Видообразование. Образование новых видов. Макроэволюция Как в природе образуются новые виды

Научный мир отмечает 200-летие со дня рождения Чарлза Роберта Дарвина, основоположника научной теории эволюции органического мира Земли. Теория Дарвина широко известна, всесторонне обсуждаема, неоднократно критиковалась, однако по сей день остается "единственно верной".

Тем не менее процессы эволюции на Земле по-прежнему таят немало загадок. Например, каждый час с лица Земли исчезают три вида животных и четыре вида растений. Такую статистику обычно приводят "зеленые", когда речь заходит о пагубном воздействии человека на природу. Если эти данные верны, то за год биосфера нашей планеты оскудевает более чем на 60 тысяч видов! Но не все так плохо: на смену исчезающим представителям флоры и фауны приходят новые. Их регулярно открывают в дикой природе ученые. Откуда они берутся?

Странности в природе
Бывший директор программы ООН по окружающей среде Клаус Топфер утверждает, что число исчезающих биологических видов неуклонно растет с 2000 года. Трудно сказать, насколько соответствует действительности расхожий штамп о трех видах животных в час, ведь точную статистику в этой области вести невозможно. Есть данные с более щадящими цифрами: исчезают не три вида животных в час, а лишь один в день. Но Клаус Топфер уверяет, что с конца ХVI века до 70-х годов прошлого столетия наша планета лишилась 109 видов птиц, 64 видов млекопитающих, 20 видов пресмыкающихся и трех видов земноводных. Почему же так мало? Ведь нетрудно подсчитать, что за четыре столетия должно было исчезнуть более 140 тысяч видов?!, пишет sunhome.ru

"Потому что, когда говорят о сокращении биоразнообразия, прежде всего имеют в виду простейших или насекомых, - поясняет координатор программы по сохранению биоразнообразия Всемирного фонда дикой природы Владимир Кревер. - Они составляют 95 процентов всей биомассы Земли, но мы их просто не замечаем". Кстати, ученые до сих пор спорят, сколько на Земле насекомых - то ли 1,5 миллиона видов, то ли 2,5 миллиона. Это огромный и закрытый от нас мир, в нем идут свои процессы. По мнению Кревера, говорить, что они исчезают, - неправомерно, даже спекулятивно. Происходит видоизменение, переход к промежуточным формам. Появление гибридов возможно не только у насекомых, но и у рыб, земноводных или, скажем, крыс. Что же до исчезающих позвоночных, то этот процесс идет со скоростью 1-2 вида в несколько десятилетий, не больше.

В беседе с нашим корреспондентом кандидат биологических наук Зоя Соколова отметила, что зачастую природа сама вносит путаницу в вопрос о количестве видов: "Для ученых важно установить систематическое положение, найти место того или иного вида в классификации фауны. Например, есть такая рыбка - голомянка, обитает только в озере Байкал. Самцов у них очень мало, они мелкие и нежизнеспособные. Самец прирастает к жабрам самки и, по сути, становится ее придаточным органом. Спрашивается, это уже новый вид или все та же голомянка? И таких странностей в природе хоть отбавляй".

Оказывается, в биологии нет точных данных о количестве видов. Считается, что это всего лишь бухгалтерия, не слишком интересная и не очень-то научная. Каждый специалист скрупулезно изучает свою группу. Если один, скажем, занимается жуками - да и то не всеми (их более 300 тысяч видов), а лишь каким-то семейством, - то он, возможно, будет плохо знать дрозофил. А какой-нибудь энтузиаст, задавшийся целью систематизировать информацию, столкнется с тем, что в одной монографии будет указано 1035 видов в данной группе животных, а в другой - 988. А все потому, что автор второго научного труда некоторые виды за виды и не считал!

"Я помню, как один наш преподаватель, когда речь заходила о биоразнообразии, говорил: в этой аудитории стоит несколько цветочных горшков, дайте мне время, и я найду в них один-два новых вида почвенных клещей, - рассказывает старший научный сотрудник кафедры биологической эволюции биофака МГУ Сергей Ивницкий. - Это характеризует уровень изученности биоразнообразия в непосредственной близости от нас. Поскольку инвентаризация фауны далека от завершения (а пересмотр видов - процесс постоянный), то подводить итог не имеет смысла. Если такую базу и создадут, она будет очень динамичная".

Существует Международный кодекс зоологической номенклатуры. Он утверждает нормативы, по которым описывается новый вид. Если вы считаете, что обнаружили доселе неизвестное животное, вам надо опубликоваться в специализированном журнале, а затем убеждать рецензентов, что этот вид ранее описан не был. И не факт, что эксперты согласятся с вами. Различия могут быть ничтожными и незаметными глазу. Когда-то считалось, что обыкновенный малярийный комар представлен всего одним видом. А потом выяснилось, что это целая группа. Отличия - в яйцевой стадии развития насекомых. С тех пор это вошло в учебники.

Ну а когда к биологам подключились генетики, выяснилось, что и хромосомный набор у, казалось бы, одинаковых животных может быть абсолютно разным. Например, серых полевок, или лесных мышей, насчитывается не один десяток видов, но различить многие из них по наружным признакам практически невозможно. А вот разница в числе и строении хромосом у них может быть весьма существенной, что прекрасно видно под микроскопом. И при этом близкие виды не скрещиваются друг с другом - они способны различать "своих" и "чужих" по запаху и некоторым другим особенностям. Сергей Ивницкий сравнивает открытие новых видов внутри уже существующих с матрешкой: сняли крышку - там еще одна, под ней - третья, и т. д.

И в кислоте - жизнь

Несмотря на отсутствие единой базы, тут и там мелькает цифра официально зарегистрированных животных и растений - около 1,8 миллиона видов. И этот список регулярно пополняется - как правило, за счет насекомых, которые, как было сказано, составляют подавляющую часть биомассы. Но оказывается, по поверхности планеты бродят и неизвестные науке "зверушки" покрупнее. Сообщения на эту тему стали появляться лишь в последние годы. Так, недавно международная группа ученых опубликовала отчет об исследованиях глубоководной части антарктических морей, проведенных с 2002 по 2005 год. В этом уголке Мирового океана обнаружено более 700 ранее неизвестных видов беспозвоночных. Другая экспедиция в лесах Суринама открыла 24 вида, в том числе шесть рыб и одну лягушку.

В 2006 году случилась настоящая сенсация: новая разновидность млекопитающих найдена не где-нибудь в дебрях Африки, а на территории Европы. Существо назвали кипрской мышью (mus cypriacus) - именно на Кипре его и обнаружили, причем исследование показало, что этот вид обитает на острове около 9-10 тысяч лет! От других видов мышей их кипрская "родственница" отличалась более крупными глазами, ушами и головой.

В том же 2006 году были опубликованы результаты исследований, проведенных экспедицией Всемирного фонда дикой природы на острове Калимантан (Борнео). В болотах удалось найти уникальных змей, которые способны менять окраску. В центральной части острова, где сохранились непроходимые леса, обнаружили древесную лягушку красно-коричневого цвета, ранее неизвестную науке. Было открыто около 30 разновидностей рыб, которые оказались самыми маленькими позвоночными в мире. Их длина не превышает одного сантиметра. Кроме того, болотная вода, где они обитают, по уровню кислотности в 100 раз превосходит обычную дождевую. То есть если раньше считалось, что подобные воды просто непригодны для жизни, то теперь выяснилось: именно кислая среда обеспечивает комфортные условия множеству видов животных и растений, нигде больше в природе не встречающихся.

Вообще на острове Борнео за последние 15 лет было открыто и классифицировано почти 400 новых видов животных. Это настоящий "затерянный мир" - там сохранились вымирающие в других регионах мира носороги, слоны, дымчатые леопарды и гиббоны. Сравниться с Борнео может разве что Новая Гвинея. Года два назад на этом острове нашли 20 новых видов лягушек, четыре вида бабочек, а в 2007-м обнаружили новый вид опоссума, который оказался одним из самых маленьких сумчатых в мире, а также гигантскую крысу.

"Под капотом" эволюции

В числе прочего человек не замечает, как в природе продолжает идти эволюция. При критике дарвинизма порой задают дилетантский вопрос: почему сейчас обезьяна не превращается в человека? Дескать, не значит ли это, что homo sapiens не мог произойти от приматов и вообще не имеет с ними никаких "родственных" связей? Или что эволюция завершена? "Нет, не значит. Дело в том, что обезьяны давно отошли от одной общей ветви с человеком. Мы пошли по одному пути развития, они - по другому, - отвечает Сергей Ивницкий. - Ключевым моментом явилось то, что предки человека сошли с дерева на землю, а предки обезьян остались. Это ведь разные среды обитания. Ну, слезет современная обезьяна с дерева, и куда она пойдет? Выйдет на шоссе? Будет осваивать нефтяные скважины?"

