Палеонтологические эмбриологические доказательства эволюции органического мира. Доказательство эволюции

Очень многих людей во всем мире интересуют доказательства эволюции. Каждый из нас с детства находится в окружении разнообразных людей - от верующих христиан до любителей фантастических историй про инопланетян и других категорий граждан, которые приписывают человеку самые удивительные истории происхождения.

На практике же мало кто способен принять ту простую мысль, что человек – это творение природы, и, как любой другой организм на планете, развивался постепенно от более простых форм к той, в которой он существует сейчас.

На эту тему постоянно возникают самые ожесточенные споры, в которых каждая теория находит своих поклонников. Но стоит однозначно признать тот факт, что именно у почитателей теории эволюции больше всего козырей на руках, и только они способны предоставлять по-настоящему научные и полностью обоснованные подтверждения своего взгляда на данный вопрос.

Доказательств эволюции существует великое множество, и они постоянно обновляются. Спорить с ними очень и очень тяжело. Рассмотрим все это более подробно.

Эмбриологические доказательства эволюции

Группа доказательств правильности теории эволюции, которые выведены на основе наблюдений за развитием плода будущего ребенка, получили название эмбриологические доказательства. В середине 19-го века ученые заметили, что на разных этапах формирования человеческого организма в утробе матери он очень напоминает другие, более простые формы жизни на земле.

Эмбрион человека (6 недель)

К примеру, в начале своего развития у человека есть зачатки жабр, свойственных существам, живущим в воде; в теле наблюдается вполне конкретный хвост, который в будущем просто закрывается другими тканями, на всю жизнь оставаясь с человеком в виде копчика; зародыш имеет всего один контур для обращения крови, что также свойственно низшим по развитию существам.

Пример. Раннее состояние системы среднего уха оказалось поздним этапом перерождения нижней части челюсти рептилий.

Замечено, что в своем эмбриональном развитии плод проходит состояния, которые в значительной степени связывают его с разными систематическими группами существ, постепенно суживаясь до более определенных классов, отрядов, семейств, родов и в последнюю очередь подходит к своему родному виду – homo sapiens.

Эмбриональные доказательства уже сами по себе являются довольно красноречивыми и сполна подтверждают теорию эволюции. Но их проблема в том, что они доступны для научного наблюдения и понимания в основном учеными и приближенными к ним более образованными людьми. Поэтому простого человека ими прошибить может быть сложно.

Сравнительно-анатомические доказательства эволюции

Группа доказательств эволюции, которая основывается на схожести некоторых частей тела и характеристик человека с другими животными и его предполагаемыми предками, называется сравнительно-анатомической.

Эта группа делится на такие более узкие разделы:

1. Рудиментарные органы. Это те части тела нашего вида, которые были важны для далеких предков, но сейчас они потеряли свою актуальность и не используются ни для каких действий и процессов. Пример – аппендицит. Это классический рудимент, который совершенно не нужен человеку в жизни и достался ему от предков млекопитающих, у которых он играл роль слепой кишки. Точно таким же рудиментом является кобчик – остаток хвоста, который постепенно уменьшался и в итоге был полностью скрыт. Известны случаи, когда люди рождались с увеличенным кобчиком, который выглядел как самый настоящий хвост, правда небольшого размера. Убирать его приходилось с помощью операции.
2. Гомологические органы. Различные животные и человек имеют массу органов и систем, которые по своей структуре практически идентичны, но в процессе эволюционного развития могли приобрести несколько разный внешний вид. Такие органы имеют совершенно одинаковое происхождение и аналогичное устройство. Пример — крылья летучей мыши и рука человека, ласты кита, имеющие одни и те же кости и функциональные части.
3. Аналогичные органы. Еще одна группа доказательств, суть которой состоит в том, что многие органы человека и животных имеют совершенно различное эволюционное происхождение, но в конечном итоге играют одну и ту же роль. Пример — глаза моллюсков развиваются из удлинения эктодермального слоя, в то время как у позвоночных глаза происходят из боковых ростков головного мозга.
4. Еще одна крупная группа сравнительно-анатомических доказательств – это атавизмы. Атавизмами называются характеристики человека, которые возвращают его к особенностям предков. Примеры — чрезмерная волосатость, которая отсылает нас к обезьянам; более двух сосков на груди человека, что напоминает о родстве с другими млекопитающими; некоторые люди умеют двигать ушами, как животные, и многое другое.

Сравнительно-анатомические факты довольно говорящие и не требуют даже серьезного обоснования. Ведь достаточно нам увидеть человека, физиономия которого очень похожа на гориллу, мысли об эволюции начинают напрашиваться сами собой.

