Сравнительно морфологические доказательства эволюции. Доказательства эволюции животного мира — Гипермаркет знаний. Наличие промежуточных форм

В разделе общей биологии уже были рассмотрены процессы формирования гамет и образования зиготы, первые дробления зиготы и закладка зародышевых листков. Все эти процессы, как показали наши отечественные ученые А. О. Ковалевский и И. И. Мечников, идут однотипно у всех многоклеточных животных. Этот факт - неоспоримое свидетельство общности происхождения всех многоклеточных животных.

На следующих этапах эмбрионального развития сходство в закладке основных частей тела будущего животного и его отдельных органов сохраняется в пределах группы, обладающей общим планом строения во взрослом состоянии. Это хорошо видно на позвоночных животных (. 111). Зародыши представителей всех классов этих животных, имеющие уже четко разграниченные головной, туловищный и хвостовой отделы тела, весьма сходны между собой. Чем дальше идет процесс развития зародышей, тем меньше становится это сходство; у представителей каждого класса появляются свои, присущие только этому классу особенности. Но в это время еще нельзя определить, к какому отряду или семейству относится данный конкретный зародыш, так как черты отряда и семейства появятся позже. И лишь в самом конце эмбрионального развития сформируются черты строения, присущие определенному виду животного, а также некоторые индивидуальные особенности данного конкретного организма. Открытие всех только что названных закономерностей принадлежит основоположнику эмбриологии К. М. Бэру. Позже те же закономерности были обнаружены и для других типов животных, что также является очень важным свидетельством общности происхождения животных. Все эти данные составляют эмбриологические доказательства эволюции.

Одновременно эмбриологические данные послужили ученым для восстановления конкретного хода прошлой истории органического мира. Э. Геккель и Ф. Мюллер, горячие сторонники и борцы за теорию Дарвина, сформулировали их в виде биогенетического закона: индивидуальное развитие организмов есть краткое и сжатое повторение их исторического развития. А это значит, что изучение хода индивидуального (эмбрионального) развития может быть средством к изучению развития исторического.

Рис. 111. Сравнение зародышей различных позвоночных животных на разных стадиях развития. А -рыба; Б - ящерица; В - кролик; Г - человек; 1, 2, 3 и 4 - последовательные стадии эмбрионального развития указанных животных

Использование биогенетического закона сыграло чрезвычайно большую роль для восстановления прошлой истории тех групп животных, для которых особенно скудны палеонтологические материалы. Так, например, Геккель предположил, что общим предком всех многоклеточных животных должно быть древнее животное, похожее на современную гидру (см. в зоологии), так как в ходе эмбрионального развития всех многоклеточных есть стадия гаструлы, напоминающая общими чертами строения гидру, В то время наука еще не располагала прямыми (палеонтологическими) данными о древности типа кишечнополостных, к которому принадлежит

Сегодня можно спорить о гипотезах зарождения или возникновения жизни на нашей планете. Вы можете быть сторонником теории панспермии, креационизма или абиогенного зарождения жизни, но невозможно отрицать доказательства эволюции. Палеонтологические находки наглядно свидетельствуют о свойстве, присущем всему живому на Земле. Свойству, обеспечившему постоянство и непрерывность жизни. Свойству изменяться и приспосабливаться, оставляя палеонтологические доказательства эволюции.

Немного теории

Напомним, эволюцией называют в биологии процесс непрерывного развития всего живого на протяжении длительного периода времени. Палеонтология как наука занимается изучением останков животных и растений, которые оставили свой след или сохранились в различных слоях земной коры. Сравнение с существующими формами, установление филогенетических связей считается палеонтологическими доказательствами эволюции.

Немного о методах и принципах

Для понимания специфики работы палеонтолога и эволюциониста необходимы основные инструменты (понятия и методы). При анализе ископаемых объектов необходимо выяснить, что из перечисленного считается палеонтологическими доказательствами эволюции. В работе ученые опираются на такие основные методы изучения, как:

• Принцип стратиграфии (науки о слоях земной коры). Существует довольно много методик, с помощью которых определяют возраст пород, а соответственно, и возраст окаменелостей, в них сохранившихся.
• Принцип эволюционных рядов. Постепенное, иногда с переходными формами, изменение живых форм, четко отраженное на шкале времени. Включает в себя морфологический, генетический, биохимический анализ и другие методы современной биологии.

Если не слишком углубляться в научные дебри, сопоставление и анализ этих двух главных принципов дают четкое понятие, что к палеонтологическим доказательствам эволюции относят, а что - нет.

Переходные формы

Промежуточные звенья, переходные формы всегда были объектом поиска палеонтологов. С момента опубликования Чарльзом Дарвином своего революционного труда «Происхождение видов» (1859 год) поиск промежуточных организмов занял умы палеонтологов. С точки зрения эволюционистов, зная строение, например, птиц и рептилий, их филогенетические (место на дереве жизни) особенности, можно предположить наличие в цепочке эволюции переходной формы. Наглядно и ярко переходные формы смотрятся при переходе из одного крупного таксона (например, класса) в другой. И действительно, вскоре была обнаружена палеонтологическая находка, подтвердившая предположения эволюционистов.

Археоптерикс

Сегодня известно около 10 палеонтологических окаменелостей, но первая была найдена в 1860 году возле Риденбурга в породах, которым 150 миллионов лет. Существо, среднее между рептилией и птицей, размером с голубя и с клювом с остаточными коническими зубами. От рептилий у него когти, зубы и костяной хвост. От птиц - перья и особенности скелета (вилочковая кость и реберные отростки).

Необходимо также отметить, что археоптерикс - самая известная переходная форма доказательства эволюции. Палеонтологические находки более позднего времени представили менее известных обществу общих предков птиц и рептилий.

Хрестоматия переходных форм

Хрестоматия палеонтологических находок переходных форм как крупных таксонов, так и небольших, разнообразна и постоянно пополняется. Именно эти находки позволяют составить более подробную историю развития жизни на нашей планете. Уже найдены и описаны «промежуточные звенья» между рыбами и четвероногими, земноводными и рептилиями, рептилиями и птицами, рептилиями и млекопитающими. Приведем лишь некоторые палеонтологические доказательства эволюции, примеры которых наиболее яркие.

Динозавры - птицы

Довольно много находок мелового и юрского периодов показывают направленность эволюционирования динозавров «в птичьем направлении».

«Плицединозаврик», найденный в 2009 году в провинции Ляонин (Китай). Он жил раньше археоптерикса и назван Anchiornis huxleyi. У него имеются крупные контурные перья на обеих парах конечностей.

Gigantoraptor erlianensis - это крупный нелетающий динозавр, весивший более полутора тонн и имевший оперение.

Мохнатый динозавр (Apsaravis), размером с крупную собаку, имел протоперья - нитевидные образования, похожие на волосы.

Палеонтологические находки показали, что среди многообразия динозавров было больше оперенных форм, чем считалось.

Как рыбы начали ходить

В 2004 году было сделано палеонтологическое открытие, которое стало настоящей сенсацией. В Канадской части Арктики, на острове Эллземер, были найдены окаменелости рыбы с плоской головой и жабрами, шеей и сухопутными костями в плавниках. Жила эта рыба, названная тиктаалик (Tiktaalik roseae), 375 миллионов лет назад. Вероятно, именно это и есть предок всех сухопутных животных планеты. Революционным стало и наличие у тиктаалика развитых задних конечностей. Это дает новую пищу для эволюционистов. Так как ранее считалось, что задние конечности развивались уже при сухопутной жизни.

Периодонты как первые млекопитающие

Периодонты - это переходная форма от рептилий к млекопитающим. Жила эта группа рептилий 240 миллионов лет назад. Палеонтологических окаменелостей найдено огромное количество. У этой группы рептилий появляются зачатки теплокровности и изменения зубной формулы. Изначально продукт потовых желез использовался скорее для выпаивания детенышей, только позднее они получили специализацию как молочные.

Следующим звеном в цепочке стали зверозубые ящеры, на смену которым в конце мезозойской эры пришли две самостоятельные ветки эволюции - сумчатые (Metatheria) и плацентарные (Eutheria).

Эволюция лошадей

Филогенетические предки, сменяющие друг друга как переходные формы в формировании современных лошадей, изучены максимально полно и иллюстрируют доказательства эволюции. Палеонтологические предки лошадиных были размером с небольшую собаку и жили приблизительно 54 миллиона лет назад. Это был гиракотерий (Hyracotherium или Eohippus ). У него было четыре вертикальных пальца и крупные резцы.

Постепенно увеличивались размеры животных, удлинялись ноги и шея, менялось количество пальцев, изменялась зубная система.

Выпавшие «переходные звенья»

В некоторых случаях предсказанная эволюционистами переходная форма не была найдена. И это, без сомнения, дает повод антиэволюционистам поднимать вопросы о фальсификации теории эволюции. Ярким примером служит не найденная переходная форма от шимпанзе к человеку, не обнаружены предки целого класса ресничных червей (3500 существующих видов).

Подтверждением теории эволюции все-таки служит тот факт, что все доказательства эволюции, палеонтологические находки окаменелостей (а их известно более 250 тысяч описанных видов) вкладываются в филогенетический эволюционный ряд, а не выпадают из него. Каждая находка - это тестовая проверка для эволюции, и пока эта проверка была успешной.

Сторонники и противники теории эволюции живого на планете существовали ранее, имеют приверженцев в сегодняшней науке и будут отстаивать свою точку зрения в будущем. Теория эволюции на то и теория, что она объясняет существующие факты и предсказывает появление новых, еще не открытых или должных появиться. Наука находит новые механизмы познания окружающего мира человечеством. И пока мы мыслим - мы существуем! Мы ищем истину всеми доступными средствами.

Дарвинизм - наука об историческом развитии живой природы, основанная на воззрениях Ч. Дарвина.

Эволюционная теория - наука о причинах, общих закономерностях и механизмах эволюционного процесса.

Чарльз Роберт Дарвин и Альфред Уоллес независимо друг от друга обосновали идею естественного отбора на основе борьбы за существование.

Основные положения дарвинизма:

• эволюционный процесс реален, определяется условиями существования и проявляется в образовании новых, приспособленных к этим условиям, особей, видов и более крупных систематических таксонов;
• основные эволюционные факторы: наследственная изменчивость и естественный отбор;
• естественный отбор играет роль направляющего фактора эволюции (главную роль);
• предпосылки естественного отбора: избыточный репродуктивный потенциал, наследственная изменчивость и изменение условий существования.

Естественный отбор является следствием борьбы за существование, которая подразделяется на внутривидовую, межвидовую и борьбу с условиями окружающей среды.

Результаты естественного отбора:

• сохранение любых адаптаций, обеспечивающих выживание и воспроизводство потомства;
• дивергенция - процесс генетического и фенотипического расхождения групп особей по отдельным признакам и образования новых видов;
• прогрессивная эволюция органического мира.

Движущие силы эволюции, согласно Дарвину, - наследственная изменчивость, борьба за существование, естественный отбор.

Доказательства эволюции

1. Сравнительно-анатомические доказательства основаны на выявлении общих и отличных морфологических и анатомических особенностей строения различных групп организмов.

К анатомическим доказательствам эволюции относят:

• наличие гомологичных органов, имеющих общий план строения, развивающихся из сходных зародышевых листков в эмбриогенезе, но приспособленных к выполнению разных функций (рука - ласт - крыло птицы). Различия в строении и функциях возникают в результате дивергенции;
• наличие аналогичных органов, имеющих различное происхождение в эмбриогенезе, различное строение, но выполняющих сходные функции (крыло птицы и крыло бабочки). Сходство функций возникает в результате конвергенции;
• наличие рудиментов и атавизмов.
• существование переходных форм.

Рудименты - органы, утратившие свое функциональное значение (копчик, ушные мышцы).

Атавизмы -- случаи проявления признаков дальних предков (хвост и волосатое тело у человека, остатки второго и третьего пальцев на ногах у лошади);

2. Эмбриологические доказательства. Эмбриология изучает закономерности эмбрионального развития и устанавливает:

• филогенетическое родство организмов;
• филогенетические ряды;
• закономерности филогенеза.

Полученные данные отразились в законах зародышевого сходства К.М. Бэра и в биогенетическом законе Э. Геккеля и Ф. Мюллера.

Закон Бэра устанавливает сходство ранних стадий развития эмбрионов представителей разных классов в пределах типа. На более поздних стадиях эмбрионального развития это сходство утрачивается, а развиваются наиболее специализированные признаки таксона, вплоть до индивидуальных признаков особи.

Биогенетический закон Мюллера - Геккеля утверждает, что онтогенез - это краткое повторение филогенеза. В процессе эволюции онтогенез может перестраиваться, что приводит к эволюции органов взрослого организма.

В онтогенезе повторяются только зародышевые стадии предков, и не всегда полностью. Иногда на ранней стадии развития организмы могут достичь половозрел ости, не проходя последующих стадий, как, например, это происходит у аксолотлей - личинок тигровой амбистомы.

3. Палеонтологические доказательства - позволяют описывать события древнейшей истории по ископаемым остаткам организмов. К палеонтологическим доказательствам относят выстроенные палеонтологами филогенетические ряды лошади, хоботных, человека.

