Докази еволюції органічного світу

Перехідні форми і палеонтологічні ряди

Палеонтологами були виявлені форми організмів, які поєднують ознаки більш давніх і більш молодих груп. Такі перехідні форми служать доказом еволюції, оскільки свідчать про історичний зв’язок різних груп організмів.

Прикладом подібної форми є викопний першоптах юрського періоду – археоптерикс – сполучна ланка між рептиліями і птахами.

Археоптерикс – форма з:

  • довгим, як у рептилій, хвостом, незрослими хребцями, розвиненими зубами (ознаки рептилій);
  • тіло вкрите пір’ям, передні кінцівки у вигляді крил;
  • частково пневматичність кістки (ознаки птахів).

Іншими прикладами перехідних форм є кістепері риби, що зв’язують риб з вийшовшими на сушу земноводними; насінні папороті – перехідна форма між папоротніковидних і голонасінними.

Ще одним доказом еволюції є палеонтологічні ряди. Палеонтологами були знайдені залишки раніше живших видів, які пов’язані між собою спорідненістю, тобто свідчили про походження одного виду від іншого.

Вчений В. О. Ковалевський, досліджуючи історію розвитку коня, показав, що сучасні однопалі тварини походять від дрібних п’ятипалих всеїдних предків, які жили 60-70 млн. років тому в лісах. Зміна клімату Землі, що спричинило за собою скорочення площ лісів і збільшення площ степів, призвело до того, що предки сучасних коней почали розселятися по степах.

Необхідність захисту від хижаків і пересування на великі відстані в пошуках їжі привела до перетворення кінцівок – зменшення числа пальців від п’яти до одного. Паралельно зміні кінцівок відбувалося перетворення всього організму; збільшення розмірів тіла, зміна форми черепа, ускладнення будівлі зубів і ін.

Ряди копалин форм, пов’язані один з одним у процесі еволюції і відображають хід філогенезу (грец. phylon – рід, плем’я, і genesis – походження, виникнення), тобто історичного розвитку, називаються палеонтологічними, або філогенетичними, рядами. В даний час палеонтологічні ряди виявлені в еволюції морських їжаків, слонів, китів, носорогів, деяких видів молюсків та інших тварин.

Гомологічні та аналогічні органи

Важливе значення в доказі еволюції мало з’ясування родинних відносин між нині живучими групами організмів. Подібність в будові організмів різних таксонів, як свідчення походження їх від спільного предка, було в той же час непрямим доказом еволюції.

Порівняльно-анатомічні дослідження показали, що кінцівки деяких хребетних, наприклад:

  • ласти кита;
  • лапи крота;
  • крокодила;
  • крила птаха, летючої миші;
  • руки людини,

Незважаючи на виконання різних функцій, мають подібні риси будови і спільне походження.

Деякі кістки в скелеті кінцівок можуть відсутні, інші – зростатися, можуть змінюватися відносні розміри кісток, проте у всіх випадках ці органи розвиваються схожим чином з однакових ембріональних зачатків. Органи, які мають схожу будову і спільне походження, називаються гомологічними.

Прикладами гомології у рослин є:

  • перистоскладний лист гороху з вусиками і прилистниками;
  • глечики комахоїдної рослини непентеса;
  • стеблові луски хвоща;
  • колючки барбарису;
  • брунькові луски.

Наявність у організмів різних груп гомологічних органів дозволяє встановити ступінь спорідненості між ними, простежити їх еволюцію.

У природі часто спостерігаються випадки подібності за зовнішнім виглядом і виконуваних функцій органів, які мають різне походження. Наприклад, крило птаха і крило метелика виконують подібну функцію, але їх походження і будова абсолютно різні. Подібність викликана способом життя, пристосуванням до польоту, що виникло незалежно у метеликів і птахів, а не походженням цих форм.

Органи, що мають зовнішню схожість і виконують однакові функції, але мають різне походження, називаються аналогічними. До аналогічних органів належать, наприклад:

  • колючки у барбарису (видозмінені листя);
  • білої акації (видозмінені прилистники);
  • глоду (видозмінений пагін).

Аналогічні органи свідчать про подібні напрямки пристосувань організмів, що викликаються в процесі еволюції дією природного відбору.

Рудименти і атавізми

Одним із доказів еволюції є наявність у деяких організмів рудиментарних або атавістичних органів. Рудименти (лат. rudimentum – зачаток, першооснова) – це органи, які закладаються в ході ембріонального розвитку, але надалі перестають розвиватися і залишаються у дорослих форм у недорозвиненому стані. Іншими словами, рудименти – це органи, що втратили своє первинне значення в ході еволюції.

Наявність рудиментів, як і гомологічних органів, свідчить про спільність походження живих форм. Задні кінцівки у кита, приховані всередині тіла, доводять наземне походження його предків. Повністю рудиментіровани кінцівки у змій. У мурахоїдів рудиментіровані зуби, у двокрилих комах – задня пара крил, перетворених на жужжальця.

Рудиментарні органи відомі у людини: м’язи, які рухають вушну раковину, третє віко тощо (всього близько 90).

Атавізми (лат. atavus – предок) – поява у окремих організмів даного виду ознак, які існували у віддалених предків, але були втрачені в ході еволюції. Серед тисяч однопалих тварин зустрічаються особини, у яких розвиваються трипалі кінцівки. Відомі випадки появи атавістичних ознак у людини: розвиток додаткових пар молочних залоз, волосяного покриву на всьому тілі, хвоста. Виникнення атавізмів вказує на історичний взаємозв’язок між вимерлими і нині існуючими формами.

Подібність зародкового розвитку хребетних

На користь еволюції органічного світу говорять дані ембріології. Ембріологами було виявлено і вивчено схожість початкових стадій ембріонального розвитку тварин. Всі багатоклітинні тварини розвиваються з однієї заплідненої яйцеклітини. У процесі індивідуального розвитку вони проходять стадії:

  • дроблення;
  • бластули;
  • гаструли;
  • утворення тришарового зародка;
  • формування органів із зародкових листків.

Подібність зародкового розвитку тварин свідчить про єдність їх походження.

З особливою виразністю виступає подібність ембріональних стадій у межах окремих типів класів. Наприклад, у всіх хребетних виявляється закладка зябрових дуг, схожість у формі тіла, наявність хвоста, зачатків кінцівок.

Багато в чому аналогічна на цих стадіях внутрішня організація зародків. У всіх представників цього підтипу спочатку закладається хорда, кровоносна система з одним колом кровообігу (як у риб), однакову будову нирок т. д. У міру розвитку подібність між зародками зменшується і починають все чіткіше проявлятися риси організації тих класів, до яких тварини належать. У наземних тварин заростають зяброві кишені; у зародків людини особливо розвивається головний відділ, що включає мозок, формуються п’ятипалі кінцівки та ін.

По ходу ембріонального розвитку послідовно йде розбіжність ознак зародків, які набувають риси, що характеризують клас, загін, рід і, нарешті, вид, до якого вони належать. Ця закономірність у розвитку зародків вказує на їх спорідненість, походження від одного ствола, який в ході еволюції розпався на безліч гілок.

Біогенетичний закон

На основі зародкової схожості в розвитку хребетних і багатьох інших ембріологічних і анатомічних фактів німецькі вчені Ф. Мюллер і Е. Геккель у другій половині XIX ст. встановили закон співвідношення онтогенезу і філогенезу, який отримав назву біогенетичного закону. Згідно з цим законом, кожна особина в індивідуальному розвитку (онтогенезі) повторює історію розвитку свого виду (філогенез), або онтогенез є коротке повторення філогенезу.

Наприклад, у всіх без винятку хребетних тварин в онтогенезі закладається хорда – ознака їх віддалених предків. У пуголовків безхвостих земноводних розвивається хвіст. У ході онтогенезу відтворюються, безумовно, не всі етапи еволюції, яка відбувалася протягом тисяч і мільйонів років.

Повторення стадій історичного розвитку виду в зародку відбувається в стислій формі, з випаданням ряду етапів. Крім того, ембріони мають подібність не з дорослими формами предків, а тільки з їх зародками.

Разом з тим біогенетичний закон, що виражає глибокий зв’язок між онтогенезом і філогенезом, мав велике значення для з’ясування родинних зв’язків між організмами і для доказу еволюції органічного світу.

Посилання на основну публікацію