Доказательства эволюции палеонтологические: Урок 2. доказательства эволюции — Биология — 11 класс

Что считается палеонтологическими доказательствами эволюции

Данные палеонтологии — нау­ки о вымершей фауне (от лат. Фауна — богиня лесов, полей, покровительница животных) и флоре (от лат. Флора — богиня цветов и весны) и об ископаемых останках животных и расте­ний, следует считать самыми весомыми аргументами в дока­зательстве реальности эволюционного процесса. Факты этой науки убедительны ещё и потому, что смены древних флор и фаун происходили в соответствии с геологическими эпохами (от греч. эпохе — остановка), каждая из которых отражала определённый период истории Земли. Как известно, проблемой определения возраста Земли занимается не биология, а геоло­гия. Поэтому доказательства исторического развития жизни на Земле, полученные к тому же специалистами совершенно иной области естествознания, особенно убедительны.

Главным палеонтологическим доказательством реально­сти эволюции являются не просто находки древних вымерших животных или растений, а то, что эти ископаемые остатки образуют последовательность ископаемых форм, соответству­ющую процессу эволюционных преобразований определённой группы организмов.

К примеру, если конечность древнего предка лошади, воз­раст которого оценивают в 100 млн лет, сравнить с конечностью современной лошади, то найти в них общее трудно: в первом случае — типичная конечность пятипалого типа, свойствен­ная большинству современных млекопитающих, во втором — конечность с одним третьим пальцем. Тем не менее, находки на обширных пространствах Северной Евразии множества промежуточных по своему строению ископаемых форм показывают, что на самом деле мы видим два крайних варианта одного и того же эволюционного ряда.

Чем древнее ископаемые остатки, тем глубже они залегают в слоях Земли. Именно эта после­довательность залегания позволяет отследить, как одни виды сменяли другие. Поэтому при палеонтологических раскопках землю снимают слой за слоем. При этом чётко фиксируют, в каком слое и в какой последовательности найде­ны те или иные остатки. Самыми подходящими объектами для изучения эволюционного ряда вымерших форм служат остатки животных с твёрдым скелетом, в котором обычно хорошо отражаются признаки вида. Чаще всего это моллюски или млекопитающие. Зная геологический возраст слоёв земли, можно в миллионах лет определить период, в котором жил вид. По мере накопления данных и вос­становления последовательности ископаемых форм появляется возможность решить обрат­ную задачу — определить возраст слоёв земли по фрагментам костей ископаемых форм. Это направление исследования истории Земли оказалось настолько плодотворным, что на стыке геологии и биологии возникла отдельная наука — биостратиграфия (от греч. биос, лат. стратум — слой, настил и греч. графо — пишу, рисую).

Современная палеонтология обладает арсе­налом и других методов, с помощью которых можно строго доказать наличие последовательных рядов ископа­емых форм. Одним из самых точных является метод радиоавто­графии, основанный на периодах полураспада радиоактивного изотопа С¹⁴.

Доказательства эволюции — материалы для подготовки к ЕГЭ по Биологии

Автор статьи — Л.В. Окольнова.

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.

Дальше ученые столкнулись с тем, что довольно много признаков, присущих как близким, так и отдаленным предкам, проявляются и у современных организмов.

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

Доказательства эволюции

Доказать современные представления об эволюции жизни прямыми методами невозможно. Эксперимент затянется на миллионы лет (цивилизованному обществу от роду не более 10 тысяч лет), а машину времени скорее всего так и не изобретут. Как же добывается истина в этой области знания? Как подступиться к животрепещущему вопросу «Кто от кого произошёл»?

Современная биология накопила уже много косвенных свидетельств и соображений в пользу эволюции. У живых организмов имеются общие черты — похожим образом протекают биохимические процессы, есть сходство во внешнем и внутреннем строении и в индивидуальном развитии. Если эмбрионы черепахи и крысы на ранних стадиях развития неотличимы, то не кроется ли в этом подозрительном сходстве намёк на единого предка, от которого в течении миллионов лет произошли эти животные? Именно о предках современных видов поведает палеонтология — наука об ископаемых остатках живых существ. Интересные факты, дающие пищу размышлениям, предоставляет биогеография — наука о распространении животных и растений.

ДОКАЗАТЕЛЬСТВА ЭВОЛЮЦИИ
Морфологические
Эмбриологические
Палеонтологические
Биохимические
Биогеографические

1. Биохимические доказательства эволюции.

1.Все организмы, будь то вирусы, бактерии, растения, животные или грибы, имеют удивительно близкий элементарный химический состав.

2.У всех у них особо важную роль в жизненных явлениях играют белки и нуклеиновые кислоты, которые построены всегда по единому принципу и из сходных компонентов. Высокая степень сходства обнаруживается не только в строении биологических молекул, но и в способе их функционирования. Принципы генетического кодирования, биосинтеза белков и нуклеиновых кислот едины для всего живого.

3.У подавляющего большинства организмов в качестве молекул-аккумуляторов энергии используется АТФ, одинаковы также механизмы расщепления сахаров и основной энергетический цикл клетки.

4.Большинство организмов имеют клеточное строение.

2.Эмбриологические доказательства эволюции.

Отечественные и зарубежные ученные обнаружили и глубоко изучили сходства начальных стадий эмбрионального развития животных. Все многоклеточные животные проходят в ходе индивидуального развития стадии бластулы и гаструлы. С особой отчетливостью выступает сходство эмбрионального стадий в пределах отдельных типов или классов. Например, у всех наземных позвоночных, так же и у рыб, обнаруживается закладка жаберных дуг, хотя эти образования не имеют функционального значения у взрослых организмов. Подобное сходство эмбриональных стадий объясняется единством происхождения всех живых организмов.

3.Морфологические доказательства эволюции.

Особую ценность для доказательства единства происхождения органического мира представляют формы, сочетающие в себе признаки нескольких крупных систематических единиц. Существование таких промежуточных форм указывает на то, что в прежние геологические эпохи жили организмы, являющиеся родоначальниками нескольких систематических групп. Наглядным примером этого может служить одноклеточный организм эвглена зеленая. Она одновременно имеет признаки, типичные для растений и для простейших животных.

Строение передних конечностей некоторых позвоночных несмотря на выполнение этими органами совершенно разных функций, в принципиальных чертах строение сходны. Некоторые кости в скелете конечностей могут отсутствовать, другие — срастаться, относительные размеры костей могут меняться, но их гомология совершенно очевидна. Гомологичными называются такие органы, которые развиваются из одинаковых эмбриональных зачатков сходным образом.

Некоторые органы или их части не функционируют у взрослых животных и являются для них лишними — это так называемые рудиментарные органыили рудименты. Наличие рудиментов, так же как и гомологичных органов, тоже свидетельство общности происхождения.

4. Палеонтологические доказательства эволюции.

Палеонтология указывает на причины эволюционных преобразований. В этом отношении интересна эволюция лошадей. Изменение климата на Земле повлекло за собой изменение конечностей лошади. Параллельно изменению конечностей происходило преобразование всего организма: увеличение размеров тела, изменения формы черепа и усложнение строения зубов, возникновения свойственного травоядным млекопитающим пищеварительного тракта и многое другое.

В результате изменения внешних условий под влиянием естественного отбора произошло постепенное превращение мелких пятипалых всеядных животных в крупных травоядных. Богатейший палеонтологический материал — одно из наиболее убедительных доказательств эволюционного процесса, длящегося на нашей планете уже более 3 миллиардов лет.

5. Биогеографические доказательства эволюции.

Ярким свидетельством происшедших и происходящих эволюционных изменений является распространение животных и растений по поверхности нашей планеты. Сравнение животного и растительного мира разных зон дает богатейший научный материал для доказательства эволюционного процесса. Фауна и флора Палеоарктической и Неоарктической областей имеют много общего. Это объясняется тем, что в пролом между названными областями существовал сухопутный мост — Берингов перешеек. Другие области имеют мало общих черт.

Таким образом, распределение видов животных и растений по поверхности планеты и их группировка в биографические зоны отражает процесс исторического развития Земли и эволюции живого.

Островные фауна и флора.

Для понимания эволюционного процесса интерес представляют флора и фауна островов. Состав их флоры и фауны полностью зависит от истории происхождения островов. Огромное количество разнообразных биографических фактов указывает на то, что особенности распределения живых существ на планете тесно связаны с преобразованием земной коры и с эволюционными изменениями видов.     

Палеонтологические доказательства эволюции — типы, виды, какие бывают, сколько, классификация, примеры, разновидности, вики — WikiWhat

Основная статья: Доказательства эволюции

Содержание (план)

Палеонтология — наука об ископаемых растениях, животных, грибах и других организмах. Палеонтология предоставляет ценные данные для доказательства эволюции и исторического развития органического мира.

Ч. Дарвин в своё время указывал на неполноту палеонтологической летописи. Тем не менее, факты, накопленные палеонтологической наукой, дают представление о том, каким был растительный и животный мир в глубокой древности (рис. 48).

