Биология в лицее

Термин «филогенез» введён Э. Геккелем в 1866 году.

Основная движущая сила филогенеза — естественный отбор.

Филогенетика — раздел биологии, изучающий филогенез и его закономерности. Исследование филогенеза и реконструкция его необходимы для развития общей теории эволюции и построения естественной системы организмов.

Филетическая эволюция — эволюция организмов, характеризующаяся постепенным однонаправленным изменением всей эволюционирующей группировки (т. е. без дивергенции). 

Автор термина американский палеонтолог Дж. Симпсон противопоставлял филетическую эволюцию «видообразованию» как дивергентному возникновению двух или более дочерних видов от одного исходного.

Дивергенция — расхождение признаков у видов, происходящих от общего предка. Дивергенция начинается на популяционном уровне и обусловлена различиями в условиях среды, в которых организмы обитают и к которым по-разному приспосабливаются. Дивергентной эволюцией обусловлено разнообразие живых существ.

Пример дивергенции: изменение конечностей млекопитающих, обитающих в разных условиях среды. Рука человека, крыло летучей мыши, копыто лошади, лапа медведя, ласта морского льва, плавник кита, — это всё результаты дивергенции.

Этот процесс направлялся естественным отбором. В ходе эволюции накапливались изменения в генах, контролирующих развитие конечностей.

Структуры и органы, имеющие общее про­исхождение, называют гомологичными.

Гомологичные органы — органы, которые развиваются из общих зачатков у организмов различных систематических групп, сходные по основному плану строения и развитию; могут выполнять одинаковые (например, луковица тюльпана и клубень картофеля) или неодинаковые (например, крыло птицы и рука человека) функции.

Паралле­лизм — эволюци­онное явление, при котором развивается сходство ор­ганизмов, относящихся к разным систематическим группам, обитающих в сходных условиях среды.

Параллелизм основан на сходных изменениях одних и тех же гомологич­ных структур.

В качестве примера морфологического параллелизма можно указать на большое сходство формы тела у акулы, ихтиозавра (вымершей репти­лии) и дельфина. Предки ихтиозавров и предки дельфинов были наземными животными. При освоении водной среды эволюция скелета этих животных происходила в сходных условиях, что привело к возникновению форм жи­вотных с близкими гидродинамичес­кими характеристиками.

Пример функционального параллелизма: возникновение крыльев птеродактилей, птиц и летучих мышей. Крылья этих животных устроены по-разному, но являются модификациями передней конечности, они возникли в сходных экологических нишах и выполняют одинаковые функции.

Конвергенция (схождение признаков) наблюдается в тех случаях, когда неродственные таксоны приспосабливаются к одинаковым условиям. О конвергенции говорят в тех случаях, когда обнаруживается внешнее сходство в стро­ении и функционировании какого-либо органа, имеющего у сравни­ваемых групп живых организмов совершенно разное происхождение.

Например, крыло стрекозы и крыло лету­чей мыши имеют общие черты в строении и функционирова­нии, но формируются в ходе эмбрио­нального развития из раз­ных клеточных элементов и контролируются разными группами генов. Такие органы называют аналогичными. Они внешне сходны, но различны по происхождению.

Конвергенция затрагивает не только отдельные органы. Неродственные виды животных, эволюционируя в сходных условиях среды, занимая сходные экологические ниши, часто приобретают сходство.

Примером конвергенции служит сходная форма тела у некоторых позвоночных, обитающих в одинаковых условиях.

Морские млекопитающие по форме тела и способу передвижения похожи на рыб, но тем не менее сохраняют признаки, характерные для класса млекопитающих.

Конвергенция встречается и у растений из различных, не близких между собой по происхождению систематических групп, но сходных между собой при жизни в сходных условиях.

Аналогичные органы — органы животных или растений, сходные по внешнему виду и выполняющие одинаковую функцию, но различные по строению и происхождению. Аналогичные органы — результат эволюционного приспособления разных организмов к одинаковым условиям среды.

Примеры аналогичных органов:

• крылья птиц — видоизменённые передние конечности, крылья насекомых — складки хитинового покрова;
• органы дыхания рыб и ракообразных (жабры), сухопутных позвоночных (лёгкие) и насекомых (трахеи) имеют также различное происхождение. Жабры рыб — образования, связанные с внутренним скелетом, жабры ракообразных происходят из наружных покровов, лёгкие позвоночных — выросты пищеварительной трубки, трахеи насекомых — система трубочек, развившихся из наружных покровов;
• аналогичные органы у растений: например, колючки шиповника — это выросты эпидермиса, а колючки боярышника развиваются из побегов.

 < Предыдущая страница "Направления и пути эволюции"

Следующая страница "Основные закономерности эволюции" >