів. Якщо він і надалі вибиратиме і залишатиме собі голубів з білим пір’ям, то незабаром в його голубнику можуть з’явитися зовсім білї птахи.

Хоч білі голуби й належать до того виду, що й дикі сизі, але відрізняються від них зовнішніми ознаками, які показують прина­лежність їх до окремої породи. Усі свійські голуби належать до різних порід, але до одного виду.

Людина вивела багато порід свійських тварин — великої і дріб­ної рогатої худоби, коней, кроликів, курей, качок.

Дуже різноманітні і породи собак: мисливські, службово-сто­рожові, кімнатні. Як же виникли ці породи?

Несвідомий і свідомий штучний добір. Ми вже знаємо, що со­бака став першою свійською твариною. Вважають, що це сталося приблизно. 12 000 років тому. Спочатку людина, мабуть, полювала на собак, як і на інших звірів, для добування їжі. А потім, при­ручивши, собак держала поблизу житла, щоб вони попереджали гавканням про наближення диких звірів. Цих собак майже не годували: вони самі добували собі корм. Більше того, помітивши в зубах у собаки здобич, людина намагалася відібрати її собі. Так собака почав допомагати людині на полюванні. Не всі приру­чені собаки з однаковим успіхом ловили звірів. Одні були добрими мисливцями, інші — поганими. Коли був голод, в першу чергу вбивали поганих собак, а кращих залишали. З їхнього потомства знову відбирали і залишали найкращих. При цьому людина не задумувалася над тим, яке буде потомство цих відібраних собак, і не уявляла собі кінцевих результатів добору. Мета була тільки одна — зберегти доброго помічника на полюванні. Внаслідок через багато поколінь з’явились породисті мисливські собаки, які були набагато кращими від своїх предків. Таким чином, людина зовсім не навмисно, не свідомо сприяла появі порід мислив­ських собак

Зовсім інакше виведено породи різних акваріумних золотих ри­бок. Всі еони штучно виведені із звичайного карася. В цьому ви­падку людина діяла, поставивши перед собою певну мету і перед­бачала кінцевий результат добору, тобто чинила цілком свідомо. Вибираючи карасів з ненормально виряченими очима, вивели породу телескопів. Вуалехвостих вивели завдяки добору риб, які мали особливо великий хвостовий плавець. Яскраві золоті і срібні рибки також були виведені завдяки свідомому штучному добору.

Кожного разу, помітивши в однієї із своїх свійських тварин які-небудь особливо корисні для себе властивості, людина виділяла цю тварину з решти, або, як говорив Дарвін, відбирала її, збері­гала її потомство, якщо воно мало ті самі корисні ознаки. Так були виведені всі породи свійських тварин і сорти культурних рос­лин. І несвідомий і свідомий добір був штучним, тому що робила його людина.

Боротьба за існування і природний добір. Люди піклуються про своїх свійських тварин: годують їх, захищають від негоди і від хижих звірів, лікують. Дикі тварини повинні самі боротися за своє існування. Це зовсім не означає, що маємо на увазі тільки бо­ротьбу за допомогою зубів і кігтів. Важливий не спосіб боротьби, а її результати. Хто вижив, той і переміг. Так, в суворі зими з го­лоду і холоду гине багато птахів, бо набрати більше корму щастить найспритнішим, тим, які першими помітили його, швидше до нього прилетіли. Решта гине.

В боротьбі за існування виживають тільки ті тварини, які краще від інших пристосувались до навколишніх умов, а всі менш пристосовані гинуть. Отже, і тут іде добір, тільки не штучний, а природний, тобто такий, що відбувається в природі без участі людини.

Під впливом природного добору види постійно змінюються, де­далі краще пристосовуючись до навколишніх умов.

До Дарвіна всі спроби довести змінюваність видів і пояснити її причини були невдалими. Дарвін довів, що в світі рослин і тва­рин постійно іде розвиток від нижчих форм до вищих. Книга цього видатного вченого «Походження видів шляхом штучного добору, або виживання вибраних порід в боротьбі за життя» зробила в на­уці справжній переворот.

Основні етапи еволюції хордових

Риси подібності й відмінності нижчих хордових і кільчастих червів. Ви знаєте, що нижча хордова тварина — це ланцетник, якого відносять до групи безчерепних типу хордових. Він має риси, спільні з кільчастими червами: у нього така сама будова органів виділення і немає головного мозку; така сама замкнута кровоносна система без серця; подібні й м’язи, які містяться у вигляді стрічок і поділені поперечними перегородками на сегмен­ти. Пі риси подібності свідчать про спорідненість ланцетника з кільчастими червами. Водночас між ними є й істотні відмінності. У ланцетника з’явився внутрішній скелет — хорда. Нервова система в нього у формі трубки тягнеться вздовж спини над хордою, тоді як у кільчастих червів вона у вигляді ланцюжка проходить по черевній частині тіла. Дихальна система в ланцет­ника (глоткові зябра) досконаліша, ніж у кільчастих червів. Ці відмінності показують, що навіть нижчі хордові за будовою тіла стоять вище від кільчастих червів.

Походження хордових. Давні морські тварини, дуже подібні до кільчастих червів, близько 500 млн. років тому дали початок групам хордових. Одна група хордових перейшла до життя в піску на дні моря і збереглася до нашого часу. Це ланцетники, які належать до безчерепних. А друга група стала вести хижаць­кий, активний спосіб життя. У процесі еволюції збільшення рухливості сприяло вдосконаленню в тварин цієї групи внутріш­нього скелета. Слабкий спинний стрижень — хорда — перетво­рився спочатку на хрящовий, а потім на кістковий хребет, який складається з хребців. Так з’явилися на Землі хребетні (див. перший форзац).

Відновити послідовність історичного розвитку хребетних тварин порівняно легко, бо від них збереглося дуже багато викопних решток.

Серед давніх хордових з’явилися тварини з парними плавцями. Це були спритні хижаки. Унаслідок хижацького способу життя в них розвинулися гострі зуби. Шукаючи й переслідуючи здо­бич, вони робили швидкі й складні рухи. Природний добір сприяв високому розвиткові в них органів чуттів і центральної нервової системи. Так виникли перші риби, зовні подібні до сучасних акул.

Походження земноводних пов’язане з двома дуже важливими факторами: з перетворенням парних плавців на наземні кінцівки і виникненням легеневого дихання та двох кіл кровообігу. Ці нові особливості земноводних розвинулися внаслідок пристосу­вання їх до наземного способу життя в процесі боротьби за існування.

Дальше пристосування земноводних до життя на суші (втрата шкірного дихання, внутрішнє запліднення і відкладання яєць на суші) привело до появи перших плазунів. У період свого розквіту цей клас тварин був дуже численний і різноманітний, але більшість плазунів вимерла, не витримавши конкуренції з теплокровними тваринами — птахами і ссавцями.

Найважливіша особливість птахів і ссавців — їхня теплокров­ність. Завдяки сталій температурі тіла ссавці й птахи можуть жити в найрізноманітніших, у тому числі й дуже суворих умовах, не придатних для життя ні земноводних, ні плазунів.

Друга дуже важлива особливість птахів і ссавців — їхня турбота про потомство, завдяки чому забезпечується численність виду.

Таким чином, і еволюція хордових відбувається поетапно внаслідок мінливості, спадковості та природного добору.

Спорідненість людини з тваринами. У загальних рисах будова людського тіла така сама, як і в усіх хребетних. Особливо подібні до людини ссавці. Довгий час вважали, що ця подібність випадкова. За релігійним ученням, ніякого зв’язку між людиною і тваринами бути не може.

Дарвін у книжці «Походження людини» на багатьох фактах довів, що людина, не була створена богом, а з’явилася внаслідок еволюційного розвитку ссавців. Відтоді наука збагатилася числен­ними новими доказами походження людини від тварин.

Людину вже не можна назвати твариною, але своїм походжен­ням вона дуже тісно пов’язана з тваринним світом.

