§ 48. Основные доказательства эволюции
Эмбриологические доказательства эволюции. Убедительные доказательства исторического развития живой природы и существования эволюционных связей между различными группами организмов предоставляет эмбриология. Как вы уже знаете, эта наука изучает эмбриональное развитие организмов. Так, данные эмбриологии свидетельствуют о сходстве зародышевого развития животных. Все они в начале своего индивидуального развития проходят этап дробления зиготы, стадию однослойного зародыша — бластулы, а затем двухслойной гаструлы. У всех, за исключением губок и кишечнополостных, формируется третий зародышевый листок — мезодерма и т. д. Особенно четко прослеживается сходство развития зародышей в пределах отдельных типов и классов животных.
Впервые эту закономерность обнаружил российский эмбриолог К. Бэр в начале XIX в. Детально исследовав зародышевое развитие позвоночных животных, принадлежащих к разным классам, он выяснил, что на ранних этапах онтогенеза зародыши различных организмов развиваются сходно и лишь на более поздних стадиях между ними появляются различия (рис. 48.7). Это обобщение впоследствии было названо законом зародышевого сходства. Сходство развития эмбрионов различных животных, наблюдаемое на ранних стадиях, свидетельствует об общности их происхождения. Возникающие впоследствии отличия указывают на дивергенцию, которая осуществлялась в ходе эволюции и привела к появлению различных систематических групп.
*Во второй половине XIX в. немецкие естествоиспытатели Э. Геккель и Ф. Мюллер установили связь между индивидуальным развитием организмов, принадлежащих к тем или иным систематическим группам, и историческим развитием этих групп. Ими был сформулирован биогенетический закон: каждая особь в индивидуальном развитии кратко повторяет историю развития своего вида, или, иначе говоря, онтогенез — это краткое повторение филогенеза.
Например, зародыш человека на определенной стадии развития имеет двухкамерное сердце и жаберные щели, что, по-видимому, свидетельствует о наличии рыбообразных предков в ходе филогенеза. Бесхвостые амфибии в онтогенезе также проходят «рыбью» стадию: их личинки (головастики) имеют обтекаемое рыбообразное тело с хвостовым плавником, орган боковой линии и кровеносную систему, устроенную по тому же плану, что и у рыб. Личинки многих насекомых внешне напоминают червей — наиболее вероятных эволюционных предков членистоногих. В цикле развития мхов присутствует стадия первичной нити (протонемы), напоминающей нитчатую водоросль.
Вместе с тем исследования в области эмбриологии и других наук показали, что биогенетический закон в чистом виде (т. е. в формулировке Геккеля и Мюллера) не соблюдается. Так, установлено, что живые организмы в онтогенезе повторяют признаки не взрослых стадий своих эволюционных предков, а лишь их зародышей. Например, жаберные щели эмбриона человека сходны с таковыми не у взрослых рыб, а у их зародышей. Кроме того, в онтогенезе живых организмов повторяются далеко не все стадии эволюции предков — многие из них могут выпадать.*