Свидетельства возникновения сходства
особенно убедительны, когда соответствующие филетические ли-
нии удалены, а сходными функциями наделены структуры со-
вершенно различного эволюционного происхождеиия, т. е. струк-
туры аналогичные (сходные по внешнему строению или функ-
ции), а не гомологичные (произошедшие от одних и тех же
структур, имевшихся у общих предков). Когда наблюдается
такое явление, мы говорим о конвергентной эволюции.
92:
91
90е
Кулпеплер
V7\\
KV
\'t Уэнмен
t
Кокос
Север
О 32 км
А поем а рл
©
^ Абингдон
Биндло
1)
о Тауэр
Джемс
J1 Симур
.Индефатигабл
;Дункан Баррингтон
Чарльз
О-
Чатем
Худ
92е
91
90е
Geospiza
magnirostris
fortis
fuliginosa
difficilis
scandens
conirostris
Platyspiza
crassirostns
Camarhynchus
psittacula
pauper
partrulus
(Cactospiza)
pallidus
heliobates
Certhidea
oliracea
Число постоянно
¦дстречающихсн
видов
Крупные острове
центральной
части архипелага
Джемс
А
А
А
А
А
—
А
А
—
А
А
—
А
10
Санта-Крус
А
А
А
А
В
—
А
А
—
А
А
—
А
10
Исабела
А
А
А
А
В
—
А
В
—
А
В
А
А
11
Фернандина
А
А
А
А
—
—
А
В
—
А
В
А
А
10
Мепкив острова
центральной
части архипелага
Джервис
А
А
А
—
А
—
А
А
—
А
А
—
А
9
Симур
А
А
А
—
В
—
—
А
—
А
А
—
А
8
Дункан
А
А
А
—
В
—
А
А-В
—
А
А
—
А
9
Баррингтон
А
А
А
—
В
—
—
А
—
А
—
—
В
6
Периферические
острова
Пинта
А
А
А
В
С
—
А
С
—
А
—
—
С
9
Марчена
А
А
А
—
D
—
А
С
—
—
—
—
С
7
срадних
л
1
Сан-Кристо|
—
А
А
—
Е
—
А
—
—
В
С
—
D
7
Фораана
В
А
А
С
В
—
А
А
А
А
.—-
—
Е
10
Мелкие
периферические
Кулпегтпер
—
—
—
D
—
А
—
—
—
—
—
—
F
3
острова
Уэниен
А
—
—
D
—
В
—
—
—
—
—
—
F
3-4
Тауэр
*
А
—
—
В
—
В
—
—
—
—
—
—
G
4
Худ
•—
—
А
—
—
С
—
—.
—
—.
—
—
н
3
34
Ч. 1. Организмы
Акула (рыба)
Ихтиозавр
(пресмыкающееся)
Дельфин (млекопитающее)
Крупные водные хищни-
ки возникли в четырех со-
вершенно различных груп-
пах: среди рыб, пресмыка-
ющихся, птиц и млекопита-
ющих. Сходство внешнего
строения тем более замеча-
тельно (рис. 1.9), что оно
скрывает глубокие разли-
чия внутреннего строения и
обмена веществ, свидетель-
ствующие о столь же глу-
боких различиях эволюци-
онной истории изображен-
ных организмов.
Семена многих высших
растений распространяются
птицами. Птиц привлекает
наличие мясистой сахарис-
той ткани, которую они по-
едают и переваривают. В
Рис. 1.9. Пример конвергентной эволю-
ции: сходство внешнего строения тела
крупных морских хищников, представля-
ющих различные генеалогические линии
животного царства. (По Hildebrand,
1974, и др.)
\\ Предковое пресмыкающееся ТКаНЬ ЭТу ПОГруЖеНЫ
на, защищенные толстыми
оболочками; они проходят
через пищеварительный
тракт неповрежденными, а
иногда пребывание в нем
даже стимулирует их про-
растание. У различных пред-
ставителей растительного
царства мякоть плодов ве-
дет свое происхождение от совершенно разных структур. Ряд
примеров приведен на рис. 1.10. Многие из изображенных рас-
тений принадлежат к далеко отстоящим друг от друга филоге-
нетическим линиям, например тисе — голосеменное растение,.
а все остальные — покрытосеменные. Впрочем, даже в преде-
лах одного лишь семейства розоцветных для образования при-
влекательной мясистой оболочки семени «задействованы» весь-
ма разнообразные структуры. Земляника, яблоня, персик —
все они образуют привлекательную для птиц мякоть и (или)
защищают свои семена совершенно различными способами.
Приводя эти примеры (а существует и множество других),
мы можем утверждать, что в результате действия однонаправ-
ленных селективных сил одно и то же свойство достигалось с
совершенно различных стартовых эволюционных позиций. Су-
ществует и другой, вполне сопоставимый с первым, ряд приме-
ров. Примеры этого ряда можно использовать для демонстра-
Гл. I. Соответствие между организмами и средой
35
Кожистая внешняя стенка завязи
(экзокарп)
Верхняя завязь
Семянка
(сухая завязь,
содержащая внутри
одно семя)
Сочная внутренняя стенка завязи
\'(эндокарп)
Апельсин (RUTACEAE)
Томат
(SOLANACEAE)
Схема \"идеализированной\"
верхней завязи
Тисе (ТАХАСЕАЕ)
Завязь отсутствует
Земляника
(ROSACEAE)
Неосемененныи /$
плодолистик
Яблоня
ROSACEAE)
Ежевика(ROSACEAE)
Мясистые чашелистики
Персик
ROSACEAE)
Чашелистик
Шелковица (MORACEAE)
Вишня
ROSACEAE)
Рис. 1.10. Наблюдаемая в различных группах высших растений конвергентная
эволюция сочных плодов на основе различных морфологнческих образований.
Гомологичные ткани заштрихованы одинаково.
36
Ч. 1. Организмы
ПЛАЦЕНТАРНЫЕ
Хищник
собачьего типа
Хищник
кошачьего типа
Древесный летун
Обитатели нор,
питающиеся
растениями
Мирмекофаги,
раскапывающие
муравейники
Животные, ведущие
подземный образ
ЖИЗНИ И
питающиеся
растениями
СУМЧАТЫЕ
Волк
(Canis)
Сумчатый (тасманийский) вопк
(Thylacinus)
Сумчатая куница (Dasyurus)
Летяга
(Glaucomys)
Сурок
(Marmota)
Сумчатая летяга
(Petaurus)
Муравьед
(Myrmecophaga)
Сумчатый полосатый муравьед
(Myrmecobius)
Обыкновенный крот
(Talpa)
Сумчатый крот
(Notoryctes)
Рис. 1.11. Параллельная эволюция сумчатых и плацентарных млекопитающих.
Животные сопоставляемых видов напоминают друг друга как по внешнему
виду, так и по особенностям образа жизни.
ции параллелей эволюционной истории филогенетически родст-
венных групп, породивших разнообразные формы уже после то-
го, как они разошлись.
Классический пример такого рода параллельной эволюции —
адаптивная радиация плацентарных и сумчатых млекопитаю-
щих. Сумчатые попали в Австралию в меловой период (около
90 млн. лет назад), когда единственными обитавшими там мле-
копитающими были представители своеобразной группы одно-
проходных, или яйцекладущих (в настоящее время представ-
ленной лишь ехидной и утконосом). Затем в эволюции их по-
следовало возникновение множества форм (радиация), во мно-
гих отношениях в точности повторившее процессы эволюцион-
ной радиации млекопитающих на других континентах. На рис.
1.11 приведены примеры экологических соответствий между сум-
Гл. I. Соответствие между организмами и средой 37
чатыми и плацентарными млекопитающими. И внешнее строе-
ние, и образ жизни животных повторяются с такой поразитель-
ной детальностью, что невольно возникает ощущение, будто
среда обитания плацентарных и сумчатых млекопитающих со-
стояла из «экологических ниш», в которые эволюция аккуратно
«вставила» соответствующие экологические эквиваленты. (Важ-
но помнить, что в противоположность группам, претерпевшим
конвергентную эволюцию, у сумчатых и плацентарных радиация
началась с одним и тем же набором ограничений и возможно-
стей, поскольку обе группы происходят от общих предков.)
Подбирать примеры конвергентной или параллельной эво-
люции различных групп растений и животных — занятие очень
увлекательное, но оно сопряжено с немалым риском. Опас-
ность заблуждения можно пояснить на примере мегафитов —
«маленьких деревьев с верхушечной листовой розеткой». Это
Macrozamia macdonnellii (Cycadaceae) из Алис-Спрингс, цент-
ральная Австралия; Xanthorrhoea sp. (Xanthorrhoeaceae), расту-
щая в Австралии; Yucca (Liliaceae), произрастающая на север-
ной оконечности о-ва Уоссоу; Sorenoa repens (Palmaceae), ра-
стущая на г. Санта-Катарина в Гренаде; Senecio keniodendron
(Compositae), растущий на г. Кения. Растения эти, принадле-
жащие к многим различным группам, обычно дают только один
главный побег, растущий очень долго, зачастую совсем не вет-
вясь. Все они обязательно увенчаны мутовками очень крупных
листьев; зацветая же, образуют гигантские соцветия. Многие
виды после цветения погибают; у других каждое последующее
цветение бывает отделено от предыдущего длительным проме-
жутком времени. Кроме того, такие растения нередко несут на
себе массу отмерших листьев или листовых пазух с черешками,
отчего их стволы часто производят ложное впечатление неве-
роятной толщины; это особенно характерно для многих пальм,
эспелеций и гигантских крестовников.