Тем не менее эволюция, по словам Сергея Ивницкого, продолжается "прямо за окнами". Немногие знают, что столь хорошо знакомые нам подвальные комары расплодились во многих городах мира лишь в 20-30-е годы прошлого века. Раньше эти кровососы обитали в природе в грязных водоемах, а затем вдруг начали заселять города мира прямо-таки лавинообразными темпами. Причем их популяции "научились" долго существовать без кровососания, в ожидании подходящего случая напиться крови. Как это произошло - непонятно. Но эволюционный скачок налицо.

Другой пример - ворона. В дикой, нетронутой природе это теперь редкая птица, она не способна ни шишку расклевать, ни поймать насекомое. Зато ворона приспособилась жить в городе, где много отбросов, и благодаря высокой рассудочной деятельности просто вытворяет чудеса. Сухари вороны бросают отмачиваться в лужи, а орехи подкладывают под колеса автомобилей и даже на трамвайные рельсы. А насытившись, любят озорничать, пугая прохожих или катаясь с церковных куполов. Тут впору задаться вопросом: а не эволюционировала ли эта птица до разумного существа?

За всю историю на Земле сменились миллионы видов животных. Средняя продолжительность существования одного вида - около миллиона лет. Хотя некоторые живут до 60-70 миллионов лет, как латимерия - древняя кистеперая рыба. Конечно, было бы интересно понять механизмы появления и исчезновения видов (не будем говорить об искусственном уничтожении). Сергей Ивницкий считает, что здесь уместна такая аналогия. Чтобы узнать, как ездят автомобили, как они поворачивают и останавливаются, нужно поднять крышку капота и заглянуть под нее. Там и находится самое интересное. И что же удалось обнаружить "под капотом" эволюции? Естественный отбор как двигатель всего процесса. Мутации генов в роли стартера. Была установлена и направленность движения - изменений признаков.

"Естественному отбору все равно, каким образом одна разновидность получит преимущество над другой, - говорит Сергей Ивницкий. - На каждом этапе отбор слепо действует в пользу тех, кто оставляет больше половозрелого потомства. Но в результате течение эволюции почему-то становится упорядоченным, она развивается по определенным направлениям, подобно потоку воды в русле канала. По сию пору наиболее интригующим вопросом остается такой: как случайное изменение может привести к выстраиванию строгой конструкции? Без ответа на этот вопрос невозможно объяснить и происхождение жизни на Земле. Ведь как только образовалась сложная молекула, она должна тут же начать разрушаться. Об этом говорит второй закон термодинамики - о постоянном возрастании энтропии, то есть хаоса. А в случае с эволюцией все наоборот: движение происходит от простого к сложному, от хаоса к порядку".

Ученые возлагают надежды на теорию динамики неравновесных систем. Это направление физики развивается последние 20-25 лет, его называют новым взглядом в науке и в биологии в частности. А некоторые сравнивают с теорией относительности. Эта теория пытается объяснить, как в сложной системе, пропускающей через себя много энергии, появляются новые необычные свойства. Для объяснения загадок эволюции - то, что надо.

Образование новых видов - важнейший процесс в эволюции органического мира. Внутри вида постоянно происходят процессы микроэволюции (начальные этапы эволюционного процесса), приводящие к образованию новых внутривидовых группировок - популяций и подвидов. Это происходит потому, что в различных популяциях возникают разные мутации и формируются отличающиеся друг от друга генофонды.

Понятие и принципы дивергенции Дарвина

Неоднородные условия существования вида в различных частях ареала могут направлять отбор в различных направлениях. Это приводит к дивергенции (расхождению признаков).

Суть учения Дарвина о дивергенции заключается в признании того, что наиболее сходные, родственные организмы нуждаются в одинаковых условиях существования. Таким образом между ними происходит наиболее напряженная внутривидовая борьба. Наоборот, между наиболее отличающимися индивидами одного вида (а следовательно, и в одной популяции) общих интересов в борьбе за жизнь меньше, поэтому несхожие особи имеют больше преимуществ, следовательно, у них реальнее возможность выжить.

Механизм видообразования

Обычно промежуточные формы уступают крайним, не выдерживают с ними конкуренции и оказываются элиминированными в процессе естественного отбора. Благодаря изменчивости уклонившиеся от исходной формы виды могут все больше изменяться в наметившемся направлении, у них все больше накапливаются признаки, полезные для существования в данных конкретных условиях.

С каждым новым поколением разошедшиеся формы все больше и больше отличаются, а промежуточные формы вымирают. Изменившиеся условия существования могут направить отбор по новому руслу, что приводит к накоплению признаков, полезных в новой конкретной ситуации. Именно с этим связано такое понятие, как видообразование.

Конкретным примером дивергенции может служить судьба насекомых на небольших океанических островах, о чем уже упоминалось выше. Но если условия среды в течение длительного времени не изменяются, то вид остается неизменным по сравнению с исходным. Благодаря дивергенции возникают и высшие систематические категории - роды, семейства, отряды, классы и типы.

Изменения факторов среды, влияющих на организмы и важных для индивидуального развития, могут зависеть как от изменений живой и неживой природы того или иного географического ареала, так и от расширения экологического распределения вида. В связи с этим в природе различают географический и экологический способы видообразования.

Географическое видообразование

Происходит в результате фрагментации ареала материнского вида физическими барьерами (горные хребты, водные пространства и др.), что ведет к изоляции популяций и видов. Это приводит к изменению генофонда популяций, а затем и к созданию новых популяций, подвидов и видов. Так возникли байкальские виды ресничных червей, ракообразных, рыб, специфические виды, обитающие на океанических островах (например, галапагосские вьюрки).

С подобными явлениями встречаемся мы и в случае расширения ареала какого-либо вида. Популяции в новых условиях встречаются с иными географическими факторами (климат, почва) и с новыми сообществами организмов. Так образовались европейский и дальневосточный виды ландыша, лиственница сибирская идаурская, подвиды синицы большой: евро-азиатский, южно-азиатский и восточно-азиатский.

Экологическое видообразование

Возникает, когда небольшие группы одной популяции попадают в различные экологические условия (экологические ниши) в пределах ареала своего вида. Здесь организмы подвергаются действию новых условий. Это влечет за собой выявление и закрепление новых мутаций, изменение направления естественного отбора и формирование новых признаков.

В связи с пищевой специализацией обособилось несколько видов синиц. Синица большая и лазоревка обитают в лиственных лесах, садах, парках. Первая из них питается преимущественно крупными насекомыми, а вторая разыскивает мелких насекомых на коре деревьев. Синица московка и гаичка селятся в хвойных и смешанных лесах, питаясь насекомыми, а хохлатая синица - в тех же лесах, питаясь семенами хвойных деревьев.

Взаимосвязь и совместное действие способов

Границы между разными способами видообразования условны: на разных этапах микроэволюции один способ сменяет другой или они действуют совместно. Первичная географическая изоляция может в дальнейшем присовокупить действие экологической, что приведет к совершенствованию приспособлений. Таким образом процесс видообразования носит приспособительный характер.

Сформировавшийся вид становится генетически замкнутой системой, на этом заканчивается микроэволюция. Однако внутри вида продолжают накапливаться мутации, которые в свою очередь могут стать источником нового направления эволюции. Каждый вид реально существует, но является исторически сложившимся временным звеном в цепи процесса эволюции.

Образование новых видов в природе является важнейшим этапом в процессе эволюции. Дарвин доказал, что образование новых видов в природе происходит под влиянием движущих сил эволюции. При изменении условий существования внутри вида идет процесс расхождения признаков - дивергенция , которая приводит к образованию новых группировок особей внутри вида. От исходного вида берет начало целый «пучок» форм, но не все они получают дальнейшее развитие. Наиболее расходящиеся по признакам формы обладают большими возможностями оставлять плодовитое потомство и выживать, так как они меньше конкурируют между собой, чем промежуточные, которые постепенно вымирают в борьбе за существование под действием естественного отбора в бесконечном ряду поколений.

В природе не всегда сохранялись лишь наиболее расходящиеся, крайние формы, средние также могли выжить и дать потомство. Из крайних форм иногда развивается одна, но может развиваться и более. Если условия среды не изменяются или мало изменяются в течение длительного времени, то вид остается почти неизменным по сравнению с родоначальным.

