Урок №23 Дивергенция и конвергенция
Дивергенция — расхождение признаков у видов, происходящих от общего предка. Дивергенция начинается на популяционном уровне и обусловлена различиями в условиях среды, в которых организмы обитают и к которым по-разному приспосабливаются. Дивергентной эволюцией обусловлено разнообразие живых существ.
Пример дивергенции: изменение конечностей млекопитающих, обитающих в разных условиях среды. Рука человека, крыло летучей мыши, копыто лошади, лапа медведя, ласта морского льва, плавник кита, — это всё результаты дивергенции.
Этот процесс направлялся естественным отбором. В ходе эволюции накапливались изменения в генах, контролирующих развитие конечностей.
Структуры и органы, имеющие общее происхождение, называют гомологичными.
Гомологичные органы — органы, которые развиваются из общих зачатков у организмов различных систематических групп, сходные по основному плану строения и развитию; могут выполнять одинаковые (например, луковица тюльпана и клубень картофеля) или неодинаковые (например, крыло птицы и рука человека) функции.
Параллелизм — эволюционное явление, при котором развивается сходство организмов, относящихся к разным систематическим группам, обитающих в сходных условиях среды.
Параллелизм основан на сходных изменениях одних и тех же гомологичных структур.
В качестве примера морфологического параллелизма можно указать на большое сходство формы тела у акулы, ихтиозавра (вымершей рептилии) и дельфина. Предки ихтиозавров и предки дельфинов были наземными животными. При освоении водной среды эволюция скелета этих животных происходила в сходных условиях, что привело к возникновению форм животных с близкими гидродинамическими характеристиками.
Пример функционального параллелизма: возникновение крыльев птеродактилей, птиц и летучих мышей. Крылья этих животных устроены по-разному, но являются модификациями передней конечности, они возникли в сходных экологических нишах и выполняют одинаковые функции.
Конвергенция (схождение признаков) наблюдается в тех случаях, когда неродственные таксоны приспосабливаются к одинаковым условиям. О конвергенции говорят в тех случаях, когда обнаруживается внешнее сходство в строении и функционировании какого-либо органа, имеющего у сравниваемых групп живых организмов совершенно разное происхождение.
Например, крыло стрекозы и крыло летучей мыши имеют общие черты в строении и функционировании, но формируются в ходе эмбрионального развития из разных клеточных элементов и контролируются разными группами генов. Такие органы называют аналогичными. Они внешне сходны, но различны по происхождению.
Конвергенция затрагивает не только отдельные органы. Неродственные виды животных, эволюционируя в сходных условиях среды, занимая сходные экологические ниши, часто приобретают сходство.
Примером конвергенции служит сходная форма тела у некоторых позвоночных, обитающих в одинаковых условиях.
Морские млекопитающие по форме тела и способу передвижения похожи на рыб, но тем не менее сохраняют признаки, характерные для класса млекопитающих.
Конвергенция встречается и у растений из различных, не близких между собой по происхождению систематических групп, но сходных между собой при жизни в сходных условиях.
Аналогичные органы — органы животных или растений, сходные по внешнему виду и выполняющие одинаковую функцию, но различные по строению и происхождению. Аналогичные органы — результат эволюционного приспособления разных организмов к одинаковым условиям среды.
Примеры аналогичных органов:
крылья птиц — видоизменённые передние конечности, крылья насекомых — складки хитинового покрова;
органы дыхания рыб и ракообразных (жабры), сухопутных позвоночных (лёгкие) и насекомых (трахеи) имеют также различное происхождение. Жабры рыб — образования, связанные с внутренним скелетом, жабры ракообразных происходят из наружных покровов, лёгкие позвоночных — выросты пищеварительной трубки, трахеи насекомых — система трубочек, развившихся из наружных покровов;
аналогичные органы у растений: например, колючки шиповника — это выросты эпидермиса, а колючки боярышника развиваются из побегов.
