Как образуются новые виды. Образование новых видов, микроэволюция, макроэволюция. Австралия - территория древних млекопитающих

Образование новых видов в природе является завершающим этапом микроэволюции. Под влиянием эволюционных факторов при ведущей роли естественного отбора идет процесс превращения генетически открытых внутривидовых популяций в генетически устойчивые видовые системы. Между особями разных популяций внутри вида возможен процесс скрещивания и оставления плодовитого потомства. Пока осуществляется поток генов между популяциями внутри вида, видовой генофонд является единой системой. В результате изоляции популяций прекращается скрещивание между расходящимися формами, не происходит обмен наследственной информацией и популяции или группы популяций становятся самостоятельными генетическими системами.

Вид считается качественным этапом эволюционного процесса, так как он является наименьшей генетически устойчивой надорганизменной системой в живой природе. В ходе видообразования осуществляются в основном два процесса: возникновение адаптаций к изменению условий среды и обособление на основе изоляции новых видов. Если исходить из территории расселения исходного вида, то можно выделить два основных пути видообразования: аллопатрическое и симпатрическое.

Аллопатрическое или географическое видообразование связано с пространственной изоляцией дивергировавших групп и может осуществляться в основном путем миграции или расчленения ареала различными преградами (реки, горы, почвы, климат и др.) При расселении за пределы ареала исходного вида популяции попадают в иные условия среды обитания, что за счет микроэволюционных процессов может привести к образованию новых видов. Примером дифференциации вида в процессе миграции может быть сложный комплекс популяций и подвидов вида синицы большой. Расселение этого вида из Европы на Восток шло двумя путями: северным до Дальнего Востока и южным вокруг Центрально-Азиатского нагорья. На Дальнем Востоке встречаются евра-азиатские и восточно-азиатские подвиды, которые при совместном обитании не дают гибридов. В процессе расселения между ними возник репродуктивный барьер.

Видообразование путем фрагментации ареала материнского вида прослеживается на примере возникновения видов ландыша. Лесной ландыш несколько миллионов лет тому назад был широко распространен в Евразии, однако в связи с оледенением его ареал распался на несколько территорий. К настоящему моменту времени сформировалось несколько новых видов.

Симпатрическое видообразование осуществляется в пределах ареала исходного вида. Можно выделить несколько его способов: путем полиплоидии (в роде табака исходное число хромосом равно 12, но имеются формы с 24, 48, 72 хромосомами); путем гибридизации с последующим удвоением хромосом (межвидовые гибриды обычны среди растений: малина, полынь, рябино-кызыльник), путем сезонной изоляции (форель озера Севан по срокам размножения образует озимую и яровую расы).

Конец работы -

Эта тема принадлежит разделу:

Биология курс лекций для студентов, обучающихся на русском языке

Государственное образовательное учреждение.. высшего профессионального образования.. Рязанский государственный медицинский университет..

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ:

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Твитнуть

Все темы данного раздела:

Биология
курс лекций для студентов, обучающихся на русском языке Рязань Авторы-составители: доцент, к.б.н. Калыгина Т.А.

Основные свойства живого
Живые существа отличаются от неживых тел целым рядом свойств. К основным свойствам живого относятся: Специфическая организация. Живые организмы обладают не

Уровни организации живых существ
Жизнь на Земле представляет собой целостную систему, состоящую из различных структурных уровней организации биологических существ. Выделяют несколько основных уровней организации (разделение имеет

Клеточная теория
В 1665г. Р.Гук впервые обнаружил растительные клетки. В 1674г. А.Левенгук открыл животную клетку. В 1839г. Т.Шванн и М.Шлейден сформулировали клеточную теорию. Основным положением клеточной теории

Строение клетки
По строению выделяют 2 типа клеток: - прокариоты - эукариоты К прокариотам относятся бактерии и сине-зеленые водоросли. Прокариоты от эукариот отличаются следующим: у них

Наружная клеточная мембрана
1 – полярная головка молекулы фосфолипида 2 – жирнокислотный хвост молекулы фосфолипида 3 – интегральный белок

Эволюция клетки
Существуют два этапа в эволюции клетки: 1.Химический. 2.Биологический. Химический этап начался около 4,5 млрд лет назад. Под действием ультрафиолетового излучения, радиац

Строение и функции клеточного ядра
Ядро – обязательная часть эукариотической клетки. Главная функция ядра – хранение генетического материала в форме ДНК и передача ее дочерним клеткам при клеточном делении. Кроме тог

Хроматин и хромосомы
Хроматин – это деспирализованная форма существования хромосом. В деспирализованном состоянии хроматин находится в ядре неделящейся клетке. Хроматин и хромосомы взаимно переходят друг в дру

Жизненный цикл клетки
G1 – пресинтетический период S – синтетический период G2 – постинтетический период G0 –

Пролиферация клеток
Пролиферация- увеличение числа клеток путем митоза, которое приводит к росту и обновлению ткани. Интенсивность пролиферации регулируется веществами, которые вырабатываются как внутри клеток,

Формы размножения живых организмов
Размножение-свойство живых организмов воспроизводить себе подобных. Выделяют две основные формы размножения: бесполое и половое. Бесполое размножение способствует сохранению наибольшей при

Сперматогенез
Участок поперечного разреза извитого канальца семенника (см.стр.27) Cellules germinales primordiales – п

Типы и периоды онтогенеза
Онтогенез – процесс индивидуального развития особи от зиготы при половом размножении (или появлении дочерней особи при бесполом) до конца жизни. Термин «онтогенез» в 1866г. предложил немецкий учены

Особенности строения и типы яйцеклеток
Яйцеклетки (или яйца) – женские половые клетки высокоспециализированные относительно крупные и неподвижные. Принципиальных различий в строении яйцеклетки и соматических клеток не су

Эмбриональный период развития, его этапы
Период эмбрионального развития наиболее сложен у высших животных и состоит из нескольких этапов: 1.Образование зиготы 2.Дробление 3.Образование бластулы

Дробление у хордовых животных
А – ланцетник (полное равномерное) Б – амфибии (полное неравномерное) В – птицы (неполное дискоидальное)

Гистогенез и органогенез
Гистогенез – процесс формирования тканей в эмбриогенезе.Органогенез – процесс формирования систем органов в эмбриогенезе. На этом этапе эмбрионального развития выделяют две фазы.

Эмбриональная индукция
Выяснение механизмов развития – одна из сложных проблем биологической науки. Эмбриогенез в целом определяется наследственным аппаратом клеток (как уже говорилось, в ходе онтогенеза реализу

Эмбриональное развитие птиц
Яйцеклетка птиц резко телолецитальная, на вегетативном полюсе содержится очень много желтка. В результате оплодотворения образуется одноклеточный зародыш – зигота, для которой характерно н

Внезародышевые провизорные органы
В эмбриональном развитии позвоночных большую роль играют провизорные органы, которые функционируют у зародыша и отсутствуют во взрослом состоянии. К ним относятся: желточный мешок, амнион, серозная

Характеристика постэмбрионального развития
Постэмбриональный (постнатальный) онтогенез начинается с момента рождения, при выходе из зародышевых оболочек (при внутриутробном развитии) или при выходе из яйцевых оболочек и заканчивается смерть

Старания. Клиническая и биологическая смерть
Старение – общебиологическая закономерность угасания организма, свойственная всем живым существам. Старость – это заключительный естественный этап онтогенеза, заканчивающийся смертью.

Регенерация органов и тканей, её виды
Регенерация – процесс восстановления утраченных или поврежденных тканей или органов. Различают два вида регенерации: - физиологическую - репаративную Физиологиче

Трансплантация
Трансплантация – это приживления и развитие пересаженных тканей на новом месте. Организм, от которого берут материал для пересадки, называют донором, а тот, которому производят пересадку –

Гомеостаз в живых организмах
Гомеостазом - называется свойство живых существ поддерживать постоянство своей внутренней среды, несмотря на изменчивость факторов окружающей среды Несмотря на значительные колебан

Биологические ритмы. Хронобиология
Биологические ритмы – регулярно повторяющиеся изменения интенсивности биологических процессов. Биологические ритмы обнаружены у всех живых существ, они наследственно закреплены и являются факторами

Сообществе
Любой вид организованных существ и любая популяция какого либо вида не существует изолированно от других существ, а образуют сложное и противоречивое единство называемое биотическим сообществом. Би

Моногибридное скрещивание
Опыты Мендель проводил на горохе. При скрещивании сортов гороха, имеющих желтые и зеленые семена (скрещивались гомозиготные организмы или чистые линии), все потомство (т.е. гибриды первого поколени

Ди- и полигибридное скрещивание. Третий закон Менделя
При дигибридном скрещивании родительские организмы анализируются по двум парам альтернативных признаков. Мендель изучал такие признаки как окраску семян и их форму. При скрещивании гороха с желтыми

Определение пола
У большинства организмов пол определяется в момент оплодотворения (сингамно) и регулируется хромосомным набором зиготы, его называют хромосомный тип определения пола. У человека и млекопит

Наследование признаков, сцепленных с полом и ограниченных полом
Сцепленными с полом называют признаки, развитие которых обусловлено генами, расположенными в половых хромосомах. Если ген находится в У-хромосоме, то он наследуется у человека, млекопитающ

Сцепление генов. Опыты и правило Моргана
Изучение сцепленного с полом наследования стимулировало изучение сцепления между генами, находящимися в аутосомах. Для любого организма характерно видовое постоянство хромосом в кариотипе.

Основные положения хромосомной теории наследственности
Основные положения хромосомной теории наследственности сводятся к следующему: - носителями наследственной информации являются хромо- сомы и расположенные в них гены, - ге

Этапы развития молекулярной генетики
Молекулярная генетика выделилась из биохимии и сформировалась как самостоятельная наука в 50-х годах прошлого столетия. Рождение этой науки связано с рядом важных биологических открытий: 1

Функциональная активность генов или экспрессия генов
У прокариот она осуществляется в два этапа: транскрипция и трансляция.У эукариот есть еще стадия процессинга. Экспрессия генов заключается в синтезе на молекуле ДНК молекулы и-РНК, комлеме

Регуляция экспрессии генов у прокариот
Схема регуляции транскрипции структурных генов прокариотической клетки по типу репрессии

Определение и формы изменчивости
Генетика изучает два основных свойства живых существ - наследственность и изменчивость. Изменчивость - свойство организмов приобретать новые признаки и особенности индивидуального развития

Мутагенные факторы
Факторы, вызывающие мутации называются мутагенными факторами (мутагенами) и подразделяются на: 1. Физические; 2. Химические; 3. Биологические. К физическим м

Устойчивость и репарация генетического материала
Устойчивость к изменениям генетического материала обеспечивается: 1. Диплоидным набором хромосом. 2. Двойной спиралью ДНК. 3. Вырожденностью (избыточность

Закон гомологических рядов наследственной изменчивости Н.И.Вавилова
Известно, что мутирование происходит в различных направлениях. Однако, это многообразие подчиняется определенной закономерности, обнаруженной в 1920 году Н.И.Вавиловым. Он сформулировал закон гомол

Генеалогический метод
Типы наследования и формы проявления генетических задатков у человека весьма многообразны и для дифференциации между ними требуются специальные методы анализа, в первую очередь – генеалогический, п

Близнецовый метод исследования
Исследование близнецов – один из основных методов генетики человека. Существуют однояйцевые близнецы, возникающие из одной яйцеклетки, оплодотворенной одним сперматозоидом. Возникают они из-за разд

Метод дерматоглифики
Это наука, изучающая наследственную обусловленность рисунков, которые образуют линии кожи на кончиках пальцев, ладонях и подошвах человека. Оказалось, что у каждого народа

Гибридизация соматических клеток
Гибридные клетки обладают определенными свойствами, позволяющими определять локализацию гена или сцепление гена. Потеря хромосом человека из некоторых типов гибридных клеток позволяет получать клон

Онтогенетический метод
Позволяет изучить закономерности проявления какого-либо признака или заболевания в процессе индивидуального развития. Выделяют несколько периодов развития человека. Антенатальный (развитие до рожде

Метод моделирования
Закон гомологических рядов Н.И.Вавилова (виды и роды генетически близкие обладают сходными рядами наследственной изменчивости) позволяет с определёнными ограничениями экстраполировать экспериментал

Иммунологический метод исследования
Этот метод основан на изучении антигенного состава клеток и жидкостей человеческого организма – крови, слюны, желудочного сока и т.п. Чаще всего исследуют антигены форменных элементов крови: эритро

Генные болезни
1) При аутосомно-доминантном типе наследования характерно нарушение синтеза структурных белков или белков, выполняющих специфические функции (например, гемоглобина). Фенотипически при этом т

Хромосомные болезни, обусловленные аномалиями аутосом
Хромосомные болезни – это группа наследственных патологических состояний, причиной которых является изменение количества хромосом или нарушение их структуры. Наиболее часто отмечаются трисомии, реж

Хромосомные болезни, обусловленные аномалиями половых хромосом
Половые хромосомы являются главными носителями генов, контролирующих развитие пола, поэтому их численные или структурные нарушения определяют разнообразные отклонения в половом разв

Теория эволюции Ж.Б.Ламарка
Ж.Б.Ламарк в «Философии зоологии» (1809), в которой впервые были изложены основы целостной эволюционной концепции, сформулировал два закона: 1) о влиянии употребления и неупотребления органа на его

Теория эволюции Ч.Дарвина
В 1858 году Ч.Дарвин и независимо от него А.Р.Уоллес обосновали принцип естественного отбора и представление о борьбе за существование как механизме этого отбора. Теория эволюции путем ест

Микроэволюция. Критерии и структура вида. Популяция
Микроэволюцией называется начальный этап эволюционных преобразований популяции: от возникновения наследственных изменений до формирования адаптации и возникновения на их основе новых видов. Изучени

