Отличия животных от растений
Содержание
Введение
1. Эволюция растительного мира
2. Эволюция животного мира
3. Влияние эволюции на признаки растений и животных
4. Есть ли все-таки различия
Заключение
Список используемой литературы
Введение
Еще со времен Аристотеля ученые делят мир живых существ на два царства - царство животных и царство растений. Однако, ответ на столь казалось бы простой вопрос о различиях между растениями и животными, в настоящее время весьма неоднозначен. Основная причина этого - огромное разнообразие животного и растительного мира и условий существования различных видов растений и животных. Постараться разобраться в данном вопросе является основной целью данной работы.
Существует много различий между жизнью растений, животных. Хотя, несомненно, есть и общие моменты. Растения, животные используют для своих нужд пищу, свет и воду. Они спят, размножаются и умирают. Это общие факторы жизни трех царств. Миры растений, животных и людей известны на санскрите как джайва дхарма (Jaeva Dharma), дхарма означает «природа» живых существ.
Существует очень много особенностей и различий между растениями и животными, но наиболее важное отличие заключается в том, что растения не умеют передвигаться, а животные способны на это. Подвижность является особенным качеством, характеристикой, присущей животным. Известны определенные виды растений и животных, которые занимают промежуточное положение между этими двумя царствами. Но даже в этом случае мы не можем назвать животное движущимся растением, так как между ними существуют определенные фундаментальные различия. Например, клетки, входящие в состав растений и в тела животных, совершенно разные, хотя, по большому счету, все имеет общий источник.
1. Эволюция растительного мира
В протерозойскую эру (около 1 млрд. лет назад) эволюционный ствол древнейших эукариот разделился на несколько ветвей, от которых возникли многоклеточные растения (зеленые, бурые и красные водоросли), а также грибы. Большинство из первичных растений свободно плавало в морской воде (диатомовые, золотистые водоросли), часть прикреплялась ко дну. Существенным условием дальнейшей эволюции растений было образование почвенного субстрата на поверхности суши в результате взаимодействия бактерий и цианей с минеральными веществами и под влиянием климатических факторов. В конце силурийского периода почвообразовательные процессы подготовили возможность выхода растений на сушу (440 млн. лет назад). Среди растений, первыми освоившими сушу, были псилофиты. От псилофитов возникли другие группы наземных сосудистых растений: плауны, хвощи, папоротники, размножающиеся спорами и предпочитающие водную среду. Примитивные сообщества этих растений широко распространились в девоне. В этот же период появились и первые голосеменные, возникшие от древних папоротников и унаследовавшие от них внешний древовидный облик. Переход к размножению семенами имел большое преимущество, так как освободил половой процесс от необходимости водной среды (как это наблюдается еще у современных папоротников). Эволюция высших наземных растений шла по пути все большей редукции гаплоидного поколения (гаметофита) и преобладания диплоидного поколения (спорофита). А. И. Опарин «Происхождение жизни», Москва 1994., С. - 34.
Значительного разнообразия достигла наземная флора в каменноугольный период. Среди древовидных широко распространялись плаунообразные (лепидодендроны) и сигилляриевые, достигавшие в высоту 30 м и более. В палеозойских лесах богато были представлены древовидные папоротники и хвощеобразные каламиты. Из первичных голосеменных господствовали разнообразные птеридоспермы и кордаиты, напоминавшие стволами хвойных и имевшие длинные лентовидные листья. Начавшийся в пермский период расцвет голосеменных, в частности хвойных, привел к их господству в мезозойскую эру. К середине пермского периода климат стал засушливее, что во многом отразилось на изменениях в составе флоры. Сошли с арены жизни гигантские папоротники, древовидные плауны, каламиты, и постепенно исчез столь яркий для той эпохи колорит тропических лесов. В меловой период произошел следующий крупный сдвиг в эволюции растений, - появились цветковые (покрытосеменные). Первые представители покрытосеменных были кустарниками или низкорослыми деревьями с мелкими листьями. Затем довольно быстро цветковые достигли огромного разнообразия форм со значительными размерами и крупными листьями (например, возникли семейства магнолиевых, платановых, лавровых). Опыление насекомыми и внутреннее оплодотворение создали значительные преимущества цветковых над голосеменными, что обеспечило их расцвет в кайнозое. В настоящее время число видов покрытосеменных составляет около 250 тыс., т. е. почти половину всех известных ныне видов растений. А. И. Опарин «Происхождение жизни», Москва 1994., С. - 45.
Основные особенности эволюции растительного мира:
1. Постепенный переход к преобладанию диплоидного поколения над гаплоидным. У многих водорослей все клетки (кроме зиготы) гаплоидны, у голосеменных и покрытосеменных почти полностью редуцируется гаметофит и значительно удлиняется в жизненном цикле диплоидная фаза.
