Доказательства эволюции животных

Жизнь на нашей Земле началась с самых простых одноклеточных организмов. Их изменение, которое длилось многие миллионы лет, привело к возникновению бесчисленного количества микроорганизмов, грибов, растений и животных. Получается, что в природе постоянно происходят эволюционные процессы.

Современная наука обладает многими фактами, которые доказывают существование этих процессов. Это данные генетики, биохимии, эмбриологии, анатомии, систематики и многих других наук.

Сейчас мы с вами рассмотрим следующие доказательства эволюции: палеонтологические, эмбриологические и сравнительно-анатомические.

Палеонтологические доказательства эволюции.

Палеонтология — это наука об окаменелых ископаемых животных и растений.

Ископаемыми останками являются различные твёрдые части организмов (например, окаменевшие раковины моллюсков, зубы и чешуя рыб, скорлупа яиц, скелеты, оставшиеся в мягком иле или в глине). Эти породы когда-то затвердели и в окаменевшем состоянии сохранились в различных слоях Земли.

По ископаемым находкам палеонтологи восстанавливают внешний вид и строение вымерших организмов, узнают о животном и растительном мире прошлого, выявляют его сходство и различие с современными организмами. Сравнение ископаемых останков из земных пластов разных геологических эпох свидетельствует об изменении органического мира во времени. В самых древних пластах заключены останки беспозвоночных, а в более поздних пластах — останки типа хордовых.

Развитие животных происходило поэтапно. Вначале возникли беспозвоночные, низшие хордовые, последовательно во времени возникают рыбы, земноводные, пресмыкающиеся, а затем — птицы и млекопитающие.

Например, сравнение строения птиц с пресмыкающимися показало много общих черт. Животных обоих классов сближает строение кожи, наличие рогового покрова, развитие клюва у птиц и черепах, наличие клоаки. Сходен также способ размножения и развития зародышей. Эти общие черты строения дают основание считать, что пресмыкающиеся и птицы — это родственные группы животных, которые имеют общих предков.

В Германии палеонтологами в отложениях мезозойской эры были найдены окаменевшие останки животного. Оно было названо археоптериксом. Величина его была небольшой, примерно с голубя. Археоптерикс — это связующее звено между пресмыкающимися и птицами, так как в своём строении он сочетал признаки обоих классов. Рассмотрим эти признаки. Черты, характерные для пресмыкающихся, — это тяжёлый скелет, мощные зубы (когда у современных птиц они отсутствуют) и длинный хвост. Черты, характерные для птиц, — передние конечности превращены в крылья, тело покрыто перьями и сходный общий вид. От современных птиц он отличался длинным оперённым хвостом и тремя свободными пальцами с ногтями на крыльях.

Археоптериксы лазали по деревьям, цепляясь за ветви пальцами конечностей, и помогали себе взмахами крыльев перебираться с ветки на ветку. С дерева на дерево они перелетали планирующим полётом.

По окаменевшим находкам учёные восстановили многие переходные формы от далёких предков к более современным животным. Например, переходной формой являются кистепёрые рыбы. Биологи предполагают, что они дали начало земноводным и первыми из позвоночных вышли на сушу. Первоначально они жили в пресных водоёмах, испытывавших, вероятно, недостаток кислорода. В результате у кистепёрых развилась мускулатура в основании плавников и двойное дыхание. Они могли дышать и лёгкими.

Многие животные, которые жили на нашей планете много веков назад, вымерли. Сегодня учёные пытаются понять, по каким причинам это произошло. Наиболее крупными вымершими животными были динозавры.

Рассмотрим эмбриологические доказательства эволюции.

Все многоклеточные животные развиваются из одной оплодотворённой яйцеклетки. Проследим последовательные стадии развития зародышей многоклеточных животных на примере рыбы, птицы, свиньи и человека. Учёные обнаружили сильное сходство начальных стадий эмбрионального развития и изучили его. Сходство зародышей касается формы тела, наличия хвоста, зачатков конечностей, глотки и жаберных карманов по бокам. Во многом сходна на этих стадиях и внутренняя организация зародышей. У всех сначала имеется хорда, а затем позвоночник, кровеносная система с одним кругом кровообращения (как у рыб) и одинаковое строение почек.

В процессе развития сходство между зародышами ослабевает, и начинают более чётко проявляться черты тех классов, к которым они принадлежат. У птицы, свиньи и человека зарастают жаберные карманы. У зародыша человека особенно сильно развивается головной мозг, формируются пятипалые конечности, а у зародыша рыбы — плавники.

Таким образом, сходство зародышевого развития животных подтверждает единство их происхождения и служит доказательством эволюции живых организмов.

Сейчас рассмотрим сравнительно-анатомические доказательства эволюции.

Из курса зоологии вы уже знаете, что тела земноводных, пресмыкающихся, птиц и млекопитающих имеют сходный план строения головы, туловища, передних и задних конечностей. Для них характерны сходные кожные покровы и строение систем внутренних органов.

Общность плана строения позвоночных доказывает близкое родство и позволяет утверждать, что современные хордовые берут начало от примитивных предковых организмов, которые существовали в очень далёком прошлом.

Давайте сравним строение скелета конечностей разных млекопитающих. Они имеют сходное строение и происхождение, но выполняют разные функции. Такие органы называются гомологичными. Сходство строения гомологичных органов служит ещё одним доказательством существования эволюции.

Ещё одним доказательством является наличие у некоторых организмов рудиментарных органов, или рудиментов. Это органы, которые закладываются в ходе эмбрионального развития, но в дальнейшем перестают развиваться и остаются у взрослых организмов в недоразвитом состоянии. Например, рудиментарные органы человека: третье веко и аппендикс. Они утратили своё значение в ходе эволюции.

Следующим доказательством эволюции являются атавизмы. Это признаки, которые существовали у отдалённых предков, но были утрачены в ходе эволюции. Например, атавизмы человека: развитие волосяного покрова на всём теле, дополнительных пар млечных желёз и появление хвоста. Появление атавизмов происходит, когда нарушается процесс эмбрионального развития и отдельные черты строения тела животных могут сильно отличаться от особей того же вида.

Возникновение атавизмов указывает на наличие того или иного органа у предков данного вида и на историческую взаимосвязь между вымершими и ныне живущими родственными формами.

Большой вклад в развитие учения о доказательствах эволюции внёс английский учёный Чарльз Дарвин. В 1831 году он совершил кругосветное путешествие на корабле «Бигль», которое длилось 5 лет. В процессе путешествия он занимался исследованием геологического строения, растительного и животного мира многих стран. В Южной Америке он нашёл вымерших животных и сравнил их с современными. Дарвин предположил их родство. На Галапагосских островах он нашёл виды ящериц, черепах и птиц, которые нигде больше не встречаются. Они были близки к южноамериканским, и учёный предположил, что на острова виды попали с материка и со временем изменились.

После путешествия Дарвин в течении 20 лет упорно работал над созданием эволюционного учения и опубликовал его в 1859 году в труде «Происхождение видов путём естественного отбора». В книге он применил эволюционную теорию для объяснения происхождения человека и животных.

Согласно учению Дарвина многообразие видов не было создано Богом, а образовалось благодаря постоянно возникающим наследственным изменениям и естественному отбору.

Дарвин обратил внимание, что все организмы обладают наследственностью и изменчивостью.

Наследственность — это способность организмов передавать свои видовые признаки и особенности развития потомству. Это значит, что у одного вида животных рождаются потомки, похожие на своих родителей.

Изменчивость — свойство потомков приобретать отличия от родительских форм. В природе не существует двух абсолютно одинаковых животных. Рождённые детёныши отличаются от своих родителей окраской, ростом, поведением и другими признаками.

Одной из причин эволюции животного мира Чарльз Дарвин считал борьбу за существование, которая возникла из-за интенсивного размножения организмов. Родительская пара любого вида животных за свою жизнь производит на свет многочисленное потомство. Но до взрослых животных доживут единицы.

Живые организмы постоянно находятся в борьбе как между особями разных видов, так и между особями одного вида. Многие будут съедены или погибнут практически сразу после появления на свет. Оставшиеся начнут конкурировать друг с другом за пищу, лучшие места обитания и убежища от врагов.

Также в природе всегда происходит борьба с неблагоприятными условиями окружающей среды. В результате выживут потомки тех живых организмов, которые наиболее приспособлены к данным условиям жизни.

Борьба за существование приводит к естественному отбору — выживанию наиболее приспособленных.

Результат проявления естественного отбора — это огромное разнообразие форм и строения тел животных.

У организмов постоянно накапливаются признаки, которые полезны им в данных условиях существования. Например, у птиц обтекаемое тело, облегчённый скелет, способствующий быстрому перемещению в воздухе с помощью крыльев. Водные животные (например, киты, дельфины) имеют торпедообразную обтекаемую форму тела, приспособленную к быстрому передвижению в водной среде. Наземные животные имеют хорошо развитые конечности для быстрого перемещения по земле. Подземные животные, например кроты, ведут роющий образ жизни.

Таким образом, животные, которые живут на нашей планете сейчас, — рыбы, земноводные, пресмыкающиеся, птицы и млекопитающие — характеризуются последовательным усложнением организации. Они возникли на основе наследственной изменчивости, борьбы за существование и естественного отбора в ходе длительного исторического развития.

Учёными были изучены и описаны следующие доказательства эволюции: палеонтологические, эмбриологические и сравнительно-анатомические.