Яблоков, Юсуфов - Эволюционное учение - 1976 (947303), страница 5
Текст из файла (страница 5)
известны были лишь разрозненные свидетельства эволюционного процесса. Фактический материал, собранный в палеонтологии, биогеографии, сравнительной анатомии, эмбриологии и систематике, был «поставлен на службу» эволюционному учению лишь после вскрытия Ч. Дарвином механизма эволюционного процесса. Систематизация доказательств эволюции в значительной степени помогла псрейтп от эволноциочных взглядов к созданию эволюционной теории.
Этот материал сегодня можно назвать «классическим» в области доказательств и методов изучения эволюционного процесса крупного масштаба. Сегодня к классическим методам исследования относят~я многочисленные данные генетики, биохимии, физиологии, молекулярной биологии и всех других разделов биологии, развившихся в ХХ в. Важно отметить, что с самых первых этапов развития современного эволюционпзма в середине Х1Х в.
естественно-исторические факты, используемые для доказательства эволюции, одновременно позволяли более глубоко понять особенности протекания эволюционного процесса в прошлом, Доказательства эволюции тесно переплетаются с методами изучения эволюционного процесса. Рассмотрим главнейшие нз доказательств эволюционного процесса, представляемых биологическими дисциплинами в последовательности, отражающей пропииновепие эволюционных идей в эти дисциплины: сначала палеонтологпческие, биогеографическне, морфологические, эмбриологические н систематические, а затем данные генетики, биохимии, молекулярной биологии и физиологии. 20 Данные палеонтологии Смена фаун и флор в последовательных геологических эпохах издавна наводила ученых на мысль о возможном происхождении оолее молодых групп от более древних: земноводных — от рыб„ пресмыкающихся — от земноводных, млекопитающих — от пресмыкающихся и т.
д. В последние десятилетия в изучении ископаемых остатков достигнуты большие успехи. Методы растворения окружающей породы позволяют восстанавливать даже очень тонкое строение вымерших микроскопических организмов. Применение современных палеомагнитных, палеохимических, радиоавтографических н других методов исследования позволяет выяснить такие особенности прошлых климатов и условий существования, как, например„ соленость того или иного участка океана, температура воды, с точностью датировать изучаемые остатки.
Проведение все более широких теологических и палеонтологических исследований дает исследователям все возрастающее число ископаемых форм. Все это существенно уменьшает «неполноту геологической летописи», хотя конечно, не ликвидирует ее полностью. Палеонтологические доказательства эволюции являются едва ли не самыми убедительными документами протекания эволюционного процесса крупного масштаба. Рассмотрим более подробно главнейшие палеонтологические доказательства эволюции: ископаемые промежуточные формы, филогенетические ряды н последовательность ископаемых форм. Ископаемые переходные формы. Переходные формы в палеонтологии — формат организмов, сочетающие признаки более древних и более молодых групп.
Поиски и детальные описания таких форм являются важными методами восстановления филогенеза отдельных групп. Ярким представителем переходных форм является ископаемая кистеперая рыба Еизтиепор(егоп (рнс. 5,Ч), позволяющая связать рыб с наземными позвоночными. Наиболее древние наземные позвоночные из группы стегоцефалов также сохраняют некоторые Рыбообразные черты. Переходными формами от рептилий к птицам являются юрские первоптицы (Археоптерикс, рнс. 5, Б) с длинным, как у рептилии, хвостом, несросшимися позвонками и брюшными ребрами, развитыми зубами. Но это были уже настоящие птппы; тело покрыто хорошо развитыми перьями, передние конечности превращены в типичные крылья. Последний из рассматриваемых в этой связи примеров — звероподобная рептилия Едсаепорз из группы терапсндных (рнс.
5, В), Развитие большой зубной кости (оз беп(а(е), вторичного костного неба, типичная для млекопитающих диффеРенцировка зубов на клыки, резцы и зарезцовые зубы„как и многие другие черты, делали общий облик этого животного чрезвычайно похожим на хищных млекопитающих. Но по ряду основных черт строения и образу жизни это были настоящие рептилии. в Рис.
5 Примеры ископаемых переходных форм. А — девонская кистеперая рыба ЕизГйепор(егоп (переходная форма от рыб к наземным позвоночным); Б — юрская первоптииа АгсааеорГедх (переходная форма от рептилий к птипам),  — звероподобная рептилия Еусаелорз из группы терапсид (переходная форма от репгнлнн к млекопитаюпсим) (по И. И. Шмальгаузену, )9б9; Р.
Пптерсону, !973, А. Ромеру, )958) В литературе описаны н многие другие ископаемые переходные формы не только крупных (типов, отрядов,,классов), но и более мелких (отряды, семейства) групп животного и растительного мира. 1!зучение переходных форм — важный метод изучения эволюционного процесса. Филогенетические ряды.
Филогенетинеский ряд — ряд ископае-иьгх фортб последовательно связанньгх друг с друголс в процессе эволюции. По числу найденных проьсежуточных звеньев такой ряд форм может быть более или менее подробным, но во всех случаях зз зто должен быть именно ряд форм, близких не только основными. но и частными деталями строения и несомненно генеалогически связанных друг с другом в процессе эволюции. Такие ряды ископаемых предков особенно интересно анализировать с эволюционной точки зрения в отношении современных форм: доступность для глубокого анализа заключительного, современного нам звена цепи позволяет глубже понять особенности развития всего эволюционного ряда. К настоящему временя известно довольно много филогенетических рядов.
Рассмотрим в качестве примеров филогенетического ряда лошадей, носорогов и слонов. Анализ эволюционного ряда лошадей (рис. 6) нача~ еше в выдающихся исследованиях основателя эволюционной палеонтологии — В. О. Ковалевского (1842 — 1883). На примере анализа ствола лошадиных видна постепенность процесса эволюции, как сменяющие друг друга ископаемые формьь приобреталп все большее сходство с современными.
Прп сравнении эоцепового Эогиппуса с современной лощадью, трудно убедительно доказать их филогеиетическую связь. Наличие многкх последовательно сменяющих друг друга форм на обширных пространствах ряда континентов (эволюция лошадей происходплч в основном в Северной Америке и Евразии, хотя некоторые формьл проникли и в Южную Америку) позволило построить филогепетический ряд с высокой степенью достоверности. На этом же примере видно, что, строго говоря, речь идет не просто о ряде форм,. а о более сложных пространственно-временных отношениях групп Развитие таких, сменяющих друг друга пучков, или вееров, форм, чрезвычайно характерно для отдельных стволов любых групп и процессе эволюции.
Последовательность ископаемых форм. Филогенетпческпе рядьг конструируются на основании анализа отдельных разрозненных находок, относящихся к разным территориям. При этом всегда остается вероятным, что какие-то формы, жившие в прошлом, выпадают из-за отсутствия достаточно представительного материала. Однако современная палеонтология дает еще одно неопровержимое документальное свидетельство эволюционных пронессов. протекавших в отдельных группах, При определенных благоприятных условиях сохраняются в ископаемом состоянии в одном и том же месте все вымершие формьл группы. При послойном анализе такцх отложений можно получить истинную последовательность возникновения и изменения форм в эволюции.
На рис. 7 приведены сводные данные по анализу нескольких таких отложений, найденных в одном месте и отражающих ход эволюции на протяжении нескольких миллионов лет. Как видно, форма и размеры раковины, особенности скульптуры поверхности резко меняются в отдельных рядах. При анализе последовательности ископаемых форм возникает возможность определить реальную скорость протекания эволюционного процесса (подробнее см. гл. 13 — 14). По поводу рядов. ископаемых моллюсков И. И. Шмальгаузен (1898 — !963) писал; Рис.
б. Эволюционное древо семейства лошадиных (ЕйцЫае) (по Дж. Симпсону, упрощено). Видна постепенная смена дренесноядных форм травоядными и сокращение чиста пальцев от пяти до одного: ! — Епааррим 2 — лнаИ5ррип: 3 — Рпап55рриз; 4 — Рпариррипс 5 — Ечиип Рлс. 7. Последовательность ископаемых форм трех родов верхнеплиопенопых моллюсков Европы (по И. И. Шмальгаузену, 1969 и др ), А — Аппгь го!а; Б — Оугаигпз;  — Шырагиз «Вряд ли возможны еще более объективные доказательства существования эволюции» '.
Как бы ни были убедительны палеонтолопшескне доказательства эволюции, они одни без изучения современных форм не могут дать достаточно полной обшей картины процесса эволюции конкретной группы. Этому препятствуют сохранение в ископаемом состоянии остатков лишь очень незначительного числа особей исчезнувших видов, и получение данных лишь по некоторым, очень ограниченным в числе органам и структурам, и, наконец, пршши- ' Ш и а л ь г а у з е н И. И. Проблемы дарвинизма. Л., «Наука», 1969, с. 71 ппальные трудности исследования факторов эволюции иа ископаемом материале. Все эти трудности снимаются при изучении современных форм организмов. Данные биогеографии Географическое распределение животяых и растений по Земле может быть объяснено только с эволюционных позиций.
Чем дольше и более изолированы в процессе эволюции были отдельные участки биосферы, тем глубже различия в их животном и растительном мире. Эти различия возникают на основе развития комплекса предковых видов в условиях постоянной географической изоляции. Вне эволюционного подхода понять особенности распределения флор и фаун на Земле невозможно, и следовательно, биогеография дает убедительные доказательства процесса эволюции. Рассмотрим последовательно, начиная с биогеографических явлений крупного масштаба, основные группы фактов, доказывающих эволюцию и вскрывающих те цли иные особенности эволюционного процесса разного масштаба. Но перед этим оста.