Отже, тривалий розвиток органічного світу на Землі привів до появи людини. Взаємини між людьми і розвиток людства підлягають не біологічним, а соціальним законам, з якими ви ознайомитеся, вивчаючи історію та суспільствознавство.

Родовід тваринного світу. Відношення спорідненості між тваринами можна зобразити у вигляді схеми, яка називається родовідним деревом тварин. Чим нижче на схемі розташована група тварин, тим простішу будову мають її представники і тим давніша вона. І навпаки, чим вище міститься група, тим складні­ше організовані її представники і тим молодша вона в історичному розвитку.

Основні етапи еволюції безхребетних тварин

Як вам відомо, безхребетні — це численна група тварин, що не мають внутрішнього осьового скелета — хорди чи хребта. До них належать одноклітинні тварини, або найпростіші, та багатоклі­тинні (кишковопорожнинні, плоскі, круглі та кільчасті черви, молюски, членистоногі, хордові).

Походження одноклітинних тварин. Перші живі істоти виникли в морі й мали вигляд дрібних слизуватих грудочок. У них не було ні ядер, ні вакуоль, ні інших оформлених частин клітин, але вони могли рости, засвоюючи з навколишнього середовища поживні речовини, і розмножуватися. У процесі природного добо­ру ці первинні організми поступово ускладнювалися, і згодом з них розвинулися перші одноклітинні, у яких були вже ядра. На початковому етапі еволюції живої природи вони в свою чергу дали початок одноклітинним тваринам і примітивним гри­бам, їхніми предками більшість біологів вважає найдавніші одноклітинні — найпростіші джгутикові.

Отже, першими з тварин на Землі з’явилися одноклітинні організми — найпростіші. Серед них є не лише одноклітинні, а й колоніальні форми.

Походження багатоклітинних тварин. Ви вже знаєте, чим відрізняються багатоклітинні тварини від одноклітинних. Як же виникли багатоклітинні тварини? Точних даних про це немає, бо це відбулося сотні мільйонів років тому. Вчені вважають, що найімовірніше в якихось давніх колоніальних найпростіших клітини розташувалися не в один, а в два шари. Ці клітини виявилися не в однакових умовах щодо зовнішнього середовища. Тому в процесі тривалого історичного розвитку під впливом природного добору вони стали відрізнятися одні від одних будовою і функціями. Одні клітини, безпосередньо пов’я­зані з середовищем, зберегли функції руху, захисту, захоплення їжі. Інші, менш пов’язані з середовищем, зберегли тільки функції травлення, які відбувалися так само, як у гідри.

Походження кишковопорожнинних. З усіх багатоклітинних найпростішу будову мають кишковопорожнинні. У них нема тканин, статеві клітини дуже подібні до цілого одноклітинного організму. Вважають, що в процесі еволюції вони виникли від давніх колоніальних найпростіших. Найдавніші кишковопорож­нинні не мали скелета і через те у викопному стані не збереглися.

Походження плоских червів. Серед двобічносиметричних тва­рин найпростішу будову мають плоскі черви, об’єднані в окремий тип тварин. Разом з тим плоскі черви подібні до кишковопо­рожнинних за будовою травної системи. І в тих, і в тих вона має вигляд мішка з єдиним отвором — ротовим. Припускають, що плоскі черви виникли з вимерлих тепер плазуючих тварин, схожих на давніх кишковопорожнинних. У зв’язку з повзанням у них виникли передній і задній кінці, черевна й спинна частини. Вони стали двобічносиметричними. Першими з’явилися вільноживучі черви, а паразитичні виникли пізніше.

Походження круглих червів. Основна ознака, якою круглі черви відрізняються від плоских,— це округла трубчаста форма тіла. Припускають, що вони пішли від давніх плоских червів. У них під впливом мінливості, спадковості й природного добору з’явилися порожнина в тілі й одночасно — анальний отвір, крізь який видаляються з організму неперетравлені рештки їжі.

Походження кільчастих червів. Від спільних предків червів під впливом факторів еволюції виникли й кільчасті черви. Важли­вим моментом у їхній еволюції було розчленування тіла на сегменти (кільця). Завдяки активному рухові в кільчастих червів з’явилася кровоносна система, яка почала постачати тілу поживні речовини й кисень. Давні кільчасті черви мають складнішу порів­няно з іншими червами будову.

Походження молюсків. Молюски ні зовнішнім виглядом, ні внутрішньою будовою не подібні до кільчастих червів. Проте і ті, й ті на ранніх стадіях розвиваються зовсім однаково; у бага­тьох видів морських черевоногих молюсків є личинка, схожа на личинку морських багатощетинкових червів. Отже, ембріологічні дані свідчать про те, що молюски походять від кільчастих червів.

Походження членистоногих. Давні членистоногі тварини три­лобіти нагадували морських багатощетинкових червів, але, на відміну від них, мали на кожному кільці тіла пару ніг, подібних до ніг членистоногих. Вони посідають проміжне місце між сучас­ними членистоногими і давніми кільчастими червами.

Боротьба за існування і природний добір

Вивчаючи рослини й тварини в природі, Дарвін помітив у них мінливість і спадковість. Але дикі організми перебувають в інших умовах, ніж свійські. Про свійських дбає людина: вона їх годує, захищає від ворогів, оберігає від несприятливих умов навко­лишнього середовища. Дикі тварини повинні самі турбуватися про себе, тобто боротися за своє існування. Це зовсім не означає, що ведеться тільки боротьба за допомогою зубів і кігтів. Важ­ливий не спосіб боротьби, а її наслідки. Наприклад, у суво­рі зими від голоду й холоду гине багато птахів. Усі вони ведуть боротьбу за життя, добуваючи собі корм. Але виживають тільки ті, що мають якісь переваги, наприклад уміють швидше помітити їжу, можуть скоріше прилетіти до неї. Таким чином корисні для виду ознаки передаються потомству з покоління в покоління.

У боротьбі за існування виживають тільки ті тварини, які краще від інших пристосовані до умов навколишнього середовища, а менш пристосовані гинуть. Отже, і тут іде добір, тільки не штучний, а природний, тобто такий, що відбувається в природі без участі людини.

У боротьбі за існування постійно гине багато організмів, найчастіше в молодому віці, ще до того як вони встигли вирости й дати потомство. Тому всі живі організми, як правило, дуже плодючі. Хто ж виживає в цій боротьбі? Дарвін з’ясував, що найчастіше виживають ті організми, у яких з’являються бодай незначні, але сприятливіші для даних умов зміни (наприклад, здатність швидше бігати, а отже, й краще рятуватися від хижа­ків) . Якщо їхні потомки успадкують ці ознаки, то й вони виживуть і дадуть потомство. Цей процес переважного виживання більш пристосованих до середовища життя організмів Дарвін назвав природним добором.

Якщо порівняти природний добір із штучним, то перший відбувається повільніше, нові види при ньому виникають через десятки й сотні тисяч років. Крім того, тут завжди закріплюються ознаки, корисні для самих тварин, а при штучному доборі — озна­ки, вигідні для людини.

Чарлз Дарвін про причини еволюції тваринного світу

Безпідставність поглядів про незмінність видів тварин. Знання того, що тваринний світ протягом десятків і сотень мільйонів років не залишався постійним, а розвивався, прийшло не відразу. У стародавні та середньовічні часи думали, що природа незмінна, що всі сучасні тварини й рослини завжди були точно такі самі. Але на початку XIX ст. стали відомі факти, які свідчили про те, що давно колись на Землі жили зовсім інші тварини, не подібні або мало подібні до сучасних. Під час розкопок знаходили їхні рештки у вигляді відбитків і кісток. Прибічники релігії вважали, що вимерлі тварини були пробним, невдалим творінням бога. Замість них він, мовляв, створив сучасних тварин, які відтоді існують не змінюючись. Навіть багато вчених ще 180 років тому дотримувалися думки, що всі організми на Землі з’явилися такими, якими є тепер, і що ніяких змін вони протягом століть не зазнавали. Як і чому відбувається еволюція — це питання докладно висвітлив великий англійський природодослідник Чарлз Дарвін у книжці «Походження видів шляхом природного добору», що вийшла в 1859 р.