Переходные формы.- указывают на филогенетическую преемственность при переходе от предковых форм к современным и от класса к классу. Например, в типе хордовых к переходным формам от рыб к земноводным относят ихтиостега, от земноводных к пресмыкающимся - сеймурию.

4. Молекулярные доказательства. Единство органического мира проявляется в химическом составе, тончайшем строении и основных жизненных процессах, протекающих в организмах разных системных групп.

В последнее время многие авторы, в прошлом - воинствующие атеисты, стали не менее воинствующими клерикалами и договорились до того, что дарвинизм как научная теория - бессмыслен. Вместо того чтобы признать недостаточным уровень развития современной науки для понимания причин возникновения Земли и жизни на ней, они отстаивают идею сотворения мира, не приводя никаких сколько-ни-будь серьезных аргументов. Теория Дарвина действительно несовершенна, но именно она вместе с современной генетикой позволяет более или менее аргументированно объяснить причины возникновения разнообразия органического мира и приспособленности организмов к окружающей среде.

1.23. Вид, его критерии и структура. Популяция

Вид - это совокупность особей, занимающих определенную территорию, имеющих общее происхождение, наследственное сходство морфологических, физиологических ихимических особенностей, свободно скрещивающихся между собой и дающих плодовитое потомство.

Во многих случаях приходится решать, принадлежат л и два организма (или две группы организмов) к одному виду или к разным видам. Заключение об этом можно вынести основании критериев вида.

Критерии вида:

• морфологический - особи, принадлежащие к одному виду, похожи друг на друга по своему внешнему строению;
• физиологический - особи, принадлежащие к одному виду, похожи друг на друга по многим особенностям жизнедеятельности;
• биохимический - особи, принадлежащие к одному виду, содержат сходные белки;
• генетический - особи, принадлежащие к одному виду, имеют одинаковый кариотип;
• экологический - особи одного вида ведут сходный образ жизни в близких условиях среды;
• географический - вид распространен на определенной территории (ареале).

Критерий скрещивания - особи, принадлежащие к одному виду, скрещиваются Друг с другом в природе и дают плодовитое потомство.

Наиболее существен для определения принадлежности особей к разным видам критерий скрещивания. Однако ни один критерий не может быть исчерпывающим. Только на основании совокупности критериальных признаков можно провести различия между близкими видами.

Популяция - устойчивая, совместно обитающая в течение ряда поколений совокупность особей одного вида. Популяция - элементарная эволюционная единица. Минимальная популяция - две разнополых особи. Особи, входящие в состав одной популяции, могут рождаться и умирать, а популяция при этом будет продолжать существовать.

Скрещивание между особями одной популяции происходит гораздо чаще, чем между особями разных популяций. Тем самым обеспечивается свободный генетический обмен между членами популяции.

Под влиянием внешних факторов происходит изменение генетического состава популяции. Длительное и направленное изменение генофонда популяции называют элементарным эволюционным явлением.

Факторы, вызывающие эволюционный процесс в популяциях, называют элементарными эволюционными факторами.

К таким факторам относят:

• мутации - являются причиной генетической разнородности популяций. Они поставляют эволюционный материал. Совокупность рецессивных мутаций в генотипах особей популяции образует резерв наследственной изменчивости (С.С. Четвериков), который при изменении условий существования, изменении численности популяции может фенотипически проявиться и попасть под действие естественного отбора;
• популяционные волны - периодические колебания численности особей популяции, возникающие в результате резкой смены действия какого-либо из факторов среды (например, недостаток пищи, стихийные бедствия и др.). После прекращения действия этих факторов численность популяции снова возрастает. Оставшиеся в живых особи могут оказаться ценными в генетическом отношении. Изменения частот встречаемости определенных генов могут привести к изменению популяции;
• изоляция - бывает пространственной (географической) и биологической (экологической, физиологической, репродуктивной);
• естественный отбор - фактор, определяющий возможности выживания и размножения особей, а следовательно, сохранения и эволюции вида. Отбор действует на отдельные фенотипы, тем самым отбирая определенные генотипы.

Тема: Доказательства эволюции. Эмбриологические доказательства. Морфологические доказательства. Палеонтологические доказательства. Биогенетические доказательства эволюции.

Цель: познакомить обучающихся с различными группами доказательств эволюционного процесса.

Задачи: -Раскрыть научное значение обнаружения в развитии зародышей следов далекой истории систематических групп.

