«Доказательства эволюции»



Скачать 364,75 Kb.
Pdf просмотр
Дата02.07.2017
Размер364,75 Kb.
ТипУрок

Тема урока «Доказательства эволюции».
Виды с течением времени изменяются, исчезают с лица Земли или дают начало новым видам, то есть происходит эволюция. Данные палеонтологии, биогеографии, эмбриологии, морфологии, биохимии, цитологии, генетики доказывают общность происхождения всех живых организмов, даже таких разных, как бактерии и ромашка, шалфей и бабочка.
Познакомимся с некоторыми доказательствами эволюции.
Палеонтология изучает ископаемые остатки древних организмов, сохранившиеся в земной коре. Ученые находят целые организмы, скелеты, раковины, отпечатки следов или организмов на камне. Чем древнее горные породы, тем малочисленное и примитивнее встречающиеся в них остатки организмов. Это свидетельствует о том, что населяющие в настоящее время Землю организмы прошли длительный путь эволюции: они развивались, усложнялись по мере изменения условий жизни на планете.
Палеонтология даёт два доказательства эволюции: существование
1) переходных форм
2) филогенетические ряды.
Переходные формы - организмы, совмещающие признаки как менее, так и более высокоорганизованных существ. Например, ископаемое животное ихтиостега - переходная форма от рыб к земноводным, по одним признакам напоминала рыбу, а по другим – земноводное (рис. 1). рис. 1
У нее, как у рыб, было уплощенное с боков тело, спинной плавник. В то же время она, как и земноводные, имела пятипалые конечности, легкие, при помощи которых ихтиостега могла дышать атмосферным воздухом.
Ученым удалось проследить эволюцию некоторых видов и восстановить филогенетические
ряды, отражающие стадии эволюции отдельных видов. Так, русский палеонтолог
В.О.Ковалевский (рис. 2) по ископаемым остаткам реконструировал внешний вид и строение предков современной лошади (рис. 3) . Эти животные были размером с лисицу, питались травянистыми растениями, обитали в тропических лесах на территории Северной Америки.
Смена жаркого и влажного климата на умеренный привела к исчезновению лесов и распространению злаков. У предков современной лошади формируются приспособления к жизни на открытых степных пространствах и питанию растительной пищей: способность к быстрому бегу; уменьшение числа пальцев и образование рогового копыта; ведение стадного образа жизни; изменение строения зубов в связи с питанием растительной пищей; увеличение длины кишечника.
рис. 2 рис. 3 рис. 4
Первые слоны, появившиеся около 40 млн лет назад, были совсем не похожи на современных. Размерами они не превышали свинью, а вместо хобота у них было развито удлиненное рыло. Жили эти животные в болотах, питаясь сочной растительностью, которую срезали торчащими вперед резцами. Постепенно слоны увеличивались в размерах, у них развились длинный хобот, мощные бивни и крупные коренные зубы. Из болотистых мест они перебрались в степи, саванны и разреженные леса (рис. 4).
Эмбриология - наука, которая исследует строение и развитие зародышей различных
организмов. Русский ученый Карл Бэр (1792-1876) (рис. 5), изучая зародышей различных позвоночных, обнаружил их удивительное сходство, которое прослеживается в контурах тела, наличии хвоста, жабр, зачатков конечностей. Причем наибольшее сходство обнаруживается на ранних стадиях развития зародыша: стадии одной клетки, бластулы, двуслойного зародыша, образования тканей. Вначале все зародыши сходны. По мере развития различия между ними увеличиваются, появляются признаки класса, отряда. Позже всего у зародыша формируются индивидуальные отличия особей (рис. 6). рис. 5 рис.6
Детально изучив эмбриональное развитие рыб, пресмыкающихся и млекопитающих, К.Бэр сформулировал закон зародышевого сходства. Суть его состоит в том, что зародыши
различных позвоночных сходны между собой, причем наибольшее сходство
прослеживается на ранних стадиях развития. Этот закон подтверждает родство всех позвоночных животных и указывает на происхождение их от общих предков. Из этого закона следует, что филогенез (эволюция вида в целом) и онтогенез (индивидуальное развитие организма) связаны между собой.
Во второй половине XIX в. немецкий ученый Эрнст Геккель (1834-1919) сформулировал
биогенетический закон. Сущность его заключается в том, что онтогенез есть краткое
повторение филогенеза. В соответствии с этим законом каждая особь в ходе эмбрионального развития повторяет историю развития вида в целом. Например, зародыш человека на определенном этапе эмбрионального развития проходит стадию рыбообразных предков: он имеет зачатки жаберных щелей, хвоста. Гусеница бабочки повторяет червеобразную стадию предков, а головастик лягушки - стадию рыбы. Из споры мха сначала прорастает нить, похожая на зеленую водоросль. Впоследствии биогенетический закон был уточнен: в онтогенезе повторяются стадии развития не взрослых предков, а их зародышей.

