Деннис Тейлор – Биология. В 3-х томах. Т. 3 (страница 88)
Рис. 24.4. Эволюция предков современной лошади
Значение последовательного ряда форм, показанного на рис. 24.4, состоит в том, что он служит подтверждением теории прогрессивного развития гомологичных структур, в данном случае конечностей и зубов. Каждый из видов на рис. 24.4 соответствует некой стадии развития, которая процветала в течение нескольких миллионов лет (судя по обилию ископаемых остатков), прежде чем вымерла. Вымирание одного вида не означало, однако, исчезновения линии всего семейства. Как показывают ископаемые данные, место вымершего вида всегда занимал другой, близко родственный ему вид. Поскольку все виды, составляющие последовательность, обладают структурным и экологическим сходством, это подкрепляет теорию об эволюции путем видоизменения. Другие ископаемые остатки, найденные в тех же слоях, свидетельствуют об изменявшихся климатических условиях; это вместе с другими данными позволяет считать, что каждый вид был приспособлен к преобладавшим в его время условиям.
Эволюция предков лошади — это не постепенный переход, равномерно распределенный во времени и пространстве, да и палеонтологическую летопись нельзя считать полной. По-видимому, от линии, представленной на рис. 24.4, отходило несколько боковых ветвей, но все они вымерли. Все современные лошади, очевидно, происходят от Pliohippus. Современный род Equus возник в Северной Америке в плейстоцене и мигрировал в Евразию и Африку, где он дал начало зебрам и ослам, а также современной лошади. Удивительно то, что лошади, просуществовав в Северной Америке миллионы лет, вымерли там несколько тысяч лет назад, в период, совпавший с появлением человека. Рисунки, сохранившиеся на стенах пещер в других частях земного шара, указывают на то, что в самом начале лошадей, по-видимому, использовали в пищу. Лошади были вторично интродуцированы в Северную Америку испанцами почти 500 лет назад.
24.7.2. Географическое распространение
Все организмы в большей или меньшей степени приспособлены к своей среде. Если абиотические и биотические факторы (см. разд. 12.2), имеющиеся в определенном местообитании, могут обеспечить существование какого-то вида в одной географической области, то можно было бы ожидать, что этот вид будет обнаружен в аналогичном местообитании и в другой сходной географической области, например львы — в африканских саваннах и в южноамериканской пампе. Однако на самом деле это не так. Распространение растений и животных на земном шаре носит прерывистый характер. Это нередко обусловлено экологическими факторами, однако данные об успешной колонизации новых местообитаний растениями и животными, интродуцированными в них человеком, позволяют думать, что в этом участвуют наряду с экологической адаптацией и какие-то иные факторы. Кроликов в Австралии не было, но быстрое увеличение их численности после того, как они были завезены туда человеком, указывает на то, что австралийские местообитания им подходят. Сходными примерами служат факты распространения человеком домашних животных и культурных растений, таких как овцы, кукуруза, картофель и пшеница. Рациональное объяснение прерывистого распространения организмов основано на концепции, согласно которой виды возникают в какой-то данной области, а затем расселяются из нее. Степень расселения зависит от того, насколько успешно сможет обосноваться данный организм в новых местах, от эффективности механизма его расселения и от наличия или отсутствия естественных преград, таких как океаны, горные хребты и пустыни. Наиболее приспособлены для распространения через сушу и моря, по-видимому, споры и семена, переносимые ветром, и летающие насекомые.
В противоположность этому несмотря на то, что организмы, как правило, ограничены в своем распространении определенными частями земного шара, во многих случаях близко родственные формы обитают в сильно удаленных друг от друга областях; например, три современных вида двоякодышащих рыб (
Все эти сведения не имеют непосредственного значения для эволюционной теории, однако они указывают на то, что распределение суши на земном шаре не всегда было таким, как сейчас.
Прежде считалось, что материки и океаны всегда занимали такое положение, какое они занимают теперь. Ранние геологи, такие как Хаттон и Лайель (см. табл. 24.1), полагали, что осадочные породы образовались в результате периодических поднятий и опусканий уровня моря. Позднее возникло представление о том, что в прошлом на земном шаре существовали два больших континента: Лавразия — в Северном полушарии и Гондвана — в Южном; эти два массива были соединены обширными мостами суши, по которым могли мигрировать и расселяться растения и животные. Позже в результате геологических исследований эта точка зрения несколько изменилась, и в настоящее время общепринятой стала теория дрейфа континентов, основанная на тектонике литосферных плит. Гипотезу о дрейфе континентов впервые выдвинул Снайдер в 1858 г., а затем в конце XIX в. развили Тэйлор в Америке и Вегенер в Германии. Вегенер считал, что в карбоне Лавразия и Гондвана составляли единый массив суши, названный им Пангеей (греч. "вся земля"), который "плавал" в более плотном расплавленном внутреннем веществе Земли. В настоящее время, однако, принято считать, что континенты раздвинулись под действием глубинных конвективных течений, направленных вверх и в стороны и тянущих за собой плиты, на которых плавают континенты. Эта гипотеза позволяет объяснить непрерывное перемещение массивов суши и современное распространение таких животных, как, например, двоякодышащие рыбы (рис. 24.5).
Рис. 24.5. А. Относительное расположение Южной Америки. Африки и Австралии на ранних стадиях дрейфа континентов, указывающее на близость областей, в которых, возможно, возникли двоякодышащие рыбы. Б. Современные ареалы двоякодышащих
Что касается верблюдов и лам, то, как полагают, они происходят от общего предка, который, судя по ископаемым находкам, возник в Северной Америке. В плейстоцене этот предок распространился на юг, перейдя по Панамскому перешейку в Южную Америку, и на север, проникнув в Азию до того, как в результате изменений уровня моря она была отделена от Северной Америки (рис. 24.6). Предполагается, что на протяжении всего этого времени в группе Camelidae происходили прогрессивные изменения, приведшие к образованию двух родов —
Рис. 24.6. Распространение современных представителей Camelidae — верблюдов в Азии и в Северной Африке и лам в Южной Америке. Судя по ископаемым находкам, в плейстоцене Camelidae были распространены по всей Северной и всей Южной Америке, в значительной части Азии и на севере Африки. Толстыми черными стрелками указаны возможные пути миграции. (По Matthews, Climate of evolution. 1938, vol. 1, 2nd ed., NY Acad, of Sci.)
Другим примером прерывистого распространения, возникшего в результате географической изоляции, служат однопроходные и сумчатые австралийской области. Как полагают, Австралия откололась от остального массива суши в конце юры, вскоре после появления примитивных млекопитающих. Млекопитающих делят на три подкласса: однопроходных (
Все изложенное можно вкратце свести к следующему:
1) виды возникали в какой-то определенной области;
2) они расселялись за пределы этой области;
3) большинство видов могло расселяться только в том случае, если массивы суши располагались достаточно близко один от другого;
4) отсутствие в какой-либо области более высокоорганизованных форм обычно указывает на то, что она отделилась от родины этих форм до возникновения последних.
Ни один из приведенных выше фактов не позволяет объяснить механизм возникновения видов, однако все они указывают на то, что разные группы возникали в разное время и в разных областях. Палеонтологическая летопись дает представление о направлениях, в которых происходило постепенное изменение этих организмов, но она опять-таки не содержит никаких указаний на возможный механизм такого изменения.