Дифференциация и интеграция в эволюции органов

Основным принципом эволюции органических структур является принцип дифференциации. Дифференциация представляет собой разделение однородной структуры на обособленные части, которые в силу различного положения, связей с другими органами и различных функций приобретают специфическое строение. Таким образом, усложнение структуры всегда связано с усложнением функций и специализацией отдельных частей. Дифференцированная структура выполняет несколько функций, и строение ее сложно.

Примером филогенетической дифференциации может являться эволюция кровеносной системы в типе хордовых. Так, у представителей подтипа бесчерепных она построена очень просто: один круг кровообращения, отсутствие сердца и капилляров в системе жаберных артерий.

В надклассе рыб имеются двухкамерное сердце и жаберные капилляры. У земноводных впервые появляется разделение кровеносной системы на два круга кровообращения, а сердце становится трехкамерным. Максимальная дифференциация характерна для кровеносной системы млекопитающих, сердце которых четырехкамерное, а в сосудах достигается полное разобщение венозного и артериального кровотоков.

Отдельные части дифференцирующейся, ранее однородной структуры, специализируясь на выполнении одной функции, становятся функционально все более зависимыми от других частей данной структуры и от организма в целом. Такое функциональное соподчинение отдельных компонентов системы в целостном организме называют интеграцией.

Четырехкамерное сердце млекопитающих представляет собой пример высокоинтегрированной структуры: каждый отдел выполняет лишь свою специальную функцию, не имеющую никакого смысла в отрыве от функций других отделов. Поэтому сердце снабжено автономной системой функциональной регуляции в виде парасимпатического атриовентрикулярного нервного узла и при этом строго подчинено нейрогуморальной системе регуляции организма в целом.

Таким образом, одновременно с дифференциацией наблюдается и подчинение частей целостной системе организма, т.е. процесс интергации.

Вопрос 8

Двусеменная теория согласно которой плод образуется через смешение женского и мужского семени. Согласно Гиппократу все части зародыша образуются в одно и тоже время, но те, которые по природе своей толще появляются прежде тонких. Это идея легла в основу течения преформизма. Преформизм- зародыш является вполне сформированным, имеющим все части организмом, которому остается только расти. Основоположник Шарль Боне в 1720г. 2 линии преформистов: а)овисты- зародыш находится в жен половой клетке(яйце), а семя, входящее в яйцо- питательный материал. Мальпиги б)анимакультисты(сперматики) –зародыш это семязачатки. Галер и Боне. Эпигенез. Сформулировал Аристотель. Зародыш развивается из менструальной крови. Семенная жидкость придает форму. Мужской динамичный элемент придает форму женскому пластичному.Карл Вольф в 1759 году доказывает, что для развития зародыша нужны женские и мужские половые клетки. Эксперементально обосновывают концепцию эпигенеза. Новые разнородные части организма появляются из исходного однородного материала яйца, под влиянием факторов, стоящими над зародышем.Карл Бэр установил, что в процессе эмбрионального развития раньше всего обнаруживаются общие типовые признаки, затем появляются частные признаки класса, отряда, семейства и в последнюю очередь признаки рода и вида. Это правило Бэра, согласно которому развитие организма происходит от общего к частному. Указывал на образование двух зародышевых листков.Геккель формулирует биогенетический закон-онтогенез есть краткое повторение филогенеза. В индивидуальном развитии можно наблюдать предковые признаки или палингенезы (образование хорды, жаберных щелей), однако в ходе эволюции появляются новые признаки- ценогенезы. Явление повторности в ходе эмбрионального развития высших организмов тех или иных признаков более низкоорганизованных животных получило название рекапитуляции.