Презентація - "Еволюція органічного світу"

ЕВОЛЮЦІЯ ОРГАНІЧНОГО СВІТУБіологія 9

Зміст: Еволюція та її докази. Відкриття Ч. Дарвіна;Популяція як елементарна одиниця еволюції;Видоутворення;Сучасні погляди на еволюцію;Еволюція людини;Світоглядні та наукові погляди на походження життя.

Еволюція та її докази. Відкриття Ч. Дарвіна. Еволюція (від лат. еволютіо – розгортання) – це процес необоротних змін будови та функцій організмів протягом їхнього історичного існування, наслідком якого є пристосованість живого до умов навколишнього середовища.

Докази еволюціїПорівняльно-анатомічні докази;Ембріологічні докази;Палеонтологічні докази;

Порівняльно-анатомічні докази. Велику роль відіграло встановлення гомології органів. Гомологічні органи мають подібні будову та спільне походження, але можуть виконувати різні функції, як, наприклад, будова кінцівок хребетних. Гомологічними органами рослин є, наприклад, видозміни пагона. Аналогічні органи – органи, що мають різні походження та будову, але виконують однакові функції. Аналогічними органами тварин є крило метелика та крило птаха, а в рослин – колючки барбарису (видозмінені листки) та колючки глоду (видозмінені пагони).

Рудиментами називаються органи, що втратили свою основну функцію, але зберігаються в дорослих організмів у зачатковому стані. Рудиментарними, наприклад, є залишки тазових кісток у безногої ящірки жовтопуза й китоподібних. Вони слугують доказом походження цих тварин від предків з розвиненими кінцівками.

Ембріологічні докази. Установлено, що ембріони різних тварин більш подібні між собою, ніж дорослі форми. Порівняння зародків усіх класів хребетних свідчить про значну їхню подібність на ранніх стадіях розвитку. Це підтверджує спорідненість усіх хордових (див. рис. 161).

Палеонтологічні докази. На сьогодні геологічну історію Землі вивчено досить детально. Відомо, що в найдавніших пластах виявляють рештки різних типів безхребетних, і лише в пізніших знаходять залишки хребетних. Установлено, що чим молодші пласти, тим рештки рослин і тварин ближчі до сучасних. Одним із найяскравіших прикладів «перехідної форми» є вимерла тварина Tiktaalik. Вона мала рибоподібну форму, вела мілководний спосіб життя, дихала повітрям, подібно до амфібій, і рухалася, спираючись на кінцівки суглобової будови.

Еволюційна теорія Ч. Дарвіна. Теорія еволюції Чарльза Дарвіна (дарвінізм) — це наукова теорія, що пояснює розвиток життя через природний добір, спадковість та мінливість. Вона стверджує, що всі види походять від спільних предків, а краще пристосовані особини виживають і передають корисні ознаки нащадкам, поступово змінюючи популяції та утворюючи нові види. Чарльз Дарвін

Учений наводив приклади різноманітних взаємовідносин між організмами та організмів з умовами неживої природи, які назвав боротьбою за існування. Уступаючи в ці складні взаємовідносини, одні організми виживають, а інші – гинуть. Чому ж не всі мають шанс вижити? У природі існує протиріччя між здатністю організмів до необмеженого розмноження та обмеженістю ресурсів середовища існування (їжа, територія тощо). Унаслідок боротьби за існування виживають організми, які краще пристосовані до умов навколишнього середовища. Цей процес Ч. Дарвін назвав природним добором.

Процес виживання організмів певного виду, найбільш пристосованих до умов існування, називається природним добором. Навколосвітня подорож на кораблі «Бігль»За час експедиції Дарвін побував в Африці, Південній Америці та Австралії. Він зібрав багато матеріалу, робота над яким і привела до створення теорії природного відбору.

Популяція як елементарна одиниця еволюціїПопуляція – сукупність особин виду, яка займає частину території його поширення та ізольована від інших подібних сукупностей цього виду. Часто особини однієї популяції більше схожі між собою порівняно з представниками інших популяцій, оскільки всередині популяції схрещування відбувається значно частіше.