Биогеографические доказательства эволюции

Биогеография изучает развитие имеющихся форм жизни в разных частях планеты, на разных континентах, живущих в самых непохожих условиях и климате. С помощью таких исследований удается выявить интересную закономерность – живущие в одинаковом климате существа, но на разных частях земли, могут значительно отличаться.

Это является прямым доказательством того, что везде игра эволюции достаточно непредсказуема, и она порождает самые разные варианты живых существ в хаотическом творческом беспорядке.

Это можно наблюдать как у представителей растительного мира, так и у животных. Суть этого типа доказательств сводится к тому, чтобы указать – животный и растительный мир всей планеты берут начало в одной точке, но позже, в результате миграции и изоляции групп друг от друга, они эволюционировали различными путями.

Пример — рыбы-цихлиды в озере Малави, где вода чистая и прозрачная, имеют фиолетовую или синюю окраску, а в озере Виктория, где воды мутные – желтую. Так данный вид приспосабливался к условиям проживания.

Палеонтологические доказательства эволюции

Палеонтология сделала огромный вклад в развитие теории эволюции, так как она занимается поиском и изучением останков древних организмов.

Находки ученых в очередной раз доказывают, что человек и другие современные существа имеют массу сходств со своими вымершими предками, подобное строение скелета, измененные некоторые его части. Что-то уходит по ненадобности, что-то появляется, но всегда остается связь между предком и современным организмом.

Большая проблема палеонтологии – обнаружение переходных форм. Известен скандал, когда верность эволюции ставилась под сомнение тем фактом, что промежуточное звено между обезьяной и человеком все еще не обнаружено. Пример — эволюция китообразных, которая поэтапно исследована палеонтологами.

Морфологические доказательства

Эта группа доказательств сводится к сравнению внешнего вида организмов и поиск схожих черт между ними. К примеру, сравнивая черепа разного вида обезьян и человека, можно найти между ними массу похожих и даже общих характеристик.

Морфофизиологические факты могут быть до такой степени очевидными, что пытаться их оспаривать просто глупо и совершенно бессмысленно.

Биохимические доказательства

Более тонкие исследования, которые проводятся на уровне клеток, ДНК, еще больше подтверждают единство всех живых организмов на земле. Интересно, что это касается не только животных, но и растений. Как вы считаете, играет ли это важную роль в доказательстве эволюции?

В природе существует около 100 разных нуклеотидов, но в ДНК совершенно любого организма их всего 4. Из имеющихся на планете почти 400 типов аминокислот, в белке любого организма можно встретить только одни и те же 22 аминокислоты.

Любая сравнительная таблица покажет, что все живые организмы в большей степени состоят из одного и того же химического набора, хотя окружающее многообразие намного больше.

Пример — метаболизм всех организмов происходит по одному и тому же пути, с использованием одинаковых ферментов.

Реликтовые доказательства

Кому мало всего вышеперечисленного, включая биографические, химические и прочие факты, могут обратиться к реликтовым доказательствам, которые заключаются в том, что даже сейчас на земле существуют некоторые виды организмов, которые были присущи очень древнему миру.

Примеры. На островах в Новой Зеландии можно встретить удивительное животное – гаттерию, которая является очень похожей на живших 70-80 млн лет назад динозавров. Дерево гинкго – еще один пример, оно существовало еще около 150 млн лет назад.

Заключение

В качестве заключения отметим, что цитологические, молекулярно-генетические, палеонтологические и другие исследования прямо указывают на правильность теории эволюции и ее полную адекватность по отношению к реальности. Многие люди не хотят принимать эту точку зрения и имеют на это полное право.

Так или иначе, но эволюция – это реальность, доказанная уже миллионами фактов и просто здравым смыслом и наблюдением, и, возможно, в будущем она восторжествует в значительно большем масштабе, нежели сейчас.

Гипотеза становится теорией, когда есть доказательства. И у эволюционной теории таких доказательств много.

Интерпретация этих фактов - совсем другое дело, здесь ученым предстоит еще очень много поработать….

Самые первые доказательства, с которыми столкнулись ученые - палеонтологические.

Палеонтология занимается останками - костями, отпечатками и т.д.

Откуда мы знаем, что раньше млекопитающих не было и миллионы лет назад по планете бродили динозавры? По найденным костям, реже - по целым скелетам.

А как человечество узнало о древних беспозвоночных или о растениях того периода? По отпечаткам, фрагментам тканей, окаменелостям и т.д.

Морфологические доказательства эволюции

Во-первых, это гомологичные и аналогичные органы.

Гомологичные органы - имеют общее происхождение.
Аналогичные - различное, но внешне похожи.

Прежде, чем мы разберем критерии этих органов и примеры, давайте рассмотрим два пути, по которым шла эволюция.

Путь №1 - дивергенция .

В переводе это слово означает “расхождение”, “отклонение”.

Представим, что когда-то существовал один вид какого-то животного. Затем какая-то группа особей этого вида решила освоить новую территорию. На этой территории были новые условия и под их воздействием вид менялся, эволюционировал, приобретал новые признаки. В результате, его органы немного видоизменились.

Так появились гомологичные органы.

Путь №2 - конвергенция

В переводе - “сближение”,” объединение”.

Представим, что существуют два разных типа животных. Но условия обитания у них одинаковые (например, водная или воздушная среда). Соответственно, они развиваются, эволюционируют, вырабатывают
приспособления к данной среде обитания. Эти приспособления (органы) будут очень схожи, но происхождение у них все же будет разное.

Мы получаем аналогичные органы.

Признак	Гомологи	Аналоги
Происхождение	Общее	Различное
Функции	Могут быть различными	Общие
Эволюционный путь	Дивергенция	Конвергенция
Примеры:	Конечности оленя, кита, летучей мыши Видоизменения листьев у растений	крылья птиц и крылья членистоногих, у растений - колючки на стебле и колючки - листья

Во-вторых, это атавизмы и рудименты.

Информации об этом есть очень много, здесь мы разберем суть их отличий:

Характеристики	Атавизмы	Рудименты
Функции	нет, являются лишними, не считаются нормой для большинства ныне живущих	некоторые могут выполнять какие-то функции, другие не используются, есть у всех представителей вида.
Эволюционно	были развиты и функционировали у очень дальних предков, сохранились в ДНК и изредка проявляются в настоящее время	были развиты и функционировали как у предков, так и у ближайших сородичей
Примеры	у человека: хвост, у животных: дополнительные пальцы на ноге лошади	у человека: ушные мышцы, зубы мудрости у животных: тазовые кости кита

Эмбриологические доказательства

Если посмотреть на развитие зародышей некоторых млекопитающих, то на ранних стадиях видны сходства, которые просто удивляют. Изучение этих сходств позволило ученым сделать определенные выводы.

Одним из таких ученых был немецкий ученый Карл Бэр.

Ирония ситуации в том, что сам ученый отвергал теорию Дарвина, однако теперь его труды используются для доказательства эволюционной теории:)

“ на ранних этапах развития обнаруживается поразительное сходство в строении зародышей животных, относящихся к разным классам (при этом эмбрион высшей формы похож не на взрослую животную форму, а на её эмбрион...” К.Бэр

Позже этот вывод был переформулирован Эрнстом Геккелем:

Онтогенез (индивидуальное развитие) живого организма повторяет его филогенетическое (историческое) развитие.

Биогеографические доказательства

Географическое распространение животных и растений соответствует их эволюционной истории.

Например, видовой состав многих островов определялся географической изоляцией.
В Австралии, например, можно встретить животных, которых нет на континенте - эндемики.
Есть даже палеоэндемики - “живые ископаемые” - в других местах они вымерли, но изолированных местах остались.

Биохимические доказательства эволюции

Молекула ДНК хранит в себе информацию о филогенезе организма; в ней зафиксирована как наследственность, так и изменчивость.
общий химический (органический и неорганический) состав,
генетический код является общим для всего живого: и для прокариотов - бактерий, и для эукариотических организмов.
процесс гликолиза - одинаковый для всех эукариотических систем и молекула АТФ - общий “поставщик энергии” для всего живого

Дарвинизм - наука об историческом развитии живой природы, основанная на воззрениях Ч. Дарвина.

Эволюционная теория - наука о причинах, общих закономерностях и механизмах эволюционного процесса.

Чарльз Роберт Дарвин и Альфред Уоллес независимо друг от друга обосновали идею естественного отбора на основе борьбы за существование.

Основные положения дарвинизма:

• эволюционный процесс реален, определяется условиями существования и проявляется в образовании новых, приспособленных к этим условиям, особей, видов и более крупных систематических таксонов;
• основные эволюционные факторы: наследственная изменчивость и естественный отбор;
• естественный отбор играет роль направляющего фактора эволюции (главную роль);
• предпосылки естественного отбора: избыточный репродуктивный потенциал, наследственная изменчивость и изменение условий существования.

Естественный отбор является следствием борьбы за существование, которая подразделяется на внутривидовую, межвидовую и борьбу с условиями окружающей среды.

Результаты естественного отбора:

• сохранение любых адаптаций, обеспечивающих выживание и воспроизводство потомства;
• дивергенция - процесс генетического и фенотипического расхождения групп особей по отдельным признакам и образования новых видов;
• прогрессивная эволюция органического мира.

Движущие силы эволюции, согласно Дарвину, - наследственная изменчивость, борьба за существование, естественный отбор.

Доказательства эволюции

1. Сравнительно-анатомические доказательства основаны на выявлении общих и отличных морфологических и анатомических особенностей строения различных групп организмов.

К анатомическим доказательствам эволюции относят:

• наличие гомологичных органов, имеющих общий план строения, развивающихся из сходных зародышевых листков в эмбриогенезе, но приспособленных к выполнению разных функций (рука - ласт - крыло птицы). Различия в строении и функциях возникают в результате дивергенции;
• наличие аналогичных органов, имеющих различное происхождение в эмбриогенезе, различное строение, но выполняющих сходные функции (крыло птицы и крыло бабочки). Сходство функций возникает в результате конвергенции;
• наличие рудиментов и атавизмов.
• существование переходных форм.

Рудименты - органы, утратившие свое функциональное значение (копчик, ушные мышцы).

Атавизмы -- случаи проявления признаков дальних предков (хвост и волосатое тело у человека, остатки второго и третьего пальцев на ногах у лошади);

2. Эмбриологические доказательства. Эмбриология изучает закономерности эмбрионального развития и устанавливает:

• филогенетическое родство организмов;
• филогенетические ряды;
• закономерности филогенеза.

Полученные данные отразились в законах зародышевого сходства К.М. Бэра и в биогенетическом законе Э. Геккеля и Ф. Мюллера.

Закон Бэра устанавливает сходство ранних стадий развития эмбрионов представителей разных классов в пределах типа. На более поздних стадиях эмбрионального развития это сходство утрачивается, а развиваются наиболее специализированные признаки таксона, вплоть до индивидуальных признаков особи.

Биогенетический закон Мюллера - Геккеля утверждает, что онтогенез - это краткое повторение филогенеза. В процессе эволюции онтогенез может перестраиваться, что приводит к эволюции органов взрослого организма.

В онтогенезе повторяются только зародышевые стадии предков, и не всегда полностью. Иногда на ранней стадии развития организмы могут достичь половозрел ости, не проходя последующих стадий, как, например, это происходит у аксолотлей - личинок тигровой амбистомы.

3. Палеонтологические доказательства - позволяют описывать события древнейшей истории по ископаемым остаткам организмов. К палеонтологическим доказательствам относят выстроенные палеонтологами филогенетические ряды лошади, хоботных, человека.

Переходные формы.- указывают на филогенетическую преемственность при переходе от предковых форм к современным и от класса к классу. Например, в типе хордовых к переходным формам от рыб к земноводным относят ихтиостега, от земноводных к пресмыкающимся - сеймурию.

4. Молекулярные доказательства. Единство органического мира проявляется в химическом составе, тончайшем строении и основных жизненных процессах, протекающих в организмах разных системных групп.

В последнее время многие авторы, в прошлом - воинствующие атеисты, стали не менее воинствующими клерикалами и договорились до того, что дарвинизм как научная теория - бессмыслен. Вместо того чтобы признать недостаточным уровень развития современной науки для понимания причин возникновения Земли и жизни на ней, они отстаивают идею сотворения мира, не приводя никаких сколько-ни-будь серьезных аргументов. Теория Дарвина действительно несовершенна, но именно она вместе с современной генетикой позволяет более или менее аргументированно объяснить причины возникновения разнообразия органического мира и приспособленности организмов к окружающей среде.

1.23. Вид, его критерии и структура. Популяция

Вид - это совокупность особей, занимающих определенную территорию, имеющих общее происхождение, наследственное сходство морфологических, физиологических ихимических особенностей, свободно скрещивающихся между собой и дающих плодовитое потомство.

Во многих случаях приходится решать, принадлежат л и два организма (или две группы организмов) к одному виду или к разным видам. Заключение об этом можно вынести основании критериев вида.

Критерии вида:

• морфологический - особи, принадлежащие к одному виду, похожи друг на друга по своему внешнему строению;
• физиологический - особи, принадлежащие к одному виду, похожи друг на друга по многим особенностям жизнедеятельности;
• биохимический - особи, принадлежащие к одному виду, содержат сходные белки;
• генетический - особи, принадлежащие к одному виду, имеют одинаковый кариотип;
• экологический - особи одного вида ведут сходный образ жизни в близких условиях среды;
• географический - вид распространен на определенной территории (ареале).

Критерий скрещивания - особи, принадлежащие к одному виду, скрещиваются Друг с другом в природе и дают плодовитое потомство.

Наиболее существен для определения принадлежности особей к разным видам критерий скрещивания. Однако ни один критерий не может быть исчерпывающим. Только на основании совокупности критериальных признаков можно провести различия между близкими видами.

Популяция - устойчивая, совместно обитающая в течение ряда поколений совокупность особей одного вида. Популяция - элементарная эволюционная единица. Минимальная популяция - две разнополых особи. Особи, входящие в состав одной популяции, могут рождаться и умирать, а популяция при этом будет продолжать существовать.

Скрещивание между особями одной популяции происходит гораздо чаще, чем между особями разных популяций. Тем самым обеспечивается свободный генетический обмен между членами популяции.

Под влиянием внешних факторов происходит изменение генетического состава популяции. Длительное и направленное изменение генофонда популяции называют элементарным эволюционным явлением.

Факторы, вызывающие эволюционный процесс в популяциях, называют элементарными эволюционными факторами.

К таким факторам относят:

• мутации - являются причиной генетической разнородности популяций. Они поставляют эволюционный материал. Совокупность рецессивных мутаций в генотипах особей популяции образует резерв наследственной изменчивости (С.С. Четвериков), который при изменении условий существования, изменении численности популяции может фенотипически проявиться и попасть под действие естественного отбора;
• популяционные волны - периодические колебания численности особей популяции, возникающие в результате резкой смены действия какого-либо из факторов среды (например, недостаток пищи, стихийные бедствия и др.). После прекращения действия этих факторов численность популяции снова возрастает. Оставшиеся в живых особи могут оказаться ценными в генетическом отношении. Изменения частот встречаемости определенных генов могут привести к изменению популяции;
• изоляция - бывает пространственной (географической) и биологической (экологической, физиологической, репродуктивной);
• естественный отбор - фактор, определяющий возможности выживания и размножения особей, а следовательно, сохранения и эволюции вида. Отбор действует на отдельные фенотипы, тем самым отбирая определенные генотипы.

ДОКАЗАТЕЛЬСТВА ЭВОЛЮЦИИ ОРГАНИЧЕСКОГО МИРА

Доказательства эволюции:
• сравнительно-анатомические;
• эмбриологические;
• палеонтологические;
• биогеографические.

СРАВНИТЕЛЬНО-АНАТОМИЧЕСКИЕ ДОКАЗАТЕЛЬСТВА

Все организмы имеют клеточное строение (открытие клеточного строения живых организмов - одно из веских доказательств единства органического мира).

• общий план строения свидетельствует о родстве той или иной крупной группы живых организмов; например, для позвоночных животных характерны двусторонняя симметрия тела, полость тела, позвоночник, две пары конечностей, череп, головной и спинной мозг, передние конечности единого плана имеют плечо, предплечье и кисть, задание бедро, голень и стопу, и пр.;
• наличие гомологичных органов (соответствующих друг другу по строению и происхождению независимо от выполняемых ими функций): рука человека, передняя конечность лягушки, ящерицы; усики гороха, листовые пластинки листа гороха; иглы барбариса, иглы боярышника; лист тюльпана и листочек цветка и пр.; аналогичные органы (выполняющие однородные функции, но не имеющие сходного строения и единого происхождение) не являются доказательством родства, к таким органам относятся крыло птицы и крыло насекомого;
• наличие рудиментов и атавизмов ; рудименты: глаза у крота, правый яичник у птиц, копчик у человека; атавизмы: многососковость у человека, волосатость лица у человека;
• наличие переходных форм (эвглена зеленая, зверозубый ящер, иностранцевия и др.).

ЭМБРИОЛОГИЧЕСКИЕ ДОКАЗАТЕЛЬСТВА

Сходство зародышей (контуры тела, сходство формы головы у позвоночных, жаберные карманы по бокам головы и пр.).

• открытие биогенетического закона (Геккель, Мюллер, вторая половина XIX века), утверждавшего, что онтогенез - краткое повторение филогенеза (превращение головастика в лягушку; переход почечных чешуи в листья у клена, бузины, малины; переход листьев в чашелистики у гортензии); в последующем в него были внесены уточнения: в онтогенезе повторяются зародышевые стадии развития предков (а не взрослых форм); А. Н. Северцов показал, что в онтогенезе не только выпадают некоторые стадии развития предков, но и возникают такие изменения, которых не было у зародышей предков.

ПАЛЕОНТОЛОГИЧЕСКИЕ ДОКАЗАТЕЛЬСТВА

В осадочных породах земной коры были найдены следы древних растений и животных: окаменевшие стволы деревьев, пыльца, окаменевшие кости, отпечатки раковин, скелетов.

• были открыты переходные формы: зверозубыс ящеры, археоптерикс: по ископаемым остаткам удалось расшифровать (восстановить) эволюцию некоторых животных, например лошади (В.О.Ковалевский);
• палеонтология подтверждает, что весь органический мир развивался от простого к сложному.

БИОГЕОГРАФИЧЕСКИЕ ДОКАЗАТЕЛЬСТВА

Биогеография изучает закономерности распространения на Земле животных и растений.

• было выделено 5 биогеографичсских областей: голарктическая, индомалайская, эфиопская, неотропическая, австралийская ;
• обнаружено сходство фауны Евразии и Северной Америки (в недавнем прошлом они соединялись сушей, которая была на месте Берингова пролива), своеобразие животного мира Австралии (материк был отделен от других континентов, и эволюция шла независимо от фауны других материков

РАЗВИТИЕ ОРГАНИЧЕСКОГО МИРА НА ЗЕМЛЕ

ЭРА (ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТЬ В МЛН ЛЕТ)	НАЧАЛО (МЛН ЛЕТ НАЗАД)	ГЛОБАЛЬНЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ КЛИМАТА И СРЕДЫ	РАСТИТЕЛЬНЫЙ МИР	ЖИВОТНЫЙ МИР
Кайнозойская (эра новой жизни), 66+3	1,5-2 (Антропоген)	Смены потеплений и похолоданий. Крупные оледенения в средних широтах Сев. полушария.	Появление и развитие человека. Современный животный мир.	Формирование ныне существующих растительных сообществ.
	25±2 (Неоген)	Установление равномерного теплого климата.	В морях большое разнообразие кораллов, моллюсков. Широкое распространение костистых рыб. Вымирание многих головоногих моллюсков. Появляются многие отряды млекопитающих, в т.ч. приматы. Широкая дивергенция птиц. Расцвет насекомых.	Господство покрытосеменных. Состав флоры близок к современному. Появляются тайга и тундра.
	66±3 (Палеоген)	Интенсивное горообразование.
Мезозойская (эра средней жизни), 165	136±5 (Меловой период)	Во многих районах Земли похолодание климата.	Появление настоящих птиц, плацентарных и сумчатых млекопитающих. В морях преобладание костистых рыб. Вымирание крупных рептилий. Расцвет насекомых.	Резкое сокращение численности папоротников и голосеменных. Появление первых покрытосеменных растений.
	190-195±5 (Юрский период)	Климат вначале влажный, затем становится засушливым в области экватора. Движение континентов. Образование Атлантического океана.	В океане - появление новых групп моллюсков,в т.ч. головоногих. Господство пресмыкающихся. Появление первоптиц.	Широкое распространение папоротников, голосеменных.
	230±10 (Триасовый период)	Ослабление климатической зональности, сглаживание температурных различий. Начало движения материков.	Начало века динозавров, появление черепах, крокодилов, первых млекопитающих, настоящих костистых рыб.	Распространены папоротниковидные, хвощевидные, плауновидные. Вымирание семенных папоротников.
Палеозойская (эра древней жизни), 340±10	280±10 (Пермский период)	Резкая зональность климата. Отступление морей, появление полузамкнутых водоемов.	Быстрое развитие пресмыкающихся, возникновение звероподобных ящеров. Вымирание трилобитов, сокращение числа отрядов беспозвоночных и ряда позвоночных.	Вымирание древовидных папоротников, хвощей и плаунов. Распространение хвойных в Северном полушарии.
	345±10 (Каменноугольный период)	Всемирное распространение лесных болот. Теплый влажный климат. Обширное оледенение южных континентов в конце периода. Активное горообразование.	Широкое распространение фораминифер, кораллов, моллюсков, расцвет земноводных, появление первых пресмыкающихся, летающих насекомых.	Преобладание споровых растений, появление первых хвойных. В болотах и прибрежных местах морей накапливалось большое количество растительных остатков, образование каменного угля.
	400±10 (Девонский период)	Смена сухих и дождливых сезонов. Оледенение на территории современной Юж. Америки и Юж. Африки.	Появление рыб всех крупных систематических групп. Освоение суши пауками, клещами и другими членистоногими, первыми позвоночными стегоцефалами.	Развитие, а затем вымирание псилофитов. Появление плановидных, хвощевидных, папоротниковидных, первых семенных папоротников. Возникновение грибов.
	435±10 (Силурийский период)	Вначале сухой климат, затем влажный с постепенным потеплением. Интенсивное горообразование.	Многообразие кораллов и трилобитов. Появление первых древнейших рыб, первых дышащих атмосферным воздухом наземных животных - скорпионов. Вымирание некоторых групп кораллов.	Выход растений на сушу - появление псилофитов.
	490±10 (Ордовикский период)	Равномерно умеренный влажный климат с постепенным повышением средней температуры. Вначале большая часть суши занята морем.	Появление первых позвоночных - бесчелюстных рыб. Господство трилобитов, иглокожих.	Разнообразие водорослей.
	570±20 (Кембрийский период)	Оледенение сменяется умеренно влажным, а затем сухим теплым климатом.	Расцвет морских беспозвоночных, появление организмов с минерализованным скелетом.	Возникновение многоклеточных водорослей.
Протерозойская (эра ранней жизни), 2000	2600±100	Поверхность планеты - голая пустыня. Климат холодный, частые оледенения. В конце эры атмосфера содержала до 1% свободного кислорода.	Возникновение всех типов беспозвоночных животных.	Преимущественно одноклеточные зеленые водоросли.
Архейская (эра зарождения жизни), 900	3500	Извержения вулканов. Большая часть суши - мелководное море. Развитие кислородсодержащей атмосферы.	Возникновение жизни на Земле.	Обнаружены остатки анаэробных предшественников синезеленых водорослей, зеленых одноклеточных водорослей, бактерий.

Задачи и тесты по теме "Тема 16. "Доказательства эволюции. Развитие органического мира"."

• Развитие жизни на Земле - Этапы эволюции биосферы и человека Общие биологические закономерности (9–11 класс)

  Уроков: 6 Заданий: 9 Тестов: 2

• Многообразие видов как результат эволюции - Развитие животного мира Животные (7 класс)

  Уроков: 2 Заданий: 35 Тестов: 2

• 9 Тестов: 1

Проработав эти темы, Вы должны уметь:

1. Сформулировать своими словами определения: эволюция, естественный отбор, борьба за существование, адаптация, рудимент, атавизм, идиоадаптация, биологический прогресс и регресс.
2. Кратко описать, каким образом та или иная адаптация сохраняется отбором. Какую роль играют в этом гены, генетическая изменчивость, частота генов, естественный отбор.
3. Объяснить, почему в результате отбора не образуется популяция идентичных, безупречно адаптированных организмов.
4. Сформулировать, что такое генетический дрейф; привести пример ситуации, в которой он играет важную роль, и объяснить, почему его роль особенно велика в небольших популяциях.
5. Описать два способа возникновения видов.
6. Сравнивать естественный и искусственный отбор.
7. Кратко перечислить ароморфозы в эволюции растений и позвоночных, идиоадаптация в эволюции птиц и млекопитающих, покрытосеменных растений.
8. Назвать биологические и социальные факторы антропогенеза.
9. Сравнивать эффективность потребления растительной и животной пищи.
10. Кратко описать черты древнейшего, древнего, ископаемого человека, человека современного типа.
11. Указать черты развития и сходства человеческих рас.

Иванова Т.В., Калинова Г.С., Мягкова А.Н. "Общая биология". Москва, "Просвещение", 2000

• Тема 14. "Эволюционное учение." §38, §41-43 стр. 105-108, стр.115-122
• Тема 15. "Приспособленность организмов. Видообразование." §44-48 стр. 123-131
• Тема 16. "Доказательства эволюции. Развитие органического мира." §39-40 стр. 109-115, §49-55 стр. 135-160
• Тема 17. "Происхождение человека." §49-59 стр. 160-172

Доказательство эволюции основано на данных различных наук: анатомии, физиологии, биохимии, биогеографии, палеонтологии, эмбриологии и т.п.

Сравнительная палеонтология — наука, изучающая ископаемые организмы, жившие в прошлые эпохи, представляет классические доказательства. История о том, как развивались эти живые организмы на Земле, сохранилась в виде ископаемых остатков. В качестве прямого доказательства эволюции можно привести ярусность расположения остатков этих организмов, т.е. наиболее древние слои содержат, более примитивные формы жизни, и наоборот, остатки наиболее поздних форм жизни находят в более верхних слоях. Также были обнаружены переходные ископаемые формы. Благодаря этим открытиям можно уверенно рассуждать о происхождении различных групп организмов.

К примеру, псилофиты — это переходная форма от водорослей к высшим наземным растениям, семенные папоротники являются доказательством, что голосеменных растений произошли от папоротникообразных. У животных хорошо известна находка археоптерикса , первоптицы величиной с голубя, но имеющей также много признаков, характерных для пресмыкающихся: челюсти с зубами; выступающие из крыльев по три пальца с когтями; хвост с перьями, состоящий из множества позвонков; брюшные ребра.

У ископаемые стегоцефалов были признаки рыб и земноводных, у котилозавров — признаки земноводных и пресмыкающихся, зверозубый ящер имел признаки пресмыкающихся и млекопитающих. По ископаемым остаткам ученые-палеонтологи сумели восстановить эволюцию некоторых групп животных, а также составить филогенетические ряды лошади, хоботных, верблюдов.

