Переходные формы. Презентация на тему "переходные формы эволюции"

Никакие ископаемые остатки не вызывают столько споров, как относимые к «переходным формам»: ихтиостега, археоптерикс, риниофиты и др. Для одних такие находки - наглядное доказательство процесса эволюции, связующие мосты между разными группами. Для других - повод поставить под сомнение возможность переходов между крупными таксонами.

Понятие «переходная форма» может иметь две различные трактовки: филогенетическую и сравнительно-анатомическую. С филогенетической точки зрения, переходные формы - потомки одной группы, являющиеся предками другой. Со сравнительно-анатомической точки зрения, переходные формы - это организмы, сочетающие в себе признаки разных групп. Такие организмы могут быть не только вымершими, но и современными. Так, сравнивая существующие виды, мы можем увидеть отражение тех этапов, по которым могла идти эволюция того или иного признака. Рассмотрим один пример. Ч. Дарвину казалось невероятным, чтобы такой сложный орган, как глаз, мог возникнуть постепенно, ведь его разные части бессмысленны друг без друга. Исследование современных кишечнополостных и червей показало возможность множества переходных стадий от пигментных пятен через ямки без хрусталика к настоящим глазам.

Наблюдаемые у современных животных этапы усложнения глаз . 1. Одиночная светочувствительная клетка. 2. Глазная ямка. 3. Бокалообразный глаз без хрусталика. 4. Глаз с хрусталиком.

Увы, носители переходных состояний тех или иных признаков далеко не во всех случаях сохранились в современной фауне. Первые наземные позвоночные сейчас не выдержали бы конкуренции с высокоразвитыми четвероногими, а первые птицы - с достигшими высоких степеней совершенства современными видами. В этих случаях неоценимые данные предоставляет палеонтологическая летопись. Именно в этом значение таких находок, как ихтиостега, археоптерикс, риниофиты.

О том, что тот или иной организм является переходной формой в филогенетическом смысле можно утверждать лишь в исключительных случаях, когда палеонтологическая летопись сохраняет полные последовательности предков и потомков. Это возможно тогда, когда в том местообитании, которое населяют эволюционирующие популяции тех или иных видов, происходит непрерывное отложение содержащих остатки организмов осадочных пород. Почему же филогенетические переходные формы сохраняются так редко?

Переход от одной большой группы к другой - это еще и решительная смена образа жизни. Каждая большая группа занимает характерный комплекс экологических ниш (адаптивную зону). Иногда в ходе эволюции появляются виды, меняющие образ жизни. Пройдя через неустойчивое состояние, такие виды способны перейти в другую адаптивную зону и дать начало новому таксону. Многочисленными, имеющими высокие шансы сохраниться в палеонтологической летописи могут быть только группы, занимающие достаточно широкие адаптивные зоны. Удивительно не то, что мы находим мало промежуточных форм, а то, что нам иногда удается их найти! Обычно это связано с тем, что переходные формы заняли какую-то специфическую экологическую нишу и получили достаточно широкое распространение. Это означает, что известные нам переходные формы скорее всего не являются общими предками возникающих групп.

«Переходные формы» зачастую были связаны с недолго существовавшими адаптивными зонами. Эта особенность делала их немногочисленными и кратковременно существующими

Так что же, ихтиостега - не предок всех четвероногих, а археоптерикс - не предок всех птиц? Конечно, нет! Возможно, эти переходные формы состоят в достаточно тесном родстве с общими предками новых групп, а может быть, и не состоят. Дело не в этом. Они показывают, какими путями могла идти эволюция, как признаки одной группы могли сочетаться с признаками другой.

Классическая реконструкция ихтиостеги. Здесь она изображена как неуклюжее наземное животное

Сейчас ясно, что первые четвероногие были хищниками, обитавшими на мелководье. И конечности, и легкие сформировались как приспособления к жизни в воде, но в дальнейшем оказались удачными приобретениями для жизни на суше.

Тулерпетон - еще один представитель верхнедевонских четвероногих, найденный в Тульской области. Тулерпетон и ихтиостега принадлежат к различным эволюционным ветвям четвероногих.

Пандерихт - верхнедевонская кистеперая рыба, которая в некоторых отношениях приспособлена к переползанию по суше даже лучше, чем первые четвероногие.

Как запутать проблему «переходных форм»?

Сложность в понимании проблемы переходных форм интенсивно используется противниками эволюционизма. Основной прием - внушать неспециалистам, что наличие полного спектра переходных форм - обязательное следствие эволюции. Для этого намеренно искажаются свойства и эволюционного процесса, и палеонтологической летописи.

«Согласно общепринятой эволюционной теории, от палеонтологической летописи следовало бы ожидать: 1. постепенное появление простейших форм жизни; 2. постепенное преобразование простых форм в более сложные; 3. множество промежуточных «звеньев» между разными видами; 4. зачатки новых признаков организма, например конечностей, костей и органов. Согласно модели сотворения, от палеонтологической летописи следовало бы ожидать: 1. внезапное появление сложных форм жизни; 2. размножение сложных форм жизни « по роду их» (по биологическим семействам), не исключающее вариаций»; 3. отсутствие промежуточных «звеньев» между разными биологическими семействами; 4. отсутствие частично развитых признаков; полная законченность всех частей тела» .

