Что такое переходные формы
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.
Содержание
Теория эволюции
Ко времени написания Чарльзом Дарвином «Происхождения видов» науке не были известны переходные формы жизни. Этот факт Дарвин считал одним из самых слабых мест своей теории. Однако уже через два года был обнаружен археоптерикс — переходное звено между рептилиями и птицами.
Переходные формы между двумя группами организмов не обязательно являются потомками одной группы и предками другой. По ископаемым останкам, как правило, невозможно достоверно установить, является ли один организм прямым предком другого. Кроме того, вероятность найти в палеонтологической летописи чьего-нибудь прямого предка очень мала, и по умолчанию среди биологов принято такую возможность вообще не рассматривать. Гораздо выше вероятность обнаружить относительно близких родственников этого предка, схожих с ним по строению. Поэтому любая переходная форма автоматически интерпретируется как боковая ветвь эволюции, а не «участок ствола». [1]
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
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 теории прерывистого равновесия 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. [2]
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
Ссылки
Полезное
Смотреть что такое «Переходная форма» в других словарях:
Форма государственного устройства — способ территориальной организации государства или государств, образующих союз. Определяет внутреннее строение государства, деление его на составные части (территории) и принципы их взаимоотношения между собой. Для характеристики территориальной… … Википедия
переходная антиква — Переходная антиква, Антиква переходного стиля (Transitional Serif) Наз. также антиква барокко. Шрифты начала и середины XVIII в, в которых сочетаются черты антиквы старого стиля [один из видов шрифтов с засечками], обусловленные процессом… … Шрифтовая терминология
ФОРМА ПЕРЕХОДНАЯ — звено филогенетического ряда, имеющее самостоятельное таксономическое значение, связующее во времени предшествующие (предковые) и последующие формы. Геологический словарь: в 2 х томах. М.: Недра. Под редакцией К. Н. Паффенгольца и др.. 1978 … Геологическая энциклопедия
Сонатная форма — При возникновении С. формы, до XVII ст., каждая пьеса, предназначавшаяся для исполнения на инструменте, называлась сонатой (от sonare или suonare звучать), а для пения кантатой (cantare петь). Вокальные пьесы, переложенные на орган или клавикорды … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона
прецистная форма — (пре + циста) переходная стадия развития простейших от трофозоита к цисте, лишенная оболочки … Большой медицинский словарь
Прибиржевой рынок ценных бумаг — – переходная форма рынка ценных бумаг, рынки, создаваемые фондовыми биржами и находящиеся под их регулирующим воздействием … Рынок ценных бумаг. Словарь основных терминов и понятий
Evolution: The Game of Intelligent Life — Разработчик Crossover Technologies, Discovery Channel Multimedia Издатель СА Interplay Entertainment … Википедия
Государство — (Country) Государство это особая организация общества, обеспечивающая единство и целостность, гарантирующая права и свободы граждан Происхождение государства, признаки государства, форма государственного правления, форма государственного… … Энциклопедия инвестора
Шлем — «Святой Георгий». Гравюра Л. Кранаха. 1506 г. На гравюре представлен полный рыцарский доспех начала XVI в. с различными съемными усилениями. Доспех максимилиановского типа без гофрировки. Любопытно, что на нем отсутствует ожерелье, функция… … Энциклопедия средневекового оружия
Поземельная община — Содержание: I. П. община в Западной. Европе. II. П. община в Византии. III. П. община во внеевропейских странах. IV. П. община в Древней Руси и в Великороссии. V. П. община в Малороссии и в Литве. VI. П. община (современное положение; вопрос о П … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона
Переходные формы. Найдены ли они?
Вступление
Что такое переходные формы? Это виды, в строении которых возникают новые элементы, характерные для их эволюционных потомков, но еще сохраняются старые элементы, доставшиеся в наследство от эволюционных предков. А еще это источник мифов о Теории эволюции, стабильно работающий уже полтора столетия.
Ученые из года в год ищут «переходное звено» от обезьяны к человеку и никак не могут найти. Противники эволюционизма утверждают, что переходных форм нет, а этот ваш археоптерикс – тупиковая ветвь. Журналисты пугают общественность тем, что у человека и банана 50% общей генетической информации. Если птицы и крокодилы родня, то где окаменелости мезозойской крокоутки? – вопрошают диванные скептики. Да и от самого термина несет какой-то недоделанностью. Что это за вид такой, который «ни то ни сё»?
Древо жизни
Для того чтобы получить представление о переходных формах, надо обратиться к биологической систематике. Идея «разложить по полочкам» все разнообразие живых организмов не нова. В XVIII веке очередной способ классификации был предложен шведским натуралистом Карлом Линнеем. Способ оказался настолько удачным, что после важного апгрейда в середине XIX века используется до сих пор.
В чем тут суть? Неожиданно все формы жизни устроены не абы как. Анатомические структуры – все эти органы и ткани – не разбросаны в хаотичном порядке, а подчиняются определенным закономерностям. Вот, к примеру, позвоночник. Он есть у рыб, птиц, рептилий, зверей и амфибий. Но ни одного жука с позвоночником вы не найдете. Как нет и птиц без позвоночника. А те, у кого есть позвоночник, делятся на рыб (с жабрами и без лап) и четвероногих (с легкими и лапами). А четвероногие, например, могут быть пернатыми, шерстистыми, чешуйчатыми или с голой слизистой кожей. Описание, конечно же, очень упрощенное, но принцип понятен.
Анатомические структуры выстраиваются в иерархическом порядке, от общего к частному, что позволяет разделить все организмы на соответствующие иерархические группы. Отсюда получаем биологическую систематику с известными всем типами, классами, отрядами, семействами, родами и видами.
Но почему живые организмы устроены именно так? Ключом к ответу на этот вопрос стала теория эволюции, предложенная Чарльзом Дарвином в 1859 году. Иерархия анатомических структур отражает ход эволюции, а их единство у разных организмов говорит об общем происхождении. К настоящему времени этот тезис многократно подтвержден фактами из сравнительной анатомии, эмбриологии, палеонтологии и генетики.
Систему биологической классификации можно представить в виде дерева (скорее куста), на котором каждый отдельный листик – это вид, а ветви и стволы – разные таксоны. Такое «дерево» называют филогенетическим, эволюционным, или же Древом жизни.
Из вышесказанного для нас важными будут шесть следствий.
Следствие первое: строение организмов можно предсказать
Могут ли у кошек быть копыта? Если кит плавает в воде, то почему у него нет жабр? Где искать цветок папоротника? Чтобы ответить на подобные вопросы, вовсе не нужно осматривать всех китов и кошек, и следить за всеми папоротниками в Купальскую ночь. Зная биологическую систематику можно заранее сказать, какие анатомические признаки должны присутствовать у той или иной группы организмов.
Такой инструмент очень удобен в палеонтологии. Имея всего один зуб можно классифицировать животное, иногда с точностью до рода. И на основании этого сделать вполне надежную реконструкцию. А уже потом, когда (и если) будет найден полный скелет, можно уточнять детали и делать нашу реконструкцию все более реалистичной.
Но можно обойтись и вовсе без останков. Например, если нас интересует общий предок всех кошачьих, мы можем составить абстрактный портрет, исходя из признаков, характерных для этого семейства. Получается, что окаменелостей нет, а мы уже знаем, кого искать.
Следствие второе: общих родственников можно найти
Древо жизни охватывает абсолютно все виды организмов. А значит мы все друг другу родственники. Можно взять два абсолютно любых вида, а затем спуститься вниз по веточкам нашего Древа, до точки пересечения. В этой точке будет находиться общий предок, а в его строении будет совмещены признаки, общие для обеих ветвей. Даже если идти придется очень далеко вниз.
