Каждая особь в индивидуальном развитии (онтогенезе) повторяет историю развития своего вида (филогенез), или онтогенез есть краткое повторение филогенеза.

В ходе онтогенеза воспроизводятся, безусловно, не все этапы эволюции, которая совершалась на протяжении тысяч и миллионов лет. Повторение стадий исторического развития вида в зародыше происходит в сжатой форме, с выпадением ряда этапов. Кроме того, эмбрионы имеют сходство не со взрослыми формами предков, а с их зародышами. Вместе с тем биогенетический закон, выражающий глубокую связь между онтогенезом и филогенезом, имел большое значение для выяснения родственных связей между организмами и для доказательства эволюции органического мира.

Палеонтологические доказательства

Переходные формы — формы организмов, сочетающие признаки более древних и более молодых групп. Такие ископаемые переходные формы служат доказательством эволюции, поскольку свидетельствуют об исторической связи разных групп организмов.

Ископаемая форма юрского периода — археоптерикс — долгое время считалась связующим звеном между рептилиями и птицами. Археоптерикс — животное с длинным, как у рептилий, хвостом, свободными позвонками, развитыми зубами (признаки рептилий). Тело археоптерикса покрыто перьями, передние конечности в виде крыльев; частично пневматические кости (признаки птиц). На данный момент известно, что археоптерикс не являлся предком птиц, а был слепой ветвью эволюции рептилий.

Истинным примером переходной формы являются предки современных лошадей. Примерами переходных форм являются кистеперые рыбы, связывающие рыб с вышедшими на сушу земноводными; семенные папоротники — переходная форма между папоротниковидными и голосеменными.

Древняя кистеперая рыба Семенной папоротник

Еще одним доказательством эволюции являются палеонтологические ряды.

Палеонтологические, или филогенетические, ряды — остатки ранее живших видов, которые связаны между собой родством, т. е. свидетельствуют о происхождении одного вида от другого.

Русский ученый В. О. Ковалевский, исследуя историю развития лошади, показал, что современные однопалые животные происходят от мелких пятипалых всеядных предков, живших 60–70 млн лет назад в лесах. Изменение климата Земли, повлекшее за собой сокращение площадей лесов и увеличение площадей степей, привело к тому, что предки современных лошадей начали расселяться по степям. Необходимость защиты от хищников и передвижения на большие расстояния в поисках пищи привела к преобразованию конечностей — уменьшению числа пальцев от пяти до одного. Параллельно изменению конечностей происходило преобразование всего организма; увеличение размеров тела, изменение формы черепа, усложнение строения зубов и др.

В настоящее время филогенетические ряды обнаружены в эволюции морских ежей, слонов, китов, лошадей, носорогов, некоторых родов моллюсков и других животных.

Филогенетический ряд слона

ПРОИСХОЖДЕНИЕ СОВРЕМЕННЫХ ЛОШАДЕЙ

Географические доказательства

Эндемики — виды, обитающие только на конкретной территории.

Многие роды, семейства и другие таксоны ограничены какой-то одной географической областью, в которой находится центр распространения данной группы. Например, гавайские цветочницы — эндемики Гавайских островов, а шиншилла в диком виде встречается только в высокогорных районах Анд. Географическая изоляция обычно ведет к образованию новых видов. Следствием этого является наличие большого числа эндемиков в фауне и флоре островов.

Чем длиннее история острова и чем надежнее он изолирован, тем более своеобразная на нем фауна и флора. Биогеография знает великое множество примеров неповторимости живого мира островов. Рассмотрим, например, Мадагаскар. Здесь отсутствует большинство типично африканских животных — нет антилоп, жирафов, носорогов, слонов. Характерной особенностью фауны змей является полное отсутствие наземных ядовитых змей: гадюковых и аспидовых, а также питонов. Из 47 родов мадагаскарских млекопитающих 33 — эндемики острова. Лемуры встречаются ныне только на Мадагаскаре. Остров отделился от Африки около 170 млн лет назад. Тогда существовали только примитивные ранние млекопитающие. Возможно, лемуры и мелкие хищники — виверы — попали на остров около 30 миллионов лет назад на огромных плавучих островах, которые иногда отрываются от берегов тропических рек и плывут вниз по течению.

Экспериментальные доказательства

Группе американских ученых под руководством Ричарда Ленски удалось смоделировать эволюционные преобразования на примере видообразования кишечной палочки в лабораторных условиях. Благодаря ее очень быстрому размножению в течение 20 лет были получены несколько десятков тысяч поколений бактерий. Ученые наблюдали за изменениями, происходящими с бактериями. Большинство из них носили одинаковый характер во всех популяциях — размер бактерий увеличивался, хотя и разными темпами. Однако в одной из популяций бактерии приобрели способность усваивать цитрат натрия. Используя сохраненные образцы бактерий из различных поколений, исследователям удалось установить, что начало серии изменений, которые привели к образованию новой разновидности бактерий, произошло в районе двадцатитысячного поколения и только в этой колонии.

В ходе долгосрочного эволюционного эксперимента на бактериях E. coli показана способность естественного отбора поддерживать мутации, которые не дают максимального выигрыша «здесь и сейчас», но обеспечивают наилучшие возможности для дальнейшей эволюции. Выяснилось, что мутации с сильным положительным эффектом, обеспечивающие быстрое достижение репродуктивного преимущества, могут снижать эволюционный потенциал, делая последующие мутации менее выгодными. В итоге окончательная «победа» в эволюционном соревновании может достаться организмам, которые поначалу проигрывали своим конкурентам. Открытие перекликается с палеонтологическими данными, согласно которым медленное развитие сбалансированных комплексных адаптаций в долгосрочной перспективе оказывается более «выигрышным», чем быстрое развитие эффективных, но односторонних приспособлений.

В конце 1950-х гг. известный советский биолог Г. Х. Шапошников провел ряд опытов, в процессе которых проводилась смена кормовых растений у различных видов тлей. Во время опытов впервые наблюдалась репродуктивная изоляция использованных в эксперименте особей от исходной популяции, что свидетельствует об образовании нового вида.

Наблюдаемая эволюция

Наблюдаемые сегодня изменения в популяциях доказывают не только существование эволюции, но и существование ряда механизмов, необходимых для эволюционного происхождения всех видов от общего предка. Было установлено, что геномы подвержены разнообразным мутациям (полиплоидии и др.). Также наблюдаются различные морфологические и физиологические адаптации — появление способности усваивать новый вид пищи (в том числе нейлон и пентахлорфенол, производство которых началось в 1930-х гг.) и т. д. Кроме того, были обнаружены всевозможные промежуточные этапы возникновения новых видов, что свидетельствует о плавном характере видообразования.

⇐ Предыдущая12345Следующая ⇒

Поделиться: