Подготовьте сообщение или мультимедийные презентации о доказательствах эволюции кратко
Обновлено: 15.05.2024
Презентация на тему: " Доказательства эволюции Эволюционный процесс изучается разными методами и науками. Каждый представляет свои доказательства." — Транскрипт:
2 Доказательства эволюции Эволюционный процесс изучается разными методами и науками. Каждый представляет свои доказательства.
3 Доказательства эволюции: 1.Молекулярно-биологические и цитологические доказательства 2. Морфологические доказательства 3. Эмбриологические доказательств 4. Палеонтологические доказательства 5. Биогеографические доказательства
4 Молекулярно-биологические и цитологические доказательства эволюции Схожее клеточное строение организмов Сходный элементарный химический состав живых организмов (98% приходится на четыре элемента- С,О, H, N) Сходный элементарный химический состав живых организмов (98% приходится на четыре элемента- С,О, H, N) Одинаковое строение и функционирование органических молекул (белков, жиров, углеводов, нуклеиновых кисло т) Одинаковое строение и функционирование органических молекул (белков, жиров, углеводов, нуклеиновых кисло т)
5 Молекулярно-биологические и цитологические доказательства эволюции Аккумулятором энергии во всех живых организмах являются молекулы АТФ Аккумулятором энергии во всех живых организмах являются молекулы АТФ Генетический код универсален для всех живых организмов от бактерий до человека Генетический код универсален для всех живых организмов от бактерий до человека Одинаково происходит процесс биосинтеза белка во всех живых организмах Одинаково происходит процесс биосинтеза белка во всех живых организмах Деление клеток (митоз, мейоз) протекает сходно у животных и растений Деление клеток (митоз, мейоз) протекает сходно у животных и растений
6 Морфологические доказательства эволюции
8 Атавизмы у человека
9 Морфологические доказательства эволюции Аналогичные органы – это органы не имеющие общего плана строения и происхождения, но выполняющие одинаковые функции. Аналогичные органы – это органы не имеющие общего плана строения и происхождения, но выполняющие одинаковые функции.
10 Морфологические доказательства Гомологичные органы – это органы, имеющие сходный план строения, выполняющие как сходные, так и различные функции и развивающиеся из сходных зачатков.
11 Морфологические доказательства Рудиментарные органы – это органы, утратившие в филогенезе свое значение и функцию и остающиеся у организмов в виде недоразвитых образований
12 Рудиментарные органы у человека
13 Рудименты у кита и питона Рудиментарные косточки у китообразных на месте тазового пояса указывают на происхождение китов и дельфинов от типичных Четвероногих. Рудиментарные задние конечности питона свидетельствуют о его происхождении от организмов с развитыми конечностями.
15 Палеонтологические доказательства эволюции
16 Ископаемые переходные формы Ископаемые переходные формы – формы организмов, сочетающие признаки более древних и молодых групп. Находки и описание таких форм позволяют восстанавливать филогенез отдельных групп
17 Палеонтологические доказательства Ихтиостега – ископаемая форма, которая позволяет связать рыб с наземными позвоночными.
18 Палеонтологические доказательства Археоптерикс – переходная форма от рептилий к птицам юрского периода. Признаки рептилий: длинный хвост с несросшимися позвонками длинный хвост с несросшимися позвонками брюшные ребра брюшные ребра развитые зубы развитые зубы Признаки птиц: тело покрыто перьями передние конечности превращены в крылья
19 Палеонтологические ряды Палеонтологические ряды – это ряды ископаемых форм, связанные друг с другом в процессе эволюции и отражающие ход филогенеза
20 Наличие многих последовательно сменяющих друг друга форм позволило построить филогенетический ряд от эогиппуса до современной лошади Эволюционное древо семейства лошадиных: 1 – Эогиппус; 2 – Миогиппус; 3 – Меригиппус; 4 – Плиогиппус; 5 – Эквус (современная лошадь)
21 Биогеографические доказательства Различия или сходства состава флоры и фауны могут быть связаны со временем геологического разделения материков.
22 Биогеографические доказательства эволюции Современные континенты возникли из единого массива суши - Пангеи, существовавшей в палеозое, в результате дрейфа континентов Современные континенты возникли из единого массива суши - Пангеи, существовавшей в палеозое, в результате дрейфа континентов А. Пангея; конец палеозоя, 230 млн. лет назадд А. Пангея; конец палеозоя, 230 млн. лет назадд Б. Лавразия и Гондвана; мезозой, 180 млн. лет назадд Б. Лавразия и Гондвана; мезозой, 180 млн. лет назадд Нынешние континенты сформировались в конце мезозоя, 110 млн. лет назад Нынешние континенты сформировались в конце мезозоя, 110 млн. лет назад д
23 Биогеографические доказательства Австралия на протяжении более 120 млн. лет не соединялась с другими материками. В этот период происходило формирование особой фауны, развивались сумчатые и клоачные млекопитающие.
24 коалаопоссумкускус пятнистый ехидна утконос сумчатый дьявол сумчатый волк кенгуру
25 Биогеографические доказательства Следы геологического единства Южной Америки, Африки, острова Мадагаскар сохраняются в современной фауне. Например, ящерицы- игуаны Мадагаскара и Южной Америки. Следы геологического единства Южной Америки, Африки, острова Мадагаскар сохраняются в современной фауне. Например, ящерицы- игуаны Мадагаскара и Южной Америки.
26 Биогеографические доказательства Реликтовые формы – это ныне живущие виды с комплексом признаков, характерных для давно вымерших групп прошлых эпох. Реликтовые формы свидетельствуют о флоре и фауне далекого прошлого Земли.
27 Биогеографические доказательства Гаттерия – рептилия, обитающая в Новой Зеландии. Этот вид является единственным ныне живущим представителем подкласса Первоящеров в классе Рептилий. Гаттерия – рептилия, обитающая в Новой Зеландии. Этот вид является единственным ныне живущим представителем подкласса Первоящеров в классе Рептилий.
28 Биогеографические доказательства Латимерия– кистеперая рыба, обитающая в глубоководных участках у берегов Восточной Африки. Единственный представитель отряда Кистеперых рыб, наиболее близкий к наземным позвоночным.
29 Биогеографические доказательства Гинкго двулопастный – реликтовое растение. В настоящее время распространено в Китае и Японии только как декоративное растение. Облик гинкго позволяет представить древесные формы, вымершие в юрском периоде. Гинкго двулопастный – реликтовое растение. В настоящее время распространено в Китае и Японии только как декоративное растение. Облик гинкго позволяет представить древесные формы, вымершие в юрском периоде.
30 Вывод: Чтобы доказать, подлинность эволюции живого мира на Земле, необходимо использовать данные разных наук. Чтобы доказать, подлинность эволюции живого мира на Земле, необходимо использовать данные разных наук. Это данные генетики, палеонтологии, молекулярной биологии, селекции, эмбриологии, биогеографии, экологии, цитологии, сравнительной анатомии и других наук. Это данные генетики, палеонтологии, молекулярной биологии, селекции, эмбриологии, биогеографии, экологии, цитологии, сравнительной анатомии и других наук.
Вы можете изучить и скачать доклад-презентацию на тему Доказательства эволюции. Презентация на заданную тему содержит 36 слайдов. Для просмотра воспользуйтесь проигрывателем, если материал оказался полезным для Вас - поделитесь им с друзьями с помощью социальных кнопок и добавьте наш сайт презентаций в закладки!
Сравнительно-анатомические доказательства Сравнительно-анатомические доказательства Палеонтологические доказательства Эмбриологические доказательства Биогеографические доказательства Биохимические доказательства
Филогенетические ряды Ковалевский Владимир Онуфриевич(1842-1883) - геолог, палеонтолог-эволюционист, основатель эволюционной палеонтологии, докторфилософии. Исследования Владимира Онуфриевича убедительно подтверждали мысль Чарлза Дарвина о том, что животные не всегда были такими, как теперь, они изменялись с изменением условий обитания в процессе эволюции. Его посвящены проблеме эволюции копытных животных. Ковалевский стремился устанавливать филогенетические отношения между отдельными родами, то есть прослеживать филогенетические ряды, которые он считал лучшим доказательством эволюции. Так ученый открыл закон, названный его именем (закон Ковалевского)
Филогенетические ряды − ряды видов, последовательно сменявших друг друга в процессе эволюции различных групп животных и растений. Филогенетические ряды − ряды видов, последовательно сменявших друг друга в процессе эволюции различных групп животных и растений. Впервые были открыты В.О.Ковалевским, который показал, что современные однопалые копытные происходят от древних пятипалых мелких всеядных животных.
Филогенетический ряд лошади Исследуя историю развития лошадей, В.О. Ковалевский показал, что современные однопалые животные происходят от мелких пятипалых всеядных предков, живших 60-70 млн. лет назад в лесах. Изменение климата Земли, повлекшее за собой сокращение площадей лесов и увеличение размеров степей, привело к тому, что предки современных лошадей начали осваивать новую среду обитания - степи. Необходимость защиты от хищников и передвижений на большие расстояния в поисках хороших пастбищ привела к преобразованию конечностей - уменьшению числа пальцев вплоть до одного Параллельно изменению конечностей происходило преобразование всего организма: увеличение размеров тела, изменение формы черепа и усложнение строения зубов, возникновение свойственного травоядным млекопитающим пищеварительного тракта и многое другое. В.О. Ковалевский обнаружил последовательные ряды ископаемых форм лошадиных, эволюция которых совершалась в указанных направлениях.
Переходные формы Ископаемые переходные формы — это формы организмов, сочетающие признаки более древних и молодых групп организмов.
Ихтиостеги — рыболягушки, подотряд вымерших земноводных (лабиринтодонтов), представляющие собой переходную форму между кистеперыми рыбами и амфибиями. Известны из верхнедевонских отложений Гренландии и Австралии. Ихтиостеги — рыболягушки, подотряд вымерших земноводных (лабиринтодонтов), представляющие собой переходную форму между кистеперыми рыбами и амфибиями. Известны из верхнедевонских отложений Гренландии и Австралии. Ихтиостеги имели такие признаки рыб: Тело обтекаемой формы. Имелся рудиментарный хвостовой плавник. Органы боковой линии на черепе, как у рыб, заключены в костные каналы. Сходное строение позвонков. В черепе сохранились рудиментарные кости жаберных крышек. Ноздри, как у двоякодышщих рыб, смещены к краю рта. Признаки амфибий: имеются плечевой, тазовый пояса и грудная клетка, в конечностях имеются сходные кости.
Семенные папоротники сочетали признаки папоротников и семенных растений (семена, сидящие на безлистых осях или листоподобных органах, имели мегаспорангий - семязачаток; прототип стробилы; эустелу; окаймленные поры на трахеидах). Семенные папоротники сочетали признаки папоротников и семенных растений (семена, сидящие на безлистых осях или листоподобных органах, имели мегаспорангий - семязачаток; прототип стробилы; эустелу; окаймленные поры на трахеидах). Псилофиты – переходная форма от водорослей к высшим споровым растениям
Археоптерикс — промежуточная форма между птицами и рептилиями. Имела такие признаки птиц: тело покрыто перьями; маховые крылья крупные, асимметричные; кости конечностей частично полые; передние конечности — крылья, но с тремя пальцами. Археоптерикс — промежуточная форма между птицами и рептилиями. Имела такие признаки птиц: тело покрыто перьями; маховые крылья крупные, асимметричные; кости конечностей частично полые; передние конечности — крылья, но с тремя пальцами.
Зверообразные рептилии — звероящеры, вымершие рептилии (синапсиды, тероморфы), сочетали признаки рептилий и зверей. Они были широко распространены в перми и триасе. Обособились от котилозавров в карбоне. В верхнем карбоне и перми преобладали примитивные звероящеры (пеликозавры). В верхней перми - триасе — преобладали терапсиды. Зверообразные рептилии — звероящеры, вымершие рептилии (синапсиды, тероморфы), сочетали признаки рептилий и зверей. Они были широко распространены в перми и триасе. Обособились от котилозавров в карбоне. В верхнем карбоне и перми преобладали примитивные звероящеры (пеликозавры). В верхней перми - триасе — преобладали терапсиды. Звероящеры имели такие признаки млекопитающих: одна височная ямка, ограниченная снизу скуловой дугой нёбо вторичное костное клыки хорошо развиты нёбные зубы развита большая зубная кость нижняя челюсть подвешена непосредственно к черепу, а не при помощи квадратной кости, как у рептилий. Это были хищники. Их потомки - териодонты. Обнаружены в Европе, Северной Америке, Африке.
Гомологичные органы "Гомологичный" - означает одинаковый. Гомологичные органы - органы, сходные между собой по происхождению, строению, но выполняющие разные функции. Появление их — результат дивергенции. Дивергенция означает расхождение. Расхождение может происходить из-за смены условий окружающей среды или из-за эволюционных процессов.
Гомологичные органы у животных лапы у животных, крылья у птиц, лапки у крота, ласты или плавники у водных представителей. Кости этих конечностей схожи, но функции различны: лапы - для передвижения по земле, крылья - для полета, лапки крота - чтобы землю рыть, ну а ласты и плавники - естественно, для плавания.
Аналогичные органы "Аналогичный" - соответственный. Аналогичные органы - органы и части животных или растений, сходные в известной мере по внешнему виду и выполняющие одинаковую функцию, но различные по строению и происхождению. Соответственно, если у неродственных организмов есть аналогичные органы, то это называется конвергенцией.
