Морфологічні методи. еволюційне вчення

Морфологічні методи. Використання морфологічних (порівняльно-анатомічних, гістологічних та ін.) Методів вивчення еволюції засноване на принципі: глибоке внутрішню схожість організмів може показати спорідненість порівнюваних форм.

Гомологія органів. Органи із загальним планом будови, що розвиваються з подібних зачатків, що знаходяться в подібному співвідношенні з іншими органами і виконують як подібні, так і різні функції, називаються гомологічними. Іншими словами, це органи, які мають глибоку подібність у будові, засноване на єдності походження відповідних організмів.

Різні за зовнішнім виглядом і функцій кінцівки ссавців складаються з подібних елементів: лопатки, кісток плеча, передпліччя, зап'ястя, п'ястка, фаланг пальців (рис. 6.14). У всіх випадках зберігаються єдиний план будови, подібності у стосунках кінцівок з іншими органами і онтогенетичного розвитку.

Морфологічні методи

Мал. 6.14. Схема будови скелета передньої кінцівки представників різних загонів ссавців: А - финвала (Balaenoptera physalus); Б - гігантського броненосця (Priudontes giganteus); В - рудої вечорниці (Nyctalus noctula); Г - горили (Gorilla gorilla); Д - крота (Talpa europaea); Е - сивуча (Eumetopias jubatus), Ж - коні Пржевальського (Equus przewalskii) (по І. Херань, 1968)

Встановлення гомології органів дозволяє зробити висновок про спорідненість досліджуваних організмів. Великим успіхом порівняльної анатомії в минулому столітті було, наприклад, встановлення гомології слухових кісточок хребетних . Порівняння будови черепа в ряду нижчих і вищих хребетних (рис. 6.15) показує, що у акулових риб центральна з кісток - майбутня ковадло - займає в черепі важливе конструктивне положення, будучи однією з потужних кісток черепа. У костистих риб вона різко скорочується в розмірах, зберігаючи, однак, важливе значення в конструкції черепа. У рептилій вона різко змінена і служить важелем при підвісці щелепи, а у ссавців займає місце в системі слухових кісточок.

Мал. 6.15. Гомологія слухових кісточок середнього вуха. Порівняльно-анатомічний ряд дозволяє відновити еволюційний шлях становлення слухових кісточок ссавців: А - костистої риби; Б - плазуна; В - ссавця (з М.М. Йорданського, 1979): 1 - квадратна кістка - ковадло ссавців; 2 - сочленовная кістка - молоточок; 3 - гіомандібуляре - стремечко; 4 - зубна кістка; 5 - кутова кістку - барабанна кістка ссавців; 6 - гіоід

Йорданського, 1979): 1 - квадратна кістка - ковадло ссавців;  2 - сочленовная кістка - молоточок;  3 - гіомандібуляре - стремечко;  4 - зубна кістка;  5 - кутова кістку - барабанна кістка ссавців;  6 - гіоід

Мал. 6.16. Гомологія деяких органів у рослин: А - перисто-складний лист гороху з прилистками і вусиками; В - глечики непентеса; В - лусочки на кореневище; Г - Стеблеві луски хвоща; Д - колючки барбарису; Е - ниркові луски. Всі ці утворення є видозмінами листової пластинки. Поступовий перехід від тичинок до пелюсток (Ж) у квітці білого латаття (Nymphaea alda) показує шлях походження тичинок (по І.М. Полякову, 1941; Ф.Н. Правдину, 1968)

Приклад гомології у представників царства рослин наведено на рис. 6.16. Явище гомології, або гомологічної схожості, необхідно відрізняти від явища аналогії, або аналогічного подібності. Аналогічні органи лише зовні схожі, що викликано, як правило, виконанням подібних функцій, а не спільним походженням. Для встановлення спорідненості і з'ясування шляхів еволюції досліджуваних груп ці органи не мають значення. На рис. 6.17 зображені колючки акації, барбарису, глоду і ожини. Всі ці органи аналогічні і не свідчать про спорідненість розглянутих форм, показуючи лише подібні напрямки пристосування, що викликаються в процесі еволюції дією природного відбору (Зберігалися і отримували розвиток форми рослин, захищені від поїдання великими рослиноїдних хребетними).

Мал. 6.17. Приклади аналогічних органів у рослин: А - колючка барбарису звичайного (Berberis vulgaris), виникає з листя; Б - колючка білої акації (Robinia pseudacacia) -з прилистников; В - колючка глоду (Crataegus oxyacantha) - з втечі; Г - колючка ожини (Rubus caesius) - з кори (по Ф. М. Правдину, 1968 з доповненнями)

Іноді схожість аналогічних органів буває настільки глибоким, що для виявлення їх характеру потрібні спеціальні порівняльно-анатомічні та ембріологічні дослідження. Будова очі наземних хребетних і головоногих молюсків , Незважаючи на дивовижну схожість, є аналогічним (рис. 6.18). Око кальмара і очей хребетного розвиваються з різних зачатків, схожість ж визначається фізичною природою світла. Недарма конструкція будь-якого фотографічного апарату в точності повторює будову ока: кришталик - об'єктив, радужина - діафрагма, сітківка - чутлива плівка, механізм акомодації - наводка на різкість.

Мал. 6.18. Приклади аналогічних органів у тварин. Подібність в будові ока наземних хребетних (А) і головоногих молюсків (Б) засновано на аналогії, оскільки органи розвиваються з різних зачатків (з В. Даудесвелла, I960)

Виявлення характеру подібності (гомологія або аналогія) дозволяє з'ясувати шляхи еволюційного розвитку, встановити спорідненість груп і, нарешті, може показати напрямок дії природного відбору.