Все тезисы, приписываемые эволюционистам, основаны на представлении о том, что эволюция идет маленькими шажками с постоянной скоростью, а палеонтологическая летопись старательно фиксирует все появлявшиеся формы, как широко распространенные, так и редчайшие. Неполное выполнение из приписываемых эволюционистам утверждений не опровергает факт эволюции, а лишь корректирует наши представления о ее механизмах. Тем не менее, в основных чертах названные условия выполняются. В палеонтологической летописи последовательно появляются остатки одноклеточных, примитивных многоклеточных животных и затем высокоразвитых беспозвоночных, последовательных групп позвоночных (бесчелюстных, рыб, первых наземных четвероногих, рептилий и т.д.). И в палеонтологической летописи, и среди современных форм можно найти значительное количество промежуточных звеньев с точки зрения их строения или образа жизни. Рассматривая хорошо задокументированные филогенетические линии, можно увидеть развитие того, что авторы книги назвали «зачатками новых признаков». Неглубокие складки на зубах первых лошадей развиваются в мощную систему перетирающих пищу гребней. Лучи плавников кистеперых рыб преобразуются в кости конечностей позвоночных. Небольшие участки новой коры у рептилий стали этапом процесса, который привел к развитию огромных полушарий человека.

А были ли переходные формы?

«Если бы эволюция основывалась на фактах, то следовало бы ожидать, что палеонтологическая летопись обнаружит зачатки новых структур в живых организмах. По крайней мере у некоторых ископаемых должны были бы обнаружиться развивающиеся руки, ноги, крылья, глаза и другие кости и органы. Например, должны были бы встретиться плавники рыб, превращающиеся в ноги земноводных, и жабры, постепенно превращающиеся в легкие. Должны были бы существовать пресмыкающиеся, передние конечности которых превращались бы в птичьи крылья, задние конечности - в когтистые лапы, чешуя - в перья, а рот - в роговой клюв» .

Приведенная цитата (как и множество аналогичных утверждений, разбросанных по антиэволюционной литературе) свидетельствует о недостаточной компетентности ее авторов. Маловероятно, что креационисты, делающие заявления, подобные рассмотренным, настолько наивны, что не догадываются обратиться к общедоступным справочникам и учебникам, чтобы убедиться в ошибочности своего мнения. Скорее всего, их единственная цель - ввести в заблуждение наивных читателей.

Хорошо известны лапообразные плавники кистеперых рыб. Во время исследований современных латимерий с борта подводной лодки сняты фильмы, показывающие, как успешно эти рыбы ходят по каменистому дну на своих плавниках. Превращение жабр в легкие не предполагал ни один вменяемый специалист. Наоборот, у ряда рыб (включая современных двоякодышащих) сочетаются и жабры, и легкие. Легкие развились как выпячивание стенки пищевода. Классическая «переходная форма» - археоптерикс (как и протоавис) хорошо соответствует последнему описанию в цитируемом отрывке. Крылья этих животных сохраняют множество общих черт с передними конечностями типичных рептилий. Как показывают эмбриологические данные, перья птиц являются преобразованными чешуями рептилий. В чем состоит превращение задних конечностей рептилий в когтистые лапы птиц, понять тяжело: существенной перестройки задние конечности птиц не испытали. Интересно, что эволюция задних конечностей в направлении формирования цевки (дополнительного отдела конечностей) началась еще у типичных рептилий. Известны как зубастые, так и беззубые птицы. В клюве птиц нет ничего сверхъестественного, вопреки следующему утверждению: «…Птиц от пресмыкающихся отличают клювы. Есть клювы, которыми они щелкают орехи или отфильтровывают пищу от илистой воды, выдалбливают пищу на деревьях, как и перекрещенные клювы, которые вскрывают сосновые шишки, - разнообразие кажется бесконечным. И все-таки о клюве, имеющем такую целесообразность, говорится, что он образовался случайно из носа пресмыкающегося! Правдоподобно ли, по-твоему, такое объяснение?» .

Клювом называется роговой покров, расположенный на челюстях. Клювы неоднократно возникали в разных группах рептилий. Широкоизвестная гаттерия (принадлежащая к отряду Клювоголовые) имеет и небольшой клюв, и зубы. Все черепахи потеряли зубы и имеют замечательные клювы, приспособленные по своей форме к характерному для каждого вида типу питания. Клювы были у многих вымерших рептилий из числа зверообразных (например, у аномодонтов), динозавров (пситтакозавров) и летающих ящеров (птеранодонов). Приспособление к полету птиц потребовало облегчения тела, а особенно головы. Челюсти, несущие зубы, оказались тяжелее, чем покрытые роговым чехлом. В этом отношении птицы пошли по пути, проторенному многими группами их родственников. А различные видоизменения клюва, описанные в приведенном отрывке - результат более позднего приспособления к различному образу жизни.

