особенности.

- 1. состоит из нескольких фрагментов.

- 2. Обычно одна точка окостенения располагается в рукоятке и 4 в теле.

- 3. Мечевидный отросток окостеневает к 3-6 годам.

- 4. Полное синостозирование завершается 3 30 годам.

- 1. Первичные точки окостенения формируются в области будущих

- 2. Бороздка не выражена.

- 3. Головка хрящевая.

ГPУДНАЯ КЛЕТКА

- 1. Короткая и выпуклая. Поперечный размер больше сагитального примерно на 25% (у взрослого в 2 раза)

- 2. Отношение ребер к позвоночнику - горизонтальное (вследствие - преобладает абдоминальный тип дыхания).

- 3. При переходе в вертикальное положение - грудной тип дыхания.

Теории развития свободных конечностей

1. Жаберная – конечности возникают на основе жаберных дуг

2. Рёберная – конечности формируются как производные рёбер

3. лавниковая (теория кожной складки) – конечности формируются на основе плавников (самая точная). лавники - это преобразованная кожная складка, в которую врастают опорные (хрящевые, а затем костные) элементы и мышцы. Часть кожной складки редуцируется.

СВОБОДНЫХ

сходным филогенетическим материалом для свободных конечностей позвоночных послужили парные плавники ископаемых кистеперых рыб, которые образуются на основе мезенхимы боковых кожных складок.

Латимерия

ФИЛОГЕНЕЗ СВОБОДНЫХ КОНЕЧНОСТЕЙ

Два вида конечностей:

Конечности веерного типа (плавники) – у водных животных

Конечности

рычажного типа – у

наземных животных

Плечевой пояс и грудная конечность кистеперой рыбы (А)

и древней ископаемой амфибии (Б)

веерного типа (плавники)

Состоят из множества хрящевых лучей, являются рулями глубины

плавники двудышащих и кистеперых рыб, выполняют функцию опорного аппарата (1). меют 10 и более лучей.

У наземных позвоночных - число лучей

сократилось до пяти (2). Дистальные отделы построены по типу лучевой симметрии.

Конечности рычажного типа

ОБЩИЙ ПЛАН СТPОЕНИЯ скелета конечностей позвоночных.

- Каждая конечность (как верхняя, так и нижняя) состоит из трех звеньев , идущих друг за другом. 1 звено - stylopodium - верхний отдел,

содержит 1 элемент;

- 2 звено - zeugopodium или mesopodium – средний отдел, содержит 2 элемента;

3 звено - autopodium -

нижний отдел, содержит множество элементов, построенных по принципу лучевой симметрии

ОБЩИЙ ПЛАН СТPОЕНИЯ

скелета конечностей позвоночных.

autopodium (кисть, стопа), делится на:

basipodium (carpus, tarsus)

metapodium (metacarpus, metatarsus)

аcropodium (phalanges)

Гомологичные органы

Введение

Морфологические доказательства

По мнению религиозных антиэволюционистов (включая сторонников «разумного замысла»), виды живых организмов были созданы разумным Существом, которое имело возможность проектировать каждый вид «с чистого листа» , то есть разрабатывать для каждого вида свой собственный, уникальный план строения, наилучшим образом соответствующий тем задачам, которые, по замыслу Творца, данный вид должен был выполнять на Земле. Антиэволюционизм, таким образом, либо предсказывает наличие множества совершенных (идеальных), уникальных и никак не связанных между собой планов строения (что резко противоречит наблюдаемым фактам), либо вообще отказывается от предсказаний (а значит, и от возможности что-либо понять и объяснить в окружающем мире), ссылаясь на «неисповедимость воли Творца» («раз так создано, значит, так было угодно Богу, а почему - не наше дело»).

Наука, напротив, утверждает, что виды в ходе эволюции происходили друг от друга в силу естественных причин, без вмешательства разумных сил. При этом каждый вид не «проектировался с чистого листа», а появлялся в результате относительно небольших модификаций предкового вида, наследуя большинство его свойств - в том числе и те, которые новому виду не очень-то и нужны, и которые вовсе не обязательно являются оптимальными для тех условий, в которых живет новый вид. Поэтому, если идея эволюции верна, мы должны наблюдать в живой природе повсеместные следы происхождения путем модификации , то есть многочисленные свидетельства «переделки» и «подгонки» старых признаков (органов, тканей, планов строения) под новые условия (экологические ниши) и новые задачи (функции). Именно это мы и наблюдаем в природе. Яркие примеры предсказываемых эволюционной теорией «следов происхождения путем модификации» - это гомологичные органы, рудименты, атавизмы, а также многочисленные случаи явного несовершенства строения организмов.