Морфология изучает строение организмов разных видов. На основе сходства в строении можно установить родство организмов. Какие же доказательства эволюции представляет морфология?
. Все позвоночные животные имеют единый план строения: у них есть полость тела, сходные органы и системы органов. У всех позвоночных внутренний скелет состоит из сходных отделов: черепа, позвоночника, грудной клетки и поясов конечностей.
У организмов разных видов выявлены гомологичные органы (от греч. gomonos - подобный), которые имеют сходное строение, расположение, общее происхождение, но выполняют разные функции. Например, у всех позвоночных животных гомологичны конечности (рис. 7), усики гороха гомологичны листьям, а корневище ландыша и клубень картофеля - стеблю. Наличие гомологичных органов у организмов разных видов свидетельствует об их родстве. Однако в ходе эволюции одни и те же органы изменялись в разных направлениях, формировались приспособления к жизни в разных условиях. рис. 7
У многих организмов обнаружены рудиментарные органы и атавизмы. Рудименты (от
лат. rudimentum - зачаток, первооснова) - это органы, которые выполняли
определенную функцию у предков, а у потомства находятся в стадии исчезновения или
приобрели в ходе эволюции новые функции. Рудиментарны (недоразвиты) 2-й и 4-й пальцы у лошади, 1-й и 3-й пальцы крыла птицы, листья на корневище ландыша.
У человека насчитывается около 100 рудиментов. Это остаток третьего века в уголке глаза, хорошо развитого у пресмыкающихся и птиц, дарвинов бугорок на ухе, имеющийся у некоторых обезьян, кости копчика, аппендикс (рис. 8).
Некоторые рудиментарные органы в ходе эволюции стали выполнять новые функции.
Например, у жвачных животных хорошо развит аппендикс, который участвует в пищеварении. У человека аппендикс развит слабо. Это рудимент, выполняющий иммунную функцию - в нем уничтожаются чужеродные вещества, попадающие в пищеварительный канал.
Атавизмы (от лат. atavus - отдаленный предок) - признаки, существовавшие у далеких
предков и утраченные в ходе эволюции, но изредка появляющиеся у некоторых особей.
Появление атавизмов объясняется тем, что гены, отвечающие за данный признак, в генотипе сохранились, но не функционируют, так как подавляются действием других генов. По каким- либо причинам эти гены могут начать функционировать, и тогда утраченный ранее признак проявляется у отдельных особей.
Люди иногда рождаются с атавизмами - хвостовым придатком, сильно развитым волосяным покровом на теле, не заросшими жаберными щелями (рис. 9). Наличие рудиментарных органов и атавизмов свидетельствует об эволюции органического мира, изменении видов.
рис. 8 рис. 9
Биогеография - наука о закономерностях распространения организмов на Земле.
Исследования растительного и животного мира показывают, что на разных материках в сходных природных условиях обитают разные, но родственные между собой виды. Так, близкие виды енотов обитают в Северной и Южной Америке, Юго-Восточной Азии.
Объяснить это явление можно тем, что исходный вид, возникнув в одной области, расселяется и попадает в различные условия обитания, где изменяется, дает начало новым видам. Наличие родственных видов на разных материках свидетельствует о том, что когда-то все материки были связаны между собой, а потом разделились.
Доказательством эволюции служат виды, обитающие на островах. Островные виды похожи на материковые, но отличаются от них. Замечено, что, чем раньше остров отделился от материка, тем больше различий между материковыми и островными видами.
*Ч. Дарвин во время путешествия по Южной Америке встретил вьюрков с клювами, приспособленными для дробления семян. На Галапагосских островах, расположенных вблизи материка, им было обнаружено несколько видов вьюрков с разными клювами, приспособленными к питанию различной пищей: семенами и насекомыми, нектаром, плодами и почками, личинками насекомых и др. По-видимому, острова были заселены вьюрками одного вида, которые вследствие конкуренции стали питаться разной пищей. Это привело к появлению различий между ними и формированию новых видов под действием движущих сил эволюции.
Биохимия изучает строение и функционирование макромолекул, входящих в состав клеток особей разных видов. Вам известно, что молекулы белков, нуклеиновых кислот обладают видовой специфичностью. Чем больше сходство этих молекул у разных видов, тем ближе родство между ними. Так, было установлено родство человека и человекообразных обезьян, птиц и крокодилов, рыб и земноводных. По-видимому, каждая группа организмов произошла от общего предка, а дальнейшая их эволюция шла в разных направлениях.
Цитология изучает строение клетки. Подавляющее большинство организмов состоит из огромного числа клеток. Причем, клетки грибов, растений и животных имеют много общего не только в химическом составе, но и в строении. В клетке различают три основные части: ядро, цитоплазму и плазматическую мембрану. В клетках различных организмов есть общие органоиды. Это говорит о единстве живой природы.
Наследственность и изменчивость - свойства всех живых организмов. Наследование признаков обусловлено генами, расположенными в хромосомах. Поведение генов и связанные с ним закономерности наследственности и изменчивости изучает наука генетика.
Законы генетики свойственны всем живым организмам. Генетические доказательства позволяют уточнить филогенетичекую близость разных групп животных и растений.
?
1. Что такое переходные формы, филогенетические ряды?
2. Почему ископаемые остатки, филогенетические ряды и переходные формы служат доказательствами эволюции?
3. В чем сущность закона зародышевого сходства и биогенетического закона?

4. Сравните зародышей позвоночных животных, используя рисунок 6. Сделайте выводы
5. Что такое гомологичные органы, рудименты, атавизмы?
6. Чем объясняется наличие у организмов рудиментов, атавизмов?
7. Почему гомологичные органы, рудименты, атавизмы служат доказательствами эволюции?
8. Какие доказательства эволюции органического мира представляют биогеография, биохимия, цитология и генетика?
9. Выскажите предположение о том, как органы в ходе эволюции могли стать рудиментарными (на одном примере).


Поделитесь с Вашими друзьями:


База данных защищена авторским правом ©stomatologo.ru 2017
обратиться к администрации

    Главная страница