Доказательства эволюции
Пути эволюции
В своих работах советский ученый Северцов А.Н. выделил понятия биологического прогресса и регресса.
Ароморфоз представляет собой прогрессивное эволюционное преобразование, повышающее уровень организации организмов. В результате ароморфоза становится возможным освоение новых, ранее недоступных для жизни, территорий. К примеру, теплокровность птиц позволила им заселить места с холодным климатом.
Идиоадаптация подразумевает незначительные, частные изменения в строении и функциях организма, которые помогают приспособиться к условиям среды обитания. Идиоадаптации существенно не повышают уровень организации.
Общей дегенерацией называют упрощение организации, которое заключается в утрате отдельных органов и систем органов. У многих этот пункт вызывает внутреннее противоречие: как общая дегенерация может относиться к биологическому прогрессу?
У многих паразитов отсутствуют различные органы, к примеру, у ленточных червей нет пищеварительной системы. А зачем она им, когда пища в кишке, где они обитают, уже переварена и расщеплена организмом хозяина?
Биологический регресс характеризуется признаками, противоположными биологическому прогрессу:
Главная причина биологического регресса в том, что скорость эволюции вида отстает от скорости изменения внешней среды, эволюции других видов: это несоответствие снижает приспособленность организмов. Часто деятельность человека молниеносно меняет окружающую среду: далеко не все виды могут приспособиться к этому, происходит вымирание.
Сравнительно-анатомические доказательства эволюции
В строении нынешних животных можно найти признаки древних предковых форм, которые также свидетельствуют об эволюции. Сейчас мы обсудим рудименты и атавизмы.
У человека к рудиментарным органам относятся: зубы мудрости, копчик, ушные мышцы, аппендикс (червеобразный отросток), третье веко (эпикантус).
У человека атавизмами могут являться хвост, волосатое тело, добавочные молочные железы, незаращение межпредсердной перегородки.
Переходные формы
Такими формами являются, к примеру, утконос и ехидна из класса млекопитающих. При многих признаках млекопитающих, они откладывают яйца, тем самым подтверждают родство млекопитающих с пресмыкающимися.
Эмбриологические доказательства
Немецкие ученые Ф. Мюллер и Э. Геккель во второй половине XIX века сформулировали биогенетический закон, гласящий, что онтогенез (индивидуальное развитие) каждой особи есть краткое и быстрое повторение филогенеза (исторического развития вида).
Биогенетический закон Мюллера-Геккеля объясняет повторение этапов (на стадии зародыша), которые были свойственны нашим далеким предкам. Таким образом, мы проходим их этапы, но, не останавливаясь на них, двигаемся дальше к более совершенным этапам.
Карл Бэр сформулировал закон зародышевого сходства, который гласит, что на ранних стадиях развития зародыши позвоночных животных настолько похожи друг на друга, что практически неразличимы между собой. Это также указывает и подтверждает единство происхождения животного мира.
Палеонтологические доказательства эволюции
Палеонтология (греч. palaios – древний) изучает ископаемые останки вымерших животных, их сходства и различия с ныне живущими видами. Сопоставляя друг с другом ископаемые останки разных геологических эпох, можно увидеть как происходила эволюция различных видов животных и растений.
© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2021
Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.
49. Доказательства эволюции животных
Вопрос 1. Находили ли вы в вашей местности ископаемые останки животных?
Ископаемые останки животных с большей вероятностью можно найти в местностях, где на поверхность выходят известковые отложения (в них часто встречаются раковины ископаемых простейших и моллюсков), слои каменного угля (в них встречаются отпечатки древних растений и животных) или ведутся специальные палеонтологические раскопки.
Вопрос 2. Почему нельзя утверждать, что палеонтологические находки опровергают эволюцию?
Напротив, палеонтологические находки показывают, что животный мир с течением времени постоянно изменялся, позволяют установить родство современных животных с вымершими по находкам промежуточных форм и проследить основные вехи эволюции животных.
Вопрос 3. Каковы, на ваш взгляд, причины вымирания динозавров?
Палеонтологические данные говорят о том, что около 100 млн лет назад на планете началось резкое похолодание, которое не смогли пережить динозавры, бывшие в основном холоднокровными животными.
Вопрос 4. О чем свидетельствует наличие оплодотворенной яйцеклетки у всех животных, размножающихся половым путем?
Наличие оплодотворенной яйцеклетки свидетельствует о произошедшем зарождении нового организма.
Вопрос 5. В чем основные различия палеонтологических и сравнительно-анатомических доказательств эволюции животных?
