Эволюция и её доказательства 7 класс онлайн-подготовка на Ростелеком Лицей

Что же такое эволюция?

 

Слово «эволюция» означает «процесс плавного, постепенного изменения чего-либо». В биологии под эволюцией понимают процесс необратимого исторического развития живой природы. Эволюция сопровождается появлением адаптаций, видообразованием и, наоборот, вымиранием видов, преобразованием отдельных экосистем и биосферы в целом.

 

Раздел биологии, занимающийся изучением эволюции, называется теория эволюции, или эволюционное учение.

Можно сказать, что единой и общепризнанной теории эволюции на данный момент нет, в связи с тем, что у разных групп живых организмов есть разные способы сохранения и передачи наследственной информации.

Имеется огромное число очевидных доказательств наличия эволюции.

Поскольку система живых организмов строится на основе родства между ними, наука систематика теснейшим образом связана с теорией эволюции. Доказательства эволюции подтверждают происхождение всех живых организмов на Земле через длинную цепочку поколений от единого древнего общего предка.

Существует несколько основных групп доказательств эволюции.

Рассмотрим три группы доказательств эволюции:

1. Палеонтологические и биогеографические

2. Сравнительно-анатомические

3. Эмбриологические

 

Палеонтологические доказательства

 

 

Палеонтология – это наука о древних вымерших организмах.

 

Палеонтологи по найденным останкам пытаются реконструировать внешний вид, строение и биологические особенности древней флоры и фауны. Ископаемыми останками являются окаменевшие раковины моллюсков, зубы и чешуя рыб, скорлупа яиц, скелеты и другие твердые части организмов (рис. 1–3).

Рис. 1. Ископаемая раковина аммонита (Источник)

Рис. 2. Окаменелая челюсть мозазавра (Источник)

Рис. 3. Восстановленный скелет трицератопса

Палеонтологи исследуют не только останки собственно животных и растений. Изучения подлежат также окаменевшие следы, экскременты, отброшенные оболочки и любые другие следы жизнедеятельности древних организмов. Изучение дошедших до нас палеонтологических образцов древнейшего происхождения убедительно показывает, что древний животный мир очень сильно отличался от современного.

Чем более молодым является изучаемый слой осадков, тем больше ископаемые животные из него похожи на современных. Изучение ископаемых древних животных различных геологических эпох убедительно показало, что животный мир постепенно и плавно изменялся.

Родство вымерших и современных организмов также подтверждается и находками т. н. промежуточных, или переходных, форм. Известно, что птицы в свое время произошли от пресмыкающихся, которые являются ближайшими их родственниками. Так, археоптерикс обладал как признаками рептилий, так и признаками птиц (рис. 4). Черты, характерные для пресмыкающихся, – относительно тяжелый скелет, мощные зубы и длинный хвост. Черты характерные для птиц, – крылья покрытые перьями (рис. 5).

 

Рис. 4. Окаменелость археоптерикса (Источник)

Рис. 5. Реконструкция археоптерикса

По окаменевшим остаткам ученые достаточно полно восстановили облик и строение многих переходных форм – от далеких древних предков к более современным животным. Само наличие этих переходных форм является отличной иллюстрацией эволюции.

Многие животные, жившие раньше, не имеют аналогов в современном мире. Они вымерли.

Палеонтологи пытаются понять, как именно они жили и по каким причинам их не стало. В любом случае, чтобы появилось что-то новое, нужно, чтобы сначала исчезло что-то старое.

Вымирание – это один из важнейших процессов в эволюции.

 

Эмбриологические доказательства

 

 

Эмбриология – это наука, которая изучает развитие зародышей. Сравнение особенностей эмбрионального развития представителей различных классов позвоночных показало, что все зародыши на определенных стадиях развития очень сходны между собой. Последующее развитие эмбрионов сохраняет сходство только у представителей родственных групп, например у различных млекопитающих. Дальнейшее развитие приводит к исчезновению черт сходства между зародышами (рис. 6).

 

Рис. 6. Сравнение эмбрионального развития

В конце эмбрионального развития у зародыша появляются черты, свойственные только данному виду.

Изучение последовательных стадий развития зародыша иногда позволяет судить о далеких предках данного вида животных. На определенных стадиях у зародыша могут присутствовать органы, непосредственно для данного вида не характерные, но характерные для его далеких предков.