Елементарні фактори еволюціїНа еволюційні процеси, що відбуваються в популяціях, крім природного добору впливають елементарні фактори еволюції – популяційні хвилі, дрейф генів та ізоляція. Популяційні хвилі – це періодичні або неперіодичні коливання чисельності популяцій у природних умовах.

Дрейф генів – випадкові, ненапрямлені зміни частот зустрічальності алелів у популяції.

Нагадаємо, що в невеликій популяції частіше відбуваються близькоспоріднені схрещування, а тому деякі алелі можуть зовсім зникнути, а інші, навпаки, стати переважаючими. Проілюструємо вплив дрейфу генів на процес виникнення нового виду на такому прикладі: через пожежу в лісі, що його населяла невелика популяція білки, випадково вижили переважно особини, які мали сіре хутро. Унаслідок близькоспоріднених схрещувань алель сірого забарвлення хутра став переважаючим, що призвело до зміни генофонду популяції. Це, у свою чергу, може спричинити вимирання популяції в разі зниження пристосованості до умов навколишнього середовища або, навпаки, збільшити пристосованість популяції до середовища, і з такої популяції унаслідок дії природного добору утвориться новий вид (рис. 141).

Ізоляція – виникнення будь-яких бар’єрів, що унеможливлюють схрещування між особинами одного виду. Розрізняють основні форми ізоляції – екологічну та географічну. Екологічна ізоляція відбувається, якщо всередині популяції виникають певнігрупи, кожна з яких має відмінні від інших вимоги до умов середовища існування. Часто виникають внутрішньовидові групи тварин, які різняться вподобаннями їжі.

Видоутворення як етап еволюційного процесу. Ви вже з’ясували, що є підстави вважати популяцію одиницею еволюційного процесу. Зміни популяцій, що спричинені елементарними факторами еволюції – популяційними хвилями, дрейфом генів та ізоляцією, називають мікроеволюцією. Мікроеволюційні процеси можуть, у свою чергу, привести до утворення нового виду. Як вам відомо, уперше поняття виду ввів англійський ботанік Д. Рей (1693). К. Лінней визначав вид як сукупність подібних за будовою особин, що схре щуються між собою, дають плодюче потомство й не змінюються із часом. Ж. Б. Ламарк відповідно до своїх еволюційних поглядів заперечував існування окремих видів. На думку Ч. Дарвіна та його послідовників, види реально існують у вигляді сукупності особин, подібних за будовою, відокремлених від інших, і які займають певний ареал у даний момент часу. Джон Рей. Карл Ліней

Вид та його критеріїВид – сукупність особин, які подібні за будовою, процесами життєдіяльності, займають певний ареал, пристосовані до його умов, вільно схрещуються й дають плодюче потомство.

В основу визначення виду покладено всебічне вивчення організмів за певними характеристиками – критеріями. До них належать: морфологічний (будова організму, тканин, органів, систем органів); фізіологічний (процеси життєдіяльності організму); генетичний (особини одного виду мають подібний геном, особини навіть близьких видів – відмінні геноми);біохімічний (особливості будови й складу макромолекул і перебіг біохімічних реакцій);цитологічний (будова клітин); географічний (межі ареалу – території поширення виду); екологічний (місце, яке займає вид в екосистемі, та особливості його взаємодії з іншими видами).

Видоутворення. Видоутворення – еволюційний процес виникнення нових видів. Географічне видоутворення відбувається внаслідок географічної ізоляції, коли виникає розрив ареалу. У кожній ізольованій популяції через дрейф генів і природний добір змінюється генофонд. Виникає репродуктивна ізоляція, що приводить до утворення нових видів. Конвалія закавказька. Конвалія звичайна. Конвалія Кейске

Екологічне видоутворення – спосіб видоутворення, який є результатом появи різних форм екологічної ізоляції. Зазначимо, що видоутворення в такий спосіб відбувається в межах ареалу виду. Крім того, ізоляція часто пов’язана з пристосуванням організмів до споживання різної їжі. Наприклад, один вид шишкарів вигодовує пташенят насінням сосни, а інший – насінням ялини. Їх розмноження прив’язане до строків дозрівання насіння цих рослин (вони дозрівають не одночасно). Тож розмноження в різну пору року спричиняє ізоляцію і в подальшому – видоутворення. Так виникли два види шишкарів, хоча існують вони поруч, в одних і тих самих лісах. Шишкар ялиновий. Шишкар сосновий

Форми природного добору. Рушійний (спрямований) добір — природний добір, який діє при спрямованій зміні умов зовнішнього середовища.

