Все растения ведут паразитический образ жизни

Наталья ВАСИЛЕНКО, биолог (г. Новороссийск, пос. Верхнебаканский).

Первая ступень. Паразит почти не виден

Считают, что приспособление к паразитическому образу жизни шло ступенчато.

Марьянник дубравный не одинок в своих притязаниях. Некоторые другие известные нам луговые цветы, например погремок, мытник, при благоприятных условиях тоже не упускают возможности добыть себе дополнительное питание, отнимая его у соседей. Вред, приносимый такими растениями-паразитами, не очень велик. Каких-либо признаков угнетения растений-хозяев, как правило, не наблюдается.

На второй ступени паразитические признаки у растений выражены более ярко.

Внешне они сохраняют все атрибуты цветкового растения, содержат хлорофилл в клетках и могут самостоятельно вырабатывать питательные вещества, но воду и минеральные вещества получают исключительно от растения-хозяина. Такова омела белая (Viscum album) — полупаразитическое растение из семейства ремнецветных.

Омела известна человеку с давних пор. Если бы нам довелось перенестись в далёкое прошлое — в начало нашей эры — и оказаться в одной из священных кельтских дубрав, мы могли бы стать свидетелями таинственных обрядов, связанных с поклонением омеле.

Кельты считали, что ветки омелы охраняют их дома от злых сил, из листьев этого растения они готовили волшебный напиток. До сих пор в Англии и во Франции под Рождество можно увидеть над дверями домов веточку омелы.

В нашей стране омела белая встречается на юге, юго-западе европейской части и на Кавказе. Шаровидные её кусты достигают 1 м в диаметре и живут до 40 лет. Они особенно хорошо заметны на деревьях в зимнее время года, когда растения-хозяева стоят без листьев. Чаще всего омела поселяется на деревьях лиственных пород: тополь, ива, яблоня, груша, боярышник, липа, клён, берёза, вяз. Реже её можно встретить на дубе, грецком орехе, грабе, белой акации. Другая раса этого растения предпочитает хвойные деревья: пихту, сосну, можжевельник и лиственницу.

Омела — двудомное, реже однодомное растение. Её цветки, очень мелкие и невзрачные, опыляются насекомыми или ветром. Цветение наступает в марте—апреле, а плоды созревают к сентябрю. Плод — сочная ложная ягода до 1 см в диаметре с одним-двумя семенами, окружёнными клейкой массой. Сначала ягоды имеют зелёную окраску, затем становятся белыми (отсюда и название вида). Для человека они несъедобны, но птицы с удовольствием склёвывают спелые ягоды, способствуя распространению растения.

Семена, пройдя через пищеварительный тракт птиц, сохраняют всхожесть и остаются клейкими. Но, упав вместе с птичьим помётом на землю, они погибают, а прилипшие к ветке дерева имеют шанс прорасти. И этот шанс тем больше, чем ближе расположена ветка к периферии кроны: здесь много солнечного света, который является необходимым условием для прорастания.

Но, пожалуй, самый оригинальный представитель этого рода обитает в Индии. Это омела ожереловая, паразитирующая на омеле восточной, которая в свою очередь растёт на дереве-хозяине.

Паразитируя на деревьях, омела может ослаблять их и даже вызывать суховершинность, а может прожить несколько десятков лет, не причиняя значительного вреда растению-хозяину. В мировой практике даже известен опыт выращивания омелы в качестве декоративного растения на соснах.

Третья ступень. Потаённица из подземелья

Растения-паразиты третьей ступени теряют способность к самостоятельному питанию. Они ещё имеют стебель с листьями (хотя и видоизменёнными), но уже лишены хлорофилла, поэтому полностью получают пищу от хозяина. К числу таких растений относятся заразиха и петров крест.

Незваный гость вскоре был определён, сфотографирован и удалён из горшка. И тут заразиха удивила ещё раз: оказалось, что значительная часть растения-паразита скрывается в почве. Стебель заразихи своим расширенным основанием, напоминающим по форме ногу слона, буквально прирастает к корням комнатного растения.

Заразиха (Orobanche) — родовое название растения. В семействе заразиховых — около 150 видов, произрастающих в умеренных и субтропических поясах. В нашей стране эти растения встречаются преимущественно в южных районах.

