Основные доказательства эволюции

 

Согласно синтетической теории эволюции протекающий в природе эволю-ционный процесс разделяется на два эт па: микроэволюцию и макроэволюцию. Макроэволюция включает процессы, приводящие к появлению систематических единиц крупнее вида. Изучая макроэволюцию, современное естествознание на-копило ряд научных фактов, оказывающих эволюцию органического мира. До-казательством эволюции м жет считаться любой научный факт, который доказы-вает хотя бы одно из следующих положений.

 

1. Единство п исх ждения жизни (наличие общих признаков у всех жи-вых организмов).

2. Родственные связи между современными и вымершими организмами или между орг низм ми в крупной систематической группе (наличие общихпризнаков у современных и вымерших организмов или у всех организмов в си-стематической группе).

3. Действие движущих сил эволюции (факты,подтверждающие действиеестественного отбора).

Доказательства эволюции, накопленные в рамках определенной науки, со-ставляют одну группу доказательств и называются по названию данной науки. Рассмотрим палеонтологические, эмбриологические, сравнительно-анатомиче-ские и молекулярно-генетические доказательства эволюции.

 

 

Правообладатель Народная асвета

132 Глава 4

 

Рис. 56. Ископ емые переходные формы у животных

 

Палеонтологические док з тельства эволюции. Палеонтология—наука обископаемых остатках вымерших организмов. Основателем эволюционной пале-онтологии считается русский уче ый В. О. Ковалевский. К доказательствам эволюции можно отнести ископаемые переходные формы и филогенетические ряды современных ви в.

 

Ископаемые перех дные формы — это вымершие организмы,соче-тающие в себе п изнаки более древних и эволюционно более молодых групп. Они позволяют выявить родственные связи, доказывающие историческое раз-витие жизни. Т кие формы установлены как среди животных, так и среди рас-тений. Переходной формой от кистеперых рыб к древним земноводным — сте-гоцеф л м — является ихтиостега (рис. 56). Эволюционную связь между пре-смыкающимися и птицами позволяет установить первоптица (археоптерикс). Связующим звеном между пресмыкающимися и млекопитающими является звероящер из группы терапсид.Среди растений переходной формой от во-дорослей к высшим споровым являются псилофиты (первые наземные рас-тения). Происхождение голосеменных от папоротниковидных доказывают се-менные папоротники,а покрытосеменных от голосеменных— саговниковые (рис. 57).

 

 

Правообладатель Народная асвета

Макроэволюция. Основные доказательства эволюции

 

Рис. 57. Переходные формы у ра тений

 

Филогенетические (от греч. phyЂlon —род,племя, geneЂsis —происхож-дение) ряды — последовательности ископ емых форм, отражающие историче-ское развитие современных видов (филогенез). В н стоящее время такие ряды известны не только для позвоночных, но и для некоторых групп беспозвоночных животных. Русский палеонтолог В. О. Ковалевский восстановил филогенетиче-ский ряд современной лошади (рис. 58).

 

Эмбриологические доказательства эволюции. Эмбриология—наука,из-учающая зародышевое развитие орга измов. В рамках данной науки были сфор-мулированы закон заро ышевого сходства (К. Бэр) и биогенетический закон (Э. Геккель, Ф. Мюллер), оказывающие эволюцию.

 

Сравнивая зар дышевые ста ии представителей разных классов позвоночных животных, натуралист К. Бэр в начале XIX в. сформулировал закон зароды-шевого сходства: чем б лее ранние стадии индивидуального развития

 

Рис. 58. Филогенетический ряд современной лошади

 

 

Правообладатель Народная асвета

134 Глава 4

 

 

Рис. 59. Сходство зародышевых стадий

 

у раз ых таксо омических групп млекопитающих

 

 

исследуются, тем б льше сходства обнаруживается между разными организмами (рис. 59).Этот закон доказывает родственные связи между ор-ганизмами в к упн й систематической группе.

 

Во вто ой половине XIX в. ученые Э. Геккель и Ф. Мюллер установили наличие связи между индивидуальным развитием особей (онтогенезом) и истори-ческим р звитием видов (филогенезом). Они сформулировали биогенетическийзакон: онтогенез есть краткое повторение филогенеза.

Позже биогенетический закон был дополнен А. Н. Северцовым и И. И. Шмаль-гаузеном. Они показали, что в онтогенезе повторяются не взрослые формы пред-ков, а их зародышевые стадии, причем некоторые из них могут выпадать. Напри-мер, у человека зародыш имеет жаберные щели, сходные с таковыми у зародыша рыбы, а не у взрослой особи.

 

Биогенетический закон доказывает наличие родственных связей между со-временными организмами и их предками.

 

 

Правообладатель Народная асвета

Рис. 60. Гомологичные органы у позвоночных

животных

Макроэволюция. Основные доказательства эволюции

 

Сравнительно-анатомиче-ские доказательства эволюции. Сравнительная анатомия — на-ука, изучающая строение орга-низмов разных систематических групп в сравнительном плане. К доказательствам эволюции, уста-новленным данной наукой, отно-сятся: гомологичные и аналогич-ные органы, рудименты, атавизмы.

Гомологичные (от греч. homoЂlogos —подобный) ор-ганы —органы,имеющие еди-ное происхождение, общий план строения, но выполняющие раз-ные функции и утратившие внеш-нее сходство. Они формируются из одинаковых эмбриональных зачатков (на одной генетической основе) и занимают на теле ор-ганизмов одинаковое положение. Например, передние конеч ости

 

у разных позвоночных живот ых могут существенно отличаться в зависимости от выполняемой

 

функции, но все они имеют сх - ное строение (рис. 60).