Факторы эволюции
Изменения генотипического состава популяций происходят под действием множества событий, которые тем или иным путем в состоянии преобразовать популяции. Тем не менее возможно выделить следующие осно

Концепция животного происхождения человека
В основе современных представлений о происхождении человека лежит концепция в соответствии с которой человек вышел из мира животных, причем первые научные доказательства в пользу этой концепции был

Отличия человека от животных
Человек имеет существенные отличия от животных, на что также обращали внимание еще древние, например Анаксагор (500-428 гг. до н. э.) и Сократ (469-399 гг. до н. э.) считали, что сп

Движущие факторы антропогенеза
Различают социальные и биологические факторы антропогенеза. Антропогенез - происхождение человека и становление его как вида в процессе формирования общества. Человек имеет ряд специфическ

С изменением условий жизни меняется и направление естественного отбора. Если группы особей одного широко расселенного вида попадают в разные условия или начинают например, охотиться за разной добычей, то отбор в этих группах пойдет в разных направлениях. Это приведет к формированию у них различных приспособлений. В результате из одного вида через естественный отбор образуется несколько новых видов, т. е. осуществится процесс видообразования. Для его иллюстрации Дарвин приводит схему дивергенции или расхождения признаков.

В схеме заглавными буквами (А, В, С, D и т. д.) под нижней чертой условно обозначены отдельные виды одного рода. Параллельные линии снизу вверх (с I по XIV) символизируют смену поколений во времени. Дарвин условно принимает, что от одной линии до соседней проходит смена в тысячу поколений. Пунктирные линии, направленные снизу вверх, иллюстрируют историческую судьбу этих поколений на разных этапах развития. Чем больше расстояние между пунктирными линиями, пересекающими одну параллельную черту, тем больше различие между расходящимися группами особей в соответствующем поколении (II линия), чем между точками а5 и m5 (V линия) . Это значит, что первоначальное расхождение (различие) между двумя группами потомков (а2 и m2) общего исходного вида A, возникшее в течение 2000 поколений, меньше, чем те различия, которые развились через 5000 поколений (а5 и m5). Поэтому, говорит Дарвин, мы можем принять, что группы а2 и m2 представляют собой еще две разновидности одного общего вида, а группы а5 и m5 уже будут двумя новыми видами, имеющими общего предка (вид A).

Таким образом, по Дарвину, новые виды возникают через ряд промежуточных ступеней: сначала возникают две (или больше) разновидности в пределах одного вида; эти разновидности, продолжая расходиться в своих признаках, постепенно становятся подвидами и, наконец, новыми видами. Разновидность представляет собой ступень к образованию нового вида. При этом, согласно схеме дивергенции, как правило, один старый вид дает не один, а несколько видов.

Дивергентный характер видообразования возникает потому, что первоначальное различие организмов внутри вида увеличивает его численность. Дарвин иллюстрирует это положение таким примером: общее число волков начинает расти по мере того, как разные семьи этого хищника начинают охотиться на разную добычу. Одни волки «специализируются» на домашнем скоте, другие — на диких животных. В результате общее число волков возрастает. Возникают разные направления естественного отбора среди них и как следствие этого — дивергенция.

Вернемся к схеме дивергенции. В ходе эволюции возникают и новые направления отбора (пунктирные линии от вида A и вида I многократно ветвятся). Какие-то из этих линий оказываются тупиковыми: их потомки не доживают до современности (XIV линия) и вымирают, вытесненные более приспособленными видами. Не оставляют после себя потомства (т.е. вымирают) и многие из исходных видов. А некоторые (линия F на схеме) доживают до современности, почти не изменив своих признаков.

На конечном этапе рассмотренного процесса вновь возникшие виды обнаруживают различную степень сходства. На линии XIV отчетливо видны 5 групп наиболее близких друг другу видов. Причина этой близости, как хорошо видно из схемы, — в близком родстве таких видов. Систематик, объединяя близкие виды в один род , тем самым отражает родство общность происхождения этих видов.

Роды в свою очередь объединяются в семейства, семейства — в отряды и т. д. Схема дивергенции показывает что и в этом случае основа таких объединений — сам процесс эволюции. При очень близком родстве виды будут принадлежать к одному роду, при более далеком — к одному семейству. Наконец, очень далекие виды попадут в разные классы одного типа. Это будет означать, что все виды одного типа имеют в конце концов одного общего предка, только предок этот необычайно древний.

Итак, современные системы растений и животных отражают определенный этап эволюции. При этом важно помнить, что современные виды, описанные систематиками, реальны сейчас, но исторически временны: когда-то давно они были только подвидами; в каком-то далеком будущем они могут стать родами, объединяющими группы новых родственных видов; эти новые будущие виды в современности — только подвиды или разновидности. Таким образом, схема дивергенции поясняет, как эволюция является основой современной систематики. Вместе с тем она показывает, что дивергенция неизбежно приводит к возникновению многообразия органических форм в природе.

