Яблоков, Юсуфов - Эволюционное учение - 1976 (947303), страница 7
Текст из файла (страница 7)
Шмальгнуэену, 1969; ем Ромеру, 1969; Л. И. Курсаиову и др., 1961). Североамериканский опоссум ве является зоогсографическнм реликтом в прямом смыс. ,зе слова, так как чрезвычайно зпнроко распространен в умеренной н тропической зонах Лмерикн Однако но строению тела о» типичный реликт, сохраняющий !как н другие пз приведенных иа рисунке животных и растений! облик, характерный для предковых Форм, живших десятки мнллноиов лет назад зодных участках прибрежных вод Восточной Лфрпки (рис.
12, Б). Среди растений реликтом может считаться гинкго, ныне распространенное в Китае и Японии только как декоративное растение. Облик этого растения дает нам представление о древесных формах, вымерших в юрском периоде (рнс. 12, Г). Изучение реликтовых форм дает возможность не только полно восстановить облик давно исчезнувших групп, но их образ жизни и географическое распространение, позволяет определить условия, существовавшие миллионы лет назад. Данные морфологии Использование морфо.тогпческих (сравнительно-анатомических, гистологических и др.) доказательств и методов изучения эволюции основано на простом принципе: глубокое внутреннее сходство организмов может показать родство сравниваемых форм.
Внутри любой крупной группы организмов всегда можно найти общие морфологические особенности, понятные лишь при признании факта единого происхождения такой группы. Кроме общих сопоставлений строения организмов разных групп существует несколько специальных морфологическпх подходов, позволяющих использовать морфологические данные для доказательства эволюции н исследовать пути эволюционного процесса.
Прежде всего это изучение гомологни, рудиментарных органов и атавизмов, исследование сравнительно-анатомических рядов. Гомология органов. Органы, развивающиеся из сходных зачатков и находящиеся в сходных взаимоотношениях с окружающими органами и тканями, называются гомологичными, Другими словами, это органы, имеющие глубокое сходство в строении, основанное на единстве происхождения соответствующих организмов. Различные по внепэнему виду и функциям конечности млекопитающих состоят из сходных элементов: лопатки, костей плеча, предплечья, запястья, пястп, фаланг пальцев (рис.
13). Во всех случаях сохраняется единый план строения, сходство во взаимоотношении конечностей с остальными органами и сходство онтогенетического развития. Материалистическое объяснение гомология получас~ лпш, в свете эволюционного развития различных групп от определенного общего предка. Установление гомологпи органов позволяет сделать вывод о родстве исследуемых организмов.
Крупным успехом классической сравнительной анатомии в прошлом веке явилось установление гомологии слуховых косточек наземных позвоночных. Известно, что в аппарате среднего уха всех млекопитающих звуковые колебания передаются с барабанной перепонки системой из трех слуховых косточек — молоточка, наковальни и стремечка.
Сравнение строения черепа в ряду первично водных и наземных позвоночных (рис. 14) пока- зе Рис, 13. Схематическое изображение строения скелета передней конечности аредставителей разных отрядов ылекопнтавцшх. А — финяал (Ва!аеаортега Яузе!из); Б — гигантский броненосец (Рг!ог)оп!еа л!кол!еиз);  — рыжая вечерница ()чус!а!из оос!я!а); à — горилла (Оогда лог!!а)! д — крот (Та!Ра шараа); е — сивуч (еитетормз !аьа!иа); Ж вЂ” лошадь пржевальского ! Еуоиз рггешо)зег!) (яо И. Харак, 1968) зывает, что у акуловых рыб центральная нз костей — наковал!- ня — занимает в черепе важное конструктивное положение, являясь одной вз мощных костей, формирующих боковую поверхность черепа. У костистых рыб она резко сокращается з размерах, сохраняя, однако, важное значение в конструкция черепа.
У рептилий она резко изменена и служит рычагом прн подвеске челюсти, а у млекопитающих она занимает место в системе слуховых косточек, Установление гомологии этих структур прекрасно объяснило эволюционные пути возникновения такого с.тожнейшего аппарата передачи звуков в воздушной среде, каким является слуховой аппарат млекопитающих. Пример гомологпи ч представителей царства растений приведен на рис. 15. 37 Рнс. 14. Гомологязацня некоторых костей в черепе акуловых (А), костистых рыб (Б), рептилий (В) н млекопнтаьошнх (Г) (нз И. Херан, 1988) .
