бговорення цитати
Хто володіє минулим, тому належить майбутнє.
Джордж Оруел
— Що мав на увазі британський письменник?
— Чому важливо знати минуле?
— Сьогодні у нас буде багато можливостей дізнатися про минуле і порівняти його із сучасністю. Сподіваюся, ідо завдяки цьому вам стане зрозуміло яким же чином утворилося таке розмаїття живої природи на нашій планеті!
Найбільшу роль у розвитку дарвінізму того часу зіграв знаменитий німецький учений Ернст Геккель — засновник філогенетичного (від грец. філон — рід, пам’ять та генезіс — походження) напряму дослідження еволюційних процесів, пропагандист ідей Ч. Дарвіна та дослідник різноманіття живих істот. Він звернув увагу на те, що внаслідок добору протягом історичного розвитку певної систематичної групи ті організми, які зазнали змін у процесі еволюції, передають нащадкам свої властивості. Отже, філогенез — це історичний розвиток як усього живого разом, так і окремих груп (видів, родів, родин і т. д. до царств включно). Для встановлення філогенезу певної групи Е. Геккель запропонував метод потрійного паралелізму: зіставлення даних палеонтології, порівняльних анатомії та ембріології.
Вивчення решток викопних організмів та їх порівняння із сучасними видами, а також будови сучасних видів між собою дають змогу виявити відмінності між ними, а також встановити напрями історичних змін в організмів певної систематичної групи: як окремих рис будови, так і типу організації в цілому. Таким чином, викопні і сучасні форми зв’язуються в єдиний філогенетичний ряд — послідовність історичних змін організмів у цілому чи їх окремих органів у межах певної систематичної групи (наприклад, послідовність еволюційних змін черепа і кінцівок у предків коней, черепашок молюсків тощо). Філогенетичні ряди включають у себе перехідні форми і організми, які поєднують у собі ознаки споріднених систематичних одиниць: тих, які виникли раніше, та тих, що з’явилися пізніше в процесі історичного розвитку певної групи.
Е. Геккель і Ф. Мюллер незалежно один від одного відкрили філогенетичний закон. Він показує зв’язки між філогенезом та онтогенезом: індивідуальний розвиток (онтогенез) всякого організму — це вкорочене і стиснуте повторення історичного розвитку (філогенезу) даного виду. На прикладі багатоклітинних тварин було показано, що наявність однакових початкових фаз ембріонального розвитку (яйце, бластула, гаструла) вказує на спільні походження. Так, аналіз відповідних фаз ембріонів різних класів хребетних показує наявність у них стадій розвитку зябрових щілин, хорди. Це свідчить про походження наземних хребетних від рибоподібних предків.
Наступні дослідження, зокрема українських учених O.A. Ковалевського, І.І. Шмальгаузена та російського О.М. Сєверцова, показали, що онтогенез не є точним і однозначним відображенням філогенезу. Зокрема встановлено, що під час онтогенезу повторюється будова не дорослих стадій предкових форм, а їхніх зародків і личинок. Крім того, у зародків можуть з’являтись ознаки, які є адаптаціями до умов розвитку і яких не було у предкових форм (наприклад, плацента у зародків ссавців, яйцевий зуб пташенят, яким вони розрізають шкаралупу яйця).
Для пояснення походження кількох видів-нащадків від спільних предків Ч. Дарвін увів поняття дивергенція (від лат. диверго — відхиляюсь, відходжу) — явище розходження ознак у нащадків спільного предка як наслідок пристосувань особин предкового виду до різних умов довкілля (пригадайте приклад з галапагоськими в’юрками). Е. Геккель дійшов висновку, що всі нащадки певного виду, які виникли шляхом дивергенції, мають єдине походження (тобто монофілетичні). Монофілія (від грец. монос — один і філе — рід, плем’я) — походження певної систематичної групи від одного спільного предка. На підставі цього Е. Геккель запропонував принципи побудови природної (філогенетичної) класифікації, яка базується на походженні від спільного предка, та розробив спосіб графічного зображення філогенезу у вигляді філогенетичних дерев. Він склав перші філогенетичні схеми розвитку живих організмів.
Учені дослідили різноманітні адаптації організмів та пояснили їх з дарвінівських позицій. Це, зокрема, різні види захисних забарвлень, форми
тіла і поведінки у різних організмів, переважно тварин, які роблять їх носіїв менш помітними для ворогів. Тварини із захисними забарвленням і формою тіла в разі небезпеки завмирають у певній позі.
У помірних широтах завдяки сезонним линянням ссавці і птахи набувають темного літнього чи світлого зимового забарвлень, під загальне тло довкілля. Багато тварин здатні швидко змінювати забарвлення залежно від довкілля: восьминоги, камбали, хамелеони тощо.При демонстрації, навпаки, забарвлення і поведінка тварин роблять їх помітними на тлі довкілля. Попереджувальне і погрозливе забарвлення та поведінка пов’язані з різними способами захисту тварин. Наприклад, отруйні тварини своїм яскравим забарвленням немов попереджують потенційного ворога про небезпечність контактів з ними. Для цього ж слугують погрозливі пози різних комах, павуків, змій.
Приваблюючі забарвлення та поведінка забезпечують зустріч особин різних статей, збирання зграй для полювання тощо. Утім, навіщо денному метелику-махаону яскраве забарвлення, якщо воно приваблює хижаків? Це пов’язано з тим, що тривалість життя цієї комахи становить усього близько трьох тижнів, за які цьому досить рідкісному виду потрібно знайти партнера для парування й залишити нащадків.Мімікрія (від грец. мімікос — наслідувальний) — здатність до наслідування забарвлення чи форми добре захищених організмів погано захищеними. Вона ефективна лише при захисті від хижих тварин за умови, коли вид, що наслідує (імітатор), та вид, якого наслідують (модель), мешкають в одній місцевості, причому чисельність імітатора істотно нижча, ніж моделі (інакше умовний рефлекс на певний подразник, пов’язаний з нерівністю, у хижака не виробиться). Англійський ентомолог Г. Бейте і німецький зоолог Ф. Мюлллер відкрили дві форми мімікрії у тварин.
За бейтсівської мімікрії гірше захищений вид наслідує добре захищеного, наприклад деякі тропічні метелики-білани подібні до неїстівних Для птахів метеликів інших родин; наші їстівні метелики несправжні пістряки нагадують отруйних для птахів справжніх пістряків тощо. Різні метелики, мухи, жуки наслідують отруйних ос та бджіл, неотруйні змії — отруйних тощо. Суть мюллерівської мімікрії полягає в тому, що кілька
захищених видів нагадують один одного забарвленням і утворюючи «кільце»; їхні вороги виробивши рефлекс відрази до одного з видів такого «кільця», не чіпають також і інших. Такі кільця утворюють, наприклад, отруйні комахи, що мають попереджувальне червоне з чорними плямами (сонечка, клоп-солдатик та інші) або жовто-чорне (різні види ос, деякі павуки) забарвлення.
Завдяки дослідженням у галузі порівняльної анатомії англійського вченого Т. Гекслі, українського О. О. Ковалевського та інших були розроблені поняття про аналогії, гомології, рудименти та атавізми.
Гомології (від грец. гомологія — відповідність, згода) — це відповідність загального плану будови органів у представників різних видів, зумовлена їхнім спільним походженням. Часто під час адаптації до певних умов існування внаслідок дивергенції гомологічні органи значно відрізняються між собою, але мають спільне походження.Аналогії — це зовнішня подібність за будовою різних структур видів, які мають різне походження, однак виконують однакові функції. У тварин це, наприклад, крила птахів і комах; зябра риб і ракоподібних. Аналогічні органи рослин — колючки, які бувають стеблового (глід) чи листкового (барбарис, кактуси) походження тощо. Аналогічні органи виникають унаслідок конвергенції — сходження ознак. Конвергенція проявляється в результаті пристосування до однакових умов існування в неспоріднених організмів. Рудименти — це недорозвинені чи спрощені органи або їхні частини (порівняно з подібними утвореннями предкових форм), які в процесі історичного розвитку виду втратили свої функції.Вони притаманні всім особинам певного виду, наприклад залишки тазового поясу китів; очі тварин, що мешкають в умовах слабкого освітлення (ґрунту — кріт, сумчастий кріт, сліпаки тощо, печер — протей, багато глибоководних тварин). Апендикс (червоподібний відросток сліпої кишки) та хвостові (куприкові) хребці — рудиментарні органи людини. У верблюжої колючки рудименти листків помітні у вигляді лусочок; у квіток злакових оцвітина також зменшена до лускоподібних утворів. Рудиментарні органи нормально закладаються під час ембріонального розвитку, однак згодом їх розвиток припиняється і вони залишаються у недорозвиненому стані. Ці органи або взагалі не виконують жодних функцій (наприклад, мигальна перетинка ока людини — залишок третьої повіки, розвиненої у земноводних, плазунів та птахів), або ж беруть на себе нові функції (так, дзижчальця — рудиментарна друга пара крил двокрилих комах — забезпечують рівновагу під час польоту).
Атавізми — прояв у окремих представників виду рис, притаманних їхнім предкам. Наприклад, у людини — це наявність хвоста, густого волосся на всьому тілі, розвиток додаткових пар молочних залоз. У безногих ящірок (веретільниця) інколи помітні недорозвинені кінцівки. Так само у китоподібних інколи спостерігають недорозвинену задню пару кінцівок.
Вивчення рудиментів та атавізмів дає змогу дослідити риси спорідненості між організмами. Наприклад, наявність рудиментів тазового поясу у китів та удавів свідчить про походження від предків з добре розвиненими кінцівками. А наявність, мигальної перетинки чи рудиментів ребер на поперекових хребцях у ссавців дає змогу припустити їхні родинні зв’язки з певними групами викопних плазунів.
Атавізми — прояв у окремих представників виду рис, притаманних їхнім предкам. Наприклад, у людини — це наявність хвоста, густого волосся на всьому тілі, розвиток додаткових пар молочних залоз. У безногих ящірок (веретільниця) інколи помітні недорозвинені кінцівки. Так само у китоподібних інколи спостерігають недорозвинену задню пару кінцівок.
Вивчення рудиментів та атавізмів дає змогу дослідити риси спорідненості між організмами. Наприклад, наявність рудиментів тазового поясу у китів та удавів свідчить про походження від предків з добре розвиненими кінцівками. А наявність, мигальної перетинки чи рудиментів ребер на поперекових хребцях у ссавців дає змогу припустити їхні родинні зв’язки з певними групами викопних плазунів.











