Биологические науки накопили огромный материал, доказывающий единство происхождения и историческое развитие органического мира.
Цитология — наука о клетке — установила, что все живые существа состоят из клеток, имеющих сходный химический состав, органоиды, циклы клеточных делений и передачи генетической информации.
Сравнительная анатомия — наука о сравнительном строении живых организмов — показывает общность строения и происхождения живых организмов. Так, позвоночные животные имеют двустороннюю симметрию, общий план строения скелета (57), черепа, передних и задних конечностей, головного мозга и всех основных систем (нервной, пищеварительной, кровеносной и др.). Единство происхождения подтверждает строение гомологичных органов, рудиментов, атавизмов и переходных форм.
Гомологичные органы сходны по строению и происхождению независимо от выполняемой функции (кости конечностей земноводных, пресмыкающихся, птиц и млекопитающих).
Рудименты (от лат. «рудиментум» — остаток) — недоразвитые органы, утратившие в ходе эволюции свое значение и находящиеся в стадии исчезновения (удавы имеют остатки таза и задних конечностей; у лошади — грифельные косточки; у горных гусей — перепонки на лапах и др.).
Атавизмы (от лат. «ативус» — предок) — возврат к признакам предков (у человека наличие хвостика, волосатость).
Переходные формы — занимающие промежуточное положение между крупными систематическими группами (низшие млекопитающие утконос и ехидна, подобно пресмыкающимся, откладывают яйца, имеют клоаку).
Эмбриология — наука, изучающая зародышевое развитие организмов,— доказывает, что процесс образования половых клеток (гаметогенез) сходен у всех многоклеточных организмов: все они начинают развитие из одной клетки — зиготы.
Скелет человека — скелет земноводного
У всех позвоночных зародыши похожи между собой на ранних стадиях развития (58). Они имеют жаберные щели и одинаковые отделы тела (головной, туловищный, хвостовой). По мере развития у зародышей проявляются различия. Вначале они приобретают черты, характеризующие их класс, затем отряд, род и на поздних стадиях — вид. Все это говорит об общности их происхождения и последовательности расхождения у них признаков.
Связь между индивидуальным и историческим развитием организмов Ф. Мюллер (1864) и Э. Геккель (1866) выразили в биогенетическом законе, который гласит: каждая особь в своем индивидуальном развитии (онтогенезе) повторяет историческое развитие своего вида (филогенез). Позднее Алексей Николаевич Северцов (1866—1936) уточнил и дополнил положения биогенетического закона. Он доказал, что в процессе онтогенеза происходит выпадение отдельных этапов исторического развития, повторение зародышевых стадий предков, а не взрослых форм, возникновение изменений, мутаций, каких не было у предков. Полезные мутации передаются по наследству и включаются в филогенез (например, сокращение числа позвонков у бесхвостых земноводных), вредные — ведут к гибели зародыша. Таким образом онтогенез не только повторяет филогенез, но и является источником новых направлений филогенеза.
Палеонтология — наука, занимающаяся изучением ископаемых остатков вымерших организмов, по которым ученые восстанавливают внешний вид и строение организма и судят об организмах прошлого,— доказала общность строения вымерших и ныне живущих организмов.
Историю Земли палеонтологи делят на длительные промежутки — эры, а эры — на периоды. Название эр и периодов, их продолжительность и характерный для них животный и растительный мир приведены в геохронологической таблице (см. форзац). В ней продолжительность эр и периодов указана в соответствии с геохронологической шкалой, принятой Международным геологическим конгрессом. Таблица отражает расположение земных пластов: наиболее древние — внизу, более поздние — вверху. Продолжительность эр и периодов определяют по количеству продуктов распада радиоактивных элементов в пробе породы. Установлено, что за каждые 100 млн. лет из 1 кг урана независимо от внешних условий остается 985 г, а образуется 13 г свинца и 2 г гелия. Определив количество свинца и гелия в пробе данной породы, можно подсчитать геологический возраст породы.
Развитие зародыша