 

Пары гомологичных ган в у животных составляют: пла-вательный пузы ь ыб и лег-кие наземных позвоночных; ядо-

 

витые железы змей и слюнные железы других организмов; зубы млекопитающих и чешуя акул; жало пчелы и яйцеклад других насекомых.

Гомологичными органами у растений являются: колючки кактуса и барба-риса, усики гороха, ловчие кувшины насекомоядных растений, почечные чешуи, пленчатые редуцированные листья хвоща. Все эти органы являются листьями по происхождению, но выполняют разные функции.

 

Гомологичные органы позволяют установить родственные связи между орга-низмами и доказывают действие разнонаправленного естественного отбора.

 

 

Правообладатель Народная асвета

136 Глава 4

 

 

Рис. 61. Аналогичные орг ны (колючки) у растений

 

Аналогичные (от греч. analogia —соответствие,сходство) органы —ор-

 

ганы, имеющие разное происхождение и неодинаковый план строения, но вы-

 

полняющие одинаковые функции и обл дающие внешним сходством. Они фор-

 

мируются из разных эмбрион льных з ч тков (на разной генетической основе) и

 

занимают на теле организмов не-

 

одинаковое положение. Напри-

мер, разные по происхождению

колючки у растений (рис. 61).

 

	У животных к аналогичным ор-
	ганам относятся: жабры голова-
	стиков, рыб, морских кольчатых
	червей, личинок стрекоз; бивни
	моржа и слона; крылья птицы и
	бабочки; конечности крота и мед-
	ведки (рис. 62).
	Аналогичные органы не по-
	зволяют установить родственные
	связи между организмами, но до-
	казывают	действие	однонаправ-
	ленного естественного отбора.
	Рудименты (от лат. rudi-
	mentum —зачаток) —недо-
Рис. 62. Аналогичные органы у животных	развитые	органы	современных

 

 

Правообладатель Народная асвета

Макроэволюция. Основные доказательства эволюции

 

организмов, которые были хорошо развиты у их предков. Они постепенно утра-тили свое значение и сейчас находятся на стадии исчезновения. Рудименты со-храняются в течение всей жизни у всех особей данного вида. Примерами ру-диментов являются: недоразвитые глаза у пещерных видов животных и кротов, зачатки крыльев у птицы киви, редуцированные зубы у муравьедов, з ч тки з д-них конечностей у китов и дельфинов, задняя пара крыльев у мух (жужж льца), зачатки тазовых костей у змей. У человека к рудиментам относя ся: ппендикс, мышцы ушной раковины, третье веко, копчик.

 

Рудименты подтверждают наличие родственных связ й м жду современными

 

и вымершими организмами. Они также доказывают действие с с в нного от-бора, удаляющего ненужный признак.

 

Атавизмы (от лат. atavus —предок) —признаки отдаленных предков,появляющиеся у некоторых современных организмов как отклонение от нормы. Они были утрачены в процессе эволюции. Возникно ение ата измов доказывает, что в генотипах современных организмов сохр нили ь гены предков, отвечаю-щие за эти признаки. Но действие этих генов з блокировано. В случаях, когда блокирование снимается, проявляется призн к предков. В отличие от рудимен-тов атавизмы присутствуют только у отдельных особей. К атавизмам относятся: выраженный волосяной покров на всем теле, развитый хвост и дополнительные пары молочных желез у человека, трехп лые конечности у лошади. Атавизмы до-казывают родственные связи между современными и вымершими организмами.

 

Молекулярно-генетические док з тельства эволюции. Молекулярная био-логия — наука, изучающая процессы жизнедеятельности организмов на моле-кулярном уровне. Генетика изучает зако омерности наследственности и измен-чивости организмов. В рамках этих аук было доказано, что у всех организмов наследственная инф рмация хранится в ДНК, состоящей из четырех типов ну-клеотидов. Эта инф рмация зашифрована с помощью универсального триплетно-го кода. Как вы уже знаете, ДНК входит в состав хромосом, количество которых является видовой ха акте истикой. Расшифровка наследственной информации у всех организмов п оисходит в процессе транскрипции и трансляции с участием иРНК и тРНК. Все эти факты доказывают единство происхождения жизни и, следовательно, являются доказательствами эволюции.

 

Доказательства эволюции накоплены в области разных наук. Палеон-тология установила наличие ископаемых переходных форм и филогене-тические ряды современных видов. В эмбриологии были открыты закон зародышевого сходства и биогенетический закон. К сравнительно-анато-мическим доказательствам эволюции относятся: гомологичные и анало-гичные органы, рудименты и атавизмы. В рамках молекулярной биоло-гии и генетики получены доказательства единства происхождения жизни.

 

 

Правообладатель Народная асвета

138 Глава 4

 

1. Объясните, почему ископаемые переходные формы и филогенетические ряды можно считать доказательствами эволюции. 2. Какими доказательствами эволю-ции располагает эмбриология? 3. Укажите, какие из перечисленных ниже органов растений являются гомологичными, а какие — аналогичными: колючки барбариса, шипы ежевики, усики гороха, колючки робинии (белой акации), почечные чешуи.

4. Выберите из предложенного перечня аналогичные органы животных: ж бры голова-стиков, плавательный пузырь рыб, жабры рыб, легкие птиц, ж бры личинок стрекоз.

5. Приведите примеры рудиментов и атавизмов. В чем сос оит р зличие между ними?

6. Назовите молекулярно-генетические доказательс ва единс ва происхождения жизни.

§ 34. Прогресс и регресс в эволюции.