Эволюция без отбора: Автоэволюция формы и функции - Лима-де-Фариа А.
ISBN 5-03-001929-4
Скачать (прямая ссылка):
Выбор направления при асимметрии у беспозвоночных
Раковина пресноводной улиткн Limnaea обычно имеет форму правой спирали, но у некоторых разновидностей спираль левая. Направление спирали определяется на самых ранних стадиях эмбриогенеза и различимо уже при втором дроблении. Необычность наследования этого признака заключается в том,
Рис. 12.11. Симметрия 12-го порядка. А. Простейшее: Gonium perforate, вид сверху (Tieghem, Costantin, 1918). Б. Растение: Aristolochia sipho (сем. Aristo-locniaceae), поперечный срез ветви (Strasburger, 1943). В. Растение: реконструкция цветка ископаемого растения Cycaedoidea ingens (Cabrera, 1936b).
Иллюстрация составлена автором.
что он становится выраженным только во втором поколении. Так происходит по той причине, что направление закручивания определяется генами не самого индивидуума, а материнскими генами, т. е. генами ооцита, от которого особь произошла (Sturtevant, Beadle, 1940). Гены воздействуют на цитоплазму яйца в яичнике, определяя направление клеточного деления, а тем самым и типа асимметрии будущего организма (рис. 12.И). Лево- и правосторонними могут быть не только моле-
Рис. 12.12. Симметрия 13-го порядка. А. Беспозвоночное: морская звезда Solaster papposus, вид сверху (Cabrera, 1936а). Б. Растение: плод Valeriana officinalis (сем. Valerianaceae) с летучкой (Denffer et al., 1971). Иллюстрация
составлена автором.
кулы, но даже элементарные частицы: есть левовращающие аминокислоты и нейтрино с левым вращением.
Таким образом, вопреки общепринятому мнению ген не порождает асимметрии, а только закрепляет выбор одного из вариантов, заложенных в структуре цитоплазмы.
rad hem neohem +
? eye eye eye cycT
S.50
Рис. 12.13. Изменение симметрии у растений. А. а — нормальный одношпорцевый цветок Linaria vulgaris с двусторонней симметрией; б — пятишпорцевая форма Peloria с радиальной симметрией (Gustafsson, 1979, по Von Goethe). Б. Морфологические изменения цветка Antirrhinum majus (cycrad — крайняя форма с радиальной симметрией, cyrhem и cycneohem — переходные формы, сус+ — нормальная форма с двусторонней симметрией) (Gustafsson, 1979,
по Stubbe, 1966).
Изменения симметрии происходят и у позвоночных
Изменения симметрии наблюдаются не только у растений и улиток, но также у насекомых и у позвоночных. Нередко встречаются насекомые, у которых сочетаются признаки самца и самки — так называемые гинандроморфы. Так, у Pseudomet-
>
Рис. 12.14. Изменения симметрии у молекул и беспозвоночных. А. Зеркально-симметричиые формы химических соединений. Вверху: лево- и правозакрученные модификации кристаллов натрийаммониевой соли винной кислоты (Perkin, Kipping, 1932). Внизу: лево- и правозакручеиные формы молекулы молочной кислоты. Центральный светлый шарик — атом углерода, остальные шарики — атомы Н, ОН, СООН (Bonner, 1952). Б. Вверху: лево- и правозакручеиные раковины улитки Limnaea. В середине: оси веретена обеих клеток иа двуклеточной стадии расположены под углом и отклонены в противоположных направлениях у левой и правой раковии. Внизу: соответственно и поперечные борозды дробления, и порядок расположения клеток у левой и правой форм также противоположны (Bonner, 1952, по Morgan).
Рис. 12.15. Изменения симметрии у беспозвоночных и у позвоночных. А. Ги-нандроморфное насекомое Pseudomethoca canadensis. Правая половина — крылатый самец, левая — бескрылая самка (Bonner, 1952, по Wheeler). Б. Опыт с перевертыванием кишки у головастика Bombinator: а — нормальный эмбрион; вид с брюшной стороны; б — эмбрион, выросший после повертывания в ней-руле участка дорсальной поверхности и крыши первичной кишки на 180°. В результате у зародыша оказываются перевернутыми кишка и положение дыхательного отверстия (Neville, 1976). В. Асимметричная пятнистость у лягушки Dendrobates tinctorius (Neville, 1976).
Носа canadensis тело как бы разделено на две половины, при-чем каждая из них имеет признаки одного из полов; организм стал асимметричным. Усиление асимметрии может наблюдаться и у земноводных. У лягушек можно экспериментальным путем вырастить экземпляры с лево- или правосторонним кишечником; некоторые их виды отличаются асимметричным рисунком распределения кожного пигмента (рис. 12.15).
Типы радиальной симметрии; спиральные и винтовые фигуры встречаются у животных и растений, среди минералов и на молекулярном уровне
Радиальная симметрия широко распространена у растений н животных; ею обладают простейшее Clathrulina, гриб Aspergillus, сперматозоид рака. Такую же конфигурацию имеют кристаллы водного мышьяковокислого кальция, конкреции сульфата стронция и других минералов (рис. 12.16, 12.17).
Обилие спиральных форм в растительном и животном царствах всегда поражало натуралистов. Эти формы проявляются уже в скоплениях молекул вещества, из которого образовались галактики, а также явно просматриваются в колонии Bryozoa, в раскрывающемся листе Drosophilum\ спиральную форму имеет и хорошо известная раковина Nautilus (рис. 12.18). Иногда бывает видно множество взаимопересекающихся спиралей; таковы сложные рисунки структуры цветка подсолнечника и шишки сосны; их строение было проанализировано математически (рис. 12.19).
