БИОЛОГИЯ Том 3 - руководство по общей биологии - 2004

26. ЭВОЛЮЦИЯ, ИЛИ ИСТОРИЯ ЖИЗНИ НА ЗЕМЛЕ

26.7. Данные в пользу теории эволюции

26.7.5. Сравнительная анатомия

При сравнительном изучении анатомии групп животных или растений становится ясно, что по ряду структурных особенностей они в основе своей сходны. Например, у всех цветков имеются чашелистики, лепестки, тычинки, рыльце, столбик и завязь, однако каждый отдельный вид отличается от других по размерам, окраске, числу этих частей и деталям их строения. Точно так же скелет конечностей у всех четвероногих, от амфибий до млекопитающих, построен по единому плану — по плану пятипалой конечности (см. рис. 18.11). Эта основная структура у разных животных различным образом модифицирована (рис. 26.10) и в каждом случае адаптирована к определенному способу передвижения в соответствующем местообитании.

Рис. 26.10. Адаптивные изменения пятипалой конечности у некоторых млекопитающих.

Органы, построенные по одному плану, занимающие сходное положение в организме животного, сходные по гистологическому строению и развивающиеся из одних и тех же зачатков, называют гомологичными — термин, введенный в 1843 г. Ричардом Оуэном.

Гомологичные структуры, адаптированные к разным условиям среды и к разному образу жизни, служат примерами адаптивной радиации. Экологическое значение таких процессов рассмотрено в разд. 26.7.6. Специфические функции, выполняемые гомологичными структурами, могут различаться у разных организмов. Эти различия отражают особые способы адаптации каждого организма к его среде и образу жизни. Ниже приведено несколько примеров гомологии.

Жаберные дуги—слуховые косточки. Можно проследить, как некоторые челюстные кости рыб, преобразующиеся у других позвоночных в подвесок нижней челюсти, у млекопитающих превратились в слуховые косточки — молоточек, наковальню и стремя (рис. 26.11).

Рис. 26.11. Костные структуры рыб и млекопитающих, превратившиеся у млекопитающих в слуховые косточки.

Жужжальца. Задняя пара крыльев, имеющаяся у большинства насекомых, у двукрылых преобразована в небольшие палочковидные структуры — жужжальца (гальтеры), которые служат органами равновесия при полете.

Околоплодник. У цветковых растений стенка завязи после оплодотворения семязачатков изменяется различным образом, чтобы способствовать рассеиванию семян (рис. 26.12).

Рис. 26.12. Изменения в строении околоплодника (стенка оплодотворенной завязи) при разных способах распространения семян.

Явление гомологии само по себе не может служить доказательством эволюции, однако существование гомологии в пределах данной группы организмов расценивается как свидетельство их происхождения от общего предка и указание на близкое филогенетическое родство.

Линней использовал гомологию как основу для своей системы классификации. Чем более специфичны общие для двух данных организмов гомологичные признаки, тем теснее родство между ними. Например, дневные и ночные бабочки принадлежат к одному и тому же отряду (Lepidoptera), а осы и пчелы — к другому (Hymenoptera).

Некоторые структуры у многих видов, вероятно, не несут никакой функции, и их называют рудиментарными органами. Червеобразный отросток человека, не участвующий в пищеварении, гомологичен отростку, имеющему функциональное значение у растительноядных млекопитающих. Точно также некоторые явно нефункционирующие кости змей и китов считаются гомологами тазовых костей четвероногих позвоночных. Копчиковые позвонки человека считают рудиментами хвоста, имевшегося у наших предков и сохранившегося у зародышей. Существование рудиментарных признаков было бы трудно объяснить вне связи с процессом эволюции.