Отношение палеонтологии к сравнительной анатомии

Как выяснено, руководствуясь лишь степенью сходства и различия признаков, можно впасть в ошибки в суждении о близости организмов, представляющих эти отличия. Сходства возникают не только вследствие общности происхождения, но и, при отсутствии этой общности, вследствие одинаковости назначения органа. В первом случае сходство обозначается названием гомологии, во втором — аналогии; соответственно называют органы гомологичными и аналогичными.

Изучением гомологий занимается сравнительная анатомия. Она прослеживает гомологию органов через различные группы животного царства, от одной группы к другой, близко родственной, а также внутри самих групп. Гомологии выясняются путем анализа формы и строения органов, а также тщательным сравнением общих отношений взаимного расположения органов. Чем более гомологичны органы, как в грубых чертах, так и в тонких деталях строения, тем более вероятно и генеалогическое родство животных, представляющих гомологии.

Например наличность одного и того же типа скелета в конечностях позвоночных, ведущих наземный, водный и воздушный образ жизни (нога четвероногого, крыло птицы, ласт кита), мы можем объяснить, лишь предполагая, что он был унаследован от общего предка. Все эти конечности гомологичны, представляя строение, производное от пятипалой конечности.

Орган движения моллюсков, нога обыкновенно является в виде массивного мускулистого образования, расположенного на брюшной стороне тела. Она бывает подошвообразна у улиток, топоровидна или клинообразна у двустворчатых пластинчатожаберных моллюсков и является нелегко распознаваемою в сильно измененном состоянии у головоногих моллюсков (к которым принадлежат, например, осьминоги и каракатицы), а именно частью образуя так называемую воронку и частью — околоротовые щупальца. Нога головоногих таким образом значительно отличается от ноги других моллюсков, являясь разделенною на части, не сходные между собою и с обычною ногою, причем щупальца занимают необычное для ноги положение. Но в молодых стадиях развития щупальца не окружают рта, как в зрелых, а сосредоточиваются с одной стороны его, между ним и воронкой; кроме того щупальца и воронка снабжаются нервами от нервного узла, который у моллюсков является ножным.

Зубы позвоночных животных представляют гомологию с чешуями некоторых рыб. Эти так называемые плакоидные чешуи являются костяными, снабжены зубовидным отростком, выдающимся над поверхностью тела. Образование плакоидных чешуй распространяется на оболочку ротовой полости, где их зубовидные отростки у рыб развиваются в еще мало отличающиеся от них настоящие зубы; у высших позвоночных зубы являются единственным остатком покрова чешуй, первоначально покрывавшего у позвоночных всю поверхность кожи. Характерным для сравнительной анатомии является метод анализа, расположение изучаемого материала, материал же для изучения сравнительной анатомии доставляется зоологией и палеонтологией, иного сравнительная анатомия не имеет. Сравнительно-анатомический метод особенно важен для палеонтологии, где мы зачастую имеем дело именно лишь с остатками, лишь с отдельными частями тела, органами прежде живших животных.

Приведем пример сравнительно-анатомического ряда органов, устанавливающего генеалогическую связь и последовательность соответственных ископаемых млекопитающих. Это ряд третичных сиреновых млекопитающих, прослеженный от вымершего рода Eotherium до ныне живущего дюгоня (рис.).

Таз сиреновых. Постепенное изменение (упрощение) таза у сиреновых млекопитающих (морских коров) в связи с уменьшением задних конечностей.

I — Eotherium (низы среднего эоцена); II — Eosiren (верхи среднего эоцена); III—Halitherium (олигоцен); IV—Metaxytherium (миоцен); V— дюгонь из Австралии (ныне живущий); VI — дюгонь из Красного моря (ныне живущий). IL — подвздошная кость, IS — седалишная кость, Р — лобковая кость, А —сочленовая впадина для головки бедра.

Слабой стороной, сравнительно-анатомического исследования является то, что, устанавливая сравнительно-анатомический ряд органов, не всегда можно сказать, где начало, где конец ряда, развитие может идти в одном направлении, но иногда может идти и в обратном. Лишь данные геологии, устанавливая хронологическую последовательность, устанавливают и направление развития, определяют начало и конец ряда.