На что похожа эволюция: на ветвящееся дерево или на сеть? |
||
1. Дерево Дарвина. Виды расходятся навсегда? |
Рисунки взяты из статьи W.F.Doolittle "Phylogenetic Classification and the Universal Tree". Science, 1999. Vol. 284. N. 5423. P. 2124-2128 |
|
Со времен
Другое дело, если бы эволюционирующие ветви (клады) могли обмениваться опытом! Если бы все полезные открытия становились бы "общим достоянием" биоты и могли быть использованы другими кладами! Во времена Дарвина ничего не было известно о подобных механизмах. На "Дарвиновской схеме дивергенции"
основано большинство эволюционных схем. Это продолжается до сих пор. Мало
того, на Западе сейчас чуть ли не единственным "дозволенным" способом
построения эволюционных реконструкций является
|
![]() Рис. 1. Схема дивергенции (ветвления) видов по Дарвину. |
|
2. СИМБИОЗ - СЛИЯНИЕ ВЕТВЕЙОднако сейчас уже очевидно, что клады эволюционируют вовсе не независимо. Горизонтальный обмен инофрмацией между ветвями "эволюционного древа" существует! Сильнейший удар по представлениям о независимом развитии клад нанесло открытие симбиотического происхождения эукариотической клетки. Доказано, что митохондрии (органеллы, служащие для дыхания и производства энергии) произошли от симбиотических протеобактерий, а пластиды (опрганы фотосинтеза в растительной клетке) - от симбиотических цианобактерий (сине-зеленых водорослей). "Клеткой-хозяином", в которой прижились эти симбионты, была археобактерией. Таким образом, все эукариоты (т.е. все животные, растения, грибы и простейшие) - химерные организмы, геном которых возник в результате слияния, интеграции, симбиоза геномов нескольких разных групп бактерий. На рис. 2 показано эволюционное "древо" жизни с учетом симбиотического происхождения эукариот. Но роль симбиоза в эволюции вовсе не исчерпывается этим случаем! Например, лишайники - симбиотические организмы, возникшие в результате взаимовыгодного сожительства грибов и водорослей. Кораллы - симбиоз кишечнополостных с одноклеточными водорослями - зооксантеллами. Примеров множество! Значит, ветви "эволюционного древа" разделяются не безвозвратно и могут снова сливаться, образуя уже не дерево, а сплетение, сеть (reticulum).
|
![]() Рис. 2. Схема дивергенции основных групп (доменов и царств) живых организмов с учетом симбиотического происхождения митохондрий и пластид |
|
2. ГОРИЗОНТАЛЬНЫЙ ОБМЕН ГЕНАМИ: ДЕРЕВО ПРЕВРАЩАЕТСЯ В СПУТАННЫЙ КЛУБОКВажнейшее открытие последних десятилетий
- явление
горизонтального обмена генами, который, как оказалось,
распространен в природе очень широко и вовсе не граничивается бактериями,
как думали раньше. Эукариоты тоже способны заимствовать чужие гены.
Возможно, горизонтальный обмен играл важную роль в основных
ароморфозах, прогрессивных изменениях, переходах на новые эволюционные
уровни. Ведь известно, что такие переходы сопровождались многочисленными
параллелизмами - появлением одинаковых новых прогрессивных признаков
"независимо" (и часто почти одновременно) в нескольких разных кладах. Так
происходили, например, переходы от
рептилий к млекопитающим
(подробнее см.
здесь); от
Новый взгляд на эволюцию, учитывающий горизонтальный обмен генами, показывает несостоятельность кладизма и многих "традиционных" эволюционных реконструкций. Эволюция не похожа на ветвящееся дерево, но это и не хаотический спутанный клубок, это - величественный процесс согласованного, закономерного прогрессивного развития всего живого на Земле - развитие единой целостной системы. |
![]() Рис. 3. Схема эволюции жизни с учетом горизонтального обмена генами (один из возможных вариантов) |
|
|