Сравнительная анатомия — наука о сравнительном строении живых организмов — показывает общность строения и происхождения живых организмов. Так, позвоночные имеют двустороннюю симметрию, общий план строения скелета черепа, передних и задних конечностей, головного мозга и всех основных систем (нервной, пищеварительной, кровеносной и др.) . Единство происхождения подтверждается строением гомологичных органов, наличием рудиментов, атавизмов и переходных форм. Гомологичные органы сходны по строению и происхождению независимо от выполняемой функции (кости конечностей земноводных, пресмыкающихся, птиц и млекопитающих) . Рудименты (остаток) — недоразвитые органы, утратившие в ходе эволюции свое значение и находящиеся в стадии исчезновения (колючки кактусов, чешуйки на корневище папоротников — рудиментарные листья; у лошади — грифельные косточки; у горных гусей — перепонки на лапах и др.) . Атавизм — возврат к признакам предков (у человека наличие хвоста, волосатость) . Переходные формы — занимающие промежуточное положение между крупными систематическими группами (низшие млекопитающие утконос и ехидна, подобно пресмыкающимся, откладывают яйца и имеют клоаку) Доказательством эволюции органического мира служат аналогичные органы у представителей не родственных таксонов. Они различаются по строению и происхождению, но выполняют одинаковую функцию. Например, у некоторых комнатных растений функцию опоры выполняют присоски (у плюща это видоизмененные воздушные корни) и усики циссуса (это видоизмененные листья) . К аналогичным органам относятся крыло птиц и бабочек, жабры раков и рыб, роющие конечности кротов и медведок. Аналогичные органы возникают у далеких в систематическом отношении организмов в результате конвергенции — схождения признаков вследствие при этих организмов к сходному образу жизни. Эмбриология — наука, изучающая зародышевое развитие организмов, — доказывает, что процесс образования половых клеток (гаметогенез) сходен у всех многоклеточных: все они начинают развитие из одной клетки — зиготы. У всех позвоночных зародыши схожи между собой на ран них стадиях развития. Они имеют жаберные щели и одинаковые отделы тела (головной, туловищный, хвостовой) . По мере развития у зародышей появляются различия. Вначале они приобретают черты, характеризующие их класс, затем отряд, род и на поздних стадиях — вид. Все это говорит об общности их происхождения и последовательности расхождения у них признаков. Связь между индивидуальным и историческим развитием организмов Ф. Мюллер (1864) и Э. Геккель (1866) выразили в биогенетическом законе, который гласит: каждая особь в индивидуальном развитии (онтогенезе) повторяет историческое развитие своего вида (филогенез) . Позднее Алексей Николаевич Северцов (1866—1936) уточнил и дополнил положения биогенетического закона. Он доказал, что в процессе онтогенеза происходит выпадение отдельных этапов исторического развития, повторение зародышевых стадий предков, а не взрослых форм, возникновение изменений, мутаций, каких не было у предков. Полезные мутации передаются по наследству (например, сокращение числа позвонков у бесхвостых земноводных) , вредные — ведут к гибели зародыша. Таким образом, онтогенез не только повторяет филогенез, но и является источником новых направлений филогенеза. Палеонтология. Палеонтологический материал позволяет констатировать, что смена форм животных и растений осуществляется в порядке изменения предшествующей организации и преобразования ее в новую. Развитие хордовых, например, осуществлялось поэтапно. Вначале возникли низшие хордовые, затем последовательно во времени возникают рыбы, амфибии, рептилии. Рептилии, в свою очередь, дают начало млекопитающим и птица
Вначале изменения происходят быстро. Затем, по мере появления растений, растущих более медленно, скорость сукцессии снижается. Всходы березы образуют густую поросль, которая затеняет почву, и даже если вместе с березой прорастают семена ели, ее всходы, оказавшись в весьма неблагоприятных условиях, сильно отстают от березовых. Светолюбивая береза является серьезным конкурентом для ели. К тому же специфические биологические особенности березы дают ей преимущества в росте. Березу называют "пионером леса", так как она почти всегда первой поселяется на нарушенных землях и обладает широким диапазоном при Березы в возрасте 2-3 лет могут достигать высоты 100-120 см, тогда как ель в том же возрасте едва дотягивают до 10 см. Постепенно, к 8-10 годам березы формируют устойчивое березовое насаждение высотой до 10-12 м. Под развивающимся пологом березы начинает подрастать и ель, образуя разной степени густоты подрост. Перемены происходят и в нижнем, травяно-кустарничковом ярусе. Постепено, по мере смыкания крон березы, светолюбивые виды, характерные для начальных стадий сукцессии, начинают исчезать и уступают место теневыносливым.
Изменения касаются и животного компонента рассматриваемого биоценоза. На первых стадиях поселяются майские хрущи, березовые пяденицы, затем появляются многочисленные птицы: зяблики, славки, пеночки. Поселяются мелкие млекопитающие: землеройки, кроты, ежи. Изменение условий освещения начинает благоприятно сказываться на молодых елях, которые ускоряют свой рост. Если на ранних этапах сукцессии прирост елей составляет 1-3 см в год, то по лет он достигает уже 40-60 см. Где-то к 50 годам ель догоняет березу в росте, и образуется смешанный елово-березовый древостой. Из животных появляются зайцы, лесные полевки и мыши, белки. Заметны сукцессионные процессы и среди птичьего населения. Появляются иволги, питающиеся гусеницами.
Смешанный елово-березовый лес постепенно сменяется лесом еловым. Ель перегоняет в росте березу, создает значительную тень, в результате и светолюбивая береза постепенно выпадает из древостоя. Таким образом происходит сукцессия, при которой вначале березовый, затем смешанный елово-березовый лес сменяется чистым ельником. Естественный процесс смены березняка ельником длится более 100 лет. Именно поэтому иногда процесс сукцессии называют вековой сменой.
— показывает общность строения и происхождения живых организмов. Так,
позвоночные имеют двустороннюю симметрию, общий план строения скелета
черепа, передних и задних конечностей, головного мозга и всех основных
систем (нервной, пищеварительной, кровеносной и др.) . Единство
происхождения подтверждается строением гомологичных органов, наличием
рудиментов, атавизмов и переходных форм. Гомологичные органы сходны по
строению и происхождению независимо от выполняемой функции (кости
конечностей земноводных, пресмыкающихся, птиц и млекопитающих) . Рудименты
(остаток) — недоразвитые органы, утратившие в ходе эволюции свое значение и
находящиеся в стадии исчезновения (колючки кактусов, чешуйки на корневище
папоротников — рудиментарные листья; у лошади — грифельные косточки; у
горных гусей — перепонки на лапах и др.) . Атавизм — возврат к признакам
предков (у человека наличие хвоста, волосатость) . Переходные формы —
занимающие промежуточное положение между крупными систематическими группами
(низшие млекопитающие утконос и ехидна, подобно пресмыкающимся, откладывают
яйца и имеют клоаку)
Доказательством эволюции органического мира служат аналогичные органы у
представителей не родственных таксонов. Они различаются по строению и
происхождению, но выполняют одинаковую функцию. Например, у некоторых
комнатных растений функцию опоры выполняют присоски (у плюща это
видоизмененные воздушные корни) и усики циссуса (это видоизмененные
листья) . К аналогичным органам относятся крыло птиц и бабочек, жабры раков
и рыб, роющие конечности кротов и медведок. Аналогичные органы возникают у
далеких в систематическом отношении организмов в результате конвергенции —
схождения признаков вследствие при этих организмов к сходному
образу жизни.
Эмбриология — наука, изучающая зародышевое развитие организмов, —
доказывает, что процесс образования половых клеток (гаметогенез) сходен у
всех многоклеточных: все они начинают развитие из одной клетки — зиготы. У
всех позвоночных зародыши схожи между собой на ран них стадиях развития.
Они имеют жаберные щели и одинаковые отделы тела (головной, туловищный,
хвостовой) . По мере развития у зародышей появляются различия. Вначале они
приобретают черты, характеризующие их класс, затем отряд, род и на поздних
стадиях — вид. Все это говорит об общности их происхождения и
последовательности расхождения у них признаков.
Связь между индивидуальным и историческим развитием организмов Ф. Мюллер
(1864) и Э. Геккель (1866) выразили в биогенетическом законе, который
гласит: каждая особь в индивидуальном развитии (онтогенезе) повторяет
историческое развитие своего вида (филогенез) . Позднее Алексей Николаевич
Северцов (1866—1936) уточнил и дополнил положения биогенетического закона.
Он доказал, что в процессе онтогенеза происходит выпадение отдельных этапов
исторического развития, повторение зародышевых стадий предков, а не
взрослых форм, возникновение изменений, мутаций, каких не было у предков.
Полезные мутации передаются по наследству (например, сокращение числа
позвонков у бесхвостых земноводных) , вредные — ведут к гибели зародыша.
Таким образом, онтогенез не только повторяет филогенез, но и является
источником новых направлений филогенеза.
Палеонтология. Палеонтологический материал позволяет констатировать, что
смена форм животных и растений осуществляется в порядке изменения
предшествующей организации и преобразования ее в новую. Развитие хордовых,
например, осуществлялось поэтапно. Вначале возникли низшие хордовые, затем
последовательно во времени возникают рыбы, амфибии, рептилии. Рептилии, в
свою очередь, дают начало млекопитающим и птица
Вначале изменения происходят быстро. Затем, по мере появления растений, растущих более медленно, скорость сукцессии снижается. Всходы березы образуют густую поросль, которая затеняет почву, и даже если вместе с березой прорастают семена ели, ее всходы, оказавшись в весьма неблагоприятных условиях, сильно отстают от березовых. Светолюбивая береза является серьезным конкурентом для ели. К тому же специфические биологические особенности березы дают ей преимущества в росте. Березу называют "пионером леса", так как она почти всегда первой поселяется на нарушенных землях и обладает широким диапазоном при Березы в возрасте 2-3 лет могут достигать высоты 100-120 см, тогда как ель в том же возрасте едва дотягивают до 10 см. Постепенно, к 8-10 годам березы формируют устойчивое березовое насаждение высотой до 10-12 м. Под развивающимся пологом березы начинает подрастать и ель, образуя разной степени густоты подрост. Перемены происходят и в нижнем, травяно-кустарничковом ярусе. Постепено, по мере смыкания крон березы, светолюбивые виды, характерные для начальных стадий сукцессии, начинают исчезать и уступают место теневыносливым.
Изменения касаются и животного компонента рассматриваемого биоценоза. На первых стадиях поселяются майские хрущи, березовые пяденицы, затем появляются многочисленные птицы: зяблики, славки, пеночки. Поселяются мелкие млекопитающие: землеройки, кроты, ежи. Изменение условий освещения начинает благоприятно сказываться на молодых елях, которые ускоряют свой рост. Если на ранних этапах сукцессии прирост елей составляет 1-3 см в год, то по лет он достигает уже 40-60 см. Где-то к 50 годам ель догоняет березу в росте, и образуется смешанный елово-березовый древостой. Из животных появляются зайцы, лесные полевки и мыши, белки. Заметны сукцессионные процессы и среди птичьего населения. Появляются иволги, питающиеся гусеницами.
Смешанный елово-березовый лес постепенно сменяется лесом еловым. Ель перегоняет в росте березу, создает значительную тень, в результате и светолюбивая береза постепенно выпадает из древостоя. Таким образом происходит сукцессия, при которой вначале березовый, затем смешанный елово-березовый лес сменяется чистым ельником. Естественный процесс смены березняка ельником длится более 100 лет. Именно поэтому иногда процесс сукцессии называют вековой сменой.