Макроэволюция, её доказательства. Направления эволюции. Современная система растений и животных отображение макроэволюции

Макроэволюция. Доказательства макроэволюции

Микроэволюция может осуществляться быстро, в довольно короткие моменты времени, например в результате мутации.

Мутации чаще носят рецессивный характер и редко полезны для вида. Зато те особи, у которых есть полезный признак, имеют преимущество в выживании перед остальными особями в популяции.

Например, жирафы, шея которых длиннее, могут доставать листья с тех деревьев, что выше. Особи с ярко выраженным признаком или выживают, или вымирают и так осуществляется микроэволюция, образуются новые подвиды и виды.

Таким образом, микроэволюция — это совокупность эволюционных процессов, протекающих в популяциях вида, приводящих к изменениям генофондов этих популяций и образованию новых видов.

Процесс образования из видов новых родов, из родов — новых семейств и так далее называют макроэволюцией.

Отличия макро- от микроэволюции качественные.

Макроэволюция — это надвидовая эволюция, в отличие от микроэволюции, которая происходит внутри вида, внутри его популяций.

Другими словами, макроэвалюция это эволюционные процессы, существенные изменения внешнего строения и физиологии организмов, которые происходят над видом.

Например, бурый медведь и росомаха обыкновенная относятся к одному отряду хищные. Мы видим их внешние сходства, однако это совершенно разные семейства, роды и виды.

Также можно сказать что макроэволюционные процессы строятся на основе многих микроэволюционных, т. е. действия факторов наследственной изменчивости, генетической дифференцировки, изоляции при направляющем действии естественного отбора. Сходство таких групп обусловливается общностью происхождения, а различия - результатом приспособленности к разной среде.

Если в результате микроэволюционных процессов образование новых подвидов и видов может происходить в короткие сроки, то макроэволюционные происходят за очень большие промежутки времени.

В результате микроэволюции изменяются уже имеющиеся структуры органов и систем, а в результате макроэволюции возникают совершенно новые структурные единицы, органы, системы органов, которых не было ранее.

Макроэволюция, так же как микроэволюция, носит дивергентный характер.

Дивергенция — это расхождение признаков и свойств у первоначально близких групп организмов в ходе эволюции, результат обитания в разных условиях и неодинаково направленного естественного отбора.

Дивергенция может возникнуть в следующих случаях:

1) в результате распада одного вида на два дочерних,

2) вследствие образования из исходной формы нескольких дочерних и 3) отщепления, когда предковый вид существует одновременно с дочерними, происшедшими из обособленных в разное время популяций.

Доказательства макроэволюции учёные обнаружили благодаря палеонтологическим данным, то есть ископаемым остаткам вымерших организмов.

Рассмотрим доказательства макроэволюции.

Палеонтологические доказательства макроэволюции

Палеонтологические данные позволяют узнать о растительном и животном мире прошлого, реконструировать внешний облик вымерших организмов, обнаружить связь между древнейшими и современными представителями флоры и фауны.

Убедительные доказательства изменений органического мира во времени даёт сопоставление ископаемых остатков из земных пластов разных геологических эпох.

К палеонтологическим доказательствам относятся нахождение остатков вымерших переходных форм, позволяющих проследить путь от одной группы живых существ к другой.

Обнаружение ископаемых останков археоптерикса позволило сделать вывод о существовании переходных форм между пресмыкающимися и птицами.

Археоптерикс — это небольшое животное, которое имело признаки птицы, но сохраняло ещё черты пресмыкающихся. Признаки пресмыкающихся: длинный ряд хвостовых позвонков, брюшные ребра и наличие зубов. Признаки птиц: задние конечности с цевкой, наличие перьев, общий вид.

Археоптерикс не мог быть хорошим летуном, так как у него слабо развиты грудная кость (без киля), грудные мышцы и мышцы крыльев. Позвоночник и ребра не являлись жёсткой костной системой, устойчивой при полете, как у современных птиц.

На берегах Северной Двины была найдена группа зверозубых рептилий. Они совмещали признаки млекопитающих и пресмыкающихся. Зверозубые рептилии имеют сходство с млекопитающими в строении черепа, позвоночника и конечностей, а также в делении зубов на клыки, резцы и коренные.

Ещё одним примером служат ихтиостеги — переходная форма между пресноводными кистеперыми рыбами и земноводными.

У ихтиостег были ноги, но они, возможно, не использовались для ходьбы по суше. Ихтиостеги имели хвостовой плавник и некоторые органы чувств, функционирующие только в воде. Тело их было покрыто мелкими чешуйками.

Переходные формы сочетают в себе одновременно признаки как древних, так и более эволюционно молодых групп.

К сожалению, палеонтологических находок не очень много, и они не всегда могут ответить на все вопросы.

По целому ряду групп животных и растений палеонтологам удалось воссоздать непрерывные ряды форм от древнейших до современных, отражающие их эволюционные изменения, то есть филогенентические ряды.

Отечественный зоолог Владимир Онуфриевич Ковалевский воссоздал последовательный ряд ископаемых форм лошадиных ― филогенетический ряд. Который свидетельствует о том, что одни виды происходят от других.

Исследуя историю развития лошадей, Ковалевский показал, что современные однопалые животные происходят от мелких пятипалых всеядных предков, живших 60-70 млн лет назад в лесах.

Во второй геологической эпохе ― эоцене стопа лошади имела четыре пальца.

В последней эпохе палеогенового периода ― олигоцене, наблюдалось смещение косточек. В первой эпохе неогенового периода ― миоцене, изменение стопы лошади продолжается. В эпохе четвертичного периода — плейстоцене, стопа лошади стала иметь один палец.

На эволюцию конечностей повлияло изменение климата Земли, в результате чего происходило сокращение площадей лесов и увеличение размеров степей.

И 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 — в данном случае уменьшению числа пальцев вплоть до одного.

Параллельно изменению конечностей происходило преобразование и всего организма.

Считается, что на все эти эволюционные изменения ушло 60─70 млн лет.

Следующими доказательствами макроэволюции являются эмбриологические доказательства

Учёный Карл Бэр один из основоположников эмбриологии и сравнительной анатомии. Он сформулировал законы зародышевого сходства:

- наиболее общие признаки любой крупной группы животных появляются у зародыша раньше, чем менее общие признаки; 

- после формирования самых общих признаков появляются менее общие и так до появления особых признаков, свойственных данной группе; 

- зародыш любого вида животных по мере развития становится все менее похожим на зародышей других видов и не проходит через поздние стадии их развития;

 - зародыш высокоорганизованного вида может обладать сходством с зародышем более примитивного вида, но никогда не бывает похож на взрослую форму этого вида.

Сходство зародышей разных систематических групп свидетельствует об общности их происхождения.

Бэр установил, что в ходе развития куриного зародыша вначале проявляются свойства позвоночных, затем свойства класса птиц и лишь потом свойства данного конкретного вида — курицы.

Зародышевое развитие организмов убедительно доказывает степени родства между организмами.

По мере развития сходство между зародышами ослабевает, все более чётко проявляются черты тех классов, к которым они принадлежат. У курицы, свиньи и человека зарастают жаберные карманы; у зародыша человека особенно сильно развивается головной отдел, включающий мозг, формируются пятипалые конечности, а у зародышей рыбы — плавники.

По мере эмбрионального развития последовательно происходит расхождение признаков зародышей, приобретающих черты, характеризующие класс, отряд, род и, наконец, вид, к которому они принадлежат.

Изложенные факты говорят о происхождении всех хордовых от одного «ствола», который в ходе эволюции распался на множество «ветвей».

Сравнительно-анатомические доказательства макроэволюции

Все животные имеют единый план строения, что указывает на единство происхождения.

В частности, об общих предках рыб, земноводных, рептилий, птиц и млекопитающих говорит строение гомологичных органов.

Гомологичные органы ― это сходные между собой по происхождению и строению органы, но выполняющие разные функции.

Примером гомологичных органов у животных могут служить передние конечности, состоящие из одинаковых костей, имеющих одинаковое происхождение, но выполняющих разные функции.

Гомологичные органы свидетельствуют о том, что в ходе приспособительной эволюции признаки претерпевают глубокие изменения, которые приводят к образованию новых видов, родов и более крупных систематических групп животных и растений.

О единых предках свидетельствуют и атавизмы — органы предков, развивающиеся иногда у современных существ.

Например, к атавизмам у человека относится возникновение многососковости, хвоста, сплошного волосяного покрова и т. п.

Ещё одно доказательство эволюции — наличие рудиментов — органов, утративших своё значение и находящихся на стадии исчезновения. У человека — это остатки третьего века, аппендикс, утрачиваемый волосяной покров и т. п.

Рудиментарные органы помогают установить путь филогенеза. Они подтверждают наличие родственных связей между современными и вымершими организмами. А также доказывают действие естественного отбора, удаляющего ненужный признак.

Доказательствами макроэволюции является и клеточное строение подавляющего числа организмов.

Биохимические доказательства эволюции

Осуществление генетического кодирования, биосинтеза белков и нуклеиновых кислот происходит по единому для всего живого на Земле механизму.

Также единообразие химического состава живых организмов (и их предковых форм).

Единообразие генетического кода (ДНК и РНК). Сходство химизма процессов энергетического обмена. Ферментативный характер биохимических процессов.

Все эти факты неоспоримо свидетельствуют о едином плане строения и общности происхождения всех организмов.

videouroki.net

Система растений и животных – отображение эволюции

1. Кем разработаны основы современной классификации организмов?

Ответ. Биологическая систематика — дисциплина, в задачи которой входит разработка принципов классификации живых организмов и практическое приложение этих принципов к построению системы. Современные классификации живых организмов построены по иерархическому принципу. Различные уровни иерархии (ранги) имеют собственные названия: царство, тип, класс, отряд, семейство, род и, собственно, вид. Виды состоят уже из отдельных особей.

Этот принцип построения системы получил название Линнеевской иерархии, по имени шведского натуралиста Карла Линнея, труды которого были положены в основу традиции современной научной систематики.

Сравнительно новым является понятие надцарства, или биологического домена. Оно было предложено в 1990 Карлом Вёзе и ввело разделение всей биомассы Земли на три домена: 1) эукариоты (домен, объединивший все организмы, клетки которых содержат ядро) ; 2) бактерии; 3) археи.

2. Перечислите систематические группы животных и растений, известных вам из курса зоологии и ботаники.

Ответ.

Система ботанических таксономических категорий - совокупность последовательно соподчиненных таксонов растений:

-1 - царство: Растения;

-2 - подцарство;

-3 - отдел;

-4 - класс;

-5 - порядок;

-6 - семейство;

-7 - род;

-8 - вид;

По своему разнообразию животные намного превосходят растения — их известно около 1,6 миллиона видов. Основная единица классификации — это вид животных. Под видом животных понимается совокупность их особей, имеющих, как правило, сходное строение тела и образ жизни, способных к скрещиванию с образованием плодовитого потомства и населяющих определенную территорию.

Карл Линней применил очень удачную систему двойных латинских названий живых организмов — бинарную номенклатуру, позволившую упорядочить описание новых видов. В соответствии с ней каждый организм именуется сначала родовым названием (пишется с прописной буквы), а затем видовым (пишется со строчной буквы). Например, Felis catus — это латинское название домашней кошки, которую на разных языках называют по-разному. Все по­роды домашней кошки, несмотря на их внешние различия, относятся к одному виду.

Близкородственные виды животных объединяют в особую группу, называемую родом.

Так, вид Кошка домашняя и его предок — вид Кошка нубийская относят к роду Кошки. Научные латинские названия этих видов соответственно Felis catus и Felis silvestris; эти виды принадлежат к роду Felis. Если у вида животных в природе нет близкородственного вида, его все равно выделяют в самостоятельный род.

Близкие, сходные роды животных объединяют в семейства.

Так, род Кошки (дикая лесная кошка, камышовый кот, домашняя кошка, рысь и другие мелкие кошки), род Пантеры (лев, тигр, леопард, снежный барс, ягуар и другие крупные кошки) и род Гепард (с одним одноименным видом) входят в состав семейства Кошачьи.

Близкие, сходные семейства объединяются в отряды, отряды — в классы, классы — в типы, типы — в подцарства, подцарства — в царство.

Так, семейство Волчьи входит в состав отряда Хищные, куда относятся также семейства: Кошачьи, Куньи (например, куница, соболь, ласка, хорек) и Медвежьи (например, бурый медведь, белый медведь).

Отряд Хищные — это лишь один из отрядов класса Млекопитающие, или Звери, выкармливающие детенышей молоком. Класс Млекопитающие входит в состав типа Хордовые, все виды которых (рыбы, земноводные, пре­смыкающиеся, птицы) внутри тела имеют опорное образование — хорду. Тип Хордовые — это лишь один из типов подцарства Многоклеточные животные.

Подцарств животных только два: Простейшие, или Одноклеточные животные и Многоклеточные животные.

Таким образом, основные систематические группы животных выглядят так: царство, подцарство, тип, класс, отряд, семейство, род, вид. Это иерархическая схема таксонов животных.

В ней царство — самая высшая систематическая группа, а вид — основная группа, и единственное реальное природное образование.

Вопросы после § 62

1. Перечислите основные систематические группы, используемые при классификации растений и животных.

Ответ. Систематические категории — это название групп, в которые объединяют организмы по сходству строения и степени родства в систематике. Например: вид, род, семейство, отряд, класс, тип, царство. Виды объединяются в роды, роды объединяются в семейства, семейства — в отряды, отряды — в классы, классы — в типы, типы — в царства. Каждая из категорий отражает сходство все более и более общих характеристик организмов. Такие системы, в которых высшие категории последовательно включают в себя более и более низкие категории, называются иерархическими.

2. Как можно использовать данные систематики для доказательства эволюции организмов?

Ответ. То обстоятельство, что живые существа на основании их признаков можно расположить в иерархическую систему - виды, роды, семейства, отряды, классы и типы, - можно истолковывать как свидетельство существования между ними эволюционных взаимоотношений. Если бы различные группы растений и животных не были связаны между собой филогенетически, их признаки носили бы случайный характер и установление подобной иерархии было бы невозможно.

Элиминация из системы вымерших промежуточных форм организмов позволила разбить органический мир на ясно очерченные ныне живущие виды, которые кто-то назвал "островками жизни в океане смерти". Их уподобляют также концевым побегам дерева, ствол и главные ветви которого исчезли. Взаимоотношения между основными группами современных организмов, сложившиеся в процессе эволюции, представляют собой подобие взаимоотношений ветвей могучего дерева. Родословное древо в целом и его ветвление отчетливо выявляют общий характер макроэволюции: развитие живых существ от менее сложных к более сложным, дивергентный и приспособительный ход эволюции.

3. Почему современная классификация называется естественной?

Ответ. Современная классификация называется естественной, так как она основывается на многих признаках организма, отражает степень родства с другими организмами и позволяет предсказывать наличие у него тех или иных свойств в зависимости от систематического положения. Современная система классификации учитывает признаки родства видов как с ныне живущими, так и с уже вымершими видами. Каждая таксономическая категория соответствует группе организмов, которые имеют общего предка. Такая система классификации отражает естественную общность организмов и поэтому называется естественной. Естественные классификации позволяют предсказывать наличие у организмов тех или иных свойств в зависимости от их положения в системе.

resheba.me

Макроэволюция, её доказательства. Направления эволюции.

МАКРОЭВОЛЮЦИЯ, ЕЕ ДОКАЗАТЕЛЬСТВА

Цель: познакомить с макроэволюцией и ее доказательст­вами - палеонтологическими, эмбриологическими и другими.

Оборудование: рис учебника «Сходство начальных стадий эмбрионального развития позвоночных», рис., образцы, де­монстрирующие формы сохранности ископаемых растений и животных.

Ход урока

I. Проверка знаний.

1. Тестирование.

Заполните пробелы в нижеприведенных фразах.

1)   Микроэволюцией  называют эволюционные изменения, протекающие на ... уровне

2)  Различают две основные формы видообразования: ... и...

3) Репродуктивная изоляция связана с прекращением обмена ... между двумя ...

