Филогенетический ряд лошади относят к доказательствам: Филогенетический ряд лошади относят к доказательствам эволюции - Управленческое образование

Содержание

Филогенетический ряд лошади. Что это?

Филогенетические ряды (греч.phylon — род, племя; genesis — возникновение, происхождение) — формы организмов, последовательно сменявшие друг друга в эволюционном развитии. Обнаружение этих форм происходит во время палеонтологических раскопок.

Впервые были открыты отечественным ученым палеонтологом Владимиром Онуфриевичем Ковалевским, которому удалось построить филогенетический ряд лошади.

В.О.Ковалевский, картина (фото) 1881, автор неизвестен

При исследовании истории развития лошадей ученый установил, что современные однопалые копытные происходят от мелких древних пятипалых предков.

После изменения климата 25 млн.лет назад площадь лесов сократилась, тогда как степей, саванн стало больше. Это привело к тому, что предкам лошадей пришлось осваивать другую среду обитания.

Постепенно начали происходить процессы преобразования лошади. Число пальцев уменьшилось до одного. Увеличились размеры тела, произошло удлинение конечностей. Изменилась форма черепа, челюсти. Пищеварительный тракт также претерпел ряд изменений — начал приобретать форму, свойственную травоядным млекопитающим. Произошло изменение строения и формы зубов для перехода на питание жесткой растительной пищей.

Таким образом, весь скелет лошади претерпел значительные изменения при переходе своих далеких предков к обитанию на открытых пространствах.

Самые первые предки современной лошади появились в эоцене, около 55 млн лет назад. Далее прошли следующий путь эволюции:

I. Eohippus или Hiracotherium (нижний эоцен). Лошадь данный зверек напоминал мало. Ростом с лисицу, около 30 см высотой. Питался молодыми побегами, листьями, фруктами. Передние лапы имели четыре пальца, мелкие копытца, задние — три.

II. Orohippus (средний эоцен). Изменились конечности, начали развиваться кости средних пальцев. Высота менее полуметра. Шерсть буланой окраски.

III. Mesohippus (нижний олигоцен). Значительно более крупный. Высота около 60 см. Ноги, морда, шея стали длиннее. Меняется строение копыт.

IV. Miohippus (верхний олигоцен). Размеры становятся еще больше, морды вытягиваются.

V. Hipohippus (средний миоцен)

VI. Hipparion (верхний миоцен и плиоцен)

VII. Pliohippus (верхний миоцен, нижний плиоцен). Первый однопалый предок лошади. Остальные пальцы атрофированы. Рост около 1,2 м. Зубы прочные, хорошо справляющиеся с пережевыванием грубой растительной пищи.

Наконец, Equus — прародитель современной лошади.

Филогенетический ряд изменений строения передних конечностей лошади (согласно Шмальгаузену):

Филогенетический ряд изменения величины, строения черепа лошади (согласно Шмальгаузену)

Исследования В.О.Ковалевского подтверждали мысль Чарльза Дарвина: животные не всегда были такими, как сегодня.

Изменения происходили постепенно, вместе с меняющимися условиями обитания.

Созданный Ковалевским филогенетический ряд лошади относят к палеонтологическим доказательствам эволюции.

Существует множество находок переходных форм современных растений и животных. Что подтверждает филогенетическое родство вымерших предков и ныне существующих форм.

Помимо лошадей хорошо изучены филогенетические ряды китов, амфибий, человека.

Эволюция лошади

Гиппарион (Hipparion), картина художника Генриха Хардера

Филогенетический ряд лошадей — икона эволюционного процесса

Одним из самых известных и наиболее изученных из палеонтологических доказательств эволюции является филогенетический ряд современных однопалых копытных. Множественные палеонтологические находки и выявленные переходные формы создают научную доказательную базу данного ряда. Описанный русским биологом Владимиром Онуфриевичем Ковалевским еще в 1873 году филогенетический ряд лошади и сегодня остается «иконой» эволюционной палеонтологии.

Эволюция через века

В эволюции филогенетические ряды — это последовательно сменявшие друг друга переходные формы, приведшие к формированию современных видов. По количеству звеньев ряд может быть полным или частичным, однако наличие последовательных переходных форм является обязательным условием их описания.

Филогенетический ряд лошади относят к доказательствам эволюции именно благодаря наличию таких последовательных форм, сменяющих друг друга. Множественность палеонтологических находок наделяет его высокой степенью достоверности.

Примеры филогенетических рядов

Ряд лошадей не единственный среди описанных примеров. Хорошо изучен и имеет высокую степень достоверности филогенетический ряд китов и птиц. А спорным в научных кругах и наиболее используемым при различных популистских инсинуациях является филогенетический ряд современных шимпанзе и человека. Споры по поводу недостающих здесь промежуточных звеньев не утихают в научной среде. Но сколько бы ни было точек зрения, бесспорным остается значение филогенетических рядов как доказательств эволюционной приспособляемости организмов к изменяющимся условиям окружающей среды.

Связь эволюции лошадей с окружающей средой

Множественные исследования палеонтологов подтвердили теорию О. В. Ковалевского о тесной взаимосвязи изменений в скелете предков лошадей с изменениями окружающей среды. Меняющийся климат приводил к уменьшению лесных массивов, и предки современных однопалых копытных приспосабливались к условиям жизни в степях. Необходимость в быстром передвижении провоцировала модификации строения и количества пальцев на конечностях, изменение скелета и зубов.

Первое звено в цепочке

В раннем эоцене, более 65 миллионов лет назад, жил первый прапредок современной лошади. Это «низкая лошадка» или Eohippus, которая была размером с собаку (до 30 см), опиралась на всю ступню конечности, на которой было по четыре (передние) и три (задние) пальца с маленькими копытцами. Питался эогиппус побегами и листьями и имел бугорчатые зубы. Буланая окраска и редкие волосы на подвижном хвосте – таков дальний предок лошадей и зебр на Земле.

Промежуточные звенья

Порядка 25 миллионов лет назад климат на планете изменился, и на смену лесам стали приходить степные просторы. В миоцене (20 миллионов лет назад) появляются мезогиппус и парагиппус, уже более похожие на современных лошадей. А первым травоядным предком в филогенетическом ряду лошади принято считать мерикгиппуса и плиогиппуса, которые выходят на арену жизни 2 миллиона лет назад. Гиппарион – последнее трехпалое звено

Этот предок жил в миоцене и плиоцене на равнинах Северной Америки, Азии и Африки. Эта трехпалая лошадка, напоминающая газель, еще не имела копыт, но могла быстро бегать, ела траву и именно она заняла огромные территории.

Однопалая лошадь — плиогиппус

Эти однопалые представители появляются 5 миллионов лет назад на тех же территориях, что и гиппарионы. Условия окружающей среды меняются – становятся еще суше, и степи значительно разрастаются. Вот тут и оказалась однопалость более важным признаком для выживания. Эти лошадки были высотой до 1,2 метра в холке, имели 19 пар ребер и сильные мышцы ног. Зубы у них приобретают длинные коронки и складки эмали с развитым цементным слоем.

Знакомая нам лошадь

Современная лошадь как конечный этап филогенетического ряда появилась в конце неогена, а в конце последнего ледникового периода (около 10 тысяч лет назад) в Европе и Азии уже паслись миллионы диких лошадей. Хотя усилия первобытных охотников и сокращение пастбищ сделали дикую лошадь редкостью уже 4 тысячи лет назад. Но два ее подвида – тарпан в России и лошадь Пржевальского в Монголии – сумели продержаться гораздо дольше всех остальных.

Дикие лошади

Сегодня настоящих диких лошадей практически не осталось. Российский тарпан считается вымершим видом, а лошадь Пржевальского в естественных условиях не встречается. Табуны лошадей, которые пасутся вольно, — это одичавшие одомашненные формы. Такие лошади хоть и быстро возвращаются к дикой жизни, но все же отличаются от истинно диких лошадей.

У них длинные гривы и хвосты, и они разномастные. Исключительно буланые лошади Пржевальского и мышастые тарпаны имеют как бы подстриженные челки, гривы и хвосты.

В Центральной и Северной Америке дикие лошади были полностью истреблены индейцами и появились там только после прибытия европейцев в XV веке. Одичавшие потомки лошадей конкистадоров дали начало многочисленным табунам мустангов, численность которых сегодня контролируется отстрелом.

Кроме мустангов в Северной Америке есть два вида диких островных пони – на островах Ассатиг и Сейбл. Полудикие табуны лошадей камаргу встречаются на юге Франции. В горах и болотах Британии тоже можно встретить некоторых диких пони.

Любимые наши скакуны

Человек приручил лошадь и вывел более 300 ее пород. От тяжеловесов до миниатюрных пони и красавцев скаковых пород. В России разводят около 50 пород лошадей. Самая известная из них – Орловская рысистая. Исключительно белая масть, отличная рысь и резвость – эти качества так ценил граф Орлов, которого считают основателем данной породы.

Палеонтологические доказательства макроэволюции — урок. Биология, Общие биологические закономерности (9–11 класс).

К палеонтологическим доказательствам эволюции относят:

ископаемые остатки организмов вымерших видов;
ископаемые переходные формы;
филогенетические ряды современных видов.

Ископаемые остатки раковин морских организмов

Ископаемые переходные формы — это вымершие организмы, сочетающие признаки более древних и более молодых групп.

Переходные формы позволяют установить родственные связи между современными и вымершими организмами. Наличие переходных форм доказывает историческое развитие живой природы и помогает в построении естественной системы растительного и животного мира.

Примеры:

кистепёрые рыбы — стегоцефалы — земноводные;
пресмыкающиеся — археоптерикс — птицы;
пресмыкающиеся — звероящеры — млекопитающие;
водоросли — псилофиты — споровые растения;
папоротниковидные — семенные папоротники — голосеменные.

Отпечаток древнего растения

Скелет зверозубого ящера

Филогенетические (палеонтологические) ряды — последовательности переходных ископаемых форм, отражающие эволюцию современных видов.

Установление филогенетических рядов доказывает существование эволюционного процесса и возможность происхождения одного вида от другого.

Примеры:

филогенетический ряд современной лошади;
филогенетический ряд человека;
филогенетический ряд хоботных.

Эволюция хоботных

Доказательства эволюции. — Биология — Тесты

Доказательства эволюции. 11 класс.

Задание 1. Выполните тест, выбрав один ответ

1. Одним из доказательств эволюции организмов может служить

1) обтекаемость формы тела у водных животных

2) жаберное дыхание ракообразных и рыб

3) сходство в типах питания грибов и животных

4) сходство зародышей хордовых на ранних стадиях развития

2. Доказательством эволюции хордовых может(могут) служить

1) отпечатки трилобитов

2) обнаружение костей мамонта

3) наличие аналогичных органов у летучей мыши и бабочки

4) филогенетический ряд лошади

3. К эмбриологическим доказательствам эволюции относят

1) способность некоторых людей двигать ушами и кожей головы

2) наличие ископаемых остатков

3) сходство в строении конечностей птиц и млекопитающих

4) развитие обильного волосяного покрова у зародыша человека

4. К палеонтологическим доказательствам эволюции органического мира относят

1) сходство зародышей позвоночных животных

2) сходство островной и материковой флоры и фауны

3) наличие окаменелостей переходных форм

4) наличие рудиментов, атавизмов

5. В чём сущность биогенетического закона Геккеля — Мюллера?

1) генотип проявляется при взаимодействии фенотипа и среды

2) онтогенез есть краткое повторение этапов эмбриогенеза

3) онтогенез есть краткое повторение филогенеза

4) фенотип проявляется при взаимодействии генотипа и среды

6. Органами, имеющими общее анатомо-морфологическое происхождение, являются

1) жабры краба и лёгкие слона

2) ласты моржа и ноги человека

3) крыло бабочки и крыло голубя

4) хвост рака и хвост волка

7. Своеобразие флоры и фауны океанических островов, удалённых от материков, — доказательства эволюции

1) палеонтологические

2) сравнительно-анатомические

3) морфологические

4) биогеографические

8. Биогеографические доказательства эволюции получены в результате изучения

1) филогенетических рядов

2) форм взаимодействия организмов в биоценозах

3) ископаемых переходных форм

4) материковой и островной флоры и фауны

9.Примером аналогичных органов могут служить

1) крыло летучей мыши и крыло бабочки

2) рука человека и нога лошади

3) роговая чешуя ящерицы и панцирь черепахи

4) нижняя челюсть человека и собаки

10. Установите соответствие между особенностями строения организма человека и сравнительно-анатомическими доказательствами его эволюции: к каждой позиции, данной в первом столбце, подберите соответствующую позицию из второго столбца.

А)складки мигательной перепонки 1.атавизмы

Б) добавочные пары молочных желёз 2.рудименты

В) сплошной волосяной покров на теле

Г) недоразвитые ушные мышцы

Д)аппендикс

Е) хвостовидный придаток

Задание 11.Установите соответствие между примерами и методами доказательства эволюции.

А) Аналогичные органы 1) Морфологические

Б) Филогенетические ряды

В) Рудиментарные органы 2) Палеонтологические

Г) Атавистические признаки

Д) Видоизменения органов

Е) Переходные формы

Задание 12. Выполните тест, выбрав один ответ

1.Какие из указанных суждений иллюстрируют эмбриологические доказательства эволюции?

1) количество детенышей в помете

2)особенности развития органов в онтогенезе

3) начало половой зрелости

4)проявление комбинативной изменчивости

13.К каким доказательствам эволюции относят наличие у животных рудиментов?

1)биохимическим

2)эмбриологическим

3)генетическим

4)сравнительно-анатомическим

14.Что следует считать атавизмом у человека?

1)третье веко

2)позвоночник

3)молочные железы

4)многососковость

15. Сходство зародышей человека и позвоночных животных на разных этапах их развития служит доказательством эволюции:

1)биохимическим

2)эмбриологическим

3)генетическим

4)сравнительно-анатомическим

16.Какой признак у человека следует считать рудиментом?

1)хватательный рефлекс

2)шестипалая конечность

3)наличие аппендикса

4)обильный волосяной покров

17. О чем свидетельствуют находки окаменелостей и отпечатков растений в древних пластах Земли?

1) об индивидуальном развитии растений

2) о сезонных изменениях в в жизни растений

3) об эволюции растительного мира

4) об особенностях фотосинтеза растений

18. Органы, хорошо развитые у ряда позвоночных животных и не функционирующие у человека, —

1)адаптивные

2)видоизмененные

3) рудиментарные

4) атавистические

19. К какой группе доказательств эволюции относят наличие у человека копчика и отростка слепой кишки?