Например, предок человека и банана по совместительству будет предком вообще всех растений и животных. Это одноклеточный организм, живший как минимум 3 млрд лет назад, то есть раньше самых древних следов растений в горных породах. И наш геном действительно хранит информацию, оставшуюся от этого далекого-далекого предка.
Следствие третье: переходные формы повсюду
От древних одноклеточных организмов до человека – очень долгий путь. Поколение за поколением, вид за видом наши предки менялись под действием эволюции. Древо жизни росло, давало множество новых побегов и в итоге получилось современное видовое разнообразие. Можно ли сказать, что на этом эволюция остановилась? Конечно, нет. Те современные виды, которые не вымрут, дадут свое эволюционное потомство. И человек тут не исключение.
А значит, каждый вид в любой момент времени является потенциально переходным между какими-то старыми и новыми видами. Мы все – переходное звено.
Но не стоит ждать, что наши потомки будут так уж сильно от нас отличаться. Эволюционные изменения накапливаются постепенно, дети все так же похожи на родителей, и заметить отличия можно изменив масштаб. На промежутке в 1 млн лет мы точно сможем различить два вида, но вот найти точку, в которой один вид стал другим – не получится.
Следствие четвертое: некоторые переходные формы интереснее других
Как и в истории, эволюционные события могут иметь разный масштаб. Например, процесс эволюции уток, поиск прото-утки и переходных форм между ними – это все очень интересно. Но на масштабные эволюционные события не тянет. Другое дело – происхождение птиц вообще.
Из современных животных ближайшая родня уток – это крокодилы. Спускаемся по веточкам нашего дерева, находим точку пересечения. Здесь, в этой точке, в триасовом периоде жил их общий предок. Внешне был похож на тощего голенастого крокодила. Имел четырехкамерное сердце, высокий метаболизм и откладывал яйца. Не то чтобы сильно похоже на птицу, но уже кое-что. Значит, в качестве переходной формы нам надо искать кого-то похожего, но с крыльями и перьями. В XIX веке про родство птиц с крокодилами не знали, искали просто пернатого птице-ящера. И нашли. Им оказался археоптерикс, вошедший во все учебники биологии как эталон переходной формы. Так вот он – родоначальник птиц? Вообще-то нет.
Следствие пятое: неуловимые предки
Вообще-то обнаружение переходной формы еще не обозначает обнаружение того самого вида-предка, который дал всю дальнейшую эволюционную ветвь. И чем шире область поиска, чем более древняя у нас переходная форма, тем меньше для этого шансов. Как так?
Переходная форма – это все равно, что фоторобот, набор анатомических структур, которые точно должны быть. Например: скелет рептилии (включая длинный хвост и зубы), легкие кости, перья, небольшой размер. Это сокращает поиск до одной из групп динозавров, живших в юрском периоде. А дальше начинаются проблемы.
В группе – сотни видов, не имеющих узкой специализации. Они жили на промежутке в несколько десятков млн лет, приходились друг другу какими-то родственниками и все обладают тем набором признаков, который нам нужен. То есть потенциально они все – переходные формы к птицам. Но какой шанс, что нам улыбнулась удача и из нескольких сотен видов мы нашли «того самого»?
Разумеется, изучая этих оперенных то-ли еще динозавров, то-ли уже птиц, мы будем накапливать информацию и отсеивать ненужные варианты. Археоптерикс окажется хоть и ранней птицей, но параллельной ветвью эволюции. Наш портрет птицы-первопредка будет становиться все точнее и точнее. Можно будет локализовать поиск до ранней юры Северного Китая, а таксономию до манирапторов. Но указать на конкретный вид-предок мы вряд ли сможем.
Следствие шестое: и все-таки их можно отыскать
Так ли уж важно знать, какой из десятка видов птицеподобных динозавров был точно первоптицей? Для специалистов важно, для широкого круга людей – пожалуй, не очень. Что уж говорить о предках жесткокрылых или голосеменных растений. А если задать вопрос о происхождении человека?
Про нас самих нам нужно знать как можно более точно. И в этом плане в сравнении с птицами нам крупно повезло. Все-таки мы изучаем молодые останки, большинству которых нет и 1 млн лет. Их достаточно много, сохранность хорошая, а если они моложе 100 тыс лет – есть возможность использовать палеогенетику. А значит, мы можем не просто указать на переходную форму от австралопитеков к нам, но и восстановить нашу эволюцию, шаг за шагом.
Сегодня вместо давно устаревшей линейной схемы, мы имеем разветвленное деревце, объединяющее наших родственников и предков. Это все равно что семейная фотография с несколькими поколениями. Мы с большой точностью можем назвать своих родителей и их родителей. А вот с остальными не всегда понятно, кто с кем в каком родстве состоит. Антропология развивается стремительно, создаются новые методы исследований и делаются замечательные открытия. Разумеется, восстановить всю цепочку поколений (как того иногда требуют креационисты) мы не сможем. Но серьезно увеличить детальность и сложность и без того непростой картины антропогенеза ученым вполне по силам.
Заключение
Переходные формы действительно существуют. И в большинстве своем они объединяют группу родственных видов, имеющих специфический набор анатомических особенностей. Часть этих особенностей новые и они получат развитие у потомков. Часть – старые, доставшиеся от предков и к потомкам они не перейдут. Особый интерес представляют переходные формы между крупными таксонами. Например, между рыбами и амфибиями. Или рептилиями и птицами, рептилиями и млекопитающими. На их примере можно видеть, как незначительные изменения приводят к серьезным результатам.
Благодаря развитию палеонтологии известно множество переходных форм. Эволюция позвоночных животных, например, изучена достаточно детально. И самая, пожалуй, изученная область – это эволюция человека. И все-таки, белых пятен хватит еще не на одно поколение палеонтологов. А учитывая неполноту геологической летописи, весь паззл мы не соберем никогда. Тем важнее вклад каждого, кто решил связать свою жизнь с палеонтологией. Возможно, и вы станете первооткрывателями недостающего звена.
Обычно, как переходные формы в школьных и вузовских учебниках рассматриваются:
1. кистеперые рыбы – для земноводных,
2. зверозубые ящеры – для млекопитающих,
3. археоптерикс – для птиц и
4. филогенетические ряды – для лошадей, слонов, бегемотов.
Так как филогенетические ряды не могут рассматриваться как настоящие переходные формы, особо на них останавливаться не будем. Просто обоснуем это утверждение. При рассмотрении вопроса эволюции лошадей или слонов не идет речь об образовании новых таксонов – классов или типов. Даже если животные проходили все этапы филогенетического ряда, они оставались растительноядными млекопитающими. Почему «даже если»? Дело в том, что гиппарион учебников не может являться предком лошади, хотя об этом программы замалчивают. Для доказательства приводится схема генеалогического древа из московского издания «Происхождения видов» за 1987 год. Место гиппариона показано крестиком. Как видите, эта форма не дала начало современной лошади, а вела в тупик. От нее просто не могли образоваться потомки, дожившие до наших дней. Те же формы, которых непосредственно можно назвать предками современных лошадей, находятся на другом уровне оганизации, нежели гиппарион.
Может быть, в школьных учебниках еще можно встретить мнение о переходном положении яйцекладущих млекопитающих ехидны и утконоса. Но «увы, теперь мы считаем их не промежуточным звеном между рептилиями и млекопитающими, а боковой ветвью эволюции» (Н.Н. Воронцов, 2004).