2. Независимое половое размножение от капельноводной среды. Мощное развитие спорофита, переход от наружного оплодотворения к внутреннему, возникновение двойного оплодотворения и обеспечение зародыша запасами питательных веществ.
3. В связи с прикрепленным образом жизни на суше растение расчленяется на корень, стебель и лист, развиваются сосудистая проводящая система, опорные и защитные ткани.
4. Совершенствование органов размножения и перекрестного опыления у цветковых в сопряженной эволюции с насекомыми. Развитие зародышевого мешка для защиты растительного эмбриона от неблагоприятных влияний внешней среды. Возникновение разнообразных способов распространения семян и плодов физическими и биотическими факторами.
2. Эволюция животного мира
История животных изучена наиболее полно в связи с тем, что они обладают скелетом и поэтому лучше закрепляются в окаменелых остатках. Самые ранние следы животных обнаруживаются в конце докембрия (700 млн. лет). Предполагается, что первые животные произошли либо от общего ствола всех эукариот, либо от одной из групп древнейших водорослей. Наиболее близки к предкам простейших животных (Protozoa) одноклеточные зеленые водоросли. Не случайно, например, эвглену и вольвокс, способных и к фотосинтезу, и к гетеротрофному питанию, ботаники относят к типу зеленых водорослей, а зоологи - к типу простейших животных. За всю историю животного мира возникло 35 типов, из которых 9 вымерло, а 26 существуют до сих пор. Разнообразие и количество палеонтологических документов в истории животных резко возрастают в породах, датируемых менее 570 млн. лет. В течение примерно 50 млн. лет довольно быстро появляются почти все типы вторичнополостных животных с прочным скелетом. Широко были распространены в морях силура трилобиты. Возникновение типа хордовых (Chordata) относится ко времени менее 500 млн. лет. Комплексы хорошо сохранившихся ископаемых найдены в сланцах Бергеса (Колумбия), содержащих остатки беспозвоночных, в частности мягкотелых организмов типа Annelida, к которому принадлежат современные дождевые черви. Д. К. Беляева «Общая биология 10-11 класс», Москва 2003., С. - 36.
Начало палеозоя отмечено образованием многих типов животных, из которых примерно треть существует в настоящее время. Причины такой активной эволюции остаются неясными. В позднекембрийское время появляются первые рыбы, представленные бесчелюстными - Agnatа. В дальнейшем они почти все вымерли, из современных потомков сохранились миноги. В девоне возникают челюстные рыбы в результате таких крупных эволюционных преобразований, как превращение передней пары жаберных дуг в челюсти и формирование парных плавников. Первых челюстноротых представляли две группы: лучеперые и лопастеперые. Почти все ныне живущие рыбы - потомки лучеперых.
Лопастеперые представлены сейчас только двоякодышащими и небольшим числом реликтовых морских форм. Лопастеперые имели в плавниках костные опорные элементы, из которых развились конечности первых обитателей суши. Ранее из группы лопастеперых возникли амфибии, следовательно, все четвероногие позвоночные имеют своим далеким предком эту исчезнувшую группу рыб. Наиболее древние представители амфибий - ихтиостеги обнаружены в верхнедевонских отложениях (Гренландия). Эти животные обладали пятипалыми конечностями, с помощью которых они могли переползать по суше. Все же ряд признаков (настоящий хвостовой плавник, покрытое мелкими чешуйками тело) свидетельствует о том, что ихтиостеги обитали преимущественно в водоемах. Конкуренция с кистеперыми рыбами заставляла этих первых земноводных занимать промежуточные между водой и сушей местообитания. Вилли К, Детье В. Биология М., 1999., С. - 141.
Расцвет древних амфибий приурочен к карбону, где они были представлены большим разнообразием форм, объединяемых под названием «стегоцефалы». Среди них наиболее выделяются лабиринтодонты и крокодилообразные. Два отряда современных амфибий - хвостатые и безногие (или червяки) - произошли, вероятно, от других ветвей стегоцефалов. От примитивных амфибий ведут свое начало рептилии, широко расселившиеся на суше к концу пермского периода благодаря приобретению легочного дыхания и оболочек яиц, защищающих от высыхания.
Среди первых рептилий особенно выделяются котилозавры - небольшие насекомоядные животные и активные хищники - терапсиды, уступившие в триасе место гигантским рептилиям, динозаврам, появившимся 150 млн. лет назад. Вполне вероятно, что последние были теплокровными животными. В связи с теплокровностью динозавры вели активный образ жизни, чем можно объяснить их длительное господство и сосуществование с млекопитающими. Причины вымирания динозавров (примерно 65 млн. лет назад) неизвестны. Предполагают, в частности, что таковое могло быть следствием массового уничтожения яиц динозавров примитивными млекопитающими. Более правдоподобной кажется гипотеза, согласно которой вымирание динозавров связано с резкими колебаниями климата и уменьшением растительной пищи в меловом периоде.
