Главная Обратная связь

Дисциплины:

Архитектура (936)
Биология (6393)
География (744)
История (25)
Компьютеры (1497)
Кулинария (2184)
Культура (3938)
Литература (5778)
Математика (5918)
Медицина (9278)
Механика (2776)
Образование (13883)
Политика (26404)
Правоведение (321)
Психология (56518)
Религия (1833)
Социология (23400)
Спорт (2350)
Строительство (17942)
Технология (5741)
Транспорт (14634)
Физика (1043)
Философия (440)
Финансы (17336)
Химия (4931)
Экология (6055)
Экономика (9200)
Электроника (7621)






Доказательства реальности эволюции



Доказательства эволюции. Данные палеонтологии —- нау­ки о вымершей фауне (от лат. Фауна — богиня лесов, полей, покровительница животных) и флоре (от лат. Флора — богиня цветов и весны) и об ископаемых останках животных и расте­ний, следует считать самыми весомыми аргументами в дока­зательстве реальности эволюционного процесса. Факты этой науки убедительны ещё и потому, что смены древних флор и фаун происходили в соответствии с геологическими эпохами (от греч. епохе — остановка), каждая из которых отражала определённый период истории Земли. Как известно, проблемой определения возраста Земли занимается не биология, а геоло­гия. Поэтому доказательства исторического развития жизни на Земле, полученные к тому же специалистами совершенно иной области естествознания, особенно убедительны.
Главным палеонтологическим доказательством реально­сти эволюции являются не просто находки древних вымерших животных или растений, а то, что эти ископаемые остатки образуют последовательность ископаемых форм, соответству­ющую процессу эволюционных преобразований определённой группы организмов.
К примеру, если конечность древнего предка лошади, воз­раст которого оценивают в 100 млн лет, сравнить с конечностью современной лошади, то найти в них общее трудно: в первом случае — типичная конечность пятипалого типа, свойствен­ная большинству современных млекопитающих, во втором — конечность с одним третьим пальцем. Тем не менее, находки на обширных пространствах Северной Евразии множества промежуточных по своему строению ископаемых форм показывают, что на самом деле мы видим два крайних варианта одного и того же эволюционного ряда.
Чем древнее ископаемые остатки, тем глубже они залегают в слоях Земли. Именно эта после­довательность залегания позволяет отследить, как одни виды сменяли другие. Поэтому при палеонтологических раскопках землю снимают слой за слоем. При этом чётко фиксируют, в каком слое и в какой последовательности найде­ны те или иные остатки. Самыми подходящими объектами для изучения эволюционного ряда вымерших форм служат остатки животных с твёрдым скелетом, в котором обычно хорошо отражаются признаки вида. Чаще всего это моллюски или млекопитающие. Зная геологический возраст слоев земли, можно в миллионах лет определить период, в котором жил вид. По мере накопления данных и вос­становления последовательности ископаемых форм появляется возможность решить обрат­ную задачу — определить возраст слоев земли по фрагментам костей ископаемых форм. Это направление исследования истории Земли оказалось настолько плодотворным, что на стыке геологии и биологии возникла отдельная наука — биостратиграфия (от греч. биос, лат. стратум — слой, настил и греч. графо — пишу, рисую).
Современная палеонтология обладает арсе­налом и других методов, с помощью которых можно строго доказать наличие последовательных рядов ископа­емых форм. Одним из самых точных является метод радиоавто-графии, основанный на периодах полураспада радиоактивного изотопа С14.
«Живые ископаемые».За миллионы лет от некогда живых существ в лучшем случае остаются только окаменевшие фраг­менты останков, поэтому перед палеонтологами стоит сложная задача воссоздать облик целого организма, зачастую по един­ственной детали. Такие реконструкции во многом зависят от подготовки, знаний и воображения исследователя, потому отчасти субъективны и вызывают сомнения у скептиков. Поэ­тому особую ценность в качестве доказательства правильности палеонтологических реконструкций представляют «живые ископаемые», или реликты (от лат. реликтум — остаток) — дожившие до наших дней виды или группы близких видов древнего происхождения, которые характеризуются рядом признаков вымерших животных или растении прошлых геологических эпох.
Реликтами в царстве животных являются мечехвосты — гигантские морские членистоногие, дости­гающие 60 см в длину; кистепёрая рыба латимерия рептилия гаттерия, внешне напоминающая ящерицу (она сохранилась на нескольких мелких островах недалеко от Новой Зеландии); яйцекладущие млекопитаю­щие (утконос и ехидна), объединяющие признаки репти­лий и млекопитающих.
В царстве растений реликтом считается гинкго двулопастный. Его ещё называют священным деревом. Этому представителю реликтовой флоры голосе­менных около 300 млн лет.
Данные о строении организмов. Одним из ключе­вых положений сравнительной анатомии — науки, изучающей строения тел разных видов организмов и их закономерности, является принцип: чем ближе родство организмов, тем выше их сходство по гомологичным (от греч. гомология — соответствие) признакам. Какие органы или структуры тела называют гомологичными? Прежде всего те, которые имеют общий план строения, развиваются в эмбриогенезе из одних зачатков и обычно выполняют одну и ту же функцию.
Гомологичными, например, являются парные конечно­сти всех позвоночных, развивающиеся из одних и тех же зачатков, а у наземных позвоночных (амфибий, рептилий, птиц и млекопитающих) — состоящие из одних и тех же костей, которые крепятся к осевому скелету при помощи поясов конечностей. Конечности членистоногих (ракообразных, пауков, насекомых) только аналогичны (от греч. аналогия — схожесть) лапам наземных позвоноч­ных. Они выполняют ту же функцию, будучи органами локомоции, но являются производными наружного скеле­та — кутикулы. Аналогичными органами также являются крылья птиц и бабочек, глаза головоногих моллюсков и млекопитающих.
Примером внешне совсем не похожих гомологичных органов растений, выполняющих разные функции, являются многочисленные случаи видоизменений листовых пластинок: усики гороха, стеблевые чешуйки хвоща, колючки барбариса, чешуйки на корневище и почечные чешуйки, характерные для большинства цветковых растений. Удивительный переходный ряд от лепестков к тычинкам кувшинкинаглядно доказывает, каким образом в процессе эволюции возникли тычинки. У растений также можно найти множество аналогичных органов. Например, колючки барбариса возникают из листьев, белой акации — из прилистни­ков, боярышника — из побегов, а у ежевики — это производные коры.
Убедительными доказательствами процесса эволюции являются рудименты (от лат. рудимен-тум — зачаток) и атавизмы (от лат. атавус — пре­док) — недоразвитые органы или структуры тела, утратившие своё функциональное значение. Отличие рудиментарных органов от атавизмов заключается в том, что первые встречаются у всех особей данного вида без исключения, тогда как вторые — у единич­ных экземпляров. Типичными примерами рудимен­тарных органов животных являются редукция таза у китообразных или крыльев у нелетающей птицы киви, живущей в Новой Зеландии.
Рудиментарные органы и атавизмы есть и у челове­ка. Их наличие доказывает изменяемость человека как биологического вида и указывает на его родственную связь с остальными млекопитающими. Рудиментами являются ушные мышцы и подкожная мускулатура. Примерами атавизма можно назвать случаи появления у людей рудиментарного хвоста, мощного волосяного покрова на теле и наличие не двух, а нескольких пар СОСКОВ.
На первый взгляд, наличие рудиментарных органов — это ничто иное, как подтверждение теории Ламарка об упражне­нии органов и наследовании приобретённых при жизни свойств. Действительно, если организм перестаёт использовать какую-то часть своего тела, то в ряду поколений она постепенно утрачива­ется, Современная генетика даёт следующее объяснение этому интересному эволюционному феномену. Оказывается, в генах, отвечающих за развитие неработающего органа, накапливают­ся рецессивные мутации, что приводит к его недоразвитию. Если же без активной работы органа жизнедеятельность невозможна, то особи с любыми мутациями в этих генах будут иметь низкую приспособленность и соответственно отсекаться естественным отбором, В результате мутации генов, отвечающих за развитие жизненно важных органов, не накапливаются.
Данные эмбриологии также относятся к прямым доказательствам реальности эволюционного процесса. Прежде всего, его доказывает закон зародышевого сходства, сфор­мулированный выдающимся натуралистом Карлом Максимови­чем (Ернестом) Бэром (1792—1876) в первой половине XIX ст. следующим образом: «Чем болееранние стадии индивидуального развития исследуются, тем больше сходства обнаруживается между разными организмами. Основаниями послужили следу­ющие факты. Известно, что на ранних стадиях развития эмбрио­ны позвоночных не отличаются друг от друга. Только со средины эмбриогенеза у зародышей появляются признаки, характерные для рыб и амфибий, а ещё позже — признаки, характерные для реп­тилий, птиц и млекопитающих. Очевидно, в данном случае зароды­шевое сходство свидетельствует об общности происхождения и единстве начальных этапов эволюции позво­ночных, в том числе и человека.
Основываясь на приведённых выше фактах, уже во второй поло­вине того же столетия немецкие учёные Фриц Мюллер (1822—1897) и Эрнст Геккель (1834—1919) сфор­мулировали биогенетический закон, согласно которому каждая особь в своём индивидуальном развитии повторяет историю развития своего вида. Обычно этот закон формулиру­ют очень кратко: «онтогенез — это быстрое повторение филогенеза».
Например, все многоклеточные животные проходят в своем развитии одноклеточную стадию, что может рассматриваться как свидетельство происхождения многоклеточных от одно­клеточных, затем стадию одного слоя — бластулы. Так устро­ены самые примитивные многоклеточные — колониальные организмы. Следующий этап развития — двухслойный мешок (гаструла). Этой стадии соответствует организация двухслойных животных — кишечнополостных. Повторение черт строения предковых форм можно отметить и в других случаях.
Наглядной иллюстрацией правильности биогенетического закона является жизненный цикл бесхвостых амфибий. Ока­зывается, совсем не обязательно изучать ископаемые останки древних рыб, чтобы понять — земноводные произошли от рыб. Для этого достаточно изучить строение личинок лягушек — головастиков. Они, так же, как и рыбы, имеют хвост, непарные плавники, жабры, двухкамерное сердце, один круг кровообра­щения и даже особый орган чувств — боковую линию.
Молекулярно-генетические данные. Одним из главных в био­логии является принцип единства химического состава живых организмов. Причём в основе биохимической универсальности живого лежат две группы веществ: белки и нуклеиновые кислоты. Проведённые в последние десятилетия исследования показали, что родственность видов чётко отражается в их сходстве на уров­не первичной структуры ДНК и белков. Получается следующая тенденция: чем родственнее виды друг другу и чем выше их ана­томическое сходство, тем более гомологичными у них являются первичная структура белков и последовательность ДНК. Оказыва­ется, ДНК человека одинакова с ДНК шимпанзе на 98 %.
Различия между видами на уровне первичной структуры ДНК и белков вызваны точковыми мутациями и чётко соответствуют родственности срав­ниваемых видов. Это позволяет однозначно определить генетические (род­ственные) взаимоотношения между сравниваемыми видами и таким образом воссоздавать эволюцию и реконструировать филогению групп организмов, обходясь при этом без палеонтологического материала. Это направление исследований названо молекулярной филогенией. Молекулярные данные, как известно, получают экспериментальным путём. Их легко формализо­вать, а результаты выразить в виде чётких и понятных цифр, отражающих процент одинаковых последовательностей нуклеотидов или аминокислот двух сравниваемых видов (чем больше одинаковых последовательностей — тем виды генетически ближе друг к другу).
Важным итогом применения молекулярных данных стало совпадение в большинстве случаев родственных связей, полученных при помощи молекулярнойфилогениииметодамисравнительнойанатомии, эмбриологии и палеонтологии, а это, в конечном счёте, подтверждает объективность эволюционных событий.
Методы эволюционных исследований. Современная биологическая наука обладает арсеналом методов изучения эволюции.
Геологические и палеонтологические методы исследования связаны с изучением истории Земли, сменами флор и фаун в разные геологические эпохи. Как никакие другие, они позволяют произвести реконструкцию исторического развития живого на Земле.
Акятолшческиеиэ-ибриологическиеметодыдосамогонедавнеговремени оставались главными средствами, благодаря которым удавалось установить механизмы и факторы эволюции организмов, определить эволюционные связи между ними.
Молекулярно-генетические методы являются ключевыми в современ­ных эволюционных исследованиях. Считается, что развитие эволюционной теории определяется насыщением её генетическими идеями и методами. Кроме того, эти методы дают возможность чётко и однозначно определить родственные связи между организмами, изучить эволюционные процессы на молекулярном уровне.
Биогеографические методы основаны на изучении закономерностей гео­графического распределения животных и растений на Земле, которые опре­деляются историческими факторами. Например, зоологам давно известно, что в южной части Австралии и в Южной Америке обитают самые древние виды млекопитающих из ныне живущих (подумайте, о каких видах зверей идёт речь), эволюционно молодые населяет Северную Евразию и Северную Америку, а в тропических экваториальных зонах Земли представлена сред­няя по возрасту фауна млекопитающих.
Поскольку любые процессы протекают не только во времени, но и в про­странстве, то исследования биогеографов (возникновение биогеографиче­ских областей, распределение видов по поверхности Земли, формирование островных фаун) дают очень ценную информацию и эволюционнистам.
Трудно переоценить значение экологических методов исследований в понимании эволюционных процессов. Ведь согласно дарвинизму, эволю­ция — процесс возникновения различных приспособлений, которые выра­батываются в процессе взаимодействия организмов с окружающей средой и закрепляются генетически. Кроме того, биологическая эволюция —не только историческое развитие организмов: образование новых видов, родов, семейств и таксонов ещё более высокого уровня, но и эволюция экосистем и биосферы. Изучать эти процессы можно только методами экологии.




Эта страница нарушает авторские права

allrefrs.ru - 2019 год. Все права принадлежат их авторам!