Кистеперые рассматриваются в качестве переходных форм, так как их толстые плавники могли служить опорой рыбе, чтобы переползать по дну или выползать на берег. Особо отмечается, что кистеперые, давшие начало земноводным, имели кроме жабр и легкие,использовавшиеся рыбами для дыхания атмосферным воздухом. Также утверждается, что они выползали из воды только при нехватке в воде кислорода. Казалось бы, логика налицо. Поэтому не требуется особых усилий для следующего шага: именно с этим явлением связать происхождение земноводных. Выползали кистеперые, выползали и рраз! – перестали быть рыбами.
Беда в том, что представленная выше цепочка доказательств никак не согласуется с истинным положением вещей. Никто не говорит об одной существенной детали: а каким образом происходит легочное дыхание у кистеперой рыбы? Этот процесс подробно был рассмотрен Шмальгаузеном в работе «Происхождение наземных позвоночных», о чем, однако, не упоминается ни в школьных, ни в вузовских учебниках.
Дело вот в чем. Кистеперая рыба могла пользоваться своими легкими, только находясь в воде. Высунув кончик морды над поверхностью, она заглатывала воздух, точно так, как современные лабиринтовые рыбы. Для этого не нужно иметь особых дыхательных мышц, нагнетающих воздух в легкие. По этой причине, на суше легкие кистеперой рыбы не действовали из-за отсутствия механизма, могущего сопротивляться давлению воздушной среды. Для чего же тогда рыбы выползали на берег? Современный бычок «пускается в странствия» с целью найти новый водоем. Если местообитание бычка не пересыхает, ничто не заставит его путешествовать. Несмотря на это, абсолютно правильно утверждение, что кистеперые выползали на берег именно подышать. Но никак не легкими, а влажной кожей. Бычки, во время своих «перелазов» дышат этим способом (жабры на суше для дыхания непригодны). Если рыба не найдет новый водоем до того, как пересохнут ее покровы, она погибнет. Видимо бычок догадывается об этом, так как на поиски отправляется после захода солнца и у него хорошо развит инстинкт, показывающий ему направление воды. Как вы видите, учебники довольствуются некой полуправдой, не раскрывают полностью «всех фишек», создавая иллюзию полной логики предоставленных доказательств.
Для зверозубых ящеров самым главным признаком «переходности» обычно называется развитие зубного аппарата, схожего с таковым у млекопитающих.
Цитата №1 «Ископаемой переходной формой может считаться группа зверозубых рептилий, найденных на берегах Северной Двины. Таков зверозубый ящер иностранцевия».
Цитата №3 «Уже в период господства динозавров существовала предковая группа млекопитающих – небольших по размеру с шерстным покровом животных, возникших от одной из линий хищных терапсид. Млекопитающие выходят на передний край эволюции благодаря таким прогрессивным адаптациям, как плацента, вскармливание потомства молоком, более развитый мозг и связанная с этим большая активность, теплокровность».
Для птиц самой известной и единственной переходной формой считается археоптерикс.Отмечают следующие признаки переходности:
Черты рептилий
1. Челюсти, усаженные рядами зубов;
2. Большое количество хвостовых позвонков;
4. Строение трубчатых костей (неполое);
5. Развитые пальцы передней конечности с когтями.
Черты птиц
1 Роговой клюв;
2. Хорошо развитые перья;
Предполагается, что археоптерикс мог планировать с одного дерева на другое, но не мог совершать длительные перелеты.
«Сейчас известны 4 находки археоптериксов из юрских отложений Европы (последняя из них – в 1957 г.). По наличию зубов, особенностям строения черепа и других частей скелета археоптериксы были настоящими ящерами группы целурозавров, хотя по развитию перьевого покрова (отпечатки перьев удивительно хорошо сохранились в мелкозернистом литографском сланце, где были найдены эти ископаемые) несомненно, относятся к птицам. Можно сказать, что археоптерикс – типичная переходная форма. Это не означает, конечно, что археоптериксы были непосредственными предками ныне живущих птиц; по-видимому, это была лишь специализированная боковая ветвь». (Из московского издания «Происхождение видов», 1987.)