Статью подготовили специалисты образовательного сервиса Zaochnik.
Конвергенция и дивергенция в биологии: определение и смысл процессов
Содержание:
Конвергенция и дивергенция в биологии
Определение конвергенции и дивергенции
Что такое дивергенция?
Дивергенция — это определенный тип эволюционного развития, в ходе которого под влиянием разнообразных факторов у организмов развиваются отличные от предковой формы признаки.
Полное понимание и трактовка дивергенции в биологии невозможна без определения понятия конвергенции. Дивергенция и конвергенция всегда стоят рядом.
Что такое конвергенция?
Конвергенция — это такой тип эволюционного развития, в ходе которого биологически непохожие друг на друга организмы приобретают ряд общих признаков на основании их приспособления к общим условиям существования.
Согласно теории эволюции, развитие всех живых организмов на нашей планете происходило в направлении от более простого к более сложному. Возникает закономерный вопрос: если такое развитие продолжалось достаточно долго, то откуда сегодня в природе такое видовое разнообразие организмов? Большинство ученых для объяснения этого явления используют понятия конвергенции и дивергенции.
Эти понятия — отражение комплекса особенностей и закономерностей развития видов.
Теория эволюции говорит об естественном процессе изменения живых организмов до нового уровня — качественно, в первую очередь. Именно дивергенция с конвергенцией и приводят к такому результату.
В основе современной эволюционной теории лежит гипотеза Дарвина, указывающая на существование механизма естественного отбора и влияния определенных факторов — мутаций, дрейфа генов, смены частоты аллелей внутри популяции.
Большинство ученых убеждено, что возникновение эволюционных направлений связано с принадлежностью предковых форм организмов к различным родственным группам. Эволюционных механизмов существует огромное множество, но самыми главными считаются конвергенция с дивергенцией.
Дивергенция и конвергенция в биологии присутствуют в эволюции органического мира с равной степенью вероятности, нуждаются в продолжительном изучении и объяснении.
Смысл процессов и биологическое значение
Дивергенция в биологии как эволюционный процесс характеризуется некоторыми особенностями:
- в прямом переводе термин дивергенци обозначает «расхождение»;
- дивергенция в биологии — это явление, обозначающее появление разных признаков живых организмов, которые отличают их от предковых форм;
- дивергенция (в биологии) характеризуется как разнонаправленная изменчивость, возникающая у организмов как результат необходимости приспосабливаться к изменчивым условиям окружающей среды;
- примеры дивергенции проявляются, в первую очередь, морфологическими изменениями, а также внутренними преобразованиями — они существенно расширяют адаптивные возможности организма.
Дивергенция и физика в данном случае никак не связаны.
Примеров дивергенции в биологии полно. Все потому, что это явление проявляется в процессе борьбы за существование: с каждым новым приобретенным признаком острота конкурентной борьбы снижается. Образованные в результате популяции занимают специфические экологические ниши, что позволяет им не затрагивать других особей.
Также дивергенция в некоторых случаях является следствием изоляции.
Дивергенция как явление может происходить на разных таксономических уровнях: рода, вида, отряда. И отследить ее не составляет труда.
Примеры дивергенции можно наблюдать на разделении класса млекопитающих: на грызунов, хоботных, приматов, китообразных и т. д. А еще в качестве примеров можно привести изменение формы листьев, преобразование их в колючки (у суккулентов). И это далеко не все примеры дивергенции.
Конвергенци наблюдается при рассмотрении достаточно далеких друг от друга организмов. Она проявляется в схожести некоторых признаков у организмов, которые являются систематически разными. Этот вариант образования новых видов тоже связан с естественным отбором. Однако в результате представители разных классов, отрядов и видов получают похожие черты в строении. Чаще всего это объясняется одной и той же средой существования и похожим образом жизни.
Однако в результате конвергенции возникающая схожесть не распространяется на все тело. Речь может идти только о схожести органов, которые участвуют в процессе приспособления к условиям окружающей среды. Поэтому можно говорить об узком характере приспособленности — и очень конкретном.
Какие органы возникают в результате конвергенции?
Яркий пример — животные, которые передвигаются по воздуху. У них появляются видоизмененные конечности в виде крыльев. Тем не менее некоторые из этих животных принадлежат к позвоночным, а другие — к насекомым.
У животных, обитающих в воде, обычно обтекаемая форма тела. Из этого следует, что форма тела у дельфинов, китов и рыб — результат конвергенции. Кстати, внешнее сходство акул, китов и дельфинов было поводом причислять их к рыбам.
Крылья летучих мышей, птиц и насекомых — еще один пример конвергенции и результат их образа жизни.
Если сравнивать конвергенцию и дивергенцию в биологии, то прослеживаются определенные закономерности:
- возникновение дивергенции связано с проживанием особей на обширном ареале и их приспосабливанием к условиям окружающей среды. Возникновение конвергенции связано с обитанием организмов в среде со схожими условиями;
- выражение дивергенции — различия между первоначально схожими популяциями. Конвергенция возникает у особей, между которыми отсутствует родственная связь;
- оба эволюционных варианта связаны с неодинаковым направлением естественного отбора в разных частях видового ареала.
Борьба за существование поддерживает дивергенцию и гарантирует более полное использование условий окружающей среды. В случае с конвергенцией — это всего лишь отражение возможностей организмов адаптироваться в условиях среды, не обладающей разнообразием.
Благодаря дивергенции увеличивается разнообразие форм жизни, формируются гомологичные органы — у них одинаковое происхождение вне зависимости от выполняемых функций.
В отличие от дивергенции, конвергенция является причиной формирования аналогичных органов, выполняющих одни и те же функции и имеющие внешнее сходство. Однако происхождением они различаются.
Конвергенция и дивергенция происходят внутри эволюционного процесса, имеют разную степень вероятности и во всех случаях приводят к видовому изменению.
Навигация по статьям