Древо жизни (биология)

Предшественники

Ламарк

Жан-Батист Ламарк (1744-1829) создал первое ветвящееся дерево животных в своей работе "Философия зоологии" (1809). Это было перевернутое дерево, начинающееся с червей и заканчивающееся млекопитающими. Однако Ламарк не верил в общее происхождение всего живого. Вместо этого он считал, что жизнь состоит из отдельных параллельных линий, идущих от простого к сложному.

Хичкок

Американский геолог Эдвард Хичкок (1763-1864) в 1840 году опубликовал первое древо жизни, основанное на палеонтологии, в своей книге "Элементарная геология". На вертикальной оси указаны палеонтологические периоды. Хичкок составил отдельное дерево для растений (слева) и животных (справа). Деревья растений и животных не соединены в нижней части диаграммы. Более того, каждое дерево начинается с нескольких истоков. Однако это не эволюционные деревья, потому что Хичкок считал, что божество было агентом изменений.

Vestiges

Первое издание "Вестей естественной истории творения" Роберта Чемберса было опубликовано анонимно в 1844 году. В нем в главе "Гипотеза развития растительного и животного царств" содержалась древовидная диаграмма. На ней изображена модель эмбриологического развития, где рыбы (F), рептилии (R) и птицы (B) представляют собой ответвления от пути, ведущего к млекопитающим (M).

В тексте эта идея ветвистого дерева условно применяется к истории жизни на Земле: "возможно, есть разветвление". ^p191

Развернутая палеонтологическая таблица Эдварда Хичкока в "Элементарной геологии" (1840)


Диаграмма из "Вестей естественной истории творения", 1844. стр. 212

Древо жизни Дарвина

Чарльз Дарвин (1809-1882) был первым, кто создал эволюционное древо жизни. Он с большой осторожностью относился к возможности реконструкции истории жизни. В главе IV книги "О происхождении видов" (1859) он представил абстрактную схему теоретического древа жизни для видов неназванного большого рода (см. рисунок).

По словам самого Дарвина: "Таким образом, небольшие различия, отличающие разновидности одного и того же вида, будут неуклонно увеличиваться, пока не сравняются с большими различиями между видами одного рода или даже разных родов".

Это ветвящаяся схема без названий видов, в отличие от более линейного дерева, составленного Эрнстом Геккелем много лет спустя.

В своем резюме к разделу, пересмотренному в 6-м издании 1872 года, Дарвин объясняет свои взгляды на Древо жизни:

Родство всех существ одного класса иногда представляли в виде большого дерева. Я считаю, что это сравнение в значительной степени говорит правду. Зеленые и распускающиеся веточки могут представлять существующие виды; а те, что появились в прежние годы, могут представлять длинную череду вымерших видов...
Сучья, разделенные на большие ветви, а те - на меньшие и меньшие, сами когда-то, когда дерево было молодым, были распускающимися веточками; и это соединение прежних и нынешних почек разветвляющимися ветвями вполне может представлять классификацию всех вымерших и живущих видов в группы, подчиненные группам.
Из множества веток, расцветавших, когда дерево было простым кустом, только две или три, превратившиеся сейчас в большие ветви, сохранились и несут на себе другие ветви; так и виды, жившие в давно прошедшие геологические периоды, лишь немногие оставили живых и измененных потомков. С самого начала роста дерева многие сучья и ветви истлели и отпали; эти упавшие ветви разных размеров могут представлять целые порядки, семейства и роды, не имеющие ныне живых представителей и известные нам только в ископаемом состоянии.
Как мы время от времени видим тонкую ветку, отходящую от развилки низко на дереве, которая по какой-то случайности оказалась благосклонной и до сих пор жива на своей вершине, так мы иногда видим животное, подобное Ornithorhynchus (утконос) или Lepidosiren (южноамериканская рыба-лунг), которое в какой-то малой степени связывает своим родством две большие ветви жизни, и которое, очевидно, было спасено от смертельной конкуренции тем, что обитало в защищенном месте.
Как почки дают начало росту свежих почек, а те, если они энергичны, разветвляются и облепляют со всех сторон множество более слабых ветвей, так, я полагаю, происходит и с великим Древом Жизни, которое заполняет своими мертвыми и сломанными ветвями земную кору и покрывает поверхность своими вечно ветвящимися и прекрасными разветвлениями.

- Дарвин, 1872.

Изображение Древа жизни, появившееся в книге Дарвина "О происхождении видов путем естественного отбора", 1859 год. Это была единственная иллюстрация в книге.

Древо жизни сегодня

Модель дерева по-прежнему считается актуальной для эукариотических форм жизни. Исследования самых ранних ветвей дерева эукариот позволяют предположить, что дерево имеет либо четыре супергруппы, либо две супергруппы. Консенсуса пока нет; в обзорной статье Роджер и Симпсон делают вывод, что "при нынешних темпах изменений в нашем понимании древа жизни эукариот нам следует действовать с осторожностью".

В настоящее время биологи признают, что прокариоты, бактерии и археи, обладают способностью передавать генетическую информацию между неродственными организмами посредством горизонтального переноса генов (ГПГ). Рекомбинация, потеря генов, дупликация и создание генов - вот несколько процессов, посредством которых гены могут переноситься внутри и между видами бактерий и архей, вызывая вариации, не обусловленные вертикальным переносом. Появляются новые доказательства того, что ГПТ происходит внутри прокариот на уровне одноклеточных и многоклеточных, и в настоящее время складывается мнение, что древо жизни дает неполную картину эволюции жизни. Оно было полезным инструментом для понимания основных процессов эволюции, но не может объяснить всю сложность ситуации.

Современное древо жизни, демонстрирующее горизонтальный перенос генов.

Галерея

Похожие страницы

• Страница разобщения Древа жизни