Так у зародыша млекопитающего на определенной стадии развития присутствуют жаберные щели – для млекопитающих не очень характерные, однако характерные и для зародышей рыб.

Изучение развития зародышей животных из различных систематических групп может указывать на родство определенных групп организмов, помогает выяснить путь их исторического развития, а также служит надежным доказательством в пользу существования эволюции живых организмов.

 

Сравнительно-анатомические

 

 

Если сравнить животных из одной систематической группы, например представителей различных классов подтипа Позвоночные, то выяснится, что они имеют единый план строения (рис. 7). 

 

Рис. 7. Скелет некоторых видов позвоночных

Общность плана строения современных позвоночных позволяет судить об их родстве и говорит о том, что они все произошли от далекого предка, жившего некогда в прошлом. Отдельные группы животных могут частично или полностью утрачивать органы, полностью развитые у их далеких предков. Так, китообразные не имеют действующих задних конечностей, однако у них в скелете есть небольшие косточки на месте задних ног. Подобные нефункционирующие остатки называются рудиментарными органами, или просто рудиментами (рис. 8).

Рис. 8. Рудиментарные косточки кашалота

Присутствие рудимента в задних конечностях доказывает происхождение китов и дельфинов от четвероногих предков (рис. 9).

Рис. 9. Предки дельфинов и копытных

Наличие подобных рудиментарных органов есть еще одно очевидное доказательство существование эволюции.

Из-за нарушения эмбриологического развития, отдельные особи какого-нибудь вида могут отличаться от остальных и иметь признаки, нехарактерные для данного вида в целом, но характерные для его далеких предков.

Такие признаки называются атавизмами (рис. 10, 11). Примерами могут служить трехпалость у современных лошадей или наличие хвоста у людей.

Рис. 10. Атавизм – сильное развитие клыков

Рис. 11. Атавизм – наличие хвоста у человека

Наглядным доказательством эволюции служит сравнительно-анатомические ряды, показывающие направление исторического развития у видов, относящихся к одному роду, семейству, отряду, классу и т. д.

Например, способы размножения у яйцекладущих, сумчатых и плацентарных млекопитающих иллюстрируют направление развития систем размножения. Конечности парнокопытных иллюстрируют возникновение однопалой ноги и т. д (рис. 12).

Рис.12. Эволюция однопалой ноги у лошади

Таким образом, мы познакомились с основными группами доказательств эволюционного процесса.

 

Список литературы

  1. Латюшин В.В., Шапкин В.А. Биология. Животные. 7 класс. – М.: Дрофа, 2011.
  2. Н.И. Сонин, В. Б. Захаров. Биология. Многообразие живых организмов. Животные. 8 класс. – М.: Дрофа, 2009.

 

Домашнее задание

  1. Что такое эволюция с позиций биологии?
  2. Какие доказательства эволюционного процесса приведены на уроке? Насколько они убедительны для вас?
  3. Перечислите основные группы доказательств и приведите примеры.
  4. Дайте определения понятиям «эмбриогенез», «рудимент», «атавизм», «гомолог», «аналог». Рассмотрите их на примере человека и других животных.
  5. Пользуясь полученными знаниями, обсудите с друзьями и близкими вероятность эволюции путем естественного отбора.

 

Дополнительные рекомендованные ссылки на ресурсы сети Интернет

  1. Интернет-портал Files.school-collection.edu.ru (Источник).
  2. Интернет-портал Files.school-collection.edu.ru (Источник).
  3. Интернет-портал Files.school-collection.edu.ru (Источник).
  4. Интернет-портал Files. school-collection.edu.ru (Источник).

 

Доказательства эволюции органического мира – онлайн-тренажер для подготовки к ЕНТ, итоговой аттестации и ВОУД

Доказательства эволюции органического мира дают достижения многих биологических наук: сравнительной анатомии и эмбриологии, палеонтологии, биогеографии, систематики и генетики.

Сравнительная анатомия изучает общность и различия в строении организмов. Одним из первых веских доказательств единства органического мира было открытие клеточного строения животных и растений и создание клеточной теории.