1)палеонтологическим

2)биогеографическим

3)сравнительно-анатомическим

4)эмбриологическим

20.Взаимосвязь онтогенеза и филогенеза отражает закон

1) биогенетический

2) расщепления

3) сцепленного наследования

4) независимого наследования

21.Развитие многоклеточных организмов из зиготы служит доказательством

1) происхождения многоклеточных организмов от одноклеточных

2) приспособленности организмов к среде обитания

3) индивидуального развития растений и животных

4) влияния окружающей среды на развитие организмов

22. Установите соответствие между признаком доказательства эволюции и его видом.

ПРИЗНАК ВИД

А)развитие организма из оплодотворенной яйцеклетки 1)эмбриологические

Б)ископаемые остатки вымерших организмов 2)палеонтологические

В)сходства зародышей позвоночных животных

Г)ископаемые останки переходных форм

Д)последовательность закладки органов в онтогенезе

1.эмбриологические
2.палеонтологические

23.Установите соответствие между примерами и методами доказательства эволюции

А) Эндемичные виды

Б) Атавистические признаки 1) Морфологические

В) Реликтовые виды 2) Биогеографические

Г) Островная флора и фауна

Д) Гомологичные органы

Е) Видоизменения органов

24.Ископаемые останки и отпечатки древних растений и животных – пример доказательств эволюции:

1) эмбриологических

2)палеонтологических

3)биогеографических

4)морфологических

25. Какой признак у человека считают атавизмом?

1)хватательный рефлекс

2)шестипалая конечность

3)наличие аппендикса

4)обильный волосяной покров

26.Тазовые кости кита – это:

1) рудименты

2) аналогичные органы

3) атавизмы

4) гомологичные органы

27.Аналогичными органами являются:

1) рука человека и крыло летучей мыши

2) ласт моржа и ласт тюленя

3) крыло мухи и крыло птицы

4) крыло бабочки и крыло жука

28. Усики гороха и колючки кактуса – это пример:

1) рудиментов

2)атавизмов

3)гомологов

4)аналогов

29. Органы, имеющие одинаковое происхождение, но выполняющие разные функции, называются:

1)рудиментарные

2)атавистические

3)гомологичные

4)аналогичные.

Задание 30. Установите соответствие между признаком доказательства эволюции и его видом.

ПРИЗНАК ВИД

А) останки динозавров 1) палеонтологические

Б) наличие копчика в скелете человека 2) сравнительно-анатомические

В) перо птицы и чешуи ящерицы

Г) отпечатки археоптерикса

Д) многососковость у человека

1.палеонтологические
2. Сравнительно — анатомические

Ответы .

Задание1.4 Задание2.4

Задание3.4 Задание5.3

Задание6.2 Задание7.4

Задание8.4. Задание9.1

Задание10.

Задание11.

Задание12.2 Задание13.4

Задание14.4 Задание15.2

Задание16.3 Задание173.

Задание18.3 Задание19.3

Задание201. Задание21.1

Задание22.

Задание 23

Задание 24.2 Задание25 .4 задание 26.1

Задание 27.3 Задание 28.4 Задание 29.3

Задание 30

1.палеонтологические	А г
2. Сравнительно — анатомические	бед

Доказательства эволюции, подготовка к ЕГЭ по биологии

Пути эволюции

В своих работах советский ученый Северцов А.Н. выделил понятия биологического прогресса и регресса.

Биологический прогресс подразумевает победу вида в борьбе за существование. Биологический прогресс характеризуется следующими признаками:

Численность вида увеличивается
Ареал расширяется
Смертность особей уменьшается
Рождаемость увеличивается
Происходит процветание вида

Основными направлениями биологического прогресса являются:

Ароморфоз (греч. airomorphosis — поднимаю форму)

Ароморфоз представляет собой прогрессивное эволюционное преобразование, повышающее уровень организации организмов. В результате ароморфоза становится возможным освоение новых, ранее недоступных для жизни, территорий. К примеру, теплокровность птиц позволила им заселить места с холодным климатом.

Идиоадаптация (греч. ídios — свой, своеобразный, особый)

Идиоадаптация подразумевает незначительные, частные изменения в строении и функциях организма, которые помогают приспособиться к условиям среды обитания. Идиоадаптации существенно не повышают уровень организации.

Общая дегенерация (лат. degenero — вырождаться, перерождаться)

Общей дегенерацией называют упрощение организации, которое заключается в утрате отдельных органов и систем органов. У многих этот пункт вызывает внутреннее противоречие: как общая дегенерация может относиться к биологическому прогрессу?

На самом деле, если орган или система органов не нужна организму в его условиях обитания — то зачем она? Эта система может исчезнуть и освободить место для других, более полезных в данных условиях, органов.

У многих паразитов отсутствуют различные органы, к примеру, у ленточных червей нет пищеварительной системы. А зачем она им, когда пища в кишке, где они обитают, уже переварена и расщеплена организмом хозяина?

Биологический регресс характеризуется признаками, противоположными биологическому прогрессу:

Численность вида уменьшается
Ареал сужается
Смертность особей возрастает
Рождаемость уменьшается
Происходит вымирание вида

Главная причина биологического регресса в том, что скорость эволюции вида отстает от скорости изменения внешней среды, эволюции других видов: это несоответствие снижает приспособленность организмов. Часто деятельность человека молниеносно меняет окружающую среду: далеко не все виды могут приспособиться к этому, происходит вымирание.

Сравнительно-анатомические доказательства эволюции

Изучение строения органов и их эволюционных изменений у различных групп организмов является основой выявления сравнительно-анатомических доказательств эволюции. Яркими примерами анатомических доказательств эволюции являются гомологичные и аналогичные органы.

Гомологичные органы (гомология, от греч. homo(s) — равный, одинаковый)

Такие органы развиваются из одних и тех же зародышевых листков, имеют общий план строения, но выполняют разные функции. Это связано с тем, что животные освоили разные среды обитания, из-за чего происходит дивергенция (лат. divergo — отклоняюсь) — расхождение признаков у первоначально близких животных в ходе эволюции.

Гомологичны между собой скелеты конечностей различных классов позвоночных: рука — ласт — крыло птицы, колючки кактуса — усики гороха — листья растений.

Аналогичные органы (греч. análogos — соответственный)

Аналогичные органы развиваются из разных зародышевых листков, имеют различное строение, но выполняют схожие функции. Такое сходство возникает в результате приспособления к одним и тем же условиям среды, из-за чего происходит конвергенция (лат. convergo — сближаю) — схождение признаков у неблизкородственных видов в ходе эволюции.

Аналогичными органами являются крыло птицы — крыло бабочки, глаз человека — глаз кальмара, усики винограда — усики гороха, жабры рака — жабры рыбы.

В строении нынешних животных можно найти признаки древних предковых форм, которые также свидетельствуют об эволюции. Сейчас мы обсудим рудименты и атавизмы.

Рудименты (лат. rudimentum — зачаток) — органы, которые в ходе эволюции утратили свое функциональное значение. Они сохраняются в течение всей жизни и в норме обнаруживаются у человека и животных.

У человека к рудиментарным органам относятся: зубы мудрости, копчик, ушные мышцы, аппендикс (червеобразный отросток), третье веко (эпикантус).

Атавизмы (лат. atavus — отдалённый предок) — случаи проявления у отдельных особей признаков дальних предков. Атавизмы сугубо индивидуальны и не являются нормой. Они также являются доказательством эволюции.

У человека атавизмами могут являться хвост, волосатое тело, добавочные молочные железы, незаращение межпредсердной перегородки.

Переходные формы

Переходные формы свидетельствуют о филогенетической преемственности, соединяя в своем строении черты высших и низших классов. Они — наглядное, живое доказательство эволюции.

Такими формами являются, к примеру, утконос и ехидна из класса млекопитающих. При многих признаках млекопитающих, они откладывают яйца, тем самым подтверждают родство млекопитающих с пресмыкающимися.

Эмбриологические доказательства

Эмбриология (греч. embryon — зародыш) — раздел биологии, изучающий строение эмбрионов. Только вдумайтесь: на этапе эмбриона, через который мы с вами успешно прошли, у нас можно было найти закладку жаберных дуг, которые существуют непродолжительное время, после чего исчезают.

А у рыб, например, жаберные дуги не исчезают — из них развиваются жабры.

Немецкие ученые Ф. Мюллер и Э. Геккель во второй половине XIX века сформулировали биогенетический закон, гласящий, что онтогенез (индивидуальное развитие) каждой особи есть краткое и быстрое повторение филогенеза (исторического развития вида).

Биогенетический закон Мюллера-Геккеля объясняет повторение этапов (на стадии зародыша), которые были свойственны нашим далеким предкам. Таким образом, мы проходим их этапы, но, не останавливаясь на них, двигаемся дальше к более совершенным этапам.

У головастиков лягушек развивается плавник, есть жабры — это наглядное повторение признаков, которые характерны для их предков — рыб.

Карл Бэр сформулировал закон зародышевого сходства, который гласит, что на ранних стадиях развития зародыши позвоночных животных настолько похожи друг на друга, что практически неразличимы между собой. Это также указывает и подтверждает единство происхождения животного мира.

Палеонтологические доказательства эволюции

Палеонтология (греч. palaios – древний) изучает ископаемые останки вымерших животных, их сходства и различия с ныне живущими видами. Сопоставляя друг с другом ископаемые останки разных геологических эпох, можно увидеть как происходила эволюция различных видов животных и растений.

В результате таких исследований иногда удается открыть переходные формы, а иногда — целые филогенетические ряды, то есть совокупность последовательно сменяющих друг друга форм одного вида. Так, к примеру, был открыт филогенетический ряд лошади.

Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.

«Задания для проверочной работы в 11 классе «Доказательства эволюции»

Доказательства эволюции:

1.Установите соответствие между примерами и видами доказательств эволюции.

ПРИМЕР

ВИД ДОКАЗАТЕЛЬСТВ

А) усы таракана и рыбы сома

Б) чешуя ящерицы и перо птицы

В) глаза осьминога и собаки

Г) зубы акулы и кошки

Д) нос обезьяны и хобот слона

Е) когти кошки и ногти обезьяны

4. Задание 16 № 14138

Установите соответствие между примером и типом доказательств эволюции животного мира, который он иллюстрирует.

ПРИМЕР

ТИП ДОКАЗАТЕЛЬСТВ

A) филогенетический ряд лошади

Б) наличие копчика в скелете человека

B) перо птицы и чешуя ящерицы

Г) отпечатки археоптерикса

Д) многососковость у человека

1) сравнительно-анатомические

2) палеонтологические

5. Задание 16 № 14238

Установите соответствие между примером и типом доказательств эволюции, к которому этот пример относят.

ПРИМЕР

ТИП ДОКАЗАТЕЛЬСТВ

A) ископаемые переходные формы

Б) гомологичные органы

B) рудименты

Г) единый план строения органов

Д) окаменелости

Е) атавизмы

1) палеонтологические

2) сравнительно-анатомические

9. Задание 16 № 20478

Установите соответствие между примерами объектов и методами изучения эволюции, в которых используются эти примеры: к каждой позиции, данной в первом столбце, подберите соответствующую позицию из второго столбца.

ПРИМЕРЫ ОБЪЕКТОВ

МЕТОДЫ ИЗУЧЕНИЯ ЭВОЛЮЦИИ

А) колючки кактуса и колючки барбариса

Б) останки зверозубых ящеров

В) филогенетический ряд лошади

Г) многососковость у человека

Д) аппендикс у человека

1) палеонтологический

2) сравнительно-анатомический

17. Задание 16 № 23017

Установите соответствие между примерами и методами изучения эволюции: к каждой позиции, данной в первом столбце, подберите соответствующую позицию из второго столбца.

ПРИМЕР

МЕТОД

А) отпечаток семенного папоротника в пластах каменного угля

Б) сходство зародышевого развития хордовых на ранних этапах развития

В) рудимент тазового пояса питона

Г) появление развитого хвостового отдела позвоночника у человека

Д) филогенетический ряд моллюсков

Е) окаменелость белемнита

1) сравнительно-анатомический

2) эмбриологический

3) палеонтологический

ПРИМЕРЫ ОБЪЕКТОВ

МЕТОДЫ ИЗУЧЕНИЯ ЭВОЛЮЦИИ

А) закладка жаберных дуг в онтогенезе человека

Б) останки зверозубых ящеров

В) филогенетический ряд лошади

Г) сходство зародышей классов позвоночных

Д) сравнение флоры пермского и триасового периодов

1) палеонтологический

2) эмбриологический

26. Задание 16 № 25268

Установите соответствие между примерами и сравнительно-анатомическими доказательствами эволюции: к каждой позиции, данной в первом столбце, подберите соответствующую позицию из второго столбца.

ПРИМЕРЫ

ДОКАЗАТЕЛЬСТВА

ЭВОЛЮЦИИ

А) луковица тюльпана и корнеплод свёклы

Б) чешуя ящерицы и перья голубя

В) клубень картофеля и корневище папоротника

Г) антенны рака и хелицеры паука

Д) крылья бабочки и летучей мыши

1) аналогичные органы

2) гомологичные органы

27. Задание 16 № 27466

ПРИМЕР

ДОКАЗАТЕЛЬСТВО

А) крыло птицы и крыло бабочки

Б) ус гороха и лист розы

В) вайя папоротника и побег сосны

Г) шип розы и иголка кактуса

Д) рука человека и крыло птицы

Е) глаз осьминога и глаз крота

1) аналогичные органы

2) гомологичные органы

28. Задание 16 № 27532

Установите соответствие между примерами и доказательства эволюции: к каждой позиции, данной в первом столбце, подберите соответствующую позицию из второго столбца.

ПРИМЕР

ДОКАЗАТЕЛЬСТВО

А) филогенетический ряд лошади

Б) наличие гомологичных органов у рептилий и птиц

В) наличие рудиментарного третьего века у человека

Г) появление атавизмов у человека

Д) обнаружение окаменелостей трилобитов

Е) обнаружение отпечатков листьев папоротников

1) палеонтологическое

2) сравнительно-анатомическое

29. Задание 16 № 28375

Установите соответствие между примерами и доказательствами эволюции: к каждой позиции, данной в первом столбце, подберите соответствующую позицию из второго столбца.

ПРИМЕРЫ

ДОКАЗАТЕЛЬСТВА ЭВОЛЮЦИИ

А) обнаружение окаменелости трилобита

Б) сходство зародышей человека и саламандры

В) построение филогенетического ряда лошади

Г) нахождение отпечатков древовидных папоротников

Д) наличие хорды у зародыша голубя

1) палеонтологические

2) эмбриологические

30. Задание 16 № 28431

ПРИМЕРЫ

ДОКАЗАТЕЛЬСТВА ЭВОЛЮЦИИ

А) крыло птицы и крыло бабочки

Б) нога лошади и ласт кита

В) хелицеры паука и антенны рака

Г) присоски морской звезды и кальмара

Д) глаза рыбы и кальмара

1) аналогичные органы

2) гомологичные органы

Задание 15 № 20554

Что из перечисленного считается палеонтологическими доказательствами эволюции? Выберите три верных ответа из шести и запишите в таблицу цифры, под которыми они указаны.

1) скелет археоптерикса

2) окаменевшие остатки древних моллюсков

3) схожесть эмбрионов позвоночных животных на ранних стадиях, развития

4) отпечатки папоротников в пластах угля

5) схожесть строения клеток эукариотических организмов

6) общий план строения всех позвоночных животных 124

Задания Д21 № 17472

Выберите среди предложенных вариантов пример палеонтологического доказательства эволюции.

1) сходство строения передней конечности рептилий и земноводных

2) одинаковое строение эмбрионов млекопитающих и рептилий на определённой стадии

3) сходство ДНК земноводных и рептилий

4) существование костей динозавров 123

Выберите среди предложенных вариантов пример сравнительно-анатомического доказательства эволюции.

1) сходство строения передней конечности рептилий и земноводных

2) существование костей динозавров

3) одинаковое строение эмбрионов млекопитающих и рептилий на определённой стадии

4) сходство ДНК земноводных и рептилий 1

К палеонтологическим доказательствам эволюции относят

1) сходство зародышей хордовых животных

2) наличие сходных по функциям органов у животных разных классов

3) сходство белков у животных разных классов

4) существование останков растений и животных в виде отпечатков 4

Своеобразие флоры и фауны океанических островов, удалённых от материков, — доказательства эволюции

1) палеонтологические

2) сравнительно-анатомические

3) морфологические

4) биогеографические

Биогеографические доказательства эволюции получены в результате изучения

1) филогенетических рядов

2) форм взаимодействия организмов в биоценозах

3) ископаемых переходных форм

4) материковой и островной флоры и фауны

Находки ископаемых останков предков человека относят к доказательствам эволюции

1) биогеографическим

2) эмбриологическим

3) сравнительно-анатомическим

4) палеонтологическим

К палеонтологическим доказательствам эволюции органического мира относят

1) сходство зародышей позвоночных животных

2) сходство островной и материковой флоры и фауны

3) наличие окаменелостей переходных форм

4) наличие рудиментов, атавизмов

К биогеографическим доказательствам эволюции относится

1) распространение сумчатых преимущественно в Австралии

2) сходство устройства геномов разных групп животных

3) прохождение эмбрионом человека стадии ланцетника

4) наличие аналогичных органов у разных групп животных

1) гомологичные органы

2) аналогичные органы

В чем состоит реконструкция филогенетических рядов. В чем состоит значение реконструкции филогенетических рядов: современная филогенетика

Вопрос 1. В чем различие макро – и микроэволюции?

Под микроэволюцией мы понимаем образование новых видов.

Понятием макроэволюции обозначают происхождение надвидовых таксонов.

Тем не менее нет принципиальных различий между процессами образования новых видов и процессами формирования более высоких таксономических групп. Термин “микроэволюция” в современном смысле был введен Н. В. Тимофеевым-Ресовским в 1938 г.

Вопрос 2. Какие процессы являются движущими силами макроэволюции? Приведите примеры макроэволюционных изменений.

макроэволюции действуют те же процессы, что и при видообразовании: образование фенотипических изменений, борьба за существование, естественный отбор, вымирание наименее приспособленных форм.

Результатом макроэволюционных процессов становятся существенные изменения внешнего строения и физиологии организмов – такие, например, как формирование замкнутой системы кровообращения у животных или появление устьиц и эпителиальных клеток у растений. К фундаментальным эволюционным приобретениям такого рода относятся образование соцветий или превращение передних конечностей рептилий в крылья и ряд других.

Вопрос 3. Какие факты лежат в основе изучения и доказательств макроэволюции?

Наиболее убедительные доказательства макроэволюционных процессов дают нам палеонтологические данные. Палеонтология изучает ископаемые остатки вымерших организмов и устанавливает их сходство и различия с современными организмами. По остаткам палеонтологи реконструируют внешний облик вымерших организмов, узнают о растительном и животном мире прошлого. К сожалению, изучение ископаемых форм дает нам неполную картину эволюции флоры и фауны. Большинство остатков состоит из твердых частей организмов: костей, раковин, внешних опорных тканей растений.

Большой интерес вызывают окаменелости, сохранившие на себе следы нор и ходов древних животных, отпечатки конечностей или целых организмов, оставленных на когда-то мягких отложениях.

Вопрос 4. Какое значение имеет исследование филогенетических рядов?

В настоящее время для построения филогенетических рядов ученые все больше привлекают данные таких наук, как генетика, биохимия, молекулярная биология, биогеография, этология и др.

Другие работы по этой теме:

Вопрос 1. Почему теоретической основой селекции является генетика? Селекция – наука о методах создания новых сортов растений, пород животных и штаммов микроорганизмов с полезными для…
Вопрос 1. Какими качествами должна обладать элементарная единица эволюции? Элементарная единица эволюции должна: выступать во времени и пространстве как некое единство; быть способной формировать резерв…
Вопрос 1. В чем ценность книги Ч. Дарвина “Происхождение видов”? В своей книге “Происхождение видов” Чарлз Дарвин впервые предложил естественнонаучное объяснение эволюции. Он установил движущие…
Вопрос 1. Кто разработал клеточную теорию? Клеточную теорию сформулировали в середине XIX в. немецкие ученые Теодор Шванн и Матиас Шлейден. Они суммировали результаты многих известных…
Тестирование по биологии 11 класс Вариант 2 1. Многообразие видов живых организмов является результатом: 1)активного мутационного процесса 2)эволюции 3)межвидовой борьбы 2. Морфологический критерий вида заключается…
1. В чем особенность распространения жизни в океане? Жизнь в Мировом океане распространена повсеместно, однако видовой состав и плотность размещения растений и животных в водах…
Вопрос 1. Назовите основные типы эволюционных изменений. Ученые выделяют следующие типы эволюционных изменений: параллелизм, конвергенция и дивергенция. Вопрос 2. Что такое параллельные изменения, конвергентные, дивергентные?…

1. Какие факты могут свидетельствовать о связи между вымершими и современными растениями и животными?

Ответ. Согласно синтетической теории эволюции, протекающий в природе эволюционный процесс разделяется на два этапа: микроэволюцию и макроэволюцию.

Макроэволюция включает процессы, приводящие к появлению систематических единиц крупнее вида. Изучая макроэволюцию, современное естествознание накопило ряд научных фактов, доказывающих эволюцию органического мира. Доказательством эволюции может считаться любой научный факт, который доказывает хотя бы одно из следующих положений.

Единство происхождения жизни (наличие общих признаков у всех живых организмов).

Родственные связи между современными и вымершими организмами или между организмами в крупной систематической группе (наличие общих признаков у современных и вымерших организмов или у всех организмов в систематической группе).

Действие движущих сил эволюции (факты, подтверждающие действие естественного отбора).

Доказательства эволюции, добытые и накопленные в рамках определенной науки, составляют одну группу доказательств и называются по названию данной науки.

Палеонтология — наука об ископаемых остатках вымерших организмов. Основателем эволюционной палеонтологии считается русский ученый В. О. Ковалевский. К доказательствам эволюции можно отнести ископаемые переходные формы и филогенетические ряды современных видов.

Ископаемые переходные формы — это вымершие организмы, сочетающие в себе признаки более древних и эволюционно более молодых групп. Они позволяют выявить родственные связи, доказывающие историческое развитие жизни. Такие формы установлены как среди животных, так и среди растений. Переходной формой от кистеперых рыб к древним земноводным — стегоцефалам — является ихтиостега. Эволюционную связь между пресмыкающимися и птицами позволяет установить первоптица (археоптерикс). Связующим звеном между пресмыкающимися и млекопитающими является звероящер из группы терапсид. Среди растений переходной формой от водорослей к высшим споровым являются псилофиты (первые наземные растения). Происхождение голосеменных от папоротниковидных доказывают семенные папоротники, а покрытосеменных от голосеменных — саговниковые.

Филогенетические (от греч. phylon — род, племя, genesis — происхождение) ряды — последовательности ископаемых форм, отражающие историческое развитие современных видов (филогенез). В настоящее время такие ряды известны не только для позвоночных, но и для некоторых групп беспозвоночных животных. Русский палеонтолог В. О. Ковалевский восстановил филогенетический ряд современной лошади

2. Какие виды древних растений и животных вам известны?

Ответ. Ровно 75 лет назад у берегов южной части Африки была обнаружена самая древняя рыба в мире – латимерия, которая существовала на Земле ещё сотни миллионов лет назад. В честь этого события предлагаем вам узнать о ней и других древних животных и растениях, которые населяют нашу планету и сегодня.

Ранее считалось, что эти рыбы вымерли в позднем мелу (100,5 – 66 миллионов лет назад), однако в декабре 1938 года куратор Ист-Лондонского музея (ЮАР) Марджори Кортни-Латимер в улове местных рыбаков обнаружила рыбу с жесткой чешуей и необычными плавниками. Впоследствии выяснилось, что эта рыба жила ещё сотни миллионов лет назад, и представляет собой живое ископаемое.

Поскольку эта латимерия была обнаружена в реке Чалумна, её назвали Latimeria chalumnae. А в сентябре 1997 года в водах возле города Манадо, расположенного на северном побережье острова Сулавеси, ученые заметили второй вид этих рыб — Latimeria menadoensis. Согласно генетическим исследованиям, эти виды разделились 30-40 миллионов лет назад, но различия между ними небольшие.

2. Гинкго двулопастный.

В дикой природе это растение произрастает только на востоке Китая. Однако 200 миллионов лет назад оно было распространено по всей планете, особенно в Северном полушарии, в районах с умеренным климатом и высокой влажностью. В Сибири юрского и раннего мелового периода растений класса гинкговых было так много, что их остатки встречаются в большинстве отложений тех периодов. По убеждению исследователей, осенью того времени земля была буквально покрыта листьями гинкго, словно ковром.

3. Малый оленёк, или канчиль, — это не только самый маленький (его рост в холке не больше 25 сантиметров, а максимальный вес около 2,5 килограмма), но и самый древний вид парнокопытных на Земле. Эти животные существовали ещё 50 миллионов лет назад, как раз тогда, когда только начали формироваться отряды древних копытных. С того времени канчиль почти не изменилась и больше других видов напоминает своих древних предков.

4. Миссисипский панцирник.

Похожая на аллигатора рыба, миссисипский панцирник – одна из самых древних рыб, живущих сегодня на Земле. В мезозойскую эру её предки населяли многие водоемы. Сегодня миссисипский панцирник обитает в долине нижнего течения реки Миссисипи, а также в некоторых пресноводных озерах США.

Эти небольшие пресноводные ракообразные считаются самыми древними существами, живущими сегодня на Земле. Представители этого вида почти не изменились с триасового периода. В то время ещё только появились динозавры. Сегодня эти животные обитают почти на каждом материке, кроме Антарктиды. Однако щитни вида Triops cancriformis наиболее распространены в Евразии.

6. Метасеквойя глиптостробоидная.

Эти хвойные растения были широко распространены по всему Северному полушарию с мела по неоген. Однако сегодня в диком виде метасеквойю можно увидеть лишь в центральной части Китая, в провинциях Хубэй и Сычуань.

7. Акула-гоблин.

О роде Mitsukurina, к которому принадлежит этот вид акул, впервые стало известно благодаря окаменелостям, которые датируются средним эоценом (около 49-37 миллионов лет назад). Единственный ныне существующий вид этого рода, акула-гоблин, обитающая в Атлантическом и Индийском океанах, сохранила некоторые примитивные черты своих древних сородичей, и сегодня является живым ископаемым.

Вопросы после § 61

1. Что такое макроэволюция? Что общего между макро– и микроэволюцией?

Ответ. Макроэволюция – надвидовая эволюция, в отличие от микроэволюции, происходящей внутри вида, внутри его популяций. Однако принципиальных различий между этими процессами нет, так как в основе макроэволюционных процессов лежат микроэволюционные. В макроэволюции действуют те же факторы – борьба за существование, естественный отбор и связанное с ним вымирание. Макроэволюция, так же как микроэволюция, носит дивергентный характер.

Макроэволюция происходит в исторически грандиозные промежутки времени, поэтому она недоступна непосредственному изучению. Несмотря на это, наука располагает множеством доказательств, свидетельствующих о реальности макроэволюционных процессов.

2. Какие доказательства макроэволюции дают нам палеонтологические данные? Приведите примеры переходных форм.

Ответ. Палеонтология изучает ископаемые остатки вымерших организмов и устанавливает их сходство и различия с современными организмами. 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 дает сопоставление ископаемых остатков из земных пластов разных геологических эпох. Оно позволяет установить последовательность возникновения и развития разных групп организмов. Так, например, в самых древних пластах находят остатки представителей типов беспозвоночных животных, а в более поздних пластах – уже и остатки хордовых. В еще более молодых геологических пластах содержатся остатки животных и растений, относящихся к видам, похожим на современные.

Данные палеонтологии дают большой материал о преемственных связях между различными систематическими группами. В одних случаях удалось установить переходные формы между древнейшими и современными группами организмов, в других – реконструировать филогенетические ряды, т. е. ряды видов, последовательно сменяющих один другой.

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.

Большой интерес с эволюционной точки зрения представляет находка археоптерикса. Это животное величиной с голубя имело признаки птицы, но сохраняло еще черты пресмыкающихся. Признаки птиц: задние конечности с цевкой, наличие перьев, общий вид. Признаки пресмыкающихся: длинный ряд хвостовых позвонков, брюшные ребра и наличие зубов. 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 жесткой костной системой, устойчивой при полете, как у современных птиц. Археоптерикса можно считать переходной формой между пресмыкающимися и птицами. Переходные формы сочетают в себе одновременно признаки как древних, так и более эволюционно молодых групп. Еще одним примером служат ихтиостеги – переходная форма между пресноводными кистеперыми рыбами и земноводными.

3. В чем состоит значение реконструкции филогенетических рядов?

Ответ. Филогенетические ряды. По целому ряду групп животных и растений палеонтологам удалось воссоздать непрерывные ряды форм от древнейших до современных, отражающие их эволюционные изменения. Отечественный зоолог В. О. Ковалевский (1842–1883) воссоздал филогенетический ряд лошадей. У лошадей по мере перехода к быстрому и длительному бегу уменьшалось число пальцев на конечностях и одновременно увеличивались размеры животного. Эти изменения явились следствием изменений образа жизни лошади, перешедшей на питание исключительно растительностью, в поисках которой было необходимо перемещаться на большие расстояния. Считается, что на все эти эволюционные преобразования ушло 60–70 млн лет.

Исследование филогенетических рядов, построенных на основе данных палеонтологии, сравнительной анатомии и эмбриологии, важно для дальнейшего развития общей теории эволюции, построения естественной системы организмов, воссоздания картины эволюции конкретной систематической группы организмов. В настоящее время для построения филогенетических рядов ученые все больше привлекают данные таких наук, как генетика, биохимия, молекулярная биология, биогеография, этология и др

Одним из самых известных и наиболее изученных из является филогенетический ряд современных однопалых копытных. Множественные палеонтологические находки и выявленные переходные формы создают научную доказательную базу данного ряда. Описанный русским биологом Владимиром Онуфриевичем Ковалевским еще в 1873 году филогенетический ряд лошади и сегодня остается «иконой» эволюционной палеонтологии.

Эволюция через века

Примеры филогенетических рядов

Связь эволюции лошадей с окружающей средой

Первое звено в цепочке

В раннем эоцене, более 65 миллионов лет назад, жил первый прапредок современной лошади. Это «низкая лошадка» или Eohippus, которая была размером с собаку (до 30 см), опиралась на всю ступню конечности, на которой было по четыре (передние) и три (задние) пальца с маленькими копытцами. Питался эогиппус побегами и листьями и имел бугорчатые зубы. Буланая окраска и редкие волосы на подвижном хвосте — таков дальний предок лошадей и зебр на Земле.

Промежуточные звенья

Однопалая лошадь — плиогиппус

Эти однопалые представители появляются 5 миллионов лет назад на тех же территориях, что и гиппарионы. Условия окружающей среды меняются — становятся еще суше, и степи значительно разрастаются. Вот тут и оказалась однопалость более важным признаком для выживания. Эти лошадки были высотой до 1,2 метра в холке, имели 19 пар ребер и сильные мышцы ног. Зубы у них приобретают длинные коронки и складки эмали с развитым цементным слоем.

Знакомая нам лошадь

Современная лошадь как конечный этап филогенетического ряда появилась в конце неогена, а в конце последнего ледникового периода (около 10 тысяч лет назад) в Европе и Азии уже паслись миллионы диких лошадей. Хотя усилия первобытных охотников и сокращение пастбищ сделали дикую лошадь редкостью уже 4 тысячи лет назад. Но два ее подвида — тарпан в России и лошадь Пржевальского в Монголии — сумели продержаться гораздо дольше всех остальных.

Дикие лошади

Кроме мустангов в Северной Америке есть два вида диких островных пони — на островах Ассатиг и Сейбл. Полудикие табуны лошадей камаргу встречаются на юге Франции. В горах и болотах Британии тоже можно встретить некоторых диких пони.

Любимые наши скакуны

Человек приручил лошадь и вывел более 300 ее пород. От тяжеловесов до миниатюрных пони и красавцев скаковых пород. В России разводят около 50 пород лошадей. Самая известная из них — Орловская рысистая. Исключительно белая масть, отличная рысь и резвость — эти качества так ценил граф Орлов, которого считают основателем данной породы.

Методы филогенетических исследований органически связаны с методами изучения фактов эволюции. Основным методом филогенетических исследований до настоящего времени нужно считать морфологический метод, так как превращения формы организма остаются наиболее очевидным фактом и позволяют с большой долей успеха проследить явления трансформации видов.

Из этого не следует, конечно, что к филогенетическим исследованиям не приложимы другие методы — физиологический, экологический, генетический и т. п. Форма и функция организма неразрывно связаны. Любой организм слагается под влиянием конкретных факторов среды, он взаимодействует с ней, он находится в определенных связях с другими организмами. Однако форма организма, его строение остается всегда чувствительным показателем всех этих связей и служит руководящей нитью для исследователя вопросов филогенетики. Морфологический метод исследования занимает ведущее положение в изучении филогении и выводы его в общем нашли подтверждение при проверке их другими методами. Большим достоинством морфологического метода является доступность сочетания его со сравнительным методом исследования, без которого нельзя обнаружить самый факт трансформации живых систем. Действительность морфологического метода в высокой степени усиливается тем обстоятельством, что он по существу глубоко самокритичен, так как может быть применен в различных направлениях.

Если мы располагаем большим палеонтологическим материалом (например, эволюция лошади), мы можем применить сравнительно-морфологический метод к последовательным рядам предков и потомков и таким образом выявить направления и способы эволюции данной группы. Рисунок дает представление о существе сравнительно-морфологического метода в применении к предкам лошади. Последовательная редукция боковых пальцев и развитие среднего (III) пальца показывают направление эволюционного развития «лошадинного ряда».

Сопоставление конечностей тушканчиков с убывающим числом пальцев и нарастающей специализацией. 1 — малый тушканчик Allactaga elator, 2 — Salpingotas Koslovi, 3 — мохноногий Dipus sagitta. I-V — пальцы от первого до пятого (По Виноградову)

Далее, палеонтологические данные гармонируют со сравнительно-анатомическими исследованиями современных форм. На рисунке сопоставлены конечности трех форм с убывающим числом пальцев. Хотя это не филогенетический ряд, все же создается представление, что все три конечности являются результатом проявления сходных процессов, достигших разных ступеней развития. Поэтому сравнительно-морфологический метод и по отношению к современным формам, независимо от палеонтологии, делает вероятным предположение, что, например, однопалая нога должна была развиться из многопалой. Когда к этим выводам присоединяются факты сравнительной эмбриологии, показывающие, что, например, у эмбриона лошади боковые пальцы закладываются, а затем они постепенно редуцируются, то наше заключение о происхождении однопалой лошади от многопалого предка становится еще вероятнее.

Совпадение этих данных показывает, что факты палеонтологии, сравнительной анатомии взрослых форм и сравнительной эмбриологии взаимно контролируют и дополняют друг друга, образуя в своей совокупности синтетический тройной метод филогенетических исследований, предложенный Геккелем (1899) и не потерявший своего значения и ныне. Принимается, что совпадение данных палеонтологии, сравнительной анатомии и эмбриологии, в известной мере, служит доказательством правильности филогенетических построений.

Таковы самые общие принципы филогенетических исследований.

Рассмотрим теперь коротко описанные элементы единого метода филогенетических исследований.

Данные палеонтологии наиболее убедительны. Однако они обладают крупным дефектом, а именно, палеонтолог имеет дело только с морфологическими признаками и притом неполными. Организм, как целое, находится за пределами палеонтологического исследования. Ввиду этого палеонтологу особенно важно учесть все доступные для него признаки животных, с останками которых он имеет дело. В противном случае его филогенетические выводы могут оказаться ошибочными.

Положим, что формы А, Б, В, Г, Д, Е сменяют друг друга в последовательных геологических горизонтах, и что палеонтолог имеет возможность наблюдать определенную сумму их признаков — а, б, в и т. д. Допустим, далее, что форма А обладает признаками а 1 , б 1 , в 1 , а у форм Б, В, Г,… эти признаки изменены (соответственно а 2 , б 2 , в 2 .. а 3 , б 3 , в 3 …, ит. д.). Тогда во времени мы получаем такой ряд данных

Этой табличке соответствует, например, «ряд» лошадиных предков, где от эопиппуса до лошади мы имеем преемственную смену в развитии ряда признаков. В таблице показано преемственное развитие по всем ведущим признакам. Каждый последующий признак (например, а 4) выводится из каждого предыдущего (например, а 3). В подобных случаях становится вероятным, что ряд А, Б, В, Г, Д, Е образует филогенетический ряд , т. е. ряд предков и их потомков. Таков ряд от эогиппуса до лошади и некоторые другие.

Предположим теперь, что мы имеем дело со следующими данными,

т. е. мы констатируем ряд форм, которые последовательно сменяют друг друга во времени, причем по одному из признаков (б) мы получаем картину последовательного развития от б 1 до б 5 . Все же наш ряд не есть филогенетический ряд, так как, например, в отношении признаков а и b мы не наблюдаем последовательной специализации. Например, вид А имеет формулу А (а 1 , б 1 , б 1), но вид Б явно не является его прямым потомком, так как имеет формулу Б (а 4 , б 2 , б 2) и т. д. Очевидно, мы здесь имеем дело с последовательными «обломками» филогенетического древа, многие ветви которого не найдены. Поэтому ряд А, Б, В, Г, Д, Е в действительности равен А, Б 1 , В 2 , Г 3 , Д 1 . Такой ряд называется ступенчатым . Для разъяснения различий между ним и филогенетическим рядом воспользуемся рисунком, показывающим эволюцию лошади. Здесь филогенетическим будет следующий ряд: эогиппус, орогиппус, мезогиппус, парагиппус, меригиппус, плиогиппус, плезиппус, лошадь. Ступенчатым был бы, например, следующий ряд форм: гиракотерий, эпигиппус, миогиппус, анхитерий, гиппарион, гиппидиум, лошадь. Все это не предки и потомки, а последовательные, но разрозненные боковые ветви филогенетического древа.

Как видно, ступенчатый ряд имеет большое рабочее значение, так как, исходя и из него, можно было бы сделать вывод, что лошадь произошла от многопалого предка.

Наконец, можно столкнуться с адаптивным рядом , показывающим развитие какого-либо приспособления. Такой ряд может быть частью филогенетического ряда, например, приспособление ноги лошади к бегу, но часто этого нет, и адаптивный ряд можно составить даже за счет современных форм, вовсе не образующих филогенетического ряда. Как видим, палеонтологу приходится сталкиваться с большими трудностями. Его материал отрывочен, не полон.

Некоторым восполнением неполноты палеонтологических данных является, однако, возможность распространения на палеонтологию экологических данных. Определенная форма органа (строение ноги, структура зубного аппарата и пр.) позволяет делать заключения об образе жизни и даже о составе пищи вымерших животных. Отсюда возникает возможность реконструкции экологических отношений их. Заложенная в работах В. О. Ковалевского соответствующая область знания получила название палеобиологии (Абель, 1912). Она восполняет фрагментарность представлений палеонтолога о вымерших животных. В отношении форм, лишенных скелета, палеонтология дает лишь ничтожный материал по филогенетике, и в этих случаях на первое место выступает сравнительная морфология с ее методом сравнительного изучения гомологичных структур взрослых и зародышевых форм геологической современности. Отсутствие палеонтологических данных делает построение филогенетических выводов значительно более трудным. Поэтому наши филогенетические построения наиболее достоверны в отношении тех форм, для которых известен палеонтологический материал.

Все же исследователь и при отсутствии палеонтологических данных не остается безоружным. Он пользуется в этом случае другим методом, а именно, изучением стадий онтогенетического развития.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter .

Эти физические перемены произошли одновременно с серьёзными изменениями в популяционной плотности и социальной структуре. Специалисты называют их «эволюционным новшеством, новым свойством, отсутствовавшим у предковой популяции и развившемся в ходе эволюции у этих ящериц».

Филогене́з (от греч. «phylon» — род, племя и «генез»), историческое развитие организмов, в отличие от онтогенеза- индивидуального развития организмов. Филогенез — эволюцию в прошлом — невозможно наблюдать непосредственно, а филогенетические реконструкции невозможно проверить при помощи эксперимента.

Например, еще в 1844 году были найдены какие-то окаменевшие зубчики, названные конодонтами. На челюстях, в отличие от всех современных птиц, были зубы, как у пресмыкающихся. Второе затруднение состоит в том, что полностью изучить организацию даже одноклеточного организма технически невозможно. И у самых примитивных четвероногих, и у двоякодышащих рыб есть легкие и трехкамерное сердце, состоящее из двух предсердий и одного желудочка.

Он же сформулировал и «метод тройного параллелизма» — основной метод филогенетических реконструкций, который в модифицированном и дополненном виде применяется и теперь. В результате артериальная кровь от легких и венозная кровь от остального тела перемешиваются, хотя и не так сильно, как у земноводных.

Параллелизмы и их эволюционное значение

Эта ветвь эволюции низших позвоночных возникла в конце кембрийского периода и в ископаемом состоянии неизвестна с конца девонского периода. Дело в том, что у ископаемых бесчелюстных обызвествлялись жаберные полости, полость головного мозга, стенки многих крупных кровеносных сосудов и других внутренних органов. В этом случае работает только сравнительная анатомия и в очень необходимой степени — эмбриология. Широкое распространение компьютерной техники облегчило такой анализ, и кладограммы (от греч. «klados» — ветвь) стали появляться в большинстве филогенетических публикаций.

Исследование структуры нуклеиновых кислот и других макромолекул стало в настоящее время одним из важнейших дополнений к методу тройного параллелизма. Это можно было бы принять за ошибку, если бы в 1983 году М. Ф. Ивахненко не доказал на палеонтологическом материале, что черепахи произошли от амфибий независимо от всех остальных пресмыкающихся.

Уточнение выражается в том, что реконструкции становятся все более подробными. Если в окружающем нас мире есть что-то неизвестное, то задача науки — изучить и объяснить это неизвестное, независимо от теоретического и практического значения предмета изучения. Кроме того, филогенетические реконструкции являются основой, на которой выясняются закономерности эволюции.

Существует еще много и других закономерностей эволюции, которые были обнаружены благодаря филогенетическим исследованиям. Эволюционные процессы наблюдаются как в естественных, так и лабораторных условиях. Факт эволюции на внутривидовом уровне доказан экспериментально, а процессы видообразования непосредственно наблюдались в природе.

Доказательства эволюции

Однако где-то между поколениями номер 31 тысяча и 32 тысячи в одной из популяций произошли кардинальные изменения, не наблюдавшиеся в остальных. 36 лет (крайне короткий для эволюции период) изменились размер и форма головы, увеличилась сила укуса и развились новые структуры в пищеварительном тракте.

Кроме того, в кишечнике новой популяции присутствуют нематоды, отсутствующие у исходной популяции. В частности, для борьбы с яблонной плодожоркойCydia pomonella (личинки которой — это те самые «червяки» в червивых яблоках) активно используется Cydia pomonella грануровирус(англ.)русск.

Наблюдения за современными видами показывают, что видообразование непрерывно происходит в существующих популяциях. Существует множество примеров того, как разные виды могут скрещиваться в исключительных условиях. В зависимости от района обитания вокруг гор саламандры образуют различные формы, постепенно изменяющие свои морфологические и экологические характеристики.

Судя по палеонтологической летописи и по измерениям скорости мутаций, полная несовместимость геномов, делающая невозможным скрещивание, достигается в природе в среднем за 3 млн лет. А значит, наблюдение образования нового вида в естественных условиях в принципе возможно, но это редкое событие. В то же время, в лабораторных условиях скорость эволюционных изменений может быть увеличена, поэтому есть основания надеяться увидеть видообразование у лабораторных животных.

Яблонная пестрокрылка Rhagoletis pomonella является примером наблюдаемого симпатрического видообразования (то есть видообразования в результате разделения по экологическим нишам). Практика показывает, что биологические классификации, построенные на основе разных признаков, в тенденции стремятся к одной и той же древовидной иерархической схеме — естественной классификации.

Именно такой результат можно ожидать при эволюционном происхождении животных от общего предка. Ветвление филогенетического дерева соответствует делению популяций в процессе видообразования. Как правило, объекты, возникшие не в ходе эволюции, не обладают этим свойством. Можно при желании объединять эти объекты в различные иерархии, но нет единственной объективной иерархии, принципиально лучшей, чем все остальные.

Термин предложен немецким эволюционистом Э. Геккелем в 1866 году. Позднее термин «филогенез» получил более широкую трактовку — за ним закрепилось значение истории эволюционного процесса. Можно говорить о филогенезе отдельных признаков: органов, тканей, биохимических процессов, структуры биологических молекул и о филогенезе таксонов любого ранга — от видов до надцарств. Цель филогенетических исследований — реконструкция происхождения и последовательных эволюционных преобразований изучаемых структур и таксонов.

Данные палеонтологии, как уже сказано, вносят в эти реконструкции шкалу времени и дополняют ее вымершими формами, то есть делают ряды более подробными, а тем самым более надежными.

ископаемых лошадей, ортогенез и коммуникативная эволюция в музеях | Эволюция: образование и охват

Столетие назад палеонтологи обычно изображали эволюционный образец ископаемых лошадей в Северной Америке как линейную последовательность от меньшего предка к постепенно более крупному потомку (рис. 2), что хорошо согласуется с концепцией, популярной в XIX веке. столетие называется ортогенезом, или «прямолинейной эволюцией» («орто-», греч., прямой, прямой; «-генезис», греч., происхождение). Эта концепция, приписываемая Хааке (1893 г.) и другим европейским ученым (Симпсон 1944 г.), несет в себе представления о том, что эволюция прогрессивна, представляет собой улучшение и предопределена; они были приняты в то время, но в современной научной мысли они не рассматриваются как часть теоретической основы макроэволюции (MacFadden 1992; Gould 2002).Тем не менее, с того времени этот образец происхождения ископаемых лошадей был воплощен в музейных экспозициях (Clark 2008) и других средствах массовой информации, которые рассказывали об эволюции. Таким образом, эта последовательность ископаемых лошадей была широко признана классическим, «учебным» примером эволюции (Gould 2002; Dyehouse 2011). Более полувека назад Симпсон (1944, стр. 157) заявил, что: «Наиболее часто цитируемым примером ортогенеза в любом смысле этого слова является эволюция лошади».

Рис. 2

Классическое прямолинейное (ортогенетическое) изображение эволюции ископаемой лошади на экспонате музея естественной истории в начале двадцатого века (Matthew 1926).На этом изображении ископаемые образцы расположены во временной последовательности, начиная с более древнего ископаемого вида «эогиппус» ( Hyracotherium ) в нижней части и заканчивая родом современной лошади Equus в верхней части . Помимо изображения ортогенеза, это графическое изображение неявно передает представления девятнадцатого века об эволюции, представляющие прогресс или улучшение

Проблема с изображением ископаемых лошадей как ортогенетических состоит в том, что к началу двадцатого века палеонтологи поняли, что это, а не простая, прямая -строчная последовательность (рис.3A) настоящая летопись окаменелостей лошадей представляла собой сложное ветвящееся дерево (рис. 3B). Примером последнего является диаграмма ветвления подсемейств ископаемых лошадей Гидли (1907; рис. 4), в которой Anchitheriinae перекрывается во времени с Protohippinae в течение позднего миоцена, а Protohippinae перекрывается во времени с Equinae. В ортогенетической модели (и более поздней концепции анагенеза) это совпадение не может происходить как макроэволюционный паттерн, потому что таксоны (виды) предков и потомки не перекрываются во времени, т.е.е., первое со временем заменяется вторым (рис. 3). Следуя схеме ветвления, несколько десятилетий спустя Мэтью (1930; рис. 5) изобразил эволюцию ископаемых лошадей с многочисленными родами и независимыми линиями, которые перекрывались во времени. Эта схема была далее развита Симпсоном (1951; Рис. 6), ныне широко цитируемым филогенетическим деревом лошадей, которое сохраняется в своей основной структуре до наших дней (MacFadden 1992, 2005 [Рис. 7]; Franzen 2010). Таким образом, чтобы обобщить наше текущее состояние знаний, вместо линейной последовательности, в которой предковые виды развиваются непосредственно в своих потомков, эволюционное древо лошадей является густым, с множеством пересекающихся во времени видов, множественного происхождения и частыми вымираниями.

Рис. 3

Модель, показывающая разницу между ортогенезом ( A ) и ветвлением ( B ) видообразованием (или филогенезом; из MacFadden 1992)

Рис. Подсемейства ископаемых лошадей из Северной Америки демонстрируют некоторое перекрытие, которое, таким образом, сводит на нет ортогенез как эволюционный способ
Рис. 5
Филогения лошадей Мэтью (1930), опубликованная в популярном журнале Scientific American , показывающая значительное ветвление множества родов
Рис.6
Филогения лошади Симпсона (1951), которая развивает предыдущие исследования, такие как Мэтью, и представляет собой основную модель макроэволюции семейства Equidae, разработанную до наших дней
Рис. 7
Филогения семейства Equidae на основе на недавно обновленном графике (MacFadden 2005). Воспроизведено с разрешения Американской ассоциации развития науки
Несмотря на эти знания, до сих пор классическая история эволюции лошадей в музеях, книгах и других средствах массовой информации все еще часто изображается как ортогенетическая.Помимо того, что ортогенез фактически неверен в современном научном контексте того, что мы знаем об эволюции, он несет с собой багаж о том, что эволюция в значительной степени прогрессивна, детерминирована и представляет собой улучшение (MacFadden 1992; Gould 2002). Таким образом, эти понятия, связанные с ортогенезом, вероятно, способствуют частичному непониманию широкой публикой или неполным знаниям о фундаментальных аспектах эволюции (MacFadden 1992; Diamond and Scotchmoor 2006; Spiegal et al.2006; MacFadden et al. 2007). В книге Джонатана Уэллса (2000), озаглавленной икон эволюции: наука или миф? Почему многое из того, что мы учим об эволюции, неверно? , автор цитирует ископаемых лошадей как один из десяти фундаментальных примеров эволюции. Он также точно описывает некоторые проблемы, связанные с недопониманием, и заявляет (Wells 2000, 195): «С 1950-х годов неодарвинистские палеонтологи проводят активные кампании за замену старой линейной картины эволюции лошади ветвящимся деревом.«Как мы увидим ниже, эта кампания не была особенно успешной.
Мы утверждаем, что, несмотря на свои корни в эволюционной теории девятнадцатого века, устаревшая научная концепция ортогенеза по-прежнему широко передается широкой публике через различные средства массовой информации, включая экспонаты музеев естествознания. Мы используем ископаемых лошадей для проверки этой гипотезы, поскольку они широко используются в качестве фундаментальных доказательств макроэволюции (например, Gould 2002).
Филогенетические деревья | Биология для майоров I
Прочтите и проанализируйте филогенетическое древо, которое документирует эволюционные отношения
С научной точки зрения история эволюции и взаимоотношений организма или группы организмов называется филогенией. Филогения описывает взаимоотношения организма, например, от каких организмов он, как считается, произошел, с каким видом он наиболее тесно связан и так далее. Филогенетические отношения предоставляют информацию об общем происхождении, но не обязательно о том, насколько организмы похожи или различны.
Цели обучения
Определите, как и почему ученые классифицируют организмы на Земле
Различайте типы филогенетических деревьев и то, что говорит нам их структура
Определите некоторые ограничения филогенетических деревьев
Связать систему таксономической классификации и биномиальную номенклатуру
Научная классификация
Рисунок 1.В этой коллекции жуков представлены лишь некоторые из более чем миллиона известных видов насекомых. Жуки — основная подгруппа насекомых. Они составляют около 40 процентов всех видов насекомых и около 25 процентов всех известных видов организмов.
Почему биологи классифицируют организмы? Основная причина — понять невероятное разнообразие жизни на Земле. Ученые выделили миллионы различных видов организмов. Среди животных самая разнообразная группа организмов — это насекомые.Уже описано более миллиона различных видов насекомых. По оценкам, девять миллионов видов насекомых еще предстоит идентифицировать. Крошечная часть видов насекомых представлена в коллекции жуков на Рисунке 1.
Какими бы разнообразными ни были насекомые, существует еще больше видов бактерий, еще одной основной группы организмов. Ясно, что необходимо организовать огромное разнообразие жизни. Классификация позволяет ученым систематизировать и лучше понимать основные сходства и различия между организмами.Эти знания необходимы для понимания нынешнего разнообразия и прошлой эволюционной истории жизни на Земле.
Филогенетические деревья
Ученые используют инструмент, называемый филогенетическим деревом, чтобы показать пути эволюции и связи между организмами. Филогенетическое дерево — это диаграмма, используемая для отражения эволюционных отношений между организмами или группами организмов. Ученые считают филогенетические деревья гипотезой эволюционного прошлого, поскольку невозможно вернуться назад, чтобы подтвердить предложенные взаимосвязи.Другими словами, можно построить «древо жизни», чтобы проиллюстрировать, когда развивались разные организмы, и показать отношения между разными организмами (Рисунок 2).
Каждая группа организмов прошла свой собственный эволюционный путь, названный своей филогенией. Каждый организм имеет родство с другими, и, основываясь на морфологических и генетических данных, ученые пытаются составить карту эволюционных путей всего живого на Земле. Многие ученые строят филогенетические деревья, чтобы проиллюстрировать эволюционные отношения.
Структура филогенетических деревьев
Филогенетическое дерево можно рассматривать как карту эволюционной истории. Многие филогенетические деревья имеют единственную линию в основании, представляющую общего предка. Ученые называют такие деревья укорененными, что означает, что существует единственная наследственная линия (обычно проводится снизу или слева), к которой относятся все организмы, представленные на диаграмме. Обратите внимание на корневое филогенетическое дерево, что три домена — Бактерии, Археи и Эукарии — расходятся из одной точки и разветвляются.Небольшая ветвь, которую растения и животные (включая человека) занимают на этой диаграмме, показывает, насколько недавние и незначительные эти группы по сравнению с другими организмами. У некорневых деревьев нет общего предка, но видны родственные связи между видами.
Рис. 2. Оба этих филогенетических дерева показывают взаимосвязь трех сфер жизни — Бактерии, Археи и Эукарии — но (а) корневое дерево пытается определить, когда различные виды расходились от общего предка, в то время как (б) неукорененные дерево не делает.(кредит а: модификация работы Эрика Габа)
В корневом дереве ветвление указывает на эволюционные отношения (рис. 3). Точка, в которой происходит расщепление, называемая точкой ветвления , представляет, где одна ветвь эволюционировала в отдельную новую. Линия, которая произошла рано от корня и остается неразветвленной, называется базальным таксоном . Когда две линии происходят из одной точки ветвления, они называются сестринскими таксонами . Ветвь с более чем двумя родословными называется политомией и служит для иллюстрации того, где ученые окончательно не определили все взаимосвязи.Важно отметить, что хотя сестринские таксоны и политомия действительно имеют общего предка, это не означает, что группы организмов разделились или эволюционировали друг от друга. Организмы двух таксонов могли разделиться в определенной точке ветвления, но ни один таксон не дал начало другому.
Рис. 3. Корень филогенетического дерева показывает, что все организмы на дереве произошли от предковой линии. Точка ветвления указывает, где две линии разошлись. Линия, которая эволюционировала рано и остается неразветвленной, является базальным таксоном.Когда две линии происходят из одной точки ветвления, они являются сестринскими таксонами. Ветвь с более чем двумя родословными — это политомия.
Диаграммы выше могут служить путем к пониманию эволюционной истории. Путь можно проследить от зарождения жизни до любого отдельного вида, пройдя по эволюционным ветвям между двумя точками. Кроме того, начав с одного вида и проследив его назад к «стволу» дерева, можно обнаружить предков этого вида, а также то, где родословные имеют общее происхождение.Кроме того, дерево можно использовать для изучения целых групп организмов.
Еще один момент, который следует упомянуть о структуре филогенетического дерева, заключается в том, что вращение в точках ветвления не меняет информацию. Например, если точка ветвления была повернута и порядок таксонов изменился, это не изменило бы информацию, потому что эволюция каждого таксона от точки ветвления не зависела от другого.
Многие дисциплины в рамках изучения биологии способствуют пониманию того, как прошлая и настоящая жизнь развивалась с течением времени; вместе эти дисциплины способствуют построению, обновлению и поддержанию «древа жизни».Информация используется для организации и классификации организмов на основе эволюционных отношений в научной области, называемой систематикой. Данные могут быть получены из окаменелостей, путем изучения структуры частей тела или молекул, используемых организмом, а также путем анализа ДНК. Объединив данные из многих источников, ученые могут составить филогенез организма; поскольку филогенетические деревья являются гипотезами, они будут продолжать меняться по мере открытия новых типов жизни и получения новой информации.
Видеообзор

Ограничения филогенетических деревьев
Можно легко предположить, что более близкородственные организмы более похожи друг на друга, и хотя это часто так, это не всегда так.Если две близкородственные линии эволюционировали в значительно различающихся условиях или после эволюции новой крупной адаптации, эти две группы могут казаться более разными, чем другие группы, которые не так тесно связаны. Например, филогенетическое дерево на рисунке 4 показывает, что у ящериц и кроликов есть амниотические яйца, а у лягушек — нет; однако ящерицы и лягушки кажутся более похожими, чем ящерицы и кролики.
Рис. 4. Это лестничное филогенетическое древо позвоночных уходит корнями в организм, лишенный позвоночного столба.В каждой точке ветвления организмы с разными признаками помещаются в разные группы в зависимости от общих характеристик.
Другой аспект филогенетических деревьев состоит в том, что, если не указано иное, ветви учитывают не продолжительность времени, а только эволюционный порядок. Другими словами, длина ветви обычно не означает, что прошло больше времени, и короткая ветвь не означает, что прошло меньше времени — если это не указано на диаграмме. Например, на рисунке 4 дерево не показывает, сколько времени прошло между эволюцией околоплодных яиц и волос.Что действительно показывает дерево, так это порядок, в котором все происходило. Снова используя рисунок 4, дерево показывает, что самая старая черта — это позвоночник, за которым следуют шарнирные челюсти и так далее. Помните, что любое филогенетическое дерево является частью большего целого и, как настоящее дерево, оно не растет только в одном направлении после развития новой ветви.
Итак, для организмов на Рисунке 4 только потому, что произошла эволюция позвоночного столба, не означает, что эволюция беспозвоночных прекратилась, это только означает, что сформировалась новая ветвь.Кроме того, группы, которые не являются близкородственными, но развиваются в одинаковых условиях, могут казаться фенотипически более похожими друг на друга, чем на близких родственников.
Посетите этот веб-сайт, чтобы увидеть интерактивные упражнения, которые позволят вам изучить эволюционные отношения между видами.
Система таксономической классификации
Таксономия (что буквально означает «закон организации») — это наука о классификации организмов для построения общих систем классификации, в которых каждый организм помещается во все более и более инклюзивные группы.Подумайте, как устроен продуктовый магазин. Одно большое пространство разделено на отделы, такие как производственный, молочный и мясной. Затем каждый отдел делится на проходы, затем каждый проход на категории и бренды, а затем, наконец, на отдельный продукт. Эта организация от больших к более мелким, более конкретным категориям называется иерархической системой.
Система таксономической классификации (также называемая системой Линнея по имени ее изобретателя Карла Линнея, шведского ботаника, зоолога и врача) использует иерархическую модель.Двигаясь от точки происхождения, группы становятся более специфичными, пока одна ветвь не заканчивается как единый вид. Например, после общего начала всей жизни ученые делят организмы на три большие категории, называемые доменами: бактерии, археи и эукарии. Внутри каждого домена есть вторая категория, называемая королевством . После царств следующие категории возрастающей специфичности следующие: тип , класс , порядок , семейство , род и вид (рис. 5).
Рис. 5. Система таксономической классификации использует иерархическую модель для организации живых организмов по все более конкретным категориям. Обыкновенная собака, Canis lupus knownis , является подвидом Canis lupus , в который также входят волк и динго. (кредит «собака»: модификация работы Яннеке Вройгденхил)
Царство Animalia происходит из области Eukarya. Для обычной собаки уровни классификации будут такими, как показано на рисунке 5. Таким образом, полное название организма технически состоит из восьми терминов.Для собаки это: Eukarya, Animalia, Chordata, Mammalia, Carnivora, Canidae, Canis, и lupus . Обратите внимание, что каждое название пишется с заглавной буквы, за исключением видов, а названия родов и видов выделены курсивом. Ученые обычно называют организм только его родом и видом, что является его научным названием, состоящим из двух слов, в так называемой биномиальной номенклатуре . Следовательно, научное название собаки — Canis lupus . Имя на каждом уровне также называется таксоном .Другими словами, собаки в порядке плотоядных. Carnivora — название таксона на уровне отряда; Canidae — это таксон на уровне семейства и так далее. У организмов также есть общее название, которое люди обычно используют, в данном случае собака. Обратите внимание, что эта собака также является подвидом: « knownis » в Canis lupus familis. Подвиды — это представители одного и того же вида, способные к спариванию и воспроизводству жизнеспособного потомства, но они считаются отдельными подвидами из-за географической или поведенческой изоляции или других факторов.
На рис. 6 показано, как уровни становятся специфичными по отношению к другим организмам. Обратите внимание на то, как собака разделяет домен с самым большим разнообразием организмов, включая растения и бабочек. На каждом подуровне организмы становятся более похожими, потому что они более тесно связаны между собой. Исторически сложилось так, что ученые классифицировали организмы по характеристикам, но по мере развития технологии ДНК были определены более точные филогении.
Практический вопрос
Рис. 6. На каждом подуровне в системе таксономической классификации организмы становятся более похожими.Собаки и волки — это один и тот же вид, потому что они могут размножаться и производить жизнеспособное потомство, но они достаточно разные, чтобы их можно было классифицировать как разные подвиды. (кредит «растение»: модификация работы «berduchwal» / Flickr; кредит «насекомое»: модификация работы Джона Салливана; кредит «рыба»: модификация работы Кристиана Мельфюрера; кредит «кролик»: модификация работы Эйдана) Войтас; кредит «кот»: модификация работы Джонатана Лидбека; кредит «лисица»: модификация работы Кевина Бахера, NPS; кредит «шакал»: модификация работы Томаса А.Германн, NBII, USGS; кредитный «волк»: модификация работы Роберта Дьюара; кредит «собака»: модификация работы «digital_image_fan» / Flickr)
На каком уровне кошки и собаки считаются частью одной группы?
Показать ответ
Кошки и собаки являются частью одной и той же группы на пяти уровнях: обе находятся в области Эукария, царстве Animalia, типе Chordata, классе Mammalia и отряде Carnivora.
Посетите этот веб-сайт, чтобы классифицировать три организма — медведя, орхидею и морской огурец — от царства к виду.Чтобы запустить игру, в разделе «Классификация жизни» щелкните изображение медведя или кнопку «Запустить интерактивный режим».
Недавний генетический анализ и другие достижения показали, что некоторые ранние филогенетические классификации не соответствуют эволюционному прошлому; поэтому изменения и обновления должны производиться по мере появления новых открытий. Напомним, что филогенетические деревья — это гипотезы, которые изменяются по мере поступления данных. Кроме того, классификация исторически была сосредоточена на группировке организмов в основном по общим характеристикам и не обязательно иллюстрирует, как различные группы связаны друг с другом с эволюционной точки зрения.Например, несмотря на то, что бегемот больше похож на свинью, чем на кита, бегемот может быть ближайшим из ныне живущих родственников кита.
Проверьте свое понимание
Ответьте на вопросы ниже, чтобы увидеть, насколько хорошо вы понимаете темы, затронутые в предыдущем разделе. В этой короткой викторине , а не засчитываются в вашу оценку в классе, и вы можете пересдавать ее неограниченное количество раз.
Используйте этот тест, чтобы проверить свое понимание и решить, следует ли (1) изучить предыдущий раздел дальше или (2) перейти к следующему разделу.
Свидетельств общего происхождения и разнообразия
Эволюция млекопитающих
Первые млекопитающие появились на Земле в ранний юрский период примерно от 200 до 175 миллионов лет назад. Эти ранние млекопитающие произошли от общего предка, которого они разделили с рептилиями (рис. 5.22A). Ранние млекопитающие, как и их предки-рептилии, были четвероногими и амниотами (рис. 6.4). Четвероногие животные — четырехконечные позвоночные животные, а также их эволюционные потомки.У змей и китов нет четырех конечностей, но они все еще считаются четвероногими, поскольку произошли от животных с четырьмя конечностями. Амниоты — четвероногие, производящие амнион или водонепроницаемую мембрану, окружающую эмбрион, развивающийся внутри яйца. Млекопитающие и рептилии (включая птиц) — единственные две сохранившиеся группы амниот.
Термин четвероногие введен в понятие «амфибии»; термин «амниоты» введен в «Рептилии».
Большинство рептилий рожают потомство, откладывая яйца извне.Ранние млекопитающие, вероятно, также откладывали яйца. Одна из ветвей базальных млекопитающих, сохранившаяся до наших дней, — это monotremes , группа млекопитающих, откладывающих яйца. Вся группа состоит из утконоса и четырех видов ехидн. На рис. 6.4.1 показан пример ехидны (рис. 6.4.1 A) и утконоса (рис. 6.4.1 B). Другие ветви ранних млекопитающих эволюционировали и разнообразились, но большинство из них вымерли. Единственные ветви млекопитающих, сохранившиеся до наших дней, — это базальные одноцветные, сумчатые и плацентарные. Плаценты — это млекопитающие с плацентой (см. Структура и функции для более подробного обсуждения плаценты), органом, который соединяет развивающийся эмбрион непосредственно с матерью.Примеры плацентарных млекопитающих включают грызунов, летучих мышей, приматов (включая людей), собак, лошадей, кроликов и китов. Примерно 94 процента всех существующих видов млекопитающих — плацентарные (рис. 6.5). Сумчатые млекопитающие характеризуются наличием передних карманов, используемых для защиты новорожденного потомства. Примеры сумчатых млекопитающих включают кенгуру, валлаби, вомбаты, коалу и тасманского дьявола. Эти три существующие группы млекопитающих — одинарные, сумчатые и плацентарные — являются монофилетическими, что означает, что члены каждой группы происходят от одного общего эволюционного предка.
Млекопитающие — это разнообразная группа позвоночных животных, которая включает от 5000 до 5500 видов. Эти виды млекопитающих сильно различаются по размеру и форме. Две самые большие группы млекопитающих — грызуны и летучие мыши (рис. 6.5). Примерно 42 процента всех существующих видов млекопитающих — грызуны, животные, такие как мыши, крысы, белки, дикобразы и бобры. Подавляющее большинство видов млекопитающих относятся к наземным видам , что означает, что они живут исключительно на суше.Есть три основные группы из морских млекопитающих , или млекопитающих, которые живут в основном в океанской среде: китообразные, сирены и ластоногие.
Китообразные — группа водных млекопитающих, которых мы чаще называем китами. Китообразных легко отличить по гладкой обтекаемой форме и отсутствию задних конечностей. Они отдаленно напоминают крупную рыбу, хотя киты и рыбы не имеют близкого родства. Китообразные делятся на две группы: «зубастые киты» или зубатки (рис.6.6 A) и «усатых китов» или mysticetes (рис. 6.6 B).
Odontocetes отличаются от других китов своими твердыми острыми зубами (рис. 6.7 B, 6.7 C и 6.7 D). Примеры зубатых китов включают афалин (рис. 6.6 C), кашалота (рис. 6.3 B) и косаток (рис. 6.6 A). Mysticetes — киты, которых легко опознать по усатому усу во рту вместо твердых зубов. Baleen — система щетинистых гребенчатых структур во рту китов-мистицетов (рис.6,7 А). Они используются для фильтрации частиц пищи, таких как мелкая рыба или крошечные ракообразные, когда они проглатывают морскую воду глотками. У некоторых видов мистических китов, особенно гренландского кита, кит может вырастать до четырех метров в длину (рис. 6.6 D).
Киты-одонтоцеты, как правило, меньше по размеру, чем киты-мистицисты. Все дельфины и морские свиньи считаются зубатыми китами или зубатыми китами. Большинство видов китообразных являются морскими, хотя некоторые виды дельфинов можно встретить в крупных пресноводных реках.
Сирены — группа морских млекопитающих, в которую входят ламантины (рис. 6.8 A) и дюгони (рис. 6.8 B). Также известные как морские коровы, сирены имеют удлиненное сужающееся тело с короткими ластами на передних конечностях и одним широким плоским хвостовым плавником. Как и китообразные, они не имеют внешних задних конечностей и обитают исключительно в водной среде обитания. В отличие от всех других групп морских млекопитающих, сирены — в первую очередь травоядные животные, питающиеся морской травой и водорослями. Сегодня сохранилось всего четыре вида сирен.Одним из крупных видов сирен была морская корова Стеллера, которая выросла до девяти метров в длину (рис. 6.8 D). Этот вид вымер в конце 1700-х годов из-за чрезмерной охоты за едой и шкурами, которые использовались в судостроении.
Плотоядные — это группа млекопитающих, которые в значительной степени отличаются густым мехом, острыми когтями и клыками. Примеры плотоядных животных (отряд Carnivora) включают собак, кошек, медведей, тюленей и скунсов.Обратите внимание, что термин carnivoran используется для описания биологической классификации: члены отряда Carnivora. Этот термин отличается от функционального термина плотоядное животное, которое описывает мясоедное животное. Гигантская панда — пример травоядного хищника. Большинство видов хищных обитают на суше. Однако одна конкретная группа карниворанов является исключительно морской: ластоногие.
Ластоногие включают тюленей, морских львов (рис. 6.9 A, 6.9 B, 6.9 C и 6.9 F) и моржа (рис. 6.3 C). Хотя ластоногие очень хорошо приспособлены к жизни в океане, они должны вернуться на сушу, чтобы найти себе пару и родить потомство. Существует 33 вида ластоногих. Они распространены по всему миру, хотя большинство видов обитает в более холодном климате.
Три других вида в отряде Carnivora считаются морскими млекопитающими: белый медведь (рис.6.9 D), калана (рис. 6.3 A) и калана (рис. 6.9 E). Белые медведи считаются морскими млекопитающими, потому что большую часть своего времени они проводят, плавая в океане или охотясь на тюленей по морскому льду. Название вида белого медведя — Ursus maritimus — на латыни означает «океанский медведь». Белые медведи водятся исключительно в Арктике. Два вида выдр — принадлежащие к семейству млекопитающих ласки — также считаются морскими по природе. Морская выдра ( Enhydra lutris ) обитает в прибрежных лесах водорослей в северном бассейне Тихого океана от России до южной Калифорнии.Морская выдра ( Lontra felina ) принадлежит к тому же роду, что и пресноводные речные выдры. Этот вид встречается преимущественно у юго-восточного побережья Тихого океана Перу и Чили. В отличие от других морских хищников, морская выдра проводит большую часть времени вне воды в поисках пищи вдоль скалистых береговых линий (рис. 6.9 E).
Как ископаемые, так и молекулярные свидетельства указывают на то, что морские млекопитающие не произошли или произошли от одной единственной предковой группы. Хотя китообразные, ластоногие, сирены, выдры и белые медведи — все млекопитающие, они произошли от отдельных ветвей линии млекопитающих (рис.6.4). Все эти отдельные ветви произошли от групп наземных млекопитающих. Китообразные произошли от группы млекопитающих, в которую входят копытные или «двупалые» копытные, такие как крупный рогатый скот, олени и овцы. Бегемот — ближайший из ныне живущих предков группы китообразных. Сирены имеют общего эволюционного предка с современными слонами. Ластоногие имеют общее происхождение с другими хищниками, такими как собаки и кошки, но наиболее тесно связаны с ласками, выдрами и скунсами. Хотя многие из приспособлений для выживания в океане, наблюдаемые у этих морских млекопитающих, кажутся похожими по форме и функциям, каждая из этих групп морских млекопитающих развивала приспособления для жизни в океанской среде независимо.
Конвергентная эволюция
Биологов-эволюционистов интересует физическая форма структур организма. Их также интересует, как эти структуры функционируют или работают, чтобы улучшить выживание и воспроизводство организма. Форма и функция настолько тесно связаны друг с другом, что иногда у несвязанных между собой организмов развиваются похожие структуры. Мы называем это явление конвергенцией или конвергентной эволюцией . Вы можете наблюдать конвергенцию у очень разных животных, которые живут в одинаковых средах обитания или ведут похожий образ жизни.
Летучая мышь — млекопитающее, но, похоже, у нее есть летающие конструкции, общие со многими птицами и насекомыми. У всех этих летунов есть крылья. Однако если мы внимательно рассмотрим эти структуры, мы увидим, что они не так похожи, как могло бы показаться. Крылья летучих мышей поддерживаются костями, которые в основном представляют собой удлиненные кости пальцев, тогда как крылья птиц покрыты перьями, структура которых отсутствует у летучих мышей. У насекомых нет костных опор в крыльях, а мембранные структуры фактически являются частью экзоскелета, состоящего из хитина и белков.Несмотря на то, что все эти животные используют свои крылья, чтобы летать, если мы внимательно посмотрим на них, мы увидим, что сами крылья очень разные и вместе с другими характеристиками организмов (птицы и насекомые не имеют волос и не имеют их). кормить своих детенышей молоком), не указывают на недавнего общего предка.
Киты — водные млекопитающие, которые, как и рыбы, перемещаются по воде с помощью плавников. Хотя у китов есть плавники, они не рыбы. Если мы посмотрим на плавники китов и рыб, мы увидим некоторые существенные различия.Плавники китов поддерживаются теми же костями, которые поддерживают крылья летучих мышей. Фактически, если мы внимательно посмотрим на эти структуры, они свидетельствуют о более тесной взаимосвязи между летучими мышами и китами, чем между летучими мышами и птицами или между китами и рыбами. Рыбьи плавники сильно отличаются от китовых. Плавники рыб поддерживаются костями, но происхождение и структура костей, поддерживающих плавники, сильно отличаются от китов.
Конвергентная эволюция может затруднить определение эволюционных отношений между группами животных.Несмотря на то, что со временем организмы могут сильно измениться, ключи к разгадке их происхождения остаются в структурах, которые гомологичны, то есть имеют то же происхождение. Как упоминалось ранее, крылья летучей мыши и китовые плавники выглядят очень разными, но если вы изучите основную структуру костей, вы увидите, что все они происходят из тех же костей, которые также встречаются в руках или копытах шимпанзе.
9.3: Свидетельства эволюции — Биология LibreTexts
Лошадь есть лошадь, конечно, конечно
Этот рисунок был создан в 1848 году, но, вероятно, вы узнаете животное, изображенное на нем как лошадь.Хотя лошади не сильно изменились с тех пор, как был сделан этот рисунок, у них долгая эволюционная история, в течение которой они значительно изменились. Откуда нам знать? Ответ кроется в летописи окаменелостей.
Рисунок \ (\ PageIndex {1} \): Лошадь
Свидетельства по окаменелостям
Рисунок \ (\ PageIndex {2} \): Эволюция лошади. Летопись окаменелостей показывает, как развивались лошади. Линия, которая привела к появлению современных лошадей (Equus), со временем выросла (с 0,4 м Hyracotherium в раннем эоцене до 1.6 м Equus). В этой линии также появились более длинные коренные зубы и дегенерация внешних фаланг стоп.
Окаменелости — это окно в прошлое. Они предоставляют четкие доказательства того, что эволюция произошла. Ученых, которые находят и изучают окаменелости, называют палеонтологов . Как они используют окаменелости, чтобы понять прошлое? Рассмотрим пример лошади, показанный на рисунке \ (\ PageIndex {2} \). Окаменелости, относящиеся к периоду более 50 миллионов лет, показывают, как развивалась лошадь.
Самые древние окаменелости лошади показывают, на что были похожи самые ранние лошади.Они были всего 0,4 м в высоту или размером с лису, и у них было четыре длинных пальца на ногах. Другие свидетельства показывают, что они жили в лесистых болотах, где, вероятно, ели мягкие листья. Со временем климат стал суше, и на смену болотам постепенно пришли луга. Более поздние окаменелости показывают, что лошади тоже изменились.
Они стали выше, что помогало им видеть хищников, когда они питались высокой травой. В итоге они достигли высоты около 1,6 м.
У них развился один большой палец ноги, который в конечном итоге стал копытом.Это поможет им быстро убежать и спастись от хищников.
Их коренные зубы (задние зубы) удлинились и покрылись твердым цементом. Это позволит им измельчать жесткую траву и семена трав без износа зубов.
Данные по живым видам
Ученые могут многое узнать об эволюции, изучая живые виды. Они могут сравнивать анатомию, эмбрионы и ДНК современных организмов, чтобы понять, как они развивались.
Сравнительная анатомия
Рисунок \ (\ PageIndex {3} \): Млекопитающие (например, кошки и киты) имеют гомологичные структуры конечностей — с другим внешним видом, но с теми же костями.У насекомых (таких как богомол и водный лодочник) также есть гомологичные конечности. Ноги кошки и ноги богомола аналогичны — выглядят похожими, но принадлежат к разным эволюционным линиям.
Сравнительная анатомия — это изучение сходства и различий в строении разных видов. Подобные части тела могут быть гомологичными структурами или аналогичными структурами. Оба представляют доказательства эволюции.
Гомологические структуры — это структуры, которые похожи у родственных организмов, потому что они унаследованы от общего предка.Эти структуры могут иметь или не выполнять ту же функцию в потомках. На рисунке \ (\ PageIndex {3} \) показаны верхние придатки нескольких различных млекопитающих. Все они имеют один и тот же базовый образец костей, хотя теперь у них разные функции. Все эти млекопитающие унаследовали этот основной костный узор от общего предка.
Аналогичные структуры представляют собой аналогичные структуры у неродственных организмов. Структуры похожи, потому что они эволюционировали для выполнения одной и той же работы, а не потому, что они унаследованы от общего предка.Например, крылья летучих мышей и птиц, показанные на следующем рисунке, внешне похожи и выполняют одинаковую функцию. Однако крылья эволюционировали независимо у двух групп животных. Это становится очевидным, если сравнить структуру костей внутри крыльев.
Сравнительная эмбриология
Сравнительная эмбриология — это изучение сходства и различия эмбрионов разных видов. Сходство эмбрионов может свидетельствовать об общем происхождении.Например, у всех эмбрионов позвоночных есть жаберные щели и хвосты. Все эмбрионы на рис. \ (\ PageIndex {4} \), за исключением рыб, теряют жаберные щели в зрелом возрасте, а некоторые из них также теряют хвост. У человека хвост сводится к копчику. Таким образом, у организмов есть общие черты, поскольку эмбрионы могут больше не существовать во взрослом возрасте. Вот почему так важно сравнивать организмы на эмбриональной стадии.
Рисунок \ (\ PageIndex {4} \): Эмбрионы разных позвоночных выглядят намного более похожими, чем животные на более поздних этапах жизни.Строки I, II и III иллюстрируют развитие эмбрионов рыбы слева, саламандры, черепахи, цыпленка, свиньи, теленка, кролика и человека справа, от самых ранних до самых поздних стадий.
Рудиментарные структуры
Структуры, подобные копчику человека, называются рудиментарными структурами . Evolution уменьшила их размер, потому что конструкции больше не используются. Аппендикс человека — еще один пример рудиментарной структуры. Это крошечный остаток когда-то большего органа.В далеком прошлом он был нужен для переваривания пищи, но сегодня он не имеет никакого смысла в человеческом теле. Как вы думаете, почему конструкции, которые больше не используются, уменьшаются в размерах? Почему неиспользованная полноразмерная конструкция может снизить физическую форму организма?
Сравнение ДНК
Дарвин мог сравнивать только анатомию и эмбрионы живых существ. Сегодня ученые могут сравнить свою ДНК. Подобные последовательности ДНК являются самым убедительным доказательством эволюции от общего предка. Посмотрите на диаграмму на рисунке \ (\ PageIndex {5} \).Диаграмма представляет собой кладограмму , диаграмму разветвления, показывающую родственные организмы. Каждая ветвь представляет собой появление новых признаков, которые отделяют одну группу организмов от остальных. Кладограмма на рисунке показывает, как люди и обезьяны связаны друг с другом на основе их последовательностей ДНК.
Рисунок \ (\ PageIndex {1} \): Рисунок \ (\ PageIndex {5} \): Кладограмма людей и обезьян. Эта кладограмма основана на сравнении ДНК. Это показывает, как люди связаны с обезьянами по происхождению от общих предков. Люди наиболее тесно связаны с шимпанзе и бонобо (наш общий предок существовал совсем недавно).Мы менее тесно связаны с гориллами и еще менее близки с орангутангами.
Данные биогеографии
Биогеография — это исследование того, как и почему организмы живут там, где они живут. Это дает больше доказательств эволюции. Рассмотрим для примера верблюжью семью.
Биогеография верблюдов: пример
Сегодня семейство верблюдов включает различные виды верблюдов (Рисунок \ (\ PageIndex {6} \)). Все современные верблюды произошли от одних и тех же предков верблюдов.Эти предки жили в Северной Америке около миллиона лет назад.
Ранние североамериканские верблюды мигрировали в другие места. Некоторые попали в Восточную Азию по сухопутному мосту во время последнего ледникового периода. Некоторые из них добрались до Африки. Другие отправились в Южную Америку через Панамский перешеек. Когда верблюды достигли этих разных мест, они эволюционировали независимо. Они развили приспособления, которые подходили им для конкретной среды, в которой они жили. Благодаря естественному отбору потомки первоначальных предков верблюдов развили то разнообразие, которое они имеют сегодня.
Рисунок \ (\ PageIndex {6} \). Миграции верблюдов и современные вариации. Члены семейства верблюжьих сейчас живут в разных частях света. Верблюды-одногорбые обитают в Африке, двугорбые верблюды — в Азии, а ламы — в Южной Америке. Они отличаются друг от друга по ряду черт. Однако у них есть общие общие черты. Это потому, что все они произошли от общего предка. Какие различия и сходства вы видите?
Биогеография острова
Биогеография островов дает одни из лучших свидетельств эволюции.Рассмотрим птиц, называемых зябликами, которых Дарвин изучал на Галапагосских островах (рис. \ (\ PageIndex {7} \))). Все зяблики, вероятно, произошли от одной птицы, которая прибыла на острова из Южной Америки. До появления первой птицы на островах никогда не было птиц. Первая птица была пожирателем семян. Он превратился во множество видов зябликов, каждый из которых адаптировался к разному типу пищи. Это пример адаптивного излучения . Это процесс, при котором один вид превращается во множество новых видов, заполняющих имеющиеся экологические ниши.
Рисунок \ (\ PageIndex {7} \): Галапагосские зяблики различаются размером и формой клюва в зависимости от типа пищи, которую они едят. У тех, кто ест бутоны и плоды, самые большие клювы. У насекомоядных и личинок более узкие клювы
Очевидцы эволюции
В 1970-х годах биологи Питер и Розмари Грант отправились на Галапагосские острова, чтобы повторно изучить дарвиновских зябликов. Они потратили на проект более 30 лет, но их усилия окупились. Они смогли наблюдать за эволюцией, происходящей в результате естественного отбора.
Когда Гранты находились на Галапагосских островах, случилась засуха, поэтому зябликам было доступно меньше семян. Птицы с меньшим клювом могли раскрыться и съесть только более мелкие семена. Птицы с большим клювом могут раскрыться и съесть семена любого размера. В результате многие птицы с меньшим клювом погибли во время засухи, тогда как птицы с большим клювом выжили и размножились. Как показано на рисунке \ (\ PageIndex {8} \), в течение 2 лет средний размер клюва в популяции вьюрков увеличился.Другими словами, произошла эволюция путем естественного отбора.
Рисунок \ (\ PageIndex {8} \). Эволюция размера клюва у галапагосских вьюрков. На левом графике показаны размеры клювов у всей популяции вьюрков, изученной Грантами в 1976 году. На правом графике показаны размеры клювов выживших в 1978 году. Всего за 2 года средний размер клюва увеличился с 9 мм до чуть более 10. мм.
Обзор
Как палеонтологи узнают об эволюции?
Опишите, что окаменелости говорят об эволюции лошади.
Что такое рудиментарные структуры? Приведите пример.
Определить биогеографию.
Опишите пример островной биогеографии, свидетельствующий об эволюции.
У людей и обезьян есть пять пальцев, которыми они могут хватать предметы. Это аналогичные или гомологичные структуры? Объяснять.
Сравните и сопоставьте гомологичные и аналогичные структуры. Что они говорят об эволюции?
Почему сравнительная эмбриология показывает сходство между организмами, которые не кажутся похожими во взрослом возрасте?
Что показывает кладограмма?
Объясните, как ДНК полезна в изучении эволюции.
Крыло летучей мыши по анатомической структуре больше похоже на переднюю конечность кошки, чем на крыло птицы. Ответьте на следующие вопросы об этих структурах.
Какие пары являются гомологичными структурами?
Какие пары являются аналогичными структурами?
На основании этого, как вы думаете, летучая мышь более тесно связана с кошкой или птицей? Поясните свой ответ.
Если вы хотите проверить ответ, который вы дали на часть c, какие еще доказательства вы могли бы получить, которые могли бы помочь ответить на этот вопрос?
Верно или неверно .Окаменелости — единственный тип свидетельств, поддерживающих теорию эволюции.
Верно или неверно . Адаптивная радиация — это тип эволюции, в результате которого появляются новые виды.
Узнать больше
Галапагосские зяблики остаются одним из величайших примеров адаптивной радиации в нашем мире. Посмотрите, как эти эволюционные биологи подробно описывают свой 40-летний проект по документированию эволюции этих знаменитых зябликов:
свидетельств в поддержку биологической эволюции | Наука и креационизм: взгляд из Национальной академии наук, второе издание
Весна
обладает чертами, которые дают ей преимущество в определенных условиях, этот организм с большей вероятностью выживет и передаст эти черты.По мере того как различия накапливаются из поколения в поколение, популяции организмов расходятся с их предками.
Первоначальная гипотеза Дарвина претерпела значительные изменения и расширения, но основные концепции остаются неизменными. Исследования в области генетики и молекулярной биологии — области, неизвестные во времена Дарвина — объяснили возникновение наследственных вариаций, которые необходимы для естественного отбора. Генетические вариации возникают в результате изменений или мутаций нуклеотидной последовательности ДНК, молекулы, из которой состоят гены.Такие изменения в ДНК теперь можно обнаружить и описать с большой точностью.
Генетические мутации возникают случайно. Они могут или не могут снабдить организм лучшими средствами для выживания в окружающей среде. Но если вариант гена улучшает адаптацию к окружающей среде (например, позволяя организму лучше использовать доступное питательное вещество или более эффективно избегать хищников — например, за счет более сильных ног или маскировки окраски), то организмы, несущие этот ген, становятся с большей вероятностью выживают и воспроизводятся, чем те, у кого этого нет.Со временем их потомки будут иметь тенденцию к увеличению, изменяя средние характеристики популяции. Хотя генетическая изменчивость, на которой работает естественный отбор, основана на случайных или случайных элементах, сам естественный отбор производит «адаптивные» изменения — полную противоположность случайности.
Ученые также получили представление о процессах возникновения новых видов. Новый вид — это тот, у которого особи не могут спариваться и производить жизнеспособных потомков с особями ранее существовавшего вида.Разделение одного вида на два часто начинается из-за того, что группа особей становится географически отделенной от остальных. Это особенно очевидно на далеких удаленных островах, таких как Галапагосские острова и Гавайский архипелаг, большое расстояние которых от Америки и Азии означает, что прибывающие колонизаторы будут иметь мало или вообще не иметь возможности спариваться с людьми, оставшимися на этих континентах. Горы, реки, озера и другие естественные препятствия также объясняют географическое разделение популяций, которые когда-то принадлежали к одному виду.
После изоляции географически разделенные группы особей становятся генетически дифференцированными в результате мутации и других процессов, включая естественный отбор. Происхождение вида часто является постепенным процессом, так что сначала репродуктивная изоляция между отдельными группами организмов является лишь частичной, но в конечном итоге становится полной. Ученые обращают особое внимание на эти промежуточные ситуации, потому что они помогают реконструировать детали процесса и идентифицировать определенные гены или наборы генов, которые определяют репродуктивную изоляцию между видами.
Особенно убедительным примером видообразования являются 13 видов зябликов, изученных Дарвином на Галапагосских островах, ныне известных как зяблики Дарвина. Предки этих зябликов, похоже, иммигрировали с материковой части Южной Америки на Галапагосские острова. Сегодня разные виды зябликов на острове имеют разные среды обитания, диеты и поведение, но механизмы, участвующие в видообразовании, продолжают действовать. Исследовательская группа, возглавляемая Питером и Розмари Грант из Принстонского университета, показала, что один год засухи на островах может привести к эволюционным изменениям вьюрков.Засуха легко сокращает запасы
Переосмысление древовидного мышления: кладограммы, предки и свидетельства | Американский учитель биологии
Прежде всего, поясним определение термина «кладограмма» и связанных с ним терминов. Научные слова имеют особые значения, и когда они запутываются из-за неосторожного использования, преподавание и обучение затрудняются. Баум и Оффнер (2008) довольно двусмысленно определили «кладограмму» как «либо общий термин для древовидной диаграммы, либо как особый стиль древовидной диаграммы, в котором не изображены ни количество изменений, ни время.”Давенпорт и др. (2015a) использовали более общее определение: «Эволюционные деревья, известные как кладограммы, филогении, филогенетические деревья и генетические деревья, представляют собой рабочие гипотезы биологов». Хотя все они должны представлять собой эмпирические гипотезы (а не всегда), они не являются синонимами. Общий термин для диаграммы ветвления, изображающей отношения между таксонами, — это дендрограмма . Дендрограмма, которая, как считается, представляет эволюционную историю группы, является филогенетическим деревом.Филогенетические деревья (или «филогении») могут быть репрезентациями реальных данных, могут быть основаны на суждении о неуказанных доказательствах таксономическим органом (как это часто было до 1970-х годов) или могут быть наглядными резюме общепринятых представлений о взаимосвязях между группа, как это часто бывает в учебниках. Кладограмма — это эмпирическое филогенетическое дерево, основанное на минимизации количества эволюционных шагов, подразумеваемых распределением различий в статусе признаков среди наблюдаемых таксонов. Таким образом, это графическое представление анализа данных, а не картина гипотетической эволюционной хроники.Как отмечают Баум и Оффнер (2008), кладограмма отображает порядок ветвления, а не абсолютное количество эволюции по ветвям или время. Это связано с тем, что группы на кладограммах формируются на основе общих производных состояний признаков (особенности, уникальные для одного таксона, не свидетельствуют о группировке). Дополнительные атрибуты кладограмм заключаются в том, что все наблюдаемые таксоны появляются на концах ветвей, а внутренние узлы не представляют каких-либо материальных «предков». См. Более подробное обсуждение определения «кладограммы» в Brower (2016).
Лошадиное происхождение — Лаборатория генетики животных (лаборатория Джураса)
Лаборатория генетики животных открыта и работает.
Мы соблюдаем все правила техники безопасности и охраны труда.

