Сравнительная анатомия изучает строение организмов разных видов. На основе сходства в строении можно установить родство организмов. Какие же доказательства эволюции представляет сравнительная анатомия?
Подавляющее большинство организмов состоит из огромного числа клеток. Все позвоночные животные имеют единый план строения: у них есть полость тела, сходные органы и системы органов. У всех позвоночных внутренний скелет состоит из сходных отделов: черепа, позвоночника, грудной клетки и поясов конечностей.
У организмов разных видов выявлены гомологичные органы (от греч. gomonos — подобный), которые имеют сходное строение, расположение, общее происхождение, но выполняют разные функции. Например, у всех позвоночных животных гомологичны конечности, усики гороха гомологичны листьям, а корневище ландыша и клубень картофеля — стеблю. Наличие гомологичных органов у организмов разных видов свидетельствует об их родстве. Однако в ходе эволюции одни и те же органы изменялись в разных направлениях, формировались приспособления к жизни в разных условиях.
У многих организмов обнаружены рудиментарные органы и атавизмы. Рудименты (от лат. rudimentum — зачаток, первооснова) — это органы, которые выполняли определенную функцию у предков, а у потомства находятся в стадии исчезновения или приобрели в ходе эволюции новые функции. Рудиментарны (недоразвиты) 2-й и 4-й пальцы у лошади, 1-й и 3-й пальцы крыла птицы, листья на корневище ландыша.
У человека насчитывается около 100 рудиментов. Это остаток третьего века в уголке глаза, хорошо развитого у пресмыкающихся и птиц, дарвинов бугорок на ухе, имеющийся у некоторых обезьян, кости копчика, аппендикс.
Некоторые рудиментарные органы в ходе эволюции стали выполнять новые функции. Например, у жвачных животных хорошо развит аппендикс, который участвует в пищеварении. У человека аппендикс развит слабо. Это 1000 рудимент, выполняющий иммунную функцию — в нем уничтожаются чужеродные вещества, попадающие в пищеварительный канал.
Атавизмы (от лат. atavus — отдаленный предок) — признаки, существовавшие у далеких предков и утраченные в ходе эволюции, но изредка появляющиеся у некоторых особей. Появление атавизмов объясняется тем, что гены, отвечающие за данный признак, в генотипе сохранились, но не функционируют,так как подавляются действием других генов. По каким-либо причинам эти гены могут начать функционировать, и тогда утраченный ранее признак проявляется у отдельных особей.
Люди иногда рождаются с атавизмами — хвостовым придатком, сильно развитым волосяным покровом на теле, незаросшими жаберными щелями. Наличие рудиментарных органов и атавизмов свидетельствует об эволюции органического мира, изменении видов.
Биогеография — наука о закономерностях распространения организмов на Земле. Исследования растительного и животного мира показывают, что на разных материках в сходных природных условиях обитают разные, но родственные между собой виды. Так, близкие виды енотов обитают в Северной и Южной Америке, Юго-Восточной Азии. Объяснить это явление можно тем, что исходный вид, возникнув в одной области, расселяется и попадает в различные условия обитания, где изменяется, дает начало новым видам. Наличие родственных видов на разных материках свидетельствует о том, что когда-то все материки были связаны между собой, а потом разделились.
Доказательством эволюции служат виды, обитающие на островах. Островные виды похожи на материковые, но отличаются от них. Замечено, что, чем раньше остров отделился от материка, тем больше различий между материковыми и островными видами.
Ч. Дарвин во время путешествия по Южной Америке встретил вьюрков с клювами, приспособленными для дробления семян. На Галапагосских островах, расположенных вблизи материка, им было обнаружено несколько видов вьюрков с разными клювами, приспособленными к питанию различной пищей: семенами и насекомыми, нектаром, плодами и почками, личинками насекомых и др. По-видимому, острова были заселены вьюрками одного вида, которые вследствие конкуренции стали питаться разной пищей. Это привело к появлению различий между ними и формированию новых видов под действием движущих сил эволюции.
Молекулярная биология изучает строение и функционирование макромолекул, входящих в состав клеток особей разных видов. Вам известно, что молекулы белков, нуклеиновых кислот обладают видовой специфичностью. Чем больше сходство этих молекул у разных видов, тем ближе родство между ними. Так, было установлено родство человека и человекообразных обезьян, птиц и крокодилов, рыб и земноводных. По-видимому, каждая группа организмов произошла от общего предка, а дальнейшая их эволюция шла в разных направлениях.