Убедительные доказательства эволюции приводит сравнительная эмбриология . В свое время Дарвин отметил существование связи между индивидуальным развитием () и историческим развитием вида (филогенезом ). Позднее немецкими учеными Э. Геккелем и Ф. Мюллером был сформулирован основной биогенетический закон или закон рекапитуляции , который сыграл большую роль в развитии науки. Краткая формулировка закона звучит так: «Онтогенез есть рекапитуляция филогенеза» , либо во многих переводах этот закон встречается в следующем виде: «онтогенез — есть краткое и быстрое повторение филогенеза» . Например, рассмотрим развитие зародышей млекопитающих. На своих ранних стадиях развития у них, как и у зародышей рыб, есть жаберные щели и длинный хвост. Затем они становятся похожими на зародыш земноводного, а затем на зародыш пресмыкающегося, имеют клоаку. Такую рекапитуляцию признаков можно объяснить тем, что на различных стадиях развития включаются различные гены, сохранившиеся от далеких предков: от рыб, земноводных, пресмыкающихся, обезьян. В качестве другого примера приведем головастика лягушки, имеющего рыбообразную форму тела, боковую линию, двухкамерное сердце и один круг кровообращения. Другими словами у него присутствуют признаки рыб, которые были далекими предками земноводных.

Сравнительная анатомия в качестве доказательства приводит план строения позвоночных животных, который у различных классов одинаков. К К примеру, если рассмотреть скелеты земноводных, пресмыкающихся, птиц и млекопитающих, мы увидим, что они состоят из четырех отделов: скелет головы, туловища, конечностей и поясов конечностей. Эти отделы состоят из одинаковых костей, а различия в их строении обусловлено приспособлением к конкретным условиям среды. Остальные системы органов и отдельные органы также имеют сходный план строения. Например, для всех птиц характерна правая дуга аорты, а для млекопитающих – левая.
Доказательством эволюции являются рудименты - органы, которые утратили свои функции и находятся на грани исчезновения (у человека — это волосяной покров на конечностях и туловище, копчик, который является рудиментом хвоста, состоящий из 4-5 позвонков; у кита — остатки тазового пояса). К сравнительно анатомическим доказательствам можно отнести и атавизмы - случаи возврата к признакам предков (у человека встречаются случаи рождения детей с хвостом, либо есть люди, имеющие дополнительные пары сосков).

Сходства различных физиологических процессов у животных близких систематических групп являются физиологическими доказательствами . К ним можно отнести сходство в физиологии различных систем органов: кровеносной, дыхательной, выделительной, пищеварительной, половой систем. Беременность человека и человекообразных обезьян, например, протекает сходно и продолжается около 9 месяцев.

Но наиболее убедительными, наверное, можно считать данные биохимии . Доказано, что у близкородственных групп организмов белки сходны но аминокислотному составу и сходна нуклеотидная последовательность ДНК в хромосомах. К примеру, гемоглобин человека и шимпанзе идентичен по аминокислотному составу, а между гемоглобином человека и гориллы есть отличия только в двух аминокислотах. Сравнение аминокислотной последовательности в рибосомальных белках и нуклеотидной последовательности в рибосомальных РНК (их можно считать наиболее консервативными) блестяще подтверждает классификацию всех основных групп живых организмов.
В наше время была проведена гибридизация цепей нуклеотидов ДНК человека и шимпанзе. Для этого двойные цепи ДНК человека и шимпанзе были разделены, а затем одиночные цепи ДНК человека соединили с цепями нуклеотидов шимпанзе. Между комплементарными нуклеотидами восстановились водородные связи, и выяснилось, что ДНК человека и шимпанзе имеют сходство на 91-92%. Кроме того, универсальность генетического кода и единство аминокислотного состава белков доказывает происхождение всех живых организмов на Земле от единого предка.

Наука о распространении растительного и животного мира на Земле называется биогеографией . В биогеографии наша Земля разделена на шесть биогеографических областей:

1. Палеоарктическую (Европа, Северная Африка, Северная и Средняя Азия, Япония);
2. Неоарктическую (Северная Америка);
3. Эфиопскую (Африка к югу от Сахары);
4. Индо-Малайскую (Южная Азия и Малайский архипелаг);
5. Неотропическую (Центральная и Южная Америка);
6. Австралийскую.

И здесь можно обратить внимание на интересные факты. Флора и фауна Палеоарктической и Неоарктической областей сходны несмотря на то, что между ними лежит Берингов пролив. Такое сходство можно объяснить тем, что в прошлом существовал сухопутный проход - Берингов перешеек. Эти две области объединены в Голарктическую область. А вот различия в растительном и животном мире между Неоарктической и Неотропической областями объясняются тем, что Панамский перешеек появился сравнительно недавно. В результате, лишь немногие виды сумели проникнуть с юга в Северную Америку (броненосец, опоссум) и, наоборот, из Северной Америки в Южную.

Более 100 млн. лет назад произошло отделение от других материков Австралии. Тогда еще не было плацентарных животных, и благодаря изоляции там сохранились примитивные яйцекладущие и сумчатые млекопитающие.

Отличие флоры и фауны различных областей объясняется тем, что виды сформировались в определенном центре происхождения и расселялись до тех пор, пока им не встречалась какая-то естественная преграда.