Эволюционное родство между организмами

Рис. 1-43. Эволюционное родство между некоторыми упомянутыми в этой книге организмами Ветви древа показывают пути общего происхождения, но их длина не отражает реального временного масштаба. (Отметим также, что вертикальная ось диаграммы демонстрирует не

Изучение эмбриогенеза представителей крупных групп организмов выявляет черты структурного сходства, очевидные на эмбриональных и личиночных стадиях, но отсутствующие у взрослых особей. Эти наблюдения интерпретируются как признаки филогенетического родства между различными группами организмов, что подразумевает существование эволюционного процесса. По характеру дробления зиготы и судьбе бласто-пора организмы с трехслойным зародышем можно разделить на две группы — первичноротых и вторичноротых. Для первичноротых характерно спиральное дробление, а бластопор превращается в ротовое отверстие взрослой особи. Такой тип развития свойствен кольчатым червям, моллюскам и членистоногим. Для вторичноротых характерно радиальное дробление, и бластопор превращается у них в анальное отверстие взрослой особи. Так происходит развитие иглокожих и хордовых. Различия между этими двумя группами показаны на рис. 26.16. Именно такого рода данные помогли выяснить вопрос о филогенетических родственных связях иглокожих. Строение взрослых иглокожих заставляет рассматривать их как один из типов беспозвоночных, но эмбриональное развитие, протекающее у них по типу, характерному для вторичноротых, подтверждает их близость к линии развития хордовых. Этот пример показывает, что вопрос о филогенетических связях нельзя решать на основе одних лишь сведений о гомологичных структурах взрослых особей. [c.301]

Существуют 2 типа систематики биологических объектов филогенетическая, или естественная, в основе которой лежит установление родственных (генетических, эволюционных) связей между организмами, и практическая, или искусственная, цель которой — выявление степени сходства между организмами для быстрой их идентификации и установления принадлежности к определенным таксонам. Если существующая систематика высших организмов отражает в определенной мере эволюционные связи между ними, т.е. признаки, используемые для выявления степени сходства, отражают и степень родства между этими организмами, то попытка создания на этой же основе систематики прокариот не была успешной. [c.156]

Атавизм (от лат. а1ауиб — прародитель) — это появление признаков, присущих далеким предкам и в норме не встречающихся у современных форм. Естественно, что такие признаки говорят о филогенетическом родстве между различными организмами теми, у кого такие признаки присутствуют как норма, и теми, у кого они появляются лишь как атавизм. Поэтому атавистические признаки представляют собой ценное доказательство для эволюционной теории. Примеры атавизма — появление боковых пальцев у лошади, полосатость у домашних свиней, у человека — шейная фистула (образование, гомологичное жаберной щели) хвостовой придаток, обильная волосатость всего тела, наличие более двух молочных желез и т. д. [c.267]

Известно свыше 12 различных сахаров, способных участвовать в качестве отдельных кирпичиков в построении полисахаридной части капсулы. Обычно, правда, капсулу образуют не более 3—5 из них они объединяются в группы, которые затем регулярно повторяются. Каждой такой комбинации из 3—5 субъединиц соответствует свой специфический вид антител. А поскольку замещение даже одной-единственной молекулы сахара другой, несколько иначе построенной, означает изменение детерминантной группы и, следовательно, вызывает образование других антител, то должны существовать сотни различных антител, т. е., как говорят, сотни серотипов . Исследование их родства, позволяющее распознать генетические и эволюционные взаимоотношения между организмами, само по себе могло бы послужить темой целой книги — здесь мы вынуждены оставить все это в стороне. [c.334]

Рис. 1-16. Эволюционное родство организмов по данным секвенирования (определения нуклеотидных последовательностей) генов рибосомной РПК малой субъединицы. Эти гены содержат высококонсервативные последовательности, меняющиеся столь медленно, что их можно использовать для измерения филогенетического родства между представителями всех групп живых организмов. Из этих данных следует, что в ходе эволюции эукариотических клеток линии растений, животных и грибов дивергировали от общего предка сравнительно поздно. (По М. L. Sogin, n.J.

Данных по горизонтальному переносу генов еще очень мало, и они не являются бесспорными, не исключены и совершенно другие объяснения. Если горизонтальный перенос существует, это значит, что существуют широкие пути эволющ1и, считавшиеся до последнего времени закрытыми для эукариот. В любом случае это явление не должно быть слишком широко распространенным даже в эволюционном масштабе времени. В противном случае организмы представляли бы собой некую мешанину генов, и было бы невозможно устанавливать четкие степени гомологии и эволюционного родства между видами и более крупными таксономическими категориями. Мы были бы неспособны, например, четко отделить насекомых как самостоятельный таксон от, скажем, моллюсков. Коадаптация генов в геноме (гл. 25) ограничивает возможность встраивания чужеродных функциональных генов и делает гори-зонта. ьный перенос (если он существует) событием чрезвычайно редким. [c.252]

По целому ряду свойств на молекулярном уровне, и прежде всего по анализу 16 — 185 рРНК, выявленные три группы живых организмов значительно различаются между собой, что привело исследователей к выводу о приблизительно одинаковом эволюционном расстоянии между ними. На основании анализа 165 рРНК сделаны также первые попытки выяснить филогенетические взаимоотношения в группе эубактерий. Все изученные эубактерии в соответствии с вычисленными коэффициентами сходства оказались распределенными на 10 эволюционных ветвей. Наиболее неожиданный результат — обнаружение фотосинтезирующих эубактерий в 5 ветвях из 10, позволяющее сделать заключение о большем их родстве с определенными нефотосинтезирующими эубактериями, чем между собой. Это позволяет по-новому подходить к проблеме происхождения разных видов фотосинтеза и фотосинтезирующих эубактерий. [c.163]

Наряду с уже рассмотренными классификациями существует также иотипическая классификация. Такая классификация представляет собой попытку избежать проблемы установления эволюционного родства, которое подчас оказывается очень трудным и очень противоречивым, особенно в тех случаях, когда необходимые ископаемые остатки слишком малочисленны или вовсе отсутствуют. Слово фенотипический происходит от греч. рЬашотепоп, т. е. то, что мы видим . Эта классификация основана исключительно на внешних, т. е. видимых, признаках (фенотипическое сходство), причем все учи-тьшаемые признаки считаются одинаково важными. Учитываться могут самые разнообразные признаки организма по принципу чем больше, тем лучше. И совсем необязательно, чтобы они отражали эволюционные связи. Когда накапливается определенное число данных, на их основе рассчитывается степень сходства между различными организмами обычно это делается с помощью компьютера, поскольку расчеты крайне сложны. Использование компьютеров в этих целях получило название численной таксономии. Фенотипические классификации часто напоминают филогенетические, хотя при их создании такая цель не преследуется. [c.16]

Согласно дарвиновской теории эволюции, для появления новых форм и видов необходимо длительное время. Этот факт согласуется с данными современных палеонтологических и геологических исследований. Действительно, между всеми существующими в настоящее время живыми организмами установлено молекулярно-эволюционное родство. Получение данных, позволивших сделать столь важные заключения, стало возможным благодаря появлению в конце 80-х гг. приборов для автоматического определения последовательности нуклеотидов в ДНК (ДНК-секвенаторы). Новая технология дала возможность генетикам и молекулярным биологам получать точную информацию о большом числе генов (о последовательности нуклеотидов в ДНК). Большая часть этих данных собрана в обширных общедоступных базах данных в Интернете, например в Genbank. Присуждение в 1993 г. Нобелевской премии по химии Кэри Маллису (Mullis) за открытие и разработку метода полимеразной цепной реакции (ПЦР) подчеркивает важность новых технологий в получении научного знания. Метод ПЦР используется с конца 1980-х годов. Он дает возможность увеличивать число копий отдельного участка ДНК в миллионы раз. После этого с помощью секвенатора можно легко определить порядок нуклеотидов А, G, С и Т в этом фрагменте (определения терминов даны в табл. 1.2 и в словаре терминов). Метод ПЦР стал для генетиков новым мощным телескопическим средством, позволяющим увидеть молекулярное строение и информационное содержание различных последовательностей нуклеотидов. Именно метод ПЦР, который можно назвать генетическим копированием , побудил к созданию книги и фильма Парк юрского периода , показав возможность (пока нереальную) того, что сохранившиеся древние ископаемые останки ДНК можно размножить, а затем с помощью клонирования воскресить вымерших животных. [c.31]

Электрофорез оказывается бесполезным при сравнении организмов, находящихся в очень отдаленном родстве. Они электрофоретически различаются по всем или по большинству локусов. Поскольку число аминокислотных замен нельзя установить с помощью электрофореза (устанавливаются лишь различия в электрофоретической подвижности белков), этот метод непригоден для того, чтобы оценить степень дифференциации между видами в случае, когда они различаются по всем или почти по всем локусам. С другой стороны, метод электрофореза имеет то преимущество, что при его использовании оценка расстояния производится по данным о многих локусах поэтому различия в скоростях эволюции в разных эволюционных линйях по одному локусу могут быть компенсированы различиями по другим локусам. В целом электрофорез-это удобный метод, позволяющий оценивать генетические изменения у близкородственных организмов, у которых анализ аминокислотных последовательностей какого-то одного белка может не выявить никаких различий или различия оказываются такими незначительными, что это приводит к ошибочным результатам. [c.231]

Другими словами, если не Принимать в расчет несколько драматизированный и отдающий расизмом тон дарвиновского изложения, степень уникальности организма зависит от того, насколько сходен с ним ближайший родственник из числа ныне живущих организмов, а это в свою очередь зависит от того, какое количество родственных форм вымерло ранее. Поэтому, подобно многим другим эволюционным спорным вопросам, эта проблема переходит в историческую плоскость и подвержена лишь относительным оценкам. Человеческая уникальность, как мы теперь знаем, благодаря значительно более обширной коллекции ископаемых остатков по сравнению с тем, что было в распоряжении Дарвина, была чрезмерно преувеличена за счет исчезновения австралопитеков, Homo ere tus и неандертальцев, не говоря уж о возможном исчезновении древних человекообразных обезьян, которые состояли в более близком родстве с гоминидами, чем сегодняшние шимпанзе и горилла. Даже если взять поведенческие аспекты, археологические реконструкции развития техники изготовления орудий свидетельствуют о существовании впоследствии исчезнувших промежуточных технологических приемов. При рассмотрении ранних гоминид видимый разрыв между ними и другими организмами не должен [c.17]

Развитие эволюционных представлений в первой половине XIX века связано с найоплением материала, показывающего единство и общность организмов, составляющих столь многообразные царства животных и растений. Идеи о родстве организмов между собой, о единстве их происхождения успешно развивались благодаря все более широкому распространению в биологии сравнительного метода исследования. Огромное значение имела также сформулированная в 30-х годах XIX века Теодором Шванном клеточная теория, утверждавшая единство микроскопического строения животных и растений. [c.231]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология