1. Переход от гаплоидности к диплоидности, от доминирования гаметофита к доминированию спорофита.
2. Освобождение полового размножения от воды. Это открыло путь на сушу.
3. Дифференциация тела на корень, стебель, лист при переходе к наземному существованию.
4. Развитие проводящей системы (ксилемы и флоэмы).
5. Совершенствование механической системы.
6. Совершенствование покровной системы, появление эпидермы, перидермы, кутикулы, корки.
7. Специализация опыления.
8. Специализация распространения семян и плодов.
9. Усиление защиты зародыша от неблагоприятных условий.
10. Появление разноспоровости.
65.Основные этапы развития жизни на Земле в протерозое и палеозое
Палеозойская эра по своей продолжительности - свыше 300 млн лет - превосходит все последующие эры. Она включает ряд периодов. В начале эры, на протяжении кембрийского и ордовикского периодов, господствует климат "вечной весны", не происходит смены времен года. Жизнь сосредоточена в водах океана, где обитают разнообразные водоросли, все типы беспозвоночных животных. В морях и океанах широко распространены трилобиты - беспозвоночные членистоногие животные, жившие только в палеозое. Они ползали по дну, зарываясь в ил. Размеры их тела достигали от 2-4 см до 50 см. В ордовикском периоде появились первые позвоночные - панцирные бесчелюстные. В силурийский период изменяется климат, формируются климатические пояса. Наблюдается наступление ледника. Жизнь продолжает развиваться в воде. В этот период на Земле широко распространились кораллы, разнообразные моллюски. Наряду с трилобитами многочисленны ракоскорпионы, достигавшие в длину двух метров. Эти животные жили в воде и дышали при помощи жабр. К концу палеозойской эры они вымерли. В силурийский период широко распространились бесчелюстные панцирные "рыбы". Они только внешне напоминали рыб. На самом деле это особая самостоятельная ветвь хордовых. Все бесчелюстные обитали в пресных водоемах и вели придонный образ жизни. По сравнению с первыми хордовыми бесчелюстные имели преимущества в борьбе за существование. Их тело было защищено панцирем, состоящим из отдельных пластин.
В конце силура в результате горообразовательных процессов увеличилась площадь суши и создались предпосылки для выхода растений на сушу. Первыми наземными растениями были, по-видимому, псилофиты и риниофиты. Они появились примерно 440-410 млн лет назад. Предполагают, что мхи и псилофиты произошли от древних зеленых водорослей. Появлению псилофитов способствовал ряд ароморфных изменений. Возникает механическая ткань, благодаря которой псилофиты сохраняли вертикальное положение на суше. Развитие покровной ткани обеспечило защиту фотосинтезирующих клеток и сохранение в них влаги. Формирование проводящей ткани в древесине и лубе улучшило передвижение веществ в растении. Псилофиты достигали высоты от 20 см до 1,5-2 м. У них еще не было листьев. В девонский период от псилофитов произошли древние папоротники, хвощи, плауны. У них формируется корневая система, с помощью которой вода с минеральными солями поглощается из почвы. Среди других ароморфозов слудует назвать появление листьев.
В девоне в морях появились челюстноротые панцирные рыбы, вытеснившие бесчелюстных. Формирование костных челюстей - важный ароморфоз, который позволил им активно охотиться и побеждать в борьбе за существование.
В девоне появляются также двоякодышащие и кистеперые рыбы, у них наряду с жаберным возникало легочное дыхание. От кистеперых рыб произошли первые наземные позвоночные - стегоцефалы, совмещающие признаки рыб, земноводных и пресмыкающихся. Стегоцефалы обитали в болотах. Длина их тела колебалась от нескольких сантиметров до 4 м. Их появление было связано с рядом ароморфозов, среди которых важное значение для жизни на суше имело формирование пятипалой конечности, легочного дыхания.
На протяжении всего каменноугольного периода, или карбона, господствовал теплый и влажный климат Суша покрылась болотами, лесами из плаунов, хвощей, папоротников, высота которых достигала более 30 м. отряды летающих насекомых, пресмыкающихся В эволюции жи вотных происходят ароморфозы, уменьшающие их зависимость от водной среды У пресмыкающихся увеличивается запас питательных веществ в яйцеклетке, формируются оболочки, защищающие зародыш от высыхания. В пермский период происходят сильные горообразовательные процессы, климат становится более сухим Это привело к широкому распространению голосеменных и пресмыкающихся
66.Основные этапы развития жизни на Земле в мезозое и кайнозое
Мезозойская эра включает три периода - триасовый, юрский и меловой. В триасовый период на Земле преобладал континентальный, засушливый климат. Поэтому господствующее положение занимали голосеменные и пресмыкающиеся, которые имели ряд приспособлений к перенесению неблагоприятных условий, недостатку влаги. Широкое распространение голосеменных объясняется тем, что в условиях засушливого климата они имели ряд преимуществ перед папоротниками. Важным ароморфозом было появление покрытого оболочками семени с запасом питательных веществ. Это обеспечивало зародыш питанием и защищало от неблагоприятных условий среды. Яйцеклетка развивалась внутри семязачатка и была защищена от воздействия неблагоприятных факторов внешней среды. Таким образом, размножение этих растений не зависело от наличия воды.. Среди животных широкое распространение получили пресмыкающиеся. Их появление было обусловлено рядом ароморфозов: внутренним оплодотворением, плотными оболочками и запасом питательных веществ в яйце, роговыми покровами тела, более совершенными дыхательной и кровеносной системами. В триасовый период произошло важное для последующей истории Земли событие - появились первые примитивные млекопитающие. В юрский период климат становится более влажным и теплым, развивается мощная растительность. Деревья достигают огромных размеров, например секвойи.. Бронтозавр, например, достигал в длину 20 м, а диплодок - 26 м. Эти огромные животные питались сочной водной растительностью. Крупное массивное тело ограничивало возможности их передвижения по суше. В водоемах обитали ихтиозавры и плезиозавры. Плезиозавры достигали от 0,5 до 15 м в длину, имели ласты, широкое плоское тело и маленькую голову на длинной шее. Питались они рыбой и мелкими водными животными. В юрский период появляются летающие пресмыкающиеся: рамфоринхи и птеродактили. Первые имели длинный хвост и узкие крылья, а вторые - широкие крылья и короткий хвост. Эти животные обитали на побережьях и питались преимущественно рыбой. В меловой период произошло резкое изменение климата в результате рассеивания облаков и увеличения количества солнечной радиации. Вследствие этого сократилась численность папоротников, голосеменных, появились первые покрытосеменные растения. В конце мезозойской эры, в меловой
Кайнозойская эра началась около 70 млн лет назад. Она включает три периода: палеоген, неоген и антропоген, который продолжается до настоящего времени. Все крупные таксоны организмов возникли в предыдущие эры. Поэтому в кайнозойскую эру эволюция происходит по пути идиоадаптаций. Господствующее положение в кайнозое занимают покрытосеменные растения, насекомые, костистые рыбы, птицы, млекопитающие. Уже в начале эры растительность становится близкой к современной, широко распространяются покрытосеменные растения. Многочисленные идиоадаптаций обеспечили широкое распространение покрытосеменных на Земле, освоение ими разных сред обитания.