Для питания заразихи, так же как и марьянники, используют гаустории. Внедрение гаусториев в ткани будущего кормильца происходит в результате воздействия специальных ферментов, разрушающих их клетки. Часть корня ниже соединения отмирает, и создаётся впечатление, что тело паразита и есть естественное продолжение корневой системы хозяина.

Заразихи наносят серьёзный ущерб сельскому хозяйству. Бороться с ними очень трудно. Самый верный способ — выводить сорта культурных растений, устойчивые к этому виду паразитов.

Не менее коварен петров крест (Lathraea) — род многолетних длиннокорневищных растений семейства норичниковых. В мире известно 5—7 видов этого растения, распространённых преимущественно в умеренном поясе Евразии. В нашей стране встречается лишь один вид — петров крест чешуйчатый, или обыкновенный (Lathraea squamaria).

Подобно заразихе, петров крест не содержит в тканях хлорофилла, поэтому получает питательные вещества от растения-хозяина. В роли хозяина чаще всего выступает орешник, но петров крест может паразитировать и на корнях других широколиственных деревьев — липы, ясеня, ольхи, тополя. Поэтому и встретить его легче всего в тенистых широколиственных и елово-широколиственных лесах и кустарниках в европейской части и на Кавказе.

Но даже зная места обитания, найти петров крест нелегко. Бóльшую часть года растение ведёт скрытый образ жизни, и обнаружить его можно лишь при перекапывании почвы. Растение в это время имеет вид длинного разветвлённого корневища, может уходить глубоко под землю и занимать внушительные пространства. Вес взрослого экземпляра достигает порой нескольких десятков килограммов. На конце корневища — округлое расширение, охватывающее корень орешника. От корневища отходит множество корней, заканчивающихся присосками. Толстые белые корневища петрова креста примечательны тем, что вся их поверхность густо покрыта видоизменёнными листьями, напоминающими маленькие мясистые ковшики. Они плотно прилегают друг к другу и придают растению своеобразный вид. Отсюда его видовое название — чешуйчатый. Настоящих листьев у этого растения нет. А название рода — петров крест — становится понятно, если взглянуть на крестообразное ветвление корневищ.

Петров крест загадал биологам не одну загадку. Больше всего споров было вокруг строения его листьев-чешуй. Растение обвиняли даже в хищничестве и причисляли к насекомоядным, поскольку внутри его листьев есть полости, образованные завёрнутыми вниз краями и покрытые изнутри желёзками, чем-то напоминающими желёзки насекомоядных растений-хищников. Нередко в этих полостях находят остатки погибших насекомых. Однако, как выяснили, эти желёзки необходимы растению для выделения большого количества воды, которая нужна для поддержания высокой концентрации сока в клетках. Именно благодаря этому питательные вещества из клеток хозяина перекачиваются в корневища паразита.

Подземное существование петрова креста продолжается в течение десяти месяцев. И только весной побеги этого растения на несколько недель показываются на поверхности земли, да и то лишь с одной целью — отцвести и дать семена. Насекомых-опылителей, в особенности шмелей, цветки привлекают тонким ароматом. Опыляются они пыльцой, принесённой с других цветков, успевших распуститься раньше.

Если шмелей мало и часть цветков осталась неопылённой, к моменту их отцветания тычинки вырастают настолько, что пыльники заметно выступают за край венчика. Теперь уже ветер переносит созревшую пыльцу на молодые цветки с пестиками, готовыми её принять. В нижней же части побега цветки могут так никогда и не выйти из почвы и остаться нераскрывшимися, в них происходит самоопыление.

Цветение этого растения продолжается недолго. На месте цветков вскоре образуются небольшие плоды-коробочки, вскрывающиеся двумя створками.

Один плодоносящий побег может приносить в год до 50 тысяч мелких чёрных семян, напоминающих семена мака. Созревают и осыпаются они очень быстро. Сразу после этого надземные побеги отмирают. А семена рассеивает ветер, может разносить их и вода. Те же, что образовались в подземных коробочках, останутся рядом с материнским растением. Но из всех семян лишь немногие дают жизнь новым растениям, основная же их масса погибает. Правда, размножается петров крест не только семенами, но и вегетативным путём, разрастаясь в почве корневищами.

Прорастание семян происходит так же, как у заразихи, — под воздействием ферментативных веществ, выделяемых растением-хозяином.

Густой завесой суеверий окутан петров крест. По древним поверьям, это растение обладает магическими свойствами для защиты от тёмных сил. Его использовали при поиске заговорённого клада, зашивали в ладанки вместе с чабрецом, чтобы уберечься от злых духов. На Руси считалось, что петров крест приносит удачу. А какими яркими эпитетами наградил его народ! Скрытый чешуйчатник, потаённица, царь-трава.

Четвёртая ступень. Царица Суматры

На четвёртой ступени царствует чудо-цветок раффлезии. Его открыли в 1818 году сэр Томас Стэмфорд Раффлз и доктор Джозеф Арнольд.

Семейство раффлезиевых насчитывает 12 видов, произрастающих на полуострове Салака, островах Суматра, Ява, Калимантан, а также на островах Филиппинского архипелага. Раффлезия Арнольда (Rafflesia arnoldii) встречается только на Суматре. Все мы помним её из школьного курса ботаники. Её гигантский цветок имеет почти метровый диаметр. Вес такого цветка достигает 5 кг. Мясо-красный цвет и запах гнили привлекают к нему насекомых-падальщиков, которые и обеспечивают перекрёстное опыление. У раффлезии нет ни корней, ни стеблей. Короткая толстая цветоножка сидит прямо на корнях лианы циссуса, которые тянутся по поверхности почвы. Бутоны и цветы раффлезии можно было бы принять за цветение циссуса, но цветки никогда не распускаются на корнях. А где же само растение?

Сам же организм раффлезии существует лишь в виде тончайшей прослойки клеток, располагающейся среди внутренних тканей хозяина. Естественно, нет у раффлезии и хлорофилла. Тяжи чуждых лиане клеток, похожие на грибной мицелий, высасывают из циссуса питательные вещества. В конце концов корни лианы отмирают, и растение погибает. Но к этому времени в мясистых плодах раффлезии уже вызревает огромное количество семян. Попав на корни растения-хозяина, они образуют проростки, которые проникают под кору и дают начало клеточным тяжам.

В мире растений есть и другие проявления паразитизма. Основная масса паразитов встречается среди грибов и бактерий. Но совсем неизвестны паразитические формы мхов, папоротникообразных и голосеменных.

Растения-паразиты занимают важное место в сложившихся экосистемах и поддерживают хрупкое видовое равновесие в природе, оставаясь при этом достаточно уязвимыми, требующими охраны и дальнейшего изучения.

Паразиты встречаются не только в животном мире, но и среди растений. Растения-паразиты существуют за счет получения энергии от автотрофного растения. Их мир очень разнообразен. В основном они растут в густых лесах, но некоторые виды встречаются и в пустыне. Они располагаются на кустах, деревьях, культурных или дикорастущих представителях флоры.

Как правило, они имеют видоизмененный или недоразвитый корень. У некоторых видов и вовсе нет его. Иногда непросто разглядеть паразита, так как он может быть спрятан внутри другого растения, а снаружи могут виднеться только его соцветия. Растение, к которому он прикрепился, со временем ослабевает и погибает.

Виды растений-паразитов

Этих представителей флоры можно разделить на два вида:

1. Полупаразиты.
2. Абсолютные паразиты.

К первым относятся те представители, которые все еще могут участвовать в процессе фотосинтеза, то есть обеспечивают себя органическими соединениями, необходимыми для развития. Несмотря на это, они продолжают питаться за счет растения-хозяина, а после его гибели могут существовать самостоятельно.

Сорняки-паразиты также можно разделить еще на две группы:

Корневые паразиты прикрепляются к корням другого растения с помощью специальных присосок. Столовые – к стволу.

Какие бывают растения паразиты?

Иван-да-марья активно применяется в народной медицине:

1. При лечении гипертонической болезни.
2. Для быстрого заживления ран.
3. Для лечения сыпи и золотухи.

Повилика – это стеблевой однолетний паразит, который располагается на растениях, кустарниках и деревьях. Она была завезена с семенами огородных культур из Южной Америки и Африки. Вскоре она заполонила всю Европу.

По внешнему виду повилика напоминает нить с соцветиями, которые крепятся цветоножками к стеблю. Так как это абсолютный паразит, он не содержит хлорофилла, следовательно, он имеет желтоватый или бурый окрас.

Однако есть растения, к которым повилка не может прикрепиться – это дерево айлант, а также такие растения, как лебеда и дурман. Лебеда и дурман содержат в себе вещества, которые являются ядовитыми для нее.

Несмотря на то, что повилка не несет никакой пользы для природы, ее часто используют в народной медицине. Она применяется:

1. При простудных заболеваниях.
2. При расстройстве кишечника.
3. При зубных болях.
4. При болях во время менструации.

Заразиха – это корневой паразит. На конце ее стебля имеются гаустории, которыми она крепко крепится к корням растения-хозяина.

Этот паразит также потерял способность к фотосинтезу, поэтому его стебель светло-бурого цвета. Он покрыт небольшими чешуйками и крупными фиолетовыми соцветиями. Семена заразихи очень маленькие и практически невесомые, они легко перемещаются по воздуху с помощью ветра. Попадая в почву, семена могут до 10 лет выжидать, когда неподалеку появится другое растение.

Заразиху также используют в народной медицине. Она помогает справиться с такими недугами, как:

• Головная и зубная боль.
• Аллергические реакции.
• Дисфункция ЖКТ.
• Неврологическое расстройство.

Омела – это полупаразит, не утративший возможность к фотосинтезу, поэтому его листья имеют насыщенный зеленый окрас круглый год. Этот представитель флоры может существовать самостоятельно, но все же ведет паразитический образ жизни. Омела имеет форму шара и располагается на кронах деревьев, кустарниках.

На кустарнике-паразите образуются сочные белые ягоды, которыми питаются птицы. После употребления их в пищу, птицы чистят клюв об ветки деревьев, оставляя на них семена омелы. При попадании семени на дерево, оно крепится к нему при помощи присосок. Далее появляется отросток, который также прикрепляется к коре. В течение года растение обхватывает всю ветку.

Омела не причиняет особого вреда дереву. В некоторых странах ее специально выращивают на соснах, для украшения.

Отвар из высушенной омелы является прекрасным средством в борьбе с гельминтами, а чай с омелой помогает понизить давление.

Нематоды, или круглые черви, – одни из самых многочисленных и широко распространенных многоклеточных животных. Представители около половины видов обитают в почве или в водной среде, а остальные паразитируют на животных, в том числе человеке, и растениях. Фитопаразитические нематоды принадлежат к числу наиболее опасных и экономически значимых вредителей сельскохозяйственных культур: общемировые потери урожая от них оцениваются в 77 млрд долларов в год!

В России изучением фитопаразитических нематод занимаются в Центре паразитологии Института проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова РАН (Москва) и во Всероссийском научно-исследовательском институте фитопатологии Россельхозакадемии. Здесь разрабатываются диагностические наборы для молекулярно-генетической идентификации наиболее значимых фитопаразитических нематод, создаются перспективные и экологически безопасные биопрепараты для защиты растений, а также трансгенные сорта картофеля, сахарной свеклы и рапса, устойчивые к корневым цистообразующим нематодам.

Нематоды, или круглые черви, – одни из самых многочисленных и широко распространенных многоклеточных животных на нашей планете: на их долю приходится около 4/5 биоразнообразия всего животного мира! Представители около половины видов нематод обитают в почве или в водной среде, однако остальные ведут паразитический образ жизни, представляя большую проблему для сельского хозяйства и медицины

Действительно, биоразнообразие нематод просто поражает: в этом смысле среди всех животных их превосходят только насекомые. При своих малых размерах нематоды заняли практически все экологические ниши, где имеется хоть небольшое количество воды: от горных склонов Гималаев до донных отложений Марианской впадины; от жарких африканских пустынь до холодных почв Арктики и Антарктики; от покровов мелких насекомых до внутренностей кашалотов.

Из более 24 тыс. описанных видов нематод примерно 40 % ведут свободный образ жизни и питаются бактериями, грибами, простейшими или даже другими нематодами. Однако около 44 % нематод паразитируют на животных, в том числе и на человеке, а оставшиеся в той или иной степени являются связаны с растениями. Практически все известные нам высшие растения могут быть хозяевами одного или более видов паразитических нематод (Lambert & Bekal, 2002).