4)  Генетическая дивергенция означает ... генов

5) Форма видообразования, связанная с расширением ареала исходного вида, называется...

6)  Современные виды ландыша возникли в результате ....

7)  Зарождение в рамках исходной популяции новой формы называется ...

8)  Симпатрическое видообразование имеет две формы: ... и ...

9) Пять видов синиц образовались в результате ... видообра­зования, а полиплоидный картофель -- в результате ... видообра­зования.

10) Образование новых видов в результате хромосомных пе­рестроек может происходить в популяциях...

2. Письменный ответ. Задание.

Из приведенного перечня выберите факторы, способству­ющие видообразованию, и обоснуйте свой выбор: малочисленность вида, многочисленность вида, сравнительно однообразные условия существования, разнообразные условия существования, маленький ареал, большой ареал, острая борьба за существова­ние, относительно слабая борьба за существование, изоляция, дивергенция.

3. Письменный ответ. Задание.

Запишите последовательность событий при географическом видообразовании.

1) Расселение на новые территории за пределами ареала.

2) Отбор в новых условиях среды.

3) Географическая изоляция между популяциями.

4) Образование новых видов.

5) Возникновение подвидов.

6) Биологическая изоляция.

4.  Ответы по  вопросам в конце § 60, № 2, 3, и выполнение задания, отмеченного знаком

II. Изучение нового материала.

1. Макроэволюция.

Этим понятием обозначают происхождение надвидовых так­сонов (родов, отрядов, классов, типов, отделов).

В общем смысле макроэволюцией можно назвать развитие жизни на Земле в целом, включая и ее происхождение. Макроэволюционным событием считается также возникновение чело­века. Между микро- и макроэволюцией нельзя провести резкую границу, потому что процесс микроэволюции, вызвавший ди­вергенцию, продолжается без какого-либо перерыва и на макро-эволюционном уровне внутри вновь возникших форм. Отсутствие принципиальных различий в протекании микро- и макроэволюционного процессов позволяет рассматривать их как две стороны единого эволюционного процесса.

2. Палеонтологические  доказательства   макро­эволюции.

Палеонтологические данные позволяют узнать о раститель­ном и животном мире прошлого, реконструировать облик вы­мерших организмов, обнаружить связь между древнейшими и современными представителями флоры и фауны. Сопоставление ископаемых остатков из земных пластов разных геологических эпох позволяет установить последовательность возникновения и развития разных групп организмов. Например, в самых древних пластах находят остатки представителей типов беспозвоночных животных, а в более поздних пластах - уже и остатки хордовых. В еще более молодых геологических пластах содержатся остатки животных и растений, относящихся к видам, похожим на со­временные.

Палеонтологами были обнаружены формы организмов, со­четающие признаки более древних и более молодых групп. Та­кие ископаемые переходные формы служат доказательством эволюции, поскольку свидетельствуют об исторической связи разных групп организмов. Например, ископаемая первоптица археоптерикс  -  связующее звено между рептилиями и птицами. Археоптерикс имеет, как и рептилии, длинный хвост, несрос­шиеся позвонки, развитые зубы; как птица, он покрыт перьями, имеет крылья, частично пневматичные кости.

Другими примерами переходных форм являются кистеперые рыбы, связывающие рыб с вышедшими на сушу земноводными, семенные папоротники переходная форма между папоротни­ковидными и голосеменными.

Доказательством эволюции служат и палеонтологические ряды. Палеонтологами были найдены остатки ранее живших ви­дов, которые связаны между собой родством, то есть свидетель­ствовали о происхождении одних видов от других.

Русский ученый В. О. Ковалевский, исследуя историю раз­вития лошади, показал, что современные однопалые животные происходят от мелких пятипалых всеядных предков, живших в лесах 60-70 млн лет назад. Изменение климата Земли повлекло за собой сокращение площадей лесов и увеличение площадей степей. Животные оказались в новых условиях. Преобразование конечностей - уменьшение числа пальцев от пяти до одного - возникло в связи с необходимостью защиты от хищников и пе­редвижения на большие расстояния в поисках пищи. К насто­ящему времени установлены палеонтологические ряды в эволю­ции слонов, носорогов, китов.

3. Эмбриологические доказательства.

В пользу эволюции органического мира говорят данные эм­бриологии. Эмбриологами было обнаружено и изучено сходство начальных стадий эмбрионального развития животных. Все многоклеточные животные развиваются из одной оплодотво­ренной яйцеклетки, В процессе индивидуального развития они проходят стадии дробления, бластулы, гаструлы, образования трехслойного зародыша, формирования органов из зародыше­вых листков. Сходство зародышевого развития животных сви­детельствует о единстве их происхождения.

О сходстве эмбриональных стадий у всех позвоночных сви­детельствует закладка жаберных дуг, одинаковая форма тела, наличие хвоста, зачатков конечностей. Во многом аналогично на этих стадиях внутреннее строение зародышей: сначала заклады­вается хорда, кровеносная система с одним кругом кровообра­щения (как у рыб), одинаковое строение почек. По мере разви­тия сходство между зародышами уменьшается. Все более четко начинают проявляться черты организации тех классов, к кото­рым животные принадлежат. У наземных животных зарастают жаберные карманы, у зародыша человека особенно сильно раз­вивается головной отдел, включающий мозг, формируются пя­типалые конечности.

По ходу эмбрионального развития последовательно идет расхождение признаков зародышей, приобретающих черты, ха­рактеризующие класс, отряд, род, вид, к которому они принад­лежат. Эта закономерность в развитии зародышей указывает на их родство, происхождение от одного ствола, который в ходе эволюции распался на множество ветвей.

4. Сравнительно-анатомические доказательства.

Для   изучения   сравнительно-анатомических  доказательств эволюции   необходимо  обратиться   к   понятиям   «гомология» «рудименты», «атавизмы». Гомологичными называются органы имеющие одинаковый план строения, развивающиеся из сход­ных зачатков и одинаково расположенные, но выполняющие разные функции. Гомология указывает на общность происхож­дения обладающих ею организмов, различия в строении гомоло­гичных органов - результат дивергенции.

Главный признак аналогии - сходство функций вне связи со строением и происхождением. Аналогичные органы -  результат конвергенции. Наличие аналогичных органов не свидетельству­ет о тесном родстве обладающих ими организмов.

Рудименты     недоразвитые органы, утратившие в ходе эво­люции свои биологические функции.

У некоторых особей рудименты могут развиваться в органы нормальных размеров. Такой возврат к строению органа предковых форм называют атавизмом. Изучение атавистических признаков позволяет воссоздать строение гомологичных орга­нов у предков.

III. Закрепление.

Вспомните и перечислите признаки сходства всех классов позвоночных животных. Чем они объясняются?

Рассмотрите рисунок 153-154; 156-157; 158-159 в учебнике В.К.Шумного. Какие признаки в фи­логенетическом ряду копытных наиболее сильно подверглись действию естественного отбора? В чем значение палеонтологи­ческих исследований.

Какой вклад в эволюционную теорию вносят эмбриологи­ческие исследования?

Домашнее задание: § 54,55,56,57.

СИСТЕМА РАСТЕНИЙ И ЖИВОТНЫХ - ОТОБРАЖЕНИЕ ЭВОЛЮЦИИ

Цели: продолжить знакомство с доказательствами макро­эволюции на примере современной системы растений и живот­ных; сформировать представление о принципах современной классификации.

Ход урока

I. Проверка знаний.

1. Тестирование.

В нижеприведенных предложениях заполните пробелы.

1) Макроэволюция - -... эволюция

2) Макроэволюция, как и микроэволюция, носит ... характер

3)  Палеонтология изучает ... организмов

4)  ... находки позволяют реконструировать внешний облик организмов

5) Археоптерикса с пресмыкающимися сближает длинный ...

6)  Ряды видов, последовательно сменяющихся друг друга,

называются...

7)  Ископаемые формы, сочетающие признаки ... и более ... групп высокого систематического ранга, называются ...

8)  Все многоклеточные животные развиваются из …….. яйцеклетки

9)  Сходство зародышевого развития животных свидетельст­вует о ... происхождения

10)  Крыло птицы и бабочки являются примером ... органов

2. Письменный ответ по  карточке. Задание.

