Аналогичные органы у растений примеры: Аналогичные и гомологичные органы растений

СПРАВОЧНЫЙ МАТЕРИАЛ К ПРАКТИЧЕСКОЙ РАБОТЕ — Студопедия

Поделись  

Биология.

Практическая работа № 4/5

Тема. Выявление гомологичных и аналогичных органов, рудиментов и атавизмов.

Цель работы: научиться определять гомологичные, аналогичные органы, рудименты и атавизмы у животных и растений, установить их значение в доказательстве эволюции.

Ход работы:

Задание 1

Завершите предложения, вписав необходимые термины или понятия.

1. Органы, имеющие единое происхождение, общий план строения, но выполняющие разные функции, – …

2. Органы, имеющие разное происхождение и внутреннее строение, выполняющие сходные функции и имеющие внешнее сходство, –…

3. Недоразвитые органы современных организмов, имевшиеся у предковых форм и утратившие в процессе эволюции свое значение у потомков, – …

4. Признаки предков, утраченные в ходе эволюции, появляющиеся у некоторых особей данного вида, – …

5. Процесс длительного исторического развития организмов, – …

Задание 2

Из приведенных примеров выберите гомологичные и аналогичные органы (ответ оформите в виде таблицы):

а) жабры речного рака и жабры щуки; б) усики гороха, колючки барбариса, колючки кактуса; в) усики винограда, шипы розы; г) крыло птицы и крыло стрекозы; д) колючки боярышника и колючки ежевики;

е) плавательный пузырь окуня и легкие ящерицы.

Аналогичные органы

Задание 3

Из приведенных примеров выберите рудименты и атавизмы (ответ оформите в виде таблицы):

а) многососковость у человека;

б) трехпалость у лошади;

в) остатки тазовых костей в скелете китов и питонов;

г) крылышки у нелетающей птицы киви;

д) отсутствие зубов у муравьеда;

е) недоразвитие глаз у пещерной саламандры и крота;

ж) наличие хвоста у человека.

Атавизмы

Задание 4

Определите какие органы изображены на рисунках. Аргументируйте свой ответ.

1. Видоизмененные конечности насекомых. 2. Крыло бабочки, птицы, летучей мыши.

3. Колючка-побег, лист, кора. 4. Видоизмененные побеги.

Задание 5 Объясните, почему гомологичные и аналогичные органы, рудименты и атавизмы считаются доказательствами эволюции. (Учебник. Биология 11класс. (базовый уровень) Д.К. Беляев, Г. М. Дымшиц. §3, с.18-19. §12, с.63, *дополнительная литература.)

Запишите вывод о проделанной работе.

СПРАВОЧНЫЙ МАТЕРИАЛ К ПРАКТИЧЕСКОЙ РАБОТЕ

«Выявление гомологичных и аналогичных органов, рудиментов и атавизмов.»

АНАЛОГИЧНЫЕ ОРГАНЫ (греч. análogos — соответственный), органы и части животных или растений, сходные в известной мере по внешнему виду и выполняющие одинаковую функцию, но различные по строению и происхождению.

Сходство аналогичных органов — результат эволюционного приспособления разных организмов к одинаковым условиям среды. Так как строение, развитие и происхождение аналогичных органов различны, их сопоставление не позволяет судить о родстве между организмами.

Примеры

Животные Крылья птиц — видоизменённые передние конечности, крылья насекомых — складки хитинового покрова. Органы дыхания рыб и ракообразных (жабры), сухопутных позвоночных (лёгкие) и насекомых (трахеи) имеют также различное происхождение: жабры рыб — образования, связанные с внутренним скелетом, жабры ракообразных происходят из наружных покровов, лёгкие позвоночных — выросты пищеварительной трубки, трахеи насекомых — система трубочек, развившихся из наружных покровов. Обтекаемая форма тела у водных млекопитающих — китов, дельфинов и у рыб.

Растения Усики винограда (образующиеся из побегов) и усики гороха (видоизменённые листья)

ГОМОЛОГИЧНЫЕ ОРГАНЫ (греч. «гомос» — одинаковый) — органы, имеющие сходное строение и общее происхождение, независимо от выполняемых ими функций, называются гомологичными.

Примеры

У представителей позвоноч­ных животных, обитающих на суше, в воздухе и в воде, передние конечности выполняют функции хождения, копательную, летательную, плава­тельную. Однако у всех они состоят из плеча, предплечья, образо­ванного локтевой и лучевой костями, костями запястья. Гомологичные органы встречаются также и у растений. Наличие гомологичных органов указывает на общность происхождения различных организмов. Примерами гомологичных органов у растений являются усики гороха, шипы барбариса и кактуса. Это видоиз­менённые листья.

Различие в строении гомологичных органов-результат приспособлений к разным средам обитания, образу жизни.

РУДИМЕНТЫ (от лат. rudimentum — зачаток, первооснова) – органы, которые были хорошо развиты у древних эволюционных предков, а сейчас они недоразвиты, но полностью еще не исчезли, потому что эволюция идет очень медленно. Другими словами, рудименты — это органы, утратившие свое основное значение в процессе эволюционного развития организма, однако, их наличие указывает на родство с предками.

Примеры:

У человека: волосы на теле, третье веко, копчик, мышца, двигающая ушную раковину, аппендикс и слепая кишка, зубы мудрости. Рудиментарные органы имеются не только у человека: у китов и питонов, например, в толще брюшных мышц лежат кости, представляющие собой рудименты задних конечностей; у бескрылых птиц имеются зачаточные кости крыла, у многих слепых роющих или пещерных животных — рудиментарные глаза и тд

АТАВИЗМЫ (от лат. atavus — предок) — это органы, в норме присутствовавшие у отдаленных предков, утраченные в ходе эволюции, но иногда проявляющиеся у отдельных организмов данного вида.

Примеры:

У человека можно отнести добавочные пары молочных желез, повышенное оволосение на теле, хвостовидный придаток, способность двигать ушной раковиной. Среди тысяч однопалых лошадей встречаются экземпляры с трехпалыми конечностями.

Атавизмы не несут каких-либо функций, важных для вида, но показывают историческую взаимосвязь между вымершими и ныне существующими родственными формами.

Рудименты Атавизмы



Доказательства эволюции — материалы для подготовки к ЕГЭ по Биологии

Автор статьи — Л. В. Окольнова.

Гипотеза становится теорией, когда есть доказательства. И у эволюционной теории таких доказательств много.

Интерпретация этих фактов — совсем другое дело, здесь ученым предстоит еще очень много поработать….

Самые первые доказательства, с которыми столкнулись ученые — палеонтологические.

Палеонтология занимается останками — костями, отпечатками и т.д.

Откуда мы знаем, что раньше млекопитающих не было и миллионы лет назад по планете бродили динозавры? По найденным костям, реже — по целым скелетам.

А как человечество узнало о древних беспозвоночных или о растениях того периода? По отпечаткам, фрагментам тканей, окаменелостям и т.д.

Дальше ученые столкнулись с тем, что довольно много признаков, присущих как близким, так и отдаленным предкам, проявляются и у современных организмов.

Морфологические доказательства эволюции

Во-первых, это гомологичные и аналогичные органы.

Гомологичные органы — имеют общее происхождение.
Аналогичные — различное, но внешне похожи.

Прежде, чем мы разберем критерии этих органов и примеры, давайте рассмотрим два пути, по которым шла эволюция.

Путь №1 — дивергенция.

В переводе это слово означает “расхождение”, “отклонение”.

Представим, что когда-то существовал один вид какого-то животного. Затем какая-то группа особей этого вида решила освоить новую территорию. На этой территории были новые условия и под их воздействием вид менялся, эволюционировал, приобретал новые признаки. В результате, его органы немного видоизменились.

Так появились гомологичные органы.

Путь №2 — конвергенция

В переводе — “сближение”,” объединение”.

Представим, что существуют два разных типа животных. Но условия обитания у них одинаковые (например, водная или воздушная среда). Соответственно, они развиваются, эволюционируют, вырабатывают
приспособления к данной среде обитания. Эти приспособления (органы) будут очень схожи, но происхождение у них все же будет разное.

Мы получаем аналогичные органы.

Во-вторых, это атавизмы и рудименты.

Информации об этом есть очень много, здесь мы разберем суть их отличий:

Эмбриологические доказательства

Если посмотреть на развитие зародышей некоторых млекопитающих, то на ранних стадиях видны сходства, которые просто удивляют. Изучение этих сходств позволило ученым сделать определенные выводы.

Одним из таких ученых был немецкий ученый Карл Бэр.

Ирония ситуации в том, что сам ученый отвергал теорию Дарвина, однако теперь его труды используются для доказательства эволюционной теории 🙂

“ на ранних этапах развития обнаруживается поразительное сходство в строении зародышей животных, относящихся к разным классам (при этом эмбрион высшей формы похож не на взрослую животную форму, а на её эмбрион…” К.Бэр

Позже этот вывод был переформулирован Эрнстом Геккелем:

Онтогенез (индивидуальное развитие) живого организма повторяет его филогенетическое (историческое) развитие.

Биогеографические доказательства

Географическое распространение животных и растений соответствует их эволюционной истории.

Например, видовой состав многих островов определялся географической изоляцией.
В Австралии, например, можно встретить животных, которых нет на континенте — эндемики.
Есть даже палеоэндемики — “живые ископаемые” — в других местах они вымерли, но изолированных местах остались.

Биохимические доказательства эволюции

• молекула ДНК хранит в себе информацию о филогенезе организма; в ней зафиксирована как наследственность, так и изменчивость.
• общий химический (органический и неорганический) состав,
• генетический код является общим для всего живого: и для прокариотов — бактерий, и для эукариотических организмов.
• процесс гликолиза — одинаковый для всех эукариотических систем и молекула АТФ — общий “поставщик энергии” для всего живого

Аналогичные структуры – определение и примеры

Аналогичные структуры
сущ., единственное число: аналогичная структура
[əˈnæl.ə.ɡəs ˈstɹʌk(t)ʃɚs] of Contents

Аналогичные структуры Определение

В эволюционной биологии аналогичные структуры определяются как биологические структуры, имеющие сходные или соответствующие функции, но не имеющие одинакового эволюционного происхождения. Другими словами, виды используют эти биологические структуры для одной и той же цели, и все же эти виды принадлежат к несвязанным эволюционным линиям. Эта форма эволюции упоминается как конвергентная эволюция . Конвергентная эволюция — это разновидность эволюции, при которой организмы развивают структуры, которые имеют сходные ( аналогичные ) структуры или функции, несмотря на то, что их эволюционные предки были очень непохожими или неродственными. ^{1, 2, 3} Таким образом, аналогичные структуры неродственных видов будут иметь сходные или соответствующие функции, хотя они произошли из разных эволюционных источников.

Примеры аналогичных конструкций

Крылья птицы и насекомого являются аналогичными органами. У обоих этих видов есть крылья, которые они используют для полета, и все же их крылья произошли от разных предков. Популярной теорией эволюционного происхождения птиц является тераподовых динозавров , в частности, членов Maniraptora . ⁴ Что касается насекомых, то их эволюционное происхождение остается неясным. Как эволюционировал полет насекомых, остается неясным. Одна из популярных мыслей, паранотальная гипотеза предполагает, что их крылья развились из паранотальных долей грудной терги. Основываясь на филогеномном анализе, крылатые насекомые, возможно, произошли от наземного, а не водного предка. ⁵

Принимая во внимание приведенный пример, аналогичные структуры не обязательно должны иметь одинаковую структуру. В целом крылья птиц представляют собой видоизмененные передние конечности. Их передние конечности состоят из костей: плечевых костей , локтевая, и лучевая . Эти кости, как и весь скелет птицы, легкие. Это, по сути, одна из существенных особенностей птиц, способных к полету. Они содержат воздушные мешочки, и большинство из них представляют собой полые кости для снижения веса.

