Эволюция органов движения животных и человека
Беспозвоночные
Простейшие
Жгутики. В 1676 г. Антонии Ван Левенгук первым разглядел под микроскопом бактерии. Он написал, что эти крохотные существа быстро двигаются в капле воды, но каким образом – совершенно не понятно. Левенгук предположил, что бактерии имеют крошечные лапки.
В середине 20-г. ученые, наконец, увидели эти «лапки» под микроскопом и назвали их жгутиками. Они похожи на тонкие нити. Жгутики вращаются со скоростью около 50 оборотов в минуту. С силой «ввинчиваясь» в жидкость и отбрасывая её как гребной винт, жгутик тянет бактерию вперёд. Сенсацию вызвало то, что впервые в живой природе была обнаружена структура, действующая по принципу колеса. Природа «отобрала» у человека это изобретение.
Помимо бактерий огромная группа живых существ – жгутиковые, - а также некоторые клетки растений, животных и грибов имеют жгутики. Но движутся они с помощью их биения, а не вращения. Такие жгутики уже не заставляют вспомнить колесо. Короткие и многочисленные жгутики называются ресничками. У инфузорий их число превышает 10 тыс. Реснички движутся не беспорядочно, а волнообразно. Они похожи на гребцов, ритмично погружающих в воду свои вёсла. Умело ведут они свой огромный в сравнении с ним «корабль» - инфузорию, могут разворачивать его, «давать задний ход».
Ложноножки. Иначе, чем жгутиковые, движется амёба. Выдвигая ложноножки (временные выпячивания на теле клетки) по направлению движения, она плавно «перетекает» с места на место. Может показаться, что такой способ движения гораздо проще биения жгутиков. Но на самом деле амёбе, выпуская и убирая ложноножки, приходится весьма сложным образом «перестраиваться».
На следующих этапах эволюции эти формы движения – с помощью ложноножек, жгутиков и ресничек – никуда не исчезли, а просто «ушли» на уровень клеток. К примеру, у человека белые кровяные клетки передвигаются подобно амебам. А мужские половые клетки снабжены жгутиками. Дыхательные пути человека как «ковром» покрыты ресничками – их биение помогает удалять прочь пылинки и иной «мусор».
Кишечнополостные
Эпителиально-мускульные клетки кишечнополостных содержат мышечные волокна. У гидры они расположены параллельно вдоль оси, а у медуз – по краю зонтика, радиально и в круговую. Гидра это прикреплённое или малоподвижное кишечнополостное животное, перемещается благодаря работе мускульных волоконец. Гидра может медленно передвигаться с места на место, поочерёдно «ступая» то подошвой, то щупальцами. Такое движение можно сравнить с медленным кувырканием через голову. У Медузы – тело студенистое, похоже по форме на зонтик. По краям тела располагаются щупальца. Для медуз характерен реактивный способ движения, при котором перемещение осуществляется за счет выталкивания воды из-под купола при сокращении стенок зонтика.
Черви
Плоские черви. Покровы тела плоских червей покрыты ресничками, благодаря которым они могут передвигаться. Под кожными покровами располагаются несколько слоёв мышц 22. При помощи мышц этот вид червей может менять форму тела и передвигаться. Под мускульной тканью нет полости и всё пространство заполнено рыхлой тканью, которая тоже играет роль в движении. Таким образом, плоские черви перемещаются при помощи сокращения и удлине6ния мышц. Круглые черви. Тело круглых червей одето снаружи плотной многослойной оболочкой, под которой находится сросшийся с ней слой мышц. Эти мышцы только продольные, поэтому черви могут изгибать свое тело, но не способны втягивать или укорачивать его. Способ передвижения – круговые движения.
Кольчатые черви. На поперечном сечении тело круглое, но, в отличие от круглых червей, оно поделено кольцевыми перетяжками на 100-180 члеников.
На каждом членике сидят маленькие упругие щетинки. Этими щетинками червь цепляется при движении за неровности почвы. Способ передвижения – поочерёдное сокращение кольцевых и продольных мышц: при сокращении кольцевых мышц тело червя становится длинным и тонким, а при сокращении продольных – укорачивается и утолщается.
Моллюски
Брюхоногие. Состоят из туловища, головы, ноги, причём туловище повторяет форму раковины. Нога мускулистая, занимает всю брюшную сторону тела. Скользя подошвой ноги по водным предметам, осуществляет передвижение. Двустворчатые. Раковина овальна, состоит из двух створок – правой и левой. На брюшной стороне они могут открываться, и в образующуюся щель высовывается нога моллюска. Нога, в отличие от ноги брюхоногих, не с широкой плоской подошвой, а в виде мускулистого, направленного вперёд клинка. При передвижении двустворчатые выдвигают вперед ногу и закрепляются ею в грунте, а затем подтягивает тело. Таким образом они делают как бы маленькие шаги, по 1-2 см каждый, передвигаясь всего на 20-30 см за час. Головоногие. Тело мешкообразное, большая голова, от 8 до10 длинных ног (щупалец). Передвигаются с большой скоростью, до 50 км/ч. Осуществляется реактивный способ перемещения, путём засасывания и выталкивания воды.
Членистоногие
Органы и структуры движения у членистоногих представлены членистыми конечностями, крыльями, плавательными конечностями, поперечно-полосатыми мышцами.
Ракообразные. Донные животные, по дну двигаются нормально головой вперед на ходильных ногах. В момент опасности быстрыми толчками, подминая под себя воду, уплывают. Способ передвижения – плаванье. Паукообразные. От головогруди отходят 8 ходильных ног, при помощи которых пауки передвигаются. Способ перемещения – ходьба, прыжки. Насекомые. Состоят из 3 отделов – головы, груди и брюшка, от которого отходят 3 пары ног. Некоторые насекомые имеют крылья. Таким образом, способ передвижения насекомых – ходьба, прыжки, полёт.
Позвоночные
Скелет позвоночных образован костной тканью и делится на осевой скелет (позвоночник), скелет головы, скелет передних и задних конечностей и их поясов. Конечности наземных позвоночных произошли от плавников рыб.
Рыбы – водные животные, имеют твердый скелет (костный, хрящевой или частично окостеневший). В основном рыбы имеют обтекаемую форму тела, что помогает им быстро двигаться в воде. Голова плавно переходит в туловище, а туловище в хвост. Органы движения представлены парными и не парными плавниками рисунок 2. Каждый плавник состоит из тонкой кожной перепонки, которая представлена костными плавниковыми лучами. На спине окуня помещаются два спинных плавника: передний большой и задний поменьше. На конце хвоста находится большой двухлопастный хвостовой плавник, на нижней стороне хвоста – анальный. Спинной и анальный плавники обеспечивают устойчивость тела рыб, а хвостовой, за счёт волнообразных изгибов, продвижение вперед. Все эти плавники не парные. У рыб есть и парные плавники. Грудные и брюшные плавники обеспечивают повороты тела, остановку, сохранение равновесия. Под кожей рыб расположены прикреплённые к костям мышцы, образующие мускулатуру. Сокращение и расслабление мышц вызывает изгибание тела рыбы, благодаря чему она передвигается в воде. Также обесп6ечение плавучести является функцией плавательного пузыря. Регулируя его объем, рыбы погружаются в воду или всплывают.