Генотипирование и исследование породы
Мы не предлагаем тесты на происхождение собак, кошек или любых других видов животных — только лошадей.
Тестирование предков стоит 50 долларов за животное, оплачивается онлайн. Нет набора для тестирования — все, что нам нужно, это 30-50 волосков с корнями, заполненная форма отправки (скачать ниже) и номер подтверждения онлайн-платежа (вы получите электронное письмо с этим номером после прохождения платежа).
Наш срок обработки составляет две недели после того, как образец будет доставлен в лабораторию для тестирования.
Загрузите форму для подачи заявки о происхождении лошади здесь.
Современная лошадь была вновь завезена в Америку испанскими исследователями.Первые лошади, попавшие в Северную Америку, имели испанское происхождение. Хотя впоследствии были завезены лошади из других частей Европы, некоторые популяции Нового Света сохраняют характеристики, приписываемые их испанскому наследию. В мире насчитывается более 58 миллионов лошадей, из них более 10 миллионов лошадей в Соединенных Штатах Америки (данные ФАО за 2013 год). Трудно точно подсчитать, сколько существует пород лошадей, поскольку Система разнообразия домашних животных насчитывает 1549 пород лошадей, однако во многих странах указываются одни и те же породы, такие как арабские, чистокровные и т. Д.так что некоторые породы учитываются более одного раза. Департамент зоотехники — Государственный университет Оклахомы поддерживает веб-сайт, на котором в алфавитном порядке перечислено более 200 пород лошадей. В Международной энциклопедии пород лошадей Хендрикса (1995; 2007) описано около 400 пород, но по оценкам их намного больше 600.
На протяжении многих лет мы собирали и генотипировали большое количество пород и популяций лошадей со всего мира (см. Избранные публикации), однако, чтобы представить нашу контрольную панель для проверки происхождения, мы выбрали 50 пород, которые наиболее распространены для Северной Америки и также представляют основные группы лошадей: упряжные лошади; пони; Восточные и арабские породы; Иберийские породы Старого и Нового Света.Выбранные породы с большей вероятностью могут быть предками нынешних лошадей в Северной Америке, и для нас было бы неразумным использовать редкие или исчезающие породы, такие как валер (Австралия), тиморский пони (остров Тимор), лошадь Чеджу (южный остров Кореи). , Намибская лошадь (Африка), лошадь тушури (Грузия) или пиндос (Греция) и т. Д. Также некоторые североамериканские породы не включены в список, — пример: аппалуза, американская пейнтбольная лошадь, потому что реестры открыты или частично открыты и позволяют скрещивать . Мустанги также не входят в список пород, так как теперь это в первую очередь дикая лошадь, обитающая на западе США и управляемая Бюро землепользования (BLM).Первоначально мустанги были испанскими лошадьми или их потомками, однако на протяжении многих лет на них оказали влияние многие породы лошадей. Существует несколько реестров мустангов, но в целом их слишком сложно учитывать при анализе происхождения породы.
Тестирование происхождения лошадей в Техасском университете A&M основано на сравнении генотипа ДНК исследуемой лошади с контрольной панелью из 50 пород лошадей. Используя компьютерную программу, основанную на анализе максимального правдоподобия, варианты, присутствующие в каждой системе генетических маркеров, протестированной для данной лошади, сравнивают с вариантами для каждой эталонной породы.Для каждого сравнения пород рассчитывается вероятность того, что исследуемая лошадь произошла от этой породы, на основе произведения вероятностей всех системных генотипов. Затем мы сообщаем о трех породах с наибольшей вероятностью того, что рассматриваемая лошадь могла происходить от породы, в порядке их вероятности быть предковой породой. Результаты не могут дать долю (процент) породы, которую может иметь исследуемая лошадь. На самом деле это невозможно, потому что лошади очень похожи генетически.Тест достаточно хорош, но невозможно определить, насколько он точен. Если тестируется чистокровная лошадь, она почти всегда будет отнесена к правильной породе. Когда исследуется скрещивание двух пород, двум родительским породам почти наверняка будет дана очень высокая вероятность, хотя не обязательно присвоение 1 ^-й и 2 ^-й. Чем больше пород участвует в скрещивании, тем меньше вероятность получения хорошего результата. Кроме того, следует понимать, что даже то, что сообщается о трех породах, это не означает, что у испытуемой лошади есть все три породы.Другой момент заключается в том, что породам в группе родственных пород будут даны одинаковые вероятности. Таким образом, исследуемая лошадь может быть наполовину бельгийской тягой и наполовину суффолком, но результаты испытаний могут показывать першеронскую или даже пони-породу. Это потому, что эти рабочие породы очень похожи на уровне, который мы можем тестировать, а настоящие породы пони тесно связаны с тяжелыми рабочими породами. Кроме того, многие породы имеют в своем составе чистокровные, и они дают аналогичные результаты и часто проявляют сходство с теплокровными породами.
Филогенетическое древо 50 отобранных пород, показывающее их родство
Вы можете скачать pdf филогенетическое дерево .
Отчеты
Наша лаборатория является институциональным членом Международного общества генетики животных (ISAG). Мы участвуем в сравнительных тестах ISAG и сообщаем о типах ДНК в соответствии со стандартной номенклатурой. Наш последний сертификат участия: номер институционального члена ISAG 105247.

Филогенетический ряд лошади. Что это?

Филогенетический ряд лошадей — икона эволюционного процесса

Эволюция через века

Примеры филогенетических рядов

Связь эволюции лошадей с окружающей средой

Первое звено в цепочке

Промежуточные звенья

Однопалая лошадь — плиогиппус

Знакомая нам лошадь

Дикие лошади

Любимые наши скакуны

Палеонтологические доказательства макроэволюции — урок. Биология, Общие биологические закономерности (9–11 класс).

Доказательства эволюции. — Биология — Тесты

Доказательства эволюции, подготовка к ЕГЭ по биологии

Пути эволюции

Сравнительно-анатомические доказательства эволюции

Переходные формы

Эмбриологические доказательства

Палеонтологические доказательства эволюции

«Задания для проверочной работы в 11 классе «Доказательства эволюции»

В чем состоит реконструкция филогенетических рядов. В чем состоит значение реконструкции филогенетических рядов: современная филогенетика

Другие работы по этой теме:

Эволюция через века

Примеры филогенетических рядов

Связь эволюции лошадей с окружающей средой

Первое звено в цепочке

Промежуточные звенья

Однопалая лошадь — плиогиппус

Знакомая нам лошадь

Дикие лошади

Любимые наши скакуны

Параллелизмы и их эволюционное значение

Доказательства эволюции

ископаемых лошадей, ортогенез и коммуникативная эволюция в музеях | Эволюция: образование и охват

Филогенетические деревья | Биология для майоров I

Прочтите и проанализируйте филогенетическое древо, которое документирует эволюционные отношения

Цели обучения

Научная классификация

Филогенетические деревья

Структура филогенетических деревьев

Видеообзор

Ограничения филогенетических деревьев

Система таксономической классификации

Практический вопрос

Свидетельств общего происхождения и разнообразия

Эволюция млекопитающих

Конвергентная эволюция

9.3: Свидетельства эволюции — Биология LibreTexts

Свидетельства по окаменелостям

Данные по живым видам

Сравнительная анатомия

Сравнительная эмбриология

Рудиментарные структуры

Сравнение ДНК

Данные биогеографии

Биогеография верблюдов: пример

Биогеография острова

Обзор

Узнать больше

свидетельств в поддержку биологической эволюции | Наука и креационизм: взгляд из Национальной академии наук, второе издание

Переосмысление древовидного мышления: кладограммы, предки и свидетельства | Американский учитель биологии

Лошадиное происхождение — Лаборатория генетики животных (лаборатория Джураса)

Генотипирование и исследование породы

Мы не предлагаем тесты на происхождение собак, кошек или любых других видов животных — только лошадей.

Филогенетическое древо 50 отобранных пород, показывающее их родство

Отчеты

Author: alexxlab

Добавить комментарий Отменить ответ

Рубрики