Палеонтологические доказательства эволюции животных — это результат сравнения животных, живших в различные эпохи. А сравнительно-анатомические доказательства — результат сравнения животных, например из различных классов позвоночных между собой.
Вопрос 6. Почему крылья птицы и ласты кита считают гомологичными органами?
Гомологичными считают органы, имеющие общее происхождение. И крылья птицы, и ласты кита являются видоизменениями верхних конечностей.
Вопрос 7. Чем различаются рудиментарные органы и атавизмы; что у них общего?
Органы, утратившие свою функцию в результате их длительного неприменения, называют рудиментарными. А случаи проявления признаков предков у современных особей называются атавизмами. Общность рудиментов и атавизмов заключается в потере их исходного функционального предназначения.
Задания части 2 ЕГЭ по теме «Доказательства эволюции»
1. Используйте сведения о ранних стадиях эмбриогенеза (зиготе, бластуле, гаструле) для подтверждения последовательности развития животного мира.
1) Первые организмы были одноклеточными, как зигота.
2) Стадия бластулы соответствует простейшим однослойным колониальным организмам (современный вольвокс).
3) Стадия гаструлы соответствует двухслойным организмам (современные кишечнополостные).
2. Среди палеонтологических доказательств эволюции важную роль играет обнаружение и изучение ископаемых переходных форм и составление филогенетических рядов. Объясните сущность и значение этих методов и приведите по одному примеру.
1) переходные формы имеют признаки древней исходной и новой групп организмов, позволяют установить ход эволюционного процесса (происхождение новой группы);
2) филогенетические ряды – это последовательность ископаемых форм, которая позволяет установить эволюцию конкретного рода или вида;
3) примеры: переходная форма – зверозубая рептилия (древние кистепёрые рыбы, археоптерикс, ихтиостега); филогенетический ряд лошади (слонов и др.)
3. Какие палеонтологические находки свидетельствуют об эволюции животного мира? Объясните, как палеонтологические находки позволяют установить особенности и последовательность этапов эволюции животных. Приведите примеры и поясните их.
1) палеонтологические находки: ископаемые остатки (окаменелости и отпечатки);
2) палеонтологические находки имеют признаки как древних, так и более молодых систематических групп (переходные формы);
3) палеонтологические находки служат основой для создания филогенетических рядов животных;
4) примеры переходной формы: ихтиостега сочетала признаки рыб и земноводных, зверозубый ящер сочетал признаки пресмыкающихся и млекопитающих (могут быть приведены другие примеры);
5) филогенетический ряд лошади позволил установить этапы происхождения современной лошади (могут быть приведены другие примеры)
4. Почему в Австралии, в отличие от других материков, наблюдается большое разнообразие сумчатых млекопитающих?
1) в период расцвета сумчатых млекопитающих Австралия отделилась от других материков;
2) природные условия Австралии способствовали дивергенции сумчатых и процессу видообразовании;
3) на других материках сумчатые млекопитающие были вытеснены плацентарными, которые в ходе эволюции появились позднее и были более прогрессивными
5. К какой группе доказательств эволюции относят ряд предков современной лошади, представленный на рисунке, как его называют? В каком направлении происходили изменения в строении конечностей предков лошади? Приспособленностью к каким условиям обитания служит конечность современной лошади?
1) эволюционный ряд предков современной лошади служит палеонтологическим доказательством эволюции;
2) его называют филогенетический ряд;
3) изменения происходили в направлении удлинения костей конечностей;
4) происходило уменьшение количество пальцев от пяти до одного (формирование копыта);
5) конечность современной лошади служит приспособленностью к жизни на открытых пространствах
Доказательства эволюции органического мира
Доказательства эволюции органического мира
Переходные формы и палеонтологические ряды. 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. Примером подобной формы является ископаемая первоптица юрского периода —археоптерикс — связующее звено между рептилиями и птицами. Археоптерикс — форма с длинным, как у рептилий, хвостом, несросшимися позвонками, развитыми зубами (признаки рептилий); тело покрыто перьями, передние конечности в виде крыльев; частично пневматичные кости (признаки птиц).
Другими примерами переходных форм являются кистеперые рыбы, связывающие рыб с вышедшими на сушу земноводными; семенные папоротники — переходная форма между папоротниковидными и голосеменными.
Еще одним доказательством эволюции являются палеонтологические ряды. Палеонтологами были найдены остатки ранее живших видов, которые связаны между собой родством, т. е. свидетельствовали о происхождении одного вида от другого. Русский ученый В. О. Ковалевский, исследуя историю развития лошади, показал, что современные однопалые животные происходят от мелких пятипалых всеядных предков, живших 60—70 млн. лет назад в лесах. Изменение климата Земли, повлекшее за собой сокращение площадей лесов и увеличение площадей степей, привело к тому, что предки современных лошадей начали расселяться по степям. Необходимость защиты от хищников и передвижения на большие расстояния в поисках пищи привела к преобразованию конечностей — уменьшению числа пальцев от пяти до одного. Параллельно изменению конечностей происходило преобразование всего организма; увеличение размеров тела, изменение формы черепа, усложнение строения зубов и др.
Ряды ископаемых форм, связанные друг с другом в процессе эволюции и отражающие ход филогенеза (греч. phylon — род, племя, и genesis — происхождение, возникновение), т. е. исторического развития, называются палеонтологическими, или филогенетическими, рядами. В настоящее время палеонтологические ряды обнаружены в эволюции морских ежей, слонов, китов, носорогов, некоторых родов моллюсков и других животных.
Гомологичные и аналогичные органы. Важное значение в доказательстве эволюции имело выяснение родственных отношений между ныне живущими группами организмов. Сходство в строении организмов разных таксонов, как свидетельство происхождения их от общего предка, являлось в то же время косвенным доказательством эволюции. Сравнительно-анатомические исследования показали, что конечности некоторых позвоночных, например ласты кита, лапы крота, крокодила, крылья птицы, летучей мыши, руки человека, несмотря на выполнение разных функций, имеют сходные черты строения и общее происхождение. Некоторые кости в скелете конечностей могут отсутствовать, другие — срастаться, могут изменяться относительные размеры костей, однако во всех случаях эти органы развиваются сходным образом из одинаковых эмбриональных зачатков. Органы, которые имеют сходное строение и общее происхождение, называются гомологичными. Примерами гомологии у растений являются перистосложный лист гороха с усиками и прилистниками, кувшинчики насекомоядного растения непентеса, стеблевые чешуи хвоща, колючки барбариса, почечные чешуи.
Наличие у организмов разных групп гомологичных органов позволяет установить степень родства между ними, проследить их эволюцию.
В природе часто наблюдаются случаи сходства по внешнему виду и выполняемым функциям органов, которые имеют разное происхождение. Например, крыло птицы и крыло бабочки выполняют сходную функцию, но их происхождение и строение совершенно различные. Сходство вызвано образом жизни, приспособлением к полету, возникшим независимо у бабочек и птиц, а не происхождением этих форм. Органы, имеющие внешнее сходство и выполняющие одинаковые функции, но имеющие разное происхождение, называются аналогичными. К аналогичным органам относятся, например, колючки у барбариса (видоизмененные листья), белой акации (видоизмененные прилистники), боярышника (видоизмененный побег). Аналогичные органы свидетельствуют о сходных направлениях приспособлений организмов, вызываемых в процессе эволюции действием естественного отбора.
Рудименты и атавизмы. Одним из доказательств эволюции является наличие у некоторых организмов рудиментарных или атавистических органов. 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 муравьедов руди-ментированы зубы, у двукрылых насекомых — задняя пара крыльев, превращенных в жужжальца. Рудиментарные органы известны у человека: мышцы, двигающие ушную раковину, третье веко и др. (всего около 90).
С особой отчетливостью выступает сходство эмбриональных стадий в пределах отдельных типов или классов. Например, у всех позвоночных обнаруживается закладка жаберных дуг, сходство в форме тела, наличие хвоста, зачатков конечностей. Во многом аналогична на этих стадиях внутренняя организация зародышей. У всех представителей этого подтипа сначала закладывается хорда, кровеносная система с одним кругом кровообращения (как у рыб), одинаковое строение почек т. д. По мере развития сходство между зародышами уменьшается и начинают все более четко проявляться черты организации тех классов, к которым животные принадлежат. У наземных животных зарастают жаберные карманы; у зародышей человека особенно развивается головной отдел, включающий мозг, формируются пятипалые конечности и др.
По ходу эмбрионального развития последовательно идет расхождение признаков зародышей, приобретающих черты, характеризующие класс, отряд, род и, наконец, 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.
Биогенетический закон. На основе зародышевого сходства в развитии позвоночных и многих других эмбриологических и анатомических фактов немецкие ученые Ф. Мюллер и Э. Геккель во второй половине XIX в. установили закон соотношения онтогенеза и филогенеза, который получил название биогенетического закона. Согласно этому закону, каждая особь в индивидуальном развитии (онтогенезе) повторяет историю развития своего вида (филогенез), или онтогенез есть краткое повторение филогенеза.