Заполните таблицу «Сравнительная характеристика этапов эволюционного процесса».

3.Письменный ответ. Задание.

1) Внимательно прочтите текст и рассмотрите рисунок (че­реп саблезубого тигра).

Палеонтологу известно, что размеры тела и длина клыков саблезубых тигров постепенно увеличивались к периоду их вы­мирания. Учитывая это, можно ли предположить, что:

а)  в это время происходило потепление климата и саблезубые тигры широко расселились на Земле;

б)  условия существования этих животных ограничивались своеобразными узкими пределами;

в)  крупные тигры с длинными клыками уничтожили всех более мелких;

г)  одностороннее развитие некоторых органов указывает на крайнюю специализацию, результатом чего может быть выми­рание;

д)  количество наследственных изменений у саблезубых тиг­ров в сторону увеличения длины клыков постоянно росло?

2) Объясните, почему одни предположения правильны, а дру­гие -- нет.

4. Ответы  по   вопросам в конце §54,55,56,57 Ш.

II. Изучение нового материала.

1. Актуализация знаний учащихся.

Кем разработаны основы современной классификации ор­ганизмов?

Перечислите систематические группы животных и расте­ний, известных вам из курса зоологии, ботаники.

2. Систематические  группы.

Данные систематики используют для доказательства эволю­ции, так как они устанавливают родство между таксонами.

В современной систематике организмы распределяются по ряду систематических категорий: вид, род, семейство, отряд (порядок для растений), класс, тип (отдел для растений) и др.

Каждая высшая систематическая категория, начиная от рода, объединяет группы, стоящие по рангу ниже и имеющие общего предка. Род объединяет виды, произошедшие от одного предка и оказавшиеся в результате борьбы за существование и естествен­ного отбора способными существовать и успешно размножаться в различных географических и экологических условиях.

Признаки (критерии), на основании которых близкие виды объединяются в роды, хорошо видны на примере дарвиновских вьюрков. На Галапагосских островах вьюрки представлены тре­мя родами: земляные, древесные и славковые. Земляные вьюрки гнездятся в засушливой зоне и кормятся большей частью на от­крытых местах, древесные гнездятся в засушливой зоне и пита­ются на деревьях; славковые занимают разные местообитания.

Главный признак, по которому различают виды вьюрков, -строение клюва, тесно связанное с особенностями питания. На цветках кактуса питается кактусовый земляной вьюрок, у кото­рого длинный клюв и расщепленный язык. У большого земляно­го вьюрка толстый, массивный клюв, отлично справляющийся с крупными семенами. Дятловый, древесный,  вьюрок получил свое название за прямой, как у дятла, клюв, которым он долбит древесную кору, ползая вверх и вниз по стволу. Отсутствие длинного языка он восполняет кактусовой иглой или веточкой, удерживая ее в клюве и выковыривая насекомых из отверстия в коре, которое выдолбил. Все виды дарвиновских вьюрков не скрещиваются; некоторые виды образуют подвиды - - значит, ви­дообразование продолжается. Все виды вьюрков произошли от одного исходного вида.

3. Принципы современной классификации.

Основы научной систематики заложил еще в XVIIIв. К. Лин­ней. Принципы классификации Линнея действуют и ныне.

В любом видовом названии присутствует имя рода. Род объ­единяет наиболее близкие виды организмов. Выделяют, напри­мер, такие роды, как кошки, лошади, дубы и т. д. Первоначально для видового названия к имени рода прибавлялись фразы, кото­рыми описывались характерные видовые признаки. Например, дуб красный назывался «дуб с листьями, имеющими глубокие прорези,    оканчивающимися    волосоподобными    зубчиками». Позднее, после работ Линнея, укоренилось двойное, или бино­минальное, название видов. Первое слово представляет собой имя рода, второе     название вида. Например, Дуб красный. Со­бака домашняя.

Современная система классификации учитывает признаки родства видов как с ныне живущими, так и с уже вымершими. Каждая таксономическая категория соответствует группе орга­низмов, которые имеют общего предка. Такая система класси­фикации отражает естественную общность организмов и поэтому называется естественной. Естественные классификации по­зволяют предсказывать наличие у организмов тех или иных свойств в зависимости от их положения в системе.

Взаимоотношения между основными группами современных организмов, сложившиеся в процессе эволюции, представляют собой подобие ветвей могучего дерева. Родословное древо в це­лом и его ветвление отчетливо выявляют общий характер мак­роэволюции: развитие живых существ от менее сложных к более сложным, дивергентный и приспособительный характер эво­люции.

III. Закрепление.

Фронтальная письменная работа. Задание.

Заполните таблицу «Развитие кровеносной системы у позво­ночных».

Домашнее задание: § 75.

ГЛАВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ ЭВОЛЮЦИИ ОРГАНИЧЕСКОГО МИРА

Цели: сформировать понятие о главных направлениях эволюции, показать соотношение путей эволюции; познакомить с типами эволюционных изменений.

Ход урока

I. Изучение нового материала.

1.Типы эволюционных изменений.

Параллелизм это процесс эволюционного развития в сход­ном направлении двух или нескольких первоначально дивергировавших групп. Например, палеонтологи очень часто обнару­живают синхронный параллелизм, то есть независимое приобре­тение сходных черт родственными, но живущими в разное вре­мя организмами. Примером может служить развитие саблезубости у представителей разных подсемейств кошачьих.

Конвергенция - процесс эволюционного развития двух и бо­лее неродственных групп в сходном направлении. Конвергенция обусловлена одинаковой средой обитания, в которую попадают неродственные организмы. Классическим примером конвер­гентного развития является возникновение сходных форм тела у акулы, ихтиозавра, дельфина. При конвергентном развитии сходство между неродственными организмами бывает всегда только внешним.

Дивергенция представляет собой независимое образование различных признаков у родственных организмов. В основе ди­вергенции лежит экологическая дифференциация вида на само­стоятельные ветви. При дивергенции сходство между организ­мами объясняется общностью их происхождения, а различия приспособлением к разным условиям среды.

Примером дивергенции форм является возникновение раз­нообразных по морфофизиологическим особенностям вьюрков от одного или немногих предковых видов на Галапагосских островах. Расхождение внутривидовых форм и видов по разным местообитаниям определяется конкуренцией в борьбе за одина­ковые условия, выход из которых и заключается в расселении по разным экологическим нишам.

2. Главные направления  эволюции.

Развитие живой природы шло от простого к сложному и имело прогрессивный характер. Наряду с этим происходило приспособление видов к конкретным условиям жизни, осущест­влялась их специализация. Биологический прогресс достигается различными путями. А. Н. Северцов назвал их главными на­правлениями эволюционного прогресса. В настоящее время вы­деляют следующие пути биологического прогресса: ароморфозы, идиоадаптации и дегенерации.

Ароморфоз -  главный путь достижения биологического про­гресса. Ароморфоз - возникновение в ходе эволюции признаков, повышающих уровень организации живых существ. Ароморфозы формируются на основе наследственной изменчивости и ес­тественного отбора и являются приспособлениями широкого значения. Они дают преимущества в борьбе за существование и открывают возможности освоения новой, прежде недоступной среды обитания. Путем ароморфоза возникают в процессе эволюции крупные систематические группы рангом выше семейства.

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.

Ароморфозам А. Н. Северцов противопоставлял идиоадап­тации - частные приспособления видов, позволяющие освоить специфические условия среды. В отличие от ароморфозов идиоадаптации открывают перед организмами возможность биологического прогресса без повышения уровня биологиче­ской организации. Например, благодаря формированию раз­личных идиоадаптации млекопитающие смогли распростра­ниться не только в различных географических зонах (от тропиков до ледяных пустынь), но и освоить самые разнообраз­ные условия среды (на поверхности суши, в воде, почве, час­тично в воздухе). Это существенно снизило конкуренцию ме­жду видами за пищу, места обитания, причем уровень органи­зации остался тем же.

Обычно мелкие систематические группы виды, роды, се­мейства в процессе эволюции возникают путем идиоадаптации.