Дать оценку биогенетического закона Ф. Мюллера и Э. Геккеля как эмбриологического доказательства.

Выяснить значение ископаемых переходных форм для науки как палеонтологические доказательства, изучить сравнительно-анатомические доказательства эволюции.

Тип учебного занятия: изучение новой темы.

ХОД УРОКА

I. Фронтальный опрос по д/з (8 мин):

Беседа по вопросам :

1.Что представляет собой эволюция?

2.Как ученые смогли восстановить историю планеты Земля? Какими методами они этом пользовались?

3.На какие крупные и мелкие отрезки делят всю историю нашей планеты?

4.В какое время появилась жизнь?

5.Дайте общую характеристику жизни в каждой из пяти эр.

Задание 1: Вам предложены листы со списком животных, растений и крупнейших ароморфозов. Все они пронумерованы. Распределите их по соответствующим эрам по мере их возникновения. Выпишите цифры.

Протерозойская

Палеозойская

Мезозойская

Кайнозойская

Псилофиты

Возникновение эукариот

Появление хордовых

Появление первых млекопитающих

Стегоцефалы

Возникновение полового размножения (мейоз)

Кистеперые рыбы

Возникновение многоклеточных организмов

Трилобиты

Возникновение фотосинтеза

Динозавры

Мастадонты

Гигантские папоротники

Задание 2.“Черный ящик”

Ребятам предлагаются задания из черного ящика.

1.В черном ящике находится изображение динозавра о котором можно сказать так: “Мозгов был двойной комплект, и они занимали такие места один в голове, как у всех, другой у начала хвоста. Этот “зверь” мог сказать о себе самом, что всегда он был крепок задним умом”. О каком животном идет речь? (Стегозавр)

2.К середине мезозоя эти морские животные достигли прогресса и сейчас их находят во всех морских отложениях. (Аммониты)

3.В черном ящике лежит знаменитая фотография, сделанная в Шотландии в 1934 г. Какого динозавра назвали лохнеским чудовищем, опишите его. (Плезиозавр)

4Первой ископаемой находкой этого животного было единственное перо, обнаруженное в 1861 г. В Баварии. Полуптица, полуящер. Что это за животное? (Археоптерикс)

2. Изучение нового материала:

Направления эволюции

биологический прогресс

Численность биологический регресс

Ареал

Дифференцировка

Смертность

Рождаемость

Деление на группы. Работа в группах (работа с учебником и по постерам)

Гипотеза: современная наука обладает многими фактами, доказывающими существования эволюционного процесса.

1 группа : Эмбриологические доказательства стр. 154-157
Доказательства единства происхождения органического мира - (Работа по постерам)
2 группа : Палеонтологические доказательства стр.157-158

Биохимические доказательства стр. 160- (Работа по постерам)

3 группа : Сравнительно-анатомические (морфологические). Генетические доказательства стр. 158-160. Заполнить таблицу.

Примеры

Определение

Образец для заполнения (для проверки)

Сравнительно-анатомические доказательства эволюции органического мира

Примеры

Определение

1.

Гомологичные

форма тела : кит - рыба

иглы барбариса - боярышника

корень-корневище

Органы, которые имеют сходное строение и общее происхождение, но выполняющие разные функции

2.

Аналогичные

крылья птицы - бабочки

жабры рыбы - рака

конечность медведки-крота

Органы, имеющие внешнее сходство и выполняющие одинаковые функции, но имеющие разное происхождение

3.

Рудиментарные

глаза пещерных рыб

крылья киви

аппендикс

органы, которые закладываются в ходе эмбрионального развития, но в дальнейшем перестают развиваться и остаются у взрослых форм в недоразвитом состоянии

4.

Атавизмы

хвост

многососковость

волосяной покров на лице

появление у отдельных организмов данного вида признаков, которые существовали у отдаленных предков, но были утрачены в ходе эволюции

5.

Переходные

эвглена

утконос

ехидна

ф ормы, сочетающие в себе признаки нескольких крупных систематических единиц

Вывод: Факты сравнительной анатомии выявляют родственные связи между отдельными организмами, что доказывает эволюцию органического мира.

1 группа. Доказательства единства происхождения органического мира .

Задание: выслушать выступление и дополнительную информацию. Выпишите доказательства данной группы в тетрадь.

Доказательств единства происхождения органического мира на Земле:

1) растения, животные, грибы и бактерии имеют общий элементарный состав;
2) единство живого на молекулярном уровне, выражающееся прежде всего в наличии у всех живых существ белков и нуклеиновых кислот;
3) сходство способа функционирования биологических молекул (генетическое кодирование, транскрипция, трансляция, репликация ДНК, гликолиз и др.);
4) всеобщность клеточного строения и сходства строения клеток организмов разных царств органического мира;
5) единство функционирования клеток, проявляющееся в процессах митоза, мейоза, оплодотворения и др.

Молекулярные доказательства эволюции.

К данной группе доказательств относятся следующие:

а) Биохимические – принципиальное сходство химического состава внутриклеточной среды у разных организмов.

б) Генетические (молекулярные) – сходство количества хромосом и их генного состава у родственных форм организмов.

Все организмы на молекулярном уровне имеют ДНК и РНК
Содержат белки, состоящие из 20 аминокислот.
Универсальным является генетический код и репликация ДНК.
Синтез белков по единой схеме: транскрипция – трансляция
В качестве молекул– аккумуляторов большинство используют АТФ.

в) Цитологические – сходство строения клеток и их функционирования у представителей родственных групп организмов.

Эмбриологические доказательства эволюции

Эмбриология – это наука о зародышевом развитии организма.
Фундамент эволюционной сравнительной эмбриологии был заложен А.О.Ковалевским и И.И.Мечниковым.
Эмбриологические доказательства доказывают степень родства на основе зародышевого развития организма. К данным эмбриологии, являющимися доказательствами эволюции, относят: Закон зародышевого сходства Карла Бэра(1828 г), Биогенетический закон Геккеля-Мюллера,

Онтогенез (индивидуальное развитие организмов) есть краткое повторение филогенеза (историческое развитие организмов)

2 группа. Палеонтологические доказательства

Палеонтология – это наука о животных и растениях прошлых геологических эпох, изучаемых по ископаемым остаткам. Термин был предложен в 1822 г. А.Бленвилем. Основы современной эволюционной палеонтологии заложил В.О.Ковалевский. Палеонтология представляет следующие данные в пользу эволюции:

Сведения об ископаемых переходных формах , которые не дожили до наших дней и присутствуют только в виде ископаемых останков. Примерами ископаемых переходных форм являются: древние кистеперые рыбы, семенные папоротники, псилофиты, зверозубый ящер , археоптерикс и др. Существование переходных форм между различными типами и классами показывает, что постепенный характер исторического развития свойственен не только низшим систематическим категориям (видам, родам, семействам), но и высшим категориям и что они также являются закономерным результатом эволюционного развития.

Сведения о филогенетических рядах , которые не только показывают изменения в процессе эволюции, но и позволяют узнать причину эволюции отдельных групп организмов. Например: история развития лошадей в ходе приспособления к жизни в степной равниной местности. Филогенетические ряды убедительно показывают, что эволюция в целом носит приспособительный характер.

Ответьте на вопрос:

1) Укажите переходные формы:

рыбы … земноводные
споровые папоротники … голосеменные
земноводные … пресмыкающие
пресмыкающие … млекопитающие
пресмыкающие … птицы
одноклеточные растения … одноклеточные животные

Биохимические доказательства

3 группа Сравнительно-морфологические доказательства

Рудименты (лат. rudimentum - зачаток, первооснова) - это органы, которые закладываются в ходе эмбрионального развития, но в дальнейшем перестают развиваться и остаются у взрослых форм в недоразвитом состоянии. Иными словами, рудименты - это органы, утратившие свое первоначальное значение в ходе эволюции. Наличие рудиментов, как и гомологичных органов, свидетельствует об общности происхождения живых форм. Задние конечности у кита, скрытые внутри тела, доказывают наземное происхождение его предков. Полностью рудиментированы конечности у змей. У двукрылых насекомых (мух, комаров) - задняя пара крыльев, превращенных в жужжальца. Рудиментарные органы известны у человека: мышцы, двигающие ушную раковину, третье веко (всего около 150).

Атавизмы (лат. atavus – предок, прародитель) - появление у отдельных организмов данного вида признаков, которые существовали у отдаленных предков, но были утрачены в ходе эволюции. Появление атавистических признаков объясняется тем, что в процессе развития особи до некоторой степени повторяются черты организации предков (Биогенетический закон), то нарушения нормального развития могут привести к тому, что у взрослого организма сохранятся на всю жизнь признаки предков, нормально появляющиеся у зародыша и обычно исчезающие в ходе дальнейшего развития.