Схема дивергенции помогает разобраться еще в одном важном вопросе. Общее нарастание многообразия органических форм весьма усложняет те взаимоотношения, которые возникают между организмами в природе. Поэтому в ходе исторического развития наибольшие преимущества получают, как правило, наиболее высокоорганизованные формы. Тем самым осуществляется общее поступательное развитие растительного и животного мира на Земле от низших форм к высшим.

Однако в тех случаях, когда условия жизни не усложняются, а остаются практически неизменными, и организмы сохраняются без дальнейшего усложнения.

Наряду с дивергенцией результатом эволюции может быть и противоположный итог — конвергенция, или схождение признаков. Конвергенция возникает при однонаправленном действии- естественного отбора у систематически далеких друг от друга организмов, когда эти организмы обитают в сходных условиях. Примером конвергентного сходства может служить обтекаемая форма тела у акулы (рыба), ихтиозавра (вымер, шее водное пресмыкающееся) и дельфина (водное млекопитающее). Сходство форм тела здесь вызвано не близким род. ством, а однонаправленностью действия естественного отбора в одной и той же водной среде, где такая форма полезна и для рыбы, и для дельфина.

Таким образом, на основе действия естественного отбора формируется относительная приспособленность, образуются новые виды, нарастает общее многообразие органических форм в природе и осуществляется прогрессивное развитие животного и растительного мира на Земле.

Образование новых видов - важнейший процесс в эволюции органического мира. Внутри вида постоянно происходят процессы микроэволюции (начальные этапы эволюционного процесса), приводящие к образованию новых внутривидовых группировок - популяций и подвидов. Это происходит потому, что в различных популяциях возникают разные мутации и формируются отличающиеся друг от друга генофонды.

Понятие и принципы дивергенции Дарвина

Неоднородные условия существования вида в различных частях ареала могут направлять отбор в различных направлениях. Это приводит к дивергенции (расхождению признаков).

Суть учения Дарвина о дивергенции заключается в признании того, что наиболее сходные, родственные организмы нуждаются в одинаковых условиях существования. Таким образом между ними происходит наиболее напряженная внутривидовая борьба. Наоборот, между наиболее отличающимися индивидами одного вида (а следовательно, и в одной популяции) общих интересов в борьбе за жизнь меньше, поэтому несхожие особи имеют больше преимуществ, следовательно, у них реальнее возможность выжить.

Механизм видообразования

Обычно промежуточные формы уступают крайним, не выдерживают с ними конкуренции и оказываются элиминированными в процессе естественного отбора. Благодаря изменчивости уклонившиеся от исходной формы виды могут все больше изменяться в наметившемся направлении, у них все больше накапливаются признаки, полезные для существования в данных конкретных условиях.

С каждым новым поколением разошедшиеся формы все больше и больше отличаются, а промежуточные формы вымирают. Изменившиеся условия существования могут направить отбор по новому руслу, что приводит к накоплению признаков, полезных в новой конкретной ситуации. Именно с этим связано такое понятие, как видообразование.

Конкретным примером дивергенции может служить судьба насекомых на небольших океанических островах, о чем уже упоминалось выше. Но если условия среды в течение длительного времени не изменяются, то вид остается неизменным по сравнению с исходным. Благодаря дивергенции возникают и высшие систематические категории - роды, семейства, отряды, классы и типы.

Изменения факторов среды, влияющих на организмы и важных для индивидуального развития, могут зависеть как от изменений живой и неживой природы того или иного географического ареала, так и от расширения экологического распределения вида. В связи с этим в природе различают географический и экологический способы видообразования.

Географическое видообразование

Происходит в результате фрагментации ареала материнского вида физическими барьерами (горные хребты, водные пространства и др.), что ведет к изоляции популяций и видов. Это приводит к изменению генофонда популяций, а затем и к созданию новых популяций, подвидов и видов. Так возникли байкальские виды ресничных червей, ракообразных, рыб, специфические виды, обитающие на океанических островах (например, галапагосские вьюрки).

С подобными явлениями встречаемся мы и в случае расширения ареала какого-либо вида. Популяции в новых условиях встречаются с иными географическими факторами (климат, почва) и с новыми сообществами организмов. Так образовались европейский и дальневосточный виды ландыша, лиственница сибирская идаурская, подвиды синицы большой: евро-азиатский, южно-азиатский и восточно-азиатский.

Экологическое видообразование

Возникает, когда небольшие группы одной популяции попадают в различные экологические условия (экологические ниши) в пределах ареала своего вида. Здесь организмы подвергаются действию новых условий. Это влечет за собой выявление и закрепление новых мутаций, изменение направления естественного отбора и формирование новых признаков.