Идиоадаптация так же, как и ароморфоз, приводит к увели­чению численности вида, расширению ареала, ускорению видо­образования, то есть к биологическому прогрессу.

Типичные идиоадаптации у животных особенности строе­ния конечностей (например у крота, копытных, ластоногих), особенности клюва (у хищных птиц, куликов, попугаев), при­способления придонных рыб (у скатов, камбаловых), покрови­тельственная окраска у насекомых. Примерами идиоадаптации у растений могут служить многообразные приспособления к опы­лению, распространению плодов и семян.

Общая дегенерация.

Ч. Дарвин отмечал, что способность организмов выживать в борьбе за существование вовсе не обязательно должна быть свя­зана с более высокой организацией. Какие преимущества, на­пример, могли бы получить инфузории или земляной червь из более высокой организации, чем они имеют? Условия жизни этих организмов относительно постоянны, они хорошо приспо­соблены каждый к своей среде. Вот почему естественный отбор не совершенствовал их в сторону прогрессивного усложнения. Более того, при упрощении условий среды организмы утрачи­вают часть признаков     развиваются по пути общей дегенера­ции,  ведущей  к упрощению  организации.  Это соответствует дарвиновскому учению, согласно которому эволюция заключа­ется в выживании наиболее приспособленных, а не более высо­коорганизованных.

Дивергенция часто связана с переходом к пещерному, сидя­чему, паразитическому образу жизни. Упрощения организации обычно сопровождается возникновением различных приспособ­лений к специфическим условиям жизни.

Особенно наглядно это прослеживается на паразитиче­ских организмах. У свиного цепня, лентеца широкого и др. ленточных червей паразитов человека и животных, нет кишечника, слабо развита нервная система. Однако они от­личаются огромной плодовитостью благодаря сильно разви­тым органам размножения, обладают присосками и крючка­ми, при помощи которых держатся на стенках кишечника своего хозяина.

Переход некоторых растений к паразитизму сопровождался снижением активности аппарата фотосинтеза, редукцией листь­ев до чешуи, преобразованием корней в присоски. Одновремен­но развилась сложная система приспособлений к хозяину (хи­мическая сигнализация при поиске растения-хозяина, химиче­ский механизм внедрения в ткани хозяина и др.).

Общая дегенерация не исключает процветания вида. Многие группы паразитов процветают, хотя организация их претерпева­ет значительное упрощение. Следовательно, и дивергенция мо­жет приводить к биологическому прогрессу.

Многие современные виды охвачены биологическим про­грессом. Например, заяц-русак. Сейчас известно около 20 его видов.

В природе наблюдается и биологический регресс. Он харак­теризуется чертами, противоположными биологическому про­грессу: уменьшением численности, сужением ареала, уменьше­нием числа видов, популяций. В итоге регресс часто ведет к вы­миранию вида. В процессе эволюции исчезли древние папорот­никообразные, многие группы растений и животных.

Деятельность человека является мощным фактором биоло­гического прогресса одних видов, нередко вредных для него, и биологического регресса других, нужных и полезных ему. На­пример, появление насекомых, устойчивых к ядохимикатам, болезнетворных микробов, устойчивых к действию лекарств, бурное развитие сине-зеленых водорослей в сточных водах. При посевах человек вторгается в живую природу, уничтожает на больших площадях множество диких популяций, заменяя их ис­кусственными. Усиленное истребление человеком многих видов ведет к их биологическому регрессу, который грозит им выми­ранием.

3. Соотношение путей эволюции.

Из всех рассмотренных путей достижения биологического прогресса наиболее редки ароморфозы, поднимающие ту или иную систематическую группу на качественно новый, более высокий уровень развития.

Ароморфозы можно рассматривать как переломные пунк­ты развития жизни. Для групп, подвергнувшихся соответст­вующим морфофизиологическим преобразованиям, открыва­ются новые возможности в освоении внешней среды.

За каждым ароморфозом следует множество идиоадаптаций, которые обеспечивают более полное использование всех име­ющихся ресурсов и освоение новых местообитаний.

Есть систематические группы, которые развиваются по пути общей дегенерации. Этот путь эволюции может осуще­ствляться при попадании организмов в постоянную, сравни­тельно однородную среду, например при паразитическом об­разе жизни.

II. Практическая работа. Задание.

Используя учебники ботаники или зоологии, выполни в тетрадях предложенные задания, указанные в карточках.

Карточка 1.

Заполните таблицу «Главные направления органической эволюции».

Карточка 2.

Заполните таблицу «Сравнительная характеристика главных направлений эволюции органического мира».

Карточка 3.

Используя знания из курса зоологии, приведите убедитель­ные доводы против теории Ж.-Б. Ламарка о «врожденном стремлении к прогрессу».

Карточка 4.

Приведите примеры, подтверждающие, что прогресс в об­щей организации всегда оказывался связанным с регрессом (не­доразвитием отдельных органов или частей тела).

Карточка 5.

Почему повышение уровня организации - главный, но не единственный путь эволюции? Ответ подтвердите примерами.

Домашнее задание: § 73,74 повторить § 52-69.

mplmurmansk.ru

Макроэволюция, ее доказательства. Виды древних растений и животных

1. Какие факты могут свидетельствовать о связи между вымершими и современными растениями и животными?

Ответ. Согласно синтетической теории эволюции, протекающий в природе эволюционный процесс разделяется на два этапа: микроэволюцию и макроэволюцию.

Макроэволюция включает процессы, приводящие к появлению систематических единиц крупнее вида. Изучая макроэволюцию, современное естествознание накопило ряд научных фактов, доказывающих эволюцию органического мира. Доказательством эволюции может считаться любой научный факт, который доказывает хотя бы одно из следующих положений.

Единство происхождения жизни (наличие общих признаков у всех живых организмов).

Родственные связи между современными и вымершими организмами или между организмами в крупной систематической группе (наличие общих признаков у современных и вымерших организмов или у всех организмов в систематической группе).

Действие движущих сил эволюции (факты, подтверждающие действие естественного отбора).

Доказательства эволюции, добытые и накопленные в рамках определенной науки, составляют одну группу доказательств и называются по названию данной науки.

Палеонтология — наука об ископаемых остатках вымерших организмов. Основателем эволюционной палеонтологии считается русский ученый В. О. Ковалевский. К доказательствам эволюции можно отнести ископаемые переходные формы и филогенетические ряды современных видов.

Ископаемые переходные формы — это вымершие организмы, сочетающие в себе признаки более древних и эволюционно более молодых групп. Они позволяют выявить родственные связи, доказывающие историческое развитие жизни. Такие формы установлены как среди животных, так и среди растений. Переходной формой от кистеперых рыб к древним земноводным — стегоцефалам — является ихтиостега. Эволюционную связь между пресмыкающимися и птицами позволяет установить первоптица (археоптерикс). Связующим звеном между пресмыкающимися и млекопитающими является звероящер из группы терапсид. Среди растений переходной формой от водорослей к высшим споровым являются псилофиты (первые наземные растения). Происхождение голосеменных от папоротниковидных доказывают семенные папоротники, а покрытосеменных от голосеменных — саговниковые.

Филогенетические (от греч. phylon — род, племя, genesis — происхождение) ряды — последовательности ископаемых форм, отражающие историческое развитие современных видов (филогенез). В настоящее время такие ряды известны не только для позвоночных, но и для некоторых групп беспозвоночных животных. Русский палеонтолог В. О. Ковалевский восстановил филогенетический ряд современной лошади

2. Какие виды древних растений и животных вам известны?

Ответ. Ровно 75 лет назад у берегов южной части Африки была обнаружена самая древняя рыба в мире – латимерия, которая существовала на Земле ещё сотни миллионов лет назад. В честь этого события предлагаем вам узнать о ней и других древних животных и растениях, которые населяют нашу планету и сегодня.

Ранее считалось, что эти рыбы вымерли в позднем мелу (100,5 – 66 миллионов лет назад), однако в декабре 1938 года куратор Ист-Лондонского музея (ЮАР) Марджори Кортни-Латимер в улове местных рыбаков обнаружила рыбу с жесткой чешуей и необычными плавниками. Впоследствии выяснилось, что эта рыба жила ещё сотни миллионов лет назад, и представляет собой живое ископаемое.

