Царство Animalia
Животное, (царство Animalia), любой из группы многоклеточных эукариотических организмов (т.е., в отличие от бактерий, их дезоксирибонуклеиновая кислота, или ДНК, содержится в мембранно-связанном ядре). Считается, что они развились независимо от одноклеточных эукариот. Животные отличаются от представителей двух других царств многоклеточных эукариот — растений (Plantae) и грибов (Mycota) — фундаментальными различиями в морфологии и физиологии. Во многом это объясняется тем, что у животных появились мышцы и, следовательно, подвижность — характеристика, которая стимулировала дальнейшее развитие тканей и систем органов.
Животные доминируют в представлениях человека о жизни на Земле не только благодаря своим размерам, изобилию и разнообразию, но и благодаря своей подвижности — черте, которую разделяет человек. Движение настолько неотъемлемо от концепции животных, что губки, у которых нет мышечных тканей, долгое время считались растениями. Только после того, как в 1765 году были замечены их небольшие движения, животная природа губок постепенно стала признаваться.
На суше животные уступают в размерах растениям, среди листвы которых они часто могут прятаться. Напротив, фотосинтезирующие водоросли, питающие открытый океан, обычно слишком малы, чтобы их можно было увидеть, а морские животные достигают размеров китов. Разнообразие форм, в отличие от размеров, лишь периферийно влияет на осознание человеком жизни и поэтому менее заметно. Тем не менее, животные составляют три четверти или более видов на Земле, и это разнообразие отражает гибкость в питании, защите и размножении, которую дает им подвижность. Животные следуют практически всем известным способам жизни, которые были описаны для земных существ.
Животные передвигаются в поисках пищи, товарищей или укрытия от хищников, и это движение привлекает внимание и вызывает интерес, особенно когда становится очевидным, что поведение некоторых существ не так уж сильно отличается от поведения человека. Кроме простого любопытства, люди изучают животных, чтобы узнать о себе, которые являются очень недавним продуктом эволюции животных.
Животные произошли от одноклеточных эукариот. Наличие ядерной мембраны у эукариот позволяет разделить две фазы синтеза белка: транскрипцию (копирование) дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК) в ядре и трансляцию (декодирование) сообщения в белок в цитоплазме. По сравнению со структурой бактериальной клетки, это дает больший контроль над тем, какие белки производятся. Такой контроль позволяет специализировать клетки, каждая из которых имеет идентичную ДНК, но способна тонко контролировать, какие гены успешно отправляют копии в цитоплазму. Таким образом, ткани и органы могут эволюционировать. Полужесткие клеточные стенки, встречающиеся у растений и грибов, которые ограничивают форму и, следовательно, разнообразие возможных типов клеток, отсутствуют у животных. Если бы они присутствовали, то нервные и мышечные клетки, являющиеся центром подвижности животных, были бы невозможны.
Определение животных
Цитоплазма содержится внутри клеток в пространстве между клеточной мембраной и ядерной мембраной.
Характерной особенностью представителей животного царства является наличие мышц и обеспечиваемая ими подвижность. Подвижность оказывает важное влияние на то, как организм получает питательные вещества для роста и размножения. Животные обычно передвигаются, так или иначе питаясь другими живыми организмами, но некоторые потребляют мертвые органические вещества или даже осуществляют фотосинтез, поселяясь в симбиотических водорослях. Тип питания не имеет такого решающего значения для отличия животных от двух других царств многоклеточных, как тип подвижности.
Некоторые растения и грибы охотятся на животных, используя движения, основанные на изменении тургорного давления в ключевых клетках, в отличие от подвижности на основе миофиламентов, наблюдаемой у животных. Подвижность требует развития гораздо более сложных органов чувств и внутренней коммуникации, чем у растений или грибов. Она также требует иного способа роста: животные увеличиваются в размерах в основном за счет расширения всех частей тела, в то время как растения и грибы в основном расширяют свои конечные края.