В связи с пищевой специализацией обособилось несколько видов синиц. Синица большая и лазоревка обитают в лиственных лесах, садах, парках. Первая из них питается преимущественно крупными насекомыми, а вторая разыскивает мелких насекомых на коре деревьев. Синица московка и гаичка селятся в хвойных и смешанных лесах, питаясь насекомыми, а хохлатая синица - в тех же лесах, питаясь семенами хвойных деревьев.

Взаимосвязь и совместное действие способов

Границы между разными способами видообразования условны: на разных этапах микроэволюции один способ сменяет другой или они действуют совместно. Первичная географическая изоляция может в дальнейшем присовокупить действие экологической, что приведет к совершенствованию приспособлений. Таким образом процесс видообразования носит приспособительный характер.

Сформировавшийся вид становится генетически замкнутой системой, на этом заканчивается микроэволюция. Однако внутри вида продолжают накапливаться мутации, которые в свою очередь могут стать источником нового направления эволюции. Каждый вид реально существует, но является исторически сложившимся временным звеном в цепи процесса эволюции.

При изменении условий жизни число индивидуальных различий особей одного вида в результате естественного отбора увеличивается и отмечается расхождение признаков внутри вида. В результате внутри одного вида образуется несколько групп с разными признаками и свойствами. Естественно, что борьба за существование в большинстве случаев приведёт к постепенному вымиранию промежуточных форм и выживанию тех, которые приспособились к изменившейся среде. Таким путём от одного родоначального вида в историческом процессе образуется несколько новых видов.

Согласно учению Дарвина, новые виды возникают за счёт наследования из поколения в поколение и постепенного накопления незначительных изменений, приобретённых организмами в онтогенезе . В результате приспособления организмов внутри одного вида к различным условиям образуется несколько новых видов. На рис. 40 отражено возникновение из вида А — трёх, из вида Б — двух новых видов. Как видно из рисунка , изменения в новых видах А, в свою очередь, привели к образованию 14 новых видов. В отдельных случаях новые виды возникают в результате постепенного изменения родоначального вида. Примером этого может служить образование видов Е 10 , F 10 при постепенном изменении видов Е, F.

Научный мир отмечает 200-летие со дня рождения Чарлза Роберта Дарвина, основоположника научной теории эволюции органического мира Земли. Теория Дарвина широко известна, всесторонне обсуждаема, неоднократно критиковалась, однако по сей день остается "единственно верной".

Тем не менее процессы эволюции на Земле по-прежнему таят немало загадок. Например, каждый час с лица Земли исчезают три вида животных и четыре вида растений. Такую статистику обычно приводят "зеленые", когда речь заходит о пагубном воздействии человека на природу. Если эти данные верны, то за год биосфера нашей планеты оскудевает более чем на 60 тысяч видов! Но не все так плохо: на смену исчезающим представителям флоры и фауны приходят новые. Их регулярно открывают в дикой природе ученые. Откуда они берутся?

Странности в природе
Бывший директор программы ООН по окружающей среде Клаус Топфер утверждает, что число исчезающих биологических видов неуклонно растет с 2000 года. Трудно сказать, насколько соответствует действительности расхожий штамп о трех видах животных в час, ведь точную статистику в этой области вести невозможно. Есть данные с более щадящими цифрами: исчезают не три вида животных в час, а лишь один в день. Но Клаус Топфер уверяет, что с конца ХVI века до 70-х годов прошлого столетия наша планета лишилась 109 видов птиц, 64 видов млекопитающих, 20 видов пресмыкающихся и трех видов земноводных. Почему же так мало? Ведь нетрудно подсчитать, что за четыре столетия должно было исчезнуть более 140 тысяч видов?!, пишет sunhome.ru

"Потому что, когда говорят о сокращении биоразнообразия, прежде всего имеют в виду простейших или насекомых, - поясняет координатор программы по сохранению биоразнообразия Всемирного фонда дикой природы Владимир Кревер. - Они составляют 95 процентов всей биомассы Земли, но мы их просто не замечаем". Кстати, ученые до сих пор спорят, сколько на Земле насекомых - то ли 1,5 миллиона видов, то ли 2,5 миллиона. Это огромный и закрытый от нас мир, в нем идут свои процессы. По мнению Кревера, говорить, что они исчезают, - неправомерно, даже спекулятивно. Происходит видоизменение, переход к промежуточным формам. Появление гибридов возможно не только у насекомых, но и у рыб, земноводных или, скажем, крыс. Что же до исчезающих позвоночных, то этот процесс идет со скоростью 1-2 вида в несколько десятилетий, не больше.

В беседе с нашим корреспондентом кандидат биологических наук Зоя Соколова отметила, что зачастую природа сама вносит путаницу в вопрос о количестве видов: "Для ученых важно установить систематическое положение, найти место того или иного вида в классификации фауны. Например, есть такая рыбка - голомянка, обитает только в озере Байкал. Самцов у них очень мало, они мелкие и нежизнеспособные. Самец прирастает к жабрам самки и, по сути, становится ее придаточным органом. Спрашивается, это уже новый вид или все та же голомянка? И таких странностей в природе хоть отбавляй".

Оказывается, в биологии нет точных данных о количестве видов. Считается, что это всего лишь бухгалтерия, не слишком интересная и не очень-то научная. Каждый специалист скрупулезно изучает свою группу. Если один, скажем, занимается жуками - да и то не всеми (их более 300 тысяч видов), а лишь каким-то семейством, - то он, возможно, будет плохо знать дрозофил. А какой-нибудь энтузиаст, задавшийся целью систематизировать информацию, столкнется с тем, что в одной монографии будет указано 1035 видов в данной группе животных, а в другой - 988. А все потому, что автор второго научного труда некоторые виды за виды и не считал!

"Я помню, как один наш преподаватель, когда речь заходила о биоразнообразии, говорил: в этой аудитории стоит несколько цветочных горшков, дайте мне время, и я найду в них один-два новых вида почвенных клещей, - рассказывает старший научный сотрудник кафедры биологической эволюции биофака МГУ Сергей Ивницкий. - Это характеризует уровень изученности биоразнообразия в непосредственной близости от нас. Поскольку инвентаризация фауны далека от завершения (а пересмотр видов - процесс постоянный), то подводить итог не имеет смысла. Если такую базу и создадут, она будет очень динамичная".

Существует Международный кодекс зоологической номенклатуры. Он утверждает нормативы, по которым описывается новый вид. Если вы считаете, что обнаружили доселе неизвестное животное, вам надо опубликоваться в специализированном журнале, а затем убеждать рецензентов, что этот вид ранее описан не был. И не факт, что эксперты согласятся с вами. Различия могут быть ничтожными и незаметными глазу. Когда-то считалось, что обыкновенный малярийный комар представлен всего одним видом. А потом выяснилось, что это целая группа. Отличия - в яйцевой стадии развития насекомых. С тех пор это вошло в учебники.

Ну а когда к биологам подключились генетики, выяснилось, что и хромосомный набор у, казалось бы, одинаковых животных может быть абсолютно разным. Например, серых полевок, или лесных мышей, насчитывается не один десяток видов, но различить многие из них по наружным признакам практически невозможно. А вот разница в числе и строении хромосом у них может быть весьма существенной, что прекрасно видно под микроскопом. И при этом близкие виды не скрещиваются друг с другом - они способны различать "своих" и "чужих" по запаху и некоторым другим особенностям. Сергей Ивницкий сравнивает открытие новых видов внутри уже существующих с матрешкой: сняли крышку - там еще одна, под ней - третья, и т. д.

И в кислоте - жизнь

Несмотря на отсутствие единой базы, тут и там мелькает цифра официально зарегистрированных животных и растений - около 1,8 миллиона видов. И этот список регулярно пополняется - как правило, за счет насекомых, которые, как было сказано, составляют подавляющую часть биомассы. Но оказывается, по поверхности планеты бродят и неизвестные науке "зверушки" покрупнее. Сообщения на эту тему стали появляться лишь в последние годы. Так, недавно международная группа ученых опубликовала отчет об исследованиях глубоководной части антарктических морей, проведенных с 2002 по 2005 год. В этом уголке Мирового океана обнаружено более 700 ранее неизвестных видов беспозвоночных. Другая экспедиция в лесах Суринама открыла 24 вида, в том числе шесть рыб и одну лягушку.

В 2006 году случилась настоящая сенсация: новая разновидность млекопитающих найдена не где-нибудь в дебрях Африки, а на территории Европы. Существо назвали кипрской мышью (mus cypriacus) - именно на Кипре его и обнаружили, причем исследование показало, что этот вид обитает на острове около 9-10 тысяч лет! От других видов мышей их кипрская "родственница" отличалась более крупными глазами, ушами и головой.

В том же 2006 году были опубликованы результаты исследований, проведенных экспедицией Всемирного фонда дикой природы на острове Калимантан (Борнео). В болотах удалось найти уникальных змей, которые способны менять окраску. В центральной части острова, где сохранились непроходимые леса, обнаружили древесную лягушку красно-коричневого цвета, ранее неизвестную науке. Было открыто около 30 разновидностей рыб, которые оказались самыми маленькими позвоночными в мире. Их длина не превышает одного сантиметра. Кроме того, болотная вода, где они обитают, по уровню кислотности в 100 раз превосходит обычную дождевую. То есть если раньше считалось, что подобные воды просто непригодны для жизни, то теперь выяснилось: именно кислая среда обеспечивает комфортные условия множеству видов животных и растений, нигде больше в природе не встречающихся.