Органы животных разных видов, имеющие один и тот же план строения, занимающие сходное положение в организме животного и развивающиеся из одних и тех же зачатков, называют гомологичными. Если такие органы у разных видов выполняют разные функции, то единственное объяснение сходства строения - происхождение от общего предка. Напротив, если у двух видов независимо развились органы, выполняющие одну и ту же функцию (аналогичные органы), то сходство между этими органами оказывается поверхностным.

Иллюстрация принципа гомологии на примере передней конечности млекопитающих. Конечности состоят из одного и того же набора костей, но при этом выполняют самые разные функции. Третья кость пясти отмечена красным цветом.

Пятипалая конечность, характерная для четвероногих позвоночных - пример гомологии органов. Более того, прослеживается гомология пятипалой конечности и плавников некоторых ископаемых видов кистеперых рыб, от которых произошли первые земноводные.

Кости передних конечностей девонских кистеперых рыб (слева) и древнейших четвероногих (справа). Условную границу между рыбами и четвероногими чаще всего проводят между тиктааликом и акантостегой (см.: Как рыбы научились ходить).

Конечности четвероногих различаются по форме и приспособлены к выполнению самых различных функций в самых разных условиях. На примере млекопитающих:

· У обезьян передние конечности вытянуты, кисти приспособлены для хватания, что облегчает лазанье по деревьям.

· У свиньи первый палец отсутствует, а второй и пятый - уменьшены. Остальные два пальца длиннее и тверже остальных, концевые фаланги покрыты копытами.

· У лошади также вместо когтей копыто, нога удлинена за счет костей среднего пальца, что способствует большой скорости передвижения.

· Кроты имеют укороченные и утолщенные пальцы, что помогает при копании.

· Муравьед использует увеличенный средний палец для раскапывания муравейников и гнезд термитов.

· У кита передние конечности представляют собой плавники.

· У летучей мыши передние конечности развились в крылья за счет значительного удлинения четырех пальцев, а крючкообразный первый палец используется, чтобы висеть на деревьях.

При этом все эти конечности содержат один и тот же набор костей с одним и тем же относительным расположением. Единство структуры не может быть объяснено с точки зрения полезности, так как конечности используются для совершенно разных целей. Ни один «разумный дизайнер» никогда не стал бы проектировать крыло летучей мыши и лапу-лопату крота на основе одного и того же набора костей (плечевая, локтевая, лучевая, запястье, пясть, 5 пальцев). Ни один биолог и ни один инженер не смог бы доказать, что именно такой набор костей является идеальной основой для этих «проектов». А значит, единую структуру конечности четвероногие позвоночные унаследовали от общего предка. В ходе эволюции гомологичные части конечностей «подгонялись» естественным отбором к выполнению различных задач, что и обеспечивает кажущееся «совершенство» этих конечностей, их соответствие выполняемым функциям. Но это - явно не работа разумного проектировщика, ищущего наилучшее из возможных инженерных решений. Это - результат слепого природного процесса, который не способен заглядывать на шаг вперед и может только понемногу подправлять уже имеющиеся детали, «подгоняя» их к новым задачам.

Грудной отдел тела насекомых несет три пары конечностей. Исход­ными считаются конечности ходильного типа. При освоении насе­комыми разных жизненных сред, иных способов передвижения либо при приобретении конечностями других функций изменилось и стро­ение последних, носящее адаптивный характер. В составе конечности выделяются следующие части: тазик, вертлуг (трохантер), бедро, голень и многочлениковая лапка (рис. 113). Членистостьлапки явля­ется вторичной: ее членики не имеют самостоятельной мускулатуры, общий мышечный пучок пронизывает их, как нитка в бусах или четках. С особенностями строения конечностей основных типов следует озна­комиться, используя постоянные микроскопические препараты. По­мимо описанных ниже, имеются и другие типы конечностей, менее распространенные, например присасывательные или прядильные.