Все филы животного царства, включая губок, обладают коллагеном — тройной спиралью белка, который связывает клетки в ткани. Стенки клеток растений и грибов удерживаются вместе другими молекулами, такими как пектин. Поскольку коллаген не встречается у одноклеточных эукариот, даже у тех, которые образуют колонии, это один из признаков того, что животные возникли когда-то от общего одноклеточного предка.
Структура коллагена
Мышцы, которые отличают животных от растений или грибов, представляют собой специализацию актиновых и миозиновых микрофиламентов, общих для всех эукариотических клеток. Предковые губки, на самом деле, в некотором смысле не намного сложнее скоплений простейших, которые питаются примерно таким же образом. Хотя сенсорная и нервная система животных также состоит из модифицированных клеток, отсутствующих у растений и грибов, основной механизм коммуникации является лишь специализацией химической системы, которая встречается у протистов, растений и грибов. Линии, разделяющие эволюционный континуум, редко бывают резкими.
Организация скелетных мышц
Подвижность заставляет животное сохранять более или менее одинаковую форму на протяжении всей активной жизни. При росте каждая система органов, как правило, увеличивается примерно пропорционально. В отличие от них, растения и грибы растут за счет расширения своих внешних поверхностей, и поэтому их форма постоянно меняется. Это основное различие в моделях роста имеет некоторые интересные последствия. Например, животные редко могут пожертвовать частью своего тела, чтобы удовлетворить аппетиты хищников (исключение составляют хвосты и конечности), тогда как растения и грибы делают это почти повсеместно.
История классификации
За исключением, пожалуй, наличия коллагена, критерии, использованные выше для отличия животных от других форм жизни, не являются абсолютными. Первые каталоги разнообразия животных были основаны на общей форме и сходстве. Аристотель и другие ранние биологи рассматривали все организмы как часть великой цепи, деление которой было более или менее произвольным. Шведский ботаник XVIII века Каролус Линней разделил всех животных на шесть классов: Mammalia, Aves, Amphibia (включая рептилий), Pisces, Insecta (Arthropoda) и Vermes (другие беспозвоночные). В начале 1800-х годов французский зоолог Жорж Кювье признал, что позвоночные существенно отличаются от беспозвоночных, и разделил большинство животных на основе формы и функции на четыре ветви: позвоночные, членистоногие (сочленители), моллюски и лучеперые (животные с радиальной симметрией). Деление Кювье легло в основу всех последующих классификаций.
Сразу после классификации Кювье французский натуралист Этьен Жоффруа Сент-Илер подчеркнул важность гомологичных структур. Гомология — это соответствие между признаками, обусловленное преемственностью информации. Так, крыло птицы гомологично крылу летучей мыши в той мере, в какой оба они являются передними конечностями, но они не гомологичны как крылья. Гомологичные структуры не обязательно должны быть похожи друг на друга; например, три кости среднего уха человека гомологичны трем костям челюстного аппарата рыб, потому что генетическая и развивающая информация, управляющая ими, была непрерывной в ходе эволюционных изменений.
До того, как эволюция стала общепризнанной, гомологии между различными животными, если они вообще были признаны, рассматривались как аспекты Божьего замысла. Эволюция предоставила проверяемое объяснение гомологий. Тщательно прослеживая отдельные гомологии, можно показать, что ранее предложенные классификации устанавливали несоответствующие отношения, основанные исключительно на форме или функции, или на том и другом; например, радиальная симметрия морских звезд не гомологична симметрии кишечнополостных (таких как медузы).
Простейшие когда-то считались животными, потому что они двигаются и не фотосинтезируют. Однако более тщательное изучение показало, что их движение осуществляется с помощью немышечных структур (ресничек, жгутиков или псевдоподий) и что фотосинтез у них часто то утрачивался, то приобретался. Поэтому простейшие не образуют естественную группу, а вместе с водорослями образуют отдельное от растений и животных эукариотическое царство, называемое Protista.
Как и растения и животные, грибы возникли из протистов и в настоящее время выделены в отдельное царство.
