8. Биологические методы исследования эволюционных процессов.

1. палеонтологические методы исследования ископаемых останков организмов, сбор материала и восстановление облика ископаемых форм, анализ веществ биогенного происхождения. С помощью находок выявляют ряд признаков, изменяющихся длительное время в каком-то направлении, переходные формы и строят эволюционные ряды (изменение закрученности раковины улитки, увеличение размеров тела и мозга, удлинение ног, редукция пальцев у лошади, Э черепа, изменения зубов).

2. Методами сравнительной биохимии устанавливают сходство и различие на молекулярном уровне. Единство химического состава живого подтверждается принципиальным сходством строения хлорофилла (растения), гемоглобина (позвоночные) и гемоцианиана (беспозвоночные).

3. Генетические методы: выяснение сходства и различия в строении нуклеиновых кислот и белков. ДНК человека гомологична ДНК макаки на 66%, быка – на 28%, крысы – на 17%, лосося – на 8%, бактерии кишечной палочки – на 2%.

4. Морфологические методы (сравнительная анатомия, гистология и др.) основаны на простом принципе: глубокое внутреннее сходство организмов может показать родство сравниваемых форм. Скелет всех амфибий до млекопитающих построен по единому плану. Различные по внешнему виду, функциям конечности млекопитающих состоят из сходных элементов: лопатки, костей плеча, предплечья, запястья, пясти, фаланг пальцев. Во всех случаях сохраняется сходный план строения.

Многочисленные примеры гомологии органов: гомология слуховых косточек позвоночных, жаберные дуги подобны слуховым косточкам, аппендицит гомологичен органу растительноядных. Рудиментарные органы и атавизмы: в строении практически любого организма можно найти недоразвитые органы, утратившие былое значение в процессе филогенеза. Классическими примерами рудиментарных органов являются рудиментарные задние конечности питона и рудименты тазовых костей китов, дельфинов. Много рудиментов у человека: мускулатура, поднимающая основания волосяных фолликулов, копчиковые позвонки и рудименты хвоста.

Орган или структура, показывающие “возврат к предкам”, называются атавистическими. У человека атавизмами являются хвост, мощный волосяной покров, несколько пар сосков. Развитие у китообразных выступающих на поверхность тела задних конечностей.

5. Эмбриологические методы. Эмбриология располагает двумя главными методами изучения Э: выявление зародышевого сходства и изучение рекапитуляции. В первой половине ХIХ в. К. Бэр сформулировал закон зародышевого сходства: чем более ранние стадии индивидуального развития исследуются, тем больше сходства обнаруживается между различными организмами. На ранних стадиях развития эмбрионы позвоночных не отличаются друг от друга. На средних стадиях появляются особенности рыб и амфибий, на более поздних стадиях – особенности рептилий, птиц и млекопитающих.

Явление зародышевого сходства позволили Ч. Дарвину и Э. Геккелю заключить: в процессе онтогенеза как бы повторяются, рекапитулируют многие черты строения предковых форм: онтогенез повторяет филогенез.

6. Этологические методы: родство групп по поведению. У близких видов, недавно дивергировавших от общего предка, сохраняются, рекапитулируют черты поведения предков (Тинберген 1993; Лоренц 1998).

7. Экологические методы. Экология, изучая условия существования и взаимоотношения между организмами, играет важную роль в познании эволюционных процессов. Процесс Э есть процесс возникновения и развития адаптаций, экология вскрывает значение этих адаптаций. Например, экологи показали: при колонизации островов виды с высокой скоростью размножения имеют больше преимуществ. На поздних стадиях колонизации по мере “насыщения” флоры и фауны преимущества получают виды с меньшими потенциями размножения, но обладающие высокой конкурентной способностью.

8. Паразитологические методы изучения Э: Э паразитов и хозяев протекает сопряжённо. В некоторых группах паразиты оказываются специфическими для видов, родов или семейств. По присутствию паразитов можно судить о филогенетических связях.

9. Методы моделирования. Ход эволюционного процесса был смоделирован на ЭВМ Б.М. Медниковым в 1979 г. В память машине заложили описание прототипа хордовых – 24 признака вида. Исходный вид мог преобразовываться, изменчивость была неопределённой (по Дарвину). После каждого временного шага (примерно 1миллион лет) машина перебирала варианты и оценивала их по степени приспособленности. Аутсайдеры стирались из памяти (вымирали), а их ячейки занимали новые “приспособленные” формы. Получили модель филогенеза: от ланцетника к рыбам, выход на сушу, появление амфибий, рептилий, млекопитающих. Но самое удивительное состояло в том, что через 1000 шагов на арену вышло странное существо – активный хищник с высоким уровнем интеллекта, передвигающееся на двух ногах, имеющее высвобождённые передние конечности