Один из способов скомпрометировать противника в споре - извратить его взгляды, а затем с блеском опровергнуть собственные измышления. Полемика с окарикатуренным образом оппонента часто свидетельствует о том, что действительные доводы противоположной стороны оказались неопровержимыми.

«Как получается, что полет мог развиться у четырех различных групп: насекомых, птиц, рептилий и млекопитающих? Все имели переходные формы? Все летающие животные развивались от одного промежуточного звена, и затем продолжали развиваться до млекопитающих (например, летучих мышей) и/или насекомых?» . Читатель, который поверит, что эволюционисты высказывают такие взгляды, неминуемо возмутится их бреднями. Загвоздка лишь в том, что такие идеи высказывают именно противники эволюции. Конечно, во всех названных эволюционных линиях существовали переходные формы; естественно, они были различными. Однако некоторые подобные черты между этими формами (а особенно между различными позвоночными) были, и объясняются они сходством проблем, которые решались в каждой из этих эволюционных ветвей.

Кстати, весьма вероятно, что полет возникал не четыре, а большее количество раз. Весьма вероятно, что полифилетически (несколькими ветвями) возникали и птицы, и летающие ящеры. Планирующий полет освоили сумчатые и обычные летяги, шерстокрылы, веслоногие лягушки, несколько групп современных (летающие драконы из агам и лопастехвостые гекконы) и вымерших ящериц, украшенные древесные змеи, летающие рыбы и кальмары, и даже пауки, использующие для этого длинные паутинки!

В небольшой статье невозможно подробно рассмотреть происхождение всех групп, возникновение которых креационисты считают чудесным. Некоторые примеры мы уже рассмотрели, некоторые рассмотрим позже. Во всех случаях непредвзятое рассмотрение фактов превращает чудеса, требующие божественного вмешательства, в нормальные проблемы, подающиеся изучению научными методами.

Цитированная литература

13. Ичас М. О природе живого: механизмы и смысл. М.: Мир, 1994.

14. Harrub B., Thompson B. Archaeopteryx, archaeoraptor, and the “dinosaurs-to-birds” theory. Part I.

Переходная форма

Переходная форма - организм с промежуточным состоянием, обязательно существующим при состоявшемся постепенном переходе от одного биологического типа строения к другому. Переходные формы характеризуются наличием более древних и примитивных (в значении первичных) черт, чем их более поздние родственники, но, в то же время, наличием более прогрессивных (в значении более поздних) черт, чем их предки. Как правило, говоря о промежуточных формах, имеют в виду ископаемые виды, хотя промежуточные виды вовсе не должны непременно вымирать. Известно множество переходных форм, иллюстрирующих происхождение четвероногих от рыб, рептилий от земноводных, птиц от динозавров , млекопитающих от териодонтов , китообразных от наземных млекопитающих , лошадей от пятипалого предка и человека от древних гоминид .

Теория эволюции

Примеры

В качестве примеров переходных форм можно привести Амбулоцетуса - «ходячего кита» (переходная форма между китообразными и наземными млекопитающими), Тиктаалика и Ихтиостегу (переходная форма от рыб к земноводным), Мезогиппуса (между ранними лошадиными и современной лошадью).

Переходные формы в эволюции Человека Разумного

В настоящее время известно множество переходных форм между человеком разумным и его обезьяноподобными предками. Так, например, открыты останки Сахелантропа , Ардипитека , Австралопитеков (африканского , афарского и других), Человека умелого , Человека работающего , Человека прямоходящего , Человека-предшественника , Гейдельбергского человека , Неандертальца и раннего Человека разумного .

Спор о постепенности эволюционных преобразований

Переходные формы являются объектом исследований в споре между градуалистами и пунктуалистами . Градуалисты считают, что эволюция является постепенным, непрерывным процессом. Пунктуалисты, или сторонники считают, что виды в течение долгого времени остаются неизменными, а изменения происходят в очень короткий промежуток времени. Переходные формы являются аргументом обеих сторон. Пунктуалисты утверждают, что большинство видов появляются внезапно и на протяжении всей своей истории меняются слабо. Градуалисты отмечают, что среди позвоночных нет ни одного бесспорного примера очень быстрого перехода от одного вида к другому, большинство переходов вообще плохо задокументированы ископаемыми. Также много хорошо описанных внутривидовых изменений. Например, описаны изменения среднекайнозойских кроликов, миоценовых грызунов, гиппарионов, эоценовых парнокопытных, переход между родами эоценовых приматов.

Недостающие звенья

1850
1900
1950
2002
Прогресс в изучении эволюции человека. Увеличение числа известных науке видов гоминин по времени. Каждый вид изображен в виде прямоугольника, показывающего границы, в которых варьировал объём черепа , и место вида в палеонтологической летописи. Видно постепенное заполнение промежутков между видами.

Многие переходные формы между живыми организмами пока не найдены. Обычно их называют недостающими звеньями. Редкость переходных форм объясняется неполнотой палеонтологической летописи. Сторонники теории прерывистого равновесия также указывают на быстроту эволюционных преобразований . Однако палеонтологи постоянно находят новые ископаемые, заполняя пробелы (например, в 2004 году был найден Тиктаалик - ещё одно переходное звено между рыбами и земноводными)

Неполнота палеонтологической летописи

Далеко не каждая переходная форма существует в виде окаменелости из-за принципиальной неполноты палеонтологической летописи. Неполнота вызвана особенностями процесса фоссилизации , то есть перехода в окаменелое состояние. Для образования окаменелости необходимо, чтобы погибший организм был погребён под большим слоем осадочных пород . Из-за крайне медленной скорости осадконакопления на суше, чисто сухопутные виды редко переходят в окаменелое состояние и сохраняются. Кроме того, редко удаётся обнаружить виды, живущие в глубинах океана, из-за редкости поднятия на поверхность больших массивов дна. Таким образом, большинство известных ископаемых (а, соответственно, и переходных форм) - это либо виды, обитающие на мелководье, в морях и реках, либо наземные виды, ведущие полуводный образ жизни, либо обитающие недалеко от береговой линии. Закономерности процессов захоронения останков живых существ изучает особая отрасль палеонтологии - тафономия .

Филогенетические ряды

Филогенетические ряды − ряды видов, последовательно сменявших друг друга в процессе эволюции различных групп животных и растений.

Впервые были открыты В. О. Ковалевским , который показал, что современные однопалые копытные происходят от древних пятипалых мелких всеядных животных.

Креационизм

Сторонники креационизма заявляют, что переходных форм не обнаружено. Научное сообщество считает подобные заявления ложью и намеренным введением в заблуждение.

См. также

Примечания

Литература

Дарвин, Чарльз. Происхождение видов путём естественного отбора: В 2 кн. - М .: ТЕРРА - Книжный клуб, 2009. - ISBN 978-5-275-02114-1
Кэрролл Р. Палеонтология и эволюция позвоночных: В 3-х т. - Мир, 1992. - 280 с. - ISBN 5-03-001819-0

Ссылки

Миф о том, что "недостающее звено не найдено..." на портале Антропогенез.ру

Wikimedia Foundation . 2010 .

Переходная форма

Теория эволюции

Примеры

Переходные формы в эволюции Человека Разумного

Спор о постепенности эволюционных преобразований

Недостающие звенья

1850
1900
1950
2002
Прогресс в изучении эволюции человека. Увеличение числа известных науке видов гоминин по времени. Каждый вид изображен в виде прямоугольника, показывающего границы, в которых варьировал объём черепа , и место вида в палеонтологической летописи. Видно постепенное заполнение промежутков между видами.

Неполнота палеонтологической летописи

Филогенетические ряды

Креационизм

См. также

Примечания

Литература

Дарвин, Чарльз. Происхождение видов путём естественного отбора: В 2 кн. - М .: ТЕРРА - Книжный клуб, 2009. - ISBN 978-5-275-02114-1
Кэрролл Р. Палеонтология и эволюция позвоночных: В 3-х т. - Мир, 1992. - 280 с. - ISBN 5-03-001819-0

Ссылки

Миф о том, что "недостающее звено не найдено..." на портале Антропогенез.ру

Wikimedia Foundation . 2010 .

Общеизвестное доказательство эволюции - наличие так называемых промежуточных форм (переходных форм), то есть организмов, сочетающих в себе характерные признаки разных видов (или разных таксонов более высокого ранга - родов, семейств и т.д.). Как правило, говоря о промежуточных (или переходных) формах имеют ввиду ископаемые виды, хотя промежуточные виды вовсе не должны непременно вымирать. На основе филогенетического дерева теория эволюции предсказывает, какие промежуточные формы реально существовали (и поэтому могут быть найдены), а какие - нет. В соответствии с научным методом, сбывшиеся предсказания подтверждают теорию. Например, зная строение организмов пресмыкающихся и птиц, можно предсказать некоторые особенности переходной формы между ними. Мы прогнозируем возможность найти останки животных, подобных рептилиям, но с перьями, или останки животных, подобных птицам, но с зубами или с длинными хвостами. При этом мы предсказываем, что не будут найдены переходные формы между птицами и млекопитающими, например - ископаемые млекопитающие с перьями или подобные птицам ископаемые с костями среднего уха как у млекопитающих.

Вскоре после публикации «Происхождения видов» был обнаружен первый скелет археоптерикса - промежуточной формы между рептилиями и птицами. У археоптерикса было развито оперение (типичная птичья черта), а по строению скелета он слабо отличался от динозавров. У него были когти на передних конечностях, зубы и длинный костяной хвост, а характерных «птичьих» особенностей скелета было немного (крючковидные отростки на ребрах, вилочка). Позднее были найдены и другие переходные формы между рептилиями и птицами.

Антиэволюционисты, как правило, имеют крайне превратные представления о том, что должны представлять из себя обнаруживаемые в ископаемой летописи переходные формы. Например, они "требуют", чтобы переходная форма между А и Б была непременно промежуточной между А и Б по всем без исключения признакам. Если какие-то признаки переходной формы ближе к А, а другие - к Б, антиэволюционисты объявляют такую форму "не переходной, а просто мозаичной". Тем самым антиэволюционисты навязывают эволюционной теории такие проверяемые следствия, которые из нее вовсе не следуют. Эволюционная теория не утверждает, что все признаки организмов эволюционируют с абсолютно одинаковой скоростью. Неравномерность темпов эволюции - одно из общих мест современной эволюционной теории. Естественно, в ходе эволюционного перехода от А к Б одни признаки А становятся "как у Б" раньше, другие - позже. Нет никаких причин, почему бы это должно было быть не так. Иными словами, эволюционная теория как раз и предсказывает, что большинство переходных форм должны быть "мозаичными".

Другой часто встречающийся тип неправомерных "требований" антиэволюционистов строится по схеме: "По-вашему утки произошли от крокодилов, ну так предъявите нам крокоутку". Но современные утки не произошли от современных крокодилов. И те, и другие, произошли от общего предка, который жил давно (по-видимому, в пермском периоде, более 250 млн лет назад) и не был ни крокодилом, ни уткой. Он был, если уж на то пошло, древним примитивным архозавром. И от него произошли не только утки и крокодилы, но и все динозавры, а уже затем от динозавров произошли птицы. Общий предок есть у любых двух современных организмов, но этот предок, естественно, не является ни одним из них. Поэтому мы не можем и не должны никому предъявлять крокоуток. Однако, поскольку птицы реально произошли от динозавров, мы имеем возможность предъявить целый ряд самых настоящих птицединозавров (см. ниже).

Еще один способ борьбы антиэволюционистов с переходными формами - это "игра в слова". "Эта форма ближе к А? Значит это просто А. Ближе к Б? Ну тогда это просто Б". Такой эссенциализм поддерживается формальными правилами биологической классификации. Биологи, согласно этим правилам, не могут написать на этикетке "форма, переходная между видом А и видом Б". Максимум, что они могут сделать, это выделить переходную форму в отдельный вид, назвать его, скажем, А1, и подписать внизу мелкими буквами "вид, переходный между А и Б". Но антиэволюционисты не замечают этих приписок и говорят: "Какая же это переходная форма? Это просто вид А1".

Еще один тип антиэволюционистских передергиваний - требование доказать, что данная переходная между А и Б форма действительно является прямым предком Б. Это все равно что требовать строгих доказательств того, что найденный в Африке череп Омо I (см: 195 000 лет назад в Эфиопии жили «анатомически современные» люди) принадлежит самой Митохондриальной Еве, а не ее сестре или более дальней родственнице. Шансы найти в очень неполной палеонтологической летописи чьего-либо прямого предка очень малы, но даже когда таких предков находят, нет способов доказать, что это именно прямой предок, а не его близкий родственник. Реально находимые переходные формы являются формами, близкородственными искомому прямому предку (или его мало изменившимися потомками), требовать большего - значит опять-таки приписывать эволюционной теории не следующие из нее "следствия".

Превращение динозавров в птиц ("орнитизация динозавров-теропод")

Серия блестящих палеонтологических находок, сделанных в последние годы, пролила свет на многие детали эволюционного превращения динозавров в птиц. Как выяснилось, многие хищные динозавры-тероподы в течение юрского и мелового периодов эволюционировали "в птичью сторону". Только одна из этих эволюционных линий дала начало современным птицам и не вымерла 65,5 млн лет назад вместе с остальными динозаврами.

Ниже приведены краткие обзоры нескольких недавних исследований (чтобы узнать подробности, воспользуйтесь гиперссылками):

1) Перья сначала служили для красоты, а для полета пригодились позже. В 2008 году был найден пушистый нелетающий "птицединозаврик" с четырьмя очень длинными перьями на хвосте, как у современных райских птиц. Исследователи полагают, что длинные хвостовые перья служили исключительно «для красоты», то есть для привлечения брачного партнера. Самцы многих современных птиц красуются перед самками длинными хвостовыми перьями, больше ни на что не годными и только мешающими летать, причем самки отдают предпочтение тем женихам, у которых эти перья длиннее. Палеонтологи и раньше предполагали, что у некоторых пернатых динозавров крупные и непригодные для других целей перья могли служить для брачных демонстраций, но такого «явного» случая до сих пор не находили. Это исследование, наряду со многими другими, показало, что происхождение птичьих перьев - типичный пример смены функции органа в эволюции. Перья сначала развились для термоизоляции, и, возможно, для улучшения аэродинамических качеств динозавра при быстром беге; потом начали использоваться для брачных демонстраций, и, наконец, пригодились для планирующего, а затем и для машущего полета.

2) Малый размер птичьих геномов - наследие эпохи динозавров. Американские и британские палеонтологи в 2007 году показали, что по микроструктуре ископаемых костей можно судить о размере генома вымерших четвероногих. Оказалось, что одна из отличительных особенностей современных птиц - малый размер генома - была характерна для предков птиц (динозавров-теропод) с самого начала их истории. Это еще одна «птичья» черта, которая, наряду с перьями и некоторыми особенностями скелета, сформировалась у динозавров задолго до того, как они научились летать.

3) Предки птиц, возможно, были четырехкрылыми. В юрских отложениях провинции Ляонин (Северо-Восточный Китай) в 2009 году найден хорошо сохранившийся экземпляр оперенного "птицединозавра" Anchiornis huxleyi , жившего на несколько миллионов лет раньше археоптерикса. Находка показала, что предки птиц, по-видимому, изначально имели крупные контурные перья, пригодные для полета, не только на передних, но и на задних конечностях. Данная находка - еще один яркий пример сбывшегося эволюционного предсказания. Палеонтологи понимали, что должны были существовать полуптицы-полудинозавры, более древние и при этом более близкие к рептилиям, чем археоптерикс. Однако до сих пор все находки такого рода были более молодыми (эксперименты по "орнитизации" среди динозавров продолжались еще долго после появления настоящих птиц). Теперь, наконец, найден и искомый пернатый "до-археоптериксовый" динозавр.

Anchiornis huxleyi . Видны отпечатки крупных контурных перьев, располагавшихся на всех четырех конечностях и на хвосте. Длина масштабной линейки - 5 см.

4) Как велоцираптор разучился летать. На кости велоцираптора из Монголии в 2007 году были обнаружены специальные бугорки, к которым крепились перья. Стало понятно, что не только мелкие представители теропод имели перья и летали, но и крупные, явно нелетающие динозавры также имели перьевой покров.

На схеме показаны основные ветви эволюции динозавров, приведшие к птицам. Красные прямоугольники отмечают найденные (а не предполагаемые!) признаки перьев у этих рептилий. А цифры показывают 4 события гигантизма. Видно, что рептилии, находящиеся в основании древа, мелкие. Эта схема не учитывает вышеупомянутого четырехкрылого динозавра Anchiornis huxleyi , который был найден лишь в 2009 году, и птицединозавра Epidexipteryx с четырьмя длинными хвостовыми перьями, найденного в 2008 году.

5) В Китае нашли кости гигантского птицеподобного динозавра. В 2007 году китайские палеонтологи сообщили о находке еще одного необычного динозавра, близкого к предполагаемым предкам птиц и получившего название Gigantoraptor erlianensis . В отличие от других птицеподобных динозавров, вес которых редко превышал 40 кг, гигантораптор был настоящим гигантом и весил около полутора тонн.

6) В Китае нашли мохнатого динозавра. В 2009 году был найден небольшой (около 70 см) растительноядный динозавр из группы гетеродонтозавров, живший около 125 млн лет назад. Вместе с костями сохранились пучки длинных нитевидных образований, похожих на волосы, а еще больше - на «протоперья», характерные для некоторых ящеротазовых манирапторных динозавров - предков птиц. Наличие протоперьев у неродственного птицам динозавра показывает, что мохнатые (или оперенные) формы встречались среди динозавров чаще, чем было принято считать.

Переходные (промежуточные) формы — организмы, которые сочетают в своем строении признаки двух больших систематических групп.

Переходные формы характеризуются наличием более древних и примитивных (в смысле первичных) черт, чем более поздние формы, но, в то же время, наличием более прогрессивных (в смысле более поздних) черт, чем их предки. Как правило, термин «переходные формы» употребляют по отношению к ископаемых форм, хотя промежуточные виды совсем не обязательно должны умирать.

Переходные формы используют как одно из доказательств существования биологической эволюции.

История понятия

В 1859 г.., Когда была издана работа Ч. Дарвина «Происхождение видов», количество ископаемых остатков была крайне малой, науке не были известны переходные формы. Дарвин описал отсутствие промежуточных форм «как наиболее очевидное и тяжелое возражение, которое может быть против теории», но объяснил это крайней неполнотой геологической летописи. Он отмечал ограниченное количество доступных коллекций в то время, в то же время описал имеющуюся информацию об имеющихся ископаемые образцы с точки зрения эволюции и действия естественного отбора. Только два года спустя, в 1961 году. Был найден археоптерикс, который представлял классическую переходную форму между пресмыкающимися и птицами. Его находках, стала не только подтверждением теории Дарвина, а также знаковым фактом, подтверждающий реальность существования биологической эволюции. С тех пор было найдено большое количество ископаемых форм, которые показывают, что все классы позвоночных животных являются родственными между собой, причем большинство из них — через переходные формы.

С увеличением сведений о таксономическое разнообразие сосудистых растений в начале ХХ в., Начались исследования по поиску их возможного предка. В 1917 г.. Роберт Кидстон и Уильям Генри Ленд обнаружили остатки очень примитивной растения возле поселка Rhynia в Шотландии. Это растение было названо Rhynia. Она сочетает в себе признаки зеленых водорослей и сосудистых растений.

Трактовка понятия

Переходные формы между двумя группами организмов не обязательно потомками одной группы и предком другой. По ископаемыми, как правило, невозможно точно установить является ли определенный организм предком другого. Кроме того, вероятность найти в палеонтологической летописи прямого предка определенной формы чрезвычайно мала. Гораздо больше вероятность обнаружить относительно близких родственников этого предка, которые сходны с ним по строению. Поэтому любая переходная форма автоматически интерпретируется как боковая ветвь эволюции, а не «участок филогенетического ствола».

Переходные формы и таксономия

Эволюционная таксономия оставалась доминирующей формой таксономии течение ХХ в. Выделение таксонов базируется на различных признаках, вследствие чего таксоны изображают в виде ветвей разветвленного эволюционного дерева. Переходные формы рассматриваются как «падающие» между различными группами в плане анатомии, они смесь характеристик от внутренней и внешней клади, что недавно разделилась.

С развитием кладистики в 1990-х гг. Взаимосвязи обычно изображают в виде кладограмы, иллюстрирующую дихотомическое ветвление эволюционных линий. Поэтому в кладистици переходные формы рассматриваются как более ранние ветви дерева, где еще не развились не все черты, характерные для ранее известных потомков на этой ветке. Такие ранние представители группы обычно называют основным таксоном (англ. Basal taxa) или сестринским таксоном (англ. Sister taxa), в зависимости от того, принадлежит ли ископаемый организм к данной клади или нет.

Проблемы выявления и интерпретации

Отсутствие переходных форм между многими группами организмов является предметом критики со стороны креационистов. Однако далеко не каждая переходная форма существует в виде окаменелостей из-за принципиальной неполноты палеонтологической летописи. Неполнота вызвана особенностями процесса фосилизации, то есть перехода в окаменевший состояние. Для образования окаменелости необходимо, чтобы организм, который погиб, был погребен под большим слоем осадочных пород. Из-за очень медленную скорость осадконакопления на суше, сухопутные виды редко переходят в окаменевший состояние и сохраняются. Кроме того, редко удается выявить виды, которые живут в глубинах океана через редкие случаи поднятия на поверхность больших массивов дна. Таким образом, большинство известных ископаемых (а, соответственно, и переходных форм) — это либо виды, обитающие на мелководье, в морях и реках, или наземные виды, которые ведут полуводный образ жизни, или живут у береговой линии. К упомянутым выше проблемам следует добавить чрезвычайно малую (в масштабах планеты) количество палеонтологов, которые осуществляют раскопки.

Переходные формы, как правило, не живут на больших территориях и не существуют в течение большого времени, иначе они были бы персистентный. Этот факт также снижает вероятность фосилизации и последующего обнаружения переходных форм.

Поэтому вероятность обнаружения промежуточных форм чрезвычайно мала.

Примеры среди животных

Древнейшими представителями земноводных считают ихтиостеги. Их считают переходным звеном между кистеперых рыбами и земноводными. Несмотря на то, что в ихтиостеги была пятипалая концовка, адаптированная к жизни на суше, значительную часть жизни они проводили как рыбы, имели хвостовой плавник, боковую линию и некоторые другие признаки рыб.

Батрахозавры, существовавшие в каменноугольный и пермский периоды, рассматривают как переходную форму между земноводными и пресмыкающимися. Батрахозавры, хоть и проводили жизнь во взрослой стадии на суше (подобно пресмыкающихся), были тесно связаны с водоемами и сохранили ряд признаков, присущих земноводным, в частности, откладывания икры и развитие личинок в воде, наличие жабр и тому подобное.

Обнаружено большое количество пресмыкающихся, которые выработали способность летать, часть из них имела перья, поэтому их рассматривают как переходные формы между пресмыкающимися и птицами. Наиболее известен археоптерикс. Он был размером примерно с современную ворону. Формой тела, строением конечностей и наличием оперения подобный современных птиц, возможно, летал. Общим с пресмыкающимися была особое строение таза и ребер, наличие клюва с коническими зубами, по три свободные пальцы на крыльях, подвийноувигнути позвонки, длинный хвост с 20-21 позвонка, кости могло не пневматизовани, грудная кость без киля. Другие известные переходные формы между пресмыкающимися и птицами — протоавис, конфуциусорниса.

Большое количество ископаемых форм звероподобных пресмыкающихся (синапсиды, терапсид, пеликозавров, различных динозавровых и др.), Найденных во многих районах земного шара, существовали в юрский и меловой периоды, сочетающие признаки пресмыкающихся и млекопитающих, раскрывают возможные направления и способы становления различных групп четвероногих, в частности млекопитающих. Например, звероподобный пресмыкающееся из группы терапсид — лиценопс (Lycaenops) по развитию костей ротовой полости, дифференцированием зубов на клыки, резцы, по резцовые зубы и рядом других признаков строения тела напоминает хищных млекопитающих, хотя по другим признакам и образом жизни это были настоящие пресмыкающиеся.