Аналогичная форма тела у акулы(А), ископаемого пресмыкающегося (Б), дельфина(В) Аналогичная форма тела у акулы(А), ископаемого пресмыкающегося (Б), дельфина(В)
Чтобы все особенности аналогичных и гомологичных органов были более понятны, сведем их все в таблицу:
Рудименты Рудимента́рные о́рганы, рудиме́нты (от лат. rudimentum — зачаток, первооснова) — органы, утратившие своё основное значение в процессе эволюционного развития организма.
Какапо - нелетающий новозеландский попугай. Его летающие предки, очевидно, жили настолько недавно, что какапо все еще пытается летать, хотя уже не имеет средств, чтобы добиться успеха в этом начинании. . Взрослый какапо весит около шести или семи фунтов, а его крылья годны лишь для того, чтобы помахать ими немного для равновесия, когда ему кажется, что он может обо что-то споткнуться. Но о полете не может быть и речи. К сожалению, он, похоже, не только забыл, как летать, но и забыл, что он забыл, как летать. Сильно взволнованный какапо иногда вскарабкивается на дерево и прыгает оттуда, после чего он летит как кирпич и обрушивается на землю бесформенной грудой. Какапо - нелетающий новозеландский попугай. Его летающие предки, очевидно, жили настолько недавно, что какапо все еще пытается летать, хотя уже не имеет средств, чтобы добиться успеха в этом начинании. . Взрослый какапо весит около шести или семи фунтов, а его крылья годны лишь для того, чтобы помахать ими немного для равновесия, когда ему кажется, что он может обо что-то споткнуться. Но о полете не может быть и речи. К сожалению, он, похоже, не только забыл, как летать, но и забыл, что он забыл, как летать. Сильно взволнованный какапо иногда вскарабкивается на дерево и прыгает оттуда, после чего он летит как кирпич и обрушивается на землю бесформенной грудой.
Атавизмы Атавизмом называется появление у особи признаков, свойственных отдаленным предкам, но отсутствующих у ближайших. Появление атавизмов объясняется тем, что гены, отвечающие за данный признак, сохранились в ДНК, но не функционируют, так как подавляются действием других генов.
Биогенетический закон Биогенетический закон Геккеля-Мюллера :каждое живое существо в своем индивидуальном развитии (онтогенез) повторяет в известной степени формы, пройденные его предками или его видом (филогенез). Или онтогенез есть краткое повторение филогенеза.
Различия между геномами видов должны соответствовать не только экспериментально наблюдаемым типам мутаций, но и филогенетическому дереву, и палеонтологической летописи. Подобно тому, как анализ ДНК позволяет установить степень родства между двумя людьми, тот же самый анализ ДНК (сравнение отдельных генов или целых геномов) позволяет выяснить степень родства между видами, а зная количество накопленных различий, исследователи определяют время расхождения двух видов, то есть время, когда жил их последний общий предок. Например, согласно данным палеонтологии, общий предок человека и шимпанзе жил примерно 6 миллионов лет назад (такой возраст имеют, например, ископаемые находки оррорина и сахелантропа - форм, морфологически близких к общему предку человека и шимпанзе). Для того, чтобы получилось наблюдаемое число различий между геномами, на каждый миллиард нуклеотидов должно было приходиться в среднем 20 изменений за одно поколение. Сегодня у людей скорость мутаций составляет 10-50 изменений на каждый миллиард нуклеотидов за одно то есть данные палеонтологии согласуются с результатами анализа ДНК, в строгом соответствии с теорией эволюции . Различия между геномами видов должны соответствовать не только экспериментально наблюдаемым типам мутаций, но и филогенетическому дереву, и палеонтологической летописи. Подобно тому, как анализ ДНК позволяет установить степень родства между двумя людьми, тот же самый анализ ДНК (сравнение отдельных генов или целых геномов) позволяет выяснить степень родства между видами, а зная количество накопленных различий, исследователи определяют время расхождения двух видов, то есть время, когда жил их последний общий предок. Например, согласно данным палеонтологии, общий предок человека и шимпанзе жил примерно 6 миллионов лет назад (такой возраст имеют, например, ископаемые находки оррорина и сахелантропа - форм, морфологически близких к общему предку человека и шимпанзе). Для того, чтобы получилось наблюдаемое число различий между геномами, на каждый миллиард нуклеотидов должно было приходиться в среднем 20 изменений за одно поколение. Сегодня у людей скорость мутаций составляет 10-50 изменений на каждый миллиард нуклеотидов за одно то есть данные палеонтологии согласуются с результатами анализа ДНК, в строгом соответствии с теорией эволюции .
Рассмотрим пример сравнения нуклеотидных последовательностей ДНК и аминокислотных последовательностей белка у человека и шимпанзе. Аминокислоты M T P T R K I N P L M K L I N H S F I D Нуклеотиды ATGACCCCGACACGCAAAATTAACCCACTAATAAAATTAATTAATCACTCATTTATCGAC 60 шимпанзе |||||||| | |||||||| |||||| ||||||||||||||||| |||||||| |||||| ATGACCCCAATACGCAAAACTAACCCCCTAATAAAATTAATTAACCACTCATTCATCGAC 60 человек M T P M R K T N P L M K L I N H S F I D L P T P S N I S A W W N F G S L L G A C
Биогеография — наука, изучающая закономерности географического распространения животных и растений, а также характер фауны и флоры отдельных территорий. Биогеография — наука, изучающая закономерности географического распространения животных и растений, а также характер фауны и флоры отдельных территорий.
Распространение ископаемых видов согласуется с эволюционным деревом и палеогеографическими реконструкциями Распространение ископаемых видов согласуется с эволюционным деревом и палеогеографическими реконструкциями
Эволюция необратимое историческое развитие живой природы. Определяется изменчивостью, наследственностью и естественным отбором организмов. Сопровождается приспособлением их к условиям существования, образованием и вымиранием видов.
Доказательства эволюции Подтверждение родства и общего происхождения живых организмов Примеры По ходу изучения нового материала заполнить таблицу:
Молекулярно- биологические Сравнительно- морфологические Палеонтологические Эмбриологические Доказательства эволюции Биогеографические
Молекулярно-биологические доказательства Все живые организмы состоят из клеток, имеющих общий план строения и сходный химический состав
Наличие гомологичных органов Гомологичные органы- органы, развивающиеся из одних и тех же зачатков в процессе эмбрионального развития и выполняющие сходные функции Гомология передних конечностей наземных позвоночных (пятипалая конечность рычажного типа) Сравнительно-морфологические доказательства эволюции
2)Атавизмы – появляющиеся у отдельных особей данного вида признаки, которые существовали у отдельных предков, но были утрачены в процессе эволюции.
3) Рудименты – органы, утратившие в процессе эволюции своё значение
Рудименты у питона и кита Рудиментарные косточки у китообразных на месте тазового пояса указывают на происхождение китов и дельфинов от четвероногих Рудиментарные задние конечности питона свидетельствуют о его происхождении от организмов с развитыми конечностями.
4) Наличие переходных форм Латимерия – кистеперая рыба, обитающая в глубоководных участках Восточной Африки. Кроме жабр у рыбы есть примитивные легкие, а ее парные плавники обладают мускулатурой и напоминают по строению конечность наземных позвоночных.
Утконос и ехидна относятся к млекопитающим, но откладывают яйца и имеют клоаку, как пресмыкающиеся утконос ехидна
Палеонтологические доказательства Археоптерикс – переходная форма от рептилий к птицам Признаки рептилий : брюшные ребра наличие зубов Признаки птиц : тело покрыто перьями общий вид передние конечности превращены в крылья
Палеонтологические ряды Палеонтологические ряды – это ряды ископаемых форм, связанные друг с другом в процессе эволюции и отражающие ход филогенеза (исторического развития) определенной группы организмов.
Наличие многих последовательно сменяющих друг друга форм позволило построить филогенетический ряд от эогиппуса (первый представитель семейства лошадей) до современной лошади
Эмбриологические доказательства Стадии эмбрионального развития позвоночных Любой организм в своем индивидуальном развитии повторяет стадии зародышевого развития предковых форм
Биогеографические доказательства Раннее отделение Австралии, Океании и Южной Америки привело к тому, что на этих территориях сохранилась древняя фауна (сумчатые и яйцекладущие млекопитающие), эволюция которых шла независимо от фауны других материков.
Выберите верные утверждения: Гомологичные органы – это структуры, имеющие разное происхождение и строение, но выполняющие одинаковые функции. Рудименты – органы, утратившие в процессе эволюции свое значение. Хвостовые позвонки и ушные мышцы у человека – это пример атавизмов. Палеонтологические доказательства эволюции свидетельствуют о сходстве зародышей позвоночных на ранних стадиях эмбрионального развития. Филогенез – это историческое развитие организмов. Раннее отделение Австралии от других материков привело к тому, что на этой территории сохранились сумчатые и яйцекладущие млекопитающие. Молекулярно-биологические доказательства эволюции заключаются в сходстве клеточного строения живых организмов.
Продолжите фразу: Изученный материал дает мне… Составить синквейн Подведение итогов урока: Хотелось бы отметить работу учащегося…. Очень хорошо работали и качественно отвечали на вопросы …. Качественно и грамотно была оформлена таблица…
Домашнее задание Параграф 4.13 Привести примеры сходства строения органов у неродственных групп животных, обитающих в одних условиях (в тетради письменно)
По теме: методические разработки, презентации и конспекты
Урок-игра-путешествие по теме : "Учение об эволюции органического мира"
Урок разработан на основе учебника Пономаревой И.Н., Корниловой О.А. По ходу урока ребята побывают на осровах " Понятий", окунутся в реку " Микро-макроэволюции", посетят залив "Самос.
Обобщающие тесты по теме "Эволюция органического мира"
Данные тесты предназначены для проверки знаний после изучения темы "Эволюция органического мира" в 9 или 11 классе. Тесты в 2 вариантах. Уровень знаний базовый.
Цель: Провести систематизацию знаний учащихся по теме: "Эволюция органического мира".
элективный курс "Эволюция органического мира"
Презентация Доказательство эволюции органического мира 11 клас
Презентация подготовлена для 11 класса к учебнику В. И. Сивоглазова, И. Б. Агафоновой, Е. Т. Захаровой. Наглядно демонстрирует эмбриологические, генетические, географические и тд. доказатедьства эволю.
Презентация к уроку по биологии по теме: "Эволюция органического мира. Антропогенез". 11-й класс. Тема урока: "Митохондриальная Ева и генетическое разнообразие современного человечества"
Презентация к уроку по биологии по теме: "Эволюция органического мира. Антропогенез". 11-й класс. Тема урока: "Митохондриальная Ева и генетическое разнообразие современного человечества".
Презентация по теме "Учение об эволюции органического мира (тестирование)"
Презентация составлена на основе вопросов открытого банка заданий ЕГЭ по биологии по теме "Учение об эволюции органического мира" (часть 1), что позволит обобщить, систематизировать и закрепить знания.
Развитие живой природы идет от низших форм к высшим, от простого к сложному и имеет прогрессивный характер.
Среди основных этапов эволюции растительного мира можно выделить выход на сушу, переход от наружного оплодотворения к внутреннему, возникновение семян и совершенствование способов их распространения; в эволюции животного мира — специализацию тканей и систем органов, возникновение твердого скелета, прогрессивное развитие нервной системы и возможность вести свободный образ жизни.
2. Что такое таксономические группы?Какие таксоны вы знаете?
Таксономические группы (таксоны, систематические единицы) - применяемые в систематике категории для обозначения соподчинённых групп организмов, отличающихся различной степенью родства.
Систематические единицы (таксоны) в порядке уменьшения:
Типы и отряды используются в классификации животных, а отделы и порядки – в классификации растений и грибов.
Вопросы
1. Что понимают под макроэволюцией?
Макроэволюцией называется процесс изменения состава жизненных форм на Земле в течение очень длительных промежутков времени, когда старые формы сменили новые.
Под макроэволюцией понимают также процесс образования из видов новых родов, из родов - новых семейств и т. д. в восходящем порядке.
2. Какие выделяют главные направления эволюции? Приведите примеры групп организмов, эволюционное развитие которых идёт по названным вами направлениям.
Биологический прогресс - успешное эволюционное развитие систематической группы, связанное с увеличение числа входящих в неё видов, подвидов и других таксонов, расширение ареала, повышение численности особей и т. д. Наряду с этим происходит приспособление видов к конкретным условиям жизни, осуществляется их специализация. Результатом макроэволюционных процессов становятся существенные изменения внешнего строения и физиологии организмов. В настоящее время в состоянии биологического прогресса находятся цветковые растения, насекомые, брюхоногие моллюски, костные млекопитающие.
В природе встречается и биологический регресс. Он характеризуется чертами, противоположными биологическому прогрессу: сужением ареала, уменьшением числа видов, популяций, численности особей. В итоге он часто ведет к вымиранию видов. Например, из многочисленных ветвей древнейших земноводных остались только те, которые привели к образованию современных классов земноводных и пресмыкающихся, в то время как некогда процветавшие динозавры практически полностью вымерли. В настоящее время в состоянии регресса находятся почти все реликтовые группы организмов - древовидные папоротники, двоякодышащие рыбы, яйцекладущие млекопитающие и др.
3. Каковы основные пути достижения биологического прогресса? Приведите соответствующие примеры.
Выделяют три основных пути достижения биологического прогресса.
1. Ароморфоз - крупное, принципиально новое, существенное макроэволюционное изменение, повышающее общий уровень организации группы организмов, вследствие чего жизнедеятельность организмов усиливается. Ароморфозы дают значительные преимущества в борьбе за существование, делают возможным переход в новую среду обитания. К ароморфозам у животных можно отнести появление живорождения, способности к поддержанию постоянной температуры тела, возникновение замкнутой системы кровообращения, а у растений - появление цветка, сосудистой системы, способности к поддержанию и регулированию газообмена в листьях.
2. Идиоадаптация - это прогрессивные, но мелкие эволюционные изменения, которые повышают приспособленность организмов к условиям среды обитания. Идиоадаптация не сопровождается изменением основных черт организации, общим подъёмом её уровня и повышением интенсивности жизнедеятельности организма. Примером идиоадаптаций является защитная окраска животных или приспособления некоторых рыб (камбала, сом) к жизни у дна - уплощение тела, окраска под цвет фунта, развитие усиков и пр. Другой пример - приспособления к полёту у некоторых видов млекопитающих (летучие мыши, белки-летяги). Примеры идиоадаптации у растений - многообразные приспособления к перекрёстному опылению цветка насекомыми или ветром, приспособления к рассеиванию семян. Идиоадаптации приводят к возникновению низших таксономических групп (виды, роды, семейства).
3. Дегенерация ведёт к упрощению организации, утрате ряда систем и органов и часто связана с переходом к паразитическому образу жизни. Упрощение организации паразита затрагивает прежде всего системы, необходимые для жизни в открытой среде, но лишние внутри хозяина, - органы ориентации, пищеварения, движения и т. п.
При общем упрощении организации у паразитов возникают специфические приспособления (часто весьма изощрённые) к условиям жизни внутри хозяина. У паразитических червей появляются присоски, крючки, получают значительное развитие органы размножения.
Задания
1. Объясните, что общего и в чём состоит различие между макро- и микроэволюцией.
Нет принципиальных различий между процессами образования новых видов (микроэволюцией) и процессами формирования более высоких таксономических групп (макроэволюцией). В макроэволюции действуют те же процессы: возникновение фенотипических изменений, борьба за существование, естественный отбор, вымирание наименее приспособленных форм.
Отличие состоит в том, что микроэволюция - это эволюционные процессы, протекающих внутри вида, в пределах популяций. Макроэволюцией же называется историческое развитие групп организмов (таксонов) надвидового ранга.
2. Подумайте, какой характер носят изменения, происходящие с организмами при различных направлениях биологического прогресса.
Ароморфозы дают значительные преимущества в борьбе за существование, делают возможным переход в новую среду обитания.
Идиоадаптации повышают приспособленность организмов к условиям среды обитания.
Дегенерация сильно повышает приспособленность организмов к условиям среды обитания, но также уменьшает шансы выжить в других условиях.
Это дополнительно иллюстрирует тот факт, что эволюция в живой природе носит приспособительный характер, который достигается тремя путями: 1) общим повышением организации и активизацией жизнедеятельности, 2) узкой специализацией, 3) упрощением строения и функций.
3. Обсудите с одноклассниками вопрос о том, какие направления биологического прогресса сопровождали эволюцию человека вплоть до появления человека разумного.
Эволюцию человека сопровождали следующие важнейшие ароморфозы: развитие прямохождения, формирование членораздельной речи, возникновение мышления, сознания, сложение социальной организации и появление материальной культуры.
Решающим фактором антропогенеза явилась трудовая деятельность, которая определила особое направление биологической эволюции человека, не известное в мире живых существ.
Дальнейшая эволюция шла по пути идиоадаптаций, то есть по пути возникновения разнообразных приспособлений к различным условиям обитания. Например, формирование кисти у человека
Об эволюционном развитии органического мира свидетельствуют многие факты, накопленные разными науками о природе, в первую очередь палеонтологией, морфологией и анатомией, цитологией, эмбриологией, биогеографией и др.
Рассмотрим некоторые из этих доказательств.
Цитология — наука о строении и функциях клетки. Она дала доказательства единого клеточного строения всех организмов на земле — от одноклеточных растений и животных до многоклеточных организмов. Это свидетельствует об общности происхождения органического мира.
Морфология и анатомия — две близко связанные науки, изучающие внешнее и внутреннее строение организмов (растений и животных). Было установлено определенное сходство строения разных групп организмов и выявлены переходные формы между ними.
Большую роль для понимания процессов и направлений эволюции сыграло обнаружение рудиментов и атавизмов.
Атавизмы — возврат к признакам или появление органов, которые существовали у отдаленных предков, но были полностью утрачены в процессе эволюции. Например, появление хвоста, нескольких сосков на груди и животе или густого волосяного покрова у человека. Случаи появления атавизмов свидетельствуют о том, что гены, кодирующие их образование, не исчезли из генома, а находятся в нем в заблокированном состоянии. Если этот блок по каким-то причинам не срабатывает, то появляются атавизмы.
