Доказательства эволюции
Примеры видообразования

Согласно синтетической теории эволюции, образование новых видов происходит в результате разделения особей одного вида на группы, не скрещивающиеся между собой. Такое разделение может быть вызвано различными причинами, такими как наличие непреодолимых географических барьеров (аллопатрическое видообразование) или разделение по экологическим нишам внутри одного ареала (симпатрическое видообразование). После возникновения между популяциями различных типов изоляции, популяции начинают эволюционировать независимо, в результате чего между популяциями постепенно накапливаются генетические различия, и через некоторое время достигается генетическая несовместимость - скрещивание оказывается невозможным.

Кроме того, новые виды могут возникать практически мгновенно (в геологическом масштабе времени) путем полиплоидии (кратного увеличения количества хромосом в клетке) и гибридизации (скрещивания различных видов).

Очень многие виды диких животных, относящиеся к одному роду, а иногда и к разным родам, в принципе способны скрещиваться и давать плодовитое потомство, однако в естественных условиях они почти никогда этого не делают. Потому-то их и считают разными видами.

Наблюдения за современными видами показывают, что видообразование непрерывно происходит в существующих популяциях.

 

В определении понятия биологического вида существенное значение имеет практически полная репродуктивная изоляция в природных условиях. Если видообразование происходит постепенно, в результате небольших последовательных изменений, то и сегодня мы должны наблюдать все возможные стадии видообразования, а значит и все возможные стадии репродуктивной изоляции: свободное скрещивание между популяциями, затрудненное скрещивание, снижение плодовитости потомства, бесплодное потомство, и наконец - полную генетическую изоляцию. Если ничего подобного среди современных видов обнаружить не удается, то тем самым опровергаются основы эволюционного учения, то есть это пример фальсифицируемости эволюционного учения.

Существует множество примеров того, как разные виды могут скрещиваться в исключительных условиях. Например, у черной вороны и серой вороны разные ареалы, но на пересечении этих ареалов виды могут образовывать гибриды. Еще один пример - различные виды рыбы рода чукучанов из реки Платт, которые живут рядом, но редко скрещиваются.

Неполное видообразование можно наблюдать у различных кольцевых видов: представители вида обитают вокруг гор, водоемов и т.п., при этом соседние популяции скрещиваются между собой и незначительно различаются, а крайние формы различаются значительно и не скрещиваются. Пример кольцевого вида - безлегочная саламандра, обитающая на склонах гор близ тихоокеанского побережья Северной Америки. В зависимости от района обитания вокруг гор саламандры образуют различные формы, постепенно изменяющие свои морфологические и экологические характеристики. Крайние формы сосуществуют в узкой зоне гор на юге Калифорнии, однако между собой не скрещиваются. Другие примеры кольцевых видов - зеленая пеночка, оленья мышь, некоторые виды наземных улиток и дрозофил.

У многих гибридов снижена фертильность. У гибридов землероек из рода бурозубок размножение затруднено вследствие разницы хромосомных наборов. Тот же эффект наблюдался в лаборатории при скрещивании Drosophila pseudoobscura из Юты и Калифорнии. Фертильность также снижена у гибридов лягушек жерлянки краснобрюхой и жерлянки желтобрюхой.

Многие другие виды могут давать бесплодное гибридное потомство. В их числе - различные земноводные (например - некоторые виды лягушек) и млекопитающие (например, мул - гибрид от скрещивания лошади и осла - как правило, бесплоден). Гибриды гребенчатого тритона и мраморного тритона бесплодны вследствие наличия непарных хромосом.

При скрещивании ряда других видов достигается оплодотворение, но позднее зародыш погибает. В качестве примера можно привести леопардовую лягушку и лесную лягушку из рода настоящих лягушек. Аналогичная ситуация наблюдается у дрозофил и у некоторых растений, таких как хлопчатник обыкновенный и хлопчатник барбадосский.

 

Конкретным примером крупномасштабных эволюционных изменений при неполном видообразовании является белый медведь, который, несмотря на родство с бурым медведем, очевидное в силу того факта, что эти виды могут скрещиваться и давать плодовитое потомство, приобрел значительные физиологические различия с бурым медведем. Эти различия позволяют белому медведю комфортно жить в условиях, в которых бурый медведь не выжил бы. В частности, белый медведь способен проплыть десятки километров в ледяной воде, его окраска сливается со снегом, он не замерзает в Арктике. Все это возможно благодаря конкретным изменениям:

• белая окраска способствует маскировке хищника при охоте на тюленей;
• полые волоски увеличивают плавучесть и сохраняют тепло;
• слой подкожного жира, толщина которого к зиме доходит до 10 сантиметров, обеспечивает дополнительную теплоизоляцию;
• удлиненная, по сравнению с другими медведями, шея позволяет легче держать голову над водой во время плавания;
• увеличенные лапы с перепонками действуют как весла;
• небольшие бугорки и полости-присоски на подошвах уменьшают опасность поскользнуться на льду, а плотная шерсть на подошвах защищает лапы от сильного холода и обеспечивает трение;
• уши меньше, чем у других медведей, и уменьшают потери тепла;
• веки действуют как солнечные очки;
• зубы острее, чем у других медведей, и больше подходят для полностью мясного рациона;
• увеличенный объем желудка позволяет голодному хищнику съесть сразу целого тюленя.

Кроме этого, белый медведь способен обходиться без пищи до девяти месяцев за счет переработки мочевины.