Сравнительно-анатомические ряды

Для того чтобы понять пути эволюции органического мира, необходимо изучать строение современных видов систематических групп. На земном шаре до настоящего времени существуют неизмененные реликтовые формы организмов. Такие "живые ископаемые" чаще всего обитают на островах океана (слон, черепаха, гаттерия) или на многовековых изолированных сушах. Палеонтологическими "музеями" "живых ископаемых" можно назвать Австралию (утконос, ехидна, сумчатые), Новую Зеландию (гигантские птицы киви и моа), Южную Америку (некоторые сумчатые, броненосцы, ленивцы, муравьеды) (рис. 30).

Рис. 30. Гигантская птица моа, существовавшая в Новой Зеландии до появления человека

Мечехвост и кистеперая рыба-латимерия обитают в океанах со времен палеозоя. Они мало чем отличаются от кистеперых рыб, существовавших в девоне. Сравнение между собой простейших и высокоорганизованных организмов помогает составить сравнительно-анатомические ряды. По количеству пальцев на конечности современных непарнокопытных млекопитающих — тапира, носорога, лошади — можно составить сравнительно-анатомический ряд. Число пальцев тапира, обитающего во влажных тропических лесах, равно 4; число пальцев носорога, привыкшего к жизни в саванне, — 3; лошади, живущей на открытой местности, — 1. Сравнив современных однопроходных (первых зверей), сумчатых и высокоорганизованных млекопитающих, можно представить основной путь их эволюции:

1.              От откладывания яиц однопроходными до рождения живых, но недоразвитых детенышей сумчатых и, наконец, до прикрепления организма зародыша к стенке матки в организме матери (плацентарные).

2.              Переход от хладнокровных млекопитающих к теплокровным с температурой тела 27—28°С (у первых зверей) до 36—37°С (у высших млекопитающих).

3.              Усложнение мозга.

Сравнительные эмбриологические (онтогенетические) доказательства эволюции. Все многоклеточные животные развиваются из оплодотворенной яйцеклетки. В процессе индивидуального развития (онтогенеза) они проходят стадии дробления; образования 2— 3-слойного зародыша; формирования из зародышевого листка органов. Сходство зародышевого развития животных свидетельствует об их обшем происхождении. Явление зародышевого сходства различных животных определил академик К. М. Бэр (1792—1876).

Рис. 31. Сравнение зародышей позвоночных на разных стадиях развития

На ранних стадиях развития зародыши позвоночных (рыба, ящерица, заяц, зародыш человека) животных (рис. 31) состоят из головы, туловища, хвоста. Видны зачатки конечностей, зачатки жабер по бокам тела. В дальнейшем, по мере развития черты сходства между зародышами представителей различных классов становятся менее заметными. Сначала скелет всех позвоночных животных состоит из плотной упругой хорды, образованной из особых белковых клеток. Хорда постепенно переходит в хрящ, затем — в позвоночник. Нервная система сначала имеет трубчатую форму, мозг проходит 3 или 5 пузырчатых стадий. К. М. Бэр доказал, что сначала в зародыше позвоночных формируются признаки типа хорды, нервных трубок, жаберного аппарата, затем выделяются признаки класса. Например, у рыб парные конечности превращаются в плавники, у птиц — в крылья. В это время зародышевые сходства у животных одного класса сохраняются. После признаков класса появляются признаки отряда, затем семейства, рода, в конце — вида. Такая закономерность в развитии зародыша сначала показывает их родство, а затем систематическое расхождение каждой группы в процессе эволюции.

Во второй половине XIX в. немецкие ученые Ф. Мюллер и Э. Геккель установили биогенетический закон. Основное положение этого закона состоит в том, что каждая особь в процессе индивидуального развития повторяет историю развития своего вида. Индивидуальное развитие — краткое повторение этапов исторического развития. Биогенетический закон полностью доказал связь между индивидуальным и историческим развитием организмов.

Впоследствии академики А. Н. Северцов (1866—1936) и И. И. Шмальгаузен (1884—1963) определили, что в процессе онтогенеза могут повторяться признаки соответствующих стадий развития их предков.

Например, в процессе индивидуального развития рыб и млекопитающих (онтогенеза) в зародыше появляются жаберные дуги.

У зародышей рыб они превращаются в органы дыхания — жаберный аппарат. У млекопитающих развиваются совсем другие органы (хрящи, гортань и пищевод).

Молекулярно-генетические доказательства. Несмотря на разнообразие видов живых форм организмов, наблюдается много сходств, указывающих на единство их происхождения. Все живые организмы в основе состоят из нуклеиновых кислот, белков, углеводов и других химических веществ.

Сходство структуры молекулы ДНК всех живых организмов, хромосомы клеток, связь генетического аппарата с копией в процессе деления клеток, сосредоточение энергетического запаса в макроэнергетических связях АТФ — все это указывает на единство происхождения живых форм.

Сравнительно-анатомические доказательства. Сравнительно-эмбриональные доказательства. Биогенетический закон.

1. Австралия, Новая Зеландия, Южная Америка — "музей живых ископаемых".

2. По ходу развития наблюдается расхождение признаков зародышей, приобретающих черты, характеризующие тип, класс, отряд, семейство, род и, наконец, вид, к которому они принадлежат.

3. Тесную связь между индивидуальным и историческим развитием организмов доказывает биогенетический закон.

1. Почему Австралия, Новая Зеландия и Южная Америка получили название "музеи живых ископаемых"?

2. Назовите признаки зародышей позвоночных животных на самых ранних этапах развития.

1. Назовите по порядку закономерности, показывающие родственные признаки в развитии зародыша позвоночных. Объясните.

2.            Назовите основное положение биогенетического закона.

1.            Как вы объясните понятие "живые ископаемые"? Приведите примеры.

2.            Составьте сравнительно-анатомический ряд класса червей (плоские, круглые).