Изучение жизненных форм (или биоморф) растений и животных убедительно доказало возможность перехода от одних из них к другим. Например, у близких видов растений древесные формы могут заменяться на кустарниковые или стелющиеся в зависимости от условий обитания.
Палеонтология — наука, изучающая ископаемые остатки разных групп организмов или их отпечатки, следы и т. п., а также целые палеоценозы территорий. Изучение этих остатков обнаружило факты безусловного изменения растительного и животного мира во времени — в разных геологических пластах, различающихся по времени образования, присутствуют неодинаковые формы вымерших организмов. Показано, что и сами природные ландшафты целых регионов сильно изменялись во времени: моря наступали на сушу и отступали на обширных территориях, равнины сменялись горами, леса — степями или наоборот, и т. п. Ученым удалось также найти большое число переходных форм между ныне живущими и ископаемыми организмами (например, археоптерикс, сочетающий признаки птиц и рептилий; зверозубые ящеры, имеющие признаки млекопитающих; группа семенных папоротников, давшая начало голосеменным и т. д.).
Палеонтологам удалось установить ряд филогенетических рядов некоторых животных (например, прослежена эволюция лошади от мелкого по размерам эогиппуса с четырехпалыми передними и трехпалыми задними конечностями до современной лошади с однопалыми конечностями).
Эмбриология — наука о зародышевом (или эмбриональном) развитии организмов. Установлено, что все многоклеточные организмы, способные к половому размножению, развиваются из одного оплодотворенного яйца (яйцеклетки). При этом К. Бэром в 1825-1828 гг. было обнаружено большое сходство развития зародышей (эмбрионов) у животных, относящихся к одному типу, описанное им как закон зародышевого сходства. Дальнейшие исследования подтвердили справедливость наблюдений К. Бэра. Сходство развития зародышей у животных разных систематических групп безусловно свидетельствует об общности их происхождения. При этом сначала проявляются признаки более древних предков (у хордовых — это зачатки хорды, наличие жаберных щелей), а затем — черты более поздних прародителей. По мере развития зародыша он приобретает все более заметные черты строения, характерные для класса, отряда, рода и, наконец, вида, к которому он принадлежит.
Обобщая эти данные, немецкие ученые Ф. Мюллер и Э. Геккель (1864-1866 гг.) сформулировали биогенетический закон: индивидуальное развитие (онтогенез) всякого организма есть краткое и сжатое повторение пути исторического развития (филогенеза) того вида, к которому данный организм относится.
В целом соотношение между онтогенезом и филогенезом носит значительно более сложный характер, чем это постулировали Ф. Мюллер и Э. Геккель. Филогенез следует рассматривать как исторический ряд отобранных в процессе естественного отбора онтогенезов.
Биогенетический закон применим не только к хордовым, но и к другим группам животных и к растениям. Например, у многих насекомых личиночные стадии похожи на червей (гусеницы бабочек, личинки мух и т. д.), что свидетельствует о возможной близости предков этих животных. У ряда мохообразных (например, кукушкин лен) спора при прорастании образует нитчатое образование — протонему, похожую на нитчатые водоросли. В целом биогенетический закон сыграл огромную роль в выяснении филогенетических связей между разными группами организмов.
Биогеография — наука о закономерностях распространения растений, животных, грибов, бактерий на нашей планете. Она изучает пути и последствия распределения в природе и миграций организмов на формирование современных флор и фаун регионов. В путях расселения могут возникать различные препятствия или же новые связи между регионами (островами, материками и т. п.). Это отражается на сходстве или непохожести флор и фаун друг с другом. Например, раннее отделение Австралии, Океании и Южной Америки привело к формированию уникальных форм растительного и животного мира этих регионов (сохранение многих форм сумчатых и яйцекладущих млекопитающих, реликтовых растений, исчезнувших на других материках). Напротив, длительно существовавшая связь Северной Америки и Евразии привела к высокой степени сходства их живого мира.
Доказательства из области генетики и молекулярной биологии
Генетика и молекулярная биология — науки о молекулярных основах наследственности и закономерностях их проявления в популяциях организмов. Эти науки позволяют уточнить филогенетическую близость или отдаленность разных групп растений и животных и таким образом дополнить данные, получаемые другими науками. Сведения, подтверждающие современные представления об эволюции живого мира, имеются и во многих других биологических науках — селекции растений, животных, микроорганизмов, сравнительной физиологии и биохимии разных групп организмов, систематике и др.
Читайте также: