5.4. Эволюция групп организмов
В процессе микроэволюции направление отбора определяется направлением изменений окружающей среды, т.е. условий борьбы за существование и теми наследственными уклонениями, которые имеются в популяции и могут подвергаться отбору в данных условиях. Условия обитания вида и среда, где действует отбор, т.е. протекает эволюция вида, составляют экологическую нишу. Совокупность экологических ниш, различающихся в деталях, но сходных по общему направлению действия основных средовых факторов на организм данного типа составляют адаптивную зону. Так, границы адаптивной зоны сухопутных хищных млекопитающих определяются, с одной стороны, организацией хищных, т.е. их приспособлениями к добыванию пищи, а с другой - соседней адаптивной зоной консументов первого порядка - травоядных млекопитающих. В результате любая группа хищников, если бы их эволюция пошла в сторону травоядности, оказалась бы в худшем положении, чем травоядные, приспособившиеся к своей адаптивной зоне. Следовательно, эволюция хищных в сторону травоядности затруднена, а может быть и невозможна.
5.4.1. Формы филогенеза.
Филогенетика – раздел биологии, посвященный выяснению особенностей эволюции крупных групп органического мира. Сопоставление хода эволюционного процесса в разных группах при неодинаковых условиях внешней среды, в разном биотическом и абиотическом окружении позволяет выделить общие, характерные для большинства групп особенности исторического развития. Все особенности эволюции групп были выяснены при изучении фенотипов, и лишь в последние десятилетия началась работа по сопоставлению этих данных с данными, полученными на молекулярно-генетическом уровне.
Среди форм филогенеза групп можно выделить (Рис. 5):
первичные:
филетическую эволюцию;
дивергенцию;
вторичные:
параллелизм;
конвергенцию.
Рис. 5. Схема конвергентного (В – синхронного, Г – асинхронного), параллельного (Д) и дивергентного (Б) развития групп и филетической эволюции (А). Видно, что параллелизм может быть определен как конвергентное сходство, возникшее на основе дивергенции.
Филетическая эволюция – это изменения, происходящие в одном филогенетическом стволе, эволюционирующем во времени как единое целое.
Примером филетической эволюции является развитие предков лошадей по прямой линии:
Фенакодус – эогиппус – миогиппус – парагиппус – плиогиппус – современная лошадь.
Любой вид развивается во времени, и как бы ни были похожи между собой особи вида, процесс эволюции не может быть приостановлен. Это филетическая эволюция на микроэволюционном уровне.
Дивергенция – другая первичная форма эволюции таксона – происходит в результате изменения направления отбора в разных условиях и представляет собой образование ветвей древа жизни от единого ствола предков.
Прекрасный пример дивергенции – возникновение разнообразных морфологических форм вьюрков от одного или немногих предковых видов на Галапагосских островах.
На микроэволюционном уровне процесс дивергенции обратим: две разошедшиеся популяции могут легко объединиться путем скрещивания в следующий момент эволюции и существовать вновь как единая популяция.
Процессы же дивергенции в макроэволюции необратимы: раз возникший вид не может слиться с прародительским.
Конвергенция – процесс формирования сходного фенотипического облика особей двух или нескольких групп.
Классическим примером конвергентного развития в зоологии считается возникновение сходных форм тела у акуловых (первичноводные животные) и китообразных (вторичноводные животные).
Параллелизм - своеобразная форма конвергенции, при которой происходит формирование сходного фенотипического облика у генетически близких групп, первоначально дивергировавших.
Примером является развитие саблезубости у семейства кошачьих: саблезубость возникала в стволе кошачьих, по крайней мере, четырежды в двух независимых стволах.