Каждая особь в процессе индивидуального развития повторяет историю развития своего вида. Онтогенез – краткое повторение филогенеза.

Однако было бы наивно полагать, что за несколько месяцев зародыш скрупулезно проходит весь путь развития. В онтогенезе теряются некоторые этапы филогенеза. Кроме того, речь идет не о сходстве между взрослыми формами, а о сходстве эмбрионального развития. И все же филогенетический закон является, пожалуй, одним из самых впечатляющих доказательств эволюции.

Г) Биогеографические доказательства эволюции..

Немало доказательств дает изучение флоры и фауны различных континентов. Эта группа доказательств эволюции органического мира называется биогеографическими доказательствами.

Распространение животных и растений по поверхности нашей планеты – одно из самых ярких свидетельств эволюции. Выдающаяся роль в изучении и систематизации этой группы доказательств принадлежит соавтору Дарвина Альфреду Уоллесу. Он выделил шесть зоогеографических областей:

1 ) Палеоарктическую, охватывающую Европу, Северную Африку, Северную и Среднюю Азию, Японию; 2) Неоарктическую, включающую Северную Америку; 3) Эфиопскую, включающую Африку к югу от пустыни Сахара; 4) Индо-малайскую, охватывающую Южную Азию и Малазийский архипелаг; 5) Неотропическую, занимающую Центральную и Южную Америку; 6) Австралийскую, включающую Австралию, Новую Гвинею, Новую Зеландию, Тасманию, Соломоновы острова и Новую Каледонию. Степени различия и сходства между этими областями неодинаковы. Например, Палеоарктическая и Неоарктическая зоны отделены между собой довольно узким Беринговым проливом. Этот пролив зимой замерзает, а, кроме того, по-видимому, в недалеком прошлом его вообще не существовало. Поэтому флора и фауна Аляски и Чукотки имеют много общего. В то же время Неоарктические и Неотропические области существенно отличаются друг от друга, хотя связаны друг с другом Панамским перешейком. Это объясняется не только тем, что климат этих областей довольно разный, но и тем обстоятельством, что Панамский перешеек возник довольно недавно.

Еще один яркий пример – это фауна Австралии. Здесь, как в каком-нибудь «Парке третичного периода», сохранились сумчатые и яйцекладущие млекопитающие, которые практически везде на Земле исчезли. Это связано с тем, что Австралия, по-видимому, рано отделилась от других материков и здесь в условиях практически полной изоляции могли спокойно развиваться реликтовые животные, не испытывая давления естественного отбора.

Не менее интересные данные дает нам фауна и флора островов. Здесь четко прослеживается тенденция: чем древнее остров и чем более значительна водная преграда, тем больше обнаруживается отличий. Фауна Мадагаскара резко отличается от фауны Африки. Когда мы говорим «Африка», то невольно представляем неисчислимые стада антилоп, буйволов, слонов, за которыми охотятся львы или леопарды. Ничего этого на острове Мадагаскар нет, но здесь сохранилось огромное разнообразие полуобезьян или лемуров. В этом отношении Мадагаскар больше походит на полуостров Индостан. Некоторые ученые предполагают, что это является доказательством существования в глубокой древности материка, который они и называют Лемурия.

Классическим стал пример фауны Галапагосских островов, которую изучал ещё Дарвин во время знаменитого путешествия на корабле «Бигль». Эти острова населены, главным образом, птицами. Так вот, оказалось, что лишь 15% - птицы с ближайшего к Галапагосам континента – Южной Америки. 85% видов птиц – это эндемики, то есть виды, которые нигде на земном шаре не встречаются. Дарвин описал эволюцию южноамериканских вьюрков, которая имела место на Галапагосских островах. У этих видов имелись разные по форме и назначению клювы. Дарвин объяснял эти отличия географической изоляцией и приспособлением к условиям жизни на островах, которые довольно сильно отличались.

Д) Другие доказательства эволюционного процесса.

В последние годы теория эволюции получила подтверждение и на молекулярном уровне. Современные методы биохимии, молекулярной биологии и генетики позволяют исследовать различия в строении молекул разных организмов. Вначале удалось изучить последовательности белков разных организмов. Оказалось, что и на молекулярном уровне сохраняются те же тенденции, что наблюдаются на уровне анатомическом и эмбриологическом, то есть, чем ближе друг к другу по происхождению организмы, тем ближе химическое строение их белков. Например, у человека и шимпанзе аминокислотные замены в главнейших белках наблюдались в 10% случаев, а с гориллами разница составляла уже 15%.

Изучение ДНК различных организмов дает сходные результаты, то есть, чем дальше друг от друга в эволюционном отношении отстоят виды, тем меньше наблюдается гомологии в строении генов.

Таким образом, современная наука накопила немало доказательств в пользу протекания эволюционного процесса путем естественного отбора, так как изложенные факты предсказываются теорией Дарвина. В то же время современная теория эволюции смогла объяснить те факты и разрешить те трудности, которые во времена Дарвина наука не могла объяснить.

 

2. ПОНЯТИЕ ВИДА. МИКРОЭВОЛЮЦИЯ. СОВРЕМЕННЫЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ О ЕСТЕСТВЕННОМ ОТБОРЕ.

1. Вид и его критерии.

Создавая теорию эволюции, Дарвин руководствовался теми представлениями о виде, которые преобладали в 19 веке. Вид понимали, прежде всего, в линнеевском смысле, как морфологическую единицу. Но уже Дарвин столкнулся с проблемой видов-двойников, которые внешне похожи, но репродуктивно ограничены. Оказалось, что при всей кажущейся очевидности, понятие и определение вида достаточно сложно. Для того чтобы определить само понятие вида, в современной биологии используют, по крайней мере, шесть критериев вида.

В общей форме вид можно определить как группу особей, обладающих общими морфологическими свойствами, занимающих определенное пространство с определенными природными условиями, способных к скрещиванию друг с другом и биологически и репродуктивно изолированных от других таких же групп особей в природе.

Таким образом, выделяют морфологический, географический, экологический, этологический, биохимический и генетический критерии вида.

Дарвин и большинство систематиков 19 века за основу систематики принимали морфологический критерий вида. Морфологический критерий вида базируется на сумме внешних и внутренних признаков: размер тела, окраска, особенности внутреннего и внешнего строения. Однако, как уже подчеркивалось выше, существует проблема видов-двойников. Как оказалось эти весьма схожие в морфологическом отношении виды различны в генетическом смысле. Они не могут скрещиваться из-за разного набора хромосом.

Все прекрасно знают малярийного комара, переносящего возбудителя тяжелого инфекционного заболевания. Но мало кто предполагает, что под этим названием скрывается 15(!) разных видов комаров, причем, далеко не все способны переносить малярийного паразита. За названием «черная крыса» скрывается два вида-двойника. Одна черная крыса обитает в Европе, Африке, Америке, Австралии и Новой Зеландии, а другая ограничивает свой ареал Индокитаем, Китаем и Японскими островами.

Наличие видов-двойников указывает на то, что морфологический критерий вида недостаточен для его определения.

При использовании географического критерия вида, ученые исходят из того известного факта, что каждый вид занимает определенное пространство или ареал. В этом отношении виды бывают весьма не похожи. Одни занимают гигантский ареал, а другие являются эндемиками, то есть встречаются на ограниченной территории.

Характеристика ареала вида – это важнейший видовой признак, так как связаны с историей возникновения вида.

Однако существование видов-космополитов, занимающих гигантские пространства в биосфере, а также видов с совпадающими ареалами, указывает на то, что и географический критерий также может быть использован не всегда.

В основе экологического критерия лежат отличия различных видов по способам питания и местам обитания. Например, в средней полосе России обитает несколько видов синиц: лазоревка, московка, гаичка, большая синица. При этом каждая из них занимает свою экологическую нишу, и поэтому они не мешают друг другу. Это выражается в том, что данные виды синиц добывают себе разных насекомых и на разной территории. Однако и экологический критерий нельзя считать универсальным, так как в природе существуют виды – экологические двойники.

Этологический критерий опирается на поведение животных. Отличия в поведении могут быть непреодолимой преградой, например, при скрещивании особей разных видов. Однако и здесь нельзя говорить об универсальности, тем более что это касается исключительно животных.

Биохимический критерий, на первый взгляд, может служить универсальным способом определения вида. Однако здесь нас ждут трудности другого рода. Дело в том, что при изучении структуры белков и ДНК порой трудно провести грань между индивидуальными и видовыми различиями. Это тот случай, когда за частностями исчезает целое.

Генетическая обособленность вида, по-видимому, важнейшее свойство вида. Поэтому генетический критерий весьма важен. Действительно, особи разных видов не скрещиваются между собой, а если и скрещиваются, то не дают плодовитого потомства.

Однако и генетический критерий вида не является универсальным, так как плодовитые межвидовые гибриды все же бывают. В частности, у некоторых групп растений (семейство розоцветных) встречаются такие гибриды.