Доказательства макроэволюции, Биология

Гипермаркет знаний>>Биология>>Биология 10 класс>> Макроэволюция, ее доказательства

Макроэволюция, ее доказательства

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

2. Какие виды древних растений и животных вам известны?

Процесс образования из видов новых родов, из родов — новых семейств и так далее называют макроэволюцией.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, свидетельствующий о реальности макроэволюционных процессов.

Палеонтологические доказательства макроэволюции. Вам уже известно, что 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 толик 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.

Ископаемые переходные формы.

На берегах Северной Двины быта найдена группа зверозубых рептилий (рис. 84). 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.

Доказательства макроэволюции, Биология

Доказательства макроэволюции, Биология

Большой интерес с эволюционной точки зрения представляет находка археоптерикса (рис. 85). 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 (рис. 86).

Доказательства макроэволюции, Биология

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.

На рисунке 87, передающем последовательные изменения этих животных, видно, как 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.

Эмбриологические доказательства макроэволюции.

Убедительные доказательства степени родства между организмами представляет эмбриология, изучающая зародышевое развитие организмов. Еще Ч. Дарвин отметил наличие взаимосвязей между индивидуальным развитием организма (онтогенезом) и их эволюционным развитием (филогенезом). Эти связи были подробно изучены последующими исследователями.

Подавляющее большинство организмов развиваются из оплодотворенного яйца. Проследим последовательные стадии развития зародышей рыбы, ящерицы, кролика, человека.

Удивительное сходство касается формы тела, наличия хвоста, зачатков конечностей, жаберных карманов по бокам глотки (см. рис. 71). Во многом сходна на этих ранних стадиях и внутренняя организация зародышей.

У всех сначала имеется хорда, затем позвоночник из хрящевых позвонков, кровеносная система с одним кругом кровообращения (как у рыб), одинаковое строение почек и др.

По мере развития сходство между зародышами ослабевает, все более четко проявляются черты тех классов, к которым они принадлежат.

У ящерицы, кролика 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 одого “ствола”, который в ходе эволюции распался на множество “ ветвей “
  • Доказательства макроэволюции, Биология
  • Другие доказательства.

Из курсов биологии 7—8 классов вы знаете об общем плане строения позвоночных. Для подавляющего числа организмов характерно клеточное строение. Принципы деления клеток одинаковы у всех эукариот.

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

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

Макроэволюция. Переходные формы. Филогенетические ряды.

1.    Что такое макроэволюция? Что общего между макро- и микроэволюцией?2.    Какие доказательства макроэволюции дают нам палеонтологические данные? Приведите примеры переходных форм.3.    В чем состоит значение реконструкции филогенетических рядов?

Каменский А. А., Криксунов Е. В., Пасечник В. В. Биология 10 классОтправлено читателями с интернет-сайта

Онлайн библиотека с учениками и книгами, плани-конспекти уроковс Биологии 10 класса, книги и учебники согласно календарного плана планирование Биологии 10 класса

Содержание урока
конспект уроку и опорный каркас презентация урока акселеративные методы и интерактивные технологии
закрытые упражнения (только для использования учителями)
оценивание Практика
задачи и упражнения,самопроверка практикумы, лабораторные, кейсы
уровень сложности задач: обычный, высокий, олимпиадный
домашнее задание Иллюстрации
иллюстрации: видеоклипы, аудио, фотографии, графики, таблицы, комикси, мультимедиа
рефераты
фишки для любознательных
шпаргалки
юмор, притчи, приколы, присказки, кроссворды, цитаты Дополнения
внешнее независимое тестирование (ВНТ)
учебники основные и дополнительные тематические праздники, слоганы статьи национальные особенности
словарь терминов прочие Только для учителей
идеальные уроки календарный план на год методические рекомендации программы
обсуждения

Если у вас есть исправления или предложения к данному уроку, напишите нам.

Если вы хотите увидеть другие корректировки и пожелания к урокам, смотрите здесь – Образовательный форум.

Макроэволюция. Результаты макроэволюции (Реферат)

Содержание:

Предмет: Биология
Тип работы: Реферат
Язык: Русский
Дата добавления: 12.10.2019
  • Данный тип работы не является научным трудом, не является готовой работой!
  • Данный тип работы представляет собой готовый результат обработки, структурирования и форматирования собранной информации, предназначенной для использования в качестве источника материала для самостоятельной подготовки учебной работы.

