Микроэволюция
Под микроэволюцией понимают совокупность эволюционных процессов, протекающих в популяциях вида и приводящих к изменениям
генофондов этих популяций и видообразованию. Иными словами — это эволюция довидового и видового уровней.
Макроэволюция
Макроэволюция — это эволюция на уровнях выше видового (образование новых родов, семейств и т.д.), осуществляется путем
микроэволюции. Макроэволюция происходит в сроки, которые исчисляются десятками — сотнями тысяч и даже миллионами лет, и по этой причине недоступна для непосредственного изучения.
Однако, согласно современной синтетической теории эволюции, у макроэволюции не существует закономерностей, отличных от закономерностей микроэволюции. Макроэволюция, как и микроэволюция, также осуществляется на основе принципа дивергентности.
Доказательства эволюции
Несмотря на невозможность непосредственного исследования макроэволюционных процессов, наука располагает множеством фактов, что эти процессы реальны и существуют в природе.
Палеонтологические данные. Палеонтология как наука оформилась благодаря исследованиям Ж.Кювье (позвоночные), Ж.Б.Ламарка (беспозвоночные) и А. Броньяра (растения). Термин «палеонтология» был предложен французский зоологом Анри Бленвилем в 1822 г. С помощью палеонтологических методов изучаются ранние этапы развития жизни на Земле, выясняются магистральные пути развития органического мира. Результаты палеонтологических исследований используются для доказательства эволюции животного и растительного мира. Палеонтологические данные и сравнение вымерших форм с современными формами убедительно свидетельствуют о том, что животные и растения постоянно изменялись во времени.
Филогенетические ряды. По целому ряду групп животных (некоторые копытные, слоны, хищные, моллюски и пр.) палеонтологам удалось воссоздать непрерывные ряды форм (от древнейших до современных), отражающие эволюцию рассматриваемых категорий.
Отечественный зоолог В.О.Ковалевский (1842—1883) разработал филогенетический ряд лошадей.
Число пальцев на конечностях уменьшалось в связи с переходом к быстрому и длительному бегу. Одновременно с редукцией числа пальцев увеличивались абсолютные размеры животных (от размера лисицы до современной лошади), осуществился переход от всеядности исключительной травоядности, изменилось строение зубной системы и др. На все это ушло до 60 — 70 млн лет.
Переходные формы. Наличие филогенетических рядов не могло служить объяснением для происхождения групп высокого систематического ранга. С этой точки зрения особый интерес представляют ископаемые переходные формы, биологические объекты, сочетающие в себе признаки двух классов.
В качестве переходных групп могут быть рассмотрены ихтиостеги (переходная форма между пресноводными кистеперыми рыбами и земноводными), археоптерикс (переходная форма между рептилиями и птицами).
Данные сравнительной анатомии и внешней морфологии.
Не только палеонтологические данные свидетельствуют о наличии переходных форм. В настоящее время также существуют формы занимающие как бы «промежуточное» положение между категориями высокого систематического ранга. Например, яйцекладущие млекопитающие (утконосы, ехидны) по особенностям своей организации являются промежуточным звеном между рептилиями и млекопитающими.
В строении передних конечностей наземных позвоночных (амфибии, рептилии, птицы и млекопитающие), несмотря на то что все они выполняют самые различные функции, обращает на себя внимание определенное сходство, обусловленное общностью их происхождения. Явление соответствия органов у организмов разных видов, обусловленное их филогенетическим родством, называют гомологией. А такие органы называют гомологичными органами. Наличие гомологичных органов у организмов тех илииных групп позволяет проследить степень их родства, определитьих филогенетические связи.
Но далеко не всякое внешнее сходствов строении органов свидетельствует о родстве организмов. Крылоптицы и крыло бабочки, несмотря на сходство выполняемых функций,а также на некоторое внешнее сходство, по-разному устроеныи являются результатом схождения признаков (конвергенции),а не общности происхождения. Такие органы называют аналогичными органами. А явление морфологического сходства органов у организмов различных систематических групп, обусловленное сходством выполняемых ими функций, носит название аналогии. Примеровконвергенции в мире животных много.
Колючки некоторых видов растений — аналогичные органы, поскольку их происхождение различно: например колючки боярышника — видоизмененные побеги, колючки кактуса, барбариса — видоизмененные листья.
Доказательствами эволюции являются также рудименты и атавизмы.
В организме встречаются недоразвитые органы или их части, не функционирующие у взрослых форм. Это рудименты, или рудиментарные органы. По наличию рудиментов можно судить об общности происхождения. Рудименты таза и задних конечностей удавов свидетельствуют о давнем отделении змей от ящериц, а рудименты таза кита — о происхождении от наземных предков, рудименты глаз у слепых пещерных рыб — о том, что эти формы когда-то жили в условиях нормальной освещенности и т.д.
Рудименты человека — хвостовые позвонки, ушные мышцы, аппендикс и др.
В отличие от рудиментов, которые характерны для всех особей рассматриваемого вида, атавизмы встречаются, как исключение, только у отдельных особей. Атавизмы — это признаки, существовавшие у далеких предков и проявившиеся у отдельных особей вида. К атавистическим структурам следует отнести появление трехпалость у современных лошадей, развитие хвоста и волосяного покрова на всем теле у человека и т.д. По атавизмам можно судить, как был устроен тот или иной орган у предковой формы.
Данные эмбриологии. Эмбриология — наука о зародышевом развитии. Исследования, проведенные эмбриологами, показали общность происхождения всех многоклеточных животных, поскольку все они развиваются из одной оплодотворенной яйцеклетки. Все яйцеклетки в своем развитии последовательно проходят определенные стадии (бластулы и гаструлы). Например, все позвоночные животные в процессе эмбрионального (зародышевого) развития проходят стадию закладки жаберных щелей, хотя во взрослом состоянии у наземных позвоночных они отсутствуют. Самые ранние стадии развития зародышей позвоночных удивительно схожи между собой. В дальнейшем это сходство постепенно утрачивается, все ярче начинают проявляться сначала признаки класса, затем отряда, семейства, рода и, наконец, вида позвоночного животного (рис. 3.21).
Таким образом, в процессе индивидуального развития (онтогенеза) каждый вид повторяет свое историческое развитие (филогенез). Выявленная закономерность была сформулирована немецкими биологами Ф. Мюллером (1821 — 1897) и Э.Геккелем (1834—1919) как биогенетический закон, сущность которого заключается в том, что онтогенез есть краткое повторение филогенеза.