Рассмотрите схему, наглядно показывающую эволюцию высших систематических групп (см. рисунок 9).

Рисунок 9. Эволюция систематических групп

С 30-х годов текущего столетия внимание ученых привлекает популяция как форма существования вида . Новые исследования проливают свет на самые начальные этапы эволюционного процесса, которые протекают внутри вида и приводят к образованию новых внутривидовых группировок - популяций и подвидов. Этот процесс называют микроэволюцией . Она доступна непосредственному наблюдению и изучению, так как может происходить в исторически короткое время.

Географическое видообразование связано с расширением ареала исходного вида или с расчленением ареала на изолированные части физическими преградами (горы, реки, изменения климата). При расширении ареала вида его популяции встречаются с новыми почвенно-климатическими условиями, а также с новыми сообществами животных, растений и микроорганизмов. В популяции постоянно возникают наследственные изменения, происходит борьба за существование, действует естественный отбор. Все это со временем приводит к изменению генного состава популяции - к микроэволюции. В дальнейшем эволюция популяции может привести к возникновению нового вида.

Например, лиственница сибирская далеко продвинулась на восток; ее популяции заселили территорию от Урала до Байкала и оказались в различных условиях. У особей популяции постоянно возникали мутации, в результате скрещивания появлялись новые комбинации генов; благодаря этим процессам популяция становилась неоднородной. В процессе борьбы за существование и в результате действия естественного отбора выживали и оставляли потомство особи с полезными в конкретных условиях обитания изменениями. Действие этих факторов на протяжении длительного времени способствовало появлению более резких различий между популяциями и в конечном итоге возникновению биологической изоляции - нескрещиваемости особей разных популяций одного вида. В результате в более суровых условиях под действием движущих сил эволюции сформировался новый вид - лиственница даурская.

В условиях Крайнего Севера подобным образом образовался особый вид мака с небольшими, сильно опушенными листьями, быстрым развитием коротких цветоносов и ранним цветением. Еще пример: у лесного ландыша сначала был сплошной ареал, но с оледенением он распался на изолированные части; на этих территориях сформировались самостоятельные популяции, признаваемые некоторыми учеными за молодые виды.

Повсеместно распространенный в Европе прострел занимает непрерывный ареал с запада на восток. У западной формы листья тонко рассечены и разбросаны, цветки поникшие, благодаря чему при обилии дождей на западе вода разбрызгивается и не застаивается, а пыльца не смывается. Восточная форма в засушливых условиях характерна более грубо рассеченными, стоячими листьями и стоячими цветками, по которым вода стекает к корням. Опытами доказано, что листья восточной формы испаряют воду значительно меньше, чем листья западной. Все эти отличия прострела на западе Европы от прострела на востоке носят приспособительный характер. Между западной и восточной формами прострела существует непрерывный ряд переходных форм.

В средней полосе Советского Союза произрастает более 20 видов лютика. Все они произошли от одного вида. Потомки его заселили различные места обитания - степи, леса, поля - и благодаря изоляции обособились друг от друга сначала в подвиды, потом в виды (см. рисунок 10).

Рисунок 10. Видовое многообразие в растительном и животном мире.

Вид синица большая представляет сложный комплекс популяций и подвидов, находящихся на разных ступенях изоляции. Ареалы трех подвидов синицы большой - евроазиатского, южно-азиатского и восточноазиатского - образуют кольцо вокруг Центральноазиатского нагорья - кольцевой ареал. Подвиды занимают хорошо очерченные ареалы, но в зонах контакта южноазиатские синицы скрещиваются с двумя другими подвидами. Восточноазиатские и евроазиатские, обитая совместно в долинах верхнего Амура не скрещиваются. Обособление ареалов синиц и образование их подвидов связано с наступлением ледника.

В озере Байкал живут многие виды и роды ресничных плоских червей, ракообразных и рыб, больше нигде не встречающиеся, так как озеро отделено от других водных бассейнов горными хребтами уже около 20 млн. лет.

