Основные доказательства эволюции

ОСНОВНЫЕ

ДОКАЗАТЕЛЬСТВА

ЭВОЛЮЦИИ

Цели урока:

• выявление биологических объектов, фактов, их представление как доказательства эволюции органического мира

Эволюция

• от лат. evolutio – развитие, развертывание
• термин впервые использовал швейцарский натуралист Шарль Бонне в 1762 г. в одной из эмбриологических работ

Шарль Бонне

Эволюционный

процесс

изучается различными методами.

Каждый из

методов представляет

свои доказательства.

Основные доказательства эволюции

1. Сходный химический состав клеток всех живых организмов.

2. Общий план строения клеток всех живых организмов.

3. Универсальность генетического кода.

4. Единые принципы хранения, реализации и передачи генетической информации.

5. Эмбриональные доказательства эволюции.

6. Морфологические доказательства эволюции.

7. Палеонтологические доказательства эволюции.

8. Биогеографические доказательства эволюции.

9. Паразитологические доказательства эволюции.

1. Сходный химический состав клеток всех живых организмов

Содержание некоторых химических элементов в клетке (в % на сухую массу):

• Кислород 65-75;
• Углерод 15-18;
• Водород 8-10;
• Магний 0,02-0,03;
• Натрий 0,02-0,03;
• Кальций 0,04-2,00;
• Азот 1,5-3,0;
• Калий 0,15-0,4;

• Сера 0,15-0,2;
• Фосфор 0,20-1,00;
• Хлор 0,05-0,10;
• Железо 0,01-0,015;
• Цинк 0,0003;
• Медь 0,0002;
• Йод 0,0001;
• Фтор 0,0001.

2. Общий план строения клеток всех живых организмов

Клетка животных Клетка растений

3. Генетические доказательства

Универсальность генетического кода

Один и тот же триплет кодирует один и тот же тип аминокислоты у всех организмов

4. Единые принципы хранения, реализации и передачи генетической информации.

• Генетическая информация в клетке хранится в форме нуклеиновых кислот.
• Реализуется генетическая информация в процессе транскрипции и трансляции, основанных на принципе матричного синтеза.
• Эти доказательства позволяют уточнить филогенетическую близость разных групп животных и растений. При этом используются цитогенетические методы, методы ДНК, гибридизации.

5. Эмбриональные доказательства

1. Закон зародышевого сходства

• В XIX веке выдающийся натуралист К.Бэр сформулировал этот закон: чем более ранние стадии индивидуального развития исследуются, тем больше сходства обнаруживается между различными организмами.

Академик  Карл   БЭР , естествоиспытатель,  основатель эмбриологии

5. Эмбриональные доказательства

1. Закон зародышевого сходства

• Любой живой организм, размножаю-щийся половым путем начинает свое развитие со стадии зиготы.
• Представители разных групп организмов на ранних стадиях эмбриогенеза обычно более сходны друг с другом, чем взрослые особи.
• Биогенетический закон – онтогенез всякого организма есть краткое повторение его филогенеза.

Стадии эмбрионального развития позвоночных.

5. Эмбриональные доказательства

2. Принцип рекапитуляции –биогенетический закон

• В процессе онтогенеза повторяются (рекапитулируют) многие черты строения предковых форм: на ранних стадиях – более отдаленных предков, на поздних стадиях – близких предков.

5.Эмбриональные доказательства

2. Принцип рекапитуляции –биогенетический закон

У всех позво - ночных на определенной стадии развития существует хорда.

У многих насекомых личиночная стадия (гусеница – личинка) напоминает червей.

Ребенок, не умеющий разговаривать пользуется языком мимики и жестов, что и детеныш обезьяны

6. Морфологические доказательства

• Переходные формы.

Наличие в современной флоре и фауне переходных форм,

сочетающих признаки более древних и молодых групп.

Находки и описание таких форм позволяют восстанавливать филогенез отдельных групп

Эвглена зеленая

Ехидна

Утконос

Латимерия

6. Морфологические доказательства

2. Гомологичные органы

Гомологичные органы - образования, сходные друг с другом по общему плану строения, положению в теле и возникновению в процессе онтогенеза.

Различные по внешнему виду и функциям конечности млекопитающих имеют сходный план строения и формирования: кости плеча, предплечья, запястья, пясти, фаланг пальцев.

Гомология передних конечностей млекопитающих

6. Морфологические доказательства

2. Рудиментарные органы

Рудиментарные косточки у китообразных на месте тазового пояса указывают на происхождение китов и дельфинов от типичных четвероногих

Рудименты– недоразвитые органы, утра-тившие свое основное значение в ходе эволюции.

Рудиментарные задние конечности питона свидетельствуют о его происхождении от организмов с развитыми конечностями.

