ДОКАЗАТЕЛЬСТВА ЭВОЛЮЦИИ РГАНИЧЕСКОГО МИРА

ТЕМА: Основные направления эволюционного процесса. Доказательства эволюции органического мира.

ЦЕЛИ:

1. Учебные:

· Рассмотреть основные понятия темы: органы, рудименты, атавизмы, гомологичные и аналогичные органы

· Доказать единство происхождения органического мира

· Вскрыть основные направления эволюционного процесса

· Раскрыть и определить формы филогенеза

· Выявить эволюционную роль мутаций

· Изучить понятие видообразования и механизмы

2. Развивающие

· Развивать логическое мышление

· Формировать мировоззрение студентов

3. Воспитательные:

· Воспитывать добросовестное отношение к предмету

· Экологическое отношение к миру

· Биологическое мировоззрение

Межпредметные связи: экология, физиология, анатомия

Внутрипредметные связи: темы раздела.

РАССМОТРЕНИЕ ВОПРОСОВ ТЕМЫПО ПЛАНУ:

ПЛАН:

1. Доказательства эволюции органического мира.

2. Главные направления эволюции. Пути осуществления биологического прогресса: ароморфоз, идиоадаптация, дегенерация

3. Формы филогенеза.

4. Современное состояние эволюционного учения.

Доказательства эволюции органического мира

Научные исследования, проведенные во второй половине XIX и в XX веке, позволили получить чрезвычайно убедительные и разнообразные факты, доказывающие эволюцию органического мира и объ­ясняющие движущие силы этого процесса.

ДОКАЗАТЕЛЬСТВА ЭВОЛЮЦИИ РГАНИЧЕСКОГО МИРА

Доказательства эволюции органического мира дают нам 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, осевого скелета, головного и спинного мозга, двух пар конечностей и основных систем органов (кровеносной, дыхательной, пищеварительной, вы­делительной и др.). г

Доказательством единства происхождения и эволюции органического мира является наличие го­мологичных и аналогичных органов, рудиментов и атавизмов. Так, передние конечности позвоноч­ных, несмотря на различный внешний вид и выпол­няемые функции, имеют единый план строения (ске­лет состоит из плеча, предплечья, образованного локтевой и лучевой костями, костей запястья, пясти и фаланг пальцев), развиваются у зародышей из сходных зачатков и одинаково расположены на теле животных.

Такие 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, крылья бабочки и 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. Для установле­ния родства между организмами и доказательства эволюции аналогичные органы значения не имеют.

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. Наличие рудиментов можно объяснить только тем, что у предков эти органы функционировали и были хоро­шо развиты, но в процессе эволюции утратили свое значение.

Атавизмы — это появляющиеся у организмов при­знаки, свойственные их далеким предкам (например, появление у человека хвоста, дополнительных со­сков, сплошного густого волосяного покрова и др.). В отличие от рудиментов, они представляют собой отклонение от нормы.

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 проходят стадии оплодотворенного яйца, дробления, бластулы, гаструлы, трехслойного зародыша, закладки хорды, нервной трубки, пище верительной трубки и др. 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 он принадлежит.

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). Позднее А. О. Ковалевский (1840— 1901), А. Н. Северцов (1866—1936) и И. И. Шмальгаузен (1884—1963) установили, что в индивидуаль­ном развитии повторяется строение не взрослых ста­дий предков, а эмбриональных. Например, у заро­дышей млекопитающих и рыб закладываются жаберные дуги, на основе которых у рыб развива­ются жабры, а у млекопитающих — хрящи гортани и трахеи.

Палеонтология изучает ископаемые остатки организмов.

Палеонтологические находки позволя­ют восстановить внешний облик вымерших живот­ных, их строение, сходства и различия с современ­ными. Это дает возможность проследить развитие органического мира во времени. Например, в самых древних геологических пластах обнаружены остатки лишь представителей беспозвоночных, в более позд­них — хордовых животных, а в молодых отложени­ях — животных, сходных с современными. Палеон­тологические находки подтверждают наличие преемственных связей между различными система­тическими группами. В одних случаях удалось найти переходные формы, сочетающие признаки древних и исторически более молодых животных (например, стегоцефалы, археоптерикс) и растений (например, псилофиты, семенные папоротники). В других случаях палеонтологам удалось устано­вить филогенетические ряды, т. е. формы, последова­тельно сменяющие друг друга в процессе эволюции (к примеру, так было установлено историческое развитие лошади). Таким образом, 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 растительного и животного мира на Зем­ле. Установлено, что чем меньше связь между кон­тинентами и древнее изоляция отдельных частей планеты, тем сильнее различия организмов, населя­ющих эти территории. Так, животный мир Австра­лии весьма своеобразен: здесь отсутствуют многие группы животных, зато сохранились такие, которых нет в других районах Земли, например яйцекладу­щие (утконос, ехидна) и сумчатые (кенгуру, сумча­тый волк и др.) млекопитающие. В то же время животный мир некоторых островов сходен с матери­ковым (например, Британские острова и Сахалин), что говорит об их недавней изоляции от континента. Таким образом, распределение видов животных и растений по поверхности планеты и их группи­ровка по зонам отражают процесс исторического развития Земли и эволюции живого.

Современная систематика объединяет всех животных и растения в систематические группы (роды, семейства и т. д.) исходя не только из сход­ства строения, но и из общности их происхождения (родства). Для построения системы той или иной группы ученые используют совокупность призна­ков: изучают ее историческое развитие по ископае­мым останкам, исследуют анатомическое строение современных видов, особенности размножения, срав­нивают эмбриональное развитие, особенности хими­ческого состава и физиологических процессов, совре­менное и прошлое распределение на Земле. Система­тика отражает естественную историческую систему родственных связей живых организмов в природе.

Данные современной генетики вскрывают ма­териальные основы преемственности между поколе­ниями. Изучение кариотипов является важным си­стематическим тестом, а изучение последовательно­сти нуклеотидов в молекуле ДНК и аминокислот в молекулах белков дает представление об эволюци­онных процессах на молекулярном уровне.

Таким образом, данные ряда биологических наук подтверждают естественное развитие органического мира на Земле.