Развитие конечностей хордовых
Пятипалые конечности наземных позвоночных, несмотря на многообразную функцию, выполняемую ими у позвоночных разных классов, и на различную функцию у представителей разных отрядов в пределах одного класса, имеют чрезвычайно сходный общий план строения, указывающий на происхождение наземных позвоночных от общего предка.
Передние и задние конечности наземных позвоночных дают наиболее яркий пример гомологии органов. Независимо от выполняемой функции (хождение, плавание, летание, рытье и т. д.) они имеют одинаковое строение, развиваются из сходных зачатков и имеют общее происхождение. Сопоставление передних и задних конечностей дает ясный пример гомодинамии органов, т. е. гомологии органов, сериально повторяющихся у одного и того же животного. Несмотря на различную функцию (у передних подтягивание тела вперед, у задних — отталкивание тела), они имеют сходное строение. Кроме того, эволюция пятипалых конечностей в ряду наземных позвоночных дает превосходные примеры различных типов филогенетических преобразований органов: явления смены функций, расширения и сужения функций, усиления и ослабления функций, замещения функций и т. д. (см. филогенез животного мира и его закономерности).
Схема образования парных и непарных плавников (по Шмальгаузену)
В основу строения конечностей наземных позвоночных может быть положена единая схема, общая как для передних, так и для задних конечностей.
Три основные кости плечевого пояса соответствуют трем элементам тазового пояса: лопатка (scapula) — подвздошной кости (ilium), коракоид (coracoideum) — седалищной (ischium), прокоракоид (procoracoideum) — лобковой (pubis). Кроме того, на прокоракоиде в плечевом поясе часто сохраняется покровная кость — ключица (clavicula). Таким же образом плечевая кость (humerus) соответствует бедру (femur), две кости предплечья (radius, ulna) соответствуют двум костям голени (tibia, fibula). Далее, исходной схемой для кисти и стопы является формула с десятью костными или хрящевыми элементами в запястье (carpus) или предплюсне (tarsus), располагаемыми в 3 ряда. Наконец, пять длинных костей пясте (metacarpus) соответствуют пяти костям плюсны (metatarsus), и далее идут уже фаланги отдельных пальцев.
Схема преобразования скелета плавника рыбообразного предка и скелет пятипалой конечности (по Гудричу).
1 и II — схема скелета ископаемого кистеперого зауриптеруса; III и IV — схема конечности наземного позвоночного:
1 — плечевой пояс, 2 — плечо, 3 — предплечье, 4 — кисть, 5 — тазовый пояс, 6 — бедро, 7 — голень, 8 — стопа