Вообще на острове Борнео за последние 15 лет было открыто и классифицировано почти 400 новых видов животных. Это настоящий "затерянный мир" - там сохранились вымирающие в других регионах мира носороги, слоны, дымчатые леопарды и гиббоны. Сравниться с Борнео может разве что Новая Гвинея. Года два назад на этом острове нашли 20 новых видов лягушек, четыре вида бабочек, а в 2007-м обнаружили новый вид опоссума, который оказался одним из самых маленьких сумчатых в мире, а также гигантскую крысу.

"Под капотом" эволюции

В числе прочего человек не замечает, как в природе продолжает идти эволюция. При критике дарвинизма порой задают дилетантский вопрос: почему сейчас обезьяна не превращается в человека? Дескать, не значит ли это, что homo sapiens не мог произойти от приматов и вообще не имеет с ними никаких "родственных" связей? Или что эволюция завершена? "Нет, не значит. Дело в том, что обезьяны давно отошли от одной общей ветви с человеком. Мы пошли по одному пути развития, они - по другому, - отвечает Сергей Ивницкий. - Ключевым моментом явилось то, что предки человека сошли с дерева на землю, а предки обезьян остались. Это ведь разные среды обитания. Ну, слезет современная обезьяна с дерева, и куда она пойдет? Выйдет на шоссе? Будет осваивать нефтяные скважины?"

Тем не менее эволюция, по словам Сергея Ивницкого, продолжается "прямо за окнами". Немногие знают, что столь хорошо знакомые нам подвальные комары расплодились во многих городах мира лишь в 20-30-е годы прошлого века. Раньше эти кровососы обитали в природе в грязных водоемах, а затем вдруг начали заселять города мира прямо-таки лавинообразными темпами. Причем их популяции "научились" долго существовать без кровососания, в ожидании подходящего случая напиться крови. Как это произошло - непонятно. Но эволюционный скачок налицо.

Другой пример - ворона. В дикой, нетронутой природе это теперь редкая птица, она не способна ни шишку расклевать, ни поймать насекомое. Зато ворона приспособилась жить в городе, где много отбросов, и благодаря высокой рассудочной деятельности просто вытворяет чудеса. Сухари вороны бросают отмачиваться в лужи, а орехи подкладывают под колеса автомобилей и даже на трамвайные рельсы. А насытившись, любят озорничать, пугая прохожих или катаясь с церковных куполов. Тут впору задаться вопросом: а не эволюционировала ли эта птица до разумного существа?

За всю историю на Земле сменились миллионы видов животных. Средняя продолжительность существования одного вида - около миллиона лет. Хотя некоторые живут до 60-70 миллионов лет, как латимерия - древняя кистеперая рыба. Конечно, было бы интересно понять механизмы появления и исчезновения видов (не будем говорить об искусственном уничтожении). Сергей Ивницкий считает, что здесь уместна такая аналогия. Чтобы узнать, как ездят автомобили, как они поворачивают и останавливаются, нужно поднять крышку капота и заглянуть под нее. Там и находится самое интересное. И что же удалось обнаружить "под капотом" эволюции? Естественный отбор как двигатель всего процесса. Мутации генов в роли стартера. Была установлена и направленность движения - изменений признаков.

"Естественному отбору все равно, каким образом одна разновидность получит преимущество над другой, - говорит Сергей Ивницкий. - На каждом этапе отбор слепо действует в пользу тех, кто оставляет больше половозрелого потомства. Но в результате течение эволюции почему-то становится упорядоченным, она развивается по определенным направлениям, подобно потоку воды в русле канала. По сию пору наиболее интригующим вопросом остается такой: как случайное изменение может привести к выстраиванию строгой конструкции? Без ответа на этот вопрос невозможно объяснить и происхождение жизни на Земле. Ведь как только образовалась сложная молекула, она должна тут же начать разрушаться. Об этом говорит второй закон термодинамики - о постоянном возрастании энтропии, то есть хаоса. А в случае с эволюцией все наоборот: движение происходит от простого к сложному, от хаоса к порядку".

Ученые возлагают надежды на теорию динамики неравновесных систем. Это направление физики развивается последние 20-25 лет, его называют новым взглядом в науке и в биологии в частности. А некоторые сравнивают с теорией относительности. Эта теория пытается объяснить, как в сложной системе, пропускающей через себя много энергии, появляются новые необычные свойства. Для объяснения загадок эволюции - то, что надо.