Введення
Організм, або особина, - окреме живу істоту, в процесі онтогенезу виявляються всі властивості живого. Постійна взаємодія особини з навколишнім середовищем у вигляді організованих потоків енергії і речовини підтримує її цілісність і розвиток. У структурному відношенні організм являє собою інтегровану ієрархічну систему, побудовану з клітин, тканин, органів і систем, що забезпечують його життєдіяльність. Детальніше зупинимося на органах і системах життєзабезпечення.
Органом називають історично сформовану спеціалізовану систему тканин, що характеризується обмеженістю, постійністю форми, локалізації, внутрішньої конструкції шляхів кровообігу і іннервації, розвитком в онтогенезі і специфічними функціями. Будова органів часто дуже складно. Більшість з них поліфункціональної, тобто виконує одночасно декілька функцій. У той же час в реалізації якої-небудь складної функції можуть брати участь різні органи.
Групу подібних за походженням органів, які об'єднуються для виконання складної функції, називають системою (кровоносна, видільна та ін.).
Якщо одну і ту ж функцію виконує група органів різного походження, її називають апаратом. Прикладом служить дихальний апарат, що складається як з органів власне дихання, так і з елементів скелета і м'язової системи, що забезпечують дихальні рухи.
У процесі онтогенезу відбувається розвиток, а часто і заміна одних органів іншими. Органи зрілого організму називають дефінітивного; органи, що розвиваються і функціонують тільки в зародковому або личинковому розвитку, - провізорними. Прикладами провізорних органів є зябра личинок земноводних, первинна нирка і зародкові оболонки вищих хребетних тварин (амніот). В історичному розвитку перетворення органів можуть мати прогресивний чи регресивний характер. У першому випадку органи збільшуються в розмірах і стають більш складними за своєю будовою, у другому - зменшуються в розмірах, а їх будова спрощується.
Якщо у двох організмів, що знаходяться на різних рівнях організації, виявляються органи, які побудовані за єдиним планом, розташовані в однаковому місці і розвиваються схожим чином з однакових ембріональних зачатків, то це свідчить про спорідненість даних організмів. Такі органи називають гомологічними. Гомологічні органи часто виконують одну й ту ж функцію (наприклад, серце риби, земноводного, плазуна і ссавця), але в процесі еволюції функції можуть і мінятися (наприклад, передніх кінцівок риб і земноводних, плазунів і птахів).
При обитании неспоріднених організмів в однакових середовищах у них можуть виникати подібні пристосування, які проявляються у виникненні аналогічних органів. Аналогічні органи виконують однакові функції, будова ж їх, місце розташування і розвиток різко різні. Прикладами таких органів є крила комах і птахів, кінцівки і щелепний апарат членистоногих і хребетних.
Будова органів строго відповідає виконуваним ними функціям. При цьому в історичних перетвореннях органів зміна функцій неодмінно супроводжується і зміною морфологічних характеристик органу.
1. Полі-, олігомеризація і тканинна субституция біологічних структур
Субституция (заміщення) органів і функцій. При такій філогенетичної диференціюванні який-небудь орган втрачається і його функцію починає виконувати інший. Таким чином, субституция органів - це заміщення одного органу іншим, виконуючим ту ж саму функцію. Наприклад, хорда заміщається хребетним стовпом. Субституцию органів пояснюється і спосіб пересування в просторі змій - ритмічними коливаннями тіла, а не за допомогою ходіння. У кактусів фотосинтезуючу функцію листя виконують стебла. Причина субституції полягає в заміщенні порожнього органу досконалішим чи пристосуванням до специфічних умов середовища (кактус). Субституция підрозділяється на гомотопних (новий орган виникає на місці старого) і Гетеротопние (замінюючий орган перебуває на новому місці). Прикладом гомотопних субституції є заміна хорди хребтом, прикладом Гетеротопние - коли функції печінки як органа кровотворення бере на себе червоний кістковий мозок.
Полімеризація і олігомеризація. Полімеризація - збільшення числа однакових (гомологічних) частин, олігомеризація - зменшення їх числа. До полімеризації відносяться випадки збільшення хребців у змій і вугрів. У рослин полімеризація спостерігається у збільшенні числа пелюсток і тичинок. Олігомеризація грає більш важливу роль в еволюції, оскільки призводить не тільки до кількісних, а й до якісних перетворень залишилися органів. Олігомеризація здійснюється двома основними способами. Найбільш поширеною є втрата частини елементів і прогресивний розвиток решти. Так тіло черв'яків складається з безлічі повторюваних сегментів, а у...
