Конвергенция, дивергенция и параллелизм в эволюции (подготовка к ЕГЭ)
Эти три процесса лежат в основе формирования разнообразия организмов. Для ЕГЭ важно уметь их различать, приводить примеры и связывать с понятиями гомологичных и аналогичных органов.
.jpeg)
1. Дивергенция (от лат. divergo — расхожусь)
- Определение: независимое расхождение признаков у родственных групп организмов в процессе их приспособления к разным условиям среды. Приводит к возникновению гомологичных органов (имеющих общее происхождение, но разную функцию).
- Причина: разные направления естественного отбора в неодинаковых условиях.
- Механизм: одна исходная популяция → изоляция (географическая, экологическая) → накопление разных адаптаций → образование новых видов, родов и т.д.
Примеры для ЕГЭ:
- Конечности позвоночных: рука человека, лапа крота, крыло птицы, плавник кита — разные функции, но общий план строения (плечо, предплечье, кисть).
- Клювы дарвиновых вьюрков на Галапагосских островах: исходная форма → разные клювы (толстый для семян, острый для насекомых, клюв-щипцы для извлечения личинок).
- Листья растений: колючки кактуса, усики гороха, ловчий аппарат росянки — все видоизменённые листья.
Итог: дивергенция → гомологичные органы → возрастает разнообразие видов, занимающих разные экологические ниши.
2. Конвергенция (от лат. convergo — сближаюсь)
- Определение: независимое возникновение сходных признаков у неродственных (филогенетически далёких) групп организмов в ответ на одинаковые условия среды. Приводит к образованию аналогичных органов (разное происхождение, сходная функция).
- Причина: одинаковое направление естественного отбора в сходных условиях обитания.
Примеры для ЕГЭ:
- Крылья: у птиц (видоизменённые передние конечности), у летучих мышей (кожная перепонка между пальцами), у насекомых (выросты хитинового покрова).
- Обтекаемая форма тела у акулы (рыба), ихтиозавра (рептилия), дельфина (млекопитающее).
- Глаза: у головоногих моллюсков (кальмар) и млекопитающих — сходное строение (хрусталик, сетчатка), но разное происхождение.
- Суккулентность (запасание воды) у кактусов (Америка) и молочаев (Африка).
Важно: при конвергенции сходство внешнее, анатомия и эмбриональное развитие разные.
3. Параллелизм (от греч. parallelos — идущий рядом)
- Определение: независимое приобретение сходных признаков родственными группами организмов, происходящее в сходных условиях. Занимает промежуточное положение между дивергенцией и конвергенцией.
- Особенность: группы имеют общего предка, поэтому их генетическая основа близка. При конвергенции такого родства нет.
Примеры для ЕГЭ:
- Саблезубость: независимо возникала у разных групп млекопитающих (саблезубые кошки, саблезубые тигры-нимуравиды, сумчатый саблезубый тигр Thylacosmilus).
- Переход к водному образу жизни у ластоногих (тюлени) и китообразных (киты, дельфины) — независимо, но оба произошли от млекопитающих, утратили шерсть, приобрели ласты, подкожный жир. Частично это и конвергенция с рыбами, но параллелизм виден на уровне класса.
- Формирование живорождения у разных линий ящериц (в холодном климате).
- Появление суставчатого стебля у злаков и осоковых (разные семейства, но близкие классы однодольных).
Различие с конвергенцией: параллелизм всегда предполагает генетическую близость; конвергенция — дальнее родство или его отсутствие.
Сравнительная таблица для ЕГЭ
| Признак | Дивергенция | Конвергенция | Параллелизм |
| Исходные группы | Родственные | Неродственные (или далёкие) | Родственные (близкие) |
| Условия среды | Разные | Сходные (одинаковые) | Сходные |
| Результат | Гомологичные органы | Аналогичные органы | Сходные признаки у близких групп |
| Пример | Конечности позвоночных | Крыло птицы и бабочки | Саблезубость у кошек и сумчатых |
Примеры заданий из ЕГЭ
Задание типа «Выберите примеры конвергенции/дивергенции» (линия 4, 7)
Пример 1. Установите соответствие между примером и процессом эволюции:
- Образование разных видов синиц (лазоревка, гаичка, большая синица) — дивергенция
- Строение глаза у человека и осьминога — конвергенция
- Появление саблезубости у кошачьих и сумчатых — параллелизм
- Развитие ласт у моржей и китов — параллелизм (близкие группы? моржи — ластоногие, киты — китообразные; оба отряды млекопитающих, но не сверхблизкие. Иногда в ЕГЭ это засчитывают как конвергенцию. Лучше: параллелизм, если подчёркивается родство млекопитающих, или конвергенция по отношению к рыбам. По кодификатору — чаще параллелизм.)
Задание на аналогичные/гомологичные органы (линия 4)
Пример 2. Что из перечисленного является гомологичными органами?
- Крыло бабочки и крыло птицы (аналогичные)
- Рука человека и плавник дельфина (гомологичные)
- Жабры рака и жабры рыбы (аналогичные)
- Колючка кактуса и усик гороха (гомологичные — и то, и другое лист)
Правильные ответы: 2, 4.
Задание с развёрнутым ответом (линия 26)
Пример 3. Объясните, почему у крота и медведки (насекомое), ведущих подземный образ жизни, имеются сходные копательные конечности, но эти органы не считают гомологичными.
Пример ответа:
- Крот (млекопитающее) и медведка (насекомое) — неродственные группы, относятся к разным типам.
- Сходство их конечностей возникло независимо в одинаковых условиях подземного образа жизни.
- Это аналогичные органы (результат конвергенции), поэтому разное происхождение: конечности крота — видоизменённые передние конечности наземных предков, конечности медведки — выросты хитинового покрова, общие для всех насекомых.
Задание на последовательность процессов дивергенции
Пример 4. Расположите в правильном порядке процессы, приводящие к дивергенции:
- A) возникновение изоляции
- B) образование новых видов
- C) расхождение признаков
- D) действие естественного отбора в разных направлениях
Ответ: A → D → C → B.
