Следы эволюции животных в современном мире



Животный мир нашей планеты огромен и многообразен. Но как возникло такое большое количество видов животных? Почему вымирали одни и появлялись другие виды? Эти вопросы интересовали меня еще в дошкольном возрасте. С сентября 2016 года я начал посещать кружок юных натуралистов в вологодском экзотариуме и решил попытаться найти ответы на интересующие меня вопросы. Поэтому тема работы называется «Следы эволюции животных в современном мире».

Гипотеза: следы эволюции можно наблюдать в современном мире на примере рептилий и амфибий.

Цель — выявить следы эволюции на примере рептилий и амфибий.

Задачи:

1. Изучить теоретические источники по теме исследования.
2. Дать характеристику описываемых животных, описать их внешний вид, среду обитания, особенности питания и их место в цепочке эволюции.
3. Провести наблюдение за образом жизни и повадками изучаемых животных в экзотариуме во время посещения кружка юных натуралистов, описать наблюдаемые у них следы эволюции.
4. Проанализировать полученный материал и сформулировать выводы.

Хотя на проблему происхождения жизни на Земле до сих пор не существует точного научного ответа и не создано бесспорной теории, мы в своей работе будем придерживаться точки зрения Чарльза Дарвина о том, что жизнь зародилась в воде. Первыми позвоночными, вышедшими на сушу, были амфибии. Однако амфибии оставались надёжно привязанными к влажным местообитаниям проницаемыми покровами (а значит, угрозой высыхания) и размножением, связанным с водой.

Зависимость от воды ставит перед амфибиями множество проблем. Их икринки и плавающие личинки — легкая добыча для хищников. Взрослые амфибии привязаны к водоемам, а это существенно ограничивает территорию расселения и снижает шансы на выживание. Господство на суше требует отрыва от воды как от среды.

Постепенно в процессе эволюции из амфибий появились рептилии. Амфибии превратились в рептилий и освоили сушу благодаря двум приспособлениям. Тонкая кожа животных покрылась прочной чешуей, препятствует высыханию тела даже в пустыне. А икринки заменило большое яйцо с водонепроницаемым покрытием. У зародыша внутри достаточно питательных веществ, чтобы развиваться без воды и стадии личинки, превращаясь в маленькую копию родителей. Так возникли первые рептилии.

В нашей работе мы опишем более подробно тех представителей рептилий и амфибий, которые содержатся в Экзотариуме г. Вологды и доступны непосредственному наблюдению. На примере этих животных можно убедиться в том, что рептилии действительно произошли от амфибий. Ярче всего это демонстрирует аксолотль.

Такое экзотическое название носит личиночная форма земноводного семейства амбистомовых отряда хвостатых. Забавная особенность этой личинки в том, что она может размножаться на стадии личинки, т. е. не достигнув фазы взрослой формы. Если же аксолотля поселить в более прохладном и сухом климате, либо понизить уровень воды, тогда он превратиться во взрослую амбистому. Метаморфоз длится несколько недель, при этом исчезают наружные жабры, меняется окраска и форма тела. Личинка выглядит очень забавно — с обоих боков головы растут по три лохматые, длинные как бы веточки. На самом деле это жабры, личинка время от времени прижимает их к туловищу. Затем встряхивает, чтобы очистить от остатков органики.

Хвост у личинки широкий и длинный, им очень удобно пользоваться при плавании. Дышит аксолотль одновременно и легкими, и жабрами. Если же вода мало насыщена кислородом, то жабры с течением времени атрофируются частично, и личинка почти полностью переходит на легочное дыхание.

На пример аксолотля можно убедиться, что амфибии произошли от рыб — личинка этого животного имеет жабры, хвост, но уже и признаки рептилии — пятипалые конечности, дающие возможность передвижения по суше.

Второе животное, за которым мы наблюдали — пятнистый леопардовый эублефар. Это рептилия, ведёт ночной и сумеречный образ жизни, скрываясь днём под камнями и в пещерах. Питается членистоногими и их личинками, различными насекомыми, детёнышами мышей, мелкими ящерицами, в том числе собственным молодняком. Живет группами из одного самца и нескольких самок. Самцы активно защищают свою территорию от других самцов.

Следы эволюции, которые можно пронаблюдать у эублефара:

1. Появление чешуек, предохраняющих кожу рептилии от высыхания. Их можно почувствовать, взяв ящерицу в руки.
2. Появление механизма дыхания при помощи грудной клетки. Можно ощутить, как эублефар дышит, когда прикладываешь руку к ее груди.
3. Появляется яйцо с прочной скорлупой, дающей возможность размножения на суше.

Следующими животными, за которыми мы наблюдали, были змеи. Это императорский удав, амурский полоз и узорчатый полоз.

Императорский удав — змея крупная. Взрослый удав достигает 2,5 метра в длину. Это неагрессивные змеи, неядовитые и легкие в содержании. У него есть рудиментарные остатки лап. Эти выросты — все, что осталось от лап. 20 лет назад палеонтологи нашли окаменелые останки предков современных змей, у которых были конечности. При определенных условиях изменения окружающей среды эти остатки лап могут снова развиться в конечности. Таким образом, эволюционный механизм не только мощный, но еще и гибкий. Он позволяет некоторым существам повторно развивать утраченные некогда органы и функции организма.

Амурский полоз — одна из самых крупных змей фауны страны. Вырастают до 1,7 метров. Другие змеи нашей фауны имеют обычно покровительственную окраску, сливающуюся с фоном окружающей среды. Окраска амурского полоза тоже защитная, но не столько покровительственная, сколько дезориентирующая: яркие расчленяющие полосы мешают врагу воспринимать змею как нечто целое. А когда этот полоз ползет, создается впечатление мелькания цветных пятен, что также обманывает врага.

Узорчатый полоз достигает в длину 1,5 м. Вид характеризуется очень изменчивой окраской. В период линьки окраска существенно меняется и часто становится менее контрастной.

Следы эволюции, которые мы пронаблюдали у змей:

1. Исчезновения лап для лучшего приспособления к среде и рудиментарные остатки лап как факт их наличия в прошлом.
2. Наличие чешуи.
3. Откладывание яиц либо живорождение.

Выводы оформили в виде таблицы:

Признак	Земноводные на примере аксолотля	Рептилии на примере геккона	Рептилии на примере змей
Конечности	Появление пятипалых конечностей, дающих возможность передвижения по суше	Появление пятипалых конечностей, дающих возможность передвижения по суше	Исчезновения лап для лучшего приспособления к среде и рудиментарные остатки лап как факт их наличия в прошлом
Дыхание	Наличие жабр и жаберного дыхания, доказывающие происхождение от рыб	Появление механизма дыхания при помощи грудной клетки	Появление механизма дыхания при помощи грудной клетки
Размножение	Размножение в воде — откладывание икры, происходит на стадии личинки	Появляется яйцо с прочной скорлупой, дающей возможность размножения на суше	Откладывание яиц либо живорождение
Покровы тела	Голая кожа дающая возможность кожного дыхания, но требующая постоянного увлажнения	Появление чешуек, предохраняющих кожу рептилии от высыхания. Периодически происходит линька	Появление чешуек, предохраняющих кожу рептилии от высыхания. Периодически происходит линька

В своей исследовательской работе я попытался на примере современных представителей животного мира продемонстрировать, как проходила эволюция животных на нашей планете. Первоначально жизнь зародилась в воде и имела примитивную форму. На протяжении эволюционного развития она усложнялась, поведение и форма тела животных становились все более сложными. С появлением суши животные постепенно стали выходить из воды. В своей работе мы рассмотрели конкретные признаки, указывающие на эти факты.

Наблюдение за животными и описание их повадок позволило мне узнать очень много новой информации и было очень увлекательным процессом. В дальнейшем я планирую продолжить эти наблюдения, изучив подробно других представителей животного мира — птиц, млекопитающих и т. д.

Литература:

1. Акимушкин И. И. — Мир животных. Птицы, рыбы, земноводные и пресмыкающиеся. «Мысль», М.,1989.
2. Брэм А. Э. — Жизнь животных. «Терра», М.,1996.
3. Зарождение жизни. — М.: ОЛМА Медиа групп, 2013. — 62 с.
4. Кудрявцев С. В., Фролов В. Е., Королев А. В. Террариум и его обитатели: Обзор видов и содержание в неволе: Справочное пособие. М.: Лесная промышленность, 1991. — 349 с.
5. Орлова В. Ф., Семёнов Д. В. Природа России: жизнь животных. Земноводные и пресмыкающиеся. — М.: «ООО фирма «Издательство АСТ», 1999. — 480 с.
6. Сладков Н. Рептилии — М.: Издательский дом Мещерякова, 2015. — 40 с.