Возникновение наземных членистоногих

09.12.2014

Громадное большинство членистоногих живет на суше. Этим тип членистоногих резко отличается от ранее рассмотренных типов животных, среди которых наземных организмов не было или они были немногочисленны. Простейшие обитают в водной среде, лишь их цисты могут длительное время находиться вне воды. Губки и кишечнополостные живут только в морях и пресных водоемах. Из свободноживущих плоских червей ведет наземный образ жизни ряд турбеллярий, но исключительно во влажных тропических местностях. На суше могут находиться также яйца и личинки сосальщиков и ленточных червей, но окруженные прочными толстыми оболочками. Из первичнополостных червей наземные формы имеются только в классе круглых червей, но они обитают в почве и нуждаются в довольно большом количестве влаги. В покоящемся состоянии могут длительное время оставаться без воды яйца и взрослые особи ряда коловраток, а также яйца и личинки паразитических первичнополостных червей.
Много видов малощетинковых червей живет вне водоемов, однако все они обитают во влажной почве. Ракообразные — типично водные животные, и лишь немногие из них могут жить на суше, но там, где влажность воздуха постоянно высока (например, даже в корках мокриц, живущих в пустынях, влажность всегда сохраняется на уровне 100%). Среди членистоногих три класса (паукообразные, многоножки и насекомые) приспособлены к жизни на суше, но представители первых двух классов, как будет отмечено дальше, избегают настоящих засушливых биотопов, хотя, за исключением вторичноводных паукообразных, вся их жизнь проходит на суше. Полное приспособление к наземному обитанию характерно для подавляющего большинства насекомых, но и их личинки часто живут в почве, в деревьях и других местах, где влажность достаточно высока.
Приведенные выше данные позволяют сделать следующие выводы: 1) в течение очень длительного периода времени (по крайней мере до конца силурийского периода) эволюция животных проходила в водной среде, в которой возникли все типы этого царства, вплоть до самых высших; 2) приспособление животных к обитанию на суше стало возможным лишь после достижения ими очень сложной организации; 3) из всех ранее рассмотренных типов (а также типа мягкотелых, характеристика которых будет дана дальше) переход к наземному образу жизни наиболее успешно осуществили членистоногие.
Таким образом, приспособление животных к жизни на суше было весьма затруднено. Главная опасность, которая угрожает живым существам при выходе их на сушу, — это потеря ими оды, что приводит к нарушению обмена веществ и всех связанных с ним процессов, а затем к гибели. Выделение различных оболочек, предохраняющих организм от потери воды, как отмечалось выше, свойственно различным группам животных, начиная с простейших. Однако само по себе оно могло обеспечить пребывание вне водоемов только в покоящемся состоянии. Отсутствие влаги препятствует поглощению кислорода органами дыхания (что касается жабр, то они просто разрушаются в результате высыхания), делает невозможным встречу гамет вне организма, крайне затрудняет развитие эмбриона и т. д. Условия неорганической среды на суше (температура, степень освещения, влажность и др.), как правило, значительно более изменчивы, нем в воде. Передвижение затрудняется сильным возрастанием массы животных при выходе их на сушу, хотя в воздушной среде возможно достижение большей скорости перемещения тел, чем в более плотной водной среде.
Для преодоления упомянутых, а также других препятствий необходимо было развитие ряда приспособлений, которое стало возможным только после достижения такой сложной организации, какая характерна для высшего типа беспозвоночных — членистоногих. Высокоразвитая нервная система этих животных позволяла им приспосабливаться к изменениям условий новой среды, быстрее передвигаться и способствовала усилению и более тонкому согласованию деятельности всех систем органов. Прогрессивные изменения мускульной системы (дифференциация кожно-мускульного мешка на мышечные пучки, замена гладкой мышечной ткани поперечнополосатой) и появление членистых конечностей сыграли очень важную роль в завоевании суши. Усиление переноса веществ благодаря появлению сердца имело большое значение для повышения интенсивности обмена веществ, что было необходимо для обеспечения активного существования в условиях воздушной среды и уменьшало хотя бы в некоторой степени опасность высыхания наружных покровов. Превращение передних ног в ротовые конечности и развитие большей части пищеварительного аппарата из эктодермы (в результате чего значительная часть внутренней поверхности этого аппарата покрыта кутикулой) резко улучшило механическую обработку пищи, что имело серьезное значение для питания на суше, так как оболочки наземных растений и животных стали более твердыми и содержание воды в теле последних уменьшилось по сравнению с водными организмами.
Однако отмеченные выше особенности членистоногих еще не были достаточны для полного приспособления к сухопутной жизни. Необходима была серьезная перестройка всей организации, развитие новых органов (дыхания, выделения), обеспечение внутреннего оплодотворения и развития зародышей на суше и т. д., поэтому процесс приспособления членистоногих к наземному обитанию продолжался очень долго, и даже такие сухопутные животные, как паукообразные и многоножки, как отмечалось выше, сохранили привязанность к более влажным биотопам на суше, в особенности в периоды размножения и развития. Переход к жизни из воды на сушу, как обстоятельно показал в своих работах известный советский зоолог М. С. Гиляров, совершился главным образом через почву, в которой животные в какой-то степени были защищены от высыхания и процессы размножения и развития облегчались наличием влажной среды. Ho вероятно, такой переход был возможен и в открытой прибрежной зоне, причем животные, ставшие уже наземными организмами, возвращались в водоемы для размножения и развития (подобно тому, как это имеет место среди позвоночных у земноводных). Постепенно животные по мере развития их приспособлений к сухопутной жизни все больше удалялись от водоемов, их организация перестраивалась и отличия от водных предков неуклонно возрастали.
Завоевание животными суши было очень трудным и долговременным процессом, но наземный образ жизни, характеризующийся приспособлением к изменчивой и сложной среде, возможностью быстрее передвигаться в воздушной среде, чем в водоемах, обеспеченностью большим количеством кислорода в атмосфере, чем в воде (что позволяло организмам усилить интенсивность процессов диссимиляции, в результате чего освобождалось много энергии, необходимой для активной жизни), привел к возникновению самых высших групп животных (насекомых, пресмыкающихся, птиц и млекопитающих). И показательно, что от настоящих сухопутных животных произошли новые группы животных (многие насекомые, ластоногие, китообразные и др.), которые, сохранив главные прогрессивные особенности наземных предков, заселили пресные водоемы, моря и океаны. В заключение следует отметить, что пионерами в завоевании суши были растения, которые послужили потом источниками питания для первых наземных животных.
Предыдущий краткий очерк происхождения наземных членистоногих важен для ознакомления с сухопутными животными этого типа (классы паукообразных, многоножек и насекомых), а также будет иметь значение и при рассмотрении вопроса о происхождении наземных позвоночных.


Добавить комментарий
Имя:*
E-Mail:
Комментарий: