Покровы тела
Покровы тела непосредственно соприкасаются с внешней средой и выполняют разнообразные функции. У беспозвоночных животных эволюция покровов происходила от мерцательного эпителия (ресничные черви) к эпителию, лишенному ресничек (сосальщики, ленточные, круглые, кольчатые черви). У многих беспозвоночных эпителий снаружи покрыт многослойной кутикулой (дополнительная опора и защита). У членистоногих хитинизированная кутикула выполняет функцию экзоскелета, с появлением которого они утратили способность менять форму тела. У них развились многоколенные конечности, соединяющиеся с телом при помощи суставов, которые обеспечивают сложные движения. Эволюция мышечного компонента опорно-двигательного аппарата у беспозвоночных осуществлялась от кожно-мускульного мешка (черви) к специализированным группам поперечнополосатых мышц (членистоногие).
У всех хордовых животных покров тела дифференцируется на эпидермис и дерму, которые тесно связаны друг с другом, но различны по происхождению: эпидермис развивается из эктодермы, дерма - из дерматома мезодермы. Эволюция эпидермиса происходила в направлении от однослойного цилиндрического эпителия (подтип Бесчерепные) к многослойному плоскому (подтип Позвоночные). У рыб и амфибий эпидермис образован живыми клетками; освоение позвоночными суши обусловило ороговение поверхностных слоев эпидермиса, создалась возможность препятствовать неконтролируемой потере воды путем испарения, что важно в условиях постоянного наземного существования. Переход от внутренней части эпидермиса к наружной у амфибий и рептилий постепенный, а у млекопитающих между ростковым слоем и роговым есть граница (блестящий слой). Производными эпидермиса являются разнообразные специализированные структуры: чешуя, рога, копыта, когти, ногти, волосы (видоизменения рогового слоя), а также многочисленные экзокринные железы (слизистые, ядовитые, церуминозные, сальные, потовые, млечные). Эволюция желез происходила в направлении усложнения от одноклеточных к многоклеточным оформленным структурам, которые углубились в дерму.
Эволюция дермы совершалась по пути увеличения волокнистого компонента (коллагеновых волокон), развития сосудистых сетей и нервных сплетений, формирования подкожно-жировой клетчатки. Следует отметить, что волокнистое строение дермы является вторичным (первично наличие в ней костных образований - у костных рыб дерма состоит из толстых костных чешуй). Об этом свидетельствуют палеонтологические данные последовательных стадий редукции костных чешуй и перехода к современному строению дермы у амфибий и рептилий.
Покровы млекопитающих построены наиболее сложно в связи с расширением количества выполняемых функций. В дерме формируются сосочковый и сетчатый слои; дермальные сосочки обеспечивают более тесный контакт между эпидермисом и дермой, приближают кровеносные сосуды к эпидермису (интенсификация терморегуляции). Формируется новый структурный элемент эпидермиса - волосяной покров. Он различается у разных животных, на разных участках тела, в разное время года, у особей разного возраста. Большое приспособительное значение имеет разнообразная окраска животных: защита, предупреждение, роль в брачном поведении и др.
У млекопитающих развиваются специализированные производные потовых желез - млечные железы, давшие название классу; никаких предшественников этих желез у представителей предыдущих классов позвоночных не имеется.
Онтогенез покровов млекопитающих и человека отражает их эволюцию по типу архаллаксиса, который не допускает рекапитуляции предкового состояния признака (например, роговых чешуй), в противном случае изменяется весь ход эмбриогенеза. Нарушение раннего эмбриогенеза покровов тела может привести к формированию онтофилогенетических пороков, не затрагивающих, однако, жизненно важных функций организма.
Опорно-двигательная система
Прогрессивная эволюция животных в значительной мере обусловлена особенностями строения опорно-двигательного аппарата и характером двигательной активности. У большинства беспозвоночных скелет наружный, в виде кутикулярных образований. Развитие опорно-двигательного аппарата у беспозвоночных происходило по пути появления твердого экзоскелета (хитинизированная кутикула), членистых суставных конечностей и поперечнополосатой мускулатуры. Это вывело членистоногих на путь широкой адаптации и позволило освоить все среды обитания. В настоящее время это самая многочисленная группа животного мира.
У хордовых формируется внутренний скелет. Основой его служит мышечно-хордальный комплекс (миохорд). Хорда закладывается в эмбриогенезе всех хордовых и выполняет морфогенетическую роль - под влиянием миохорда развиваются нервная трубка, позвоночник, происходит дифференцировка склеротома в хрящ или кость. В течение всей жизни хорда является осевым скелетом у бесчерепных, круглоротых и ганоидных рыб. У большинства позвоночных она замешается хрящевым или костным позвоночником, состоящим из позвонков; это позволило увеличить прочность осевого скелета при сохранении его подвижности.
В процессе эволюции позвоночных произошли дифференцировка позвоночника на отделы, формирование мозгового черепа для защиты головного мозга и органов чувств. Лицевой череп является производным висцерального скелета и поддерживает у предков позвоночных переднюю часть кишечной трубки. У водных форм возникают парные конечности: грудные и брюшные плавники, на основе которых развились конечности наземного типа. Эволюция конечностей и их поясов сопровождалась уменьшением количества костных элементов, заменой неподвижных сочленений подвижными суставами, удлинением проксимальных и укорочением дистальных отделов. Строение конечностей адаптировано к условиям обитания и способу передвижения. Изменение строения позвонков от амфицелъных - двояковогнутых (рыбы) на ацельные - с плоскими торцевыми поверхностями (млекопитающие) увеличило прочность соединения позвонков при сохранении подвижности позвоночного столба. У высших позвоночных формируется грудная клетка.
Смена среды обитания (выход на сушу) обусловила изменение способа прикрепления конечностей к туловищу: в отличие от земноводных и рептилий у млекопитающих конечности от туловища направлены вниз, что значительно облегчило передвижение и увеличило его экономичность. У земноводных утрачивается связь между плечевым поясом и черепом, в силу чего голова и передние конечности получили возможность двигаться независимо друг от друга. У наземных форм происходит укорочение шейных ребер (земноводные) или исчезновение их (рептилии, млекопитающие).
Развитие мышечной системы коррелировало с усилением опорной функции, что выразилось в замене метамерной мускулатуры на специализированные группы мышц, в возрастании относительной массы мышц конечностей и в уменьшении массы дорсальной и туловищной мускулатуры. У высших позвоночных метамерность сохраняется в расположении части мышц позвоночного столба, брюшного пресса и межреберных мышц.
Адаптации к разным условиям наземного существования способствовали формированию многообразных типов передвижения, что расширило возможности добывания пищи, спасения от врагов, поиска оптимальных зон обитания и заселения позвоночными почти всех биотопов суши, воды, нижних слоев атмосферы.