Основні рушійні сили еволюції. Дарвін виявив основні рушійні сили еволюції рослинних і тваринних організмів. Це мінливість, спадковість і добір.

Мінливість. Вивчаючи багатоманітність рослинного й тварин­ного світу, Дарвін звернув увагу на те, що навіть у потомстві однієї пари батьків не буває двох цілком однакових особин. Він з’ясував, що серед культурних рослин і свійських тварин набагато більше різноманітності, більше сортів і порід, ніж у їхніх диких предків. Наприклад, відомо кілька сот порід собак, і всі вони потомки одного виду — вовка. Виведено кілька сот порід голубів. Проте серед диких голубів має схожі з ними ознаки (так само воркує і так само гніздиться) лише один вид — дикий сизий голуб. Таким чином, з часу приручення сизого голуба ознаки голубів дуже змінилися: свійські голуби розрізняються за розмі­ром тіла, забарвленням дзьоба, оперенням тощо. Відмінності між тваринами одного виду, однієї породи Дарвін назвав мінли­вістю. Вона властива не тільки тваринам, а й рослинам та іншим живим організмам.

Дарвін вважав, що причиною мінливості організмів є вплив на них нових умов життя, яких не було, коли жили їхні предки. Мінливість у диких голубів, які живуть у скелястих районах Західної Європи, невелика, бо природні умови тут змінюються дуже повільно. У напівсвійських сизих голубів, які належать до цього виду, мінливість значна, бо людина постійно змінює умови їхнього середовища життя.

Спадковість. Дарвін звернув увагу на те, що всі природжені ознаки передаються від покоління до покоління. Здатність орга­нізмів передавати природжені ознаки потомству він назвав спад­ковістю. Цуценята або котята, наприклад, дуже схожі між собою і своїми батьками. Якщо нові ознаки не природжені, а виникли протягом життя організму, то вони спадково передаватися не можуть. Відомо, що собакам деяких порід, наприклад фокстер’є­рам, із покоління в покоління відрізують хвости. Проте ця нова зовнішня ознака (короткий хвіст) не успадковується. Усі цуценята фокстер’єрів народжуються з хвостами нормальної довжини.

Виведення порід свійських тварин. Штучний добір. Людина вивела багато порід свійських тварин: великої і дрібної рогатої худоби, коней, собак, кролів, курей, качок, голубів. Виведено й породи риб — ставкових та акваріумних.

Виявивши в однієї зі своїх свійських тварин якусь особливо корисну для себе властивість, людина щоразу виділяла цю твари­ну з решти або, як казав Дарвін, відбирала її, зберігала її потомство, якщо воно мало ті самі корисні ознаки. Наприклад, відбираючи з-поміж свійських собак тих, що мали найдовші ноги і найшвидше бігали, люди вивели породу хортів, а з коротко­ногих — таксу. Коли хочуть вивести молочну породу великої рогатої худоби, відбирають тварин, які дають надої й не зверта­ють особливої уваги на масу тіла. Навпаки, виводячи м’ясні породи, відбирають найбільших тварин, якщо навіть вони дають небагато молока. Такий добір Дарвін назвав штучним, бо прово­дить його людина.

Застосовуючи штучний добір, людина виводить нові породи свійських тварин за історично малий час. Так, собака був приручений близько 15 тис. років тому. Тепер відомо кількасот порід собак.

Докази еволюції тваринного світу

Багато біологічних наук дають беззаперечні докази еволюції тваринного світу. Насамперед це палеонтологія — наука про викопні організми. Потім порівняльна анатомія — наука, що порівнює будову різних сучасних тварин. Нарешті ембріологія — наука про зародковий розвиток організмів.

Палеонтологічні докази еволюції. Сучасні тварини — це незначна частина видів, які жили на Землі. Десятки й сотні мільйонів років тому тваринний світ був інший, ніж тепер. Велика кількість тварин вимерла в різні епохи, не витримавши боротьби за існування. Наприклад, вимерли прісноводні кистепері риби, усі динозаври, багато груп членистоногих. На жаль, лише мізерно мала частина давніх тварин збереглася у викопному стані.

Цілі екземпляри вимерлих тварин трапляються вченим дуже рідко. Так, у шарі вічної мерзлоти на півночі Сибіру було знайдено мамонта, який добре зберігся, а також вимерлих гризу­нів та інших дрібних тварин. Частіше трапляються лише кістки хребетних тварин, а від безхребетних — інші тверді частини (черепашки, голки). Іноді зберігаються тільки відбитки цілих членистоногих або тих чи інших частин тіла тварин, наприклад крил комах і пір’я птахів.

Палеонтологічні знахідки доводять, що тваринний світ безпе­рервно розвивався, а вимерлі тварини залишили своїх потомків. Переконливим свідченням спорідненості сучасних і викопних тва­рин є знахідки так званих перехідних форм. У їхній будові поєднуються риси низькоорганізованих і високоорганізованих тварин (наприклад, звірозубих ящерів). Знайдені скелети давніх кистеперих риб допомогли встановити походження земноводних. Давній птах археоптерикс — перехідна форма між плазу­нами й птахами. Виявлені чіткі відбитки кісток і пір’я цієї тварини дали змогу зрозуміти походження птахів від давніх плазунів.

Порівняльно-анатомічні докази еволюції. Для багатьох сучас­них тварин не знайдено викопних предків. У таких випадках для з’ясування їхнього походження велике значення мають дані, здобуті в результаті порівняння їхньої будови з будовою тварин інших видів. Наприклад, лусочки на ногах птахів за формою та будовою такі самі, як і лусочки ящірок і змій. Порівняння скелета передніх кінцівок різних наземних хребетних свідчить про те, що предки в них були спільні

Серед сучасних груп тварин теж є перехідні форми, які свідчать про спільність їхнього походження. Так, яйцекладні ссавці (наприклад, качконіс) багато чим схожі і з плазунами, і з ссавцями. Вони, як і плазуни, мають клоаку і відкладають яйця, але, на відмінність від плазунів, вигодовують малят мо­локом.

Про спорідненість деяких тварин свідчать і залишки в них органів або частин органів, які не функціонують. Наприклад, рудименти кінцівок у китів, сховані всередині тіла, є доказом того, що їхні предки були наземними ссавцями. Для плавання кити використовують хвостовий плавець, тому в процесі еволюції задні ноги в них зникли.

Таким чином, порівнюючи тварин, можна з’ясувати конкретний хід їхньої еволюції та ступінь спорідненості.

Ембріологічні докази еволюції. Переконливим доказом еволю­ції тваринного світу є дані про індивідуальний розвиток тварин. Зародки, або ембріони, тварин не просто ростуть, збільшуючи свою масу, а дедалі ускладнюються і вдосконалюються. І найці­кавіше те, що на перших порах свого розвитку вони схожі не стільки на дорослих тварин цього виду, скільки на їхніх далеких предків. Зародки всіх хребетних на ранніх стадіях дуже подібні між собою. Усі вони мають зяброві щілини, які потім у назем­них тварин — плазунів, птахів і ссавців — зникають. Згадайте, як розвивається жаба: її пуголовок дуже нагадує рибу (видовжене тіло, хвостовий плавець, зябра, двокамерне серце, одне коло кровообігу). Таким чином, зародок у своєму розвитку мовби повторює ті основні зміни, яких протягом мільйонів років зазнали його предки.

Стадії розвитку зародка — це етапи еволюції тваринного світу. Наприклад, спочатку зародок ссавців схожий на зародок риб, має навіть зяброві щілини. З цього можна зробити висновок, що в історичному ряду предків ссавців колись, сотні мільйонів років тому, були риби. Трохи згодом цей самий зародок стає схожим на ембріони земноводних. Це свідчить про те, що в ряді предків ссавців після риб були земноводні.