Этот ерааактелькр-акатова. яесккй ряа позволяет вреетакрвкть авелюпкаяный путь етвяавлеккя елукрвых аретачек ылекряктающяк Рис. 15. Гомологнзацня некоторых органов у растений: пернстосложный ляст гороха с прнлястннкамл я усякамн (А), кувшннчнкн непентеса (Б), чешуйки на корневнще (В), Стеблевые чешуя хвоща (Г), колючки барбариса (Гл), почечные чешуи (Е) являются видоизменениями листовой пластннкн. Постепенный переход от тычинок к лепесткам (Ж) в цветке кувшинки (Р1утрйал а(бо) показывает путь происхождения тычинок (по И. М.
Полякову, 1941, н Ф. Н. Правдяну, 1968) Явление гомологии, гомологического сходства, ~необходимо отличать от явления аналогии, или аналогичного сходства. йпалогичные органы имеют лишь внешнее сходство, |вызваипо, кан правило, выполнением сходных функций, а ие общим пропсхож пением. Для ).стачговления родства н выяснения путей эволюции изучаемых групп этп органы не имеют значения. На рнс. !б изображены колючки акации, барбариса, боярышника н ежевики. Все этп органы аналогичные н не свидетельствуют о родстве рассматриваемых форм, показывая лишь сходные направления приспособления, вызываемые в пропессе эволюции действием естественного отбора (сохранялись и получали развитие формы растений, защищенные от поедания крупными растительиояднымы позвоночными) .
38 ЗРВтевьнъза неве Хеуе в. Рис. 17. Пример аналогичных органов у животных. Сходство в строении глаза наземных позвоночных животных (А) н головоногих моллюсков (Б) основано на аналогии, так как зтм структуры развиваютсн в указанных группах из разных зачатков (нз В. Даудесвелла, 19бо) Рнс.
16. Пример аналогичных органов у растений. А — колючки барбариса (возникают пз листьев); Б — колючки белой акации (возникают из прилнстннков); Б — колючки боярышника (возникают нз побега); à — колючка ежевию (возникает из коры) (по Ф. Н. Правдину, 19бб, с дополненинмн) Иногда сходство аналогичных органов бывает столь глубоким, что для выявления их характера требуются специальны". сравнительно-анатомпческие и эмбриологические исследования. Строение глаза наземных позвоночных и головоногпх моллюсков, «-смотря на удивительное сходство этого органа, является ана:,огпчным (рис. 17). Глаз кальмара и глаз позвоночного развипнегся из разных зачатков, сходство же определяется физической природой света.
Недаром конструкция любого фотографического аппарата в точности повторяет строение глаза: зрачок — объектив, радужина — диафрагма, сетчатка — чувствительная пленка, механизм аккомодации — наводка на резкость. Выявление характера сходства (гомологпя илп аналогия) по'золяет выяснить пути эволюционного развития, установить родство групп и, наконец, может показать направление действия естественного отбора. 39 Рудиментарные органы н атавизмы, Данных гомологип недостаточно для восстановления пути развития той или другой группы, при этом трудно определить, например, какая пз сравниваемых гомологичных форм родоначальиая.
В строении практически любого организма можно найти органы или структуры сравнительно недоразвитые (лишенные каких-либо важных частей по сравнению с гомологнчнымп структурамп близких форм); такие органы или структуры называются рудиментарными, Рассмотрим несколько классических примеров рудиментарных органов. У китообразных на месте заднего пояса конечностей располагаются в толще туловищ~ной мускулатуры от одной до трех небольших косточек, связанных в настоящее время лишь с мышцами мочеполовой системы (рис. 18, В). Эти рудименты тазовых костей подтверждают факт происхождения китов и дельфинов от наземных четвероногих предков, имеющих развитые задние конечности. Рудиментарные задние конечности питона (рис.
18,А) также указывают на происхождение ныне безногих змей от предков с развитыми конечностями. У новозеландского нелетающего киви (рис. 18, Б) крылья отсутствуют, оип и не нужны ему в условиях постоянного обитания на одних и тех же местах Земли, среди густой растительности. От крыльев остались лишь едва заметные выросты-рудименты, свидетельствующие, что у предков киви были настоящие крылья. Много рудиментарных органов у человека.