Данные, накопленные биологической наукой, свидетельствуют о том, что органический мир в современном виде появился не сразу, а в результате длительного исторического развития. Растения, животные и грибы жили задолго до появления человека на Земле. Некоторые из них, подвергаясь изменениям, превратились в современных представителей органического мира, но подавляющее большинство вымерли в ходе борьбы за существование, естественного отбора и сохранились в виде ископаемых остатков. Но сохранились не все. Большинство мягкотелых беспозвоночных растений и грибов после гибели подверглись разложению микроорганизмами и бесследно исчезли. Остальные сохранились в океанах, морях, в высокогорных отложениях. Твёрдые остатки организмов разлагались медленно, и минеральные вещества в их составе замещались кремнезёмом. В таких случаях образовывались окаменелости. В земных отложениях до сегодняшнего дня сохранились следы, скелеты, кости, челюсти, зубы, рога, чешуйки рыб, раковины моллюсков, панцири давно вымерших животных, а также стебли древних растений в довольно целостном состоянии. При микроскопическом исследовании тонких и прозрачных шлифов из осадочных пород можно обнаружить бактерии и остатки других мелких организмов. Материал с сайта http://wikiwhat.ru

Метод реконструкции

Учёные-палеонтологи по ископаемым остаткам животных вос­станавливают внешний вид и строение организмов. При этом используется метод реконструкции (от лат. reconstructio — восста­новление), открытый известным французским биологом Жоржем Кювье согласно закону корреляции. Метод реконструкции основан на определении сравнительного соотношения черепа, костей конеч­ностей и других костей и мышц тела. С помощью этого метода удалось восстановить внешний облик очень многих живших в древние времена животных, предков человека.

Картинки (фото, рисунки)

• Рис. 48. Схема определения промежуточных форм древних и современных животны

На этой странице материал по темам:

• Что такое палеонтологические доказательства эволюции

• Палеонтологические доказательства определение

• Сообщения палеонтологические и доказательства эволюции

• Доклад на тему палеонтологические подтверждения эволюции человека

• Палеонтология сущность и рримеры

Вопросы к этой статье:

• Что такое палеонтология?

• Почему остатки многих организмов, живших в древних эрах и периодах, не сохранились до настоящего времени?

Палеонтологические доказательства эволюции

Главными палеонтологическими доказательствами эволюции считаются:

1)     ископаемые остатки существ и растений, а также их отпечатки;

2)     переходные формы;

3)     филогенетические ряды.

Если с окаменевшими остатками и отпечатками (а также с редкими находками целых организмов, например, мамонтов, вмерзших в лед) все достаточно понятно, то переходные формы и филогенетические ряды следует рассмотреть подробнее.

Переходные формы

Переходными формами называют такие группы организмов, которые имеют одновременно признаки более древнего и более современного вида.

1.     Псилофиты (риниофиты) — промежуточная форма между водорослями и папоротникообразными.

2.     Семенные папоротники — между голосеменными и папоротниками.

3.     Ихтиостега — между пресноводными земноводными и кистеперыми рыбами.

4.     Сеймурия — между земноводными и рептилиями.

5.     Группа зверозубых ящеров — переходная форма от рептилий к млекопитающим (найдена в районе бассейна Северной Двины). Эти ящеры имеют значительное сходство с млекопитающими в строении черепа, позвоночника, конечностей, их зубы делятся на клыки, резцы и коренные.

6.     Археоптерикс — совмещает признаки птиц и рептилий. Его нередко до сих пор называют переходной формой, и даже в тестах ЕГЭ требуется выбирать именно археоптерикса.

7.     Однако, по мнению многих специалистов, переходной формой между рептилиями и птицами является протоавис. Он имел киль и поэтому летал. Для него характерны полые кости.

Признаки птиц у археоптерикса:

1)     задние конечности с цевкой;

2)     наличие перьев;

3)     общий вид.

Признаки пресмыкающихся у археоптерикса:

1)     длинный ряд хвостовых позвонков;

2)     брюшные ребра;

3)     наличие зубов;

4)     грудная кость без киля, слабо развитые грудные мышцы и мышцы крыльев.

Филогенетические ряды

Филогенетическими рядами называются ряды видов, последовательно сменяющихся от одного к другому в процессе эволюции. Например, «отец» эволюционной палеонтологии В.О. Ковалевский в своих научных трудах первым воссоздал филогенетический ряд лошади.

1.     Из-за быстрого бега на длинные расстояния в высоком темпе у лошадей удлинялись конечности, уменьшалось число пальцев на них, постепенно формировалось роговое копыто.

2.     Значительно увеличивались размеры животных (изначально предки лошадей предположительно были не больше лисы).

3.     Указанные изменения были связаны с тем, что лошади поменяли ареал обитания — из тропических лесов, где жили их самые древние предки, лошади переместились в степи и вынуждены были пробегать длинные дистанции в поисках пищи.

4.     Кроме перечисленных признаков для лошадей в процессе эволюции были характерны постепенный переход к стадному образу жизни, череп стал более крупным, челюсти массивными. Произошли изменения в строении зубов (выросли их размеры и поверхность). Увеличилась длина кишечника.

Вопрос в ЕГЭ по биологии, относящиеся к данной теме. Что представляет собой ряд предков современной лошади? Укажите не менее трех изменений в конечности лошади, произошедших в ходе эволюции.

1.     Последовательный ряд предков — филогенетический ряд лошади.

2.     В процессе эволюции у лошадей постепенно уменьшалось количество пальцев.

3.     Удлинились конечности лошади, сформировалось роговое копыто.

На сегодняшний день выделяют три основных эмбриологических доказательства эволюции: закон зародышевого сходства, биогенетический закон, развитие всех организмов из одной клетки — зиготы. В ЕГЭ по биологии был вопрос, где надо было пояснить эти три доказательства.

 

Палеонтологические доказательства эволюции — презентация онлайн

1. Палеонтологические доказательства эволюции

Подготовил ученик 11 «А» класса
Часовских Максим
Основные доказательства эволюции
Палеонтологические
Биогеографические
Морфологические
Эмбриологические
Генетические
Биохимические
Паразитологический метод

3. Сходный химический состав клеток всех живых организмов

Содержание некоторых химических элементов в клетке (в
% на сухую массу):
Кислород 65-75; Углерод 15-18; Водород 8-10; Магний
0,02-0,03; Натрий 0,02-0,03; Кальций 0,04-2,00; Азот
1,5-3,0; Калий 0,15-0,4; Сера 0,15-0,2; Фосфор 0,20-1,00;
Хлор 0,05-0,10; Железо 0,01-0,015; Цинк 0,0003; Медь
0,0002; Йод 0,0001; Фтор 0,0001.
Общий план строения
клеток всех живых
организмов
клетка животных
клетка растений
Генетические доказательства
Универсальность генетического кода
Один и тот же
триплет
кодирует один и
тот же тип
аминокислоты
у всех
организмов

6. Единые принципы хранения, реализации и передачи генетической информации.

• Единые принципы хранения, реализации и передачи генетической
информации— генетическая информация в клетке хранится в
форме нуклеиновых кислот. Реализуется генетическая информация
в процессе транскрипции и трансляции, основанных на принципе
матричного синтеза.
• Эти доказательства позволяют уточнить филогенетичекую
близость разных групп животных и растений. При этом
используются цитогенетические методы, методы ДНК,
гибридизации.
Палеонтологические
доказательства
Ископаемые
переходные
формы
Палеонтологические
ряды
Ихтиостега
Ихтиостега – ископаемая форма, которая позволяет
связать рыб с наземными позвоночными.
1. Сведения об ископаемых переходных
формах организмов
Признаки рептилий:
• длинный хвост с
несросшимися позвонками
• брюшные ребра
• развитые зубы
Археоптерикс – переходная
форма от рептилий к птицам
юрского периода.
Признаки птиц:
• тело покрыто перьями
• передние конечности
превращены в крылья
Владимир Онуфриевич
Ковалевский (1842-1883) известный русский зоолог,
основоположник эволюционной
палеонтологии. Автор
классической реконструкции
филогенетического ряда лошадей.
2. Сведения о филогенетических (эволюционных) рядах – ископаемых
форм, связанные друг с другом в процессе эволюции и отражающие ход
филогенеза.
Наличие многих последовательно
сменяющих друг друга форм позволило
построить филогенетический ряд от
эогиппуса до современной лошади
Эволюционное древо семейства
лошадиных:
1 – Эогиппус; 2 – Миогиппус; 3 –
Меригиппус; 4 – Плиогиппус; 5 – Эквус
(современная лошадь)
Принцип рекапитуляции
У всех позвоночных на
определенной стадии
развития существует
хорда.
У многих насекомых
личиночная стадия
(гусеница – личинка)
напоминает червей.
Спасибо за внимание

Доказательства эволюции органического мира – онлайн-тренажер для подготовки к ЕНТ, итоговой аттестации и ВОУД

Доказательства эволюции органического мира дают достижения многих биологических наук: сравнительной анатомии и эмбриологии, палеонтологии, биогеографии, систематики и генетики.

Сравнительная анатомия изучает общность и различия в строении организмов. Одним из первых веских доказательств единства органического мира было открытие клеточного строения животных и растений и создание клеточной теории.

Доказательством единства происхождения всех позвоночных служит единый план их строения:

• двусторонняя симметрия;
• наличие вторичной полости тела;
• осевой скелет;
• головной и спинной мозг;
• наличие двух пар конечностей;
• наличие основных систем органов (кровеносной, дыхательной, пищеварительной, выделительной и др.).

Доказательствами единства происхождения и эволюции органического мира является наличие у живых организмов:

• гомологичных и аналогичных органов;
• рудиментов и атавизмов.

Органы, сходные по общему плану строения и происхождению, но выполняющие разные функции, называются гомологичными.

Гомологичными являются передние конечности крота и лягушки, крылья птиц, ласты тюленей, нога лошади и рука человека.

Органы, которые имеют разное строение и происхождение, но выполняют одинаковые функции, называются аналогичными. Так, крыло бабочки и крыло птицы выполняют одинаковые функции, но строение и происхождение их различно: крылья бабочки развились из кожного покрова второго и третьего сегментов груди, а крылья птицы являются видоизмененными передними конечностями.