Мишень – растение

Паразитические нематоды растений (так называемые фитопаразитические или фитопатогенные) принадлежат к числу наиболее опасных и экономически значимых патогенов сельскохозяйственных культур во всем мире. Среди растений-хозяев этих нематод – многие важные пищевые и кормовые культуры, в том числе зерновые, овощные и бобовые, а также декоративные и цветочные. По некоторым оценкам, общемировые потери урожая сельскохозяйственных культур от паразитирования нематод на растениях оцениваются свыше 77 млрд долл. США в год (Sasser & Freckman, 1987)!

В России известны около 150 видов паразитических нематод, поражающих вегетативные (побег и корень) и генеративные (семена и плоды) органы растений из разных семейств. Кроме того, часть этих нематод является одновременно и переносчиками грибковых, бактериальных и вирусных заболеваний, которые усиливают их негативное влияние на зараженные растения.

К сожалению, методы контролирования численности и вредоносности фитопаразитических нематод в настоящее время не отличаются многообразием. Высоко­эффективные химические препараты-нематициды из-за своей токсичности оказывают вредное влияние на окружающую среду, в том числе и на здоровье человека, поэтому их применение в сельском хозяйстве ограничено. Применение же биологических препаратов на основе патогенных для нематод бактерий и грибов, а также специализированных хищников, не всегда оправдано экономически.

Наиболее доступным методом на сегодня все еще является профилактика фитогельминтозов путем применения мер по ограничению распространения нематод из очага заражения (карантинные мероприятия), а также такие агротехнические приемы, как возделывание устойчивых сортов и научно-обоснованные системы севооборота.

Врага – знай в лицо!

Одним из важных моментов в защите растений от вредоносных нематод является их правильная и своевременная диагностика. Лишь точно определив представителя нематод в каждом конкретном случае, можно рекомендовать те или иные защитные мероприятия, которые позволят снизить потери урожая.

На сегодня имеется три основных метода диагностики нематод. При первом (классическом) методе идентификации используется ряд морфологических признаков и морфометрических показателей. По внешнему виду можно различать представителей разных семейств, родов или групп нематод. Для идентификации нематод на уровне вида применяются такие количественные признаки, как длина и ширина тела, длина стилета, пищевода, половой системы и т. д. Основным инструментом классического метода идентификации нематод являются микроскопы и специальные справочники (диагностические ключи).

С каждым годом информации о нуклеотидных после­довательностях различных генов паразитических и свободноживущих нематод становится все больше и больше. Сегодня, проведя ряд достаточно рутинных процедур, таких как выделение ДНК, полимеразная цепная реакция с визуализацией результатов в агарозном геле, можно с уверенностью судить о принадлежности исследуемой особи к конкретному виду.

Третий, так называемый биоиндикаторый метод, служит в основном для разделения одного вида паразитических нематод на патотипы, т. е. на отдельные внутривидовые группы, отличающие разной патогенностью по отношению к разным видам или сортам растений. К примеру, у картофельной нематоды Globodera rostochiensis известно пять патотипов, а у близкород­ственного вида Globodera pallida – три. Все эти патотипы отличаются их способностью размножаться на различных генетических линиях картофеля.

Определение патотипа нематод является очень важным моментом в селекционной работе по созданию культурных сортов растений, устойчивых к нематодам. Создание сорта, устойчивого лишь к одному патотипу паразита, бесперспективно, поскольку он может быть атакован другим, более агрессивным патотипом.

Мир этих удивительных созданий очень сложен и интересен сам по себе, при этом изучение секретов необычайного эволюционного успеха фитопаразитических нематод важно не только для фундаментальной науки, но и для практических целей – сохранения мирового урожая сельскохозяйственных культур.

В публикации использованы фото автора

Приданников М. В., Шумилина Д. В., Кромина К. А. Изучение взаимоотношений между нематодами и растениями хозяевами/не хозяевами с использованием модельной системы суспензионной культуры растительных клеток: Материалы III Межрегиональной научн. конф. паразитологов Сибири и Дальнего востока. Новосибирск, 2009. с. 226—228.

Фитопаразитичекие нематоды России /под ред. С. В. Зиновьевой и В. Н. Чижовой. М.: Товарищество научных изданий КМК, 2012.