Среди тысяч однопалых животных встречаются особи, у которых развиваются трехпалые конечности. Известны случаи появления атавистических признаков у человека: развитие дополнительных пар млечных желез (многососковость) , волосяного покрова на всем теле и лице, хвоста. Возникновение атавизмов указывает на историческую взаимосвязь между вымершими и ныне существующими формами.

Переходные формы - ф ормы, сочетающие в себе признаки нескольких крупных систематических единиц. Пример: эвглена зеленая (признаки растений: хлоропласты, использование СО 2 ; признаки животных: жгутики, светочувствительный глазок.

Связь между разными классами животных свидетельствует об общности их происхождения. Яйцекладущие (утконос, ехидна) по ряду особенностей своей организации промежуточные между рептилиями и млекопитающими.

Гоацин - современная птица, некоторыми признаками сходная с археоптериксом. При помощи специфических когтей на крыльях птенцы гоацина могут карабкаться по ветвям, а в случае опасности предпочитают «отсиживаться» в воде. Археоптерикс- полуптица, полуящер. Это вымершее позвоночное позднего Зольнхофена на юге . Долгое время (до появления других находок) использовался для реконструкции облика предполагаемого общего предка птиц.

Задание: 2. Распределите данные биологические объекты на 4 группы: аналоги, гомологи, атавизмы и рудименты.

1. Корень и корневище
2. Конечности крота и медведки
3. Крыло птицы и бабочки
4. Лапы тигра и крота
5. Усики гороха и винограда
6. Клешни речного рака и краба
7. Ловчие листья росянки и напестеса
8. Жабры рака и рыбы
9. Колючки боярышника и барбариса
10. Крылья летучей мыши и рука человека
11. Тазовые кости китов
12. Трехпалость лошадей
13. Волосатый человек
14. Недоразвитфе глаза крота
15. Отсутствие зубов у муравьеда
16. Хвост у человека
17. Аппендикс у человека
18. Многососковостьу человека
19. Крылья у не летающей киви
20. Тазовые кости у змей

III. Закрепление

Решить тест:

1. Аналогичными органами у растений являются:

Корень и корневище (а);
Лист и чашелистик (б);
Тычинки и пестик (в).

2. К дивергенции признаков у организмов приводят:

Модификации (а);
Комбинации (б);
Мутации (в).

3. Разнообразие вьюрковых птиц есть результат:

Дегенерации (а);
Ароморфоза (б);
Дивергенции (в).

4. Переходной формой между земноводными и рептилиями были:

Стегоцефалы (а);
Динозавры (б);
Зверозубые рептилии (в).

5. Впервые семенами стали размножаться:

6. Переходной формой между рептилиями и птицами является:

Птеродактиль (а);
Иностранцевия (б);
Археоптерикс (в).

7. Кто обнаружил последовательные ряды ископаемых форм лошадиных?

В.О. Ковалевский (а);
А.О. Ковалевский (б);
Карл Бэр (в).

IV. Подведение итогов урока, домашнее задание

>>Доказательства эволюции животного мира

Эволюция жывотного мира

На нашей планете обитают около 2000000 видов животных.

Это различные беспозвоночные и позвоночные.

Вспомните, что в своем историческом развитии животные появлялись и развивались в определенной последовательности. Например, первые земноводные появились около 300 млн. лет назад от древних рыб, а первые пресмыкающимся возникли примерно 200 млн. лет назад от древних земноводных. Эти примеры показывают, что животный мир возник не сразу, а развивался длительно и постепенно. Историческое развитие животного мира, в процессе которого происходило и происходит его изменение, совершенствование, называют эволюцией.

§ 82. Доказательства эволюции животного мира

Эволюцию животного мира в природе доказывают многие биологические науки. Прежде всего это палеонтология - наука об ископаемых организмах. Затем сравнительная анатомия - наука, сравнивающая строение различных современных животных. Наконец, эмбриология - наука о зародышевом развитии организмов.

Современные животные - незначительная часть видов, появившихся на Земле. Десятки и сотни миллионов лет назад животный мир был иным, чем сейчас. Великое множество животных вымерло в разные эпохи, не выдержав борьбы за существование. Например, вымерли пресноводные кистеперые , все динозавры, многие группы членистоногих. К сожалению, лишь ничтожная часть некогда обитавших на Земле животных сохранилась в ископаемом состоянии 154 .

Вымершие животные в целом виде попадают в руки ученых очень редко.

Так, в слое вечной мерзлоты на севере Сибири был найден хорошо сохранившийся мамонт, там же обнаружили останки вымерших грызунов и других мелких животных. Чаще в ископаемом состоянии сохраняются лишь кости позвоночных животных , а от беспозвоночных другие твердые части - раковины, иглы. Иногда сохраняются лишь отпечатки целых членистоногих или тех или иных частей тела животных, например крыльев насекомых и перьев птиц.

Палеонтологические находки доказывают, что животный мир непрерывно развивался, а вымершие животные оставили своих потомков. Убедительным свидетельством родства современных и ископаемых животных являются находки так называемых переходных форм. В их строении сочетаются черты низкоорганизованных и высокоорганизованных животных (например, зверозубые ящеры). Найденные скелеты древних кистеперых рыб позволили установить происхождение земноводных. Древняя птица археоптерикс - переходная форма между пресмыкающимися и птицами. Хорошо сохранившиеся отпечатки костей и перьев этой птицы дали возможность понять происхождение птиц от древних пресмыкающихся.

Сравнительно-анатомические доказательства эволюции .

Для многих животных ископаемые предки не найдены, помогают выяснить их происхождение данные, полученные при сравнении их строения с другими группами животных. Например, чешуйки на ногах птиц по форме и строению точно такие же, как чешуи ящериц и змей. Сравнение скелета передних конечностей различных наземных позвоночных показывает их сходство в строении отделов скелета, костей и др. 155 .

Среди современных групп животных тоже имеются переходные формы, показывающие общность их происхождения. Так, яйцекладущие млекопитающие (например, утконос) имеют ряд особенностей в строении, сходных со строением пресмыкающихся и млекопитающих. Они, как и пресмыкающиеся, имеют клоаку и откладывают яйца, но, в отличие от пресмыкающихся, выкармливают детенышей молоком.

О родстве изучаемых животных свидетельствуют также сохранившиеся у некоторых животных не функционирующие органы или их части. Например, рудименты конечностей у китов, скрытые внутри тела, показывают, что предки китов были наземными млекопитающими.

Для передвижения киты используют хвостовой плавник, поэтому в ходе эволюции задние ноги у них исчезли.

Таким образом, путем сравнения животных можно выяснить конкретный ход их эволюции и родство.

Убедительным доказательством эволюции животного мира служат сведения об индивидуальном развитии животных. Зародыши, или эмбрионы животных, во время развития не просто растут, увеличиваются в размерах, а все более усложняются и совершенствуются. И самое интересное то, что на ранних стадиях развития они бывают похожи не столько на взрослых животных того же вида, сколько на их далеких предков. Так, зародыши всех позвоночных на ранних стадиях очень похожи друг на друга 156 . У всех у них даже имеются жаберные щели, которые потом у наземных животных - пресмыкающихся, птиц и млекопитающих - пропадают. Вспомните развитие лягушки на ранней стадии: ее головастик очень напоминает рыбу (удлиненное тело, хвостовой плавник, жабры, двухкамерное сердце, один круг кровообращения). Таким образом, в своем развитии зародыши как бы кратко повторяют те основные изменения, которые происходили в течение миллионов лет у сменяющих друг друга животных 156 .

Остальные стадии развития зародыша позволяют восстановить общий облик далеких предков. Например, на самых ранних стадиях развития зародыш млекопитающих сходен с зародышем рыб даже по наличию жаберных щелей. Отсюда можно заключить, что в историческом ряду предков млекопитающих когда-то, сотни миллионов лет назад, были рыбы. На следующей стадии развития тот же зародыш похож на эмбрион земноводных. Это свидетельствует о том, что в ряду далеких предков млекопитающих, после рыб, были и земноводные.

1. Объясните понятие "эволюция животного мира".
2. Приведите палеонто логические доказательства эволюции живых организмов.
3. О чем свиде тельствуют отпечатки перьев и скелета археоптерикса?

4. Приведите срав нительно-анатомические доказательства эволюции животного мира.
5. Ка кие эмбриологические сведения подтверждают происхождение земно водных от рыб?
6. В чем причина сходства стадий зародышевого развития животных разных групп, например позвоночных?

Биология: Животные: Учеб. для 7 кл. сред. шк. / Б. Е. Быховский, Е. В. Козлова, А. С. Мончадский и др.; Под. ред. М. А. Козлова. - 23-е изд. - М.: Просвещение, 2003. - 256 с.: ил.

Календарно-тематическое планирование по биологии, видео по биологии онлайн , Биология в школе скачать