Строение бегательных конечностей черного таракана (Blatta orien-talis). Бегательные конечности рассматриваются как модификация ходильных либо выделяются в отдельный самостоятельный тип. Бе-гательная конечность черного таракана состоит из тазика, вертлуга, бедра, голени и лапки (рис. 113, А). Тазик представляет собой основной членик, который неподвижно причленяется к грудному стерниту. Верт­луг у таракана, как и у многих других насекомых, миниатюрен, не­сколько смещен в сторону и располагается вдоль сочленения тазика и бедра. Бедро - наиболее крупный продолговатый членик. К нему причленяется также продолговатая, но более тонкая голень. Членис­тая лапка, сравнимая по длине с голенью, на вершине несет слегка

ImArthropoda

Класс Insecta 223

Рис. 113. Типы конечностей насекомых: А - ходильная; Б -прыгатель-ная; В - собирательная; Г- плавательная; Д- хватательная; Е - копательная; 1 - тазик; 2 - вертлуг; 3 - бедро; 4 - голень; 5-лапка

изогнутые коготки. Бегательные конечности обеспечивают быстрое перемещение по субстрату и удерживают тело высоко над его поверх­ностью, что необходимо, например, при передвижении по раскаленному солнцем песку. От ходильных конечностей бегательные отличаются относительно большей длиной и стройностью, а также строением лапки. Для конечностей ходильного типа характерны лапки с упло­щенной нижней поверхностью, несущей большое количество волос­ков или щетинок и называемой подошвой.

Строение прыгательных конечностей кузнечиков (Tettigonia spp.). Прыгательные конечности обеспечивают передвижение прыжками, когда значительное расстояние преодолевается практически мгновен­но. У кузнечиков и других прямокрылых прыгательными являются конечности третьей пары, у которых бедренно-голенный

сустав образует мощный рычаг. Бедра этих конечностей длинные и толстые (рис. 113, Б), с развитой мускулатурой. Голени также удли­нены пропорционально длине бедер. Сходное строение имеет третья пара конечностей блох (Aphanipterd). У цикадовых (Cicadinea) «рабо­чим» является тазобедренный сустав.

Строение плавательных конечностей жуков-плавунцов (Dytiscidae). Плавательная (гребная) конечность характеризуется ограниченнос­тью свободы движений большинства ее члеников относительно друг друга. В результате формируется единая гребная поверхность, рабо­тающая как весло. Следует обратить внимание на размеры и форму ла­пки (рис. 113, Е). У плавунцов она явственно уплощена и снабжена многочисленными длинными волосками. При выносе конечности вперед они прижимаются к поверхности голени, а при рабочем ходе расправляются и таким образом увеличивают гребную поверхность.

Плавательными могут быть все три пары конечностей (многие водные личинки жуков), средняя и задняя пары (имаго плавунцов) или только задняя (клопы-гребляки сем. Corixidae).

Строение хватательных конечностей водяного скорпиона (Nepa cinered). Хватательными у этого клопа являются передние конечности. По принципу работы они напоминают складной (перочинный) нож или капкан: удлиненные бедро и голень (рис. 113,5) при сведении зажимают добычу. Лапка, которая могла бы затруднять функциониро­вание такой конечности, редуцирована, сохранив один членик. По­скольку хватательные конечности используются хищниками для захвата добычи, их иногда называют хищными. У обыкновенного богомола хватательные конечности устроены аналогично, но голень и бедро вооружены мощными заостренными хитиновыми зубцами, которыми насекомое способно пробить даже кожу человеческой руки (особенно, детской).

Строение копательных конечностей медведок (Gryllotalpa spp.). Копательными у медведок являются передние конечности. Они пред­назначены для рытья ходов в почве, зачастую пронизанной многочис­ленными мелкими корнями растений. Все элементы такой конечно­сти сильно хитинизйрованы, укорочены и уплощены (рис. 113, Ж). Преимущественное развитие получает голень, которая снабжена мощ­ными заостренными зубцами. Лапка подвергается редукции, но сох­раняется.

Копательными конечностями обладают также жуки-навозники, не­которые клопы, жуки-усачи, короеды, то есть насекомые, которые по роду деятельности должны разгребать субстрат либо проделывать в нем ходы.

