Система растений и животных – отображение эволюции

Данные систематики используют для доказательства эволюции, так как они устанавливают родство между таксонами.

Эволюция жизни на Земле осуществляется микро- и макроэволюционными процессами в их единстве. Роль отдельных видов в эволюции выявляется исторически, в образовании высших систематических групп, получивших от них начало.

Систематические группы. В настоящее время организмы распределяют по группам, используя систематические категории: тип (отдел – для растений), класс, отряд (порядок – для растений), семейство, род, вид. Для обширных систематических групп добавляют промежуточные категории: подтипы, подклассы и др. Многочисленность систематических категорий вызывается чрезвычайным многообразием видов и стремлением ученых дать такую систему растительного и животного мира, которая отображала бы родственные связи между группами организмов.

Схема эволюции систематических групп [9] наглядно показывает образование из видов высших систематических групп. Она отображает постепенное расхождение видов, имеющих общих предков, и родство видов между собой.

Эволюция систематических групп
Рис. 9. Эволюция систематических групп

Каждая высшая систематическая группа, начиная от рода, объединяет группы, стоящие по рангу ниже и имеющие общего предка. Род объединяет виды, произошедшие от одного предка и оказавшиеся в результате борьбы за существование и естественного отбора способными существовать и успешно размножаться в различных географических и экологических условиях.

Признаки (критерии), на основании которых близкие виды объединяются в роды, хорошо видны на примере дарвиновских вьюрков. На Галапагосских островах вьюрки представлены тремя родами: земляные, древесные и славковые. Земляные вьюрки гнездятся в засушливой зоне и кормятся большей частью на открытых местах; древесные гнездятся в засушливой зоне и питаются на деревьях; славковые занимают разные местообитания. Главный признак, по которому различают виды вьюрков, – строение клюва, тесно связанное с особенностями питания [16]. На цветках кактуса питается кактусовый земляной вьюрок, у которого длинный клюв и расщепленный язык. У большого земляного вьюрка толстый массивный клюв, отлично справляющийся с крупными семенами. Дятловый древесный вьюрок получил свое название за прямой, как у дятла, клюв, которым он долбит древесную кору, ползая вверх и вниз по стволу. Отсутствие длинного языка он восполняет кактусовой иглой или веточкой, удерживая ее в клюве и выковыривая насекомых из отверстия а коре, которое выдолбил. Все виды дарвиновских вьюрков не скрещиваются; некоторые виды образуют подвиды – значит, видообразование продолжается. Все виды вьюрков произошли от одного исходного вида.

Вьюрки
Рис. 16. Вьюрки

Если условия существования и направление действия естественного отбора сходны у животных различных систематических групп, то в процессе макроэволюции они иногда приобретают сходные приспособления к среде обитания. Этот процесс получил название схождения признаков (конвергенции). Например, передние роющие конечности крота и медведки очень сходны, хотя эти животные относятся к разным типам. Сильно напоминают друг друга по форме тела китообразные и рыбы, сходны конечности у плавающих животных, относящихся к разным классам. Сходными бывают и физиологические особенности. Накопление жира у ластоногих и китообразных – результат естественного отбора в условиях водной среды.

Схождение признаков в пределах далеких систематических групп (типов, классов) объясняется только действием сходных условий существования на течение естественного отбора [17]. У сравнительно близкородственных животных влияет еще и единство их происхождения, которое как бы облегчает возникновение сходных наследственных изменений. Именно поэтому они наблюдаются чаще в пределах одного и того же класса.

Конвергенция
Рис. 17. Конвергенция
Принципы современной классификации. Искусственная система строилась на немногих произвольно взятых признаках. (Вспомните классификацию растений Линнея.) Попытки создать естественную систему до Дарвина не могли быть успешными, так как натуралисты искали в ней отображение порядка, якобы установленного в природе творцом, а не родство видов.

В настоящее время при классификации организмов учитывают признаки родства видов как с ныне живущими, так и с вымершими. Признаки приспособленности разных видов могут быть весьма сходными, но оказаться результатом сходных условий существования, а не общего происхождения. Например, дельфин и акула внешне похожи, хотя по происхождению далеки друг от друга.

Определяя место животного или растения в системе, учитывают совокупность его признаков в различном возрасте.

В современной системе виды распределяют по группам на основе связей между ними по происхождению, что отображает сам ход эволюции. Взаимоотношения между основными группами современных организмов, сложившиеся в процессе эволюции, представляют подобие ветвей могучего дерева. Родословное древо в целом и его ветвление отчетливо выявляют общий характер макроэволюции: поднятие общей организации живых существ от менее сложных к более сложным, дивергентный и приспособительный ход эволюции. Современная система, в отличие от додарвиновской искусственной, показывает большую или меньшую степень родства видов, объединяемых в один род, родов – в одно семейство и т. д. Тем не менее она еще не совершенна, так как происхождение некоторых групп не выяснено.

В современной систематике широко используют данные о сходстве или различии хромосомного аппарата видов, что часто помогает выяснению родственных отношений между систематическими группами.

1. По рисунку 9 разберите, как идет образование из видов, родов высших систематических групп. Отметьте виды, роды, более близкие и более далекие в родственном отношении. 2. Приведите примеры схождения признаков и объясните причины этого явления.

Биология: