Доказательства эволюции органического мира

Доказательства эволюции органического мира дают достижения многих биологических наук: сравнительной анатомии и эмбриологии, палеонтологии, биогеографии, систематики и генетики.

Сравнительная анатомия изучает общность и различия в строении организмов. Одним из первых веских доказательств единства органического мира было открытие клеточного строения животных и растений и создание клеточной теории.

Доказательством единства происхождения всех позвоночных служит единый план их строения:

• двусторонняя симметрия;
• наличие вторичной полости тела;
• осевой скелет;
• головной и спинной мозг;
• наличие двух пар конечностей;
• наличие основных систем органов (кровеносной, дыхательной, пищеварительной, выделительной и др.).

Доказательствами единства происхождения и эволюции органического мира является наличие у живых организмов:

• гомологичных и аналогичных органов;
• рудиментов и атавизмов.

Органы, сходные по общему плану строения и происхождению, но выполняющие разные функции, называются гомологичными.

Гомологичными являются передние конечности крота и лягушки, крылья птиц, ласты тюленей, нога лошади и рука человека.

Органы, которые имеют разное строение и происхождение, но выполняют одинаковые функции, называются аналогичными. Так, крыло бабочки и крыло птицы выполняют одинаковые функции, но строение и происхождение их различно: крылья бабочки развились из кожного покрова второго и третьего сегментов груди, а крылья птицы являются видоизмененными передними конечностями.

Рудиментами называют органы, утратившие в процессе эволюции свое первоначальное значение и находящиеся в стадии обратного развития (исчезновения). Так, у человека насчитывается около 100 рудиментарных образований: третье веко, зубы мудрости, копчик, червеобразный отросток (аппендикс), мышцы, двигающие ушную раковину, и др.

Атавизмы – это появление у организмов признаков, свойственных их далеким предкам (например, появление у человека хвоста, дополнительных сосков, сплошного густого волосяного покрова и др.).

Сравнительно-анатомическое изучение организмов позволило установить переходные формы, которые соединяют в своем строении признаки организмов низших и высших систематических единиц. Например, у низших млекопитающих (ехидна, утконос) имеется клоака и они откладывают яйца подобно пресмыкающимся, но вскармливают детенышей молоком, как млекопитающие. Изучение переходных форм позволяет установить родство между представителями разных систематических групп.

Эмбриология – наука, изучающая зародышевое развитие организмов. Данные сравнительной эмбриологии указывают на сходство зародышевого развития всех позвоночных, которые в эмбриональном развитии последовательно проходят стадии оплодотворенного яйца, дробления, бластулы, гаструлы, трехслойного зародыша, закладки хорды, нервной трубки, пищеварительной трубки и т. д. Зародыши животных, относящихся к различным классам позвоночных, характеризуются похожими контурами тела, наличием хвоста, жаберных щелей, зачатков конечностей и т. п. Сходство особенно проявляется на ранних этапах эмбрионального развития. Позднее последовательно происходит проявление признаков, характерных для класса, отряда, рода и, наконец, вида, к которому принадлежит зародыш.

Основываясь на приведенных выше фактах, немецкие ученые Ф. Мюллер (1864) и Э. Геккель (1866) независимо друг от друга сформулировали биогенетический закон, согласно которому зародыш в процессе индивидуального развития (онтогенеза) кратко повторяет историю развития вида (филогенез).

Исследования А.О. Ковалевского (1840–1901), А.Н. Северцова (1866–1936) и И.И. Шмальгаузена (1884–1963) позволили сделать вывод, что в индивидуальном развитии повторяется строение не взрослых стадий предков, а эмбриональных.

Палеонтология изучает ископаемые остатки организмов и позволяет восстановить внешний облик вымерших животных, их строение, сходства и различия с современными. Палеонтологические находки четко свидетельствуют о том, что по мере перехода от более древних земных слоев к современным происходит постепенное повышение организации животных и растений, приближение их к современным.

Биогеография изучает закономерности распределения видов животных и растений по поверхности планеты, и их группировка по зонам отражает процесс исторического развития Земли и эволюции живого.