Еще одна адаптация крыльев, позволяющая летать, — это наличие маховых перьев на самых внешних концах. Анатомия пера обеспечивает птице ее первый подъем, а затем ее настоящий мощный полет. Что касается насекомых, то их крыло представляет собой отросток экзоскелета, расположенного на среднегрудь и заднегрудь . Парные крылья, отходящие от среднегруди, называются передними крыльями , тогда как крылья заднегруди называются задними крыльями . Их крылья не имеют костной структуры, как крылья птиц. Скорее, крылья насекомого состоят из перекрещивающихся вен, и внутри каждой из основных вен находится нерв , трахея и течет гемолимфа . Кутикула окружает вены, утолщая и обеспечивая структурную поддержку крыла насекомого. И вместо перьев на крыле насекомого имеются волосатые структуры двух основных типов: микротрихий (мельче) и макротрихий (крупнее).

Помимо крыльев птиц и крыльев насекомых, описанных выше, вот другие примеры аналогичных структур:

• Сложные глаза позвоночных, головоногих (кальмары и осьминоги), кубозойных медуз и членистоногих (насекомые, пауки, ракообразные) эволюционировали отдельно. Тем не менее, их глаза предназначены, по сути, для функции зрения.
• Очень похожие раковины плеченогих и двустворчатых моллюсков
• Гормоны растений, такие как гиббереллин и абсцизовая кислота растений и грибов
• Органы обоняния являются примером аналогичных органов . Аналогичный орган относится к органу, который функционирует аналогично органу другого, но эволюционно несопоставимого вида. Органы обоняния наземного кокосового краба аналогичны сенсиллам насекомых. У них обоих развились похожие органы, которые могут обнаруживать запахи в воздухе и щелкать антеннами для улучшения приема.

Аналогичные структуры и гомологичные структуры

Структуры, происходящие от общего предка или происходящие от одного и того же эволюционного или эволюционного происхождения, называются гомологичными структурами . Гомологичные структуры могут не обязательно выполнять одну и ту же функцию. Примером гомологичных структур являются передние конечности человека и летучих мышей.

Передние конечности людей и летучих мышей имеют одинаковую фундаментальную структуру скелета, произошли от одного и того же эмбрионального происхождения и эволюционировали из одних и тех же структур. Оба они имеют происхождение от млекопитающих. Однако их передние конечности используются по-разному. Летучие мыши используют свои передние конечности для полета. Как и у других млекопитающих, основным компонентом передней конечности летучей мыши является лучевая кость. Цифры, тем не менее, относительно удлиненные, расходящиеся вокруг запястья и перепончатый . Мембрана, называемая patagium , представляет собой тонкую мембрану, которая простирается между костями руки и пальцами. Мембрана представляет собой продолжение кожи, состоящее из мышц, нервов, кровеносных сосудов и соединительной ткани.

В отличие от гомологичных структур, аналогичные структуры имеют сходные функции, но развиваются отдельно. Эти структуры разных видов не имеют общего предка, например, плавники рыб и ласты китов (млекопитающих) являются аналогичными структурами эволюционно неродственных животных, которые используют их для плавания. Аналогичные структуры могут отличаться анатомически, тогда как гомологичные структуры могут иметь сходные анатомические особенности. Что касается паттернов развития, гомологичные структуры демонстрируют сходные паттерны, тогда как аналогичные структуры — нет.

Чтобы определить, аналогична ли структура структуре другого вида, можно посмотреть на их общее происхождение. Аналогичные структуры, как указывалось ранее, — это структуры, выполняющие сходную или соответствующую функцию, но два исследуемых вида не должны иметь общего эволюционного происхождения.

Передние конечности млекопитающих, таких как люди и летучие мыши, имеют гомологичную структуру. У них схожая структура скелета, состоящая из плечевой кости, лучевой кости, локтевой кости и запястья.

Посмотрите это видео о гомологичных и аналогичных структурах:

Эволюционный процесс

Конвергентная эволюция — это эволюционный процесс, в котором организмы развивают аналогичные структуры (или функции), несмотря на то, что их предки очень непохожи или не связаны между собой . Чтобы считаться аналогичными, структуры между двумя видами должны выполнять одну и ту же функцию, но они не обязательно имеют одинаковые анатомические особенности. Поскольку аналогичные структуры различаются по анатомии, а также по происхождению в развитии, они не предполагают общего предкового происхождения. Общие для них черты или черты развиваются независимо.

Создание аналогичных структур связано с тем, как виды приспосабливаются к сходной среде. Например, орган обоняния кокосового краба заметно отличается от органов других крабов, но больше напоминает сенсиллы насекомых. ^{6, 7}

Подобные структуры являются результатом их сходного земного образа жизни. В отличие от крабов, обитающих в водной среде, кокосовый краб проводит больше времени на суше, отслеживая источники пищи (например, запах гниющего мяса) на больших расстояниях благодаря хорошо развитому обонянию. Одна и та же среда обитания и одна и та же экологическая ниша могут привести к возникновению аналогичных структур между видами разных родословных, подвергая обитающие виды одинаковым факторам окружающей среды и ограничениям.

Аналогичные структуры свидетельствуют об эволюции благодаря существованию аналогичных структур, это подразумевает, что виды эволюционируют в ответ на окружающую их среду и как меру их способности приспосабливаться или выживать. Возможно, у них развилась анатомически схожая структура с представителями той же линии, но функция вполне может служить другой цели, соответствующей их экологической нише. Аналогичные структуры указывают на то, что неродственные виды эволюционируют как-то одинаково, но независимо друг от друга.

Ответьте на приведенный ниже тест, чтобы проверить, что вы уже узнали об аналогичных структурах.

Викторина

Выберите лучший ответ.

1. Структуры, имеющие сходные функции, но не имеющие общего эволюционного происхождения

Аналогичные структуры

Гомологические структуры

Как аналогичные, так и гомологичные структуры

2. Возникшие в результате конвергентной эволюции

2 Аналоговые структуры0008

Гомологические структуры

Как аналогичные, так и гомологичные структуры

3. Структуры, имеющие одинаковое генетическое происхождение

Аналогичные структуры

Гомологические структуры

Анатомические и гомологичные структуры

4. ту же функцию

Аналогичные структуры

Гомологические структуры

Как аналогичные, так и гомологичные структуры

5. Это примеры аналогичных структур, кроме …

Раковины плеченогих и двустворчатых моллюсков

Глаза позвоночных, осьминогов и насекомых

Передние конечности птиц, человека и ящериц

Присылайте свои результаты ( Дополнительно)

Ваше имя

Отправить по электронной почте

Далее

Примечания об аналогичных органах и гомологичных органах

Аналогия означает сходство между двумя вещами. Аналогичные органы также называют аналогами. Если какие-либо две структуры или органа выполняют сходные функции, но структурно различны, они являются аналогичными структурами или аналогичными органами. Аналогичным органам противопоставлены гомологичные органы. Гомологичные органы – это органы, сходные по строению друг с другом, но выполняющие разные функции. Аналогичные органы и гомологичные органы также играют существенную роль в эволюции видов, поскольку оба типа участвуют в разных видах развития. Примерами аналогичных органов являются крылья насекомых, птиц и т. д., выполняющие ту же функцию полета, но анатомически отличные друг от друга.

