Краткое содержание: Параграф § 15 / Биология 11 класс

Эмбриологические и сравнительно-морфологические доказательства эволюции

Эмбриология и сравнительная морфология являются важными источниками сведений, подтверждающих ход эволюционного процесса и устанавливающих филогенетическое родство организмов.

Эмбриологические методы

Эмбриология (от греч. embryōn — зародыш и logos — учение) — это наука, изучающая индивидуальное развитие (онтогенез) организмов. В XIX веке Карл Бэр сформулировал закон зародышевого сходства, который гласит, что эмбрионы различных классов и видов позвоночных на ранних стадиях развития демонстрируют большое сходство, которое тем сильнее, чем ближе филогенетическое родство сравниваемых видов. Общие черты строения (хорда, нервная трубка, жаберные щели) на ранних этапах онтогенеза говорят об общем происхождении позвоночных.

Дальнейшее развитие эмбриологии привело к формулированию биогенетического закона Эрнстом Геккелем и Фрицем Мюллером: онтогенез есть краткое и быстрое повторение филогенеза. Суть закона в том, что в процессе индивидуального развития организм повторяет историческое развитие своего вида (филогенез). Закон был дополнен и уточнен русским ученым Алексеем Северцовым. Он установил, что в онтогенезе повторяются не взрослые формы предков, а их эмбриональные стадии. Также в процессе индивидуального развития могут возникать новообразования, которые отсутствовали у зародышевых предков, но в дальнейшем развитии могут стать основой для новых эволюционных путей.

Сравнительно-морфологические методы

Сравнительная морфология (от греч. morphē — форма, вид и logos — учение) изучает сходство и различие в строении и развитии органов у разных систематических групп, что позволяет восстанавливать их эволюционные связи. Морфологическое сходство органов, например, у позвоночных, свидетельствует о билатеральной симметрии тела и общем плане строения конечностей. В процессе эволюции у организмов формируются гомологичные и аналогичные органы.

• Гомологичные органы (от греч. homologia — соответствие, согласие) — это органы, имеющие общий план строения и развивающиеся из одинаковых зародышевых зачатков. Они выполняют различные или сходные функции. Классический пример — передние конечности позвоночных (лапа человека, крыло летучей мыши, конечность кита, птицы, крокодила), которые, несмотря на разницу в функциях, имеют принципиально одинаковую структуру (плечевая кость, кости предплечья, запястья, пясти, фаланг пальцев). Гомологичные органы свидетельствуют об общем происхождении и дивергенции (расхождении признаков).
• Аналогичные органы (от греч. analogia — соответствие, сходство, подобие) — это органы, выполняющие одинаковые функции, но имеющие разное происхождение и план строения, развивающиеся из разных зародышевых зачатков. Они возникают в результате конвергенции (схождения признаков) — приспособления к сходным условиям среды у неродственных организмов. Примеры: жабры рака и жабры рыбы; крылья бабочки и крылья птицы; глаза головоногих моллюсков и позвоночных животных.

Важным свидетельством эволюции также является наличие у организмов рудиментарных органов и атавизмов.

• Рудиментарные органы (рудименты, от лат. rudimentum — зачаток, первооснова) — это упрощенные или недоразвитые образования, утратившие свое первоначальное значение в ходе эволюции. Они закладываются в эмбрионе, но полностью не развиваются (например, тазовый пояс кита, аппендикс у человека, зачатки задних конечностей у питона). Наличие рудиментов объясняется постепенной утратой их нормального развития у предков, которые в процессе эволюции утратили их первоначальное значение.
• Атавизмы (от лат. atavus — предок) — это появление у отдельных особей признаков, которые были свойственны далеким предкам, но исчезли в процессе эволюции (например, хвост у человека, сплошной волосяной покров, многососковость). Атавизмы возникают, когда «гены предков» (ответственные за данный признак), блокируемые в норме генами-репрессорами, начинают активироваться, так как репрессоры перестают выполнять свою функцию.

Таким образом, сравнительно-морфологические и эмбриологические данные помогают восстановить родство современных организмов и подтверждают эволюционную теорию.