13. BIOLOGIJA B.S.
13.1 Augalų ir gyvūnų klasifikacija
13.2 Augalų ir gyvūnų evoliucija
13.3 Žmogaus biologinė raida
13.1. AUGALŲ IR GYVŪNŲ KLASIFIKACIJA
Evoliucijos įrodymui naudojami sistematikos duomenys. Sistematika– tai organizmus klasifikuojanti disciplina. Organizmai skirstomi grupėmis, naudojant sistematines kategorijas: tipas – aukščiausioji kategorija gyvūnijos klasifikacijoje, skyrius – augalijos klasifikacijoje; toliau – klasė, būrys (augalų – eilė), šeima, gentis, rūšis.
Didelėse sistematinėse grupėse išskiriamos dar tarpinės kategorijos: potipiai, poklasiai ir t.t. Taigi artimų rūšių grupės sudaro gentis, artimų genčių – šeimas, šeimų grupės – būrius (eiles) ir t.t.
Augalija
Augalai skirstomi į šiuos skyrius: dumblių, samanų, sporinių induočių, plikasėklių ir gaubtasėklių.
Dumbliai – tai žemesniųjų augalų skyrius, jungiantis šias klases: euglendumblius, žaliadumblius, gelsvadumblius, menturdumblius, šarvadumblius, auksadumblius, titnagdumblius, rudadumblius, raudondumblius.
Samanos – tai paprasčiausių sporinių aukštesniųjų augalų skyrius, kurį sudaro lapuotųjų samanų ir kerpsamanių klasės.
Sporiniai induočiai – sporinių aukštesniųjų augalų skyrius, jungiantis penkias klases: psilofitainius, psilotainius, pataisainius, asiūklinius, papartainius.
Plikasėkliai – sėklinių aukštesniųjų augalų skyrius iš keturių klasių: cikainių, ginkainių, pušainių, gnetainių.
Gaubtasėkliai (arba žiediniai) – tai didžiausias iš visų skyrių, jam priklauso maždaug pusė visų dabar augančių augalų rūšių. Gaubtasėkliai skirstomi į dvi klases: vienaskilčių ir dviskilčių. Vienaskilčių klasės reikšmingiausios yra lelijinių ir varpinių šeimos, o dviskilčių – kryžmažiedžių, erškėtinių, ankštinių, bulvinių šeimos.
Gyvūnija
Gyvūnai yra šių tipų: pirmuonys, duobagyviai, plokščiosios kirmėlės, apvaliosios kirmėlės, žieduotosios kirmėlės, minkštakūniai, nariuotakojai ir chordiniai.
Pirmuonių tipui priklauso šakniakojų (ameba), žiuželinių (euglena), infuzorijų (klumpelė) klasės.
Duobagyvių tipo būdingiausi atstovai yra gėlųjų vandenų polipas hidra, koraliniai polipai ir medūzos.
Plokščiųjų kirmėlių tipą sudaro blakstienuotųjų kirmėlių klasė (planarija), siurbikių klasė (kepeninė siurbikė), kaspinuočių klasė (jautinis kaspinuotis).
Apvaliųjų kirmėlių tipo atstovai – žmoginė askaridė, spalinė trichina.
Žieduotųjų kirmėlių tipo yra mažašerių (sliekas), daugiašerių (nereidė), dėlių klasės.
Minkštakūnių tipą sudaro pilvakojai (kūdrinukė), dvigeldžiai (bedantė, midija, austrė), galvakojai (sepija, aštuonkojis, kalmaras).
Vėžiagyviai, voragyviai ir vabzdžiai – tai pagrindinės nariuotakojų tipo klasės.
Chordinių tipą sudaro iešmučių, žuvų, varliagyvių, roplių, paukščių ir žinduolių klasės.
13.2. AUGALŲ IR GYVŪNŲ EVOLIUCIJA
Augalai ir gyvūnai yra eukariotai (organizmai, kurių ląstelės turi branduolius).
Augalija
Pasaulyje yra apie 500 tūkstančių augalų rūšių, iš jų žiedinių – apie 300 tūkstančių. Manoma, kad pirmieji fotosintezę pradėjo melsvadumbliai, o vėliau – žaliadumbliai.
Proterozojuje (ankstyvojoje eroje) susidarė dirvožemis. Dėl dirvodaros procesų sausumoje galėjo apsigyventi tikrieji augalai.
Paleozojuje (senovinėje eroje prieš 570 – 285 mln. m.) augalai įsikūrė sausumoje. Šios eros pradžioje augalai daugiausiai gyveno jūrose. Tarp prie dugno prisitvirtinusių formų buvo žaliadumbliai, rudadumbliai ir kt.
Silūro pabaigoje pasirodė pirmieji sausumos augalai – psilofitai. Jie užėmė tarpinę padėtį tarp sausumos induočių augalų ir dumblių.
Sausumos augalų evoliucijos pradžioje pasirodė samanos, papartainiai ir plikasėkliai. Manoma, kad jie išsivystė iš rudadumblių arba žaliadumblių.
Sausumos augalų raida vyko dviem pagrindinėmis kryptimis: vienu atveju gyvenimo cikle vyravo gametofitas (lytinė karta), kitu – sporofitas (nelytinė karta). Pirmosios krypties atstovai – samanos, o antrosios – visi kiti aukštesnieji augalai. Sporofitai labiau prisitaikė prie sausumos sąlygų: išsivystė stipri šaknų, sudėtinga ir tobula apytakos indų sistema ir kt. Laisvai plaukiojančioms lytinėms ląstelėms taip pat nebuvo galima daugintis sausumoje, todėl susiformuoja vėjo platinamos sporos ir sėklos. Jau devone vešėjo miškai, juose vyravo seniausi plikasėkliai – kordaitai. Tokie miškai ypač klestėjo karbone.
Sėklinių augalų pirmtakai – paparčiai pasirodė silūre – devone, t.y. maždaug prieš 400 mln. metų.
Karbone ir perme (maždaug prieš 300 mln. m.) vyko tolesnė plikasėklių, paparčių plėtotė, dalis jų perme išmirė. Mezozojuje (viduriniojoje eroje prieš 230 – 137 mln. m.) vyko kalnodara, sausėjo klimatas, mažėjo okeanų ir jūrų plotai. Triase susidarė dykumos. Tuo metu paplinta įvairūs plikasėkliai. Juroje jie vyrauja, bet pasirodo ir benetitai – tiesioginiai žiedinių augalų pirmtakai. Kreidos periodo pradžioje atsiranda pirmieji gaubtasėkliai augalai. Gaubtasėkliai, matyt, kilo iš plikasėklių. Gaubtasėklių atsiradimo vieta dažniausiai laikomi tropikai, ten dabar aptinkama apie 80% visų sumedėjusių žiedinių augalų. Manoma, kad gaubtasėkliai pirmiausia pasirodė tropikų kalnuose, ten ir dabar randama daug primityvių žiedinių augalų rūšių.
Vienaskilčių ir dviskilčių augalų grupės nuo bendro protėvio atsiskyrė anksti ir toliau evoliucionavo savarankiškai. Žiediniai augalai, būdami pranašesni, įsivyrauja visuose žemynuose. Tam nemažą reikšmę turėjo skirtingų formų, spalvų ir kvapų vabzdžius priviliojantys žiedai.
Kainozojus (naujoji era, prieš 67 mln. m.) – tai gaubtasėklių klestėjimo laikotarpis.
Gyvūnija
Gyvūnų rūšių yra daugiau nei augalų. Aprašyta apie 1200000 gyvūnų rūšių: 900000 – nariuotakojų, 110000 – moliuskų, 42000 – chordinių.
Iškastinėse liekanose neaptikta duomenų apie gyvūnijos atsiradimo pradžią. Pirmosios gyvūnų liekanos rastos proterozojaus jūrų nuogulose, jų amžius yra per 800 mln. metų.
Pirmieji aptikti daugialąsčiai priklausė keletui tipų: pintims, duobagyviams, pečiakojams, nariuotakojams.
Kambro periodo (prieš 570 mln. m.) jūrose jau egzistavo visi pagrindiniai gyvūnų tipai: vėžiagyviai, pintys, koralai, dygiaodžiai, įvairūs moliuskai, trilobitai. Vėlesnei gyvūnų raidai būdinga tik specializacija ir pagrindinių tipų tobulėjimas.
Išimtis yra stuburiniai – pirmosios jų liekanos aptiktos ordoviko periode (prieš 500 mln. m.). Tai buvo skydaodžiai. Juos evoliucija sukūrė iš primityvių chordinių gyvūnų – iešmučių.
Silūro periode (prieš 440 mln. m.) pasirodė oru kvėpuojantys gyvūnai. Pirmieji sausumos gyventojai buvo voragyviai, sandara panašūs į dabartinius skorpionus. Tuo metu vandenyje plito įvairūs žemesnieji stuburiniai ir ypač šarvuotosios žuvys.
