Доказательство эволюции органического мира
Лекция по общей биологии (продолжение)
Макроэволюция органического мира – это процесс формирования крупных систематических единиц (таксонов): из видов новых родов, из родов – семейств и так далее. Процессы макроэволюции требуют огромных промежутков времени и непосредственно изучать её невозможно. Тем не менее, в основе макроэволюции лежат те же движущие силы (факторы эволюции), что и в основе микроэволюции: наследственная изменчивость, естественный отбор, борьба за существование, популяционные волны, изоляция, дрейф генов. Также как и микроэволюция, макроэволюция носит дивергентный характер.
Доказательство макроэволюции:
Сравнительно-анатомические доказательство. Все животные имеют единый план строения, что указывает на единство происхождения. В частности об общих предках рыб, земноводных, рептилий, птиц и млекопитающих говорит строение гомологичных органов. Пятипалая конечность, в основе которой лежит скелет плавников кистеперых рыб. А единых предках свидетельствуют и атавизмы – это органы предков, которые иногда развиваются у современных существ, например, к атавизмам у человека относится возникновение многососковости, хвоста и сплошного волосяного покрова. Ещё одно доказательство эволюции - наличие рудиментов – органов утративших своё значение и находящихся на стадии исчезновения. У человека это остатки третьего века, аппендикс, утрачиваемый волосяной покров.
Эмбриологическое доказательство. У всех позвоночных животных наблюдается значительное сходство зародышей на ранних стадиях развития: форма тела, зачатки жабр, хвост, один круг кровообращений, двухкамерное сердце и т.д. (это закон зародышевого сходства Бэра). Однако по мере развития сходства между зародышами различных систематических групп постепенно стирается, и начинают преобладать черты свойственные их классам, семействам, родам и, наконец, видам. Основной биогенетический закон Геккеля-Мюллера гласит: онтогенез есть краткое и быстрое повторение филогенеза, то есть зародыш в индивидуальном развитии повторяет историю развития своего вида.
Таким образом, все хордовые животные произошли от единых предков.
3). Палеонтологические доказательства. К таким доказательствам относятся останки вымерших переходных форм, позволяющие проследить путь от одной группы живых существ к другой. Например, обнаружение трёхпалого и пятипалого предков современной лошади, имеющий один палец, доказывает, что у предков лошади было 5 пальцев на каждой конечности. Обнаружение ископаемых останков археоптерикса позволило сделать вывод о существовании переходных форм между пресмыкающимися и птицами. Нахождение остатков вымерших цветковых папоротников, позволяет решить вопрос об эволюции современных покрытосеменных. На основании палеонтологических находок были выстроены филогенетические ряды, то есть ряды видов последовательно сменяющих друг друга в процессе эволюции.
В разработку проблемы направления эволюции внесли вклад русские учёные А.Н. Северцов (1866-1936) и И.И. Шмальгаузен (1884-1963), они установили, что главное направление эволюции органического мира - это биологический прогресс и биологический регресс.
Для прогресса характерно:
Повышение общего уровня организации
Увеличение численности особей
Увеличение числа подвидов
Расширение ареала
Иногда этот процесс может идти на фоне морфофизиологического регресса, то есть упрощение организаций. Это называется общей дегенерацией. Наблюдается у паразитических червей.
Для биологического регресса характерно уменьшение числа особей, подвидов, сужение ареала. Этот процесс ведет к вымиранию вида (например, постепенное исчезновение плаунов и хвощей).
Основные пути биологической эволюции – это ароморфоз, идиоадаптация и общая дегенерация.
Ароморфозом (морфофизиологический прогресс) называется эволюционное преобразование строения и функции организма, повышающее общий уровень его организации, но не имеющее приспособительного значения к условиям окружающей среды.
Наиболее крупные ароморфозы:
Возникновение фотосинтеза
Появление многоклеточных организмов
Половое размножение
Постоянная температура тела (гомойотермия)
Возникновение живорождения
Выкармливание детенышей молоком
Переход к размножению семенами
Ароморфозы имеют широкое приспособительное значение и предоставляют широкие возможности для освоения новой среды обитания, появление у пресмыкающихся яйца в яйцевых оболочках позволило им обитать далеко от воды и освоить даже засушливые места, тогда как их предки земноводные должны были по крайней мере на период размножения уходить в воду.
Идиоадаптация – это частное приспособление организма к определенному образу жизни в конкретных условиях внешней среды, в отличие от ароморфоз, идиоадаптация не сказывается на общем уровне организации организмов. Благодаря формированию различных идиоадаптаций животные близких видов могут жить в различных географических зонах или занимать разные экологические ниши (вьюрки).
Например, представителей семейства волчьих можно встретить на всей территории от Арктики до тропиков, что значительно снижает конкуренцию между видами. Идиоадаптация обеспечила этому семейству расширение ареала и увеличение числа видов, что является критерием биологического прогресса, но при этом ни про один вид этого семейства нельзя сказать, что он находится на более высоком уровне, чем другие. Примерами идиоадаптаций могут служить различные типы клювов у птиц, различные приспособления к опылению и распространению семян у растений. В результате идиоадаптаций возникают мелкие систематические группы.
Общая дегенерация это морфофизиологический процесс, который ведет к упрощению организмов. Общая дегенерация может наступить и при биологическом прогрессе (паразиты): отсутствие пищеварительной системы у цепней, отсутствие всех систем органов кроме половой системы у саккулины – паразитический рачок, который паразитирует на крабах.
32 195
581 
