какие доказательства общности происхождения позвоночных вам известны

Эмбриологические, палеонтологические и сравнительно-анатомические доказательства эволюции

Еще в первой половине XIXв. был получен ряд данных, говорящих о единстве всего органического мира. К ним относятся обнаружение клеточного строения растений, животных и человека. Выдающийся французский зоолог Ж.Кювье установил единые планы строения в каждом типе животных.

Сравнительно-анатомические доказательства эволюции

Все позвоночные животные имеют двустороннюю симметрию, полость тела, позвоночник, череп, две пары конечностей. Сердце у всех позвоночных животных расположено на брюшной стороне, а нервная система — на спинной, она состоит из головного и спинного мозга. Единство плана строения в каждом типе свидетельствует о единстве его происхождения.

Гомологичные органы

После выхода в свет работ Дарвина сравнительная анатомия получила толчок к развитию и в свою очередь внесла значительный вклад в развитие дарвинизма.

Большую роль сыграло установление гомологичности органов. Гомо­логичные органы могут выполнять различные функции и в связи с этим несколько разниться в строении, но построены по одному плану и развиваются из одних и тех же зародышевых зачатков.

Таковы передние конечности всех позвоночных: нога кролика, крыло летучей мыши, ласт тюленя, рука человека. Скелет каждого из этих органов имеет плечо, предплечье, состоящее из двух костей, кости запястья, пястья и фаланги пальцев. То же относится и к задним конечностям. Было обнаружено, что млечные железы гомологичны потовым, челюсти ракообразных — их конечностям, волосы млекопитающих — перьям птиц и чешуе рептилий, зубы млекопитающих — чешуе акул, части цветка (пестик, тычинки, лепестки) — листьям и т.д.

Примеры гомологичных органов

В отличие от гомологичных, аналогичные органы могут быть сходны по строению, так как выполняют однородные функции, но не имеют общего плана строения общего происхождения. Примерами их могут быть крыло насекомого и крыло птицы, жабры ракообразных и жабры рыбы. У растений аналогичными являются колючки кактуса (видоизмененные листья) и шипы розы (выросты кожицы). Для установления родственных связей между организмами они роли не играют.

Пример аналогичных органов

Атавизмы и рудименты

Для доказательства эволюции имеют значение атавистические органы, которые были присущи далеким предкам и в норме не встречающиеся у современных организмов. Естественно, что такие признаки говорят о фи­логенетическом родстве. Примерами атавизма служат появление боковых пальцев у лошади, полосатость у домашних свиней; шейная фистула (образование, гомологичное жаберным щелям у низших хордовых), хвостовой придаток, обильная волосатость всего тела у человека.

Рудиментарными называются органы, утратившие свою функцию, но сохраняющиеся у взрослых животных. Обычно они остаются в зачаточном состоянии. Рудиментарными являются остатки тазовых костей у безногой ящерицы желтопузика и у китообразных. Они служат доказательством происхождения этих животных от предков, имевших развитые конечности. У человека рудиментарными органами являются:

На корневищах папоротника, пырея, ландыша можно обнаружить чешуйки — рудименты листьев.

Сравнительно-анатомические исследования современных прогрессивных и примитивных форм позволяют обнаружить переходные формы. Морское животное баланоглосс сочетает в себе признаки животных типа иглокожих и типа хордовых. Ланцетник имеет ряд признаков, сближающих его с одной стороны с иглокожими и полухордовыми (баланоглосс), а с другой стороны с позвоночными, с которыми он относится к одному типу хордовых.

Среди современных млекопитающих существуют однопроходные (имеющие клоаку и при размножении откладывающие яйца, как пресмы­кающиеся), сумчатые и плацентарные. Сравнение их указывает, что мле­копитающие находятся в родстве с пресмыкающимися и что эволюция мле­копитающих шла от животных, откладывающих яйца, к живородящим формам с еще недоразвитой плацентой и, наконец, к животным, рождающим уже хорошо сформированных детенышей.

Эмбриологические доказательства эволюции

Еще до выхода в свет основного труда Дарвина академик Российской Академии наук К.М.Бэр установил, что эмбрионы различных животных имеют большее сходство между собой, чем взрослые формы. В этой закономерности Дарвин видел важное доказательство эволюции. Он считал, что в зародышевом развитии должны повторяться признаки предков.

В последарвиновский период связь онтогенеза с филогенезом была подтверждена многочисленными исследованиями. Русские ученые А.О.Ковалевский и И.И.Мечников установили, что у всех многоклеточных (беспозвоночных, начиная с червей и позвоночных) закладывается три зародышевых листка, из которых далее формируются все органы. Это подтверждает единство происхождения всего животного мира.

Сравнение развития зародышей всех классов позвоночных показывает большое сходство их на ранних стадиях развития, оно касается как внешнего, так и внутреннего строения (хорды, органов кровеносной и выделительной систем). По мере развития сходство уменьшается, начинают вырисовываться признаки класса, затем отряда, рода и вида. Этим подтверждается родство всех хордовых.

На основании эмбриологических исследований, проведенных над объектами из различных типов животных, Ф.Мюллер и Э.Геккель (независимо друг от друга) сформировали биогенетический закон.

Сжатая формулировка биогенетического закона гласит: онтогенез есть краткое повторение филогенеза.

Дальнейшие эмбриологические исследования показали, что биогенетический закон справедлив только в общих чертах. Фактически нет ни одной стадии развития, в которой бы зародыш полностью повторял строение какого-либо из своих предков. Зародыш птицы или млекопитающего никогда целиком не повторяет строение рыбы, но в определенной стадии развития у него образуются жаберные щели и жаберные артерии. В онтогенезе повторяется строение не взрослых форм предков, а эмбрионов. У зародышей млекопитающих образуется не жаберный аппарат взрослых рыб, а лишь закладка жаберного аппарата зародышей рыб.

Установлено, что в зародышевом развитии образуются не только органы, связанные с повторением признаков, но и временные органы, обеспечивающие существование зародышей в тех условиях, в которых они проходят развитие.

Академик А.Н.Северцов уточнил и дополнил положения биогенетического закона. Он доказал, что в процессе онтогенеза происходит выпадение отдельных этапов исторического развития, повторение зародышевых стадий предков, а не взрослых форм, возникновение изменений, мутаций, каких не было у предков. Новые наследственные признаки, изменяющие строение взрослого организма и направление эволюции, появляются в разные периоды эмбрионального развития. Чем позже в процессе зародышевого развития возникли новые признаки, тем полнее проявляется биогенетический закон.

Палеонтологические доказательства эволюции

Дарвин считал, что именно палеонтология, изучающая ископаемые остатки прежних обитателей Земли, должна дать наиболее веские доказательства в пользу эволюции. Дарвин остро ощущал отсутствие сведений о переходных формах, ископаемых организмах, сочетающих в себе признаки древних и более молодых групп, относящихся к разным классам и типам.

Доказательства эволюции на примере лошади

Первые наиболее веские палеонтологические доказательства эволюции были получены В.О.Ковалевским (1842—1883). Ему удалось выяснить последовательные этапы происхождения непарнокопытных, к которым относится лошадь. Древнейший предок лошади, найденный в отложениях третичного периода, был высотой около 30см, имел по четыре пальца на передних и по три — на задних конечностях. Он передвигался, опираясь на все фаланги пальцев, что было приспособлением к обитанию в болотистой местности. Пищей ему служили плоды и семена.

Доказательство эволюции на примере лошади

Далее, в связи с изменением климата, лесов становилось все меньше и на следующем этапе эволюции предки лошади оказались в открытой местности типа степей. Это привело к выживанию способных к быстрому бегу (для спасения от хищников), что достигалось удлинением конечностей и уменьшением поверхности опоры, т.е. уменьшением числа пальцев, соприкасающихся с почвой.

Одновременно отбор шел на приспособление к питанию степными травами. Появились складчатые зубы с большой жевательной поверхностью, необходимой для перетирания жесткой растительной пищи. Последовательно все большие размеры приобретал средний палец, боковые пальцы все уменьшались. В результате ископаемая лошадь, как и современная, имела уже на каждой ноге лишь по одному пальцу, на кончик которого она опиралась. Высота увеличилась до 150 см. Все строение тела хорошо приспособилось для обитания в открытой степной местности.

Другие переходные формы

После исследований В.О.Ковалевского удалось установить филогенетические ряды многих других животных: хоботных, хищных, моллюсков.

В настоящее время геологическая история Земли изучена довольно подробно. Известно, что в самых древних пластах обнаруживаются остатки различных типов беспозвоночных и лишь в более поздних появляются остатки позвоночных. Установлено, что чем моложе пласты, тем остатки растений и животных ближе к современным.

Обнаружены и переходные формы. Важной находкой был археоптерикс — первоптица, сохраняющая ряд признаков пресмыкающихся. Признаки птицы:

Найдена переходная форма между пресмыкающимися и млекопитающими — зверозубые ящеры (териодонты), которых сближает с млекопитающими строение черепа, позвоночного столба, конечностей. Если у пресмыкающихся все зубы однотипны, то у териодонтов намечается дифференцировка зубов на резцы, клыки, коренные, что дало повод назвать этих ископаемых ящеров зверозубыми.

В ископаемом состоянии обнаружены семенные папоротники, совмещающие частично признаки папоротников, частично голосеменных. Это служит доказательством происхождения семенных растений от папоротникообразных.

Источник

Сравнительно-анатомические доказательства эволюции. Гомологичные и аналогичные органы

С помощью сравнительной анатомии доказывают родство организмов, сравнивая строение беспозвоночных и ископаемые остатки.

Сравнительно-анатомические исследования обнаруживают черты сходства передних конечностей у некоторых позвоночных животных, хотя выполняющие функции их различны (рис. 28). Приведем в качестве примера плавники кита, передние конечности крота и крокодила, крылья птиц и летучей мыши, руки человека. В зависимости от функции некоторые кости конечностей атрофируются или срастаются. Несмотря на некоторые отличия в размерах, сходные признаки показывают их родство.

Рис. 28. Эволюция передних конечностей наземных позвоночных

Органы, соответствующие друг другу по строению и происхождению независимо от выполняемых ими функций, называются гомологичными.

Рассмотрим гомологичные органы животных на примере крыльев летучей мыши и передних конечностей крота.

Как вы знаете из курса зоологии, крылья летучей мыши приспособлены для полета, а передние конечности крота — для копания земли. Но, несмотря на различные функции, в строении их костей много общего. Конечности крота и летучей мыши состоят из сходных элементов: лопатки, костей плеча, предплечья, запястья, пясти, фаланг пальцев. Отличие только в том, что кости запястья у летучей мыши слаборазвиты, у крота фаланги пальцев короткие. Несмотря на эти небольшие различия, у них сохраняется общее сходство костей.

Гомологичные органы растений. К гомологии листа относятся колючки барбариса, кактуса, шиповника и усики гороха. Так, колючки барбариса и шиповника, легко отделяющиеся от коры веток, — это видоизмененные листья, защищающие их от поедания животными. Кактусы из-за обитания в условиях засушливости имеют видоизмененные листья-колючки, которые способны экономно расходовать влагу. Усики гороха цепляются за растения, чтобы поднять на свет свои слабые стебли. Несмотря на внешние отличия — колючки, усики, растения имеют общее происхождение.

К гомологии стебля относятся корневища ландыша, касатика, пырея. Клубень картофеля, луковицы лука, шипы боярышника — это видоизмененный стебель. Хотя в зависимости от функции они видоизменены, их общий предок — побег.

Аналогичные органы. Внешне очень сложно определить общность происхождения сходных органов. Например, крылья бабочки и птицы служат для полета. Но крылья бабочки — особое образование на спинной стороне груди, а крылья птицы — измененные передние конечности. Внешние сходства связаны с приспособлениями к среде, но родства не имеют.

Органы, выполняющие однородные функции, но не имеющие сходного плана строения и происхождения, называются аналогичными.

Например, конечности крота и медведки (рис. 29) хотя выполняют сходные функции, но их строение и происхождение различны.

Рис. 29. Аналогичные (конечности крота и медведки) органы

Сравнительная анатомия устанавливает родство отдаленных друг от друга видов. Например, зубы человека и млекопитающих похожи на хрящ акулы. В древности зубы позвоночных животных появились из чешуй, перешедших в ротовую полость. Также слуховая косточка-молоточек млекопитающих входила в состав нижней челюсти костных рыб, земноводных, пресмыкающихся и птиц. Особенности строения костей верхних и нижних конечностей и скелет рыб, земноводных, пресмыкающихся, птиц, млекопитающих одинаковы. Это является доказательством единства происхождения всех позвоночных животных.

Промежуточная форма. Между крупными систематическими группами существуют промежуточные формы, свидетельствующие о единстве органического мира. Например, размножение низших яйцекладущих млекопитающих (ехидны и утконоса), наличие клоаки доказывают их сходство с пресмыкающимися.

Сравнительно-анатомические доказательства. Гомологичные органы. Аналогичные органы.

1. Гомологичные органы с общим происхождением и строением развиваются из сходных зачатков.

2. Аналогичные органы выполняют сходные функции, но имеют различное происхождение.

1. В каких случаях проводится сравнительная анатомия?

2. Приведите примеры гомологичных органов у животных.

1. Назовите гомологичные органы растений.

2. В чем различие между аналогичными и гомологичными органами?

1. Приведите примеры аналогичных органов.

2. Дайте определение аналогичных и гомологичных органов.

Лабораторная работа № 4

Примеры сравнительно-анатомических доказательств эволюции

Приборы и оборудование: гербарии гороха, барбариса, шиповника, верблюжьей колючки, малины, клубень картофеля, кактус, корневище ландыша (можно взять касатик ), лук; рисунки таракана, кузнечика, водомер (если есть коллекции), рисунок бабочки, чучело птицы, рисунок летучей мыши; влажные препараты речного рака, рыбы, лягушки, ящерицы.

1. Знакомство с гомологичными органами растений.

2. Гомологичные органы животных.

3. Аналогичные органы растений.

4. Аналогичные органы животных.

5. В конце работы заполните таблицу.

Примеры аналогии растений

Примеры аналогии животных

1. К каким органам относятся колючки барбариса, усики, гороха?

2. К каким органам относятся клубень, луковица, корневище?

3. К каким органам относятся конечности таракана, пчелы, кузнечика, жука- плавунца?

4. К каким органам относятся шипы боярышника?

5. К каким органам можно отнести жабры рыбы и речного рака?

Источник

«Доказательства эволюции животного мира «

Ищем педагогов в команду «Инфоурок»

Тема урока:«Доказательства эволюции животного мира »

Преподаватель: СПб ГБПОУ «КЛ»Мазурова Т.В.

Цель: выявить, какие доказательства эволюции животных существуют и подтверждают ли они непрерывное развитие природы.

выяснить значение для науки ископаемых переходных форм как палеонтологических доказательств;

раскрыть научное значение обнаружения в развитии зародышей следов далекой истории систематических групп;

продолжение формирования умений вести диалог, находить и выделять главное, правильно и четко отвечать на поставленные вопросы

формирование бережного отношения к животному миру;

Тип урока: изучение нового материала

1.ОРГАНИЗАЦИОННЫЙ МОМЕНТ: Введение в тему.

Сегодня на уроке мы вместе в вами, работая в группах постараемся выяснить 3 основных доказательства эволюции животного мира, и закрепим полученные знания, заполняя кроссворд «Доказательства эволюции животного мира.» Откройте тетради и запишите тему сегодняшнего урока «Доказательства эволюции животного мира на Земле », называет цель урока. (см. выше)

Попытки понять, как возникли растения и животные на Земле, почему они так разнообразны, появились у людей в глубокой древности. Долгое время господствовали религиозные взгляды на природу, согласно которым все виды растений и животных якобы сотворены богом и с тех пор не изменялись

Всегда ли животный мир был таким? Нет не всегда, вначале животный мир развивался в воде, а затем когда водоемы уменьшались животные появились на суше и дали начало новым классам животных, появились теплокровные и холоднокровные животные. Современный животный мир формировался постепенно в течение многих миллионов лет.

Схема «Доказательства эволюции животного мира»

Эти доказательства мы сегодня будем изучать.

Палеонтологическими доказательствами займется группа № 1

Изучение эмбрионального развития различных групп позвоночных животных показывает родство сравниваемых организмов. задание для группы № 2.

Представители животного мира имеют очень схожие органы в своем внешнем и внутреннем строении. Об этом нам расскажут представители группы № 3.

и так работая в группах, изучая параграф учебника № 1-группа изучает и рассказывает о палеонтологических доказательствах животного мира, 2 группа – эмбриологические доказательства, 3 группа- сравнительно-анатомические, на это вам дается – 10 минут. У каждой группы есть карточка с вопросами.

ИЗУЧЕНИЕ НОВОГО МАТЕРИАЛА

Прочитать п. 3.5.1, стр. 188-189 и ответить на вопросы:

1.Что такое палеонтология?

2.Как образуются ископаемые останки древних животных?

3. Приведите примеры найденного в Европе ископаемого животного? Какие черты есть у этого животного, характерные для пресмыкающихся, а какие для птиц?

4.В чем состоит значение палеонтологии?

Палеонтология- наука о древних организмах прошлых геологических эпох. Она изучает по ископаемым останкам тех, кто жил на Земле десятки и сотни миллионов лет назад.

Преподаватель : Палеонтология решает следующие задачи:

1.выявление ранних этапов эволюции жизни;

2.выявление обособления стволов органического мира;

3.выявление основных этапов развития органического мира;

4.выявление событий на рубежах основных подразделений истории Земли.

Обучающиеся о твечают:

2. Ископаемыми останками являются окаменевшие раковины моллюсков, зубы и чешуя рыб, скорлупа яиц, скелеты и другие части организмов, отпечатки и следы их жизнедеятельности, сохранившиеся в мягком иле, в глине, песчанике. Эти породы когда то, много лет назад затвердели и в окаменевшем состоянии сохранились в различных слоях Земли. По окаменевшем остаткам ученые создают животный мир прошлых эпох.

3. В Европе найден отпечаток животного с признаками присущими одновременно рептилиям, и птицам. Научное название реконструированного животного- археоптерикс. Черты, характерные для пресмыкающихся: тяжелый скелет, мощные зубы, длинный хвост. Черты, характерные для птиц- крылья, покрытые перьями. Это животное является переходной формой от далеких предков к более современным животным.

Многие животные, жившие раньше, не имеют аналогов в современном животном мире- они вымерли. Сегодня палеонтологи пытаются доказать причины по которым они вымерли.

Вопрос: Каких вымерших животных вы знаете, что либо слышали о них? (динозавры, мамонты)

Следующая группа доказательств – это эмбриологические доказательства

Вопросы, которые стояли перед группой № 2

Прочитать п. 3.5.1, стр. 195 и ответить на вопросы(внимательно рассмотреть рис. 3.21):

1.В чем значение изучения эмбрионального развития представителей различных групп позвоночных животных?

2.Что позволяет изучение последовательных стадий развития каждого эмбриона? Приведите примеры, работая по рисунку3.21.

3.Сделайте вывод о эмбриологических доказательствах эволюции животного мира?

3 .Вывод : изучение эмбрионального развития различных групп позвоночных животных доказывает родство сравниваемых организмов, выясняет путь их исторического развития и служит доказательством в пользу существования эволюции живых организмов.

И так мы переходим к следующей третья группа доказательств- это сравнительно-анатомические доказательств а (или морфологические) об этом нам расскажут обучающиеся группы № 3

Прочитать п. 3.5.1, стр. 190-195 и ответить на вопросы( рис.3.16)

1.О чем свидетельствует сходство во внешнем строении позвоночных животных?

2.Что называется гомологичными органами? Приведите примеры.

3.Какие органы называются рудиментарными? Приведите примеры.

4. Что называется атавизмом? Приведите примеры.

Обучающиеся о твечают на вопросы.

1.Сравнивая позвоночных животных различных классов, установлено, что все они имеют единый план строения. Тела земноводных, пресмыкающихся, птиц и млекопитающих состоят из головы, туловища, передних и задних конечностей. Для них характерны сходные кожные покровы и строение систем внутренних органов. Общность плана строения позвоночных свидетельствует об их близком родстве и позволяет утверждать, что современные хордовые берут начало от примитивных предковых организмов, существовавших в очень далеком прошлом.

2. Другим доказательством эволюции животных служат органы, сходные по общему плану строения, но имеющие различные форму, величину и приспособленность к выполнению разнообразных функций. Такие органы называются гомологичными.

3. В пользу общности происхождения позвоночных животных свидетельствуют факты частичной или полной утраты некоторых органов отдельными группами животных. Например, современные киты и дельфины (класс Млекопитающие), удавы (класс Пресмыкающиеся) не имеют задних конечностей. Но небольшие косточки этих конечной есть во внутреннем строении этих животных. Органы, утратившие свою функцию в результате их длительного неприменения, называются рудиментарными.

Весомым доказательством эволюции считаются сравнительно-анатомические ряды, показывающие направление исторического развития у видов, относящихся к одному классу, семейству, роду. Например способы размножения яйцекладущих, сумчатых и плацентарных показывают направления развития систем размножения; конечности непарнокопытных показывают возникновение однопалой ноги в связи с изменившимися условиями жизни.

ЗАКРЕПЛЕНИЕ. ( показ презентации )

1. Доказательства особенностей эмбрионов на разных стадиях развития животного мира.(Эмбриологические)

2. Реконструированное животное с присущими признаками одновременно рептилий и птиц.(археоптерикс)

3. Индивидуальное развитие животного.(онтогенез)

4. Наука, изучающая древние организмы прошлых географических эпох.(палеонтология)

5. Органы, утратившие свою функцию в результате их длительного неприменения.(рудиментарные)

6. Органы, сходные по общему плану строения, но имеющие различные форму, величину и приспособленность к выполнению разнообразных функций.(гомологичные)

7. Историческое развитие организма. (филогенез)

8. Процесс длительного исторического развития живой природы. (эволюция)

9. Проявление признаков предков у современных особей. (атавизм)

Вспомним, какую цель мы ставили сегодня на уроке, выявить, какие доказательства эволюции животных существуют и подтверждают ли они непрерывное развитие природы. Как вы считаете, мы выполнили поставленную цель?

Эволюция- это необратимый исторический процесс развития живой природы от низшего к высшему, от простого к сложному. Эволюция органического мира на Земле подтверждается множеством фактов из всех областей биологии: палеонтологии, эмбриологии, сравнительной анатомии и многими другими, о которых мы будем говорить, изучая общую биологию.

Преподаватель комментирует ОЦЕНКИ за урок.

Источник

• таракан на теле примета →