Экологическое видообразование происходит в тех случаях, когда популяции одного вида остаются в пределах своего ареала, но условия обитания у них оказываются различными. Под влиянием движущих сил эволюции изменяется их генный состав. Через множество поколений эти изменения могут зайти так далеко, что особи разных популяций одного вида не будут скрещиваться между собой, возникнет биологическая изоляция, что характерно, как правило, для разных видов. Например, один вид традесканции сформировался на солнечных скалистых вершинах, а другой - в тенистых лесах. В пойме нижней Волги образовались виды житняка, костра, щетинника (мышея), которые дают семена до разлива реки или после него. Этим они обособлены от исходных видов, растущих на незаливаемых местах и осеменяющихся по преимуществу во время разлива.

Пять видов синиц образовались в связи с пищевой специализацией: синица большая питается крупными насекомыми в садах, парках; лазоревка добывает мелких насекомых в щелях коры, в почках; хохлатая синица питается семенами хвойных деревьев; гаичка и московка питаются преимущественно насекомыми в лесах разных типов (см. рисунок 10).

С изменением условий жизни меняется и направление естественного отбора. Если группы особей одного широко расселенного вида попадают в разные условия или начинают например, охотиться за разной добычей, то отбор в этих группах пойдет в разных направлениях. Это приведет к формированию у них различных приспособлений. В результате из одного вида через естественный отбор образуется несколько новых видов, т. е. осуществится процесс видообразования. Для его иллюстрации Дарвин приводит схему дивергенции или расхождения признаков.

В схеме заглавными буквами (А, В, С, D и т. д.) под нижней чертой условно обозначены отдельные виды одного рода. Параллельные линии снизу вверх (с I по XIV) символизируют смену поколений во времени. Дарвин условно принимает, что от одной линии до соседней проходит смена в тысячу поколений. Пунктирные линии, направленные снизу вверх, иллюстрируют историческую судьбу этих поколений на разных этапах развития. Чем больше расстояние между пунктирными линиями, пересекающими одну параллельную черту, тем больше различие между расходящимися группами особей в соответствующем поколении (II линия), чем между точками а5 и m5 (V линия) . Это значит, что первоначальное расхождение (различие) между двумя группами потомков (а2 и m2) общего исходного вида A, возникшее в течение 2000 поколений, меньше, чем те различия, которые развились через 5000 поколений (а5 и m5). Поэтому, говорит Дарвин, мы можем принять, что группы а2 и m2 представляют собой еще две разновидности одного общего вида, а группы а5 и m5 уже будут двумя новыми видами, имеющими общего предка (вид A).

Таким образом, по Дарвину, новые виды возникают через ряд промежуточных ступеней: сначала возникают две (или больше) разновидности в пределах одного вида; эти разновидности, продолжая расходиться в своих признаках, постепенно становятся подвидами и, наконец, новыми видами. Разновидность представляет собой ступень к образованию нового вида. При этом, согласно схеме дивергенции, как правило, один старый вид дает не один, а несколько видов.

Дивергентный характер видообразования возникает потому, что первоначальное различие организмов внутри вида увеличивает его численность. Дарвин иллюстрирует это положение таким примером: общее число волков начинает расти по мере того, как разные семьи этого хищника начинают охотиться на разную добычу. Одни волки «специализируются» на домашнем скоте, другие — на диких животных. В результате общее число волков возрастает. Возникают разные направления естественного отбора среди них и как следствие этого — дивергенция.

Вернемся к схеме дивергенции. В ходе эволюции возникают и новые направления отбора (пунктирные линии от вида A и вида I многократно ветвятся). Какие-то из этих линий оказываются тупиковыми: их потомки не доживают до современности (XIV линия) и вымирают, вытесненные более приспособленными видами. Не оставляют после себя потомства (т.е. вымирают) и многие из исходных видов. А некоторые (линия F на схеме) доживают до современности, почти не изменив своих признаков.

На конечном этапе рассмотренного процесса вновь возникшие виды обнаруживают различную степень сходства. На линии XIV отчетливо видны 5 групп наиболее близких друг другу видов. Причина этой близости, как хорошо видно из схемы, — в близком родстве таких видов. Систематик, объединяя близкие виды в один род , тем самым отражает родство общность происхождения этих видов.

Роды в свою очередь объединяются в семейства, семейства — в отряды и т. д. Схема дивергенции показывает что и в этом случае основа таких объединений — сам процесс эволюции. При очень близком родстве виды будут принадлежать к одному роду, при более далеком — к одному семейству. Наконец, очень далекие виды попадут в разные классы одного типа. Это будет означать, что все виды одного типа имеют в конце концов одного общего предка, только предок этот необычайно древний.