Уже в период господства динозавров существовала предковая группа млекопитающих - небольших по размеру с шерстным покровом животных, возникших от одной из линий хищных терапсид. Млекопитающие выходят на передний край эволюции благодаря таким прогрессивным адаптациям, как плацента, вскармливание потомства молоком, более развитый мозг и связанная с этим большая активность, теплокровность. Значительного разнообразия млекопитающие достигли в кайнозое, появились приматы. Третичный период был временем расцвета млекопитающих, но многие из них вскоре вымерли (например, ирландский олень, саблезубый тигр, пещерный медведь). Прогрессивная эволюция приматов оказалась уникальным явлением в истории жизни, в итоге она привела к возникновению человека. Блинников В.И. Зоология с основами экологии М., 1997., С. - 61.
Наиболее существенные черты эволюции животного мира заключались в следующем:
1. Прогрессивное развитие многоклеточности и связанная с ним специализация тканей и всех систем органов. Свободный образ жизни (способность к перемещению) в значительной мере определил совершенствование форм поведения, а также автономизацию онтогенеза - относительную независимость индивидуального развития от колебаний факторов среды на основе развития внутренних регуляторных систем.
2. Возникновение твердого скелета: наружного - у членистоногих, внутреннего - у позвоночных. Такое разделение определило разные пути эволюции этих типов животных. Наружный скелет членистоногих препятствовал увеличению размеров тела, именно поэтому все насекомые представлены мелкими формами. Внутренний скелет позвоночных не ограничивал увеличение размеров тела, достигших максимальной величины у мезозойских рептилий - динозавров, ихтиозавров.
3. Возникновение и совершенствование централизованно-дифференцированной стадии органинополостных до млекопитающих. На этой стадии произошло разделение насекомых и позвоночных. Развитие центральной нервной системы у насекомых характеризуется совершенствованием форм поведения по типу наследственного закрепления инстинктов. У позвоночных развился головной мозг и система условных рефлексов, наблюдается ярко выраженная тенденция к повышению средней выживаемости отдельных особей. Этот путь эволюции позвоночных привел к развитию форм группового адаптивного поведения, финальным событием которого стало возникновение биосоциального существа - человека. Басаков М.И., Говгубинцев В.О. и др. Концепция современного естествознания. Изд. «Феникс», 2001., С. - 74.
3. Влияние эволюции на признаки растений и животных
Нет ни одного ясно выраженного признака, который отличал бы растение от животного. Попытки точного определения обоих миров никогда не имели успеха. Нет ни одного существенного признака растительной жизни, который не обнаруживался бы в известной мере у некоторых животных, и ни одной черты, характерной для животного, которая не наблюдалась бы у определенных Видов в определенные моменты в мире растительном. Понятно поэтому, что биологи, стремящиеся к точности, всегда считали искусственным различие между обоими мирами. Они были бы правы, если бы определение здесь могло даваться, как в математических и физических науках, на основании известных статических признаков, которыми обладает один предмет и не обладают другие. Нет практически ни одного жизненного проявления, которое не заключало бы в зачаточном, или скрытом, или возможном состоянии существенных черт большинства других жизненных проявлений. Разница - только в пропорции. Но этой разницы достаточно для определения группы, если можно установить, что разница эта не случайна и что группа по мере своей эволюции стремилась все более и более усилить свои специальные признаки. Одним словом, группа будет уже определяться не тем, что она обладает известными признаками, но тенденцией к усилению этих признаков. Если принять эту точку зрения, если учитывать не столько состояния, сколько тенденции, то окажется, что растения и животные могут быть определены и различены точным образом и что они соответствуют двум расходящимся эволюционным направлениям жизни. Горин Н. Концепция современного естествознания М., 1998., С. - 81.
Эта дивергенция обнаруживается, прежде всего, в способе питания. Растение получает непосредственно из воздуха, воды и земли необходимые для поддержания жизни элементы, в частности углерод и азот: оно берет их в форме минеральных веществ. Животное может овладеть этими элементами лишь после того, как они закладываются в органические вещества или растениями, или животными, которые, в свою очередь, получают их, прямо или косвенно, из растений же, так что в конечном итоге пищей животного является растение. Д. К. Беляева «Общая биология 10-11 класс», Москва 2003., С. - 132.
У растений этот закон допускает много исключений. В ряд насекомоядных растений росянку, мухоловку, жирянку. Грибы, занимающие столь видное место в растительном мире, питаются, как животные; будь то бродильные грибы, сапрофиты, или паразиты, они всегда получают свою пищу из органических веществ. Следовательно, из этого различия в питании нельзя вывести статического определения, которое для любого случая автоматически решало бы, имеешь ли дело с растением или с животным. Но это различие может послужить началом для динамического определения двух миров, ибо оно отмечает два расходящихся направления, по которым пошли растения и животные.
Примечателен тот факт, что грибы, распространенные в природе в необычайном изобилии, не смогли эволюционировать. В органическом отношении они не поднимаются выше тех тканей, которые у развитых растений образуются в зародышевом мешочке семяпочки и предшествуют прорастанию новой особи. Можно сказать, что это выкидыши в растительном мире.
Все их многочисленные виды представляют собой тупики, как будто, отказываясь от обычного способа питания растений, они прекращали свое движение на главном пути эволюции растений. Что же касается росянки и мухоловки, вообще насекомоядных растений, то они питаются, как и другие растения, через корни, а также извлекают своими зелеными частями углерод из углекислоты, содержащейся в атмосфере. Способность схватывать насекомых, вбирать их в себя и переваривать должна была появиться у них позже в совершенно исключительных случаях, когда слишком тощая почва не доставляла им достаточной пищи. Вообще, если придавать меньше значения наличие признаков, чем тенденции к их развитию, и если считать существенной ту тенденцию, по которой эволюция могла продолжаться бесконечно, то можно сказать, что растения отличаются от животных тем, что они могут создавать органическую материю из минеральных веществ, которые они извлекают непосредственно из атмосферы, земли и воды. Но с этим различием связано и другое, более глубокое. А. И. Опарин «Происхождение жизни», Москва 1994., С. - 91.
Животное, не имея возможности непосредственно извлекать содержащиеся всюду углерод и азот, вынуждено искать, чтобы питаться ими, растения, которые уже выделили эти элементы, или животных, которые сами получили их в растительном мире. Поэтому животное должно быть по необходимости подвижным. Начиная с амебы, выпускающей наудачу свои ложноножки, чтобы захватить рассеянные в капле воды органические вещества, вплоть до высших животных, обладающих органами чувств для распознавания добычи, органами движения для овладения ею, нервной системой для координации движений с ощущениями, жизнь животных характеризуется, в ее общем направлении, подвижностью в пространстве.
В своей первоначальной форме животное предстает как незначительная масса протоплазмы, завернутая всего-навсего в тонкую белковую оболочку, позволяющую этой массе свободно менять форму и передвигаться. Напротив, растительная клетка покрыта клеточной мембраной, осуждающей ее на неподвижность. И снизу доверху в растительном мире наблюдаются одни и те же привычки, все более и более ведущие к неподвижности, ибо растению нет нужды беспокоиться; оно находит вокруг себя - в атмосфере, воде и земле, где оно располагается, минеральные вещества, которые усваивает непосредственно. Конечно, явления движения наблюдаются и у растений.
Дарвин написал прекрасную книгу о движениях ползучих растений. Он изучил движения некоторых насекомоядных растений, таких как росянка и мухоловка, нацеленные на захват добычи. Известны движения листьев акации, мимозы и др. Перемещения растительной протоплазмы внутри оболочки свидетельствуют о ее родстве с протоплазмой животных. Во множестве видов животных (главным образом паразитов) можно было бы указать явления закрепления на месте, аналогичные таким же явлениям растительного мира. Можно впасть в заблуждение, утверждая, что неподвижность и подвижность являются признаками, позволяющими при простом осмотре определить, что перед тобой - растение или животное. Но неподвижность у животных чаще всего проявляется как оцепенение, в которое впадает вид, словно отказываясь продолжать эволюцию в определенном направлении: она родственна паразитизму и сопровождается признаками, напоминающими признаки растительной жизни. Движениям же растений не свойственны ни частота, ни разнообразие движений животных. Они касаются обычно только одной части организма и почти никогда не затрагивают весь организм. Если у них и проявляется в исключительных случаях смутная самопроизвольность, то кажется, что видишь перед собой случайное пробуждение обычно дремлющей активности. Короче говоря, если в растительном мире, как и в мире животном, подвижность и неподвижность сосуществуют, то равновесие явно нарушается в пользу неподвижности в одном случае и в пользу подвижности в другом. Эти две противоположные тенденции столь очевидно являются ведущими в эволюции растений и животных, что ими можно бы было уже определить оба мира. Но неподвижность и подвижность сами суть только поверхностные проявления еще более глубоких тенденций. С.Э.Шноля «Сущность жизни. Инвариантность общего направления биологической эволюции» Диалектика и современное естествознание: Матер. семинара. Дубна, 1997., С. - 38.
Страницы: 1, 2