Cobb N. А. Nematodes and their relationships. //Yearbook United States Department of Agriculture. United States Department of Agriculture. 1914. p. 457—490.

Lambert K., Bekal S. Introduction to Plant-Parasitic Nematodes. //The Plant Health Instructor. DOI: 10.1094/PHI-I-2002-1218-01.

Биологический регресс — это эволюционное движение, при котором происходит сокращение ареала обитания; уменьшение численности особей из-за неприспособленности к среде обитания; снижение числа видов групп из-за давления других видов, исчезновение вида. Наука палеонтология доказала, что многие виды в прошлом полностью исчезли. Если при биологическом прогрессе некоторые виды развиваются и широко распространяются по всему земному шару, то при биологическом регрессе виды исчезают, не сумев приспособиться к условиям окружающей среды.

Причины биологического регресса: исчезновение способности организмов приспосабливаться к изменениям условий окружающей среды.

Биологическому регрессу подвержены:

1. Организмы, ведущие паразитический образ жизни.

2. Животные, ведущие неподвижный образ жизни.

3. Животные, живущие под землей или в пещерах.

1. Примеры дегенерации организмов, перешедших к паразитическому образу жизни:

а) примеры регресса у животных: у животных-паразитов (плоские черви) редуцируются органы чувств, пищеварительная система, упрощается нервная система. Взамен этого у них развиваются различные необходимые приспособления—присоски, прицепки, способствующие удержанию в кишечнике хозяина. Самка паразитических ракообразных (усоногие — саккулина) полностью утратила признаки членистоногих. Она выполняет только одну функцию — откладывание яиц. Бычий цепень, паразитирующий в кишечнике человека 18—20 лет, производит около 11 млрд. яиц. Защищенность яйца телом хозяина обеспечивает высокую плодовитость и процветание червей;

б) примеры регресса у растений. Регресс у растений тесно связан с паразитическим образом жизни. Например, заразиха — растение-паразит, существующий на корнях подсолнечника, конопли, клевера. Стебли у нее темноватой окраски, чешуевидные листья лишены хлорофилла, поэтому с помощью присосок они внедряются в тело другого растения и высасывают их питательные вещества.

Второе растение-паразит — повилика. Встречается повсюду: вдоль дорог, в огороде. Красноватые и желтые нитевидные стебли обвивают дикие и культурные растения. У повилики редуцированы корни и листья. Вместо корней появляются специфичные органы — присоски, которыми она внедряется в стебель растения и всасывает необходимые питательные вещества (сок). Растения-паразиты прочно прикрепляются к растению-хозяину и с трудом отделяются от хозяина.

2. Примеры дегенерации у организмов, ведущих неподвижный образ жизни.

У животных, ведущих неподвижный образ жизни, орган движения действует только в период личиночной стадии, хорда редуцирована. Например, единственный представитель отдельного типа брахиата — погонофора — обитает на дне моря, ведет неподвижный образ жизни. В 1949 г. ученый-зоолог А. В. Иванов впервые нашел ее в Охотском море на глубине 4 км, она попала в сети вместе с рыбами. Удлиненное червеобразное тело животного покрывает трубка цилиндрической формы. В передней части тела имеются щупальца, которые периодически выходят из трубки наружу для дыхания. Тело состоит из трех отделов, в переднем отделе имеются щупальца (у некоторых видов их до 200—250), мозг, сердце, органы выделения. Второй отдел более крупный, третий — очень длинный. Во внутренней части отделов находятся органы дыхания, во внешней части — выросты, прикрепленные к трубке (рис. 34).

Рис. 34. Погонофора: 1—шупальца; 2— голова; 3—первый отдел тела; 4—второй отдел тела; 5—третий отдел тела; 6—чувствительные волоски; 7—задняя часть тела

У погонофоры имеются мозг и сердце, но рот и желудок редуцированы, органами дыхания являются щупальца. Из-за неподвижного образа жизни они не похожи на животных. Во внутренней части щупалец имеются длинные тонкие волоски, которые снабжены кровеносными сосудами. В воде волоски выходят из трубки, и к ним прикрепляются микроорганизмы. Когда их становится много, погонофоры затягивают волоски внутрь. Под влиянием ферментов мелкие организмы перевариваются и впитываются внутренними выростами.