Поскольку эта латимерия была обнаружена в реке Чалумна, её назвали Latimeria chalumnae. А в сентябре 1997 года в водах возле города Манадо, расположенного на северном побережье острова Сулавеси, ученые заметили второй вид этих рыб - Latimeria menadoensis. Согласно генетическим исследованиям, эти виды разделились 30-40 миллионов лет назад, но различия между ними небольшие.

2. Гинкго двулопастный.

В дикой природе это растение произрастает только на востоке Китая. Однако 200 миллионов лет назад оно было распространено по всей планете, особенно в Северном полушарии, в районах с умеренным климатом и высокой влажностью. В Сибири юрского и раннего мелового периода растений класса гинкговых было так много, что их остатки встречаются в большинстве отложений тех периодов. По убеждению исследователей, осенью того времени земля была буквально покрыта листьями гинкго, словно ковром.

3. Малый оленёк, или канчиль, - это не только самый маленький (его рост в холке не больше 25 сантиметров, а максимальный вес около 2,5 килограмма), но и самый древний вид парнокопытных на Земле. Эти животные существовали ещё 50 миллионов лет назад, как раз тогда, когда только начали формироваться отряды древних копытных. С того времени канчиль почти не изменилась и больше других видов напоминает своих древних предков.

4. Миссисипский панцирник.

Похожая на аллигатора рыба, миссисипский панцирник – одна из самых древних рыб, живущих сегодня на Земле. В мезозойскую эру её предки населяли многие водоемы. Сегодня миссисипский панцирник обитает в долине нижнего течения реки Миссисипи, а также в некоторых пресноводных озерах США.

5. Щитни

Эти небольшие пресноводные ракообразные считаются самыми древними существами, живущими сегодня на Земле. Представители этого вида почти не изменились с триасового периода. В то время ещё только появились динозавры. Сегодня эти животные обитают почти на каждом материке, кроме Антарктиды. Однако щитни вида Triops cancriformis наиболее распространены в Евразии.

6. Метасеквойя глиптостробоидная.

Эти хвойные растения были широко распространены по всему Северному полушарию с мела по неоген. Однако сегодня в диком виде метасеквойю можно увидеть лишь в центральной части Китая, в провинциях Хубэй и Сычуань.

7. Акула-гоблин.

О роде Mitsukurina, к которому принадлежит этот вид акул, впервые стало известно благодаря окаменелостям, которые датируются средним эоценом (около 49-37 миллионов лет назад). Единственный ныне существующий вид этого рода, акула-гоблин, обитающая в Атлантическом и Индийском океанах, сохранила некоторые примитивные черты своих древних сородичей, и сегодня является живым ископаемым.

Вопросы после § 61

1. Что такое макроэволюция? Что общего между макро– и микроэволюцией?

Ответ. Макроэволюция – надвидовая эволюция, в отличие от микроэволюции, происходящей внутри вида, внутри его популяций. Однако принципиальных различий между этими процессами нет, так как в основе макроэволюционных процессов лежат микроэволюционные. В макроэволюции действуют те же факторы – борьба за существование, естественный отбор и связанное с ним вымирание. Макроэволюция, так же как микроэволюция, носит дивергентный характер.

Макроэволюция происходит в исторически грандиозные промежутки времени, поэтому она недоступна непосредственному изучению. Несмотря на это, наука располагает множеством доказательств, свидетельствующих о реальности макроэволюционных процессов.

2. Какие доказательства макроэволюции дают нам палеонтологические данные? Приведите примеры переходных форм.

Ответ. Палеонтология изучает ископаемые остатки вымерших организмов и устанавливает их сходство и различия с современными организмами. Палеонтологические данные позволяют узнать о растительном и животном мире прошлого, реконструировать внешний облик вымерших организмов, обнаружить связь между древнейшими и современными представителями флоры и фауны.

Убедительные доказательства изменений органического мира во времени дает сопоставление ископаемых остатков из земных пластов разных геологических эпох. Оно позволяет установить последовательность возникновения и развития разных групп организмов. Так, например, в самых древних пластах находят остатки представителей типов беспозвоночных животных, а в более поздних пластах – уже и остатки хордовых. В еще более молодых геологических пластах содержатся остатки животных и растений, относящихся к видам, похожим на современные.

Данные палеонтологии дают большой материал о преемственных связях между различными систематическими группами. В одних случаях удалось установить переходные формы между древнейшими и современными группами организмов, в других – реконструировать филогенетические ряды, т. е. ряды видов, последовательно сменяющих один другой.

На берегах Северной Двины была найдена группа зверозубых рептилий. Они совмещали признаки млекопитающих и пресмыкающихся. Зверозубые рептилии имеют сходство с млекопитающими в строении черепа, позвоночника и конечностей, а также в делении зубов на клыки, резцы и коренные.

Большой интерес с эволюционной точки зрения представляет находка археоптерикса. Это животное величиной с голубя имело признаки птицы, но сохраняло еще черты пресмыкающихся. Признаки птиц: задние конечности с цевкой, наличие перьев, общий вид. Признаки пресмыкающихся: длинный ряд хвостовых позвонков, брюшные ребра и наличие зубов. Археоптерикс не мог быть хорошим летуном, так как у него слабо развиты грудная кость (без киля), грудные мышцы и мышцы крыльев. Позвоночник и ребра не являлись жесткой костной системой, устойчивой при полете, как у современных птиц. Археоптерикса можно считать переходной формой между пресмыкающимися и птицами. Переходные формы сочетают в себе одновременно признаки как древних, так и более эволюционно молодых групп. Еще одним примером служат ихтиостеги – переходная форма между пресноводными кистеперыми рыбами и земноводными.

3. В чем состоит значение реконструкции филогенетических рядов?

Ответ. Филогенетические ряды. По целому ряду групп животных и растений палеонтологам удалось воссоздать непрерывные ряды форм от древнейших до современных, отражающие их эволюционные изменения. Отечественный зоолог В. О. Ковалевский (1842–1883) воссоздал филогенетический ряд лошадей. У лошадей по мере перехода к быстрому и длительному бегу уменьшалось число пальцев на конечностях и одновременно увеличивались размеры животного. Эти изменения явились следствием изменений образа жизни лошади, перешедшей на питание исключительно растительностью, в поисках которой было необходимо перемещаться на большие расстояния. Считается, что на все эти эволюционные преобразования ушло 60–70 млн лет.

Исследование филогенетических рядов, построенных на основе данных палеонтологии, сравнительной анатомии и эмбриологии, важно для дальнейшего развития общей теории эволюции, построения естественной системы организмов, воссоздания картины эволюции конкретной систематической группы организмов. В настоящее время для построения филогенетических рядов ученые все больше привлекают данные таких наук, как генетика, биохимия, молекулярная биоло­гия, биогеография, этология и др

resheba.com

Макроэволюция, ее доказательства. Виды древних растений и животных

1. Какие факты могут свидетельствовать о связи между вымершими и современными растениями и животными?

Ответ. Согласно синтетической теории эволюции, протекающий в природе эволюционный процесс разделяется на два этапа: микроэволюцию и макроэволюцию.

Макроэволюция включает процессы, приводящие к появлению систематических единиц крупнее вида. Изучая макроэволюцию, современное естествознание накопило ряд научных фактов, доказывающих эволюцию органического мира. Доказательством эволюции может считаться любой научный факт, который доказывает хотя бы одно из следующих положений.

Единство происхождения жизни (наличие общих признаков у всех живых организмов).

Родственные связи между современными и вымершими организмами или между организмами в крупной систематической группе (наличие общих признаков у современных и вымерших организмов или у всех организмов в систематической группе).

Действие движущих сил эволюции (факты, подтверждающие действие естественного отбора).

Доказательства эволюции, добытые и накопленные в рамках определенной науки, составляют одну группу доказательств и называются по названию данной науки.

Палеонтология — наука об ископаемых остатках вымерших организмов. Основателем эволюционной палеонтологии считается русский ученый В. О. Ковалевский. К доказательствам эволюции можно отнести ископаемые переходные формы и филогенетические ряды современных видов.

Ископаемые переходные формы — это вымершие организмы, сочетающие в себе признаки более древних и эволюционно более молодых групп. Они позволяют выявить родственные связи, доказывающие историческое развитие жизни. Такие формы установлены как среди животных, так и среди растений. Переходной формой от кистеперых рыб к древним земноводным — стегоцефалам — является ихтиостега. Эволюционную связь между пресмыкающимися и птицами позволяет установить первоптица (археоптерикс). Связующим звеном между пресмыкающимися и млекопитающими является звероящер из группы терапсид. Среди растений переходной формой от водорослей к высшим споровым являются псилофиты (первые наземные растения). Происхождение голосеменных от папоротниковидных доказывают семенные папоротники, а покрытосеменных от голосеменных — саговниковые.

Филогенетические (от греч. phylon — род, племя, genesis — происхождение) ряды — последовательности ископаемых форм, отражающие историческое развитие современных видов (филогенез). В настоящее время такие ряды известны не только для позвоночных, но и для некоторых групп беспозвоночных животных. Русский палеонтолог В. О. Ковалевский восстановил филогенетический ряд современной лошади

2. Какие виды древних растений и животных вам известны?

Ответ. Ровно 75 лет назад у берегов южной части Африки была обнаружена самая древняя рыба в мире – латимерия, которая существовала на Земле ещё сотни миллионов лет назад. В честь этого события предлагаем вам узнать о ней и других древних животных и растениях, которые населяют нашу планету и сегодня.

Ранее считалось, что эти рыбы вымерли в позднем мелу (100,5 – 66 миллионов лет назад), однако в декабре 1938 года куратор Ист-Лондонского музея (ЮАР) Марджори Кортни-Латимер в улове местных рыбаков обнаружила рыбу с жесткой чешуей и необычными плавниками. Впоследствии выяснилось, что эта рыба жила ещё сотни миллионов лет назад, и представляет собой живое ископаемое.

Поскольку эта латимерия была обнаружена в реке Чалумна, её назвали Latimeria chalumnae. А в сентябре 1997 года в водах возле города Манадо, расположенного на северном побережье острова Сулавеси, ученые заметили второй вид этих рыб - Latimeria menadoensis. Согласно генетическим исследованиям, эти виды разделились 30-40 миллионов лет назад, но различия между ними небольшие.

2. Гинкго двулопастный.

В дикой природе это растение произрастает только на востоке Китая. Однако 200 миллионов лет назад оно было распространено по всей планете, особенно в Северном полушарии, в районах с умеренным климатом и высокой влажностью. В Сибири юрского и раннего мелового периода растений класса гинкговых было так много, что их остатки встречаются в большинстве отложений тех периодов. По убеждению исследователей, осенью того времени земля была буквально покрыта листьями гинкго, словно ковром.

3. Малый оленёк, или канчиль, - это не только самый маленький (его рост в холке не больше 25 сантиметров, а максимальный вес около 2,5 килограмма), но и самый древний вид парнокопытных на Земле. Эти животные существовали ещё 50 миллионов лет назад, как раз тогда, когда только начали формироваться отряды древних копытных. С того времени канчиль почти не изменилась и больше других видов напоминает своих древних предков.

4. Миссисипский панцирник.

Похожая на аллигатора рыба, миссисипский панцирник – одна из самых древних рыб, живущих сегодня на Земле. В мезозойскую эру её предки населяли многие водоемы. Сегодня миссисипский панцирник обитает в долине нижнего течения реки Миссисипи, а также в некоторых пресноводных озерах США.

5. Щитни

Эти небольшие пресноводные ракообразные считаются самыми древними существами, живущими сегодня на Земле. Представители этого вида почти не изменились с триасового периода. В то время ещё только появились динозавры. Сегодня эти животные обитают почти на каждом материке, кроме Антарктиды. Однако щитни вида Triops cancriformis наиболее распространены в Евразии.

6. Метасеквойя глиптостробоидная.

Эти хвойные растения были широко распространены по всему Северному полушарию с мела по неоген. Однако сегодня в диком виде метасеквойю можно увидеть лишь в центральной части Китая, в провинциях Хубэй и Сычуань.

7. Акула-гоблин.

О роде Mitsukurina, к которому принадлежит этот вид акул, впервые стало известно благодаря окаменелостям, которые датируются средним эоценом (около 49-37 миллионов лет назад). Единственный ныне существующий вид этого рода, акула-гоблин, обитающая в Атлантическом и Индийском океанах, сохранила некоторые примитивные черты своих древних сородичей, и сегодня является живым ископаемым.

Вопросы после § 61

1. Что такое макроэволюция? Что общего между макро– и микроэволюцией?

Ответ. Макроэволюция – надвидовая эволюция, в отличие от микроэволюции, происходящей внутри вида, внутри его популяций. Однако принципиальных различий между этими процессами нет, так как в основе макроэволюционных процессов лежат микроэволюционные. В макроэволюции действуют те же факторы – борьба за существование, естественный отбор и связанное с ним вымирание. Макроэволюция, так же как микроэволюция, носит дивергентный характер.

Макроэволюция происходит в исторически грандиозные промежутки времени, поэтому она недоступна непосредственному изучению. Несмотря на это, наука располагает множеством доказательств, свидетельствующих о реальности макроэволюционных процессов.

2. Какие доказательства макроэволюции дают нам палеонтологические данные? Приведите примеры переходных форм.

Ответ. Палеонтология изучает ископаемые остатки вымерших организмов и устанавливает их сходство и различия с современными организмами. Палеонтологические данные позволяют узнать о растительном и животном мире прошлого, реконструировать внешний облик вымерших организмов, обнаружить связь между древнейшими и современными представителями флоры и фауны.

Убедительные доказательства изменений органического мира во времени дает сопоставление ископаемых остатков из земных пластов разных геологических эпох. Оно позволяет установить последовательность возникновения и развития разных групп организмов. Так, например, в самых древних пластах находят остатки представителей типов беспозвоночных животных, а в более поздних пластах – уже и остатки хордовых. В еще более молодых геологических пластах содержатся остатки животных и растений, относящихся к видам, похожим на современные.

Данные палеонтологии дают большой материал о преемственных связях между различными систематическими группами. В одних случаях удалось установить переходные формы между древнейшими и современными группами организмов, в других – реконструировать филогенетические ряды, т. е. ряды видов, последовательно сменяющих один другой.

На берегах Северной Двины была найдена группа зверозубых рептилий. Они совмещали признаки млекопитающих и пресмыкающихся. Зверозубые рептилии имеют сходство с млекопитающими в строении черепа, позвоночника и конечностей, а также в делении зубов на клыки, резцы и коренные.

Большой интерес с эволюционной точки зрения представляет находка археоптерикса. Это животное величиной с голубя имело признаки птицы, но сохраняло еще черты пресмыкающихся. Признаки птиц: задние конечности с цевкой, наличие перьев, общий вид. Признаки пресмыкающихся: длинный ряд хвостовых позвонков, брюшные ребра и наличие зубов. Археоптерикс не мог быть хорошим летуном, так как у него слабо развиты грудная кость (без киля), грудные мышцы и мышцы крыльев. Позвоночник и ребра не являлись жесткой костной системой, устойчивой при полете, как у современных птиц. Археоптерикса можно считать переходной формой между пресмыкающимися и птицами. Переходные формы сочетают в себе одновременно признаки как древних, так и более эволюционно молодых групп. Еще одним примером служат ихтиостеги – переходная форма между пресноводными кистеперыми рыбами и земноводными.

3. В чем состоит значение реконструкции филогенетических рядов?

Ответ. Филогенетические ряды. По целому ряду групп животных и растений палеонтологам удалось воссоздать непрерывные ряды форм от древнейших до современных, отражающие их эволюционные изменения. Отечественный зоолог В. О. Ковалевский (1842–1883) воссоздал филогенетический ряд лошадей. У лошадей по мере перехода к быстрому и длительному бегу уменьшалось число пальцев на конечностях и одновременно увеличивались размеры животного. Эти изменения явились следствием изменений образа жизни лошади, перешедшей на питание исключительно растительностью, в поисках которой было необходимо перемещаться на большие расстояния. Считается, что на все эти эволюционные преобразования ушло 60–70 млн лет.

