Доказательства эволюции: данные сравнительной анатомии

Доказательства эволюции: данные сравнительной анатомии 3. 3
и эмбриологии
Румынский биолог Эмил Раковица писал: «Биологическая эволюция является неопровержимым
фактом, спорными остаются лишь пути ее осуществления».
Это утверждение основывается на многочисленных доказательствах, как имеющихся в самой природе,
так и предоставленных разными науками в результате проведенных экспериментальных исследований.
Доказательства сравнительной анатомии
Сравнительная анатомия и морфология приводят доказательства, основанные на особенностях
внешнего и внутреннего строения организмов.
Среди доказательств можно выделить следующие:
• Наличие гомологичных органов
– гомологичными называются органы, имеющие
общее происхождение и сходное строение,
но выполняющие разные функции;
– они отражают эволюцию путем дивергенции
(расхождение признаков, приводящее
к появлению новых организмов от общего
предка и преобразование одних органов
в другие – стебель и лист у растений; ласт
кита, крыло летучей мыши, передняя конечность
лошади, рука человека);
Гомологичные органы представляют собой
сильный аргумент в пользу общего эволюционного
происхождения, хотя каждый из органов
приспособлен для выполнения определенной
функции.
• Наличие аналогичных органов
– аналогичные органы имеют разное строение
и происхождение, но выполняют одну и ту
же функцию;
Аппендикс
Аппендикс травоядного
животного
– они отражают конвергентную эволюцию (независимое
возникновение сходных признаков у организма,
имеющих разное происхождение, или у органов,
имеющих различное происхождение, но выполняющих
сходные функции, – плавники рыб и ласты кита,
крылья насекомых и рукокрылых млекопитающих,
колючки кактуса и боярышника, клубни картофеля и
георгина).
Наличие аналогичных органов подтверждает биологическую
эволюцию. Эти органы, развиваясь в той же
среде и выполняя ту же функцию, сходны по строению,
но не идентичны.
• Наличие рудиментарных органов
– рудиментами называются органы, сохранившиеся у
организмов, но давно утратившие свое исходное значение;
Третье веко Третье веко у птиц
у человека
Рука
человека
Крыло насекомого
Крыло летучей
мыши
Крыло птицы
Ласт кита
Передняя
конечность
кота
Гомологичные органы Аналогичные органы
96 3. Эволюция организмов на Земле. Эволюция человека
– они указывают на сходство групп организмов (аппендикс, зуб мудрости, мигательная перепонка глаза,
мышцы уха и др.).
У человека около 100 рудиментарных органов. Они были в активном состоянии у его предков, но в
связи с изменением условий жизни утратили свою необходимость. Рудиментарные органы закладываются
на стадии эмбриогенеза, но не получают полного развития у взрослых форм.
Данные наблюдения были представлены Ж. Б. Ламарком в его концепции о роли упражнения и неупражнения
органов в эволюции. Появление стойких мутаций уменьшают размеры и функции того или
иного органа. Если эти органы необходимы для выживания организма, они не подвергнутся риску исчезновения.
Если органы не являются существенными для выживания в конкретных условиях обитания,
то их размеры постепенно уменьшаются, и в итоге они исчезнут.
Атавизмы у человека
• Наличие атавизмов
– атавизмы представляют собой органы, существовавшие у далеких
предков, но полностью утраченные в процессе эволюции;
– они указывают на сходство различных организмов и на тот
факт, что гены, кодирующие их, не исчезли из генофонда, а заблокированы;
– примерами атавизмов у человека является наличие хвоста, сосков
не только на груди, но и на животе.
Эмбриологические доказательства
Эмбриология предоставляет ряд доказательств на основе закономерностей эмбрионального развития,
а именно:
• Закон зародышевого сходства (К. Бэр, 1828)
– сходство развития зародышей разных систематических групп свидетельствует об общности их
происхождения;
– эмбрионы высших животных схожи с эмбрионами низших животных, а не со взрослыми формами.
На ранних этапах развития эмбрионы позвоночных отличаются большим сходством по форме и частям
тела, наличию жаберных щелей. На этом этапе очень трудно отличить эмбрион человека от эмбриона
обезьяны, курицы, ящерицы или рыбы.
По мере развития зародыш приобретает все более заметные черты строения, характерные для класса,
отряда, рода и, наконец, вида, к которому он принадлежит. Особенности эмбрионального развития и
последовательная дифференциация признаков указывает на общность происхождения этих организмов.
• Биогенетический закон (Э. Геккель, 1866)
– индивидуальное развитие (онтогенез) есть краткое и сжатое повторение исторического развития
вида (филогенеза);
В дальнейшем было установлено, что в индивидуальном развитии повторяются признаки не взрослых
особей, а эмбрионов (головастик у земноводных, личинки у бабочек, заросток у папоротников и др.).
Эмбрион человека на самых ранних стадиях развития схож с эмбрионом рыбы (наличие жаберных
щелей, хвоста и др.). Позднее он схож с эмбрионом пресмыкающихся (закрытие жаберных щелей, разделение
предсердия на две камеры). К 7-му месяцу внутриутробного развития эмбрион человека похож
на эмбрион обезьяны, и только к моменту рождения он проявляет свойства своего вида.
• Закон филоэмбриогенеза (А. Северцов, 1935)
– онтогенез, являясь кратким повторением филогенеза, может влиять на особенности филогенетического
развития вследствие изменений в структуре и функциях органов (дифференциация чешуй
у рыб и пресмыкающихся: первоначально чешуя образуется из клеток эктодермы, а затем развивается
в костную чешую (у рыб) и роговую чешую (у пресмыкающихся).
Значение взаимосвязи онтогенеза и филогенеза позволяет углубить общее представление о развитии
организмов. Оплодотворенное яйцо можно сравнить с одноклеточным предком животных, бластулу – с
колониальным простейшим организмом, а гаструлу – с предковым животным (Gastrea), давшим начало
беспозвоночным и позвоночным.