Если вам тяжело разобраться в данной теме напишите мне в whatsapp разберём вашу тему, согласуем сроки и я вам помогу!

По этой ссылке вы сможете найти рефераты по биологии на любые темы и посмотреть как они написаны:

Много готовых тем для рефератов по биологии

Посмотрите похожие темы возможно они вам могут быть полезны:

Введение:

Макроэволюция включает процессы, ведущие к формированию систематических групп, более крупных, чем виды (роды, семейства, отряды и т. д.).

Основным способом реализации макроэволюции является дивергенция.

В отличие от микроэволюции, макроэволюция недоступна для непосредственного наблюдения и экспериментального подтверждения, поскольку происходит медленно и занимает миллионы лет. Доказательством макроэволюции являются данные из палеонтологии, сравнительной анатомии, эмбриологии, биохимии и биогеографии.

Нет существенных различий между процессами образования новых видов (микроэволюция) и процессами формирования более крупных систематических групп (макроэволюция). Макроэволюция основана на микроэволюционных факторах: изменчивость, борьба за существование и естественный отбор.

Процесс микроэволюции, вызывающий расхождение популяций, продолжается на макроэволюционном уровне внутри возникающих групп организмов без перерыва. Микроэволюция и макроэволюция должны рассматриваться как две стороны одного эволюционного процесса.

Основные закономерности макроэволюции

Эволюция – это необратимый процесс развития любой системы, в результате которого возникают новые структуры и новые функции. В биологии термин «эволюция» (от лат. Evolutio – разработка, развертывание) впервые был использован швейцарским натуралистом Чарльзом Боннетом в 1762 году в одной из эмбриологических работ.

Читайте также:  Внутреннее строение и процессы жизнедеятельности млекопитающих, Биология

Согласно современным представлениям, биологическая эволюция представляет собой необратимое и в определенной степени направленное историческое развитие дикой природы, сопровождающееся изменением генетического состава популяций, формированием адаптаций, формированием и исчезновением видов и трансформацией биогеоценозы и биосфера в целом.

Таким образом, само понятие «эволюция» включает в себя как минимум два момента: адаптационный ациогенез и формирование таксонов.

Существует множество свидетельств эволюции органического мира Земли, которые также являются методами изучения эволюции.

Классические доказательства эволюции включают палеонтологическое, сравнительное анатомическое и сравнительное эмбриологическое.

Палеонтологический. Ранее существующие организмы оставляют после себя различные формы ископаемых останков: окаменелости, отпечатки, скелеты, следы активности. По этим остаткам можно проследить изменения в группах организмов с течением времени.

Реконструированы филогенетические серии лошадей, хоботков и некоторых моллюсков. Многие переходные формы были обнаружены между современными группами организмов.

Однако из-за незавершенности летописи окаменелостей не всегда возможно восстановить ход эволюции.

Палеонтологи делят историю Земли на длинные периоды – эпохи, а эпохи – на периоды. Названия эпох и периодов, их продолжительность и характерные для них животные и растительные миры приведены в геохронологическом списке.

В нем продолжительность эпох и периодов указывается в соответствии с геохронологической шкалой, принятой Международным геологическим конгрессом. Она отражает расположение земных пластов: самые старые – внизу, позже – вверху.

Продолжительность эпох и периодов определяется количеством продуктов распада радиоактивных элементов в образце породы. Было установлено, что на каждые 100 миллионов лет из 1 кг урана, независимо от внешних условий, остается 985 г, и образуется 13 г свинца и 2 г гелия.

Определяя количество свинца и гелия в образце данной породы, можно рассчитать геологический возраст породы.

Сравнительный морфологический. Органные системы современных организмов образуют ряд последовательных изменений. Например, на современных организмах можно проследить судьбу отдельных костей мозга и висцерального черепа.

Так, позвоночные имеют двустороннюю симметрию, общий план строения скелета, черепа, передних и задних конечностей, головного мозга и всех основных систем (нервной, пищеварительной, кровеносной и т. д.).

Единство происхождения подтверждает строение гомологичных органов, зачатков, атавизмов и переходных форм.

Сравнительные биохимические данные близки к сравнительным морфологическим данным. Например, на современных организмах прослеживается изменение структуры гемоглобина. Однако в этих рядах есть пробелы, поскольку далеко не все переходные формы сохранились до нашего времени.

Сравнительный эмбриологический. Во время эмбрионального развития сходство с эмбрионами наследственных форм часто наблюдается у эмбрионов. Например, у всех позвоночных на ранних стадиях развития появляются внутренние жабры (или их зачатки – жаберные карманы).

На основе закона эмбрионального сходства был сформулирован биогенетический закон Мюллера – Геккеля, который в краткой формулировке гласит: «Онтогенез (индивидуальное развитие) – это быстрое и короткое повторение филогенеза (историческое развитие)».

Однако в этих сериях эмбрионального развития сходство между эмбрионами является лишь наиболее общим, не все признаки проявляются.

Например, амниотические эмбрионы (рептилии, птицы и млекопитающие) не имеют внешних жабр, характерных для личинок анамии (рыбы и амфибии), и развитие жаберных щелей останавливается на стадии жаберных карманов. Поэтому биогенетический закон в интерпретации Мюллера-Геккеля ограничен.

Позднее Алексей Николаевич Северцов (1866–1936) уточнил и дополнил положения биогенетического закона.

Он доказал, что в процессе онтогенеза выпадают определенные этапы исторического развития, повторение эмбриональных стадий предков, а не взрослых форм, возникновение изменений, мутаций, которых у предков не было. Полезные мутации наследуются и включаются в филогенез (например, уменьшение количества позвонков у бесхвостых амфибий), вредные приводят к гибели эмбриона. Таким образом, онтогенез не только повторяет филогенез, но и является источником новых направлений в филогенезе.

В ходе эволюции наблюдаются эволюционные трансформации процессов онтогенеза, связанные с адаптацией взрослых (зрелых) организмов. В ходе таких преобразований могут появляться новые органы, но старые органы также могут быть потеряны (полностью или превращаться в зачатки). В этом случае начальная масса зачатка органа, место и время наложения органа могут различаться.

Эти трансформации могут происходить на разных этапах онтогенеза: на самой ранней стадии (укладка хорды, нервной трубки), средней (укладка чешуи у рыб, перьев у птиц, изменение побегов растений) и позже (уменьшение хвоста у головастиков). , формирование четырехкамерного сердца у птиц и млекопитающих, изменение формы листьев).

С изменениями органов на поздних стадиях онтогенеза может действовать и филогенетический закон.

В настоящее время для изучения эволюционного развития конкретной группы организмов используется целый ряд методов: биогеографические, экологические, генетические, молекулярно-биологические, иммунологические, биохимические, а также методы палеоэкологии, сравнительной физиологии и этологии; методы компьютерного моделирования широко используются.

Макроэволюция. Связь макроэволюции с микроэволюцией

Чтобы различать механизмы адаптации и генезиса высших таксонов, Юрий Александрович Филипченко (1927) ввел термины «микроэволюция» и «макроэволюция».

Микроэволюция – это совокупность эволюционных процессов внутри вида. Суть микроэволюционных преобразований заключается в изменении генетической структуры популяций.

В результате действия элементарных эволюционных факторов появляются новые аллели, а в результате действия отбора формируются новые адаптации.

В этом случае один аллель заменяется другим аллелем, один изотип белка (фермента) другим изотипом.

Популяции являются открытыми генетическими системами. Следовательно, на микроэволюционном уровне происходит латеральный перенос генов – обмен генетической информацией между популяциями.

Это означает, что адаптивная черта, возникающая в одной популяции, может переходить в другую.

Следовательно, микроэволюция может рассматриваться как эволюция открытых генетических систем, которые могут обмениваться генетическим материалом.

Макроэволюция – это совокупность эволюционных трансформаций, происходящих на уровне надвидовых таксонов. Супраспецифичные таксоны (роды, семейства, отряды, классы) являются закрытыми генетическими системами. Чтобы указать механизмы образования высших таксонов (отделов, типов), Дж. Симпсон ввел термин «мегаэволюция».

Перенос гена из одной замкнутой системы в другую невозможен или маловероятен. Таким образом, адаптивная черта, возникающая в одном закрытом таксоне, не может перейти в другой закрытый таксон. Поэтому во время макроэволюции между группами организмов возникают значительные различия.

Следовательно, макроэволюция может рассматриваться как эволюция замкнутых генетических систем, которые не способны обмениваться генами in vivo.

Доказательства макроэволюции, Биология

Таким образом, учение о макроэволюции включает в себя, с одной стороны, учение о родственных отношениях таксонов, а с другой – учение об эволюционных (филогенетических) трансформациях признаков этих таксонов.

Сторонники STE считают, что «поскольку эволюция – это изменение генетического состава популяций, эволюционные механизмы – это проблемы популяционной генетики» (Добжанский, 1937). Тогда большие морфологические изменения, наблюдаемые в ходе эволюционной истории, можно объяснить накоплением небольших генетических изменений. Таким образом, «микроэволюция дает макроэволюцию».

Связь между микроэволюцией и макроэволюцией отражается в законе гомологических рядов. Северная Ирландия Вавилов создал учение о форме как о системе. В этой теории видов внутривидовая изменчивость полностью отделена от таксономических различий (первая такая попытка была сделана Дж. Рэем).

Однако противники STE считают, что синтетическая теория эволюции объясняет выживание сильнейших, а не их внешний вид.

Например, Ричард Голдшмидт (Material Foundations of Evolution, 1940) считает, что накопление и отбор мелких мутаций не может объяснить появление следующих признаков:

  • смена поколений у самых разных организмов;
  • появление раковины моллюска;
  • появление шерсти млекопитающих и перьев у птиц;
  • появление сегментации у членистоногих и позвоночных;
  • трансформация дуг аорты у позвоночных (вместе с мышцами, нервами и жаберными щелями);
  • появление позвоночных зубов;
  • появление сложных глаз у членистоногих и позвоночных.

Появление этих признаков может быть связано с макромутациями в генах, которые отвечают не за структуру ферментов, а за регуляцию развития. Тогда макроэволюция является самостоятельным явлением, не связанным с микроэволюцией. Такой подход устраивает противников дарвинизма, которые признают естественнонаучную основу микроэволюции, но отрицают естественнонаучную основу макроэволюции.

Общие закономерности эволюции

Макроэволюция – это обобщенная картина эволюционных преобразований. Только на уровне макроэволюции выявляются общие тенденции, направления и закономерности эволюции органического мира.

В течение второй половины XIX – первой половины XX века на основе многочисленных исследований законов эволюционного процесса были сформулированы основные правила (принципы) эволюции.

Эти правила ограничены, не имеют универсального значения для всех групп организмов и не могут рассматриваться как законы:

  1. Правило необратимости эволюции или принцип Долло (Louis Dollo, бельгийский палеонтолог, 1893): исчезнувший атрибут не может вновь появиться в своей прежней форме. Например, вторично-водные моллюски и водные млекопитающие не восстановили жаберное дыхание.
  2. Правило происхождения у узкоспециализированных предков или принцип Коупа (Эдуард Коуп, американский палеонтолог-зоолог, 1904): новая группа организмов возникает из неспециализированных наследственных форм. Например, неспецифические насекомоядные (такие как современные тенреки) породили всех современных плацентарных млекопитающих.
  3. Правило прогрессивной специализации, или принцип Деперы (S. Depera, палеонтолог, 1876): группа, вступившая на путь специализации, в дальнейшем развитии пойдет по пути более глубокой специализации. Современные специализированные млекопитающие (летучие мыши, ластоногие, китообразные), вероятно, будут развивать поп-пути дальнейшей специализации.
  4. Адаптивное правило излучения, или принцип Ковалевского-Осборна (В. О. Ковалевский, Генри Осборн, американский палеонтолог): группа, которая имеет безусловно прогрессивный признак или комбинацию таких признаков, порождает много новых групп, которые образуют много новых экологических ниш и даже входя в другие места обитания. Например, первобытные плацентарные млекопитающие породили все современные эволюционно-экологические группы млекопитающих.
  5. Правило интеграции биологических систем или принцип Шмальгаузена (II Schmalhausen): новые, эволюционно молодые группы организмов поглощают все эволюционные достижения своих родовых групп. Так, например, млекопитающие использовали все эволюционные достижения их родовых форм: опорно-двигательный аппарат, челюсть, парные конечности, основные части центральной нервной системы, зародышевые мембраны, совершенные выделительные органы (тазовые почки), различные производные эпидермиса, и т.д.
  6. Правило фазового перехода, или принцип Северцова-Шмальгаузена (А.Н. Северцов, И.И. Шмальгаузен): различные эволюционные механизмы естественным образом заменяют друг друга. Например, алломорфозы рано или поздно становятся ароморфозами, и на основе ароморфоз возникают новые алломорфозы.
Читайте также:  Адаптации как результат действия естественного отбора - биология

В дополнение к правилу изменения фазы Дж. Симпсон ввел правило чередующихся скоростей эволюции; По скорости эволюционных преобразований он выделял три типа эволюции: брадителличный (медленный темп), горотелловый (средний темп) и тахителлический (быстрый темп).

Заключение

Биологический прогресс является результатом успеха систематической группы в борьбе за существование. Это обусловлено появлением новых полезных устройств в этой среде обитания.

Организмы выживают и размножаются, что приводит к увеличению численности и развитию новых мест обитания. Новые популяции появляются.

Они подвергаются разнонаправленному естественному отбору и постепенно превращаются в новые виды, виды в роды, роды в семейства и так далее. Наблюдается увеличение числа таксономических групп и их улучшение.

В настоящее время многие сорняки (одуванчик, трава пшеницы, белая марля), вредители сельскохозяйственных культур (колорадский жук, поздняя гниль) находятся в состоянии развития. Их прогресс связан с деятельностью человека.

Биологический прогресс достигается тремя способами: увеличение организации и развитие новой среды обитания; адаптация к новой среде и ее расселение; понижение организации и освоение более простой среды.

Макроэволюция – сходство с микроэволюцией, виды и доказательства в биологии

В отличие от микроэволюции, обозначающей происхождение видов, макроэволюция, – это процесс образования надвидовых таксонов, таких как род, семейство, отряд и т. д. Кроме того, макроэволюция – это развитие биосферы в целом.

Принципиально эти понятия не различаются и имеют одни и те же причины (движущие силы):

  • борьба за существование;
  • естественный отбор.

Результатом любой эволюции является образование новых групп организмов.

Доказательства макроэволюции такие же, как у эволюции видов:

  • палеонтологические;
  • эмбриологические;
  • сравнительно-анатомические.

Основным путём макроэволюции является дивергенция, или расхождение признаков, обусловленное приспособлением организмов к разным условиям ареала группы.

ТОП-2 статьикоторые читают вместе с этой

  • 1. Учение Дарвина об искусственном отборе
  • 2. Эволюция человека (9 класс)

От общего предка (одного вида) постепенно образуются роды, семейства, классы. Результатом дивергенции является образование гомологичных органов.

Рис. 1. Гомологичные органы.

При дивергенции различия между организмами усиливаются, а при попадании организмов в сходные условия среды (конвергенция), наоборот, стираются. Например, китообразные и рыбы принадлежат к разным классам, но имеют конвергентное сходство в строении и аналогичные органы.

Рис. 2. Аналогичные органы.

Дивергенция и конвергенция являются основными направлениями эволюции.

Биосфера как совокупность всех живых организмов, также прошла свой путь развития. Появление и распространение зелёных растений насытило атмосферу кислородом, а также создало кормовую базу для животных. Возникновение насекомых сопутствовало появлению насекомоядных млекопитающих, в том числе, приматов.

Прогресс не может идти обособленно от эволюции биосферы в целом. Развитие каждого таксона тесно связано с развитием экосистем.

В процессе макроэволюции происходит закономерная смена фаз:

  • ароморфоз;
  • идиоадаптация;
  • катаморфоз.

Ароморфозы – это приспособления универсального значения, поднимающие организмы на качественно новый уровень. Они приводят к образованию самых крупных таксонов – типов и классов.

Идиоадаптацией называют приспособление к частным условиям среды.

У бобра идиоадаптациями будут приспособления к полуводному образу жизни, а у белки – к древесному.

Рис. 3. Схема эволюционных преобразований.

Катаморфоз – это упрощение. Он также является адаптацией, но биологические последствия адаптации путём катаморфоза обычно регрессивны.

В то же время катаморфоз иллюстрирует одно из правил макроэволюции: эволюция не всегда идёт от простого к сложному.

Хаpaктеристика Примеры
Ароморфоз Адаптация широкого значения Появление цветка, теплокровности
Идиоадаптация Изменения, адаптирующие организм к конкретным условиям обитания Опыление ветром, самоопыление, опыление насекомыми
Катаморфоз Узкая специализация к жизни в простых условиях Переход к неподвижному или скрытному образу жизни

Темпы развития жизни постоянно возрастали. Наиболее молодые таксоны развивались значительно быстрее, чем древние.

«Живыми ископаемыми» называют виды и роды, длительно существующие без изменений. Например, крокодил и опоссум – по 110 млн лет, устрица 135 млн лет, а гаттерия 180 млн лет.

Многие проблемы макроэволюции, например, вопрос о её направленности, ещё не решены, т. к. имеют философский хаpaктер.

Макроэволюция – происхождение надвидовых таксонов. Процесс образования новых видов является составной частью и макроэволюции, и микроэволюции. Глобальные адаптации – это ароморфозы. Небольшие приспособления к различным условиям – идиоадаптации. Основные виды макроэволюции – это дивергенция и конвергенция признаков в ходе процессов приспособления к разным условиям среды.

 Анастасия Заворотнюк краткая биография актрисы

15 10 2021 6:47:46

Елена Сафонова краткая биография актрисы

14 10 2021 12:20:35

Биография Даниила Суханова

07 10 2021 4:16:32

Павел Виноградов краткая биография телеведущего

03 10 2021 8:10:19

Григорий Лепс краткая биография певца

16 09 2021 20:48:53

Еще:Знания -1 :: Знания -2 :: Знания -3 :: Знания -4 :: Знания -5 :: Знания -6 :: Знания -7 :: Знания -8 :: Знания -9 :: Знания -10 :: Знания -11 :: Знания -12 :: Знания -13 :: Знания -14 :: Знания -15 :: Знания -16 :: Знания -17 :: Знания -18 :: Знания -19 :: Знания -20 :: Знания -21 ::

Доказательства макроэволюции, Биология

Урок 2. доказательства эволюции – Биология – 11 класс – Российская электронная школа

  • ВАЖНО!
  • Доказательства существования эволюционного процесса учёные получили из достоверных данных эмбриологии, морфологии, сравнительной анатомии, систематики, палеонтологии, биогеографии, молекулярной биологии.
  • Все доказательства эволюции можно сгруппировать по направлениям:

1. Эмбриологические доказательства эволюции.

2. Морфологические доказательства эволюции (сравнительно-анатомические или сравнительно-морфологические).

3. Палеонтологические доказательства эволюции.

4. Биогеографические доказательства эволюции.

5. Молекулярно-биологические доказательства эволюции.

Эмбриологические доказательства эволюции.

На поразительное сходство эмбрионов позвоночных животных было обращено внимание многих исследователей задолго до Ч. Дарвина. Отечественные и зарубежные ученые глубоко изучили сходства начальных стадий эмбрионального развития животных.

Карл Бэр в 1828 году открыл закон зародышевого сходства, согласно которому на начальных этапах эмбрионального развития зародыши животных разных видов сходны по своему строению. Особенное сходство стадий эмбрионального развития наблюдается в пределах отдельных типов или классов.

В процессе онтогенеза повторяются многие черты строения предковых форм: на ранних стадиях – более отдалённых предков, на поздних стадиях – близких предков. У всех позвоночных на определённой стадии развития существует хорда, у многих насекомых – личиночная стадия (гусеница – личинка).

Подобное сходство эмбриональных стадий объясняется единством происхождения всех живых организмов.

В 60-е годы XIX века Э. Геккель и Ф. Мюллер независимо друг от друга сформулировали биогенетический закон, который описывает онтогенез (индивидуальное развитие) как краткое и сжатое повторение филогенеза (исторического развития вида).

В начале XX века биогенетический закон был развит и уточнён российским учёным А.Н. Северцовым, который установил, что в эмбриогенезе повторяются признаки зародышей, а не взрослых особей.

Морфологические доказательства эволюции основываются на присутствии у многих живых организмов гомологичных, рудиментарных и атавистических органов.

Гомологичные органы – это органы, имеющие сходный план строения, выполняющие как сходные, так и различные функции и развивающиеся из сходных зачатков. Изучение анатомии конечностей млекопитающих позволило установить их сходный план строения и формирования.

Читайте также:  Выводы к главе "дыхание" - биология

Рудиментарные органы (лат. rudimentum – зачаток, первооснова) – это органы, утратившие в филогенезе своё значение и функцию и остающиеся у организмов в виде недоразвитых образований.

Рудиментарные косточки на месте тазового пояса у китообразных, рудиментарные задние конечности питона указывают на происхождение от типичных четвероногих.

Рудиментами человека являются: копчиковые позвонки, мигательная перепонка (остаток третьего века), остатки волосяного покрова по всему телу, аппендикс – отросток слепой кишки, сильно развитые ушные мышцы, позволяющие двигать ими.

Атавистические органы (лат. atavus – предок) – это органы (или структуры), показывающие «возврат к предкам», в норме не встречающиеся у современных форм.

  1. Атавизмами человека являются: многососковость, гипертрихоз (обильное оволосение тела и лица), случаи рождения детей с небольшим мягким хвостиком, полидактилией (многопальцевость) кистей и стоп.
  2. Отличия рудиментов от атавизмов:
  3. 1) рудименты встречаются у всех особей популяции, атавизмы – у отдельных индивидов;
  4. 2) рудимент всегда имеет определённую функцию, атавизм не имеет специальных функций, важных для вида.
  5. Палеонтологические доказательства эволюции.

Палеонтология указывает на причины эволюционных преобразований. Богатейший палеонтологический материал – одно из наиболее убедительных доказательств эволюционного процесса, длящегося на нашей планете уже более 3 миллиардов лет. Нахождение и изучение ископаемых переходных форм позволяет составить палеонтологические эволюционные ряды организмов.

Ископаемые переходные формы – формы организмов, сочетающие признаки более древних и молодых групп. Находки и описание таких форм позволяют восстанавливать филогенез отдельных групп животных (например, ихтиостега – ископаемая форма, связывающая рыб с наземными позвоночными; археоптерикс – переходная форма от рептилий к птицам юрского периода).

Палеонтологические ряды – это ряды ископаемых форм, связанные друг с другом в процессе эволюции и отражающие ход филогенеза.

В.О. Ковалевский (известный русский зоолог середины XIX века, основоположник эволюционной палеонтологии) определил задачи эволюционной палеонтологии:

  • — отыскать связи между ископаемыми формами для установления их родства;
  • — изучать эволюцию ископаемых организмов как процесс, в котором морфологические изменения связаны с функциональными изменениями, с изменениями в условиях жизни и с геологическими преобразованиями.
  • Биогеографические доказательства эволюции.

Распространение животных и растений по поверхности нашей планеты, сравнение флоры и фауны различных материков, островов, выявление реликтовых растений и животных разных природных зон указывает на то, что особенности распределения живых существ на планете тесно связаны с преобразованием земной коры и с эволюционными изменениями видов. Примером является Австралия, где на протяжении более 120 млн. лет после отделения от остальных материков происходило формирование сумчатых и клоачных млекопитающих.

  1. Для понимания эволюционного процесса интерес представляют флора и фауна островов, оказавшихся полностью зависящими от истории происхождения этих островов.
  2. Реликтовые формы – это ныне живущие виды с комплексом признаков, характерных для давно вымерших групп организмов прошлых эпох Земли (например, гаттерия, латимерия (целкант), гинкго двулопастный).
  3. Молекулярно-биологические доказательства эволюции.

Реконструкция истории жизни на основе молекулярных данных показывает, что вся земная жизнь представляет собой единое филогенетическое древо и все современные виды связаны неразрывными нитями родства. Используя ДНК, мы можем проанализировать сходство и различия между генами, давно вымерших видов в ископаемых останках и современных организмов.

  • Исходя из данных такого анализа, все живые организмы имеют одинаковые механизмы записи, передачи и считывания наследственной информации:
  • 1) записывание в последовательности нуклеотидов ДНК (РНК у некоторых вирусов);
  • 2) передача из поколения в поколение благодаря механизму репликации;
  • 3) транскрипция в последовательность нуклеотидов и-РНК;
  • 4) трансляция в последовательность аминокислот в белках с использованием одного и того же генетического кода.
  • Это свидетельствует о том, что все ныне живущие на Земле организмы происходят от одного общего предка.

В геноме каждого вида записана генетическая история, летопись его эволюции. Сравнение генов разных видов дает ключ к построению единой родословной всего живого на Земле.

В большинстве случае гены передавались без изменений, но изредка возникали случайные изменения – мутации. Многие мутации представляют собой замены одних нуклеотидов на другие.

Мутации возникают во время репликации ДНК, следовательно, чем больше поколений прошло со времени дивергенции двух видов от общего предка, тем больше случайных замен нуклеотидов может накопиться в геномах следующих поколений. Соответственно, тем больше аминокислот отличают один и тот же белок у этих видов.

Общий предок человека и мартышки существовал более 30 млн. лет назад, а общий предок человека и кошки — более 80 млн. лет назад.

Основные свидетельства эволюции

Макроэволюция – это… Что такое Макроэволюция?

Макроэволюция органического мира — это процесс формирования крупных систематических единиц: из видов — новых родов, из родов — новых семейств и т. д. В основе макроэволюции лежат те же движущие силы, что и в основе микроэволюции: наследственность, изменчивость, естественный отбор и репродуктивная изоляция.

Так же, как и микроэволюция, макроэволюция имеет дивергентный характер. Понятие макроэволюции интерпретировалось многократно, но окончательного и однозначного понимания не достигнуто. Согласно одной из версий, макроэволюция — изменения системного характера, соответственно, огромных промежутков времени они не требуют.

Методология изучения

Процессы макроэволюции требуют огромных промежутков времени и непосредственно изучать её в большинстве случаев не представляется возможным. Одно из исключений — наблюдаемое ускоренное формирование новых надвидовых таксонов моллюсков в условиях гибели Аральского моря[1].

Одним из методов изучения макроэволюции является компьютерное моделирование. Так, с конца 1980-х макроэволюция изучается с помощью программы MACROPHYLON[2].

Доказательства макроэволюции

Основная статья: Доказательства эволюции

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 (например, пятипалой конечности, в основе которой лежит скелет плавников кистепёрых рыб).

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.

Эмбриологические доказательства

У всех позвоночных животных наблюдается значительное сходство зародышей на ранних стадиях развития: форма тела, зачатки жабр, хвост, один круг кровообращения и т. д. (закон зародышевого сходства К. Бэра).

Однако по мере развития сходство между зародышами различных систематических групп постепенно стирается и начинают преобладать черты, свойственные таксонам более низкого порядка, к которым они принадлежат.

Таким образом, все хордовые животные произошли от единых предков.

Другой пример эмбриологических доказательств макроэволюции — происхождение из одних и тех же структур зародыша квадратной и суставной костей в челюстях у рептилий и молоточка и наковальни в среднем ухе у млекопитающих. Палеонтологические данные также подтверждают происхождение частей уха млекопитающих из костей челюсти рептилий.

Палеонтологические доказательства

К таким доказательствам относятся нахождение остатков вымерших переходных форм, позволяющих проследить путь от одной группы живых существ к другой. Например, обнаружение трёхпалого и пятипалого предполагаемых предков современной лошади, имеющей один палец, доказывает, что у предков лошади было пять пальцев на каждой конечности.

Обнаружение ископаемых останков археоптерикса позволило сделать вывод о существовании переходных форм между пресмыкающимися и птицами. Нахождение остатков вымерших семенных папоротников позволяет решить вопрос об эволюции современных голосеменных и т. п.

На основании палеонтологических находок были выстроены филогенетические ряды, то есть ряды видов, последовательно сменяющих друг друга в процессе эволюции.

Биохимические доказательства

  1. Единообразие химического состава живых организмов (и их предковых форм), наличие элементов органогенов, микроэлементов.
  2. Единообразие генетического кода у всех живых организмов (ДНК, РНК).

  3. Сходство химизма процессов пластического и энергетического обмена. У подавляющего большинства организмов в качестве молекул-аккумуляторов энергии используется АТФ, одинаковы также механизмы расщепления сахаров и основной энергетический цикл клетки.

  4. Ферментативный характер биохимических процессов.

Биогеографические доказательства

Распространение животных и растений по поверхности Земли отражает процесс эволюции. Уоллес разделил поверхность земли на 6 зоогеографических зон: 1. Палеоарктическая зона (Европа, Северная и Средняя Азия, Северная Африка) 2. Неоарктическая (Северная Америка) 3.

Эфиопская (Центральная и Южная Африка) 4. Австралийская (Австралия, Тасмания, Новая Зеландия) 5. Индомалайская (Индия,) 6.

Неотропическая (Южная и Центральная Америка) Чем теснее связь континентов, тем больше родственных видов на них обитает, чем древнее изоляция, тем больше различий между животными и растениями.

Библиография

См. также

  • Ароморфоз
  • Идиоадаптация
  • Микроэволюция

Источники

  • Портал «Проблемы эволюции»
  • Альманах «Эволюция»
Ссылка на основную публикацию