Одной из форм, сохранилась в ископаемом состоянии является амбулоцетус Ambulocetus natans («ходячий кит») — переходная форма между наземными млекопитающими и китообразными, которые являются вторинноводнимы формами. Внешне животное напоминало нечто среднее между крокодилом и дельфином. Кожа должна частично редуцированную шерсть. Животное имело лапы с перепонками; хвост и конечности приспособлены как вспомогательные органы передвижения в воде.

Примеры среди растений

Первые наземные растения из класса риниопсид, семей риниевих и псилофитовых, живших в силуре — девоне, сочетали признаки зеленых водорослей и примитивных форм высших растений. Их тело было безлистным, цилиндрический осевой орган — телом в верхней части дихотомически разветвленным на верхушках с спорангиями. Функцию минерального питания риниопсид выполняли ризоиды.

Ископаемые формы семенных папоротников, которые процветали в конце девона, сочетают в себе признаки папоротников и голосеменных. Они образовывали не только споры (как папоротники), но и семена (как семенах растения). Проводящая ткань их стеблей по строению напоминает древесину голосеменных (саговников).

Другой предшественник семенных растений был идентифицирован из отложений среднего девона. Рункария (Runcaria heinzelinii) существовала около 20 млн лет назад. Это была небольшая растение с радиальной симметрией; имела спорангий, окруженный интегументом и плюской. Рункария демонстрирует путь эволюции растений от споровых к семенных.

Переходные формы в эволюции человека

В наше время найдено большое количество ископаемых останков, которые раскрывают эволюционный путь человека разумного от ее человекообразных предков. К формам, которые в большей или меньшей степени можно отнести к переходным, относятся: сахелантропа, ардипитека, австралопитеки (африканский, афарский и другие), человек умелый, человек работающий, человек прямоходящий, человек-предшественник, гейдельбергский человек и кроманьонцы.

Среди упомянутых форм значительное внимание заслуживают австралопитеки. Австралопитек афарский с точки зрения эволюции находится между современными двуногими людьми и их четвероногими древними предками. Большое количество рис скелета этого австралопитека четко отражают двуногость, причем до такой степени, что некоторые исследователи считают, что это свойство возникла задолго до появления австралопитека афарского. Среди общих черт анатомии, его таз гораздо больше похож на этих костей у человека, чем у обезьян. Края подвздошных костей короче и шире, крестцовая кость широкая и расположена непосредственно позади тазобедренного сустава. Существует явное свидетельство о существовании мест крепления для мышц-разгибателей колена, предусматривает вертикальное положение этого организма. В то время, как таз австралопитека не совсем как у человека (заметно шире, с ориентацией края подвздошных костей наружу), эти особенности указывают на принципиальную перестройку, связанную с хождением на двух ногах. Бедренная кость образует угол в направлении колена. Эта черта позволяет ноге размещаться ближе к средней линии тела и является явным свидетельством привычный характер передвижения на двух ногах. В наше время человек разумный, орангутаны и коаты имеют такие же черты. Ноги австралопитека имели большие пальцы, что делает практически невозможным захват стопой ветвей деревьев. Кроме особенностей локомоции, в австралопитека был также значительно больше мозг, чем у современных шимпанзе и зубы были значительно больше подобными зубов современного человека, чем к обезьянам.

Филогенетические ряды

Филогенетические ряды — ряды ископаемых форм, связанные между собой в процессе эволюции и отражают постепенные изменения их исторического развития.

Были исследованы русским ученым А. Ковалевским и английским Дж. Симпсоном. Они показали, что современные однопалого копытные происходят от древних мелких всеядных животных. Анализ ископаемых лошадей помог установить постепенность процесса эволюции в пределах этой группы животных, в частности, как изменяясь во времени, ископаемые формы приобретали все большего сходства с современными лошадьми. Сравнивая эоценового еогипуса с современным конем, трудно доказать их филогенетическую родство. Однако наличие ряда переходных форм, которые последовательно сменяли друг друга на больших пространствах Евразии и Северной Америки, позволила восстановить филогенетический ряд лошадей и установить направление их эволюционных изменений. Он состоит из ряда следующих форм (в упрощенном виде): Phenacodus — Eohippus — Miohippus — Parahippus — Pliohippus — Equus.

Гильгендорф (1866) описал палеонтологический ряд брюхоногих моллюсков из миоценовых отложений, накопившихся в течение двух миллионов лет в озерных отложениях Штейнгеймського бассейна (Вюртемберг, Германия). Было обнаружено в последовательных слоях 29 различных форм, принадлежащих к ряду планорбис (Planorbis). Древние моллюски имели раковину в виде спираи, а более поздние — в виде турбоспирали. Ряд имел два ответвление. Предполагается, что изменение формы черепашки была вызвана повышением температуры и увеличением содержания карбоната кальция в результате горячих вулканических источников.

Таким образом, филогенетические ряды представляют собой историческую последовательность переходных форм.

В настоящее время известны филогенетические ряды для аммонитов (Вааген, 1869), брюхоногих моллюсков рода живородок (Viviparus) (Неймайром, 1875), носорогов, слонов, верблюдов, парнокопытных и других животных.