Читать книгу Биология. Общие закономерности. 9 класс - Н. И. Сонин - Страница 17

Вспомните!

• Видоизменения листьев • Видоизменения побегов

• Роющие животные • Прыгающие животные

• Ползающие животные

Дивергенция. Появление новых форм всегда связано с приспособлением к местным географическим и экологическим условиям существования. Так, класс млекопитающих состоит из многочисленных отрядов, представители которых отличаются родом пищи, особенностями мест обитания, т. е. условиями существования (насекомоядные, рукокрылые, хищные, парнокопытные, китообразные и т. д.). Каждый из этих отрядов включает подотряды и семейства, которые, в свою очередь, характеризуются не только специфическими морфологическими признаками, но и экологическими особенностями (формы бегающие, скачущие, лазающие, роющие, плавающие). Внутри любого семейства виды и роды различаются образом жизни, объектами питания и т. п.

Как указывал Дарвин, в основе всего эволюционного процесса лежит дивергенция (от лат. диверго – отклоняюсь, отхожу). Это процесс расхождения признаков организмов, возникающих от общего предка, в ходе их приспособления к разным условиям обитания. Дивергировать могут не только виды, но и роды, семейства, отряды.

Листья у растений в зависимости от условий могут превращаться в усики (у гороха), в иглы (у барбариса), в колючки (у кактуса), однако все это – видоизмененные листья. Корневище ландыша, клубни картофеля, донце репчатого лука, внешне такие различные, представляют собой подземные побеги.

Рис. 41. Хамелеон (слева) и лазающая агама (справа)

Конвергенция. В одинаковых условиях существования животные, относящиеся к разным, часто далеким, систематическим группам, могут приобретать сходное строение. Такое сходство строения возникает при сходстве функций и ограничивается только органами, непосредственно связанными с одними и теми же факторами среды. Это явление называется конвергенцией (от лат. конверго – приближаюсь, схожусь).

При этом исторически сложившаяся организация в целом никогда не подвергается конвергенции. Внешне очень похожи хамелеоны и лазающие агамы, обитающие на ветвях деревьев, хотя они и относятся к разным подотрядам (рис. 41). Конвергентное сходство обнаруживают конечности разных животных, ведущих роющий образ жизни (рис. 42). Одинаковый образ жизни сумчатых и плацентарных млекопитающих привел их независимо друг от друга к подобию многих черт строения. Сходны европейский крот и сумчатый крот, сумчатый летун и белка-летяга, сумчатый волк напоминает «настоящего» волка. Ярким примером возникновения сходных структур у неродственных групп организмов служит строение глаза осьминога и человека (рис. 43).

У организмов, способных к полету, имеются крылья и другие приспособления (рис. 44). Но крылья птицы и летучей мыши – измененные передние конечности, а крылья бабочки – выросты стенки тела.

Рис. 42. Конвергентное сходство конечностей у насекомого (медведка, слева) и млекопитающего (крот, справа), ведущих роющий образ жизни

При освоении суши у неродственных групп животных, членистоногих и позвоночных, развивается приспособление к сохранению воды в теле – плотные покровы с водонепроницаемым наружным слоем. Для большинства водных животных характерно выведение продуктов азотного обмена в виде аммиака с большим количеством воды. У наземных животных азот выделяется в виде мочевой кислоты, что позволяет максимально сокращать расход воды. Таким образом, в процессе эволюции физиологическое совершенствование неродственных организмов осуществляется сходными путями на базе структур разного происхождения.

Необратимость эволюции. К общим правилам эволюции групп живых организмов относится правило необратимости эволюционных преобразований. Так, если на каком-то этапе от примитивных амфибий возникли рептилии, то при дальнейшей эволюции рептилии не могут дать вновь начало амфибиям, а земноводные, в свою очередь, не превратятся со временем в рыб. Вернувшиеся в воду наземные позвоночные (среди рептилий – ихтиозавры, среди млекопитающих – китообразные и ластоногие) не стали рыбами. Предыдущая история развития для любой группы организмов не проходит бесследно, и приспособление к среде, в которой когда-то обитали предки, осуществляется уже на иной генетической основе.

Рис. 43. Строение глаза осьминога (А) и человека (Б): 1 – зрительный нерв, 2 – сетчатая оболочка. 3 – стекловидное тело. 4 – хрусталик, 5 – радужная оболочка, 6 – передняя камера глаза, 7 – роговица

Рис. 44. Приспособления для планирующего полета у млекопитающих, рептилий и амфибий. На фото: ящерица (вверху) и белки-летяги (внизу)

Вопросы для повторения и задания

1. Чем определяется расхождение признаков у родственных групп организмов и возникновение внешнего сходства у неродственных?

2. Раскройте содержание понятий «дивергенция» и «конвергенция».

3. Приведите примеры сходства строения органов у неродственных групп животных, обитающих в одинаковых условиях.

4. В чем сущность необратимости эволюции?

Подумайте

Докажите, что дивергентное или конвергентное развитие групп живых организмов носит приспособительный характер. Приведите примеры.

Работа с компьютером

Обратитесь к диску. Изучите материал урока и выполните предложенные задания.