Несмотря на значительные различия между типами животных, многие из них обладают некоторыми общими фундаментальными признаками, которые можно использовать для выявления отдаленных родственных связей. Однако эти черты сходства, например особенности роста и эмбрионального развития, нельзя считать абсолютными. С одной стороны, они могут быть свойственны не только данной крупной группе, а с другой - обнаруживаться не у всех ее представителей; кроме того, они бывают у них выражены в разной степени или не на всех стадиях развития. Поэтому многие зоологи не считают их особенно значимыми. Тем не менее, такие признаки в общем помогают понять происхождение и эволюцию типов животных и разработать классификацию, наиболее точно отражающую их родственные связи.
Симметрия. Один из важнейших признаков организма - симметрия его строения. Если тело можно разделить хотя бы на две одинаковые или зеркально подобные части, его называют симметричным. Для животных характерна симметрия двух типов: двусторонняя (билатеральная) и лучистая (радиальная); ни та, ни другая не встречается в чистом виде. Губки, стрекающие и гребневики радиально симметричны, т.е. общая форма у них цилиндрическая или дисковидная, с центральной осью. Через эту ось можно провести больше двух плоскостей, делящих тело на две одинаковые или зеркальные части. Животные всех остальных типов двусторонне-симметричны: явно выражены передний (головной) и задний (хвостовой) концы, а также нижняя (брюшная) и верхняя (спинная) стороны; в результате тело можно разделить только вдоль на две зеркальные половины - правую и левую. Может показаться, что животных некоторых типов (например иглокожих) ошибочно относят к двусторонне-симметричным - на вид их симметрия радиальная. Однако она по происхождению вторична: их предки обладали двусторонней симметрией, которую можно обнаружить на личиночных стадиях современных форм.
Дробление яйца. Другой фундаментальный признак - характер дробления яйца в процессе формирования зародыша. Несмотря на всю сложность и разнообразие этого процесса в разных группах, можно выделить два основных его типа - радиальный и спиральный. Полярная ось яйца - это воображаемая линия, проходящая от его "северного полюса" (вершины) до "южного" (основания). Борозды радиального дробления проходят либо перпендикулярно, либо параллельно этой оси. В результате образуется скопление клеток, расположенных относительно нее радиально и симметрично (подобно долькам в апельсине). Борозды спирального дробления проходят под иным углом к полярной оси, поэтому возникающие дочерние клетки располагаются "косо" - несколько выше и ниже материнской, из которой образовались, и в составе развивающегося зародыша образуют спирали. При радиальном и спиральном дроблениях обычно различаются и сроки определения будущей "судьбы" клеток, т.е. того, какая ткань разовьется в конечном счете из той или иной их группы. Если это происходит лишь на относительно поздней стадии развития, то разделив в экспериментальных условиях четырехклеточный зародыш (например, морской звезды) на отдельные клетки, можно вырастить каждую из них в целую особь. Такое развитие называется регуляционным; обычно оно связано с радиальным типом дробления. И наоборот, если судьба клеток определяется очень рано, то экспериментальное разделение четырехклеточного зародыша (например, кольчеца) приведет к образованию только четырех его "четвертушек". Такое развитие называют мозаичным; оно характерно для спирального дробления.
Гаструляция. Ранний зародыш, образующийся в результате дробления, представляет собой, в сущности, сферический комок клеток, называемый бластулой (см. ЭМБРИОЛОГИЯ). В ходе дальнейшего развития она становится двуслойной, точнее процесс гаструляции превращает ее в гаструлу. Гаструляция протекает по-разному в зависимости от типа бластулы. Этот процесс особенно ясно выражен у животных с полой бластулой (например, морских звезд): в ходе т.н. инвагинации определенный ее участок вворачивается внутрь и образует карманообразную полость. Стенка кармана становится при этом внутренним слоем, расположенным под исходным - наружным слоем. Для наглядности представьте себе слабо надутый шарик, который вы надавили пальцем - под ним окажутся два слоя резины.
Зародышевые листки. Два слоя клеток, образовавшиеся в результате гаструляции, называют зародышевыми листками: наружный - эктодермой, внутренний - энтодермой. В дальнейшем между ними формируется третий листок - мезодерма. Она бывает двух основных типов: мезенхимной (рыхлая масса клеток, погруженных в студенистое вещество) и пластообразной (напоминающей эпителиальную ткань). У губок, стрекающих и гребневиков мезодерма мезенхимная, возникающая из клеток эктодермы. У животных всех других типов она либо мезенхимная, либо пластообразная и образуется из энтодермы. Каждый зародышевый листок дает начало определенным тканям и органам взрослого организма; так, у позвоночных центральная нервная система и рецепторы органов чувств (например, глаз) - производные эктодермы, мышцы и кровеносная система - мезодермы, а печень, поджелудочная и щитовидная железы - энтодермы.
У БЕСПОЛОСТНЫХ пространство между стенкой тела и кишкой заполнено рыхлой клеточной массой.
У ПЕРВИЧНОПОЛОСТНЫХ стенка тела и кишка разделены полостью, которая лишь частично выстлана мезодермой.
У ВТОРИЧНОПОЛОСТНЫХ мезодерма выстилает всю полость тела (целом) между стенкой тела и кишечником.
Двуслойные (Diploblastica) и трехслойные (Triploblastica) формы.
Губки настолько своеобразны, что не относятся ни к тем, ни к другим. У стрекающих и гребневиков в процессе эмбрионального развития обычно образуются только два первых зародышевых листка - этих животных называют двуслойными. У представителей всех остальных типов возникает третий зародышевый листок (мезодерма) - они трехслойные. Однако у многих форм, относимых к двуслойным, развивается мезенхимная мезодерма, которую раньше не считали таковой, поскольку она не энтодермального, а эктодермального происхождения. В связи с этим термины "трехслойный" и "двуслойный" не вполне точны, но тем не менее ими часто продолжают пользоваться по традиции.
Первичноротые (Protostomia) и вторичноротые (Deuterostomia).
Внутреннее пространство в виде кармана, образующееся у зародыша в процессе гаструляции, - это зачаток пищеварительного тракта, т.е. первичная кишка. Отверстие, ведущее в нее, называют бластопором. У некоторых типов, например у кольчатых червей, моллюсков и членистоногих, часть его образует рот взрослой особи. Этих животных относят к первичноротым, потому что бластопор - первое отверстие первичной кишки. У других типов, в частности иглокожих и хордовых, рот взрослой особи развивается не из бластопора, а из появляющегося позднее второго отверстия кишки. Их назвали вторичноротыми.
Полости тела. У большинства животных стенка тела отделена от пищеварительного тракта пространством, заполненным жидкостью. Эта полость тела присутствует если не у взрослого животного, то, по крайней мере, на одной из стадий его развития. Существуют два основных способа ее образования - внутри мезодермы путем ее расслоения и между ней или же первичной кишкой. Процесс расслоения мезодермы тоже происходит одним из двух способов. Скажем, у кольчатых червей, моллюсков и членистоногих в рыхлой массе ее клеток образуется и растет пара небольших полостей (по одной с каждой стороны эмбриона), а у хордовых и иглокожих мезодерма исходно развивается из карманообразных выпячиваний первичной кишки, уже окружающих зачатки неких полостей. Полости в мезодерме продолжают увеличиваться, почти полностью отделяя стенку тела от кишки (сохраняются лишь связующие перемычки). Эти полости выстланы мезодермальными клетками, образующими т.н. брюшину. Внутренние органы, сжимая и деформирую брюшину, не соприкасаются с омывающей ее жидкостью, которая заполняет т.н. вторичную полость тела, или целом (от греч. koiloma - полость). Животных с целомом называют вторичнополостными (целомическими). У круглых червей и некоторых других форм заполненная жидкостью полость образуется в результате исчезновения большей части мезодермы, от которой остается лишь тонкий слой, прилегающий к стенке тела. Эту полость тела, отделяющую его стенку (с мезодермальной выстилкой) от кишечника, называют первичной, или псевдоцелем ("ложная полость"), а обладающих ею животных - первичнополостными, или псевдоцеломическими. "Ложная полость" в данном случае означает, что псевдоцель в отличие от "настоящего" целома не полностью окружен мезодермальной выстилкой и внутренние органы лежат в заполняющей его жидкости. У таких животных, как плоские черви, пространство между стенкой тела и кишечником плотно заполнено мезодермальными клетками. Поскольку полость тела отсутствует (если не считать кишки), их иногда называют бесполостными (ацеломическими). Использование фундаментальных признаков в классификации. Хотя в приведенном выше обзоре опущены многие важные детали, он все же дает представление о том, какие признаки используются для определения самых общих родственных связей между крупными группами животных. Считается, например, что хордовые и иглокожие в эволюционном плане связаны достаточно близким родством. При изучении современных представителей этих двух типов, например человека (хордовые) и морской звезды (иглокожие), это кажется совершенно невероятным. Однако существуют более примитивные современные их формы (асцидии у хордовых и морские лилии у иглокожих) и еще более простые вымершие. Если родословные обеих групп проследить до достаточно далеких предков и принять во внимание, что для всех этих животных характерны двусторонняя симметрия, радиальное дробление и регуляционное развитие с образованием трех зародышевых листков, вторичного рта и целома, то мысль о близком эволюционном родстве между ними покажется вполне обоснованной.