Аналоговые органы

Аналоговые органы — это органы, которые отличаются анатомически по строению, но выполняют одну и ту же функцию. Они участвуют в конвергентной эволюции. Конвергентная эволюция — это форма эволюции, при которой другие виды развиваются независимо, чтобы достичь сходного типа функций. С точки зрения кладистики, биологическая классификация явления конвергентной эволюции — это гомоплазия. Аналогичные органы принадлежат разным, неродственным видам, и вследствие эволюционных изменений структуры неродственных видов развиваются определенным образом независимо для выполнения сходных типов функций. Как правило, организмы, у которых вырастают аналогичные органы, не имеют общего предка.

Примеры аналогичных органов

Крылья летучих мышей, птиц и бабочек

В этом органе представлены три разных организма, которые выполняют одну и ту же функцию полета, но различаются по строению. У птиц структура крыла образована костями, покрытыми перьями. Крылья насекомых есть не что иное, как продолжение кожных покровов, являющихся самым наружным слоем любого животного, защищающим тело. У летучих мышей крылья — это просто сложенная кожа на пальцах.

Батат и картофель

Эти части растений представляют собой не что иное, как формы хранения крахмала и растительных продуктов, но анатомически они отличаются друг от друга. Батат — видоизмененный корень, выполняющий функцию хранения крахмала для растений. Картофель — это просто модифицированный стебель, который также выполняет функцию хранения крахмала для растения.

Глаз осьминога и млекопитающего

Орган используется организмом для наблюдения за внешним миром, но структурно они оба разные. Разница заключается в процедуре рассмотрения окружающей среды путем фокусировки на свете. У млекопитающих хрусталик меняет форму с помощью цилиарной мышцы, чтобы сфокусироваться на свете. У осьминога положение линзы меняется, чтобы сфокусироваться на объекте. То есть линза осьминога может двигаться близко или далеко от направления объекта, чтобы сфокусироваться на нем.

Ласты пингвинов и дельфинов

Дельфины ходят по суше; следовательно, они произошли от млекопитающих, тогда как пингвины все еще могут летать и, по-видимому, произошли от птиц. У обоих есть ласты как орган, который помогает им плавать в воде.

Огненный шип и барбарис

Оба растения имеют колючки для защиты. Стебель видоизменяется в шипы у огненного шипа, а у барбариса листья превращаются в шипы.

Гомологичные органы

Гомологичные органы – это органы, сходные по структуре, но выполняющие различные функции. Они являются результатом дивергентной эволюции. В дивергентной эволюции виды тесно связаны с одними и теми же предками, но у них развиваются сходные структуры, которые выполняют разные задачи в разных условиях окружающей среды.

Примеры гомологичных органов

Передние конечности позвоночных

Большинство позвоночных, таких как собаки, люди, кошки и т. д., структурно сходны, но выполняют разные функции. Кит использует ласты для плавания, в то время как люди, собаки и кошки используют конечности для ходьбы. У птиц есть крылья, которые используются для полета.

Таз змей и позвоночных

Собаки, кошки и т. д. имеют таз, похожий на змеиный. Тем не менее, он используется как рудиментарный орган.

Листья таких растений, как кактус, кувшинка и Венерина мухоловка

Листья всех этих растений принадлежат общему предку, но выполняют разные функции. Подобно тому, как листья кактуса модифицированы, чтобы уменьшить потерю воды, тогда как листья венериной мухоловки модифицированы, чтобы улавливать насекомых и получать из них азот для роста растения.

Ротовые органы различных насекомых

Ротовые органы различных насекомых, таких как бабочки, кузнечики и комары, структурно сходны, но выполняют другие функции. Ротовой аппарат бабочек используется для высасывания нектара, кузнечики используют ротовой аппарат для укусов, а комары используют ротовой аппарат для высасывания крови.

Заключение

Аналогичные органы различаются по строению, но выполняют одну и ту же функцию. Организмы, у которых развиваются аналогичные органы, не имеют общего предка.