Ископаемые переходные формы организмов что это
Ископаемые переходные формы организмов что это
Рассмотрите таблицу «Биология как наука» и заполните пустую ячейку, вписав соответствующий термин.
| Раздел биологии | Объект изучения |
|---|---|
| Ископаемые переходные формы организмов | |
| Анатомия | Строение внутренних органов |
БИОЛОГИЯ — комплексная наука, в которой выделяют следующие разделы.
Вирусология — наука о вирусах.
Микробиология (бактериология) — наука о бактериях.
Микология — наука о грибах.
Ботаника — наука о растениях.
Зоология — наука о животных.
Антропология — наука о человеке.
Палеонтология — наука об ископаемых растениях и животных.
Анатомия — наука о внутреннем строении организма.
Биофизика — наука о физических и физико-химических процессах в клетке.
Биохимия — наука о химических процессах в организме.
Генетика — наука о наследственности и изменчивости.
Гистология — наука о тканях организмов.
Иммунология — наука об иммунитете (способности организма защищаться от чужеродных тел).
Молекулярная биология — наука о реализации наследственной информации, о нуклеиновых кислотах и белках.
Морфология — наука о внешнем строение организма.
Селекция — наука о создании новых пород животных, сортов растений, штаммов грибов и микроорганизмов.
Систематика — наука о разнообразии организмов.
Физиология — наука о функциях органов и жизнедеятельности организма.
Цитология — наука о клетке.
Экология — наука о взаимодействиях живых организмов и их сообществ между собой и с окружающей средой.
Ископаемые переходные формы изучает палеонтология — наука об ископаемых растениях и животных.
Филогенетический ряд слона: определение и главные особенности
Филогенетический ряд слона
Что такое филогенетический ряд?
Филогенетические ряды — это последовательности ископаемых переходных форм организмов, эволюционировавшие в конкретных направлениях.
Филогенетические ряды формируются с учетом разнообразных палеонтологических доказательств эволюции. К таким доказательствам относятся:
Ископаемые переходные формы представляют собой вымершие организмы, сочетающие признаки различных эволюционных групп (ранних и поздних эволюционных форм).
Переходные формы — это отличный инструмент для определения особенностей родственных связей между организмами, которые живут сейчас и вымершими. Благодаря переходным формам обосновывается и не подлежит сомнению система исторического развития живой природы. Они помогают построить естественную систему эволюции растительного и животного мира.
Вот несколько примеров филогенетических рядов:
Филогенетический ряд — это то, что вполне доказывает, что эволюционный процесс существовал, а также тот факт, что современные формы произошли от предковых. Глядя на них можно проследить, как видоизменялись отдельные органы живых организмов, типичные для их строения, а также уникальные и оригинальные.
Стандартный пример филогенетического ряда — филогенетический ряд лошади.
Особенности филогенетического ряда слона
Эволюция хоботных животных протекала по собственному пути. Историческое развитие этих животных начинается с раннетретичного (эоценового) меритерия (Moeritherium), который был найден в Египте.
Можно назвать несколько отличительных характеристик меритерия:
Такая предковая форма слонов была достаточно приспособлена к существованию в условиях того времени.
Палеомастодонт был следующей предковой формой слона. Его останки были обнаружены во все том же раннетретичном периоде (отложения Египта). Однако развитие палеомастодонтов происходило в более позднее время, в частности, в верхний эоцен. Поэтому их строение было немного другим:
Также к предкам хоботных причисляют дейнотериумов или древних хоботных. Они появились на территории Африки в миоцене. Чуть позже они распространились и по Евразии. Бивни у этих животных были только в нижних челюстях. Дейнотериумов называют также боковой ветвью развития хоботных.
Более крупные мастодонты возникли чуть позже. У этой предковой формы слона челюсти были сильно вытянуты и оснащены несколькими крупными бивнями.
Эти животные отличались меньшим количеством коренных зубов. Жевательная поверхность состояла из 4 рядов бугорков — по этой причине наличие длинного хобота было очевидным. С течением времени нижняя челюсть мастодонтов стала короче, исчезли нижние бивни, а череп стал похож на череп слона. При этом сохранилось бугорчатое строение коренных зубов.
Постепенное уплощение коренных зубов мастодонтов и увеличение рядов бугорков произошло в течение конца верхнетретичного периода.
Для Северной Америки в позднем миоцене был характерен род мастодонтов семейства Gomrhotheriidae — а именно амебелодоны. Они отличались небольшими верхними бивнями, и большими и уплощенными нижними.
В 1920 году на территории Азии в отложениях миоцена (возраст примерно 20 млн лет) были обнаружены платибелодоны. Из отличительных характеристик — наличие лопатовидных бивней, используемых в качестве идеального средства для добычи различной водной растительности.
20 млн лет назад на территории Африки можно было обнаружить такого мастодонта как гомфотериум. Расселение этой предковой формы происходило с территории Африки на территорию Азии (через Европу) и далее в Индостан. Можно говорить об одинаковом развитии верхних и нижних бивней. Ученые склоняются к мысли, что эти предковые формы слонов обитали в увлаженных и болотистых местах. Их челюсти были сильно удлинены.
Стегодон — еще одна предковая форма слона. Это ближайшие родственники современного слона, как считают палеонтологи. Их отличали длинные и массивные бивни, питание листьями и ветвями деревьев.
Первослоны — это мамонты и существующие сегодня слоны. В отличие от мастодонтов, их коренные зубы были с поперечными гребнями, а на бивнях отсутствовала эмаль. Предположительно, слоны обитали в лесных областях и саваннах.
Первослоны имели бивни, которые находились в нижней челюсти.
Размеры южных слонов были практически идентичны размерам современных индийских слонов. Самые древние ископаемые этой формы датированы примерно 4 млн лет.
Мамонтов относят к отдельному подсемейству Mammuthinae — для него характерны закругленная верхушка черепа и отсутствие седловидного вдавления.
Колумбийские мамонты проживали на территории Северной Америки в среднем и позднем плейстоцене. Степень их эволюции соответствовала эволюции степного евразийского мамонта. Однако в Америке этот вид обитал до плейстоцена. По своим размерам представители этих мамонтов могли достигать 3,5 метра в холке. А вообще размеры довольно сильно варьировались.
Как видно, филогенетический ряд слонов включает различные предковые формы, обладавшие широким спектром отличительных признаков. Эти признаки были обусловлены особенностями среды обитания и прочими физиологическими и морфологическими причинами.
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.)
Переходная форма
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.
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.