Доказательством единства происхождения всех позвоночных служит единый план их строения:

  • двусторонняя симметрия;
  • наличие вторичной полости тела;
  • осевой скелет;
  • головной и спинной мозг;
  • наличие двух пар конечностей;
  • наличие основных систем органов (кровеносной, дыхательной, пищеварительной, выделительной и др. ).

Доказательствами единства происхождения и эволюции органического мира является наличие у живых организмов:

  • гомологичных и аналогичных органов;
  • рудиментов и атавизмов.

Органы, сходные по общему плану строения и происхождению, но выполняющие разные функции, называются гомологичными.

Гомологичными являются передние конечности крота и лягушки, крылья птиц, ласты тюленей, нога лошади и рука человека.

Органы, которые имеют разное строение и происхождение, но выполняют одинаковые функции, называются аналогичными. Так, крыло бабочки и крыло птицы выполняют одинаковые функции, но строение и происхождение их различно: крылья бабочки развились из кожного покрова второго и третьего сегментов груди, а крылья птицы являются видоизмененными передними конечностями.

Рудиментами называют органы, утратившие в процессе эволюции свое первоначальное значение и находящиеся в стадии обратного развития (исчезновения). Так, у человека насчитывается около 100 рудиментарных образований: третье веко, зубы мудрости, копчик, червеобразный отросток (аппендикс), мышцы, двигающие ушную раковину, и др.

Атавизмы это появление у организмов признаков, свойственных их далеким предкам (например, появление у человека хвоста, дополнительных сосков, сплошного густого волосяного покрова и др.).

Сравнительно-анатомическое изучение организмов позволило установить переходные формы, которые соединяют в своем строении признаки организмов низших и высших систематических единиц. Например, у низших млекопитающих (ехидна, утконос) имеется клоака и они откладывают яйца подобно пресмыкающимся, но вскармливают детенышей молоком, как млекопитающие. Изучение переходных форм позволяет установить родство между представителями разных систематических групп.

Эмбриология наука, изучающая зародышевое развитие организмов. Данные сравнительной эмбриологии указывают на сходство зародышевого развития всех позвоночных, которые в эмбриональном развитии последовательно проходят стадии оплодотворенного яйца, дробления, бластулы, гаструлы, трехслойного зародыша, закладки хорды, нервной трубки, пищеварительной трубки и т. д. Зародыши животных, относящихся к различным классам позвоночных, характеризуются похожими контурами тела, наличием хвоста, жаберных щелей, зачатков конечностей и т. п. Сходство особенно проявляется на ранних этапах эмбрионального развития. Позднее последовательно происходит проявление признаков, характерных для класса, отряда, рода и, наконец, вида, к которому принадлежит зародыш.

Основываясь на приведенных выше фактах, немецкие ученые Ф. Мюллер (1864) и Э. Геккель (1866) независимо друг от друга сформулировали биогенетический закон, согласно которому зародыш в процессе индивидуального развития (онтогенеза) кратко повторяет историю развития вида (филогенез).

Исследования А.О. Ковалевского (1840

1901), А.Н. Северцова (18661936) и И.И. Шмальгаузена (18841963) позволили сделать вывод, что в индивидуальном развитии повторяется строение не взрослых стадий предков, а эмбриональных.

Палеонтология изучает ископаемые остатки организмов и позволяет восстановить внешний облик вымерших животных, их строение, сходства и различия с современными. Палеонтологические находки четко свидетельствуют о том, что по мере перехода от более древних земных слоев к современным происходит постепенное повышение организации животных и растений, приближение их к современным.

Биогеография изучает закономерности распределения видов животных и растений по поверхности планеты, и их группировка по зонам отражает процесс исторического развития Земли и эволюции живого.

Завод | Определение, эволюция, экология и таксономия

плакучая ива

Смотреть все медиа

Ключевые люди:
Александр фон Гумбольдт Сэр Ганс Слоан, баронет Генри Чендлер Коулз Юлиус фон Сакс Деннис Роберт Хогланд
Похожие темы:
покрытосеменное растение развитие растений папоротник репродуктивная система растений фотосинтез

Просмотреть весь соответствующий контент →

Резюме

Прочтите краткий обзор этой темы

растение (царство Plantae), любая многоклеточная эукариотическая форма жизни, характеризующаяся (1) фотосинтетическим питанием (характеристика, присущая всем растениям, за исключением некоторых паразитических растений и подземных орхидей), в которой химическая энергия вырабатывается из воды, минералов , и углекислый газ с помощью пигментов и лучистой энергии Солнца, (2) практически неограниченный рост в локализованных областях, (3) клетки, которые содержат целлюлозу в своих стенках и, следовательно, в некоторой степени жесткие, (4) отсутствие органов передвижения, что приводит к более или менее стационарному существованию, (5) отсутствию нервной системы и (6) жизненным историям, показывающим чередование гаплоидных и диплоидных поколений с преобладанием одного над другим, что таксономически значимо .

Размеры растений варьируются от крошечных рясок длиной всего несколько миллиметров до гигантских калифорнийских секвой, достигающих 90 метров (300 футов) и более в высоту. Науке известно около 390 900 различных видов растений, и постоянно описываются новые виды, особенно из ранее неисследованных тропических районов мира. Растения произошли от водных предков и впоследствии мигрировали по всей поверхности Земли, населяя тропические, арктические, пустынные и альпийские районы. Некоторые растения вернулись в водную среду обитания либо в пресной, либо в соленой воде.

Растения играют жизненно важную роль в поддержании жизни на Земле. Вся энергия, используемая живыми организмами, зависит от сложного процесса фотосинтеза, который в основном осуществляется зелеными растениями. Лучистая энергия Солнца преобразуется в органическую химическую энергию в форме сахаров через фундаментальную серию химических реакций, составляющих фотосинтез. В природе все пищевые цепи начинаются с фотосинтезирующих автотрофов (первичных продуцентов), включая зеленые растения и водоросли. Первичные продуценты, представленные деревьями, кустарниками и травами, являются обильным источником энергии в виде углеводов (сахаров), хранящихся в листьях. Эти углеводы, образующиеся в процессе фотосинтеза, расщепляются в процессе, называемом дыханием; более мелкие единицы молекулы сахара и его продукты питают многочисленные метаболические процессы. Различные части растения (например, листья) являются источниками энергии, поддерживающими жизнь животных в различных средах обитания сообщества. Побочный продукт фотосинтеза, кислород, необходим животным.

Повседневное существование людей также находится под непосредственным влиянием растений. Растения дают пищу и ароматизаторы; сырье для промышленности, такое как древесина, смолы, масла и каучук; волокна для изготовления тканей и канатов; лекарства; инсектициды; и топлива. Более половины населения Земли полагается на рис, кукурузу (кукурузу) и пшеницу в качестве основного источника пищи. Помимо своей коммерческой и эстетической ценности, растения сохраняют другие природные ресурсы, защищая почвы от эрозии, контролируя уровень и качество воды и создавая благоприятную атмосферу.

Викторина «Британника»

(Не)Все в семье

В следующей статье обобщены морфологические, физиологические и экологические особенности растений. Основное внимание уделяется структуре и функциям, физиологии, истории жизни и экологии, а также тому, как различные группы растений развивались, расселялись и адаптировались к жизни на суше. Также обсуждаются особенности, которые определяют каждую основную группу растений, и роль, которую они играют в более широкой экосистеме.

Окаменелости — Британская геологическая служба

Что такое ископаемое?

Окаменелости — это сохранившиеся останки растений и животных, тела которых были погребены в отложениях, таких как песок и ил, под древними морями, озерами и реками. К окаменелостям также относятся любые сохранившиеся следы жизни, возраст которых обычно превышает 10 000 лет.

Мягкие части тела разлагаются вскоре после смерти, но твердые части, такие как кости, панцири и зубы, могут быть заменены минералами, превращающимися в камень. В очень исключительных случаях также могут сохраняться мягкие части, такие как перья, растения папоротника или другие признаки жизни, такие как следы или навоз. Остатки могут включать микроскопически мелкие окаменелости, такие как одноклеточные фораминиферы или пыльцевые зерна, а также более знакомые окаменелости, такие как аммониты и трилобиты.

Краткий факт

Слово «ископаемое» происходит от латинского focusis , означающего «раскопанный».

Сохранившиеся свидетельства частей тела древних животных, растений и других форм жизни называются «окаменелостями тела». «Следы окаменелостей» — это свидетельства, оставленные организмами в отложениях, такие как следы, норы и корни растений.

Почему мы изучаем окаменелости?

Окаменелости дают нам полезную информацию об истории жизни на Земле. Они могут научить нас, откуда произошли жизнь и люди, показать нам, как Земля и наша окружающая среда изменились за геологическое время и как когда-то были связаны континенты, теперь далеко разделенные.

Окаменелости служат важным доказательством эволюции и адаптации растений и животных к окружающей среде. Ископаемые свидетельства показывают, как эволюционировали существа и как этот процесс может быть представлен «древом жизни», показывая, что все виды связаны друг с другом.

Окаменелости также можно использовать для определения возраста горных пород. В процессе эволюции в горных породах разного возраста встречаются различные виды окаменелостей, что позволяет геологам использовать окаменелости для понимания геологической истории. Для геологов окаменелости — один из самых важных инструментов корреляции возраста. Аммониты, например, являются превосходными ископаемыми ориентирами для стратиграфии; их можно использовать для определения относительного возраста двух или более слоев горных пород или пластов, которые находятся в разных местах в одной стране или где-то еще в мире.

Окаменелости можно использовать для воссоздания различных миров, таких как миры, населенные динозаврами или стрекозами с двухметровым размахом крыльев.

Как образуются окаменелости?

Окаменелости обычно находят в осадочных породах и иногда в некоторых мелкозернистых низкосортных метаморфических породах. Иногда окаменелости удаляли, оставляя формы в окружающей породе, или формы могли быть позже заполнены другими материалами, образуя слепки исходных окаменелостей.

Для образования окаменелостей требуется быстрое захоронение отложениями, которые ранее находились во взвешенном состоянии в воде. Процесс захоронения изолирует останки от биологических и физических процессов, которые в противном случае разрушили бы или растворили материал тела.

Окаменелости с большей вероятностью сохранятся, например, в морской среде, где возможно быстрое захоронение отложениями. Менее благоприятная среда включает скалистые вершины гор, где туши быстро разлагаются или откладывается мало осадка, чтобы их похоронить.

Существует четыре основных способа описания сохранности окаменелостей:

  • окаменение
  • сжатие
  • формы и слепки
  • сохранившиеся останки

окаменение

Наиболее распространенным методом окаменения является окаменение посредством процесса, называемого перминерализацией. После того, как раковина, кость или зуб погребены в отложениях, они могут подвергаться воздействию богатых минералами жидкостей, проходящих через пористую горную породу, и наполняются консервирующими минералами, такими как карбонат кальция или кремнезем. В конце концов, минералы полностью заменяют органический материал, а остатки буквально превращаются в камень или «окаменевают». ( Petra было латинским словом, обозначающим скалу или камень.)

Этот пень, найденный в Восточном Файфе, Шотландия, является хорошим примером окаменевшей окаменелости дерева, образовавшейся в результате перминерализации. БГС © УКРИ.

Сжатие

Некоторые окаменелости образуются, когда их остатки сжимаются на глубине. Темный отпечаток окаменелости образовался в результате сил высокого давления, создаваемых тяжестью вышележащих отложений и, возможно, морской воды.

Листья растений и папоротники являются хорошими примерами окаменелостей, полученных путем сжатия. На этом изображении показано Coniopteris , тип настоящего папоротника или птеропсид, окаменелость юрского периода. Подробнее об ископаемых растениях. БГС © УКРИ.

Слепки и слепки

В тех случаях, когда первоначальная оболочка или кость растворяются, может остаться пространство в форме исходного материала, называемое матрицей. В какой-то момент в будущем отложения могут заполнить пространство, чтобы сформировать соответствующий слепок. Мягкотелые морские существа, такие как улитки, обычно встречаются в виде форм и слепков, потому что их раковины легко растворяются. Слепок – это положительный оттиск исходного материала, образованный при контакте с формой. Подробнее о брюхоногих моллюсках.

Это изображение представляет собой слепок древней улитки или слизня по имени Bellerophon , брюхоногого моллюска. Окаменелости могут образовываться, когда форма внутренней части раковины образуется из-за просачивающихся через нее водорастворимых минералов, но позже материал раковины растворяется. БГС © УКРИ.

Сохранившиеся останки

Самая редкая форма окаменения — сохранение оригинальных скелетов и мягких частей тела.