Итак, современные системы растений и животных отражают определенный этап эволюции. При этом важно помнить, что современные виды, описанные систематиками, реальны сейчас, но исторически временны: когда-то давно они были только подвидами; в каком-то далеком будущем они могут стать родами, объединяющими группы новых родственных видов; эти новые будущие виды в современности — только подвиды или разновидности. Таким образом, схема дивергенции поясняет, как эволюция является основой современной систематики. Вместе с тем она показывает, что дивергенция неизбежно приводит к возникновению многообразия органических форм в природе.

Схема дивергенции помогает разобраться еще в одном важном вопросе. Общее нарастание многообразия органических форм весьма усложняет те взаимоотношения, которые возникают между организмами в природе. Поэтому в ходе исторического развития наибольшие преимущества получают, как правило, наиболее высокоорганизованные формы. Тем самым осуществляется общее поступательное развитие растительного и животного мира на Земле от низших форм к высшим.

Однако в тех случаях, когда условия жизни не усложняются, а остаются практически неизменными, и организмы сохраняются без дальнейшего усложнения.

Наряду с дивергенцией результатом эволюции может быть и противоположный итог — конвергенция, или схождение признаков. Конвергенция возникает при однонаправленном действии- естественного отбора у систематически далеких друг от друга организмов, когда эти организмы обитают в сходных условиях. Примером конвергентного сходства может служить обтекаемая форма тела у акулы (рыба), ихтиозавра (вымер, шее водное пресмыкающееся) и дельфина (водное млекопитающее). Сходство форм тела здесь вызвано не близким род. ством, а однонаправленностью действия естественного отбора в одной и той же водной среде, где такая форма полезна и для рыбы, и для дельфина.

Таким образом, на основе действия естественного отбора формируется относительная приспособленность, образуются новые виды, нарастает общее многообразие органических форм в природе и осуществляется прогрессивное развитие животного и растительного мира на Земле.

Видообразование - это эволюционный процесс, в результате которого из отдельно взятых популяций существующих видов живых организмов образуются новые виды. В живой природе видообразование происходит повсеместно и всегда. Однако обычно это достаточно длительный процесс, не поддающийся непосредственному наблюдению. Так образование нового вида может занимать миллионы лет.

В результате видообразования количество видов на Земле постоянно увеличивается. Однако многие виды вымирают по тем или иным причинам (из-за смены климатических условий, в результате деятельности человека и др.). Поэтому за всю историю Земли количество возникших на ней видов живых организмов по некоторым оценкам превышает миллиард, но количество ныне живущих видов оценивают в районе 2 миллионов.

Выделяют два основных способа видообразования, то есть того, как именно происходит образование нового вида из ранее существующего. Один способ видообразования называется географическим (или аллопатрическим), другой - биологическим (или экологическим, или симпатрическим).

В случае географического способа видообразования одна из популяций вида оказывается в несколько иных условиях обитания и изолированной от других популяций этого же вида. Изоляция препятствует обмену генами, а новые условия заставляют популяцию идти своим эволюционным путем. У особей через ряд поколений появляются новые признаки, адаптированные под имеющуюся окружающую среду. При этом в генотипе могут произойти такие изменения, которые исключат возможность скрещивания с особями исходного вида данной популяции. В результате на базе данной популяции образуется новый вид.

Классическим примером географического способа видообразования являются дарвиновские вьюрки. Предполагается, что некоторые группы особей вьюрков, обитающих в Южной Америке, так или иначе оказались на разных Галапагосских островах. При этом каждая группа пошла своим эволюционным путем.

Биологический способ видообразования обычно происходит за более короткие сроки, чем географический, и характерен в большей степени для растений, чем для животных. При биологическом видообразовании новый вид образуется в результате случайного изменения генотипа особи. При этом она уже не может скрещиваться с другими особями исходного вида. Так, например, происходит у растений в результате полиплоидии (кратного увеличения количества хромосом). Далее растение-мутант может размножиться вегетативно или в результате самоопыления, фактически основав новый вид. Полиплоидия не единственный способ биологического видообразования. Новый вид может образовываться и в результате иных хромосомных перестроек.

Обычно биологическое видообразование приводит к тому, что исходный вид распадается на виды, занимающие разные экологические ниши. Поэтому его называют также экологическим видообразованием.