План кузова
План тела , Bauplane ( мн. нем . Baupläne ), или план местности, представляет собой набор морфологических особенностей , общих для многих представителей типа определенного животных . [1] Позвоночные животные имеют одно строение тела, а беспозвоночные - много.
Этот термин, обычно применяемый к животным, подразумевает «план», охватывающий такие аспекты, как симметрия , слои , сегментация , расположение нервов , конечностей и кишечника . Эволюционная биология развития стремится объяснить происхождение разнообразных строений тела.
Исторически считалось, что планы тела мгновенно развились в эдиакарской биоте ; Наполнение кембрийского взрыва результатами и более детальное понимание эволюции животных позволяют предположить постепенное развитие строения тела на протяжении всего раннего палеозоя . Недавние исследования на животных и растениях начали выяснять, могут ли эволюционные ограничения структур строения тела объяснить наличие ограничений развития во время эмбриогенеза, таких как явление, называемое филотипической стадией .
История
[ редактировать ]первопроходцев Среди зоологов- Линней выделил два строения тела за пределами позвоночных; Кювье назвал троих; у Геккеля было четыре, а у Протиста еще восемь, всего двенадцать. Для сравнения, число типов, признанных современными зоологами, возросло до 36. [1]
Линней, 1735 г.
[ редактировать ]В своей книге 1735 года «Система природы » 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» (Вермес). Вермес Линнея фактически включал все остальные группы животных, не только ленточных червей , дождевых червей и пиявок , но и моллюсков , морских ежей и морских звезд , медуз , кальмаров и каракатиц . [2]
Кювье, 1817 г.
[ редактировать ]
В своей работе 1817 года «Le Règne Animal » французский зоолог Жорж Кювье объединил данные сравнительной анатомии и палеонтологии. [3] разделить царство животных на четыре плана строения. Принимая центральную нервную систему как главную систему органов, которая контролирует все остальные, такие как системы кровообращения и пищеварения, Кювье выделил четыре плана тела или разветвления : [4]
Группировка животных с таким строением тела привела к образованию четырех ветвей: позвоночные , моллюски , членистоногие (включая насекомых и кольчатые черви ) и зоофиты или лучистые .
Геккель, 1866 г.
[ редактировать ]Эрнст Геккель в своей книге «Generelle Morphologie der Organismen» 1866 года утверждал, что все живые существа монофилетичны (имеют единое эволюционное происхождение), разделяясь на растения, протистов и животных. Его протисты были разделены на монеры, протопласты, жгутиконосцы, диатомеи, миксомицеты, миксоцистоды, корненожки и губки. Его животные были разделены на группы с различным строением тела: он назвал эти типы . К типам животных Геккеля относились кишечнополостные , иглокожие и (по Кювье) членистоногие, моллюски и позвоночные. [5]
Гулд, 1979 год.
[ редактировать ]Стивен Дж. Гулд исследовал идею о том, что различные типы можно воспринимать с точки зрения Бауплана, иллюстрируя их устойчивость. Однако позже он отказался от этой идеи в пользу прерывистого равновесия . [6]
Источник
[ редактировать ]20 из 36 планов кузова возникли в кембрийском периоде. [7] в « Кембрийском взрыве ». [8] Однако полные строения тела многих типов появились гораздо позже, в палеозое или позже. [9]
Текущий диапазон строений тела далеко не исчерпывает возможные модели жизни: биота докембрия эдиакарского периода включает в себя строение тела, которое отличается от любого, обнаруженного у живых в настоящее время организмов, хотя общее расположение несвязанных между собой современных таксонов весьма похоже. [10] Таким образом, кембрийский взрыв, по-видимому, более или менее полностью заменил более ранний диапазон строений тел. [7]
Генетическая основа
[ редактировать ]Гены , эмбрионы и развитие вместе определяют форму тела взрослого организма посредством сложных процессов переключения, участвующих 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 организму, создавая градиент, который действует как индикатор положения клеток, включая другие гены, некоторые из которых, в свою очередь, производят другие морфогены. Ключевым открытием стало существование групп гомеобоксных генов , которые функционируют как переключатели, отвечающие за формирование основного плана тела у животных. Гены гомеобокса удивительно консервативны у таких разных видов, как плодовая мушка и человек, причем основной сегментный рисунок червя или плодовой мухи является источником сегментированного позвоночника у людей. Область эволюционной биологии развития изучающая генетику и морфологию , быстро расширяется. животных («Эво-Дево»), подробно [11] многие генетические каскады развития, особенно у плодовой мухи Drosophila , каталогизированы весьма подробно. [12]
См. также
[ редактировать ]
- Анатомические термины расположения - Стандартные термины для однозначного описания взаимного расположения частей тела.
- Проблема головы членистоногих - Спор об эволюции членистоногих.
- Глубокая гомология - контроль роста и дифференцировки с помощью глубоко консервативных генетических механизмов.
- Эволюционная биология развития - Сравнение процессов развития организмов.
- Определение типа на основе строения тела - таксономический ранг высокого уровня для организмов со схожим строением тела.
- Эдиакарская биота - Жизнь эдиакарского периода
- Макроэволюция - Эволюция в масштабе уровня вида или выше.
- Планы тела докембрия - Строение и развитие ранних многоклеточных организмов.
- Шон Б. Кэрролл – американский эволюционный биолог развития
- Сегментация (биология) - разделение структур тела некоторых животных и растений на ряд сегментов.
- Сверхкомплектная часть тела – Рост дополнительной части тела и отклонение от плана тела.
- Симметрия в биологии - Геометрическая симметрия у живых существ.
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б Валентин, Джеймс В. (2004). О происхождении Фила . Издательство Чикагского университета. п. 33. ISBN 978-0226845487 .
- ^ Линней, Чарльз (1735). Система природы, или три царства природы, систематически представленные классами, отрядами, родами и видами . Лейден: Хаак. стр. 1–12.
- ^ Рейсс, Джон (2009). Не по замыслу: уходящий на пенсию часовщик Дарвина . Издательство Калифорнийского университета. п. 108. ИСБН 978-0-520-94440-4 .
- ^ Jump up to: а б с д и Де Вит, Хендрик Корнелиус Дирк Де Вит. История развития биологии , том III, Presss Polytechniques et Universitaires Romandes, Лозанна, 1994, с. 94-96. ISBN 2-88074-264-1
- ^ Геккель, Эрнст. Общая морфология организмов: общие принципы науки об органических формах, механически основанные на теории происхождения, реформированной Чарльзом Дарвином. (1866) Берлин
- ^ Боулер, Питер Дж. (2009). Эволюция: история идеи . Калифорния, с. 364.
- ^ Jump up to: а б Эрвин, Дуглас; Валентин, Джеймс; Яблонски, Дэвид (1997). «Происхождение строения тела животных» . Американский ученый (март – апрель).
- ^ Эрвин, Д.Х. (1999). «Происхождение планов тела» . Интегративная и сравнительная биология (американский зоолог) . 39 (3): 617–629. дои : 10.1093/icb/39.3.617 .
- ^ Бадд, GE; Дженсен, С. (2000). «Критическая переоценка летописи окаменелостей двусторонних типов». Биологические обзоры Кембриджского философского общества . 75 (2): 253–95. дои : 10.1111/j.1469-185X.1999.tb00046.x . ПМИД 10881389 . S2CID 39772232 .
- ^ Антклифф, Дж. Б.; Брейзер, доктор медицины (2007). «Чарния и морские загоны совершенно противоположны» . Журнал Геологического общества . 164 (1): 49–51. Бибкод : 2007JGSoc.164...49A . дои : 10.1144/0016-76492006-080 . S2CID 130602154 .
- ^ Холл, Брайан К. (28 марта 2005 г.). «Эво Дево — это новое модное словечко…» Scientific American . 292 (4): 102–104. Бибкод : 2005SciAm.292d.102H . doi : 10.1038/scientificamerican0405-102 . Проверено 13 сентября 2014 г.
- ^ Артур, Уоллес. (1997). Планы тела животных . Кембридж, Англия: Издательство Кембриджского университета. ISBN 0-521-77928-6 .
Внешние ссылки
[ редактировать ]- Видео
