План тела
Набор морфологических признаков, общих для представителей одного типа животных
Современные группы животных можно сгруппировать по особенностям строения их тела, поэтому считается, что они обладают различным строением тела.

План строения тела , Bauplan ( мн. ч  . нем . Baupläne ), или наземный план — это набор морфологических признаков, общих для многих представителей одного типа животных . [ 1] Позвоночные животные имеют один план строения тела, в то время как беспозвоночные имеют несколько.

Этот термин, обычно применяемый к животным, подразумевает «чертеж», охватывающий такие аспекты, как симметрия , слои , сегментация , нервы , конечности и расположение кишечника . Эволюционная биология развития стремится объяснить происхождение различных планов тела.

Исторически считалось, что планы строения тела эволюционировали в мгновение ока в эдиакарской биоте ; наполнение кембрийского взрыва результатами и более тонкое понимание эволюции животных предполагает постепенное развитие планов строения тела на протяжении раннего палеозоя . Недавние исследования животных и растений начали изучать, могут ли эволюционные ограничения структур планов строения тела объяснить наличие ограничений развития во время эмбриогенеза, таких как явление, называемое филотипической стадией .

История

Среди пионеров зоологии Линней выделил два плана строения тела вне позвоночных; Кювье выделил три; а Геккель имел четыре, а также протисты с еще восемью, в общей сложности двенадцать. Для сравнения, число типов, признанных современными зоологами, возросло до 36. [1]

Линней, 1735 г.

В своей книге 1735 года Systema Naturæ шведский ботаник Линней сгруппировал животных в четвероногих , птиц , «амфибий» (включая черепах , ящериц и змей ), рыб , «насекомых» (Insecta, в которые он включил паукообразных , ракообразных и многоножек ) и «червей» (Vermes). Vermes Линнея фактически включал все другие 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.

«Monophyletischer Stambaum der Organismen» Геккеля из «Generelle Morphologie der Organismen» (1866) с тремя ветвями Plantae , Protista , Animalia.

В своей работе 1817 года Le Règne Animal французский зоолог Жорж Кювье объединил данные сравнительной анатомии и палеонтологии [3], чтобы разделить царство животных на четыре плана тела. Приняв центральную нервную систему за главную систему органов, которая контролирует все остальные, такие как кровеносная и пищеварительная системы, Кювье выделил четыре плана тела или разветвления : [4]

  1. с головным и спинным мозгом (окруженным скелетными элементами) [4]
  2. с органами, связанными нервными волокнами [4]
  3. с двумя продольными, брюшными нервными тяжами, соединенными полосой с двумя ганглиями ниже пищевода [4]
  4. с диффузной нервной системой, нечетко различимой [4]

Объединение животных с этими планами строения тела привело к выделению четырех ветвей: позвоночные , моллюски , членистые (включая насекомых и кольчатые черви ) и зоофиты или лучистые .

Геккель, 1866 г.

Эрнст Геккель в своей работе 1866 года «Общая морфология организмов » утверждал, что все живые существа монофилетичны (имеют единое эволюционное происхождение), разделяясь на растения, протисты и животные. Его протисты делились на монеры, протопласты, жгутиконосцы, диатомовые водоросли, миксомицеты, миксоцистоды, корненожки и губки. Его животные делились на группы с различными планами строения тела: он называл их типами . Типами животных Геккеля были кишечнополостные , иглокожие и (вслед за Кювье) членистые, моллюски и позвоночные. [5]

Гулд, 1979

Стивен Дж. Гулд исследовал идею о том, что различные типы могут быть восприняты в терминах плана строения, иллюстрирующего их фиксированность. Однако позже он отказался от этой идеи в пользу прерывистого равновесия . [6]

Источник

20 из 36 планов строения тела возникли в кембрийский период, [7] во время « кембрийского взрыва ». [8] Однако полные планы строения тела многих типов появились гораздо позже, в палеозое или позже. [9]