Зачаточный кишечник у зародыша погонофоры доказывает наличие органов пищеварения у предков. Из-за прохождения процесса пищеварения вне организма органы пищеварения погонофор редуцировались.

Строение асцидии также упрощено в процессе эволюции из-за неподвижного образа жизни. Асцидия относится к одной из ветвей типа хордовых — оболочникам, обитающим в море (рис. 35).

Рис. 35. Асцидии

Мешковидное тело асцидии покрыто оболочкой, подошвой она прикреплена ко дну моря и ведет неподвижный образ жизни. В верхней части тела имеютсю два отверстия, через первое отверстие вода проходит в желудок, a из второго — выходит наружу. Органы дыхания — жаберные щели. Размножается откладыванием яиц. Из яйца развиваются подвижные похожие на головастиков, личинки с признаками хорды. Во взрослом состоянии асцидия прикрепляется ко дну моря, тело упрощается. Считается, что асцидия — сильно деградированное хордовое животное.

3. Примеры дегенерации животных, живущих под землей или в пещерах.

В пещерах бывшей Югославии и Южной Австрии обитает протей из класса
земноводных, похожий на тритона (рис. 36).

Рис. 36. Протей

Кроме легких по обе стороны головы у него имеются внешние жабры. В воде протеи дышат жабрами, на суше — легкими. Обитатели вод и глубоких пещер, они имеют змеевидную форму, прозрачны, бесцветны, без пигментов. У взрослых особей глаза прикрывает кожа, а у личинок имеются зачаточные глаза. Таким образом, у предков асцидии были глаза, и они вели наземный образ жизни. У пещерных организмов исчезли органы зрения, пигменты, снизилась активность.

У цветковых растений, перешедших в водную среду, листовые пластинки стали узкими, нитевидными, проводящие ткани перестали развиваться. Исчезли устьица, не изменились только цветы (лютик водяной, ряска, роголистник).

Генетической основой эволюционных изменений, ведущих к упрощению уровня организации, является мутация. Например, если сохранившиеся недоразвитые органы — рудименты, альбинизм (отсутствие пигментов) и другие мутации — не исчезают в процессе эволюции, то встречаются они у всех членов данной популяции.

Таким образом, выделяют три направления в эволюции органического мира. Ароморфоз — повышение уровня организации живых организмов; идиоадаптация — приспособление живых организмов к условиям окружающей среды без принципиальной перестройки их биологической организации; дегенерация — упрощение уровня организации живых организмов, ведущее к биологическому регрессу.

Взаимосвязь между направлениями биологической эволюции. Связь между ароморфозом, идиоадаптацией и дегенерацией в эволюции органического мира неодинакова. Ароморфоз по сравнению с идиоадаптацией происходит реже, но именно он знаменует новый этап в развитии органического мира. Ароморфоз приводит к возникновению новых высокоорганизованных систематических групп, которые занимают другую среду обитания и приспосабливаются к условиям существования. Даже эволюция идет по пути идиоадаптации, иногда и дегенерации, которые обеспечивают организмам обживание новой для них среды обитания.

Биологический регресс

Биологический регресс — уменьшение численности вида, сужение ареала, снижение уровня приспособленности к условиям среды.

1.Чем отличается биологический регресс от биологического прогресса?

2. Сколько путей имеет дегенерация?

3. Приведите примеры дегенерации у животных.

4. Каковы примеры дегенерации у растений?

Как можно объяснить причины откладывания миллиардов яиц паразитическими червями (бычий цепень)?

Какое значение для паразитического червя имеет возникновение новых органов вместо редуцированных?

Как вы объясните причины исчезновения корня и листьев у повилики?

Чем и как питается повилика? Образует ли она органическое вещество?

1. Объясните причины превращения листьев заразихи в чешую.

2. Разберите примеры дегенерации погонофор, ведущих неподвижной образ жизни.

3. Как переваривается пища у погонофор, если у них нет органа пищеварения?

4. Какие вы знаете организмы, ведущие неподвижный образ жизни? Опишите их.

Где обитает протей? Объясните на примерах дегенерации. Приведите примеры дегенерации у растений, живущих в водной среде. Напишите краткий реферат об ароморфозе, идиоадаптации, дегенерации.