Как можно восстановить ход эволюции на основе анализа ископаемых остатков?

8 ответов на вопрос “Как можно восстановить ход эволюции на основе анализа ископаемых остатков?”

MaxFax 23-01-2020 Ответить

Эмбриологические

В эмбриональном (зародышевом) развитии организмы имеют признаки своих эволюционных предков. Например,
все организмы начинают развитие с одноклеточной стадии (зиготы);
двуслойный зародыш (гаструла) соответствует кишечнополостным;
близкородственные организмы имеют сходные стадии зародышевого развития (сходную последовательность закладки органов);
зародыш человека покрыт шерстью, имеет хвост – это говорит о происхождении человека от животных.

Палеонтологические

1) Ископаемые остатки и отпечатки (окаменелости) древних организмов показывают, как шло их историческое развитие (эволюция).
2) Филогенетические ряды – это ряды видов, последовательно сменявших друг друга в процессе эволюции.
3) Переходные формы (доказывают происхождение организмов):
кистеперая рыба латимерия и стегоцефал – земноводных от рыб;
археоптерикс – птиц от пресмыкающихся.

Биогеографические

Флора и фауна (ФФ) вулканических островов
очень бедна, потому что животным и растениям тяжело попасть с материка на новый остров;
содержит много эндемиков (видов, обитающими только здесь).
ФФ островов, отколовшихся от материка, очень похожа на ФФ материка; чем раньше произошло отделение – тем больше отличия.

Биохимические

Все живые организмы на Земле состоят в основном из белков; наследственная информация закодирована в нуклеиновых кислотах, одинаково происходят процессы репликации, транскрипции, трансляции, гликолиза и т.п. Всё это свидетельствует о единстве органического мира.
Nalmeriel 23-01-2020 Ответить

5. Палеонтологические свидетельства и доказательства эволюции.
О палеонтологических доказательствах эволюции известно достаточно много. Поэтому можно подробно здесь о них не писать. См. лучше здесь. Достаточно сказать, что тоннами ископаемых наполнены многочисленные палеонтологические музеи по всему миру. Можно в качестве примеров упомянуть ряд от рыб к земноводным: эустеноптерон – пандерихтис – тиктаалик – акантостега – ихтиостега. Довольно длинный ряд промежуточных форм от пакицета к китам. Энанциорниса и протоависа как кандидатов на переходную форму от “нептичьих” рептилий к птицам. Многочисленные черепа и другие останки скелетов сахелантропа, оррорина, австралопитеков, Homo habilis и Homo erectus, а также вымерших эволюционных ветвей: парантропов и неандертальцев. И т.п., и т.д.
Чем глубже расположены окаменелости, тем древнее их возраст. Радиометрические методы (которых существует множество: свинцово-урановый, калий-аргоновый, радиоуглеродный и т.д.) позволяют определить абсолютную величину возраста (которая, разумеется, согласуется с глубиной залегания). Эти методы дополняются и другими, например, методом аминорацемизации, люминесцентным, электронно парамагнитного резонанса и др. Ископаемые окаменелости датированы с помощью этих методов, и их возрасты измеряются миллионами, десятками и сотнями миллионов лет, а не несколькими тысячами, как утверждают религиозники. Причём обнаруживаемые окаменелые образцы при их расположении в порядке датируемой хронологии достаточно хорошо прослеживают последовательности эволюционных изменений строения организмов. Несколько таких примеров показывает сам профессор Докинз в этом видео. И не бывает такого, чтобы на одной территории более поздний с точки зрения эволюционной последовательности вид залегал глубже и имел больший возраст, чем более ранний вид [не считая некоторых погрешностей в датировке; геологических процессов переворачивания слоёв с образованием “складок” или оползней (но если такой процесс был, это легко устанавливается специалистами); а также того фактора, что крупные ароморфозы, как правило, происходят параллельно в разных местах чуть в разные моменты времени (выход рыб на сушу, маммализация зверообразных рептилий, орнитизация динозавров и т.д.)]. Причём, чем позднее жили роды и семейства, тем дольше их средняя продолжительность жизни. Это согласуется лишь с эволюцией, движимой естественным отбором: по ходу эволюции в биосфере накапливаются более устойчивые группы – потому они и живут дольше [см. по ссылке, приведённой выше].
Например, в породах возрастом около 385 миллионов лет находят только останки настоящих рыб, у которых были плавники, голова конической формы и чешуя, а шеи не было. В породах возрастом около 365 миллионов лет (например, в Гренландии) находят уже остатки амфибий, чьи органы слуха, шея и 4 конечности делают их не похожими на рыб. В породах возрастом около 360 миллионов лет находят уже останки примитивных рептилий. Следовательно, плавная цепочка постепенных изменений предсказывает, что промежуточные формы между рыбами и амфибиями должны находится в породах возрастом между 380 и 365 миллионов лет. Тиктаалик – переходное звено от рыб к наземным амфибиям (покрытый чешуёй, но в то же время имевший шею, с плоской головой с глазами сверху; имевший плавники, но в которых имелись кости, соответствующие плечевой, локтевой, лучевой и некоторым костям запястья, с соответствующими суставами) – был обнаружен как раз в тех геологических породах в арктической части Канады возрастом около 375 миллионов лет, в которых и был предсказан. Причём это находится недалеко от Гренландии, где обнаруживаются и останки древних амфибий и рептилий. [Нил Шубин. Внутренняя рыба. История человеческого тела с древнейших времён до наших дней. М.: Астрель: CORPUS, 2012]
Палеонтологические данные полностью согласуются с филогенетическим древом. Чем крупнее таксон (или чем более дальними родственниками приходятся друг другу какие-то две группы организмов), тем раньше жил общий предок, тем в более древних породах будут залегать его останки, и тем древнее их абсолютный возраст. Например, общий предок всех приматов жил раньше, чем общий предок человека и шимпанзе. Общий предок всех млекопитающих – ещё раньше, а общий предок рептилий, птиц и млекопитающих – ещё раньше, и т.д. Определённый разными методами возраст ископаемого общего предка каких либо групп организмов (и возраст горной породы, в которую он заключён) совпадает с предсказанным по молекулярным часам временем жизни общего предка этих групп (выше в качестве пример приводился расчёт генетических различий между человеком и шимпанзе с использованием палеонтологических данных, результат которого совпадает с наблюдаемым значением).
Другой пример выдвинутой на основе теории эволюции гипотезы, которая затем подтвердилась на практике, состоит в следующем. На основе данных касательно хода эмбрионального развития костей среднего уха млекопитающих Е. Ф. Аллин в 1975 г. предсказал существование в прошлом промежуточной стадии в эволюции млекопитающих, когда у взрослых особей слуховые косточки уже не составляли единого целого с нижней челюстью, но еще оставались связанными с ней посредством особого хряща. Это предсказание подтвердилось находкой в Китае в 2007 г. ископаемых останков яноконодона – примитивного млекопитающего из группы триконодонтов, жившего около 125 млн лет назад. [Элементы: Новая палеонтологическая находка проливает свет на раннюю эволюцию млекопитающих]
Ещё пример выдвижения проверяемого предсказания, позднее подтвердившегося. “Древнейшие окаменелости сумчатых найдены в Северной Америке, их возраст составляет около 80 миллионов лет. 40 миллионов лет назад сумчатые уже были распространены в Южной Америке, но в Австралии, где они сейчас доминируют, сумчатые появились только около 30 миллионов лет назад. Теория эволюции предсказывает, что австралийские сумчатые произошли от американских. Согласно теории тектоники плит, 30—40 миллионов лет назад Южная Америка и Австралия еще оставались частью Гондваны, крупного континента в южном полушарии, а между ними находилась будущая Антарктида. На основании двух теорий исследователи предсказали, что сумчатые мигрировали из Южной Америки в Австралию через Антарктиду 30—40 миллионов лет назад. Это предсказание подтвердилось: начиная с 1982 года на острове Сеймур, расположенном недалеко от Антарктиды, были найдены более десяти видов ископаемых сумчатых возрастом 35—40 миллионов лет.” [Доказательства эволюции. Биогеографические доказательства.]
Ещё Ч. Дарвин заметил, что ископаемые останки в некоем ареале больше всего похожи на современных обитателей этого ареала. На основе того факта, что человек морфологически ближе всего к шимпанзе и гориллам, обитающим в Африке, Дарвин в 1872 г. предположил, что человек именно в Африке и произошел. После этого именно там позже было найдено множество ископаемых останков скелетов ардипитеков, австралопитеков, Homo habilis, Homo erectus, древнейших Homo sapiens, древнейшие орудия человека, а также окаменелые останки вымерших эволюционных ветвей (парантропов). Ископаемые останки гоминид в других частях света датируются уже более поздним возрастом. Так что появился человек действительно в Африке, а уже позже расселился оттуда по всей Земле. Это ещё одно сбывшееся предсказание на основе теории эволюции. [Там же] Оно также подтверждается данными генетики, согласно которым, в Африке наблюдается самое богатое генетическое разнообразие человека. Так и должно быть, если человек вышел из Африки, учитывая, что при каждом выходе он выносил с собой лишь “кусочек” генофонда [Марков А. В. Эволюция человека. М.: Астрель: CORPUS, 2012. Кн. 1: Обезьяны, кости и гены. / Соколов А. Мифы об эволюции человека. – М.: Альпина нон-фикшн, 2015. С.199-203].
Анализ ДНК китов показал, что их ближайшими родственниками являются наземные парнокопытные, такие как бегемоты и олени. Их филогенетические линии разошлись около 55 миллионов лет назад. На тот момент ещё не было палеонтологических находок, относящихся к последнему общему предку китов и парнокопытных. А затем в горных породах возрастом более 50 миллионов лет были найдены скелеты китов с таким же строением задних конечностей, как у гиппопотамов и их родственников. А на данный момент обнаружена целая цепочка ископаемых видов, связывающих современных китов с их сухопутными предками.
Кстати, палеонтологические данные обнаруживают большое количество тупиковых, вымерших эволюционных ветвей. Вместе с огромным количеством рудиментов и прочих нерациональностей в строении организмов и наличием “мусорной” ДНК это доказывает, что процесс эволюции идёт именно “вслепую”, методом проб и ошибок, а не контролируется и не был запланирован каким-то разумом. Хотя это и так очевидно, так как разум является функцией головного мозга и вместе с мозгом возник в процессе эволюции. Мозг развивался как “бортовой компьютер” организмов для обработки информации и принятия решений для выживания, а психика, сознание, разум – как установленная на этом “компьютере” “операционная система” или “программное обеспечение”. До эволюции никакой разум существовать не мог.
Немного о радиометрических методах датировки
Написано по материалам ресурса “РациоВики” и статьи В. Левченко “Радиоуглерод и абсолютная хронология: записки на тему”.
Радиометрические методы однозначно указывают, что возраст Земли и всей Солнечной системы составляет около 4,6 миллиардов лет. Это совпадает с независимыми оценками возраста Солнца (основанными на компьютерных моделях строения и эволюции звёзд, на известных из наблюдений светимости Солнца, потоке солнечных нейтрино, соотношении водорода и гелия на поверхности Солнца и в ядре и т.д.). Именно поэтому креационисты, когда хотят поспорить с эволюцией и защитить свои глупые религиозные сказки, пытаются в первую очередь скомпрометировать именно радиометрические методы. Они пишут статьи в своих журнальчиках, издают книжечки со своими жалкими и нелепыми попытками. Там присутствует наукообразность, эти статейки очень похожи на серьёзный анализ, где что-то доказывается, присутствуют ссылки. Правда, ссылки эти ведут на “работы” других креационистов. А вся их работа заключается в выдёргивании цитат из контекста в статьях настоящих учёных, извращении фактов, в подлоге и обмане. Например, учёные пишут в статье, что в окаменелых костях динозавров обнаружены разложившиеся остатки гемоглобиновых структур, причём степень их сохранности довольно низкая. Более того, не исключено, что это вообще загрязнение. В статьях креационистов это превращается в утверждение, что в костях динозавров найдены кровяные клетки, следовательно, эти кости не являются окаменелыми, а значит, им всего несколько тысяч лет. Налицо прямое извращение фактов.
Другой пример – резервуарный эффект. Углерод-14, в отличие от углерода-12, нестабилен и распадается с периодом полураспада около 5730 лет. В атмосфере постоянное соотношение изотопов С-12 и С-14 поддерживается за счёт бомбардировки космическими лучами. Это соотношение меняется с течением времени (в первую очередь вследствие изменения геомагнитного поля, другие факторы оказывают намного меньшее влияние), но это изменение учитывается современной наукой с помощью дендрохоронологии (датировки древесных колец), а для океанов – по кольцам кораллов и отложениям фораминифер. Помимо этого, изменение геомагнитного поля учитывается с помощью палеомагнитных и археомагнитных исследований. И их результаты совпадают с дендрохронологическими. Большинство растений и животных получают углерод из атмосферы (растения поглощают углекислый газ в процессе фотосинтеза из атмосферы, строят сахара, животные поедают растения и т.д.). Поэтому при жизни в живых организмах соотношение этих изотопов остаётся почти таким же, как в атмосфере. После смерти организм прекращает получать углерод, С-14 постепенно распадается, и по соотношению этих двух изотопов можно оценить, когда жил организм.
Кроме того, углекислый газ медленно растворяется в поверхностных слоях океана и участвует в глобальной циркуляции воды вследствие конвекции. То есть эти массы воды затем опускаются на дно и текут в придонных областях тысячи лет, потом снова поднимаются на поверхность и текут в обратном направлении, и т.д. Один такой цикл занимает тысячи лет. Вследствие этого, содержание радиоуглерода в поверхностных слоях океана на сотни лет отстаёт от атмосферного, а в придонных областях – на тысячи лет. Кроме того, во время этого цикла радиоуглерод в воде постепенно распадается, а пополнения не происходит. Более того, морское же дно содержит большие количества карбонатов в виде мёртвых раковин моллюсков, улиток и т.п. (в том числе – палеозойского известняка), в котором соотношение С-12 и С-14 иное, чем в атмосфере, оно смещено в сторону первого (по той же причине – радиоуглерод распадается, а пополнения не происходит). Известняк постепенно вымывается, и поэтому соотношение изотопов углерода в океанической воде тоже отличается от атмосферного. Некоторые морские организмы, вроде улиток, получают углерод именно из воды, поэтому в их организмах также меньше С-14 по сравнению с С-12. Тюлени питаются этими организмами. Поэтому и в их организмах имеет место то же самое. При их датировке радиоуглеродным методом их возраст может оказаться намного больше, чем он есть на самом деле. Разумеется, все эти факты обсуждались учёными на страницах научных журналов. Ведь любой метод следует внимательно проверять, устанавливать границы его применимости и т.д. Креационисты же выдернули эти факты из данных научных статей и преподнесли это всё так, как будто они какой-то заговор разоблачили: “Радиоуглеродный метод датировки трупа тюленя недельной давности показал возраст в несколько тысяч лет! Радиометрические методы неверны! Эволюция – ложь! Так возблагодарим Господа и возрадуемся!”
Похожие случаи вырывания слов из контекста имеют место и в случаях датировки лавовых пород, которым несколько десятилетий или около ста лет. Учёный пишет в статье, что возраст материнской породы слишком мал, чтобы оценить его: он находится в пределах погрешности метода. Можно только сказать, что лава очень молода. Однако содержащиеся в лаве вкрапления оливина имеют избыток аргона, и калий-аргоновый метод датировки приводит к возрасту этих вкраплений в сто миллионов лет. Креационисты, как всегда, выдёргивают слова из контекста и кричат, что радиометрические методы дали для возраста лавы прошлого века возраст в сто миллионов лет.
В общем, можно подвести итог: работа креационистов состоит лишь в вырывании из контекста, извращении фактов и подлоге. На самом деле, радиометрические методы прекрасно работают, и разные методы датировки: разные радиометрические методы, метод молекулярных часов, метод аминорацемизации и т.д. – дают одни и те же результаты. Однако, непосвящённому человеку на первый взгляд трудно оценить, где правда, а где ложь. Поэтому стоит порекомендовать здесь ресурс “РациоВики”, в специальном разделе которого приведена огромная база данных подобных утверждений креационистов (разумеется, не только по радиометрическим методам), на каждое из которых дан подробный опровергающий ответ с ссылками на источники.
Окончание. Часть 1. Часть 2. Часть 3. Часть 4. Часть 5.
Дополнительно:
Креационисты vs. переходные формы.
«Полистратные окаменелости» или «Проткнутые слои» с точки зрения геологии. Креационизм vs наука. Начало.
«Полистратные окаменелости» или «проткнутые слои» с точки зрения геологии. Продолжение.
«Истина существует, и целью науки является ее поиск»
Мостовая гигантов или столбчатая отдельность.
Теория эволюции. Урок 9. Проблемы эволюции экосистем
Gardasida 23-01-2020 Ответить

Задачи:
закрепить знания о вкладе К.Линнея в биологию, о
первой эволюционной теории Ж.Б.Ламарка, о роли
К.Рулье в распространении эволюционных идей в
России;
повторить знания о состоянии науки и
особенностях социально-экономических условий
начала ХIХв., подготовивших возникновение и
утверждение эволюционного учения,
разработанного великим английским
естествоиспытателем Ч.Дарвиным;
повторить основные этапы жизнедеятельности
Ч.Дарвина, закрепить знания о роли
экспедиционных исследований Ч.Дарвина в
разработке основных положений эволюционной
теории;
повторить основные положения эволюционной
теории Ч.Дарвина;
проверить умения устанавливать взаимосвязь
между уровнями развития науки и определенными
мировоззренческими идеями;
определить основные доказательства развития
органического мира;
продолжить формирование навыков
самостоятельной работы с текстом, с раздаточным
материалом;
продолжить формирование умения делать выводы о
доказательствах эволюции на основе знаний
полученных самостоятельно.
Оборудование:
коллекции “Формы сохранности ископаемых видов
растений и животных”;
таблицы “Схемы кровообращения позвоночных”,
“Cхемы строения головного мозга позвоночных”,
“Водоросли, мхи, папоротники, голосеменные,
покрытосеменные”;
модели головного мозга позвоночных, объемные
таблицы “Развитие зародышей хордовых
животных”.

Ход урока

1. Проверка знаний.
(Фронтальная беседа, с определением основных
вех в истории развития биологии и
формулированием выводов по каждому этапу).
Определите понятие эволюции.
Назовите периоды развития эволюции.
Дайте определение креационизму. В чем сущность
метафизического мировзрения?
Расскажите об основных взглядах и ошибках
К.Линнея, определите роль его трудов в развитии
биологии.
Расскажите об основных взглядах и ошибках
Ж.Б.Ламарка, определите роль его трудов в
развитии биологии.
Какова роль К.Рулье в распространении
эволюционных взглядов в России?
Какие предпосылки возникновения дарвинизма вам
известны?
Расскажите об основных этапах
жизнедеятельности великого английского
естествоиспытателя Ч.Дарвина.
Назовите основные положения теории эволюции
Ч.Дарвина.
2. Изучение нового материала.
Итак, факт эволюции, то есть исторического
развития живых организмов от простых форм к
более высокоорганизованным, в основе которого
лежат процессы уникального функционирования
генетической информации, был принят и
подтвержден данными биохимии, палеонтологии,
генетики, эмбриологии, анатомии, систематики и
многих других наук, которые располагали фактами,
доказывающими существование эволюционного
процесса.
Цель сегодняшнего урока:
сформировать и раскрыть сущность основных
доказательств эволюции.
1.Доказательства единства происхождения
органического мира. (Фронтальная беседа с
определением основных положений доказательств).
– Каков химический состав организмов?
– О чем говорит универсальность генетического
кода?
– Молекулы какого вещества являются
аккумуляторами энергии для живых организмов?
– Есть ли различия в процессах митоза и мейоза?
1. Близкий элементарный химический состав;
2. Белки и нуклеиновые кислоты построены всегда
по единому принципу и из сходных компонентов,
играют особо важную роль в жизненных процессах
всех организмов;
3. Сходство обнаруживается как в строении, так и
функционировании биологических молекул;
4. Едины для всего живого принципы
генетического кодирования, биосинтеза белков и
нуклеиновых кислот;
5. АТФ-молекулы – аккумуляторы энергии, для
большинства организмов;
6. Одинаковы механизмы расщепления сахаров и
основной энергетический цикл клетки;
7. Митоз и мейоз осуществляется одинаково у всех
эукариот;
8. Клетка – элементарная единица живого, её
строение и функционирование очень сходно.
(Основные положения записаны на доске. По
окончании беседы, формулируем основные
положения и записываем в тетрадях, опираясь на
запись на доске).
2. Эмбриологические, палеонтологические и
сравнительно-анатомические доказательства).
(Организуется работа в группах с
использованием инструктивных карточек,
текстовых приложений, коллекций, таблиц, моделей,
гербария. Перед работой даётся алгоритм работы.
Каждая группа получает задания, на выполнение
которого даётся 11-15 минут. Дальше группы меняются
местами и выполняют второе задание, далее –
третье. В результате все учащиеся изучают
материал по данному вопросу в полном объёме.
Закрепление проводится в форме фронтальной
беседы).

1. Палеонтологические доказательства.
Ч.Дарвин доказал историческое развитие живой
природы, но в последующие годы сбор прямых и
косвенных доказательств эволюции продолжается.
В основе палеонтологических доказательств лежит
наука палеонтология.
Палеонтология – наука, изучающая
остатки вымерших организмов, выявляющая их
сходства и различия с современными организмами.
По ископаемым остаткам восстанавливают внешний
вид и строение вымерших организмов;
Узнают о растительном и животном мире прошлого;
Сопоставляя, ископаемые остатки земных пластов
из разных геологических эпох, делают вывод об
изменении органического мира во времени.
(Наиболее древними являются беспозвоночные
животные, позднее появились животные типа
хордовых. Их эволюция проходила поэтапно: рыбы,
земноводные, пресмыкающиеся, птицы,
млекопитающие. Более молодые виды больше похожи
на современные формы. В одну геологическую эпоху
господствовали рептилии, в другую,
млекопитающие.
Ископаемые остатки дают большой материал о
преемственных связях между различными
систематическими группами.
Благодаря палеонтологическим данным удалось
установить переходные формы и филогенетические
ряды.
Филогенетические ряды. Выдающиеся
достижения в накоплении прямых доказательств
эволюции принадлежит отечественным ученым,
прежде всего В.О. Ковалевскому.
Работы В.О. Ковалевского были первыми
палеонтологическими исследованиями, которым
удалось показать, что одни виды происходят от
других.
Исследуя историю развития лошадей,
В.О.Ковалевский 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 увеличения
размеров степей, привело к тому, что предки
современных лошадей начали осваивать новую
среду обитания – степи. Необходимость защиты от
хищников и передвижение на большие расстояния в
поисках хороших пастбищ привела к
преобразованию конечностей – уменьшению числа
фаланг вплоть до одной. Параллельно изменению
конечностей происходило преобразование всего
организма: увеличение размеров тела, изменение
формы черепа и усложнение строения зубов,
возникновение свойственного травоядным
млекопитающим пищеварительного тракта и многое
другое.
В.О.Ковалевский обнаружил последовательные
ряды ископаемых форм лошадиных, эволюция которых
совершалась в указанных направлениях. Такие ряды
видов, последовательно сменяющих друг друга,
называются филогенетическими и свидетельствуют
о существовании эволюционного процесса.
Переходные формы. Установление факта
постепенного эволюционного развития в линиях
невысокого систематического ранга (ряды
ископаемых лошадей, слонов, моллюсков) показало
существование преемственности между
современными и ископаемыми видами. Не в силах
опровергнуть эти факты, противники эволюционной
теории утверждали, что систематические группы
более высокого ранга не могли произойти друг от
друга, а явились результатом отдельного акта
творения. Поэтому особый интерес представляют
ископаемые формы, сочетающие признаки древних и
более молодых групп высокого систематического
ранга. Такие формы называются переходными.
Примером их могут служить кистепёрые рыбы,
связывающие рыб с вышедшими на сушу
четвероногими земноводными; семенные
папоротники – переходная группа между
папоротникообразными и голосеменными и др.
Существование переходных форм между разными
типами, классами, отрядами показывает, что
постепенный характер исторического развития
свойствен не только низшим, но и высшим
систематическим категориям.
Инструктивная карточка для работы
по теме “Палеонтологические доказательства”.
1. Прочтите текст, приложения.
2.Дайте определения ключевым понятиям:
палеонтология, филогенетические ряды,
переходные формы.
3. Запишите в тетрадь определения ключевых
понятий, приводя примеры переходных форм и
филогенетических рядов.
4. Рассмотрите коллекцию “Формы сохранности
ископаемых видов растений и животных” часть
1,2,3,4.
5. Определите значения ископаемых остатков, как
доказательств эволюции. Выпишите в тетрадь,
главные из них.
6. Сформулируйте вывод о роли
палеонтологических материалов в доказательстве
эволюционных преобразований живых организмов.
7. Используя алгоритм работы, приведенный в
инструктивной карточке, и, отвечая на вопросы,
подготовьте устный ответ по теме
“Палеонтологические доказательства”.
Какая наука лежит в основе палеонтологических
доказательств?
Какие организмы являются переходными формами?
Что они доказывают? Приведите примеры переходных
форм.
Дайте определение филогенетическим рядам.
Назовите ученного, обнаружившего
последовательные ряды ископаемых форм.
Расскажите об истории развития лошадей.
Сделайте вывод о роли палеонтологических
материалов в доказательстве эволюции.