Рудиментами называют органы, утратившие в процессе эволюции свое первоначальное значение и находящиеся в стадии обратного развития (исчезновения). Так, у человека насчитывается около 100 рудиментарных образований: третье веко, зубы мудрости, копчик, червеобразный отросток (аппендикс), мышцы, двигающие ушную раковину, и др.

Атавизмы – это появление у организмов признаков, свойственных их далеким предкам (например, появление у человека хвоста, дополнительных сосков, сплошного густого волосяного покрова и др.).

Сравнительно-анатомическое изучение организмов позволило установить переходные формы, которые соединяют в своем строении признаки организмов низших и высших систематических единиц. Например, у низших млекопитающих (ехидна, утконос) имеется клоака и они откладывают яйца подобно пресмыкающимся, но вскармливают детенышей молоком, как млекопитающие. Изучение переходных форм позволяет установить родство между представителями разных систематических групп.

Эмбриология – наука, изучающая зародышевое развитие организмов. Данные сравнительной эмбриологии указывают на сходство зародышевого развития всех позвоночных, которые в эмбриональном развитии последовательно проходят стадии оплодотворенного яйца, дробления, бластулы, гаструлы, трехслойного зародыша, закладки хорды, нервной трубки, пищеварительной трубки и т. д. Зародыши животных, относящихся к различным классам позвоночных, характеризуются похожими контурами тела, наличием хвоста, жаберных щелей, зачатков конечностей и т. п. Сходство особенно проявляется на ранних этапах эмбрионального развития. Позднее последовательно происходит проявление признаков, характерных для класса, отряда, рода и, наконец, вида, к которому принадлежит зародыш.

Основываясь на приведенных выше фактах, немецкие ученые Ф. Мюллер (1864) и Э. Геккель (1866) независимо друг от друга сформулировали биогенетический закон, согласно которому зародыш в процессе индивидуального развития (онтогенеза) кратко повторяет историю развития вида (филогенез).

Исследования А.О. Ковалевского (1840–1901), А.Н. Северцова (1866–1936) и И.И. Шмальгаузена (1884–1963) позволили сделать вывод, что в индивидуальном развитии повторяется строение не взрослых стадий предков, а эмбриональных.

Палеонтология изучает ископаемые остатки организмов и позволяет восстановить внешний облик вымерших животных, их строение, сходства и различия с современными. Палеонтологические находки четко свидетельствуют о том, что по мере перехода от более древних земных слоев к современным происходит постепенное повышение организации животных и растений, приближение их к современным.

Биогеография изучает закономерности распределения видов животных и растений по поверхности планеты, и их группировка по зонам отражает процесс исторического развития Земли и эволюции живого.

свидетельств эволюции: палеонтология, биогеография, эмбриология, сравнительная анатомия и молекулярная биология — видео и стенограмма урока

Палеонтология

Область палеонтологии важна для поддержки и понимания эволюции. Это исследование доисторической жизни, включая окаменелости, следы и прошлые климатические явления. Когда организмы умирают, они становятся частью земли. Часто они оставляют после себя кости и отпечатки, которые позволяют нам увидеть, как они выглядели миллионы лет спустя.

Поскольку новые слои земли и окаменелостей образуются поверх старых слоев, эта летопись окаменелостей формирует своего рода биологическую временную шкалу. Летопись окаменелостей показывает нам последовательность исторических изменений организмов. Мы можем визуально увидеть, как организмы эволюционировали с течением времени, но мы также можем использовать радиометрическое датирование для определения возраста горных пород и окаменелостей.

Конечно, доисторические организмы, не образовавшие окаменелостей, трудно изучать, поэтому мы не можем знать все об истории жизни на Земле.Но мы знаем кое-что действительно интересное, например, что киты и дельфины, вероятно, произошли от четвероногих наземных животных. Откуда нам это знать? Одно свидетельство, подтверждающее это, — строение тела обоих животных. У них есть ласты спереди, которые, возможно, произошли от передних ног, но у них также есть маленькие внутренние задние конечности, которые, вероятно, произошли от ног, когда-то использовавшихся на суше.

Биогеография

Другое свидетельство в пользу эволюции прибывает из биогеографии , которая показывает, как виды распределены по Земле.Это первое предположение Чарльза Дарвина о том, что виды произошли от общего предка. Дарвин наблюдал за животными Галапагосских островов и заметил, что они очень похожи на животных на материковой части Южной Америки, но очень не похожи на животных на других островах с аналогичной средой обитания.

Из этого он пришел к выводу, что животные Галапагосских островов мигрировали из Южной Америки и спустя долгое время превратились в новый вид, поскольку популяции адаптировались к новой среде обитания.Это также помогает объяснить, почему в Антарктике нет белых медведей и нет пингвинов в Арктике, несмотря на то, что оба места очень ледяные и холодные.

Сравнительная анатомия

Логично, что организмы, которые связаны друг с другом, будут иметь схожие черты. У вас могут быть волосы матери или глаза отца. Но у вас также есть две руки, две ноги, рот и нос, как и у других приматов, таких как обезьяны и обезьяны. Это сходство характеристик от общего предка называется гомологией .

Этот тип сходства легко увидеть, если сравнить передние конечности млекопитающих. Люди, собаки, киты и летучие мыши имеют одинаковые элементы скелета в этой части тела. Разница заключается в функции этой конечности. Человеческая рука выполняет совершенно иную функцию, чем крыло летучей мыши, но сходство предполагает, что когда-то у нас был общий предок, имевший похожую структуру, и передняя конечность каждого организма развивалась, чтобы соответствовать различным требованиям окружающей среды. Поскольку эти структуры происходят от общего предка, но имеют разные функции, мы называем их гомологичными структурами .

Эмбриология , изучение эмбрионов, — еще один способ сравнить эволюционные отношения в анатомии. Многие организмы имеют схожие структуры, которые присутствуют только во время развития, и это сходство предполагает, что у них был общий общий предок давным-давно. Например, у всех эмбрионов позвоночных есть хвост в какой-то момент во время их развития, хотя, держу пари, вам будет сложно найти хвост у взрослого человека! У эмбрионов позвоночных также есть горловые карманы, которые во взрослом возрасте выполняют разные функции.У людей они становятся частью горла и ушей, а у рыб — жабрами.

Молекулярная биология

Сравнительная анатомия может быть очень полезной, но только до определенной степени. Связь между организмами, которые очень отдаленно связаны друг с другом, может быть трудно увязать с анатомией, поэтому вместо этого мы используем по молекулярной биологии . В этой области биологические изменения на молекулярном уровне используются для описания эволюции организмов. Поэтому вместо того, чтобы смотреть на анатомическую гомологию, биологи смотрят на гомологию ДНК.

Так же, как у вас и ваших братьев и сестер будет очень похожая ДНК, потому что вы родственны, то же самое будет у организмов, унаследовавших свою ДНК от давнего общего предка. Степень различия говорит нам, насколько далеки предки.

Например, ваша ДНК очень похожа на ДНК ваших родителей, потому что вы унаследовали ее от них. Ваши дети также будут иметь ДНК, очень похожую на вашу, но менее похожую на ваших родителей, потому что они не так тесно связаны между собой. Точно так же их дети будут иметь ДНК, еще менее похожую на ДНК ваших родителей, потому что теперь в генетической линии есть несколько ступеней.То же самое происходит в течение эволюционных периодов времени, поэтому сравнение ДНК может сказать нам, насколько тесно связаны организмы и, возможно, даже как давно у них был общий предок, от которого они произошли.

Краткое содержание урока

Теория эволюции пользуется огромной поддержкой. Многие научные области способствуют изучению и пониманию того, как популяции меняются с течением времени в соответствии с требованиями окружающей среды.

Палеонтология рассказывает нам, как виды меняются с течением времени, изучая летопись окаменелостей. Биогеография рассказывает нам, как виды распределены географически, что помогает нам понять, почему сходная среда не всегда поддерживает одни и те же виды. Сравнительная анатомия позволяет нам визуально сравнивать гомологию организмов, чтобы мы могли увидеть, как разные требования окружающей среды могли привести к подобным структурам с разными функциями. А когда организмы очень отдаленно связаны друг с другом, мы можем использовать молекулярную биологию , чтобы понять эволюционные изменения и гомологию на молекулярном уровне.

Результаты обучения

По завершении этого урока вы сможете:

• Распространять знания по теории эволюции
• Обсудить эволюцию летописей окаменелостей с помощью палеонтологии
• Напомним о географическом значении биогеографии
• Сравнить гомологию и эмбриологию со сравнительной анатомией
• Признать тот факт, что молекулярная биология помогает объяснить кое-что из того, что сравнительная анатомия не может.

ископаемых свидетельств эволюции — OpenLearn

Авторское право: библиотека изображений OU

Мы склонны думать о Чарльзе Дарвине как о добродушном старике с большой бородой, но давайте вернем время назад к энергичному 22-летнему парню, отправившемуся в 1831 году в путешествие по миру вокруг света на исследовательском корабле. HMS Beagle.

Недавно он приехал из Кембриджа, его обучение там для духовенства убедило его, что виды имеют фиксированный характер, что они были созданы Богом и идеально подходят для их бесчисленных мест в природе. «Трансформистские» предположения из-за Ла-Манша были правильными для нашего англиканского истеблишмента, стремящегося сохранить социальную и экономическую ткань от такого революционного материала!

Однако опыт молодого человека в течение следующих пяти лет должен был вдохновить на создание поистине революционной теории, которая заменит старую догму о сверхъестественном полностью натуралистическим объяснением разнообразия и приспособленности жизни — эволюции путем естественного отбора.

carlob через Flickr по лицензии Creative-Commons
Гнездо окаменелостей в Патагонии [Изображение: Карлоб по лицензии CC-BY-NC-ND]

Его опыт в Южной Америке во время плавания «Бигль» включал землетрясения и извержения вулканов, которые подняли землю над морем, заставив его задуматься о том, как росли горы; и невероятные находки окаменелостей, в том числе останки вымерших млекопитающих, похороненные среди отложений, вымытых из тех же самых гор.Неудивительно, что по возвращении его страстью была геология.

И когда примерно через год он начал свои эволюционные теории, он, естественно, возлагал большие надежды на доказательства, которые могла бы предоставить палеонтология (изучение окаменелостей). В конце концов, сходство между вымершими гигантскими ленивцами и броненосцами, окаменелости которых он нашел в Патагонии, и их миниатюрными родственниками, все еще живущими там сегодня, уже посеяли в его голове сомнения в неизменности видов.

Однако, когда он позже развил свои идеи о естественном отборе и искал доказательства бесчисленных небольших изменений, посредством которых, как он ожидал, эволюционировали виды, летопись окаменелостей разочаровала его.

Нигде он не мог найти четких примеров такого постепенного изменения ископаемых родословных. Вместо этого ему пришлось обратиться к свидетельствам изменчивости, наблюдаемой у живых видов, и к воздействию искусственного отбора на одомашненных животных, чтобы подтвердить свой аргумент о том, что такое постепенное изменение было путем эволюции.

Он предположил, что проблема летописи окаменелостей заключалась в ее неполноте — как книга, из которой были оторваны все, кроме нескольких страниц, так что историю жизни приходилось восстанавливать из немногих оставшихся.

Тем не менее, летописи окаменелостей было достаточно, чтобы выявить широкую последовательность форм во времени, в логическом согласии с эволюционной последовательностью последовательно полученных групп, ожидаемой из сравнительной анатомии и эмбриологии — например, первых млекопитающих предшествовали рептилии, а они — примитивные земноводные. , а последний, в свою очередь, еще более ранней рыбой.

Таким образом, палеонтология внесла существенный вклад в дело Дарвина о ветвящемся эволюционном древе жизни в 1859 году. О происхождении видов , и продолжает это делать. Захватывающие открытия только за последние пару десятилетий включают доказательства эволюции птиц от «пернатых динозавров», а даже совсем недавно окаменелости предложили объяснение происхождения летучих мышей.

Но мы должны вернуться к проблематичной записи микроэволюции.

Во-первых, следует сказать, что Дарвин был в основном прав в своем диагнозе проблемы: летопись окаменелостей в целом и , к сожалению, неполна.

Однако, вопреки широко распространенной дезинформации креационистов, многие подробные летописи окаменелостей эволюционирующих линий были задокументированы со времен Дарвина — особенно с 1972 года в ответ на вызов, брошенный Стивом Гулдом и Найлсом Элдриджем с их теорией прерывистого равновесия .

В отличие от ископаемых «голливудских звезд» из макроэволюционных историй болезни, упомянутых выше, таких как легендарный Archeopteryx , в микроэволюционных шоу в основном играют относительно не впечатляющие морские и обитающие в озерах организмы.

Простая причина в том, что, хотя первые чрезвычайно редки, вторые обладают двойным преимуществом: они монотонно многочисленны и живут в среде, где накопление осадка может вести хороший учет их останков.

Ключевым моментом в этом бизнесе является осаждение отложений.

Конечно, организмы, которые дают прочные твердые части, такие как раковины, зубы и кости, с большей вероятностью предоставят подходящий материал для сохранения, но даже они со временем будут уничтожены бесчисленными химическими и физическими атаками, действующими на поверхность Земли — если она не защищена осадочными захоронениями.

Но вам нужно только подумать, например, о периодическом способе, которым паводковые реки смывают отложения на окружающие поймы, чтобы понять, насколько спорадическим должно быть улавливание скелетных останков с помощью этого средства. Даже в этом случае такой «отбор проб» осадочных пород каждые несколько лет или даже десятилетий обеспечил бы довольно хорошую запись в геологическом масштабе времени , если бы там оставался только материал.

Однако чаще всего этого не происходит, поскольку эрозия часто удаляет более ранние отложения.

Более важным для общего накопления наносов в долгосрочной перспективе является пространство, доступное для их размещения в результате геологического оседания на поверхности. Это могло произойти, например, из-за растяжения земной коры, в результате чего она истончилась и провисла.

Danacea через Flickr по лицензии Creative-Commons
Трилобит [Изображение: Danacea под лицензией CC-BY-NC]

И именно в таких условиях были зарегистрированы одни из лучших примеров эволюционирующих ископаемых родословных.Питер Шелдон, ныне работающий в Открытом университете, например, кропотливо собрал и изучил около 15000 окаменелостей трилобитов в илистых осадках, накопившихся в то время в глубоком погружающемся морском бассейне в середине Уэльса, возрастом примерно два миллиона лет.

В каждой из восьми различных ветвей он смог продемонстрировать постепенные переходы между разными видами, проходящими через последовательность. Это лишь одно из многих исследований, опубликованных в рецензируемой научной литературе.

Однако не все ископаемые линии показывают постепенное изменение, поскольку многие вместо этого демонстрируют паттерн мелкомасштабного «колебания» вариации в узких пределах (называемый стазис ), иногда перемежающийся быстрыми переходами в новые диапазоны вариации.

Это паттерн, описанный Гулдом и Элдриджем, упомянутыми ранее, хотя они добавили дополнительное предположение, что пунктуационные сдвиги были особенно связаны с видообразованием — разделением одной линии на отдельные дочерние виды.

Они основали эту идею на модели видообразования, первоначально предложенной великим биологом-эволюционистом Эрнстом Майром, который предположил, что небольшие и географически изолированные популяции, скорее всего, претерпят быстрые эволюционные изменения (хотя и в течение нескольких поколений, а не в одном « обнадеживающем монстре »). -type ‘поколенческий скачок) и, таким образом, отпочковываются от своих родительских популяций как новые виды.

Напротив, большие, географически связанные группы населения, по словам Майра, подвергались многочисленным стабилизирующим ограничениям.Следовательно, утверждали Гулд и Элдридж, неоднородная летопись окаменелостей вряд ли улавливает большинство случаев быстрых (пунктуационных) изменений в небольших локализованных популяциях, а вместо этого будет преобладать широко распространенным родословным видам, демонстрирующим застой.

Таким образом, последовавшие за этим споры полностью касались темпа и способа эволюционных изменений и никогда не касались самого факта эволюции , вопреки некоторой креационистской дезинформации.

Исследования популяционной генетики и более подробные исследования ископаемых родословных впоследствии показали, что ни предположения Майра о роли размера популяции в видообразовании, ни выводы Гулда и Элдриджа о том, что пунктуационная эволюция связана с видообразованием, не обязательно верны.

Задокументированные ископаемые примеры по понятным причинам неуловимые быстрые пунктуационные изменения в пределах отдельных линий — например, совместная работа Майка Белла в США и Марка Пурнелла в Великобритании над ископаемыми колюшками в озерных отложениях Северной Америки — и стазиса вместе с этими примерами постепенного изменения, обнаруживают огромный спектр эволюционных паттернов и темпов.

Итак, сейчас в центре внимания исследования, чтобы выяснить, при каких обстоятельствах возникают такие различия — постоянная и увлекательная задача.

Печально, хотя, возможно, и не удивительно, что креационисты (включая ребрендированное лобби «Интеллектуального дизайна») решительно игнорируют такие тщательно проведенные исследования, предпочитая вместо этого повторять цикл уже фальсифицированной картины летописи окаменелостей, которая основана на просто на некритической буквальной вере в религиозные мифы.

Как отметила Карен Армстронг в своей книге Краткая история мифа , такой подход бессмысленен с учетом того, что библейские исследования говорят нам о разнообразном происхождении и историческом развитии таких мифов:

«Истории сотворения никогда не считались исторически достоверными; их цель была терапевтической.Но как только вы начнете читать Бытие как научно обоснованное, у вас будет плохая наука и плохая религия ».

Откровенно говоря, вклад креационистов в дискуссии об эволюции сегодня находится на одном уровне с тем, что говорят астрологи об астрономии или народные целители кристаллами о минералогии. В этом году действительно можно сказать, что они отстают ровно на 150 лет!

Подробнее по геологии:

В этом бесплатном курсе «Введение в геологию» вы изучите основные геологические процессы, уделяя особое внимание тому, как, где и почему на Земле образуются различные горные породы и природные ресурсы.

Узнать больше ❯Введение в геологию

Эта степень исследует несколько дисциплин, необходимых для понимания, управления и защиты мира, в котором мы живем. Научитесь оценивать экологические проблемы, предлагать решения и получить всестороннее понимание окружающей среды. Вы будете изучать такие темы, как сохранение, экология, экосистемы, управление окружающей средой и возобновляемые источники энергии.Развивайте свои научные и технические знания и навыки и узнайте, как применять их для решения экологических проблем, таких как изменение климата, утрата биоразнообразия и устойчивость. Будучи ценным выпускником факультета наук об окружающей среде, вы сможете сделать карьеру в самых разных областях.

Узнать больше ❯BSc (Honors) Environmental Science

Прямые доказательства (палеонтология / окаменелости) эволюции, противоположной теории Дарвина и даже противоположной эволюции человека (происхождение человека) от низшего животного, такого как шимпанзе

Прямые доказательства (палеонтология / окаменелости) эволюции напротив…

особенно хорошо Пример: ни в одном таксоне гоминид не было обнаружено градуализма, многие из них

long-rangirig; тенденция к увеличению мозга возникает из-за различного успеха по существу статичных таксонов.

19. Отец современной палеонтологии и геологии противоположны эволюции

Жорж Барон Кювер (1769-1832), отец современной палеонтологии, не верил в эволюцию.

Он провел 25 лет, сравнивая окаменелости с живыми организмами и исследовал окаменелых животных, и

заметил, что эти окаменелые животные не похожи на тех, что живут сегодня 12. Кивер был одним из

мировых экспертов по реконструкции окаменелых животных. Он решительно выступал против идеи эволюции 36.Адам

Седорик (1785-1873), профессор геологии в Кембридже, сыграл важную роль в создании научного центра

в университете. После публикации «Происхождения видов» он решительно и серьезно выступил против теории Дарвина. Более того, Ричард Оуэн (1804-1892), палеонтолог, писатель-естественник

, заведующий Музеем естественной истории и влиятельная фигура в викторианских научных кругах

, был одним из самых тревожных соперников Дарвина 80.По словам Дарвина: «Мы видим это самым очевидным образом из того, что все самые выдающиеся палеонтологи, а именно Куивер, Агассис, Барранде,

Фальконер, Форбс и т. Д., И все наши величайшие геологи Лайель, Мерчисон, Седжвик и т. Д. единогласно

часто яростно отстаивал неизменность видов 6. Аристотель, отец биологии,

не верил в идею эволюции, но считал, что организмы всегда существовали на планете 36.

20. ОБСУЖДЕНИЕ

Теория эволюции Дарвина является центральной темой биологии, а также всех теорий эволюции1.

Дарвин заявил: «Тот, кто отвергает эти взгляды на природу геологических данных, справедливо отвергнет

всю свою теорию (Происхождение видов, с.276)» 6.

Но видно, что беспозвоночные редко образовывали окаменелости, но эти

сформированных окаменелостей идентичны существующим беспозвоночным.Окаменелости позвоночных, включая окаменелости человека, включают

фрагментарных костей, таких как кости бедра, кости рук, челюсть, зубы, фрагменты черепа, следы, следы, укусы

и т. Д. Переходные окаменелости — главный признак истории эволюции живого организма, но переходный

ископаемых полностью отсутствуют. Следовательно, современная теория прерывистого равновесия возникла из-за отсутствия переходных окаменелостей. На основе такого типа окаменелости; биологи не могут заявить, что живые

организмов эволюционировали таким образом: органическое вещество → одноклеточный организм → беспозвоночное → легочная рыба →

амфибия → рептилия → плацентарное млекопитающее → высшее млекопитающее → человек.Более того, в случае эволюции человека

— Альфред Рассел Уоллес (соавтор естественного отбора) никогда не верил, что человек

произошел от низшего животного. Даже «Дарвин сам заявил, что« Происхождение человека »не может быть объяснено наукой, но он верит в это, как Ламарк, который давно пришел к такому выводу. Но верьте, что

не наука, поскольку верить в Бога — это не наука »2. Кроме того, подтверждено, что теория Ламарка ошибочна,

ненужных и современные биологи никогда не принимают ее3, 9, 26,37, 38 и 81.Более того, основываясь на записях окаменелостей

, Элдридж и Гулд 43, Гулд и Элдридж 44 полностью отвергли дарвиновскую идею постепенной эволюции

и постепенной эволюции человека в своих исследовательских работах, заявив: «Филетический градуализм

(теория Дарвина) был априорное утверждение с самого начала — его никогда не «видели» в скалах; он выражал

культурных и политических предубеждений либерализма XIX века. Хаксли посоветовал Дарвину избегать его как ненужных трудностей

.Мы думаем, что теперь это стало эмпирической ошибкой »43. «Недействительные утверждения о постепенности

(теория Дарвина), сделанные в неправильном масштабе, и недействительные утверждения о постепенности, основанные на неадекватных данных

» 44. Кроме того, было указано, что символ естественного отбора происходит от доминирующей социально-экономической идеологии

викторианской эпохи, которая сейчас отвергается почти всем человечеством. Действительно,

во многом причина мгновенного успеха теории Дарвина состоит в том, что она была отрезана от самой ткани

викторианской эпохи или английского общества.Нет причин цепляться за эту метафору. Потому что он не может служить ни для каких других целей, кроме как для поддержки тех несправедливостей, которые породили его82. Кинг и Уилсон83 и Свердлов84

подтвердили свои исследования, что геномы шимпанзе и человека очень похожи; их последовательности ДНК

в целом идентичны на 98%. Но на основании этой статьи можно сделать вывод, что их исследования

SVP Dispatch: Dinosaurs and the Proofs of Evolution | Наука

Чему динозавры могут научить нас об эволюции? Чарльз Дарвин в основном игнорировал их в течение своей карьеры, и закономерности эволюции часто легче изучать у существ, оставивших более многочисленные окаменелости, таких как трилобиты и крошечный, бронированный планктон, называемый фораминиферами.Тем не менее, как объяснил палеонтолог Джек Хорнер вчера вечером во время лекции на 71-м ежегодном собрании Общества палеонтологии позвоночных, то, что мы узнали о динозаврах, может проиллюстрировать общую картину эволюционных фактов.

Несмотря на то, что Хорнер обращался к аудитории, состоящей из коллег с научным складом ума, его выступление было очень простым. Я не удивлюсь, если это станет регулярной лекцией о выступлении Хорнера в школах и общественных местах.Не было никаких технических графиков точек данных или таблиц измеряемых переменных. Вместо этого Хорнер начал с тонкостей того, как найти динозавра в бесплодных землях Монтаны. У многих создается впечатление, что палеонтологи просто идут в бесплодные земли и роют ямы, но, как заметил Хорнер, простое копание случайных ям не поможет вам ничего найти. Динозавры — дары эрозии — мы находим динозавров, когда они уже выходят из-под земли. Оттуда, объяснил Хорнер, он обычно поручает кадрам аспирантов выполнять изнурительные части раскопок, и вскоре все, что есть от скелета динозавра, оказывается обнаженным.

Как только эти кости будут извлечены из земли и очищены, можно начинать все забавные технические придирки. Хорнер использовал в качестве примера цвет динозавров. Хотя я был разочарован тем, что он не упомянул о нашей недавно полученной способности определять цвета некоторых динозавров по ископаемым перьям, Хорнер отметил, что мы действительно ничего не знаем наверняка о цветовых узорах большинства динозавров. Хорнер также упомянул свою собственную работу о некоторых моделях эволюции динозавров мелового периода в формации Две Медицины, в частности о том, постепенно ли рогатый динозавр Рубеозавр превращался в Пахиринозавра по прямой линии спуска через несколько других переходных типов в геологической формации или представляют ли различные рассматриваемые динозавры ветвящуюся эволюционную модель.«Мы, палеонтологи, любим спорить об этом», — сказал он и отметил, что собравшаяся группа в конце концов пришла на конференцию, чтобы спорить. Но, быстро добавил Хорнер, мы не спорим о факте эволюции. Мы можем бесконечно возвращаться к деталям палеобиологии и закономерностям эволюционных изменений, но палеонтологи позвоночных согласны с тем, что эволюция — это факт.

Итак, какое отношение динозавры имеют к факту эволюции? Хорнер изложил пять различных доказательств эволюции: три доказательства, которые цитировал Дарвин, «тестовое» доказательство и то, что Хорнер назвал окончательным доказательством.Первым в списке был просто спуск с доработкой. Хорнер привел множество странных пород собак и кур в качестве аналога того, как организмы могут радикально изменяться с течением времени. Люди специально отбирались для этих изменений в домашних животных, но, как проиллюстрировал Дарвин в работе О происхождении видов и других работах, изменения, которым подверглись собаки, куры и другие животные, подчеркивают тот факт, что то же самое происходит полностью из-за естественные причины каждую секунду и каждый день.В большей или меньшей степени родословные организмов меняются со временем, и летопись окаменелостей прекрасно это демонстрирует.

Следующими в списке были рудиментарные особенности: структуры, которые когда-то выполняли определенную функцию, но стали рудиментарными органами, которые больше не выполняют ту же функцию. (Однако имейте в виду, что «рудиментарный» не означает «бесполезный».) Хорнер привел модифицированные крылья нелетающих птиц и остатки задних конечностей у китов в качестве современных примеров и определил маленькие передние конечности Tyrannosaurus как Другой.С тех пор, как был обнаружен динозавр-тиран, палеонтологи задаются вопросом: «Для чего он использовал это оружие?» Хорнер пришел к выводу, что Tyrannosaurus , вероятно, всего лишь почесал себе живот после большой трапезы с ними. Этот вопрос является спорным, но мы знаем, что передние конечности тираннозавров действительно сильно уменьшились в размерах в течение эволюционной истории их рода. Гипотетический «цыпленок» Хорнера даже сыграл здесь эпизодическую роль. Изменения в генетике и развитии цыплят могут вызвать повторное появление давно утраченных черт, таких как зубы, и, проведя эти эксперименты, Хорнер надеется понять, какие гены и особенности развития были ключевыми в эволюции птиц от нептичьих динозавров.

Формулировкой, которая звучала уместно викторианской, Хорнер затем перешел к эволюционному доказательству «геологической последовательности органических существ». Проще говоря, мы находим окаменелости слоями, в последовательности слоев, которые вместе охватывают сотни миллионов лет. Окаменелости не все вместе в одну большую группу (как можно было бы ожидать, если бы вся летопись окаменелостей была связана с библейским потопом, как утверждают многие креационисты молодой Земли). Вы не найдете доисторической лошади в юрских известняковых карьерах Германии, возраст которых составляет 150 миллионов лет, и, конечно же, вы не найдете динозавра в скале Берджесс-сланца, возраст которой составляет 505 миллионов лет. .Но Хорнер сказал, что он поощряет креационистов, которые хотят верить в альтернативные истории, искать ископаемые останки, которые, по их мнению, они собираются найти. «Я призываю людей, которые не верят в эволюцию, искать лошадей в юрском известняке Соленхофен», — сказал Хорнер, тем более что эти поиски могут быть гораздо более полезными при обнаружении новых образцов пернатого динозавра и архаической птицы Archeopteryx .

Хорнер очень быстро накрыл свои последние два очка.Он предположил, что «тестовым доказательством» эволюции является проверка генетических взаимоотношений. У нас пока нет генетического материала от мезозойских динозавров, и, возможно, у нас его никогда не будет, поэтому палеонтологам придется по-прежнему полагаться на анатомию, пытаясь разобраться в генеалогическом древе динозавров. Но окончательное доказательство не имеет ничего общего с самими животными. Окончательным доказательством эволюции, заметил Хорнер, является «эго». Ученые постоянно спорят друг с другом о закономерностях и процессах эволюции, и ученые любят опровергать идеи.Любой, кому удалось без тени сомнения показать, что эволюции не происходит, станет самым известным ученым всех времен, но никто не смог этого сделать. Несмотря на все усилия ученых опровергнуть идеи и их склонность к спорам о природе природы, доказательства факта эволюции становятся все сильнее и сильнее.

Палеонтология — обзор | Темы ScienceDirect

1 Введение

Палеонтология, изучение окаменелостей, является порождением геологии и биологии, гибридом, который отличается от биологии, потому что ее данные (окаменелости) превратились в камень, и от геологии, потому что она также задает биологические вопросы как геологические.Приливы и отливы в палеонтологии менялись на протяжении веков: от акцента на ответах на геологические вопросы, таких как развитие геологической шкалы времени, до ответов на биологические вопросы, таких как выяснение макроэволюционных процессов.

С историей серьезных исследований, уходящей корнями, по крайней мере, в даже девятнадцатый век (Rudwick, 1985), палеонтология, возможно, является основополагающей дисциплиной геобиологии. Основное внимание в нем уделяется истории эукариотической жизни на Земле и эволюционным процессам, которые сформировали эту историю в глубокой древности.В частности, ископаемые и стратиграфические записи содержат большую часть истории и свидетельства долгосрочных эволюционных процессов, которые сформировали нынешнюю биосферу Земли. Большая часть того, что мы знаем о летописи окаменелостей, была получена в результате интенсивных усилий по поиску природных ресурсов, включая разработку относительной геологической временной шкалы. Большая часть этих биостратиграфических усилий была сделана путем изучения ископаемых эукариот, которые, таким образом, были в основном ограничены фанерозоем, где есть летописи окаменелостей организмов с раковинами и костями (e.г., Берри, 1987).

Палеобиология развивалась в 1970-х и 1980-х годах, когда фанерозойские эукариотические палеонтологи начали все чаще задавать биологические вопросы летописи окаменелостей (например, Schopf, 1972; Valentine, 1985). В это время докембрийская палеобиология также стала предметом фундаментальных исследований. Здесь был сделан новый акцент на изучении ископаемых микробов и их осадочных структур — строматолитов. Делая акцент на достижении понимания ранней эволюции жизни, докембрийская палеобиология развивалась почти как отдельная культура от фанерозойской эукариотической палеобиологии (например.g., Schopf and Klein, 1992; Бенгтсон, 1994; Schopf, 1999; Knoll, 2003).

В 1970-е и 1980-е годы был также достигнут быстрый прогресс в различных геохимических подходах, возможно, наиболее заметно в исследованиях стабильных изотопов (например, Hoefs, 1997). Эти исследования были сосредоточены на понимании изменений климата и окружающей среды в более молодых частях истории Земли путем анализа различных компонентов ископаемых и стратиграфических летописей (например, Corfield, 1995). Медленно, но неуклонно эти подходы были расширены назад во времени, в глубь докембрия, и предоставили уникальный источник данных об окружающей среде и эволюции жизни.Такие геохимические подходы были чрезвычайно полезны для понимания природы фанерозойских и докембрийских океанов и атмосфер, а геохимические данные имеют решающее значение для определения условий таких замечательных явлений, как Земля Snowball (например, Hallam and Wignall, 1997; Knoll, 2003).

Палеонтология также испытала всплеск исследовательского интереса к изучению современной окружающей среды и организмов, чтобы понять палеоэкологию (например, Schäfer, 1972). Первоначально это было во многом обусловлено поиском природных ресурсов, особенно нефти.Однако это направление исследований расширилось по мере того, как эукариотические палеоэкологи стремились понять эффекты биотурбации на отложениях и осадочных породах и значение следов окаменелостей (например, Frey, 1975; Bromley, 1996). Связанные с этим исследования, обычно проводимые докембрийскими палеобиологами, стремились понять роль, которую микробы играют в образовании осадочных структур, таких как строматолиты (например, Golubic, 1991). Изучение современной окружающей среды также сосредоточено на процессах, которые приводят к сохранению минерализованных скелетов, как часть обширной области тафономии (например, тафономия).g., Behrensmeyer and Hill, 1980; Weigelt, 1989; Эллисон и Бриггс, 1991а; Мартин, 1999; Di Renzi et al., 2002) с конечной целью понять, как была создана летопись окаменелостей. В последнее время эти области исследований развивались, чтобы порождать вопросы о том, как окружающая среда влияет на эволюцию, в рамках широкой области эволюционной палеоэкологии (например, Allmon and Bottjer, 2001).

Открытие внеземного иридия в пласте на границе мелового и третичного периода Альварезами в начале 1980-х годов положило начало современному исследованию массовых вымираний (например.г., Альварес, 1997). Из последовавшего за этим потока исследований мы узнали, что широко распространенный экологический стресс может происходить в течение очень короткого промежутка времени из-за столкновения внеземных болидов (например, Koeberl and MacLeod, 2002). Понимание массовых вымираний во многом способствовало пониманию эволюции и истории жизни. Изучение летописи окаменелостей массовых вымираний и связанных с ними данных фанерозойскими эукариотическими палеобиологами и учеными Земли в целом значительно повысило осведомленность о внеземном влиянии жизни на Землю.

Исследования летописи окаменелостей эдиакарской жизни и кембрийского взрыва оттеснили фанерозойских эукариотических палеонтологов и седиментологов обратно в докембрий и заставили их больше думать о микробах (например, Seilacher, 1999; Bottjer, 2002). Окаменелости эдиакары, как правило, позднего неопротерозоя, относятся к числу самых замечательных окаменелостей биоты, известных из стратиграфических данных. Это связано с тем, что эта биота, как полагают, включает окаменелости некоторых из самых ранних крупных организмов, природа которых вызывает много споров.Поскольку организмы Ediacara обычно жили на морском дне, покрытом микробными циновками, они были в значительной степени адаптированы к среде, структурированной микробами (например, Seilacher, 1999; Seilacher et al., 2003). Точно так же, как обсуждается позже, их необычный способ сохранения в значительной степени контролировался микробными процессами (Gehling, 1999).

Примером этого направления в исследованиях окаменелостей Ediacara является возросшее осознание широким палеонтологическим сообществом роли микробов в долгой истории жизни (например,g., Hagadorn et al., 1999), а также в посредничестве в биологических и геологических процессах (например, Banfield and Nealson, 1997), что вызвало значительный рост интереса к геобиологии, особенно к геомикробиологии, в последнее время. Вывод о том, что инопланетные столкновения могут иметь сильное влияние на жизнь, также побудил палеонтологов оценить процессы за пределами планеты Земля. В частности, возобновившийся интерес к возможности существования жизни на других планетах и ​​вероятность того, что, если она существует, будет больше всего похожа на микробную жизнь, отражается в расширении астробиологии (например.г., Голдсмит и Оуэн, 2001). Такой интерес сочетается с большим интересом молекулярных биологов и биологов-эволюционистов к пониманию эволюционного происхождения животных, представленных в новой области «эволюционной биологии развития», известной как «evo-DevO» (например, Arthur, 1997; Wilkins , 2002). Вопросы о происхождении животных логически приводят биологов к окаменелостям Ediacara и более древним окаменелостям многоклеточных животных формации Doushantuo в Китае. Внедрение геомикробиологии, астробиологии и эволюции в повестку дня палеонтологии вызвало сильное брожение и обещает дальнейший значительный прогресс в нашем понимании истории жизни и эволюционных процессов, которые ее сформировали.Чтобы проиллюстрировать это светлое будущее геобиологии и летописи окаменелостей, следует выборка некоторых из многообещающих направлений исследований, которые открылись как часть этих новых междисциплинарных взаимодействий, с акцентом на взаимодействиях эукариот-микробов.

Эволюционные переходы в летописи окаменелостей наземных копытных | Эволюция: образование и пропаганда

Периссодактили

Периссодактили, или непарнокопытные млекопитающие, сегодня не очень разнообразны.В настоящее время существует только четыре вида тапиров, пять видов носорогов и несколько видов лошадей, ослов и зебр. Большинство из них находятся под угрозой исчезновения в дикой природе, а некоторые вымерли в прошлом веке. Однако перриссодактили были гораздо более разнообразны в эоцене и олигоцене, с рядом семейств и других линий, которые в настоящее время вымерли (например, бронтотеры, палеотеры, халикотеры, лофиодонты, другие тапироиды, гиракодонты, аминодонты) и даже большее разнообразие вымерших родов и видов лошадей, носорогов и тапиров, чем они живут сегодня (Prothero and Schoch 1989, 2002).Каждая из этих групп легко фоссилизируется и встречается почти на всех голарктических континентах с раннего эоцена, поэтому они, как правило, имеют отличную летопись окаменелостей. Несмотря на то, что эволюция лошадей получила львиную долю огласки, список носорогов, тапиров и бронтотерей также отличен, и каждый из них заслуживает более частого упоминания как образец эволюции, чтобы заменить часто используемые примеры эволюции лошадей.

Самым поразительным в эволюции периссодактилей является то, что мы можем видеть самые ранние стадии их диверсификации, сохранившиеся в летописи окаменелостей.В течение многих лет палеонтологи сосредотачивались на группе архаичных копытных («кондиларт»), известной как фенакодонты, как родственный таксон периссодактилей (Radinsky 1966, 1969; Thewissen and Domning 1992). Эти существа были широко распространены в голарктическом регионе Евразии и Северной Америки в палеоцене и раннем эоцене и действительно имеют много общих черт с периссодактилями. Фенакодонты, в свою очередь, служат связующим звеном между периссодактилями и наиболее примитивными кладами копытных животных (Prothero et al.1988 г.). Еще более приближаясь к истинным периссодактилям, мы видим китайскую окаменелость позднего палеоцена, известную как Radinskya , которая является близкой сестринской группой почти всем самым ранним периссодактилям (McKenna et al. 1989). Известный по частичному черепу и нескольким другим фрагментам, его зубы более примитивны, чем у любого истинного периссодактиля, однако на нем видны некоторые производные признаки, которые делают его хорошим сестринским таксоном для этого отряда. Однако он настолько примитивен по большинству своих персонажей, что McKenna et al. (1989) не были уверены в его таксономической принадлежности.

От этих азиатских палеоценовых корней произошла быстрая диверсификация периссодактилей в Европе и Северной Америке в раннем эоцене. Самые ранние представители ветвей лошадей, носорогов, тапиров и бронтотер в Северной Америке настолько похожи друг на друга, что только тонкие черты зубов и черепа позволяют отличить их друг от друга (рис. 1). Если вы посмотрите на их окаменелости сегодня, вы никогда не догадаетесь, что они в конечном итоге разделятся на такие разрозненные группы, как лошади, носороги и тапиры, но это свидетельство из летописи окаменелостей.Эта мысль пришла мне в голову, когда я работал над студенческим исследовательским проектом по млекопитающим раннего эоцена из бассейна Бигхорн в Вайоминге. Образцы самых ранних лошадей (теперь называемых Protorohippus , согласно Froehlich 2002) и самых ранних тапироидов ( Homogalax ) были практически идентичны, за исключением того, что коренные зубы Homogalax имели немного лучше развитые поперечные гребни, что является признаком зубы всех более поздних тапироидов. Эта невероятная степень сходства обнаруживается также в их черепах и скелетах (рис.1). Кроме того, самые ранние родственники бронтотеров очень похожи на ранних лошадей и тапироидов. К концу раннего эоцена и среднему эоцену все эти линии разошлись настолько, что тапироидов было намного легче отличить от лошадей, а бронтотеры — от них обоих. Это убедительное свидетельство того, как можно проследить родословную до общих предков, которые практически неотличимы друг от друга.

Рис. 1

Эволюционное излучение периссодактилей, демонстрирующее основные ветви лошадей, носорогов, тапиров, халикотерей, бронтоотеров и других вымерших групп.Как видно из изображений коронки верхних левых щечных зубов, детали гребней и бугорков очень похожи между Radinskya , ранним бронтотером Palaeosyops , примитивной лошадью Protorohippus (долгое время называлась « Hyracotherium ». ”), Примитивный моропоморф Homogalax , чаликофер Litolophus , тапироид Heptodon и примитивный носорог Hyracodon . Рядом с верхними щечными зубами изображены типичные черепа лошадей, тапиров и носорогов, что подчеркивает их сходство на ранних стадиях эволюции периссодактиля.Пронумерованные точки ветвления следующие: 1 Perissodactyla, 2 Titanotheriomorpha, 3 Hippomorpha, 4 Moropomorpha, 5 Isectolophidae, 33 6 Chalicotheroiodiea Prothero and Schoch 1989; диаграмма по Kemp (2005), рис. 7.19, стр. 261; используется с разрешения)

Horse Sense

Из этих линий наиболее известна история эволюции лошади.Еще со времен работы Марша 1870-х годов стало ясно, что самые ранние лошади (ранее называвшиеся « Eohippus » или « Hyracotherium », но теперь относящиеся к Protorohippus и нескольким другим родам — ​​Froehlich 2002) были существами размером с бигля. с простыми зубами с низкой коронкой, относительно короткими конечностями и пальцами, четырьмя пальцами на руке и тремя пальцами на задней лапе. Документально подтверждено, что благодаря этой родословной лошади стали крупнее, с более длинными конечностями, с уменьшенным количеством боковых пальцев и с более высокими корончатыми зубами в большинстве линий (MacFadden 1992).К 1920-м годам эта простая идея эволюции лошади была систематизирована в диаграммы, показывающие единую линию эволюции лошади от « Eohippus » до Equus (рис. 2). С тех пор это изображение стало иконографическим почти в каждом учебнике, посвященном эволюции.

Рис. 2

Эволюция лошадей в том виде, в каком она была изображена столетие назад, когда было относительно мало окаменелостей. Общая тенденция с течением времени очевидна: больший размер, более длинные конечности, уменьшение боковых пальцев ног, развитие более длинной морды и большего размера мозга, и особенно развитие более высоких щечных зубов для употребления в пищу песчаной травы.Однако столетие дальнейшего сбора показало, что эволюция лошади представляет собой более сложное кустистое ветвящееся дерево, а не упрощенную линейную последовательность (после Матфея 1926 г.). все еще или почивает на лаврах, но постоянно строит, изменяет и пересматривает свои идеи по мере появления новых материалов и данных. С 1920-х годов было обнаружено огромное количество дополнительных окаменелостей лошадей и описано гораздо больше видов и родов.Ко времени выхода книги Симпсона (1951) о лошадях стало ясно, что их эволюция была гораздо более густой и ветвистой, чем предполагали старые диаграммы, а работы конца двадцатого века только добавили кустистости их генеалогическому древу (рис. 3). Кроме того, исследования отдельных частей этого куста показывают удивительные вещи об их разнообразии. Например, классический «постепенный» переход от Mesohippus к Miohippus на самом деле был событием кустистого ветвления, причем целых три вида Mesohippus и два вида Miohippus встречались в тех же слоях позднего эоцена Ласка, Вайоминг, точно на том же уровне (Протеро, Шубин, 1989).Множественные виды лошадей были также зарегистрированы из одних и тех же пластов в раннем эоцене (Froehlich 2002), а в железнодорожном карьере А в формации Валентин в Небраске было 12 различных видов лошадей. Таким образом, мы начали понимать, что эволюция лошади чрезвычайно кустистая и разветвленная, в отличие от упрощенных моделей «единой линии» столетней давности.

Рис. 3

Современный взгляд на эволюцию лошадей, подчеркивающий густую ветвистую природу их истории, поскольку было обнаружено гораздо больше окаменелостей и названы новые виды.Тем не менее, общие тенденции к зубам с более высокой коронкой (обозначены символами для просмотра листьев или пастбищной травы), большего размера, более длинных конечностей и уменьшения боковых пальцев ног все еще сохраняются (после Prothero 1994)

Можно было бы подумать, что улучшение данных об эволюции лошадей должно произвести впечатление на креационистов всеми новыми данными. Вместо этого они цитируют старые идеи вне контекста, чтобы отрицать, что эволюция лошади вообще происходила, или используют устаревшие цитаты о замене упрощенной линейной модели сложной кустистой моделью, чтобы отрицать реальность эволюции лошади (Gish 1995: 189–197; Wells 2000: 195–207).Другие, такие как Сарфати (2002: 132–133), утверждают, что все эти ископаемые лошади составляют в пределах диапазона вариаций современных лошадей. Очевидно, он никогда не изучал окаменелости, поскольку примитивные лошади, такие как Protorohippus , даже отдаленно не похожи на самых маленьких современных пони из рода Equus . Каждый комментарий об эволюции лошади в литературе креационистов выдает полное отсутствие у них каких-либо знаний об анатомии лошади или окаменелостях из первых рук и показывает, что они не могут отличить одну кость от другой.Вместо этого они критикуют ученых за то, что они изменили наши представления об эволюции лошадей, поскольку мы узнали больше из большего количества и лучших окаменелостей. Возможно, это имеет смысл с их точки зрения неизменной истины, но в реальном мире (и в науке) больше данных — лучше, а изменения — это хорошо, когда этого требуют данные!

Носороги без рогов, тапиры без морды

Если эволюции лошадей было недостаточно, теперь у нас есть прекрасные примеры эволюции носорогов, тапиров и бронтотер, которые можно добавить к полному доказательству.Больше всего мне нравится эволюция носорогов, которую я изучал более 30 лет (Prothero et al. 1986, 1989; Prothero 1998, 2005). Самые ранние родственники носорогов, такие как Hyrachyus , едва отличимы от современных тапироидов (рис. 4) в раннем среднем эоцене. К позднему эоцену они разделились на три ветви: бегемотоподобные аминодонты, длинноногие бегающие гиракодонты и настоящие носороги, семейство Rhinocerotidae. Каждая семья демонстрирует значительное разнообразие и эволюцию, при этом гиракодонты превратились в гигантских индрикотерий Paraceratherium (ранее называвшихся Baluchitherium или Indricotherium ), самого большого наземного млекопитающего, которое когда-либо существовало.Это был безрогий носорог из олигоцена Азии, который достигал 7 метров в высоту в плече и весил не менее 20 тонн, больше любого слона. Тем не менее, несмотря на свои огромные размеры, он сохранил относительно длинные тонкие конечности и пальцы ног своего предка-гиракодонта и не развил короткие гравипортальные пальцы ног, как у слонов и более крупных динозавров. Живое семейство Rhinocerotidae также демонстрирует невероятное множество разнообразных форм тела и интересных моделей эволюции. Большинство вымерших носорогов были безрогими, так как на них не видно шероховатой области на верхней части черепа, к которой прикреплялся рог (сделанный из уплотненных волосков).Другие демонстрировали множество различных комбинаций рогов (одиночный носовой рог, парные носовые рога, два тандемных рога, единственный передний рог), четыре независимых эпизода карликовости, независимое развитие зубов с высокой коронкой в ​​линиях, приспособленных к выпасу, и по крайней мере три экземпляра носорога. линии, развивающиеся в формы бегемотов с короткими ногами и бочкообразной грудью. В самом деле, эволюция носорогов столь же интересна и сложна, как и история лошадей, но она недооценивается и недостаточно широко освещается, потому что ее труднее было упростить до «линейной» модели, когда-то применявшейся к лошадям (напр.g., рис. 2), а также потому, что до недавнего времени систематика носорогов была настолько запутанной и устаревшей, что с ней ничего нельзя было поделать (Prothero 2005).

Рис. 4

История эволюции североамериканских носорогов. В эоцене они разделились на три семейства: бегемотоподобные аминодонты, длинноногие бегающие гиракодонты и живое семейство Rhinocerotidae. В ходе своей эволюции они различались не только по размеру тела, пропорциям конечностей и скелета, но также по количеству и положению рогов (или отсутствию рогов), деталям зубов и многим другим характеристикам (после Prothero 2005)

Тесно К носорогам относятся тапиры и их родственники, в том числе халикотеры.Мы уже видели, что самый ранний тапироид, Homogalax , почти не отличается от самой ранней лошади (рис. 1). От этого предка тапироиды быстро развили специализированные коренные зубы с двумя сильными поперечными гребнями для измельчения их листовой диеты и втянутые носовые кости, которые были областью прикрепления их выступающего хоботка (рис. 5). Постоянное преобразование их зубов и черепа можно увидеть на протяжении всей их эволюции, так что, хотя Homogalax имеет лишь малейшее сходство с современным тапиром, его можно связать с многочисленными переходными окаменелостями, которые показывают каждый этап их эволюции (рис.5).

Рис. 5

Эволюция тапиров от примитивных форм с черепами, очень похожими на эоценовых лошадей и носорогов, через прогрессивно более специализированные формы, которые имеют более глубокое втягивание носовой выемки, что указывает на более крупный хоботок (изменено из Prothero and Schoch 2002)

Thunder Beasts

Вымершие периссодактили также представляют собой множество хороших примеров эволюционных переходов. Палеонтолог Генри Фэрфилд Осборн (1929) долгое время изображал бронтотерей («громовых зверей») или титанотерей (рис. 6) как непрерывную, постепенную линию, которая увеличивалась и в конечном итоге развивала огромные парные рога таранов на носу.Это устаревшее понятие было полностью пересмотрено современной таксономией (Mihlbachler 2008), но общие тенденции все еще видны на их густом генеалогическом древе (рис. 7). Бронтотеры произошли от таких существ, как Lambdotherium , которые были очень похожи на современных лошадей и тапироидов раннего эоцена, но с небольшими различиями в зубах. К среднему эоцену бронтотеры стали намного более разнообразными по размеру и анатомии, и одновременно сосуществовали несколько родословных. В чадроне (поздний эоцен, ранее считавшийся ранним олигоценом) они достигли кульминации своей эволюции, превратившись в зверей размером со слона, чьи впечатляющие тупые тараны на носу вызвали столько спекуляций.Хотя сейчас мы отвергаем упрощенную линейную модель эволюции Осборна (1929) и плохую таксономию (рис. 6), общие тенденции в эволюции бронтотер по-прежнему реальны, даже несмотря на то, что их таксономия изменилась, а филогения стала более густой и разветвленной.

Рис. 6

Традиционный линейный вид эволюции бронтотеросов в течение эоцена от примитивных форм, таких как Palaeosyops , которые едва отличимы от современных лошадей более крупными и крупными формами, у которых в конечном итоге развились два тупых рога на носу (после Осборна 1929)

Рис.7

Современный взгляд на эволюцию бронтотер, показывающий более разветвленную густую структуру видов во времени, основан на работе Mihlbachler (2008; диаграмма любезно предоставлена ​​M. Mihlbachler)

Evidence for Evolution

В своей книге Дарвин предложил несколько свидетельства, подтверждающие эволюцию. Он попытался убедить научное сообщество в справедливости своей теории.

Палеонтология

Одно свидетельство, предложенное Дарвином, найдено в науке палеонтологии. Палеонтология занимается поиском, каталогизацией и интерпретацией форм жизни, существовавших в прошлые тысячелетия. Это исследование окаменелостей — костей, раковин, зубов и других останков организмов или свидетельств существования древних организмов, которые сохранились на протяжении эонов времени.

Палеонтология поддерживает теорию эволюции, потому что она показывает происхождение современных организмов от общих предков. Палеонтология указывает на то, что в прошлые эпохи существовало меньше видов организмов и, вероятно, эти организмы были менее сложными.По мере того как палеонтологи погружаются все глубже и глубже в слои горных пород, разнообразие и сложность окаменелостей уменьшается. Окаменелости из самых верхних слоев горных пород больше всего похожи на современные формы. Окаменелости из более глубоких слоев являются предками современных форм.

Сравнительная анатомия

Больше доказательств эволюции предлагает сравнительная анатомия (см. Рис. 12-1). Как указал Дарвин, передние конечности таких животных, как люди, морские свиньи, летучие мыши и другие существа, поразительно похожи, хотя передние конечности используются для разных целей (то есть для подъема, плавания и полета соответственно).Дарвин предположил, что подобные передние конечности имеют аналогичное происхождение, и использовал это свидетельство, чтобы указать на общего предка современных форм. Он предположил, что различные модификации — это не что иное, как приспособления к особым потребностям современных организмов.

Рисунок 12-1 Передние конечности человека и четырех животных схожи по строению. Это сходство было предложено Дарвином как доказательство того, что эволюция произошла.

Дарвин также заметил, что у животных есть структуры, которые они не используют.Часто эти структуры дегенерируют и становятся меньше по размеру по сравнению с аналогичными органами у других организмов. Бесполезные органы или части тела называются рудиментарными органами. У человека они включают аппендикс, сросшиеся хвостовые позвонки, зубы мудрости и мышцы, двигающие уши и нос. Дарвин утверждал, что рудиментарные органы могут представлять собой структуры, которые еще не совсем исчезли. Возможно, изменение окружающей среды сделало этот орган ненужным для выживания, и орган постепенно стал нефункциональным и уменьшился в размерах.Например, отросток у предков человека мог быть органом для переваривания определенных продуктов, а копчик на кончике позвоночного столба мог быть остатком хвоста, которым обладал древний предок.

Эмбриология

Дарвин отметил поразительное сходство эмбрионов сложных животных, таких как люди, куры, лягушки, рептилии и рыбы. Он писал, что единообразие свидетельствует об эволюции. Он указал, что человеческие эмбрионы проходят ряд эмбриональных стадий, унаследованных от своих предков, потому что они унаследовали механизмы развития от общего предка.Эти механизмы видоизменяются уникальным образом для образа жизни организма.

Сходства в сравнительной эмбриологии также очевидны на ранних стадиях развития. Например, эмбрионы рыб, птиц, кроликов и человека на ранних стадиях похожи по внешнему виду. У всех есть жаберные щели, двухкамерное сердце и хвост с мускулами для его движения. Позже, по мере роста и развития эмбрионов, они становятся все менее и менее похожими. Раздел биологии, изучающий эмбрионы и их развитие, называется эмбриологией .

Сравнительная биохимия

Хотя биохимия организмов не была хорошо известна во времена Дарвина, современная биохимия указывает на биохимическое сходство всех живых существ. Это сравнение биохимических процессов с древними видами называется сравнительной биохимией . Например, одни и те же механизмы захвата и преобразования энергии и построения белков из аминокислот почти идентичны почти во всех живых системах. ДНК и РНК — это механизмы наследования и активности генов во всех живых организмах.Структура генетического кода практически идентична у всех живых существ. Это единообразие в биохимической организации лежит в основе разнообразия живых существ и указывает на эволюционные отношения.

Домашнее разведение

Наблюдая за домашними экспериментами по разведению животных и растений, Дарвин развил идею о том, как происходит эволюция. Домашнее разведение приводит к появлению новых форм, которые отличаются от предков. Например, любители голубей вывели множество разновидностей голубей в ходе домашних экспериментов по разведению.Фактически, эволюция происходила под руководством человека. Выведение фермерами и ботаниками новых сельскохозяйственных культур дает больше доказательств направленной эволюции.

Географическое распространение

Дарвин особенно интересовался формами жизни Галапагосских островов. Он заметил, сколько птиц и других животных на островах водится только здесь.