67.68. Развитие представлений о происхождение человека… Место человека в зоологической системе…
Аристотель, Демокрит, Анаксимен – признавали родственные связи человека и животных. Карл Линней поместил человека в отряд «Приматы». Дарвин в книге «Происхождение человека и половой подбор» - собрал огромное количество фактов близкого родства человека с отрядом «Приматы» и, особенно, с антропоморфными обезьянами. На современном этапе выделяют следующие доказательства животного происхождения человека: 1) Систематические. Тип Хордовые - Chordata: Появление в процессе эмбриогенеза человека билатеральной симметрии, хорды, жаберных щелей в полости глотки, нервной трубки. Подтип Позвоночные - Vertebrata: замена хорды позвоночником, развитие сердца на брюшной стороне тела, наличие двух пар конечностей. Класс Млекопитающие - Mammalia: наличие млечных, сальных, потовых желёз, волосяного покрова, 7 шейных позвонков, дифференцированного зубного аппарата, наличие диафрагмы. Подкласс плацентарные - Eutheria: развитие эмбрионов в матке, питание и выделение у плодов через плаценту. Отряд приматы - Primates: отсутствие пальцехождения, у большинства плоские ногти. Конечности хватательного типа, имеется ключица, локтевая кость свободно вращается вокруг лучевой. Глаза направлены вперёд. Подотряд узконосые обезьяны - Catarrhini: носовая перегородка узкая, каждая челюсть имеет по 16 зубов. Защёчные мешки и седалищные мозоли отсутствуют. Хвост, чаще всего отсутствует. Семейство человекообразные обезьяны - Hominoidea: крупные размеры тела, отсутствие хвоста. Характерная форма ушной раковины. Кожный узор на пальцах рельефнее, чем на ладонях. Увеличенный передний мозг. 2) Морфологические. Зубы всеядного типа, укороченный лицевой отдел черепа, череп располагается под некоторым углом к позвоночному столбу, фронтальное расположение глаз, обеспечивающее бинокулярное зрение, гомологичны все мышцы и кости скелета. 3) Физиологические. У приматов имеются те же четыре группы крови и резус фактор. Половое созревание к 8–12 годам. Общие с приматами болезни: чума, тиф, грипп, холера, туберкулёз, СПИД и венерические заболевания. 4) Эмбриологические. У 24-27 дневного эмбриона протекает замена хорды на позвоночник (на 8 неделе начинается окостенение), имеются жаберные щели, хвостовой отдел. Сердце начинает развиваться с конца 3 недели. Трубка сердца изгибается, вычленяются венозный синус и луковица аорты. Сердце становится двухкамерным как у рыб. После образования предсердия и желудочка, на поверхности сердечной мышцы образуется серединная борозда. Затем, на внутренней поверхности желудочка, соответственно уровню наружной борозды, образуется перегородка, в результате чего, сердце становится трёхкамерным. В возрасте 7 месяцев головной мозг у эмбрионов человека и шимпанзе практически идентичен.
69. Преадаптации к антропонизации…
Ключевой адаптацией к эволюции человека на базе приматов – является древесный образ жизни и передвижение по ветвям массивного тела при помощи хватательной конечности. 1) Развитие хватательной конечности. 2) Развитие передних конечностей, как органов исследования предметов. 3) Развитие мозга. 4) Увеличение остроты зрения. 5) Изменения в строении черепа. 6) Сокращение числа одновременно рождаемых детёнышей. 7) Социальная жизнь приматов.
70. Стадии антропогенеза; протоантропы.
Протоантроп. Стадию протоантропов начинают рассматривать со времени примерно 25 миллионов лет тому назад. Протоантропы - предки и человека и современных антропоморфных обезьян (понгид). Стадия протоантропа включает дриопитеков «древесных обезьян» и более поздних гоминоидов, разделившихся на две ветви: Одна из них дала начало современным антропоморфным обезьянам – понгидам, другая дала начало гоминидам – непосредственным предкам человека. Дриопитеки напоминали по размерам и пропорциям тела современных карликовых шимпанзе. Дриопитеки имели широкие, низкие резцы, длинные нижние клыки и короткие примитивные коренные зубы. Питались плодами. Объём головного мозга 320-430 см3. Они не были высоко специализированными древесными формами. Дриопитеки сохранили стопохождение, ключицы, всеядный тип питания. Сохранение примитивных признаков и отсутствие узкой специализации соответствующих органов, способствовали высокой эволюционной пластичности дриопитеков. Дриопитеки, вероятно, возникли в Африке в миоцене, и перешли в Европу и Азию во времена пересыхания великого моря Тетис. Группы этих обезьян лазали по субтропическим деревьям и раскачивались на их ветвях. Брахиация – это своего рода быстрый «полёт» в кронах деревьев с перехватыванием руками за ветви и свисающие лианы. Это очень сложный способ локомоции, требующий точной оценки расстояний, качества опоры, своей скорости, пропорций и массы.
78. Австралопитеки. Африканские находки Л. Лики…
Австралопитеки: (южная обезьяна: 4–1 млн. лет). Иссушение климата и похолодание привело к отступлению влажных тропических лесов и формированию огромных саванн. Преимущества получали те особи, которые дольше могли продержаться на двух ногах в выпрямленном положении. В высокой траве для высматривания добычи и врагов, такое положение тела, несомненно, более выгодно. Саванизация африканского материка в целом уменьшила обилие легкодоступных растительных ресурсов и потребовала большей двигательной активности для добывания пищи, а, следовательно, и дополнительного энергоснабжения (мясо). В 1924 г. Профессору Дарту был доставлен череп из местечка Таунг (ЮАР). В 1936 году недалеко от Йоханнесбурга при взрывных работах в пещере обнаруживают череп взрослого австралопитека. Парантропы имели массу тела около 50 кг, рост 160 см, объём головного мозга около 500-550 см3. Зубная система близка к человеческой, что говорит об их всеядности, причём мясная пища играла значительную роль.
71. Стадия Архантропа: Homo habilis…
Архантропы (2-1,7 млн. лет), две фратрии: Homo habilis и Homo erectus. Homo habilis: человек умелый. Рост 120 – 140 см. объём головного мозга от 570 до 700 см3, у большинства находок 642 см3. Череп хабилиса ещё имел архаичные черты: выступающие надглазничные валики, толстые кости, низкий свод, но по сравнению с австралопитеками у хабилисов был больший объём мозга и мозговой коробки, а челюсти выступали меньше. Выраженная асимметрия полушарий и выпуклость внутри свода черепа, говорит о наличии центра Брока – центра речи, но строение гортани и отсутствие подбородочного выступа говорят против возможности наличия сложной артикуляции. Руки были короче по сравнению с ногами. Уже имели и сводчатую стопу и S – образный изгиб позвоночника и чашевидный таз. Впервые перешёл к постоянному и целенаправленному изготовлению орудий. Олдувайское ущелье. Homo erectus: человек прямоходящий. Рост 150 – 180 см, масса 40 – 72 кг, объём головного мозга от 800 до 1200 см3 . Это сборная группа, расселившаяся по территории Африки, Азии и Европы. Материальная культура (Ашельская) и ярко выраженная социальность позволили этому архантропу быстро и эффективно расселиться на огромных пространствах Африки и Евразии (Мадрас, Израиль, Британские острова). В адаптациях Хомо эректусов значительную роль начали играть социальные факторы – совместная охота, изготовление укрытий, сохранение огня.
72. Стадия палеоантропа: Homo neandertalensis…
Палеоантропы. 200-100 тысяч лет до нашей эры. До 30. тыс. лет. На современном этапе классический европейский Homo neanderthalensis – считается боковой тупиковой ветвью. Рост 151-155 см., объём головного мозга 1400-1550 до 1600 см3. Но, несмотря на объёмистый череп, он сохранял многие архаичные черты (проигрывая даже синантропу), это: сплошной без всяких перемычек надглазничный валик; чётко выраженный, похожий на шишку затылочный бугор, с мощным гребнем для крепления шейных мышц; покатый лоб; большой лицевой отдел, сильно выступающие челюсти. Большая величина головного мозга (больше чем у сапиенса!) достигалась за счёт развития обонятельной зоны головного мозга. Между поздними классическими неандертальцами и неоантропами – имеется резкий морфологический разрыв (нет промежуточных форм). Последние данные, связанные с изучением фрагментов генетического материала, показали большое генетическое расстояние между неандертальцами и современным человеком (больше чем с шимпанзе!). Следовательно, это два разных вида далеко дивергировавших друг от друга в результате хромосомных перестроек. Российские ученые сумели добыть из останков неандертальского мальчика его ископаемую ДНК и с помощью зарубежных коллег подтвердить удаленность неандертальцев от сапиенсов. Пик распространения неандертальцев совпадает с глобальным похолоданием (Рисс и вюрм – разделённые межледнивиковьем). Европейские неандертальцы смогли пережить суровые зимы ледникового периода только благодаря микроклимату, создаваемому с помощью одежды и обогреваемых жилищ. Суровый климат обостряет борьбу за существование. Тем не менее: неандертальцы были первыми людьми, которые систематически хоронили своих умерших сородичей. Ритуальный характер носили рисунки (костяные амулеты, куски охры и растёртый в порошок марганец – для раскраски тел). Неандертальцы заботились о своих старых и покалеченных сородичах.
73. Стадия неоантропа; Homo sapiens. Социальная эволюция…
Неоантропы. 40 тысяч лет до нашей эры. Homo sapiens. Морфологический тип сапиенса полностью сформирован. Рост 165-175 см, вес, объём головного мозга 1400-1500 см3. Роль биологических факторов эволюции сведена к минимуму (иммунитет, адаптивные экологические типы, микроэволюционные процессы). Овладев культурой и производством, кроманьонец вышел из-под контроля естественного отбора. Он не приспосабливается к среде обитания, а переделывает её под свои нужды и потребности. Биосоциальная эволюция сменяется социальной. Неолитическая революция, связанная с приручением животных и окультуриванием растений. Неоантроп характеризовался значительным развитием отделов мозга, связанных с трудовой деятельностью и речью. Центры происхождения: Человек как вид возник в тропической зоне Восточной Африки. Что доказывается: 1) Археологическими находками. 2) Близостью генотипа человека и африканских человекообразных обезьян. 3) Сопряжённой эволюцией паразитов и антропоидов. 4) Учением Вавилова – о центрах происхождения и многообразии форм. Именно в тропической Африке в фенотипе человека присутствует максимальное количество доминантных признаков. Расселение шло очень быстрыми темпами. На рубеже верхнего палеолита – примерно 40-35 тысяч лет назад, они уже заселили Южную Африку (Флорисбад) и Ближний Восток (Израиль), Индонезию (Калимантан) и Западную Европу (Кро Маньон). Первая волна расселения прошла по южной части Евразии. Неоантропы шли через Индию, Австралию в Монголию и Китай. Расы: 1) Австралоидная. Волнистые, как у европеоидов волосы, мощное развитие бороды, сильное оволоснение на теле. Широкий как у негроидов нос и тёмная кожа. 2) Монголоидная. Монголоидная раса сформировалась под воздействием экологических условий больших открытых пространств и резко континентального климата. Светлая, реже смуглая кожа. Волосы жёсткие, прямые, тёмные. Косой разрез глаз. Не выступающий сильно, средний по ширине нос. Низкое переносье. Широкоскулое плоское лицо. Отложения жира на лицевой области. Монголоидная раса продолжала экспансию: расселение – чукчи, вьетнамцы, эскимосы. Вторая волна расселения, совпала со значительным потеплением климата. Она прошла через Индию и Средиземноморье - на север и в Европу. 3) Европеоидная. Светлая, реже смуглая кожа. Прямые или волнистые тонкие волосы. Узкий выступающий нос. Развитый волосяной покров на лице и теле. Холестерин в крови выше среднего уровня. 4) Негроиды приобретали черты адаптации к обитанию в экваториальной зоне. Тёмная, реже светлая кожа. Курчавые волосы. Тёмные, толстые губы. Широкий нос.