Рудимент задних конечностей питона

6. Морфологические доказательства

2. Рудиментарные органы

Рудимен-тарные органы человека

6. Морфологические доказательства

2. Атавистические органы

Атавизмы– органы, показывающие «возврат к предкам», в норме не встречаются у современных форм.

7. Палеонтологические доказательства

1. Наличие ископаемых остатков

7. Палеонтологические доказательства

7. Палеонтологические доказательства

7. Палеонтологические доказательства

2. Филогенетические (палеонтологические или эволюционные) ряды

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

7. Палеонтологические доказательства

2. Филогенетические ряды

Наличие многих последовательно сменяющих друг друга форм позво-лило построить филогенетический ряд от эогиппуса до современной лошади

Эволюционное древо семейства лошадиных: 1 – Эогиппус;

2 – Миогиппус;

3 – Меригиппус;

4 – Плиогиппус;

5 – Эквус (современная лошадь)

7. Палеонтологические доказательства

3. Сведения об ископаемых переходных формах организмов.

Археоптерикс – переходная форма от рептилий к птицам юрского периода.

Признаки рептилий:

• длинный хвост с несросшимися позвонками
• брюшные ребра
• развитые зубы

Признаки птиц:

• тело покрыто перьями
• передние конечности превращены в крылья

7. Палеонтологические доказательства

3. Сведения об ископаемых переходных формах организмов.

Ихтиостега – ископаемая форма, которая позволяет связать рыб с наземными позвоночными

Голарктическая

8. Биогеографические доказательства эволюции

1. Особенности распространения животных и растений по разным континентам.

1) Палеоарктическая область (Европа, Северная Африка, Северная и Средняя Азия, Япония);

2) Неоарктическая область (Северная Америка);

3) Эфиопская область (Африка к югу от Сахары);

4) Индомалайская область (Южная Азия, Малайский архипелаг);

5) Неотропическая область (Южная и Центральная Америка);

6) Австралийская область (Австралия, Новая Гвинея, Новая Зеландия, Новая Каледония).

8. Биогеографические доказательства эволюции

1. Особенности распространения животных и растений по разным континентам.

Различия или сходства состава флоры и фауны могут быть связаны со временем геологического разделения материков.

200 млн. лет назад 135 млн. лет назад 65 млн. лет назад современное положение

Юго-Восточная Азия

Южная Америка

Американский тапир

Чепрачный тапир

8. Биогеографические доказательства эволюции

2. Особенности флоры и фауны островов (остров Мадагаскар).

Следы геологичес- кого единства Южной Америки, Африки, острова Мадагаскар сохраняются в современной фауне. Например, ящерицы-игуаны Мадагаскара и Южной Америки.

Игуана

Лемуры — семейство эндемичных приматов Мадагаскара, насчитывающее порядка 75 видов, включая 17 вымерших.

Кошачий лемур

8. Биогеографические доказательства эволюции

2. Особенности флоры и фауны островов (Галапагосские острова).

Галапагосский пингвин

Слоновая черепаха

Голубоногая олуша

8. Биогеографические доказательства эволюции

3. Реликтовые виды.

Реликтовые виды - это ныне живущие виды с комплексом признаков, характерных для давно вымерших групп прошлых эпох. Реликтовые формы свидетельствуют о флоре и фауне далекого прошлого Земли.

Гаттерия – рептилия, обитающая в Новой Зеландии. Этот вид является единственным ныне живущим представителем подкласса Первоящеров в классе Рептилий.

8. Биогеографические доказательства эволюции

3. Реликтовые виды.

Гинкго двулопастный – реликтовое растение. В настоящее время распрост-ранено в Китае и Японии только как декоративное растение. Облик гинкго позволяет представить древесные формы, вымершие в юрском периоде.

Латимерия (целокант) – кистеперая рыба, обитающая в глубоководных участках у берегов Восточной Африки. Единственный представитель отряда Кистеперых рыб, наиболее близкий к наземным позвоночным.

9. Паразитологические доказательства

В некоторых случаях эффективным оказывается использование паразитологического метода изучения эволюции. Многочисленными исследованиями доказано, что эволюция паразитов и хозяев происходит сопряжённо. В некоторых группах паразиты оказываются специфическими для видов, родов или семейств. Поэтому по присутствию определенных паразитов можно с большой точностью судить о филогенетических связях видов-хозяев.

Бычий (невооружённый) цепень (солитёр)  — вид паразитических ленточных червей семейства Тенииды. Поражает крупный рогатый скот и человека, вызывая тениаринхоз. Заражение бычьим цепнем особенно распространено в экваториальной Африке, Латинской Америке, на Филиппинах и в некоторых частях Восточной Европы.