Эмбриологические доказательства макроэволюции. Подготовила: Алиса Михайлова

Позднее Чарльз Дарвин использовал положение Бэра для обоснования единства происхождения позвоночных животных. Уточнением принципа зародышевого сходства в конце прошлого века мы обязаны Эрнсту Геккелю, сформулировавшему биогенетический закон. Биогенетический закон - закономерность в живой природе, сформулированная немецким учёным Э. Геккелем (1866) и состоящая в том, что индивидуальное развитие особи (онтогенез)является коротким и быстрым повторением (рекапитуляцией) важнейших этапов эволюции вида (филогенеза).

Э.Геккель В процессе индивидуального развития (онтогенеза) эмбрионы как бы последовательно повторяют черты строения предковых форм (т.е. онтогенез есть краткое повторение филогенеза). Так, все многоклеточные организмы проходят в своем развитии одноклеточную стадию, что предполагает происхождение многоклеточных от одноклеточных. Далее следует стадия однослойного "шара" - ей соответствует строение некоторых современных колониальных простейших. Это - прямой намек на возможный механизм появления многоклеточности - делящиеся клетки не расходились, а оставались рядом; вероятно в дальнейшем эти клетки начали выполнять различные функции. Следующая стадия, которую проходят все животные - это двухслойный "мешок". Этой стадии соответствует строение современных кишечнополостных (например, гидры).

В эмбриональном периоде развития у зародыша человека закладывается двухкамерное сердце, шесть пар жаберных дуг, хвостовая артерия – признаки рыбообразных предков. От амфибий человек унаследовал плавательные перепонки между пальцами, которые имеются у зародыша. У новорожденных наблюдается несовершенная терморегуляция, что указывает на происхождение от животных с непостоянной температурой тела. Головной мозг плода гладкий, без извилин, как у примитивных млекопитающих. У шестинедельного зародыша имеется несколько пар млечных желез. Закладывается также хвостовой отдел позвоночника, который затем редуцируется и превращается в копчик. В соответствии с биогенетическим законом эти и многие другие признаки, возникающие у человека в эмбриональном развитии, могут рассматриваться как повторение признаков предков.

Личинки - ранние стадии развития некоторых животных. И иногда, только интересуясь строением личинок, возможно правильно установить родственные связи между организмами. Так, асцидий - морских мягкотелых животных-фильтраторов, ведущих прикреплённый образ жизни, при первом рассмотрении никак нельзя назвать хордовыми животными. Их и считали долгое время беспозвоночными. Считали, пока не проследили развитие животного от свободно плавающей личинки до взрослого организма. Тут-то и оказалось, что личинка обладает ясно выраженной хордой, полой нервной трубкой со спинной стороны тела и двусторонней симметрией. И, стало быть, животное это принадлежит к типу хордовых и имеет родственные связи скорее с ланцетником - признанным примитивным хордовым.

Чтобы пользоваться предварительным просмотром презентаций создайте себе аккаунт (учетную запись) Google и войдите в него: https://accounts.google.com

Подписи к слайдам:

Макроэволюция, её доказательства Урок в 11 классе Учитель биологии высшей категории И.А.Коченкова

Макроэволюция Макроэволюция органического мира - это процесс формирования крупных систематических единиц (из видов - новых родов, из родов - новых семейств и т.д.) в ходе эволюции на протяжении всей истории Земли Развитие жизни на Земле в целом, включая её происхождение, называется макроэволюцией

Сравнение микроэволюции и макроэволюции Микроэволюция Действуют те же процессы – борьба за существование, естественный отбор и связанное с ним вымирание. Носят дивергентный характер Макроэволюция

Сравнение микроэволюции и макроэволюции Образование из популяций новых подвидов, из подвидов – видов. Происходит в относительно короткое время Происходит внутри вида Микроэволюция Макроэволюция Образование из видов новых родов, из родов – семейств и т. д. Происходит за длительное время (исторические эпохи) Надвидовая эволюция

Результатом макроэволюционных процессов становятся существенные изменения внешнего строения и физиологии организмов.

Доказательства макроэволюции Доказательства макроэволюции Палеонтологические доказательства Эмбриологические доказательства Сравнительно-анатомические доказательства

палеонтология Наука об ископаемых организмах – палеонтология – неопровержимо доказывает, что в прошлые эпохи животный и растительный мир Земли резко отличался от современного.

Палеонтологические Доказательства ископаемые остатки; ископаемые переходные формы; филогенетические ряды

Некоторые из раскопок палеонтологии Скелет ископаемого котилозавтра сеймурии, занимавшей промежуточное положение между амфибиями и рептилиями. Окаменевшие яйца динозавров

Переходные формы Переходные формы служат доказательством эволюции, поскольку свидетельствуют об исторической связи разных групп организмов. Археоптерикс Ихтиостег Семенные папоротники

Эти открытия относятся к недавнему времени и касаются форм, называемых Ихтиостега. Скелет этих форм отчетливо свидетельствует о переходном характере этой группы. Хвост и лучи хвостового плавника обладают еще характерными рыбьими признаками, тогда как грудные и брюшные плавники уже изменились в передние и задние конечности, служащие для передвижения по суше. Поэтому эти формы заслуживают того, чтобы их поместить между классом рыб и классом земноводных.

Филогенетические ряды Филогенетические ряды – это ряды видов, последовательно сменявших друг друга в процессе эволюции различных групп животных и растений

Филогенетические ряды В результате перехода к жизни на открытых пространствах и изменения характера питания из-за остепнения произошло увеличение размера тела, удлинение конечности и уменьшение количества пальцев

Сравнительно-анатомические доказательства Сравнение строения организмов, нахождение черт сходства

Сравнительно-анатомические Доказательства эволюции гомологи аналоги рудименты атавизмы

Гомологичные органы Гомологичные органы – это органы, имеющие одинаковый план строения, развивающиеся из сходных зачатков и одинаково расположенные, но выполняющие разные функции. Гомология указывает на общность происхождения обладающих ею организмов, различия в строении гомологичных органов – результат дивергенции.

Примеры гомологичных органов у растений Это все видоизмененные листья Колючки кактуса Усики гороха Иглы барбариса

Аналогичные органы Крылья – это… Видоизменённые передние конечности Складки хитинового покрова Кожная перепонка

Аналогичные органы Главный признак аналогии – сходство функций вне связи со строением и происхождением. Аналогичные органы – результат конвергенции.

Аналогичные органы у растений 1 – колючка барбариса возникают из листьев; 2 – белой акации из прилистников; 3 – боярышника – из побега; 4 – ежевики – из коры

рудименты Рудименты – недоразвитые органы, утратившие в ходе эволюции свои биологические функции.

атавизмы У некоторых особей рудименты могут развиваться в органы нормальных размеров. Такой возврат к строению органа предковых форм называют атавизмом

Эмбриологические доказательства Эмбриология – это наука, изучающая зародышевое развитие организмов.

Эмбриологические доказательства Развитие многоклеточных животных из оплодотворённого яйца. Сходство зародышевого развития животных. Расхождение признаков зародышей в процессе эмбрионального развития.

Биогенетический закон Биогенетический закон – индивидуальное развитие особи (онтогенез)является коротким и быстрым повторением (рекапитуляцией) важнейших этапов эволюции вида (филогенеза). немецкий учёный Э. Геккель (1866)

Домашнее задание: §61, вопр. Заполнить таблицу «Сравнительная характеристика этапов эволюционного процесса» Этап В каких группах организмов осуществляется Материал для эволюционного процесса Главный эволюционный фактор Результаты Микроэволюция Макроэволюция

Макроэволюция

Доказательства макроэволюции

Ответьте на вопросы

• Дайте определение микроэволюции. Где происходит этот процесс?
• Каковы пути образования новых видов?
• Поясните термины «аллопатрическое» и «симпатрическое» видообразование. Приведите примеры.
• Перечислите этапы аллопатрического и симпатрического путей видообразования. Какие факторы действуют в ходе микроэволюции?
• Эффективна ли экологическая изоляция? Приведите примеры.
• Каковы результаты микроэволюции?
• Заканчивается ли процесс эволюции образованием новых видов?

Макроэволюция

Процесс образования новых родов, семейств и более крупных таксонов называется макроэволюцией.

Факторы макроэволюции

• Борьба за существование
• Естественный отбор
• Связанное с естественным отбором вымирание неприспособленных форм и выживание более приспособленных

Палеонтологические – находки ископаемых (вымерших) животных, в том числе промежуточных (переходных) форм – организмов, обладающих признаками нескольких современных групп животных или растений.

Зверозубый ящер

Признаки пресмыкающихся

Признаки млекопитающих

• Внешний облик
• Конечности по бокам туловища

• Строение черепа, позвоночника, конечностей.
• Дифференциация зубов на клыки, резцы и коренные

Археоптерикс

Признаки пресмыкающихся

Признаки птиц

• Наличие зубов
• Брюшные ребра
• Длинный хвост из позвонков
• Пальцы с когтями
• Отсутствие киля
• Кости без воздухоносных полостей

• Наличие крыльев
• Наличие перьев
• Сходство строения задних конечностей с цевкой
• Внешний облик

Псилофиты и риниофиты – первые наземные растения

Признаки водорослей

Признаки наземных растений

• Нет органов, тело – слоевище
• Не представлены все виды тканей

• Стебель с чешуйками
• Кожица с устьицами
• Корневище с ризоидами
• Имеются проводящие, покровные, механические ткани

Филогенетические ряды – ряд переходных форм, последовательно сменяющих друг друга, отражающих эволюционные изменения.

• Филогенетический ряд лошади (воссоздал В.О.Ковалевский) по найденным останкам конечностей и черепов

Сравнительно-анатомические доказательства

1. Общий план строения позвоночных организмов:

• Двусторонняя симметрия
• Сходные полости тела
• Наличие внутреннего скелета
• Сходное строение нервной системы

2. Наличие гомологичных и аналогичных органов.

3. Наличие рудиментов и атавизмов.

4. Наличие переходных форм.

Вывод . Сравнение строения организмов различных групп показывает, что они имеют сходства, основанные на общности происхождения

Сравнительно-анатомические доказательства эволюции

Гомологичные органы

Аналогичные органы

• Имеют общее происхождение
• Различны по строению
• Различны по выполняемым функциям
• Причины появления – приспособление к различным условиям среды

• Имеют сходное строение
• Имеют различное происхождение
• Выполняют одинаковые функции
• Причины появления – приспособление к одинаковым условиям среды у неродственных видов

Эмбриологические доказательства эволюции – зародыши всех позвоночных животных сходны на ранних стадиях развития

• Сходства зародышей позвоночных животных:

• Форма тела
• Наличие хорды, хвоста
• Зачатки конечностей
• Жаберные карманы
• Один круг кровообращения

2. Расхождение признаков зародышей

• По мере развития черты сходства между зародышами разных видов ослабевают
• Вначале появляются признаки рода, затем признаки вида

Другие доказательства

• Биогеографические – различия флоры и фауны разных материков, материковой и островной.

• Цитологические – сходство строения – все живые организмы состоят из клеток
• Генетические – сходство принципов кодирования информации
• Биохимические – сходство химического состава клеток всех живых организмов

Уоллес Алфред Рассел (08.01.1823– 07.11.1913), английский натуралист и писатель. Окончил школу в Хартфорде, работал землемером, подрядчиком на строительстве железной дороги, учителем в школе. С 1844 преподавал в Лестерской школе, где сблизился с другим молодым учителем, Г. Бейтсом, тоже интересовавшимся естествознанием. Накопив денег, Уоллес и Бейтс отправились на парусном судне в Бразилию, где в течение двух лет изучали район от устья Амазонки до впадения в неё Рио-Негро. Затем Бейтс направился вверх по Амазонке, а Уоллес – вверх по Рио-Негро. В 1852, собрав коллекции растений и животных, Уоллес решил вернуться в Англию. К несчастью, пожар на судне, на котором плыл Уоллес, уничтожил все его коллекции, рисунки и дневники. Однако уже в 1854 с помощью Т. Гексли Уоллесу удалось собрать средства для другого большого путешествия – на Малайский архипелаг. Здесь он провёл восемь лет, обследовал большинство крупных островов архипелага, привёз в Англию богатые коллекции. В начале 1855 Уоллес написал статью под названием «О законе, регулирующем возникновение новых видов» ,а позже пришёл к мысли о «выживании наиболее приспособленных». Набросок статьи «О стремлении разновидностей бесконечно удаляться от первоначального типа» (1858) Уоллес отослал в Англию Ч. Дарвину с просьбой представить её Линнеевскому научному обществу. Прочитав рукопись Уоллеса, Дарвин обнаружил в ней идеи, которые сам давно обдумывал. По совету друзей – Ч. Лайеля и Дж. Гукера – Дарвин передал в Линнеевское общество не только статью Уоллеса, но и резюме своих собственных исследований. Уоллесу принадлежит идея разделения суши на шесть зоогеографических областей: палеарктическую, неарктическую, эфиопскую, восточную (индо-малайскую), австралийскую и неотропическую. Из многочисленных обнаруженных Уоллесом зоогеографических контрастов самый удивительный – между островами Бали и Ломбок. Хотя эти острова разделены проливом, ширина которого в самом узком месте не превышает 24 км, различия между населяющими их птицами и четвероногими больше, чем между фауной Англии и Японии. Дело в том, что указанный пролив проходит как раз по зоогеографической границе (называемой теперь «линией Уоллеса»), отделяющей область распространения типичной австралийской фауны от лежащей к северу области распространения индо-малайской фауны. В 1862 Уоллес возвратился в Англию. В 1870 была опубликована его книга «Вклад в теорию естественного отбора» (1870), которая наряду с «Происхождением видов» Дарвина сыграла значительную роль в распространении представлений о естественном отборе и эволюции. Уоллес состоял членом Лондонского королевского общества, в 1908 был награждён орденом «За заслуги».