Например, у всех без исключения позвоночных животных в онтогенезе закладывается хорда — признак их отдаленных предков. У головастиков бесхвостых земноводных развивается хвост. В ходе онтогенеза воспроизводятся, безусловно, не все этапы эволюции, которая совершалась на протяжении тысяч и миллионов лет. Повторение стадий исторического развития вида в зародыше происходит в сжатой форме, с выпадением ряда этапов. Кроме того, эмбрионы имеют сходство не со взрослыми формами предков, а только с их зародышами. Вместе с тем биогенетический закон, выражающий глубокую связь между онтогенезом и филогенезом, имел большое значение для выяснения родственных связей между организмами и для доказательства эволюции органического мира.
Источник : Н.А. Лемеза Л.В.Камлюк Н.Д. Лисов «Пособие по биологии для поступающих в ВУЗы»
О чем свидетельствуют палеонтологические находки
Раздел ЕГЭ: 6.3. Доказательства эволюции живой природы. Результаты эволюции: приспособленность организмов к среде обитания, многообразие видов
Биологическая эволюция — естественный процесс развития живой природы, который сопровождается изменением генетического состава популяций, формированием адаптаций, видообразованием и вымиранием видов, преобразованием экосистем и биосферы в целом.
ГРУППЫ ДОКАЗАТЕЛЬСТВ ЭВОЛЮЦИОННОГО ПРОЦЕССА
1. Палеонтологические доказательства
2. Эмбриологические доказательства
Эмбриологические — зародыши всех позвоночных животных на ранних стадиях очень похожи друг на друга.
Закон зародышевого сходства (К. М. Бэр): на ранних стадиях зародыши всех позвоночных сходны между собой, более развитые формы проходят этапы развития примитивных. Только на более поздних фазах появляются признаки класса, затем отряда, семейства, рода, вида и особи. В эмбриональном развитии организмы имеют признаки своих эволюционных предков: все организмы начинают развитие с зиготы; двухслойный зародыш (гаструла); сходные стадии зародышевого развития (сходная последовательность закладки органов).
Биогенетический закон Геккеля — Мюллера: каждая особь в индивидуальном развитии (онтогенез) кратко и сжато повторяет историю развития своего вида (филогенез). Этот закон устанавливает соотношение между онтогенезом (процесс индивидуального развития организма) и филогенезом. Филогенез — историческое развитие органического мира, его типов, классов, отрядов, семейств, родов и видов. Филогенетический ряд — ряд ископаемых форм, последовательно связанных между собой в процессе эволюции как общими, так и частными чертами строения.
3. Молекулярно-генетические и биохимические доказательства
Живые организмы обладают клеточным строением, общими принципами генетического кодирования наследственной информации и т. д.
4. Сравнительно-анатомические доказательства
Гомологичные органы — органы разных организмов, имеющие сходное строение и развитие из одинаковых эмбриональных зачатков, но выполняющие различные функции (передняя конечность позвоночных: лапа, крыло, ласт, рука).
Рудименты — органы, утратившие свою функцию, но сохраняющиеся в зачаточном состоянии (зубы мудрости, копчик).
Аналогичные органы — внешне подобные органы или их части, происходящие из различных исходных зачатков и имеющие неодинаковое внутреннее строение (крыло птиц и насекомых).
Атавизмы — развитие признака, присущего далёкому предку и в норме не встречающегося у современных форм (у человека появление хвоста, многососковость).
5. Биогеографические доказательства
Основываются на сравнении флоры и фауны разных континентов планеты и свидетельствуют о том, что виды возникали в определённых местах, а затем заселяли более широкую область.
АДАПТАЦИЯ
Адаптация — приспособление организма к внешним условиям в процессе эволюции. Адаптации делятся на организменные (присущи каждому организму данного вида и позволяют ему выживать в определённых условиях среды) и видовые (направлены на существование вида как целостной системы). К организменным адаптациям относят:
Морфологические — средства пассивной защиты организмов, наличие которых определяет сохранение жизни особи в борьбе за существование,
Биохимические — все биохимические процессы.
Поведенческие — всё многообразие форм поведения, направленного на выживание организмов, к Физиологические — устойчивость физиологических параметров. При изменении условий среды эти адаптации становятся бесполезными.
Это конспект для 10-11 классов по теме «Доказательства эволюции». Выберите дальнейшее действие:
