Что может служить доказательством макроэволюционных процессов

Макроэволюция: закономерности и доказательства, исследование палеонтологических данных

Макроэволюция — это процесс, который ведет к образованию надвидовых, систематических категорий (родов, семейств, отрядов). Для изучения макроэволюции требуются огромные промежутки времени, поэтому возникают трудности во время исследований. В конце 20 ст. с этой целью стали применять компьютерное моделирование.

Изучение макроэволюции и ее закономерности

При изучении макроэволюции были выявлены следующие закономерности:

Процессы, которые происходят на микро- или макроэволюционном уровне не имеют существенных отличий. Систематические единицы (таксоны) высшего ранга самостоятельно не возникают. Они образуются в результате появления новых видов, что обусловлено изменением генетической информации, дивергенцией и естественным отбором.

Макроэволюционные процессы возможны только благодаря микроэволюционным. Макроэволюция в отличие от микроэволюции ведет к образованию новых родов, семейств, классов, всех высших таксонов.

Микроэволюция обеспечивает изменения только внутривидовые и популяционные. Макроэволюция приводит к появлению новых органов, примеры: внутриутробное развитие потомства млекопитающих, живорождение, появление молочных желез.

Доказательства макроэволюции

Данные, подтверждающие возникновение новых надвидовых таксонов в эволюционной истории организмов сводятся к следующей таблице:

Какие доказательства макроэволюции дают нам палеонтологические данные?

Палеонтологические раскопки позволяют получить информацию о растениях и животных прошлого, возобновить прежний облик давно вымерших существ, установить связь между древними предками и современными потомками.

Изучение останков, полученных из земных пластов различных эр и эпох, дает возможность установить закономерности появления и развития разных видов. К примеру, самые древние пласты — это источники останков беспозвоночных животных, а более поздние пласты — хордовых. Молодые геологические слои содержат тела, похожие на современных животных и растений.

Ученые обнаружили также переходных существ, которые обладали свойствами древних и молодых видов. Такие находки доказывают существование макроэволюции. Ископаемая первоптица археоптерикс — связывает рептилий и птиц. Археоптерикс, как и рептилии, обладает длинным хвостом и несросшимися позвонками, а как птица — крыльями и покрывающими тело перьями.

Доказательством макроэволюции служат и филогенетические ряды. Сходство между остатками ранее живших животных и растений свидетельствует о происхождении одних видов от других.

Источник

Макроэволюция, её доказательства. 11 класс

Презентация к уроку в 11 классе по теме «Макроэволюция. Её доказательства»

Просмотр содержимого документа
«Макроэволюция, её доказательства. 11 класс»

Макроэволюция, её доказательства

Учитель биологии высшей категории И.А.Коченкова

Сравнение микроэволюции и макроэволюции

Сравнение микроэволюции и макроэволюции

Образование из видов новых родов, из родов – семейств и т. д.

Происходит за длительное время (исторические эпохи)

Происходит в относительно короткое время

Происходит внутри вида

Некоторые из раскопок палеонтологии

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 эволюции

Примеры гомологичных органов у растений

Это все видоизмененные листья

Видоизменённые передние конечности

Складки хитинового покрова

Аналогичные органы у растений

1 – колючка барбариса возникают из листьев;

2 – белой акации из прилистников;

3 – боярышника – из побега;

4 – ежевики – из коры

немецкий учёный Э. Геккель (1866)

В каких группах организмов осуществляется

Материал для эволюционного процесса

Источник

Макроэволюция. Доказательства макроэволюции

Вы будете перенаправлены на Автор24

Процесс макроэволюции

Макроэволюция – это процесс эволюции, в результате которого образуются систематические единицы, крупнее вида.

Синтетическая теория эволюции утверждает, что эволюционный процесс делится на две составляющие:

Доказательства макроэволюции

Доказательствами макроэволюции могут служить следующие тенденции:

Все доказательства эволюционного процесса, которые накапливаются в рамках одной науки, входят в состав одной группы эволюционных доказательств, и имеют название одноименное с данной наукой.

Палеонтологические доказательства эволюции представляют собой совокупность сведений, которые были получены из данных такой науки, как палеонтология.

Палеонтология – это наука, изучающая ископаемые остатки вымерших организмов. Ее основателем в нашей стране считается В.О. Ковалевский.

К доказательствам эволюции также относят наличие переходных форм и современных филогенетических рядов.

Ископаемыми переходными формами называют вымершие организмы, которые сочетают в себе признаки различных эволюционных групп: более молодых и более древних согласно эволюционному происхождению. Примером такой формы называют стегоцефалов и археоптериксов. Определенным связующим звеном между пресмыкающимися и млекопитающими можно назвать звероящера, который принадлежит к группе терапсид.

Готовые работы на аналогичную тему

Переходными формами от водорослей к высшим споровым называют псилофитов. Также палеонтологические доказательства описывают процесс происхождения семенных папоротников и саговниковых. Саговниковые являются переходной формой между цветковыми растениями и голосеменными растениями.

Также к палеонтологическим доказательствам эволюции относят филогенетические ряды. Такие ряды определены не только для позвоночных, но и для некоторых беспозвоночных животных. Палеонтологические доказательства эволюции являются максимально распространенными в современной эволюционной теории, также они более доступны для качественного анализа.

К эмбриологическим доказательствам эволюции относят сведения, полученные из науки, которая занимается исследованием зародышевого развития организмов. В рамках таких исследований были сформулированы закон зародышевого сходства К. Бэра, а также биогенетический закон Ф. Мюллера, которые также доказывают эволюцию.

Если сравнить развитие зародыша различных хордовых животных, то можно сформулировать определенные выводы, что и было сделано в начале 19 века ученым – натуралистом. К. Бэром.

Закон зародышевого сходства гласит: «Чем более ранние стадии индивидуального развития подвергаются исследованию, то больше между ними обнаруживается различных черт сходства».

Значительно позже биогенетический закон был дополнен А.Н. Северцовым, который показал, что в онтогенезе повторяются не взрослые формы предков, а их зародышевые формы с выпадением некоторых стадий. Биогенетический закон также доказывает наличие родственных связей между современными организмами, а также их предковыми формами.

Сравнительно-анатомические доказательства эволюции базируются на изучении строения организмов, которые принадлежат к различным систематическим группам. Доказательствами этого рода включают в себя гомологичные органы, атавизмы и рудименты.

Например, гомологичными органами растений являются: колючки кактуса, колючки барбариса, усики гороха и ловчие кувшины насекомоядных растений. Гомологичные органы позволяют установить родственные связи между организмами и доказывают действие разнонаправленного естественного отбора. Также они отражают некоторую степень приспособленности организмов к условиям среды обитания.

Аналогичные органы не дают возможность установить родственные связи между организмами, но позволяет доказать однонаправленность действия естественного отбора. Что касается рудиментов, то они представляют собой недоразвитые органы у современных организмов, которые были развиты у предков. Эти органы утратили свое значение и находятся в зачаточном состоянии. К примерам рудиментов можно отнести: недоразвитые глаза у пещерных видов животных и кротов, зачатки крыльев у птицы киви.

Рудименты являются доказательством эволюционного процесса потому, что подтверждают родственные связи между современными и вымершими организмами. Кроме того, рудименты показывают действие естественного отбора, который удаляет ненужный признак.

Атавизмы – это комплекс признаков, имевшихся у предковых форм того или иного вида, наблюдающихся у определенных современных организмов, как отклонение от нормативного развития.

Такие признаки утрачиваются в ходе всего эволюционного периода.

Также существуют молекулярно-генетические доказательства эволюции. Их основой являются сведения, полученные молекулярной биологией. Также в данном случае работают генетические знания, а также некоторые аспекты цитологических знаний.

Таким образом, доказательства эволюции получаются из различных областей знания. Палеонтология установила тот факт, что существуют филогенетические ряды и переходные формы для современных видов. Эмбриология выявила закон зародышевого сходства и биогенетический закон. Сравнительно – анатомические доказательства макроэволюции говорят о наличии гомологичных и аналогичных органов. Молекулярная биология и генетика доказывают единство происхождения всех форм жизни.

Источник

Макроэволюция. Доказательства макроэволюции

Урок 8. Общая биология 11 класс ФГОС

В данный момент вы не можете посмотреть или раздать видеоурок ученикам

Чтобы получить доступ к этому и другим видеоурокам комплекта, вам нужно добавить его в личный кабинет, приобрев в каталоге.

Получите невероятные возможности

Конспект урока «Макроэволюция. Доказательства макроэволюции»

Микроэволюция может осуществляться быстро, в довольно короткие моменты времени, например в результате мутации.

Мутации чаще носят рецессивный характер и редко полезны для вида. Зато те особи, у которых есть полезный признак, имеют преимущество в выживании перед остальными особями в популяции.

Например, жирафы, шея которых длиннее, могут доставать листья с тех деревьев, что выше. Особи с ярко выраженным признаком или выживают, или вымирают и так осуществляется микроэволюция, образуются новые подвиды и виды.

Таким образом, микроэволюция — это совокупность эволюционных процессов, протекающих в популяциях вида, приводящих к изменениям генофондов этих популяций и образованию новых видов.

Процесс образования из видов новых родов, из родов — новых семейств и так далее называют макроэволюцией.

Отличия макро- от микроэволюции качественные.

Макроэволюция — это надвидовая эволюция, в отличие от микроэволюции, которая происходит внутри вида, внутри его популяций.

Другими словами, макроэвалюция это эволюционные процессы, существенные изменения внешнего строения и физиологии организмов, которые происходят над видом.

Например, бурый медведь и росомаха обыкновенная относятся к одному отряду хищные. Мы видим их внешние сходства, однако это совершенно разные семейства, роды и виды.

Если в результате микроэволюционных процессов образование новых подвидов и видов может происходить в короткие сроки, то макроэволюционные происходят за очень большие промежутки времени.

В результате микроэволюции изменяются уже имеющиеся структуры органов и систем, а в результате макроэволюции возникают совершенно новые структурные единицы, органы, системы органов, которых не было ранее.

Макроэволюция, так же как микроэволюция, носит дивергентный характер.

Дивергенция — это расхождение признаков и свойств у первоначально близких групп организмов в ходе эволюции, результат обитания в разных условиях и неодинаково направленного естественного отбора.

Дивергенция может возникнуть в следующих случаях:

1) в результате распада одного вида на два дочерних,

2) вследствие образования из исходной формы нескольких дочерних и 3) отщепления, когда предковый вид существует одновременно с дочерними, происшедшими из обособленных в разное время популяций.

Доказательства макроэволюции учёные обнаружили благодаря палеонтологическим данным, то есть ископаемым остаткам вымерших организмов.

Рассмотрим доказательства макроэволюции.

Палеонтологические доказательства макроэволюции

Палеонтологические данные позволяют узнать о растительном и животном мире прошлого, реконструировать внешний облик вымерших организмов, обнаружить связь между древнейшими и современными представителями флоры и фауны.

Убедительные доказательства изменений органического мира во времени даёт сопоставление ископаемых остатков из земных пластов разных геологических эпох.

К палеонтологическим доказательствам относятся нахождение остатков вымерших переходных форм, позволяющих проследить путь от одной группы живых существ к другой.

Обнаружение ископаемых останков археоптерикса позволило сделать вывод о существовании переходных форм между пресмыкающимися и птицами.

Археоптерикс — это небольшое животное, которое имело признаки птицы, но сохраняло ещё черты пресмыкающихся. Признаки пресмыкающихся: длинный ряд хвостовых позвонков, брюшные ребра и наличие зубов. Признаки птиц: задние конечности с цевкой, наличие перьев, общий вид.

Археоптерикс не мог быть хорошим летуном, так как у него слабо развиты грудная кость (без киля), грудные мышцы и мышцы крыльев. Позвоночник и ребра не являлись жёсткой костной системой, устойчивой при полете, как у современных птиц.

На берегах Северной Двины была найдена группа зверозубых рептилий. Они совмещали признаки млекопитающих и пресмыкающихся. Зверозубые рептилии имеют сходство с млекопитающими в строении черепа, позвоночника и конечностей, а также в делении зубов на клыки, резцы и коренные.

Ещё одним примером служат ихтиостеги — переходная форма между пресноводными кистеперыми рыбами и земноводными.

У ихтиостег были ноги, но они, возможно, не использовались для ходьбы по суше. Ихтиостеги имели хвостовой плавник и некоторые органы чувств, функционирующие только в воде. Тело их было покрыто мелкими чешуйками.

Переходные формы сочетают в себе одновременно признаки как древних, так и более эволюционно молодых групп.

К сожалению, палеонтологических находок не очень много, и они не всегда могут ответить на все вопросы.

По целому ряду групп животных и растений палеонтологам удалось воссоздать непрерывные ряды форм от древнейших до современных, отражающие их эволюционные изменения, то есть филогенентические ряды.

Отечественный зоолог Владимир Онуфриевич Ковалевский воссоздал последовательный ряд ископаемых форм лошадиных ― филогенетический ряд. Который свидетельствует о том, что одни виды происходят от других.

Исследуя историю развития лошадей, Ковалевский показал, что современные однопалые животные происходят от мелких пятипалых всеядных предков, живших 60-70 млн лет назад в лесах.

Во второй геологической эпохе ― эоцене стопа лошади имела четыре пальца.

В последней эпохе палеогенового периода ― олигоцене, наблюдалось смещение косточек. В первой эпохе неогенового периода ― миоцене, изменение стопы лошади продолжается. В эпохе четвертичного периода — плейстоцене, стопа лошади стала иметь один палец.

На эволюцию конечностей повлияло изменение климата Земли, в результате чего происходило сокращение площадей лесов и увеличение размеров степей.

И предки современных лошадей начали осваивать новую среду обитания ― степи.

Необходимость защиты от хищников и передвижений на большие расстояния в поисках хороших пастбищ привела к преобразованию конечностей — в данном случае уменьшению числа пальцев вплоть до одного.

Параллельно изменению конечностей происходило преобразование и всего организма.

Считается, что на все эти эволюционные изменения ушло 60─70 млн лет.

Следующими доказательствами макроэволюции являются эмбриологические доказательства

Учёный Карл Бэр один из основоположников эмбриологии и сравнительной анатомии. Он сформулировал законы зародышевого сходства:

— наиболее общие признаки любой крупной группы животных появляются у зародыша раньше, чем менее общие признаки;

— после формирования самых общих признаков появляются менее общие и так до появления особых признаков, свойственных данной группе;

— зародыш любого вида животных по мере развития становится все менее похожим на зародышей других видов и не проходит через поздние стадии их развития;

— зародыш высокоорганизованного вида может обладать сходством с зародышем более примитивного вида, но никогда не бывает похож на взрослую форму этого вида.

Сходство зародышей разных систематических групп свидетельствует об общности их происхождения.

Бэр установил, что в ходе развития куриного зародыша вначале проявляются свойства позвоночных, затем свойства класса птиц и лишь потом свойства данного конкретного вида — курицы.

Зародышевое развитие организмов убедительно доказывает степени родства между организмами.

По мере развития сходство между зародышами ослабевает, все более чётко проявляются черты тех классов, к которым они принадлежат. У курицы, свиньи и человека зарастают жаберные карманы; у зародыша человека особенно сильно развивается головной отдел, включающий мозг, формируются пятипалые конечности, а у зародышей рыбы — плавники.

По мере эмбрионального развития последовательно происходит расхождение признаков зародышей, приобретающих черты, характеризующие класс, отряд, род и, наконец, вид, к которому они принадлежат.

Изложенные факты говорят о происхождении всех хордовых от одного «ствола», который в ходе эволюции распался на множество «ветвей».

Сравнительно-анатомические доказательства макроэволюции

Все животные имеют единый план строения, что указывает на единство происхождения.

В частности, об общих предках рыб, земноводных, рептилий, птиц и млекопитающих говорит строение гомологичных органов.

Гомологичные органы ― это сходные между собой по происхождению и строению органы, но выполняющие разные функции.

Примером гомологичных органов у животных могут служить передние конечности, состоящие из одинаковых костей, имеющих одинаковое происхождение, но выполняющих разные функции.

Гомологичные органы свидетельствуют о том, что в ходе приспособительной эволюции признаки претерпевают глубокие изменения, которые приводят к образованию новых видов, родов и более крупных систематических групп животных и растений.

О единых предках свидетельствуют и атавизмы — органы предков, развивающиеся иногда у современных существ.

Например, к атавизмам у человека относится возникновение многососковости, хвоста, сплошного волосяного покрова и т. п.

Ещё одно доказательство эволюции — наличие рудиментов — органов, утративших своё значение и находящихся на стадии исчезновения. У человека — это остатки третьего века, аппендикс, утрачиваемый волосяной покров и т. п.

Рудиментарные органы помогают установить путь филогенеза. Они подтверждают наличие родственных связей между современными и вымершими организмами. А также доказывают действие естественного отбора, удаляющего ненужный признак.

Доказательствами макроэволюции является и клеточное строение подавляющего числа организмов.

Биохимические доказательства эволюции

Осуществление генетического кодирования, биосинтеза белков и нуклеиновых кислот происходит по единому для всего живого на Земле механизму.

Также единообразие химического состава живых организмов (и их предковых форм).

Единообразие генетического кода (ДНК и РНК). Сходство химизма процессов энергетического обмена. Ферментативный характер биохимических процессов.

Все эти факты неоспоримо свидетельствуют о едином плане строения и общности происхождения всех организмов.

Источник