Исследование филогенетических рядов, построенных на основе данных палеонтологии, сравнительной анатомии и эмбриологии, важно для дальнейшего развития общей теории эволюции, построения естественной системы организмов, воссоздания картины эволюции конкретной систематической группы организмов. В настоящее время для построения филогенетических рядов ученые все больше привлекают данные таких наук, как генетика, биохимия, молекулярная биоло­гия, биогеография, этология и др

resheba.me

Макроэволюция: закономерности и доказательства

Макроэволюция — это процесс, который ведет к образованию надвидовых, систематических категорий (родов, семейств, отрядов). Для изучения макроэволюции требуются огромные промежутки времени, поэтому возникают трудности во время исследований. В конце 20 ст. с этой целью стали применять компьютерное моделирование.

Изучение макроэволюции и ее закономерности

При изучении макроэволюции были выявлены следующие закономерности:

1. Необоротность макроэволюционных изменений — возникшие новые формы жизни уже не вернутся к обличию предков.
2. Постоянное приспособление к меняющимся условиям среды — усложнение внутреннего строения, поведения.
3. Непредсказуемость — эволюция не имеет конкретной цели, а определяется естественным отбором.

Процессы, которые происходят на микро- или макроэволюционном уровне не имеют существенных отличий. Систематические единицы (таксоны) высшего ранга самостоятельно не возникают. Они образуются в результате появления новых видов, что обусловлено изменением генетической информации, дивергенцией и естественным отбором.

Макроэволюционные процессы возможны только благодаря микроэволюционным. Макроэволюция в отличие от микроэволюции ведет к образованию новых родов, семейств, классов, всех высших таксонов.

Микроэволюция обеспечивает изменения только внутривидовые и популяционные. Макроэволюция приводит к появлению новых органов, примеры: внутриутробное развитие потомства млекопитающих, живорождение, появление молочных желез.

Доказательства макроэволюции

Данные, подтверждающие возникновение новых надвидовых таксонов в эволюционной истории организмов сводятся к следующей таблице:

Какие доказательства макроэволюции дают нам палеонтологические данные?

Палеонтологические раскопки позволяют получить информацию о растениях и животных прошлого, возобновить прежний облик давно вымерших существ, установить связь между древними предками и современными потомками.

Изучение останков, полученных из земных пластов различных эр и эпох, дает возможность установить закономерности появления и развития разных видов. К примеру, самые древние пласты — это источники останков беспозвоночных животных, а более поздние пласты — хордовых. Молодые геологические слои содержат тела, похожие на современных животных и растений.

Ученые обнаружили также переходных существ, которые обладали свойствами древних и молодых видов. Такие находки доказывают существование макроэволюции. Ископаемая первоптица археоптерикс — связывает рептилий и птиц. Археоптерикс, как и рептилии, обладает длинным хвостом и несросшимися позвонками, а как птица — крыльями и покрывающими тело перьями.

Доказательством макроэволюции служат и филогенетические ряды. Сходство между остатками ранее живших животных и растений свидетельствует о происхождении одних видов от других.

animals-world.ru

Макроэволюция и способы ее осуществления

Макроэволюция и способы ее осуществления

Сущность макроэволюции. Этим понятием обозначают происхождение надвидовых таксонов (родов, отрядов, классов, типов, отделов). В общем смысле макроэволюцией можно назвать развитие жизни на Земле в целом, включая и ее происхождение. Макроэволюционным событием считается также возникновение человека, по многим признакам отличающегося от других биологических видов. Между микро- и макроэволюцией нельзя провести резкую грань, потому что процесс микроэво-

люции, первично вызывающий дивергенцию популяций (вплоть до видообразования), продолжается без какого-либо перерыва и на макроэволюционном уровне внутри вновь возникших форм.

Отсутствие принципиальных различий в протекании микро- и макроэволюционно! о процессов позволяет рассматривать их как две стороны единого эволюционного процесса и применять для анализа всего процесса понятия, разработанные в теории микроэволюции, поскольку макроэволюционные явления охватывают десятки миллионов лет и исключают возможность их непосредственного экспериментального исследования.

Способы осуществления макроэволюции. Макроэволюция может осуществляться несколькими способами. Основной способ —дивергенция — представляет собой независимое образование различных признаков у родственных организмов. В основе дивергенции лежит экологическая дифференциация вида (или группы видов) на самостоятельные ветви. Различия между видами одной группы в процессе эволюции, в силу изменения направления отбора, все более и более углубляются. Но вместе с тем сохраняется и определенная общность признаков морфофизиологической организации. Это свидетельствует о происхождении данной группы от общего родоначального предка. При дивергенции сходство между организмами объясняется общностью их происхождения, аразли-чия — приспособлением к разным условиям среды.

Примером дивергенции форм является возникновение разнообразных по морфофизиологическим особенностям вьюрков от одного или немногих предковых видов на Галапагосских островах. Расхождение внутривидовых форм и видов по разным местообитаниям определяется конкуренцией в борьбе за одинаковые условия, выход из которых и заключается в расселении по разным экологическим нишам.

Механизм дивергентной эволюции основан на действии элементарных эволюционных факторов. В результате мутационного процесса, волн жизни, изоляции, борьбы за существование и естественного отбора популяции и группы популяций приобретают и сохраняют признаки, все более заметно отличающие их от родительского вида. В какой-то момент эволюции (этот «момент» может длиться многие поколения) накопившиеся различия окажутся настолько значительными, что приведут к распаду исходного вида на два и более дочерних.

Дивергенция любого надвидового масштаба — результат действия изоляции и в конечном итоге естественного отбора, выступающего в форме группового отбора (сохраняются и устраняются виды, роды, семейства и т. д.). Групповой отбор основан на отборе индивидов внутри популяции; вымирание вида происходит лишь посредством гибели отдельных особей. В результате дивергенции у родственных форм возникают гомологичные органы.

Еще один способ осуществления макроэволюции —параллелизм (параллельное развитие). Это процесс эволюционного развития в сходном направлении двух или нескольких первоначально дивергировавших групп. Например, палеонтологи очень часто обнаруживают асинхронный параллелизм, т. е. независимое приобретение сходных черт родственными, но живущими в разное время организмами. Примером может служить развитие саблезубости у представителей разных подсемейств кошачьих. С генетической точки зрения параллельная эволюция объясняется общностью генной структуры родственных групп и сходной ее изменчивостью.

В эволюции может наблюдаться также конвергенция (конвергентное развитие) — процесс эволюционного развития двух или более неродственных групп в сходном направлении. Конвергенция обусловлена одинаковой средой обитания, в которую попадают неродственные организмы. Классическим примером конвергентного развития считается возникновение сходных форм тела у акуловых (первичноводные формы), ихтиозавров и китообразных (вторичноводные формы). При конвергентном развитии сходство между неродственными организмами бывает всегда только внешним (эволюционным изменениям в одном направлении подвергаются внешние признаки как результат приспособления к одинаковым условиям среды). По форме тела ихтиозавр похож на акулу и дельфина, но по таким существенным чертам, как строение кожных покровов, черепа, мускулатуры, кровеносной системы, дыхательной и других систем, эти группы позвоночных различны. При конвергентном способе эволюции возникают аналогичные органы.

Источник : Н.А. Лемеза Л.В.Камлюк Н.Д. Лисов "Пособие по биологии для поступающих в ВУЗы"

sbio.info

• 
  Растения занесенные в красную книгу астраханской области
• 
  Знакомство с внешним строением растения лабораторная работа
• 
  Влияние загрязненных водоемов на животных и растений
• 
  Урок дикорастущие и культурные растения 1 класс
• 
  Строение растений в связи с условиями жизни
• 
  Об этом растении знают все многие плели
• 
  От паутинного клеща препараты для комнатных растений
• 
  Почему грибы нельзя отнести к царству растений
• 
  Методы защиты растений от вредителей и болезней
• 
  Лабораторная работа знакомство с внешним строением растения
• 
  Растения против зомби 2 андроид читы на