Микро- и макроэволюция.
Обычно слово «эволюция» вызывает в воображении образы динозавров, лесных мамонтов, вмерзших в глыбы льда, и другие подобные картины. Эти следы древних форм жизни, давно вымерших и сохранившихся лишь в виде ископаемых остатков, в совокупности дают нам некоторое представление об отдельных фрагментах эволюционной истории. Говоря об эволюции с этих позиций, мы обычно подразумеваем изменения состава жизненных форм на Земле в течение очень длительных промежутков времени, когда старые формы сменили новые. Этот процесс называется макроэволюцией. Если микроэволюция – внутривидовая эволюция, протекает на уровне популяций в сравнительно небольшие промежутки времени и заканчивается образованием нового вида, то макроэволюция происходит в течение длительных промежутков времени и приводит к образованию надвидовых таксономических категорий: рода, 
семейства, отряда, класса и типа и др.
Тем не менее нет принципиальных различий между процессами образования новых видов, т. е. микроэволюцией, и процессами формирования более высоких таксономических групп. В макроэволюции действуют те же факторы: изменчивость, наследственность, отбор, дрейф генов, популяционные волны и изоляция.
Результатом макроэволюционных процессов становятся существенные изменения внешнего строения и физиологии организмов — такие, например, как формирование замкнутой системы кровообращения у животных или появление устьиц и эпителиальных клеток у растений. К фундаментальным эволюционным приобретениям такого рода относятся образование соцветий или превращение передних конечностей рептилий в крылья и ряд других.
Становление и развитие крупных таксономических групп.
Наиболее убедительные доказательства макроэволюционных процессов дают нам палеонтологические данные, ископаемые остатки. Палеонтология изучает ископаемые остатки вымерших организмов и устанавливает их сходство и различия с современными организмами. По остаткам палеонтологи реконструируют внешний облик вымерших организмов, узнают о растительном и животном мире прошлого.
Прямым доказательством эволюции является ярусность расположения остатков живых организмов: чем более древний слой изучается, тем более примитивные формы жизни в нем находятся, в верхних слоях находят остатки более поздних форм жизни.
|
С помощью палеонтологических находок удалось почти полностью реконструировать филогенетические ряды, т. е. ряды видов, последовательно сменявших друг друга в процессе эволюции различных групп животных и растений. Примером может служить эволюция лошади. Ее далекий предок, ростом с небольшую собаку, обладатель четырехпалых передних конечностей и бугорчатых зубов травоядного типа, жил в местностях с мягким климатом и обильной пищей. К концу неогена растительность здесь стала сухой, грубой и скудной. Для пропитания необходимо было перемещаться по более обширным пространствам.
Естественный отбор привел к удлинению конечностей, сокращению количества пальцев, что способствовало быстрому бегу.
Изменение характера пищи привело к образованию складчатых зубов. Произошла мощная перестройка организма этих животных, и современная лошадь напоминает своего предка очень отдаленно (рис. 80).
Палеонтологи по ископаемым остаткам сумели восстановить эволюцию многих групп животных – составлены филогенетические ряды лошади, хоботных, верблюдов.
Обнаружены ископаемые переходные формы, позволяющие с уверенностью говорить о происхождении той или иной группы организмов. Например, псилофиты – переходная форма от водорослей к высшим наземным растениям, семенные папоротники доказывают образование голосеменных растений от папоротникообразных.
В царстве животных наиболее известны находки археоптерикса, первоптицы размером с голубя, но имеющей многие признаки пресмыкающихся: зубы на челюстях; по три пальца с когтями, выступающие из крыльев; хвост, состоящий из большого количества позвонков с расположенными на нем перьями; наличие брюшных ребер. Ископаемые стегоцефалы имеют признаки рыб и земноводных, котилозавры – признаки земноводных и пресмыкающихся, зверозубый ящер – признаки пресмыкающихся и млекопитающих.
К сожалению, в большинстве случаев особенности эволюционных изменений остаются для нас неизвестными, потому что далеко не всегда удается найти промежуточные формы: две трети всех организмов, которые когда-либо существовали на Земле, утрачены для науки. Их нет среди ископаемых видов. Например, беспозвоночные обитатели древних морей имели мягкие тела, у них не было твердого скелета, зубов или иных твердых образований, и они вымерли, не оставив никаких следов, по которым можно было бы восстановить их облик.
Письменная работа с карточками на 10 мин:
1. Характеристика макроэволюции.
2. Характеристика микроэволюции.
3. Ископаемые переходные формы и их значение для науки.
4. Филогенетические ряды.
Карточка у доски:
1. Что такое микроэволюция?
2. К чему приводит микроэволюция?
3. Какие процессы лежат в основе микроэволюции?
4. Приведите пример микроэволюции.
5. Что такое макроэволюция?
6. К чему приводит макроэволюция?
7. Какие процессы лежат в основе макроэволюции?
8. Перечислите систематические категории животных, начиная от вида в порядке укрупнения.
9. Что такое филогенетические ряды?
Тестовое задание:
1. Микроэволюция:
1. Появление новых мутаций в популяции.
2. Надвидовая эволюция, образование родов, семейств и более крупных систематических единиц.
3. Появление новых мутаций у отдельной особи.
- Протекает на уровне популяций в сравнительно небольшие промежутки времени и заканчивается образованием нового вида.
2. Микроэволюция заканчивается:
1. Образованием новой популяции.
2. Образованием нового подвида.
3. Образованием нового вида.
4. Выживанием особей с полезными мутациями.
**3. В основе микроэволюционных процессов:
1. Изменчивость.
2. Наследственность.
3. Естественный отбор.
4. Дрейф генов, популяционные волны, изоляция.
4. Макроэволюция:
1. Появление новых мутаций в популяции.
2. Надвидовая эволюция, образование родов, семейств и более крупных систематических единиц.
3. Изменение генофонда популяции в результате отбора.
4. Изменение генофонда вида в результате отбора.
5. Макроэволюция приводит:
1. К образованию родов, семейств и более крупных систематических единиц.
2. К образованию подвида.
3. К образованию вида.
4. К выживанию особей с полезными мутациями.
6. Филогенетические ряды:
1. Ряды видов, последовательно сменявших друг друга в процессе эволюции.
2. Ряды изменчивости признаков у родственных групп организмов.
3. Повторение в онтогенезе основных этапов исторического развития вида.
4. Повторение в эмбриогенезе основных этапов исторического развития вида.
7. Тринадцать видов вьюрков, обитающих на Галапагосских островах – результат:
1. Микроэволюции.
2. Макроэволюции.
8. Вблизи промышленных центров Англии стали преобладать темноокрашенные бабочки березовой пяденицы. Это результат:
1. Микроэволюции.
2. Макроэволюции.
**9. К палеонтологическим доказательствам эволюции относятся:
1. В более древних пластах находятся остатки более простых организмов.
2. Филогенетические ряды.
3. Ископаемые переходные формы.
4. Выполнение закона Мюллера-Геккеля.