2. Морфологические доказательства.
В основе морфологических доказательств лежат
данные науки сравнительной анатомии.
Сравнительная анатомия – наука,
изучающая и сравнивающая внутреннее и внешнее
строение живых организмов.
Сравнительно-анатомические исследования
показали, что строение передних конечностей
некоторых позвоночных, например ласты кита, лапы
крота, крокодила, крылья птицы, летучей мыши, руки
человека, несмотря на выполнение совершенно
разных функций, в принципиальных чертах строение
сходны. Некоторые кости в скелете конечностей
могут отсутствовать, другие срастаться,
относительные размеры костей могут меняться, но
их гомология, т.е. сходство,
основанное на общности происхождения,
совершенно очевидна. Гомологичными
называются такие органы, которые развиваются из
одинаковых эмбриональных зачатков сходным
образом.
Наличие у организмов разных групп (классов,
семейств и т.д.) гомологичных органов дает
возможность установить степень родства между
ними, проследить их эволюцию. Видоизменение
органов, имеющих общее происхождение,
объясняется дивергенцией по признаку
строения данного органа в связи с
приспособлением к среде обитания.
Дивергенция – расхождение признаков
в пределах популяции вида, возникающее под
действием естественного отбора. Общая
закономерность эволюции, приводящая к
образованию новых видов, родов, классов и т. д.
Не всякое сходство органов свидетельствует в
пользу их родства. Крыло бабочки и крыло птицы
выполняют сходную функцию, но их строение
совершенно различно. Сходство вызвано образом
жизни, приспособлением к полету, возникшим
независимо друг от друга у бабочек и птиц, а не
родственным происхождением этих форм. Органы,
имеющие внешнее сходство, вызванное сходными
приспособлениями к сходным условиям жизни, но
различное строение, называются аналогичными.
Аналогичные органы возникли в
результате конвергенции-схождения
признаков и не свидетельствуют о родстве между
организмами.
Конвергенция – сближение признаков в
пределах разных систематических групп живых
организмов, возникшее при воздействии
относительно одинаковых условий существования
на ход естественного отбора.
Некоторые органы или их части не функционируют
у взрослых животных и являются для них лишними –
это рудиментарные органы, или
рудименты. Наличие рудиментов, так же как и
гомологичных органов, свидетельствует об
общности происхождения живых форм. Задние
конечности у кита, скрытые внутри тела, –
рудимент, доказывающий наземное происхождение
его предков. У человека тоже известны
рудиментарные органы: мышцы, двигающие ушную
раковину, рудимент третьего века и т. п.
У некоторых организмов рудиментарные органы
могут развиваться до органов нормальных
размеров. Такой возврат к строению органа
предковых форм называют атавизмом.
Среди тысяч однопалых лошадей изредка
попадаются особи, у которых развиты маленькие
копытца I I и IV пальцев. Известны случаи появления
атавистических признаков и у человека: рождение
детей с первичным волосяным покровом, с длинным
хвостиком и т.д. Возникновение атавизмов
указывает на возможное строение того или иного
органа у предковых форм.
Сравнительно-анатомические исследования
показали существование форм, сочетающих в себе
признаки нескольких крупных систематических
единиц. Например, эвглена зелёная сочетает
признаки растения (хлоропласты, фотосинтез) и
животных (жгутики, светочувствительный глазок,
подобие ротового аппарата); ехидна и утконос
стоят между пресмыкающимися и млекопитающими
(откладывают яйца и выкармливают детёнышей
молоком). Существование таких промежуточных форм
указывает на то, что в прежние геологические
эпохи жили организмы, являющиеся
родоначальниками нескольких систематических
групп.
Инструктивная карточка для работы
по теме “Морфологические доказательства”.
1. Прочтите текст.
2. Дайте определения ключевым понятиям:
сравнительная анатомия, гомологичные органы,
дивергенция, аналогичные органы, конвергенция,
рудиментарные органы, атавизмы.
3. Рассмотрите коллекции с гомологичными и
аналогичными органами, таблицы “Схемы строения
кровообращения позвоночных”, ”Схемы строения
головного мозга позвоночных”, модели головного
мозга позвоночных, гербарий растений.
4. Сравните строение кровеносной системы,
головного мозга позвоночных, строение растений
от водорослей до покрытосеменных. Сделайте вывод
об усложении в строении различных систем органов
живых организмов. Что это доказывает?
5. Запишите в тетрадь определения ключевых
понятий, приводя примеры гомологичных,
аналогичных, рудиментарных органов и атавизмов.
6. Определите их значения, как доказательств
эволюции.
7. Сформулируйте вывод о роли данных
сравнительной анатомии в доказательстве
эволюционных преобразований живых организмов.
8. Используя алгоритм работы, приведенный в
инструктивной карточке, и, отвечая на вопросы,
подготовьте устный ответ по теме
“Морфологические доказательства”.
Какая наука лежит в основе морфологических
доказательств?
Какие органы называются гомологичными
(примеры), аналогичными (примеры), рудиментарными
(примеры), атавизмами (примеры)? Что они
доказывают? В результате чего образуются?
Сделайте вывод о роли
сравнительно-анатомических данных в
доказательстве эволюции.

III.Эмбриологические
доказательства.
Факт единства происхождения живых организмов
был установлен на основе эмбриологических
исследований, в основе которых лежат данные
науки эмбриологии.
Эмбриология – наука, изучающая
зародышевое развитие организмов.
Все многоклеточные животные развиваются из
одной оплодотворенной яйцеклетки. В процессе
индивидуального развития они проходят стадии
дробления, образование двух- и трехслойного
зародышей, формирования органов из зародышевых
листков. Сходство зародышевого развития
животных свидетельствует о единстве их
происхождения.
С особой отчетливостью сходство эмбриональных
стадий выступает в пределах отдельных типов и
классов. Так, на ранних стадиях развития у
зародышей позвоночных (рыбы, ящерицы, кролика,
человека) наблюдается поразительное сходство:
все они имеют головной, туловищный и хвостовой
отделы, зачатки конечностей, по бокам тела –
зачатки жабр.
По мере развития зародышей черты различия
выступают все более явственно. Причем вначале
проявляются признаки класса, к которому
относятся зародыши, затем признаки отряда и на
еще более поздних стадиях – признаки рода и вида.
Эта закономерность в развитии зародышей
указывает на их родство, происхождение от одного
ствола, который в ходе эволюции распался на
множество ветвей.
Основываясь на приведенных выше, а также
множестве других фактов, немецкие ученые
Ф.Мюллер и Э.Геккель во второй половине XIX в.
установили закон соотношения онтогенеза,
который получил название биогенетического
закона. Согласно этому закону каждая
особь в индивидуальном развитии (онтогенезе)
повторяет историю развития своего вида
(филогенез), или, короче, онтогенез есть краткое
повторение филогенеза.
Однако за короткий период индивидуального
развития особь не может повторить все этапы
эволюции, которая совершалась тысячи или
миллионы лет. Поэтому повторение стадий
исторического развития вида в зародышевом
развитии происходит в сжатой форме, с выпадением
ряда этапов. Кроме того, эмбрионы имеют сходство
не со взрослыми формами предков, а с их
зародышами. Так, в онтогенезе млекопитающих и рыб
имеется этап, на котором у зародышей образуются
жаберные дуги. У зародыша рыбы на основании этих
дуг образуется орган дыхания – жаберный аппарат.
В онтогенезе млекопитающих повторяется не
строение жаберного аппарата взрослых рыб, а
строение закладок жаберного аппарата зародыша,
на основе которых у млекопитающих развиваются
совершенно иные органы (хрящи гортани и трахеи). В
разработки теории онтогенеза выдающуюся роль
сыграли исследования академика А.Н.Северцова. Он
доказал, что изменение исторического развития
обусловлены изменениями хода зародышевого
развития. Наследственные изменения затрагивают
все стадии жизненного цикла, в том числе и
зародышевый период. Мутации, возникающие в ходе
развития зародыша, как правило, нарушают
взаимодействие в организме и ведут к его гибели.
Однако мелкие мутации могут оказаться полезными
и тогда сохранятся естественным отбором. Они
передадутся потомству, включатся в историческое
развитие, влияя на его ход.
Инструктивная карточка для работы
по теме “Эмбриологические доказательства”.
1. Прочтите текст.
2. Дайте определения ключевым понятиям:
эмбриология, биогенетический закон.
3. Рассмотрите влажный препарат “Развитие
земноводных” и объёмную таблицу “Развитие
зародышей хордовых животных”.
4. Сравните строение зародышей. Сделайте вывод о
схожести в строении на ранних этапах развития
зародыша и усложнении в строении зародыша
различных классов хордовых организмов по мере их
развития. Что это доказывает?
5. Запишите в тетрадь определения ключевых
понятий.
6.Определите их значения, как доказательств
эволюции.
7.Сформулируйте вывод о роли данных эмбриологии
в доказательстве эволюционных преобразований
живых организмов.
8. Используя алгоритм работы, приведенный в
инструктивной карточке, и, отвечая на вопросы,
подготовьте устный ответ по теме
“Эмбриологические доказательства”.
Какая наука лежит в основе эмбриологических
доказательств?
Назовите признаки сходства зародышей типа
хордовых? Что они доказывают?
Сформулируйте биогенетический закон. Кем и
когда он был установлен?
Какое значение в разработке теории онтогенеза
сыграли исследования академика А.Н.Северцева?
Сделайте вывод о роли эмбриологических данных в
доказательстве эволюции.
(Подведение итогов самостоятельной работы
учащихся, заслушиваем устные рассказы по
изученным темам).
IV. Биогеографические
доказательства. Островные фауна и флора.
(По этому вопросу выступает два ученика с
сообщениями, заостряя внимание на основных
положениях доказательств и делая вывод о их роли,
как доказательствах эволюции).
О эволюционном процессе свидетельствует –
распространение животных и растений по
поверхности нашей планеты. Изучая растительный и
животный мир Земли, А.Уоллес привел все сведения
о многообразии и своеобразии живого мира
различных географических территорий в систему и
выделил шесть зоогеографических областей:
Палеарктическая – / Европа, Северная Африка,
Северная и Средняя Азия, Япония /
Неоарктическая – / Северная Америка /
Эфиопская – / Африка к югу от пустыни Сахара /
Индо-малайская – / Южная Азия, Малайский
архипелаг /
Неотропическая – / Южная и Центральная Америка /
Австралийская – / Австралия, Новая Гвинея, Новая
Зеландия, Тасмания, Соломоновы острова, Новая
Каледония /.
Степени сходства и различия между ними
неодинаковы.
Фауна и флора: Палеарктическая и
Неоарктическая – схожа очень (изолированные
Беринговым проливом).
Неоарктическая и Неотропическая – существенно
отличаются (соединены сухопутной связью –
Панамским перешейком).
В чем причина сходства и различия ?
Они связанны с историей формирования
материков, временем их изоляции.
Глубокое различие в фауне Неотропической и
Неоарктической областей определяется тем, что
сухопутная связь между ними установилась совсем
недавно. Об этом свидетельствуют биологические
данные.
После возникновения Панамского моста лишь не
многим южноамериканским видам удалось
проникнуть на север (дикобраз, броненосец,
опоссум).
Североамериканские виды преуспели в освоении
южноамериканской области несколько больше
(олени, лисы, выдры, медведи), но эти животные не
оказали существенного влияния на уникальный
видовой состав Южной Америки. Только здесь живут:
1. отряд неполнозубых (муравьеды, ленивцы);
2. сохранились птицы гоацины, которые могут
лазать по деревьям благодаря когтям на пальце
крыла и др.
Сходство фауны Неоарктической и
Палеарктической областей обусловлено тем, что в
прошлом между ними существовал сухопутный мост
– Берингов перешеек.
Наиболее отличен от других континентов
животный мир Австралии. Известно, что Австралия
обособилась от Южной Азии свыше 100 млн. лет назад
ещё до возникновения высших млекопитающих. Лишь
в Ледниковый период сюда через острова Зондского
архипелага перебрались немногие плацентарные –
мыши, собаки.
Вывод: чем теснее связь континентов, тем более
родственные формы там обитают, чем древнее
изоляция частей света друг от друга, тем больше
различия между их поселением. Такое
распределение видов животных и растений по
поверхности планеты и их группировка в
биогеографических зонах отражает процесс
исторического развития Земли и эволюции живого.
Для понимания эволюционного процесса большой
интерес представляют фауна и флора островов. Так
как видовой состав фауны и флоры островов
целиком определяется историей их происхождения.
Материковые острова
Живой мир близок к материковому. Британские,
Сахалинские острова несколько тысяч лет
назад отделились от суши, поэтому живой мир очень
схож с материком. Чем древнее остров и чем более
значительней водная преграда, тем больше
обнаруживается отличий.
Мадагаскар. Нет типичных для Африки
крупных копытных: быков, антилоп, зебр. Нет
крупных хищников: львов, леопардов, гиен, высших
обезьян. Но этот остров последнее убежище
лемуров. Когда-то, до появление обезьян, лемуры
были доминирующими приматами. Но они не могли
соперничать со своими более развитыми
сородичами и исчезли повсюду, кроме Мадагаскара,
который отделился от материка прежде чем
эволюционировали обезьяны. На Мадагаскаре 46
родов птиц, не встречающихся нигде в мире. Хамелеоны
– крупнее и разнообразнее, чем в Африке. УСТАЛЕ
до 60 см. Некоторые на конце морды имеют рога, что
делает их похожими на грозных миниатюрных
динозавров.
В отличие от Африки на острове отсутствуют
ядовитые змеи. Но много питонов и не ядовитых
змей.
Согласно истории живого мира змеи
появились довольно поздно по сравнению с другими
рептилиями, причем ядовитые змеи из них самые
молодые. Мадагаскар отделился от континента до
появления там змей. Лягушек на Мадагаскаре
насчитывается около 150 видов.
Океанические острова
Видовой состав фауны океанических островов
беден и является результатом случайного
занесения некоторых видов, обычно птиц, рептилий,
насекомых. Наземные млекопитающие, амфибии и др.
животные не способны преодолевать значительные
водные преграды, на большинстве таких островов
отсутствуют. Галапогосские острова –
удалены от берегов Южной Америки на 700 км. Это
расстояние могут преодолеть только хорошо
летающие формы. 15% видов птиц представлены
южноамериканскими видами, а 85% – отличны от
материковых и нигде больше не встречаются.
Гавайские острова. Обнаружено большое
разнообразие улиток, цветочниц, которых около 300
эндомичных видов, принадлежащих одному роду.
3. Закрепление знаний.
1. Перечислите все доказательства эволюции.
2. Выполните тестовую работу.
Тест “Доказательства эволюции”.
1. Какие доказательства эволюции основываются
на данных палеонтологии?
Морфологические.
Эмбриологические.
Палеонтологические.
Биогеографические.
2. Какие организмы являются переходными
формами?
Кистепёрые рыбы.
Семенные папоротники.
Археоптерикс.
Прыткая ящерица.
3. Какие органы лошадей претерпевали наибольшие
изменения?
Конечности.
Сердце.
Пищеварительный тракт.
Размеры тела.
4. Кто установил филогенетические ряды?
А.Н.Северцев.
В.О.Ковалевский.
Ж.Б.Ламарк.
К.Ф.Рулье.
5. Назовите гомологичные органы?
Передние конечности позвоночных.
Крыло бабочки и крыло птицы.
Мышцы, двигающие ушную раковину у человека.
Многососковость у человека.
6. Назовите аналогичные органы?
Передние конечности позвоночных.
Крыло бабочки и крыло птицы.
Мышцы, двигающие ушную раковину у человека.
Многососковость у человека.
7. Назовите рудиментарные органы?
Передние конечности позвоночных.
Крыло бабочки и крыло птицы.
Мышцы, двигающие ушную раковину у человека.
Многососковость у человека
8. Назовите атовизмы?
Передние конечности позвоночных.
Крыло бабочки и крыло птицы.
Мышцы, двигающие ушную раковину у человека.
Многососковость у человека.
9. Какие доказательства эволюции основаны на
данных сравнительной анатомии?
Островные фауна и флора.
Единства происхождения органического мира.
Морфологические.
Эмбриологические.
10. На каких этапах развития зародыши
позвоночных обнаруживают наибольшее сходство
между собой?
На ранних этапах развития.
На поздних этапах развития.
На протяжении всего эмбриогенеза.
Не обнаруживают никакого сходства.
11. Кто сформулировал биогенетический закон?
Ч.Дарвин.
А.Н.Северцев.
Мюллер и Геккель.
К.Линней.
12. Какие доказательства эволюции основаны на
данных эмбриологии?
Островные фауна и флора.
Единства происхождения органического мира.
Морфологические.
Эмбриологические.
13. Сколько зоогеографических областей выделил
А.Уоллес?
4.
5.
6.
2.
14. От чего зависит разнообразие растительного и
животного мира островов?
От истории происхождения.
От видового состава материка.
От условий окружающей среды.
От удаленности от материка.
15. На чем основываются доказательства единства
происхождения органического мира?
Схожести химического состава клеток.
Схожести процессов митоза и мейоза.
Клеточном строении организмов. 4.Многообразии
живых организмов
Домашнее задание: выучить конспект
урока; приготовиться к фронтальному опросу о
доказательствах эволюции.
NEHEDI 23-01-2020 Ответить

Пути эволюции
В своих работах советский ученый Северцов А.Н. выделил понятия биологического прогресса и регресса.
Биологический прогресс подразумевает победу вида в борьбе за существование. Биологический прогресс характеризуется следующими признаками:
Численность вида увеличивается
Ареал расширяется
Смертность особей уменьшается
Рождаемость увеличивается
Происходит процветание вида
Основными направлениями биологического прогресса являются:
Ароморфоз (греч. airomorphosis — поднимаю форму)
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 (греч. idios — свой, своеобразный, особый)
Идиоадаптация подразумевает незначительные, частные изменения в строении и функциях организма, которые помогают
приспособиться к условиям среды обитания. Идиоадаптации существенно не повышают уровень организации.

Общая дегенерация (лат. degenero – вырождаться, перерождаться)
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?
На самом деле, если орган или система органов не нужна организму в его условиях обитания – то зачем она? Эта система
может исчезнуть и освободить место для других, более полезных в данных условиях, органов.
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:
Численность вида уменьшается
Ареал сужается
Смертность особей возрастает
Рождаемость уменьшается
Происходит вымирание вида
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
Изучение строения органов и их эволюционных изменений у различных групп организмов является основой выявления сравнительно-анатомических доказательств эволюции. Яркими примерами анатомических доказательств эволюции являются гомологичные
и аналогичные органы.
Гомологичные органы (гомология, от греч. homo(s) — равный, одинаковый)
Такие органы развиваются из одних и тех же зародышевых листков, имеют общий план строения, но выполняют разные функции.
Это связано с тем,
что животные освоили разные среды обитания, из-за чего происходит дивергенция (лат. divergo – отклоняюсь) –
расхождение признаков у первоначально близких животных в ходе эволюции.
Гомологичны между собой скелеты конечностей различных классов позвоночных: рука – ласт – крыло птицы, колючки кактуса
– усики гороха – листья растений.

Аналогичные органы (греч. analogos — соответственный)
Аналогичные органы развиваются из разных зародышевых листков, имеют различное строение, но выполняют схожие
функции. Такое сходство возникает в результате приспособления к одним и тем же условиям среды, из-за чего
происходит конвергенция (лат. convergo – сближаю) – схождение признаков у неблизкородственных видов в ходе эволюции.
Аналогичными органами являются крыло птицы – крыло бабочки, глаз человека – глаз кальмара, усики винограда – усики
гороха, жабры рака – жабры рыбы.

В строении нынешних животных можно найти признаки древних предковых форм, которые также свидетельствуют об эволюции. Сейчас
мы обсудим рудименты и атавизмы.
Рудименты (лат. rudimentum — зачаток) – органы, которые в ходе эволюции утратили свое функциональное значение. Они
сохраняются в течение всей жизни и в норме обнаруживаются у человека и животных.
У человека к рудиментарным органам относятся: зубы мудрости, копчик, ушные мышцы, аппендикс (червеобразный отросток),
третье веко (эпикантус).

Атавизмы (лат. atavus — отдалённый предок) – случаи проявления у отдельных особей признаков дальних предков. Атавизмы
сугубо индивидуальны и не являются нормой. Они также являются доказательством эволюции.
У человека атавизмами могут являться хвост, волосатое тело, добавочные молочные железы, незаращение межпредсердной перегородки.

Переходные формы
Переходные формы свидетельствуют о филогенетической преемственности, соединяя в своем строении черты высших и низших классов. Они –
наглядное, живое доказательство эволюции.
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
Эмбриология (греч. embryon – зародыш) – раздел биологии, изучающий строение эмбрионов. Только вдумайтесь: на этапе эмбриона,
через который мы с вами успешно прошли, у нас можно было найти закладку жаберных дуг, которые существуют непродолжительное время,
после чего исчезают.
А у рыб, например, жаберные дуги не исчезают – из них развиваются жабры.

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.
У головастиков лягушек развивается плавник, есть жабры – это наглядное повторение признаков, которые характерны для их предков – рыб.

Карл Бэр сформулировал закон зародышевого сходства, который гласит, что на ранних стадиях развития зародыши позвоночных животных
настолько похожи друг на друга, что практически не различимы 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.
В результате таких исследований иногда удается открыть переходные формы, а иногда – целые филогенетические ряды, то есть совокупность
последовательно сменяющих друг друга форм одного вида. Так, к примеру, был открыт филогенетический ряд лошади.
VideoAnswer 23-01-2020 Ответить
VideoAnswer 23-01-2020 Ответить

Как можно восстановить ход эволюции на основе анализа ископаемых остатков?

8 ответов на вопрос “Как можно восстановить ход эволюции на основе анализа ископаемых остатков?”

Добавить ответ Отменить ответ