Текущий диапазон планов строения тела далек от исчерпывающего списка возможных моделей жизни: докембрийская эдиакарская биота включает планы строения тела, которые отличаются от любых, обнаруженных у ныне живущих организмов, хотя общее расположение неродственных современных таксонов довольно похоже. [10] Таким образом, кембрийский взрыв, по-видимому, более или менее полностью заменил более ранний диапазон планов строения тела. [7]

Генетическая основа

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 через каскад процессов, в которых ключевые гены производят морфогены , химические вещества, которые диффундируют по телу, чтобы создать градиент, который действует как индикатор положения для клеток, включая другие гены, некоторые из которых, в свою очередь, производят другие морфогены. Ключевым открытием стало существование групп генов гомеобокса , которые функционируют как переключатели, ответственные за формирование базового плана тела у животных. Гены гомеобокса удивительно консервативны между видами, такими разными, как плодовая мушка и человек, причем базовый сегментированный рисунок червя или плодовой мушки является источником сегментированного позвоночника у людей. Область эволюционной биологии развития животных («Evo Devo»), которая подробно изучает генетику морфологии , быстро расширяется [11], при этом многие каскады генов развития, особенно у плодовой мушки Drosophila , каталогизированы в достаточных подробностях. [12]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ ab Valentine, James W. (2004). О происхождении Phyla. University of Chicago Press. стр. 33. ISBN 978-0226845487.
  2. ^ Линней, Карол (1735). Systema naturae, sive regna tria naturae систематические предложения по классам, порядкам, родам и видам. Лейден: Хаак. стр. 1–12.
  3. ^ Рейсс, Джон (2009). Не по замыслу: Уходящий на пенсию часовщик Дарвина. Издательство Калифорнийского университета. С. 108. ISBN 978-0-520-94440-4.
  4. ^ abcde Де Вит, Хендрик Корнелиус Дирк Де Вит. Histoire du Développement de la Biologie , Volume III, Presses Polytechniques et Universitaires Romandes, Лозанна, 1994, с. 94-96. ISBN 2-88074-264-1 
  5. ^ Геккель, Эрнст. Общая морфология организмов: allgemeine Grundzüge der Organischen Formen-Wissenschaft, mechanisch begründet durch die von Charles Darwin reformirte Descendenz-Theorie. (1866) Берлин
  6. ^ Боулер, Питер Дж. (2009). Эволюция: история идеи . Калифорния, стр. 364.
  7. ^ ab Эрвин, Дуглас; Валентайн, Джеймс; Яблонски, Дэвид (1997). «Происхождение планов строения тела животных». American Scientist (март–апрель).
  8. ^ Эрвин, Д. Х. (1999). «Происхождение планов тела». Интегративная и сравнительная биология (американский зоолог) . 39 (3): 617–629. doi : 10.1093/icb/39.3.617 .
  9. ^ Бадд, GE; Дженсен, С. (2000). «Критическая переоценка ископаемых останков билатеральных типов». Biological Reviews of the Cambridge Philosophical Society . 75 (2): 253–95. doi :10.1111/j.1469-185X.1999.tb00046.x. PMID  10881389. S2CID  39772232.
  10. ^ Antcliffe, JB; Brasier, MD (2007). «Charnia и морские перья — это полюса друг от друга» . Журнал Геологического общества . 164 (1): 49–51. Bibcode : 2007JGSoc.164...49A. doi : 10.1144/0016-76492006-080. S2CID  130602154.
  11. ^ Холл, Брайан К. (28 марта 2005 г.). «Evo Devo — новое модное словечко...» Scientific American . 292 (4): 102–104. Bibcode :2005SciAm.292d.102H. doi :10.1038/scientificamerican0405-102 . Получено 13 сентября 2014 г.
  12. ^ Артур, Уоллес. (1997). Планы тел животных . Кембридж, Англия: Cambridge University Press. ISBN 0-521-77928-6.
  • Биология развития 8e Онлайн: Формирование мезодермы активином
Видео
  • Наука эволюции: Шон Б. Кэрролл объясняет генетику строения тела плодовой мушки.
Взято с "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=План_тела&oldid=1252516329"