Филогенез органического мира

К моменту появления эволюционного учения Ч. Дарвина было накоплено немало сведений в пользу исторического развития видов. В дальнейшем появлялись все новые и новые факты в пользу эволюции. В настоящее время все биологи не только глубоко убеждены в исторической преемственности видов, но используют эволюционную теорию в разработке частных проблем биологии. Одновременно новые достижения и методы биологической науки блестяще подтверждают и уточняют достигнутое классическими методами. Установлено, что эволюция в основном имеет монофилитический характер, т. е. все организмы имеют единое происхождение в более или менее отдаленном прошлом. Примеры природных межродовых гибридов, например алычи и абрикоса, не нарушают общего представления о монофилии. Основываясь на принципе монофилии, ученые строят филогенетическое древо, которое отражает историческое родство между группами организмов.

Классическими методами изучения филогенеза являются сравнительно-анатомический, сравнительно-эмбриологический и палеонтологический.

Сравнительно-анатомический метод основан на изучении сходства и различий в строении современных организмов. Если у сравниваемых групп находят гомологичные органы — это свидетельствует об их родстве. Гомологичные органы — такие, которые имеют одинаковое развитие в онтогенезе и одинаковый план строения. Функции гомологичных органов чаще сходные, но могут и различаться. Примером гомологичных органов являются скелеты передних конечностей представителей различных отрядов млекопитающих (рис. 4.8).

Сравнительно-эмбриологический метод базируется на обнаружении сходства в ходе эмбриогенеза. Выявление сходного строения личинки асцидии с ланцетником дало основание включить асцидий в тип Хордовые.

Палеонтологический метод основан на изучении скелетов вымерших форм в последовательно залегающих слоях земной коры. Он страдает неполнотой летописи, но это единственный способ непосредственного изучения предков. За последнее время с помощью радиологических и палеомагнитных методов достигнуты выдающиеся успехи; уточнены временные характеристики слоев земной коры, что привело к пересмотру важнейших дат палеонтологической летописи. Достижением палеонтологии является установление рядов последовательной эволюции конечностей лошади и хоботных. Многое уточнено в процессе антропогенеза.

Гомология скелетов передней конечности различных отрядов

Рис. 4.8. Гомология скелетов передней конечности различных отрядов

млекопитающих:

А — броненосец; Б — летучая мышь; В — горилла; Г — крот; Д — лошадь

Кроме перечисленных классических методов изучения филогенеза в настоящее время используются методы цитологии, биохимии, молекулярной генетики. Цитология показала принципиальное сходство в строении всех эукариотических клеток, как одноклеточных, так и многоклеточных организмов. Биохимия установила различия в последовательности аминокислот в молекулах цитохрома С у разных организмов — от бактерий и дрожжей до человека. Поскольку каждая замена аминокислоты в молекуле белка может быть связана с заменой одного, двух или трех нуклеотидов в соответствующем кодоне ДНК, можно вычислить максимальное и минимальное число нуклеотидных замен, приведших к наблюдаемым заменам аминокислот, и по ним построить древо происхождения организмов. Молекулярная генетика с помощью метода гибридизации нуклеиновых кислот разного происхождения устанавливает степень родства между ними по проценту одинаковых нуклеотидных последовательностей в ДНК.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >