Биогеографические доказательства эволюции

Министерство образования  и науки Российской Федерации

Федеральное государственное  бюджетное учреждение

высшего профессионального  образования

«Российский химико-технологический

университет  им. Д. И. Менделеева»

 

 

 

 

 

Реферат по дисциплине: «Концепция современного естествознания»

на тему:

«Биогеографические доказательства эволюции»

 

 

 

 

 

 

 

2013

Проблема эволюции и происхождения  живого на Земле является загадкой и предметом споров не одно столетие. Эта тема относится к наиболее интересным и в то же время наименее исследованным вопросам, связанным с философией и религией. Ярким свидетельством произошедших и происходящих эволюционных изменений является распространение различных животных и растений по всей территории планеты.

Целью моей работы является наиболее подробное изучение одного из доказательств эволюции, которое  носит название биогеографическое.

Биогеография — наука, изучающая закономерности географического  распространения животных и растений, а также характер фауны и флоры  отдельных территорий.

Если два вида сравнительно недавно произошли от одной популяции, то они, как правило, обитают недалеко от ареала этой исходной популяции, а  значит и недалеко друг от друга. Таким  образом, географическое распределение  видов должно быть совместимо с филогенетическим деревом. Филогенетическое дерево (эволюционное дерево, дерево жизни) — дерево, отражающее эволюционные взаимосвязи между  различными видами или другими сущностями, имеющими общего предка.[1]

 Если не принимать во внимание  теорию эволюции, то разумно предположить, что виды живут в наиболее  подходящих для них условиях. Теория эволюции же предсказывает,  что должно быть много благоприятных  для вида мест, в которых представители  вида тем не менее отсутствуют, в связи с наличием географических барьеров.

Существует несколько  различных версий деления планеты  на области. А. Уоллесу (рисунок 1) удалось составить 6 биогеографических областей:

1) Палеарктическую 

2) Неоарктическую 

3) Индо-Малайскую 

4) Эфиопскую 

5) Неотропическую 

6) Австралийскую. 

Сравнение животного и  растительного мира разных зон дает богатейший научный материал для  доказательства эволюционного процесса. Фауна и флора Палеоарктической и Неоарктической областей имеют  много общего. Это объясняется  тем, что в пролом между названными областями существовал сухопутный мост - Берингов перешеек. Другие области имеют мало общих черт.[2]

Для понимания эволюционного  процесса интерес представляют флора  и фауна островов. Состав их флоры  и фауны полностью зависит  от истории происхождения островов.

Огромное количество разнообразных  биографических фактов указывает на то, что особенности распределения  живых существ на планете тесно  связаны с преобразованием земной коры и с эволюционными изменениями  видов.

Данные из области биогеографии тесно связаны с палеонтологическими  данными.

Ч.Дарвин(рисунок 2), исследуя современную ему фауну Южной Америки, заметил, что там живут примитивные млекопитающие - ленивец и броненосец, которые обнаружены и в ископаемом виде, хотя эти последние и выглядят иначе, чем виды, живущие в настоящее время. Таким образом, уже со времен Дарвина начали сочетать зоогеографические и палеонтологические искания, и общим усилием биогеографов и палеонтологов получено множество убедительных доказательств эволюции живой природы.

Дарвин и его единомышленники, провозглашая эволюционизм, подчеркивали, что если отбросить принципы эволюции, то размещение живых существ, которое  имеет место в настоящее время, станет совершенно нам понятным, и  будет представлять собой лишь комплекс хаотических, не связанных друг с  другом фактов.

Можно было бы предполагать, что условия, господствующие на данной территории, решительным образом  влияют на растительный и животный мир. Несомненно, что животные, живущие  в тропических лесах Африки, Америки  и Австралии обладают некоторыми общими чертами, как и животные, живущие  в высоких горах, Арктике или  пустыне. Глубинные морские животные так же обладают общими специальными свойствами, как, например органами вырабатывающими  свет. Среди животных, живущих в  пещерах, часто встречаем формы, лишенные глаз или с рудиментарными глазами. Эти животные могут относится к разным систематическим группам (насекомые, рыбы, земноводные), что свидетельствует о том, что особые световые условия пещер облегчает выживание там форм с рудиментарными глазами, появляющихся как внезапные наследственные изменения, то есть мутации. Эти же мутации в других условиях не имеют шансов победить в конкуренции с формами, обладающими нормальными глазами, и гибнут, тогда, как в темных пещерах могут с успехом жить.[3]

Несмотря на то, что животные, живущие в одинаковых географических районах и в одинаковых условиях, могут обладать определенными общими приспособлениями, нельзя считать, что эта конвергенция признаков свидетельствует об их общем происхождении. Поэтому, хотя у животных тропических лесов Африки, Америки и Австрии или африканских и австралийских бушах нередко можно обнаружить конвергенцию признаков, свидетельствующую о сходных условиях жизни, эти животные являются разными, и зоологу не представило бы никакого труда различить их. Также обстоит дело с фауной и флорой на островах океана. Фауна островов Галапагосского архипелага, лежащего на запад от берегов Южной Америки, совершенно другая, чем фауна островов Зеленого Мыса, расположенных на запад от Африки, хотя климат и характер почвы в обоих случаях очень сходны. 

Таких примеров можно было бы привести гораздо больше. Поэтому  зоогеографы и фитогеографы в установлении биогеографических районов не руководствуются сходством климата или условий жизни вообще, а другими данными. Они принимают во внимание разницу в фауне определенных районов.

 На основании размещения  млекопитающих, а также птиц  и других позвоночных, и, наконец,  характерных признаков флоры,  можно по-другому выделить следующие  биогеографические области: Голарктическую, Эфиопскую, Восточную, Неотропическую, Мадагаскарскую, Антарктическую и  Австралийскую. Некоторые авторы  делят все материки только  на три основные области, а  именно: Арктогея, Неогея и Нотогея,  причем Нотогея охватывает Австралию  с соседними островами, Неогея - Южную и Латинскую Америку,  тогда как все другие материки  входят в состав Арктогеи.

Это последнее деление указывает  на очень своеобразный характер фауны и флоры, как Австралии, так и Южной Америки в сравнении с фауной и флорой других континентов. Своеобразие Неогеи можно, как мы увидим, объяснить, принимая во внимание, как эволюционные изменения, так и изменения, происшедшие при формировании континентов в процессе преобразования земной коры.

В арктических областях живут  следующие млекопитающие: мускусный  бык(рисунок 3), белый медведь, моржи. В Северной Америке встречаются лоси, северные олени, медведи, опоссумы, маралы, бизоны(рисунок 4), в Европе - медведи, зубры, лоси, косули, в Азии - яки, лошади Пржевальского, двугорбые верблюды, тигры. В северной части Африки живут также крокодилы  некоторые узконосые обезьяны и страусы, которые встречаются также в Аравии.

К Эфиопской области относится  Африка к югу от Сахары. Среди  представителей фауны этой области  можно назвать следующих: африканские  слоны, жирафы, бегемоты, носороги, львы, зебры(рисунок 5), узконосые обезьяны, гориллы, шимпанзе, страусы, полуобезьяны.

 В Восточной области, куда относится Индия, юго-западная часть Азии и Малайя, встречаются: индийские слоны, тапиры, полуобезьяны, орангутанги, азиатские носороги, тигры и узконосые обезьяны. В лесах Мадагаскара имеется большое количество лемуров.

В Неотропической области, включающей Южную Америку, среднюю и южную  часть Мексики, живут ягуары, американские тапиры(рисунок 6), широконосые обезьяны, ламы, броненосцы, муравьеды, ленивцы, а из птиц-туканы, колибри, страусы нанду.

Наконец к Австралийской  области относятся Австралия, Новая  Гвинея, Новая Зеландия, Тасмания, Полинезийские  и Гавайские острова. Из млекопитающих  здесь живут очень примитивные клоачные млекопитающие, а именно: австралийский утконос и ехидна, живущие в Австралии и на Новой Гвинее. Кроме того в Австралии имеется большое количество представителей сумчатых животных, как например, кенгуру, а из птиц - страус эму и казуары(рисунок 7). На Новой Гвинее живут казуары и райские птицы, на Новой Зеландии - бескрылые птицы киви, а из пресмыкающихся - очень примитивная форма – гаттерия(рисунок 8). В Антарктике из млекопитающих встречаются тюлени, а из птиц характерны пингвины.

Приведем несколько примеров, иллюстрирующих сходство Неарктической и Палеарктической  фауны. Лось, живущий в Европе, является очень близким родственником  американского лося, олень из Северной Америки очень похож на европейского оленя. Европейские северные олени являются близкими родственниками американских оленей карибу. Наш европейский зубр так близок американскому бизону, что в результате скрещивания этих двух видов можно получить плодовитое потомство.

Если в каком-то районе возникнет новый вид или группа животных, то по принципу эволюции она  может постепенно распространяться от центра своего возникновения. На пути постепенного распространения форм, обладающих большими способностями  приспособления к условиям окружающей среды и выходящих победителями в борьбе за существование, имеются, однако, непреодолимые преграды, в  виде барьеров, тормозящих эмиграцию  в новые районы. Для млекопитающих  животных, которые мы, в основном, принимали во внимание, наиболее эффективными барьерами являются водные.

В настоящее время Северная Америка отделена морем (Беринговым проливом) от континента Евроазии. Однако когда-то было иначе. В течение всего третичного периода, то есть в течение 60-70 последних миллионов лет, когда особенно интенсивно путем эволюции развивались млекопитающие животные, Северная Америка не раз была соединена сушей с Евразией, а может быть и непосредственно с Европой. Благодаря этому могла происходить миграция животных из Евразии в Северную Америку и обратно. Особенно интенсивная миграция происходила из Евразии в Северную Америку.

Таким образом, далеко идущее сходство фауны Неарктики и Палеарктики  можно объяснить сухопутным соединением, существовавшим между Северной Америкой и Евразией, а также эволюцией  форм, населяющих эти континенты, и  прибывших в процессе миграции. Ввиду  того, что Северная Америка относительно недавно отделилась от Евразии и  теперь их разделяет морской барьер, то времени на значительные эволюционные изменения американской фауны с  одной стороны и европейской  и азиатской с другой, было недостаточно.

Из всех зоогеографических  и фитогеографических областей особенно своеобразной фауной и флорой отличается австралийская область, иначе Нотогея. Суша этой области изолирована от других материков. Мнение о том, что  в раннем третичном периоде существовала связь между Южной Америкой и  Австралией, кажется нам ошибочным. Только некоторые авторы предполагают, что Антарктида служила мостом между  Южной Америкой и Австралией. Однако мы не можем полностью исключить  такой возможности в более  ранних геологических эрах, например, в мезозойской эре.

В настоящее время континент  Антарктиды покрыт толстым слоем  льда, однако открытые залежи угля указывают  на то, что в мезозойской эре  климат этого района был умеренным, и там могли развиваться сухопутные животные. Но так как большинство исследователей считает, что уже от начала третичного периода Австралия была отделена от Антарктиды, то следует предположить что живущие в Австралии млекопитающие животные и птицы, а также и многие другие организмы должны были туда попасть через острова, лежащие между юго-восточной Азией и Австралией. [4]

 Таким образом, распределение видов животных и растений по поверхности планеты и их группировка в биографические зоны отражает процесс исторического развития Земли и эволюции живого, что, в свою очередь, является подтверждением теории Дарвина. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список используемой литературы:

1. Википедия http://ru.wikipedia.org/wiki/Доказательства_эволюции
2. http://works.tarefer.ru
3. «Доказательства эволюции» www.darwin.museum.ru
4. «Доказательства эволюции под редакцией А. В. Маркова» http://docs.podelise.ru