Урок по доказательствам эволюции: Молекулярно-генетические, Биогеографические, Сравнительно-анатомические, Палеонтологические Эмбриологические
Объяснения по презентациям .
Во вложении конспект, презентация, задание
Доказательства эволюции
Молекулярно-биологические – единый план строения ДНК, белков. Количественно оценить, и для далеких видов. Одинаковый процент альбиносов у разных видов. Фермент цитохром С в митохондриях одинаков у растений, грибов и животных
Цитологические – клеточное строение – мембраны, органоиды…
Биогеографические – распространение организмов по планете есть результат эволюционных изменений, история возникновения видов в ходе эволюции. Фауны Южной и Северной Америки – разные, а Евразии и Северной Америки – сходные. Биогеографические области (Палеарктика…). Островные биоты бедны.
- Эндемики – имеют очень узкий ареал, больше нигде не встречаются (снежный барс).
- Реликты – живые ископаемые, возникли очень давно, сейчас доживают в стабильной среде: гаттерия, латимерия.
- Все реликты – эндемики, но обратное неверно
- Сумчатые в Австралии живы, отовсюду вытеснены плацентарными
Сравнительно-анатомические:
Рудименты и атавизмы
- Рудименты – недоразвитые органы, утратившие значение в ходе эволюции. Есть у всех особей данного вида, это – норма, хоть и не нужная (третье веко, аппендикс, зуб мудрости, перепонки лапок горных гусей)
- Атавизмы – проявление признаков предков. Это – патология, проявляется очень редко. Гены сохранены в геноме, но в норме блокируются, лишь изредка блокировка не срабатывает – получаем хвостик, многососковость, волосы на лице, 3 пальца у лошади, 4 крыла у мух…
- Гомологичные органы – единый план строения, общность происхождения, но разные функции.
Образовались в результате дивергенции (расхождения признаков) от общего предка. Конечности млекопитающих (крот роет, мышь летучая, у кита ласт). Смотрим на «родственность». Видоизменения корней, побегов, листа – здесь же.
- Ядовитые железы и слюнные железы змей
- Молочные и потовые железы млекопитающих
- Усики гороха, колючки кактуса и барбариса, хвоинки сосны, ловчие листья
- Усики винограда, колючки боярышника, мясистый стебель кактуса
- Корнеплоды, корнеклубни, клубеньки
- Разнообразные конечности насекомых
- Производные эпидермиса: ногти, когти, рога, копыта, перья, чешуи рептилий
Аналогичные органы – сходные функции, но по происхождению и плану строения разные: крыло бабочки и птицы, жабры рыбы и рака, глаз осьминога и собаки. Образовались в результате конвергенции – схождения признаков: неродственные организмы приобретают сходные признаки, обитая в сходных условиях
Отталкиваемся от схожей функции, потом смотрим на степень родства – здесь его не должно быть или очень дальнее – дальше отряда. Колючки кактуса (лист), побега (боярышник)
Современные переходные формы (ехидна).
Параллелизм - когда к одинаковым условиям приспосабливаются родственные группы, формируют сходные признаки
Эмбриологические
- Гаметогенез сходен
- Закон зародышевого сходства – эмбрионы повторяют эмбрионов предков. У эмбриона сначала закладываются более общие признаки – типа, класса, затем уточняются и вплоть до вида.
- Биогенетический закон – онтогенез есть краткое и быстрое повторение филогенеза
Палеонтологические
Ископаемые остатки лежат слоями – снизу древние, выше молодые. Видны изменения - эволюция
Неполнота палеонтологической летописи:
- Органические остатки подвергаются быстрому разложению
- Трупы животных поедают другие животные (падальщики)
- Погибшие животные, не имеющие скелета, не подвергаются окаменелости
- Только небольшая часть останков попадает в условия, благоприятные для превращения в окаменелости и отпечатки.
- Обнаружена только малая часть ископаемых останков
Теория катастроф Кювье: периодически случались катастрофы, некоторые виды вымирали, создавались заново другие – поэтому биота менялась.
Ископаемые переходные формы – сочетают признаки предковой формы и потомка.
Между рыбами и земноводными – ихтиостеги (древние стегоцефалы),
- Признаки рыб: обтекаемая форма тела, рудиментарный хвостовой плавник, кожа покрыта чешуей.
- Признаки амфибий: пояс конечностей, пятипалая конечность, поясничный позвонок, шейный
Между амфибиями и рептилиями (сеймурия, котилозавр), - несколько шейных позвонков, кости таза; нет грудной клетки
Между пресмыкающимися и птицами – археоптерикс (протоавис). Птицы произошли от ящеротазовых динозавров в юрском периоде (135 миллионов лет назад); птерозавры – тупиковая ветвь рептилий. Промежуточная форма между рептилиями и птицами – Археоптерикс. Сходство с рептилиями: имеются зубы, киль отсутствует, длинный хвост из ряда позвонков, скелет не пневматический. Сходство с птицами: тело покрыто перьями, передняя конечность преобразована в крыло, двуногие, ключицы сращены в вилочку, есть цевка (у некоторых отсутствует – смотрим на рисунок)
Между пресмыкающимися и млекопитающими – зверозубые ящеры (иностранцевия). (дифференцированные зубы в ячейках, волосы, нет чешуй; но: конечности сбоку, толстый хвост, есть воронья кость, нет ушной раковины).
Между водорослями и мхами – псилофиты (риниофиты). Нет корней, стеблей, листьев, есть покровные (с устьицами), проводящие ткани, ризоиды. Лигнин изобрели. Спорофит преобладает
Между папоротниками и голосеменными – семенные папоротники (лист вайя, семена),
Филогенетические ряды
Лошадь: предок как лиса на 5 пальцев по мягкой почве лесов ходил, всеяден. Затем перешел в степи – ел траву – изменились зубы. Почва более плотная – пальцев меньше, остался один – с копытом. Убегать надо быстро – ноги стали длиннее, а с ними и тело. Еще – слоны, киты
Геохронология
- Абсолютный метод – радиометрический (радиоуглеродный) – скорость полураспада элементов известна, по соотношению высчитываем возраст: K-Ar, U-Pb.
- Относительный метод – по руководящим ископаемым. В разных слоях – разная биота, более древняя залегает глубже. Для каждого периода характерен свой состав флор и фауны, конкретная группа, преобладающая в то время – кто с ней рядом - современник
Метод радиоуглеродного датирования
- Метод применяется для определения возраста ископаемых остатков
- В основе метода лежит явление естественной радиоактивности одного из изотопов углерода
- Радиоактивный углерод накапливается в течении жизни организма
- После смерти организма радиоактивный изотоп углерода распадется (а нерадиоактивный нет)
- По изменению соотношения радиоактивного и стабильного изотопов углерода можно определить возраст остатков
Конспект теории во вложении.
Гомология, сравнения - во вложении