Ocena brak

Główne etapy ewolucji zwierząt - DRUGA RADIACJA

Autor /Samuel Dodano /07.10.2011

Ogólny schemat

Czy liczne typy wielokomórkowych zwierząt, żyjące dzisiaj, wytworzyły się ja-ko oddzielne, niezależne linie pochodzące od blastei? Czy też blastea dała początek tylko niektórym gromadom, a te z kolei wytworzyły inne? Ponieważ brakuje do-wodów w postaci skamieniałości, znowu biolodzy szukają odpowiedzi na to pytanie w obecnie ży-jących formach. Przyjmuje się zasadę, że im większe podobieństwo w budowie dwóch organizmów, tym bliższe prawdopodobnie pokrewieństwo historyczne. Jeśli cho-dzi o ludzi, zasada ta jest bardzo prosta. Gdy dwie osoby są do siebie uderzająco podobne, mamy wszelkie podstawy przy-puszczać, że są one blisko spokrewnionymi członkami tej samej rodziny.

Należy podkreśli , że podobieństwo w budowie, czyli homologia, jest o wiele lepszym wskaźni-kiem pokrewieństwa niż podobieństwo funk-cyjne, czyli analogia. Na przykład jest jasne, że dwie osoby wykonujące tę samą pracę bynajmniej nie muszą być spokrewnione. Podobnie dzieje się w procesie ewolucji. Skrzydła ptaków i owadów są analogiczne, tzn. działają w podobny sposób. Nie są one jednak homologiczne i rzeczywiście, wiado-mo, że ptaki i owady nie są blisko spokrew-nione. Z drugiej strony, skrzydła ptaków i przednie kończyny ssaków są homologicz-ne i jakkolwiek nie ma tu analogii, porównanie ich wskazuje na bliskie pokrewieństwo ptaków i ssaków.

Homologie obserwujemy nie tylko u doj-rzałych organizmów, lecz również u embrio-nów. Im większe podobieństwo w budowie dwóch embrionów, tym dłużej embriony te rozwijały się w podobny sposób i bliższe jest ich ewolucyjne pokrewieństwo. Przy-kładowo, embriony małp i ludzi są bardziej po-dobne i pozostają podobne do siebie przez dłuższy okres niż embriony myszy i czło-wieka. Nasuwa to przypuszczenie, że gatu-nek ludzki jest bliżej spokrewniony z mał-pami niż z myszami, co zresztą jeszcze nie-zależnie od tego zostało potwierdzone przez skamieniałości i homologię osobników doj-rzałych. Wzajemne ewolucyjne pokrewieństwa wśród zwierząt wielokomórkowych można określić na drodze dedukcji a także przez porównywanie ich rozwoju embrionalnego i budowy osobników dojrzałych, a także przez ustale-nie, w jakim stopniu zachodzą między nimi homologie.

Takie porównanie wy-kazuje, że obecnie żyjące zwierzęta wieloko-mórkowe można sklasyfikować w dwie wiel-kie grupy. W pierwszej z nich znajdą się zwierzęta, których ciało składa się głównie z dwóch podstawowych warstw tkanko-wych. Embrion takiego zwierzęcia najpierw przechodzi przez jednowarstwowe stadium b l a s t u l i, po czym rozwija się w dwu-warstwową g a s t r u l ę, składającą się z zewnętrznej e k t o d e r m y i wewnętrz-nej e n d o d e r m y. Gastrula przekształca się już bezpośrednio w osobnika dojrzałego. Zwierzęta te naszą nazwę dwu-warstwowców (diploblastów). Do tej grupy zalicza się gąbki, żebropławy i jamochłony. Ponieważ zwierzęta te są w za-sadzie homologiczne tak pod względem cech embrionalnych, jak i anatomii osobników dorosłych, można wywnioskować, że są one historycznie bliżej ze sobą spokrewnione niż z jakąkolwiek inną grupą zwierząt

Wszystkie inne wielokomórkowe zwie-rzęta znajdą się w drugiej grupie. U tych organizmów występują również stadia bla-stuli i gastruli. Jednakże gastrula nie prze-kształca się bezpośrednio w osobnika dojrza-łego, lecz przechodzi przez dalsze stadia em-brionalne. W jednym z tych stadiów roz-wija się trzecia warstwa tkankowa - m e- z o d e r m a - występująca pomiędzy ekto-dermą i endodermą. Organizmy dojrzałe, które wykształciły się z takich em-brionów naszą nazwę trójwarstwowców (tri-ploblastów), bo utworzone są z trzech, a nie z dwóch podstawowych warstw zarodko-wych. Przyjmując za podstawę te homologie zarówno w rozwoju embrional-nym, jak i w budowie osobników dojrza-łych, można powiedzieć, że zwierzęta trójwarstwowe są bliżej ze sobą spokrewnione niż z jakąkolwiek inną grupą zwierząt. Po-nadto dochodzimy do wniosku, że w ewolu-cji, podobnie jak w rozwoju embrionalnym, typ trójwarstwowy powstał z dwuwarstwowego.

Ogólny przebieg ewolucji zwie-rząt był prawdopodobnie następujący: blastea, po-wstała podczas pierwszej radiacji adaptatyw-nej zwierząt i odpowiadająca jednowarstwo-wej blastuli, musiała w procesie ewolucji rozwinąć się w podstawową grupę dwuwar-stwowców, odpowiadających dwuwarstwo-wej gastruli. Ten zaś dwuwarstwowy przo-dek musiał dać początek powstaniu różnych dwuwarstwowych organizmów, jak również podstawowemu typowi trójwarstwowemu. Ten ostatni stał się z kolei przodkiem grupy trójwarstwowców. Opierając się na tych przypuszczeniach prześledzimy teraz możliwy proces rozwinięcia się blastei w pod-stawowy typ dwuwarstwowy.

Od bastei do gastrei

Bezpośrednie potomstwo pierwotnego dwuwarstwowca już nie istnieje, ale możli-we jest zrekonstruowanie jego prawdopo-dobnego pochodzenia i budowy. Blastea, bę-dąc organizmem ruchliwym i niezależnym od światła, mogła opuścić powierzchnię wód oceanu i przedostać się do korzystniejszego nowego środowiska - na dno morskie szelfów kontynentalnych. Ślizgając się lub pełzając w tym rejonie dna oceanu, mogła ona żywić się martwymi organizmami, opa-dającymi stale i obficie z wód powierzchnio-wych. Z czasem prawdopodobnie powstało pożyteczne przystosowanie, polegające na wytworzeniu się uwypuklenia w dolnej części blastei. Umoż-liwiło to zwierzęciu silne przytwierdzenie się do kęsa pożywienia. Postawa tego zwie-rzęcia podobna była do odwróconej czarki.

W ten sposób rozwinęłaby się korzystna dwuwarstwowa budowa z otworem wchła-niającym, znajdującym się u spodu orga-nizmu, łączącym wewnętrzną jamę ze śro-dowiskiem zewnętrznym. Z czasem wewnę-trzna endoderma wyspecjalizowała się w trawieniu, a zewnętrzna ektoderma w poruszaniu się, zabezpieczaniu organizmu i roz-poznawaniu otoczenia. Ponieważ ten hipotetyczny pierwotny dwuworstwowiec przypo-mina gastrulę, nazwa się go "gastreą".

Zgodnie z wyżej przytoczonymi przypuszczeniami, gastrea wytworzyła radia-cję adaptatywną, w której jej dwuwarstwo-wa budowa została szeroko wykorzystana. Nowożytne zwierzęta dwuwarstwowe są re-zultatem drugiej głównej radiacji wśród zwierząt. Jedna linia, dziś już zanikająca, doprowadziła do typu jamochłonów, obej-mującego wyspecjalizowane zwierzęta z czuł-kami dookoła otworu gębowego i parzydeł-kowymi komórkami, które paraliżują zdo-bycz. Inna linia dała prawdopodobnie począ-tek wolnopływającym żebropławom. Trzecia linia wytworzyła inny typ - osiadłych gąbek. W ich organizmach dwuwarstwowa budowa jest niewyraźna, lecz podczas ich rozwoju embrionalnego występują wyraźne stadia blastuli i gastruli.

W końcu gastrea wytworzyła czwartą linię, którą charakteryzuje posiadanie trze-ciej warstwy ciała - mezodermy. Bezpo-średni spadkobiercy tej linii już nie istnieją, ale wśród jej wczesnych przedstawicieli mu-siał znajdować się przodek wszystkich żyją-cych dzisiaj zwierząt trójwarstwowych.

Podobne prace

Do góry