Devone pasirodė dvikvapės žuvys, kurios buvo prisitaikiusios kvėpuoti vandenyje, bet turėjo ir plaučius. Iš jų išsivystė šiuolaikinės kaulingosios žuvys, pirmosios amfibijos. Devono pabaigoje atsirado progresyvi gyvūnų grupė – vabzdžiai.
Karbono periode pasirodė pirmieji ropliai, tai buvo aktyvaus stuburinių skverbimosi į sausumą pradžia. Šiuo periodu atsiranda ir paplinta seniausios vabzdžių grupės – žiogai ir tarakonai.
Permo periode (prieš 285 mln. m.) įsivyrauja ropliai, iš kurių išsivystė žinduoliai. Tuo metu klimatas buvo labai sausas, todėl įvairūs ropliai pakinta.
Iš triaso periodo roplių iki šių dienų išliko tik haterija ir vėžliai. Vieni ropliai tapo plėšrūnais, kiti – augalėdžiais, o dar kiti apsigyveno vandenyje ir mito žuvimis. Iš vienos roplių atšakos išsivystė paukščiai.
Paukščių ir žinduolių klestėjimo laikotarpis – kainozojaus era (prieš 67 mln. m.), nes atšalo klimatas ir šiltakraujai gyvūnai geriau prisitaikė prie aplinkos.
Iš seniausių plėšrūnų išsivystė kanopiniai, o nuo vabzdžiaėdžių atsiskyrė primatų būrys. Neogeno periode (prieš 25 mln. m.) įsivyrauja ir dabar gyvenančių žinduolių šeimos ir gentys.
Istorijos periodams būdingos gyvūnų grupės: ankstyvajame paleozojuje – trilobitai (seniausi nariuotakojai) ir skorpionvėžiai (vandenyje gyvenantys šiuolaikinių voragyvių protėviai), vėlyvajame paleozojuje – žuvys ir amfibijos, mezozojaus eroje – aukštesnieji vabzdžiai ir reptilijos, kainozojaus eroje – žinduoliai ir paukščiai.
Prokariotų ir eukariotų kilmė yra bendra (gyvybė atsirado pirmykščiame okeane daugiau kaip prieš 3 milijardus metų), bet tolesnė jų raida ir rezultatai yra skirtingi. Labiausiai tikėtina gyvūnų tipų evoliucijos schema (genealoginis medis) yra tokia:
13.3. ŽMOGAUS BIOLOGINĖ RAIDA
Žmogus, kaip biologinė rūšis Homo sapiens, priskiriamas chordinių tipui, stuburinių potipiui, žinduolių klasei, primatų būriui.
Paleontologai rado tarpines grandis tarp žmogaus ir beždžionės. Ištirti iškastiniai pitekai (driopitekai, ramapitekai, australopitekai) į „Pirmojo Žmogaus“ vardą nepretendavo, nes buvo žmogbeždžionės. Driopitekai yra trijų genčių – šimpanzės, gorilos ir žmogaus – pradininkai. Iš jų išsivystę australopitekai – pirmoji žmoginių beždžionių arba antropoidų žmogėjimo pakopa. Dabar gyvenančios antropoidinės beždžionės – šimpanzės, orangutangai, gorilos – žmogėti netiko, nes jos gali gyventi tik medžiuose.
Australopitekų stadija truko apie tris milijonus metų (jie gyveno prieš 5 – 2 mln. m.). Vėliau iš jų išsivystė tiesioginis žmogaus protėvis – Homo habilis (sumanusis žmogus), gyvenęs prieš 2 – 1 mln. metų.
Vėlesnėje žmogėjimo raidos istorijoje dar yra daug spragų. Nežinomos formos, gyvenusios prieš 1 – 0,7 mln. m., todėl trečia žmogėjimo pakopa laikoma pitekantropas ir sinantropas, gyvenę prieš 0,6 – 0,5 mln. m. Antropologai mano, jog tai savarankiška žmogaus rūšis – Homo erectus (tiesusis žmogus).
Vėlesnė žmogėjimo stadija – neandartaliečiai. Vieni antropologai juos laiko pirmykščio žmogaus rūšimi – Homo primigenius, kiti juos kartu su dabartiniais žmonėmis jungia į protingojo žmogaus – Homo sapiens rūšį.
Kita žmogėjimo pakopa – tai dabartinio protingojo žmogaus, Homo sapiens, atsiradimas ir plitimas. Archeologiniai duomenys rodo, kad dabartinės išvaizdos žmon