Тип Arthropoda

Зачем нужны ноги насекомым? Казалось, на этот вопрос существует только один определенный ответ: конечно, для передвижения. На самом деле, ноги у насекомых выполняют несколько функций.

Функция конечностей насекомого зависит от того, в какой среде оно обитает, как питается и защищается. Поэтому лапки у разных видов приспособлены для выкапывания ходов, закапывания погибших животных, устройства гнезд, защиты от нападения, захвата пищи, прыгания, плавания, бегания.

Сколько ног у насекомых?

У взрослых особей класса насекомые имеется три пары конечностей. Грудной отдел их тела состоит из трех сегментов, каждый их которых несет одну пару ног. Они прикрепляются к нижней стороне в грудном отделе.

Какие конечности у насекомых, как они устроены, и какие функции выполняют….об этом ниже.

Как устроены конечности у насекомых?

Класс насекомые принадлежит типу членистоногие. Это название подтверждает особенности строения ног у насекомых: они состоят из нескольких члеников.

Основной членик, прикрепленный к соответствующему сегменту груди, называется тазиком. Тазик имеет строго определенную форму. Она отличается у разных видов насекомых. У одних представителей тазик похож на шар или поперечный цилиндр, у других имеет вид конуса или широкого листа. От формы тазика зависит подвижность конечности. Самый маленький членик носит название вертлуг. Иногда он бывает двойной. Вертлуг неподвижно сочленяется с бедром.

Самая длинная составляющая конечности — это бедро. Оно длиннее всех частей ноги похоже на длинную палочку цилиндрической формы.

Следующий отдел называется голень. По величине она сравнима с бедром, и вместе с ним составляет самую длинную часть конечности насекомого.

Бедро с голенью соединяется с помощью колена. Заканчивается нога лапкой. Она состоит из нескольких ленников соединенных подвижно между собой, их число составляет 2 – 5. Лапка вооружена небольшими коготками. Обычно их два, и крайне редко один.

Даже тем насекомым, которые летают или плавают нужны лапки.

Типы конечностей насекомых

Самыми древними считаются бегательные и ходильные ноги у насекомых. Остальные типы конечностей появились в процессе длительного развития, и как правило, связаны с различными приспособлениями к условиям окружающей среды.

• Бегательные конечности

Бегательные ноги имеют удлиненную форму. Они стройны, а лапка, голень, бедро и тазик узкие или широкие. Такой тип конечностей присутствует у тараканов, .

• Ходильные ноги

Ходильные ноги предназначены для медленного передвижения. Такие ноги у жуков – усачей, переползающих с листа на лист, неторопливо обгрызающих листья.

• Плавательные конечности

Плавательными становятся обычно задние, реже средние ноги у насекомых. Они покрыты длинными волосками, образующими широкую гребную поверхность – своеобразное весло. В основном, представители с такими конечностями обитают в водоемах и великолепно плавают и ныряют. Это жуки-плавунцы, клопы–гладыши, .

• Прыгательные ноги

Прыгательные ноги имеются у представителей отряда прямокрылые. К ним относятся саранча, кузнечик, сверчок. Последняя пара ног у них очень длинная и мощная. Многие представители прямокрылых прыгают в высоту до восьмидесяти сантиметров, а если при этом расправляют крылья, то расстояние, преодолеваемое за один прыжок, достигает около десяти метров.

• Копательные ноги

Копательные ноги характерны для медведки, майского жука. Обычно копательными становится первая пара ног. Конечности этого типа мощные, плоские и короткие.

• Собирательные конечности

Собирательными или корзиночными называют конечности у , шмелей. На задних ногах этих насекомых находятся особые участки, окруженные длинными хитиновыми волосками, это и есть корзиночки. Пчелы перебираются с цветка на цветок и пачкаются в пыльце, которая прилипает на волоски тела. Специальными щеточками, расположенными на лапках, пчела собирает цветочную пыльцу в корзиночки.

клеившиеся пылинки образуют комок, который называется «обножка». Пчела уносит пыльцу в улей и откладывает в соты. Образуется перга, пропитанная нектаром, она служит запасным белковым кормом всему пчелиному семейству.

Благодаря собирательному типу лапок пчела может «копить» пыльцу.

• Хватательные ноги

Хватательные ноги у

Водная и наземная среды обитания имеют между собой существенные отличия. Поэтому смена среды, которая произошла у земноводных, привела к существенным изменениям в строении ряда систем органов.

Почему рыбы «вышли» на сушу? В то время появились растения, растущие над водой. На них обитали насекомые и их личинки, которыми могли питаться рыбы. Например, опавшими мертвыми насекомыми или личинками, обитающими в воде, или насекомыми на поверхности воды. Чем больше из воды может вынырнуть рыба, тем больше она будет сыта. Также возможно водоемы периодически пересыхали, и тем древним кистеперым рыбам надо было перебираться в соседний водоем. Таким образом, преимущество получали те из них, у кого это получалось, т. е. обладающие лучше развитыми легкими и конечностями.

Основные отличия между водой и воздухом связаны с плотностью этих сред и возможностью протекания физических и химических процессов. Вода – более плотное вещество, она обладает куда большей выталкивающей силой по сравнению с воздухом. Несмотря на то, что в воздухе больше кислорода, чем в воде, кислород может проникать в организм, если есть влага на поверхности тела, т. е. обменные реакции протекают только в растворах. Живой организм, обитающий на суше, сталкивается с двумя проблемами - невозможностью передвижения с помощью плавания и высыханием тела на воздухе.

Плавающие в толще воды рыбы имеют сжатое с боков тело. Благодаря такой форме они могут плавать изгибаясь. Однако у наземных животных тело больше сжато сверху вниз из-за силы тяжести. В таком случае использовать рычажные конечности для передвижения удобнее. Части таких конечностей могут сгибаться и выпрямляться относительно друг друга с помощью прикрепленных к ним мышц. У земноводных больше таких специализированных мышц, чем сегментированной мускулатуры.

В то же время на суше конечности служат не только для передвижения, но и для поддержания тела над землей. Чтобы конечности смогли удерживать вес тела, они должны быть соединены с чем-то прочным, а не просто заканчиваться в мягких тканях животного. Поэтому конечности земноводных, в отличие от плавников рыб, крепятся к позвоночнику с помощью хорошо развитых поясов конечностей.

Для уменьшения перемещения всего тела при исследовании окружающей среды у земноводных появилась шея.

Позвоночник земноводных в связи с приобретением им дополнительных функций стал более сложным. В нем выделяют шейный, туловищный, крестцовый, хвостовой отделы.

В отличие от рыб у земноводных голая влажная кожа, в которой много капилляров. Благодаря этому амфибии могут осуществлять кожное дыхание, т. е. поглощать кислород из воздуха поверхностью кожи. Влажность кожи поддерживается специальными железами, вырабатывающими слизь.

Однако кожного дыхания недостаточно. Амфибии также получают кислород через стенки ротовой полости (которая у них достаточно большая) и через легкие. Личинки многих земноводных имеют жабры, которые у взрослых рассасываются. Вместо них из впячиваний стенки глотки образуются легкие, представляющие собой складчатые мешки. Внутри рта и легких всегда влажно.

Носовая полость у амфибий открывается не только наружу (как у рыб), но и в ротовую полость. Проникая через нее, воздух также увлажняется.

У рыб двухкамерное сердце, состоящее из одного предсердия и одного желудочка, один круг кровообращения. У земноводных сердце трехкамерное, состоящее из двух предсердий и одного желудочка. Такое строение обусловлено появлением легочного дыхания и необходимостью второго круга кровообращения.

Видимость в воздухе выше, чем в воде. Поэтому у земноводных лучше развиты органы зрения, они видят дальше рыб. Чтобы глаза не пересыхали появляются веки и мигательная перепонка.

У большинства земноводных нет боковой линии.

В воздухе звук распространяется хуже, чем в воде (из-за низкой плотности). Рыбам, чтобы слышать, было достаточно иметь только внутреннее ухо. У амфибий же появляется барабанная перепонка, способная улавливать колебания воздуха, а также косточки, передающие колебания перепонки внутреннему уху.

У амфибий появились слюнные железы, позволяющие смачивать пищу. Рыбам, обитающим в воде, они были не нужны.

Продукт выделения аммиак у рыб выделяется через жабры. У земноводных аммиак превращается в почках в мочевину, которая не является ядовитой.

У земноводных по сравнению с рыбами хуже развит мозжечок. Это связано с тем, что амфибиям незачем так сложно двигаться, как рыбам.