Механизмы макроэволюции

Не существует единого мнения о том, имеет ли макроэвоюция собственные механизмы или осуществляется посредством процессов микроэволюции.

К механизмам макроэволюции относят следующие процессы:

1. Анагенез (филетическая эволюция). Эволюция, основанная на постепенном превращении одной группы в другую, без увеличения числа форм.

2. Стасигенез. В случае стасигенеза эволюция протекает очень медленно и виды длительное время существуют без изменений. Такой тип процесса приводит к появлению персистентных форм (живых ископемых)

3. Кладогенез (дивергентная эволюция). Кладогенез основан на дивергенции (расхождении) изолированных групп, при этом происходит независимое образование различных признаков. После возникновения полной репродуктивной изоляции между эволюционирующими группами процесс дивергенции становится необратимым. Различия между видами и таксонами более высоких рангов становятся более заметными, вместе с тем сохраняется общность морфофизиологических признаков, что говорит о происхождении таксонов от общего предка.

В результате дивергенции образуются гомологичные органы (органы, имеющие общее происхождение, но способные выполнять различные функции). Гомологичные органы развиваются в онтогенезе из сходных зачатков, занимают среди других органов сходное положение и состоят из сходных элементов.

При дивергентной эволюции важное значение имеет принцип монофилии. Согласно этому принципу все таксоны рассматриваемой группы имеют общего предка. При этом не имеется в виду отдельная особь или вид. Так предками млекопитающих были древние рептилии, предками рептилий – амфибии, предками амфибий – древние рыбы.

4. Синтезогенз. Эволюция посредством первоначального объединения геномов разных видов. Из-за несовершенства изолирующих механизмов даже таксоны высоких рангов могли обмениваться генами. В результате горизонтального переноса генов могли синтезироваться новые крупные таксоны. Горизонтальный перенос – это перенос генов между одновременно существующими видами, а не от предка к потомкам. Эволюция, связанная с регулярным обменом генами между таксонами, называется сетчатой.

Получены данные о том, что гены могут переходить от одного эукариотического организма к другому и даже от эукариот к прокариотам. Такое явление происходит очень редко даже в эволюционном масштабе.

Исследования последних лет показали, что эволюция далеко не всегда носит дивергентный характер, и схождение признаков в процессе эволюции (конвергентность), далеко не единичные случаи

Конвергентная эволюция приводит к сходству организации, при этом возникают аналогичные признаки, т.е. признаки внешне сходные, но различные по происхождению. При конвергентной эволюции рассматриваемая группа имеет полифилетическое происхождение (т.е. происхождение от разных предков). Например, зайцы и кролики одно время относились к отряду грызунов на основании сходства строения зубных систем. Детальное исследование внутренних органов, а также биохимических особенностей позволило установить, что зайцы и кролики должны быть выделены в самостоятельный отряд зайцеобразных, причем этот отряд филогенетически более близок к копытным, чем к грызунам.

Рис. 13. Конвергентная эволюция формы тела позвоночных [4].

Ì – водные животные разного происхождения, Ì Ì – схема конвергентной эволюции.

1- акула, 2 - ихтиозавр, 3 – дельфин, 4 – костистая рыба, 5 – дельфин, 6 – тюлень.

О схождении признаков в процессе эволюции писал еще в 1922 г. Л.С.Берг. По его мнению, сходство между видами вторично: оно возникает благодаря появлению идентичных признаков у изначально разных видов, и причиной этому являются более менее общие для всех законы изменчивости.

На сегодняшний день возможность конвергентной эволюции составляет одну из поправок к СТЭ (синтетической теории эволюции).