Рушійний (спрямований) добір — природний добір, який діє при спрямованій зміні умов зовнішнього середовища. Зміна кінцівок у предків коня. Приклад:редукція очей у крота, травної системи у паразитичних стрічкових червів;збільшення довжини кореня у склерофітів;перетворення передніх кінцівок у різних груп тварин, що риють землю при освоєнні ґрунту, як середовища існування;формування у бактерій стійкості до антибіотиків;зниження чутливості паразитичних грибів до отрутохімікатів;зміна будови кінцівок у предків коня в зв'язку з освоєнням відкритих просторів.

Стабілізуючий добір — природний добір, дія якого спрямована проти особин, що мають крайні відхилення від середньої норми, на користь особин з середньою вираженістю ознаки. Схема дії стабілізуючого добору. Приклад:загибель під час сильної бурі птахів, що мають занадто короткі або дуже довгі крила;частіша загибель при народженні або в перші тижні життя новонароджених ссавців з дуже низькою і дуже високою вагою;збереження у популяціях зайців особин з оптимальною довжиною кінцівок;збереження у рослин, які запилюються комахами, певної будови квітки, відповідного до розмірів комах;існування реліктових видів організмів, що зберіглися у незмінному вигляді протягом мільйонів років (кистепера риба латимерія, гінкго, гатерія, тощо).

Дизруптивний (розривний) добір — природний добір, при якому зберігаються крайні варіанти ознаки, а зникають її середні значення. Приклад:формування на сінокісних лугах двох рас погремка — ранньоквітучих і пізньоквітучих;існування весняних і осінніх форм і видів грибів завдяки повторюваній у середині літа посухи;виникнення різних підвидів і видів синиць у зв'язку з харчової спеціалізацією;виникнення різних видів конюшини. Конюшина середня. Конюшина лугова. Стійкість жуків до отрути

Сучасні погляди на еволюцію. Дивергенція – еволюційний процес розходження ознак споріднених груп організмів унаслідок адаптації до різних умов існування. Унаслідок дивергентної еволюції під дією елементарних факторів еволюції від предкової форми утворюється декілька груп, кожна з яких пристосовується до певних умов існування. У разі дивергенції подібність визначається спільністю походження, а відмінності – пристосуванням до різних умов середовища. У міру розбіжності ознак відбувається процес видоутворення, види зазнають подальшої диференціації й утворюють роди, родини тощо.

Конвергенція – еволюційний процес утворення в однакових умовах подібних ознак в організмів, не пов’язаних родинними зв’язками. Пристосуваннями до однакових умов можуть бути не лише видозміни органів, а й подібність форми тіла. Порівнюючи водних тварин – риб, раків, дельфінів, можна виявити подібність у формі тіла: у всіх цих тварин вона є обтічною – це пристосування до умов існування. Можна навести приклад і серед рослинних організмів: кактус і молочай ростуть в умовах посушливого клімату, тому мають розлогий пагін, у якому запасається вода.

Паралелізм – еволюційний процес незалежного розвитку подібних ознак в еволюції близькоспоріднених груп організмів. Виникнення паралелізму пов’язане зі збереженням спорідненими групами організмів певної генетичної спільності, а також подібності процесів онтогенезу та його регуляції. Паралелізм починається з дивергенції. У генофондах споріднених видів закономірно виникають подібні мутації. За умови дії на популяції споріднених видів спрямованого природного добору зміни цих популяцій відбуваються подібно, що проявляється у вигляді паралелізму.

Еволюція людини. Сучасне людство належить до одного біологічного виду Людина розумна (Homo sapiens), роду Людина, родини Гомініди, ряду Примати, класу Ссавці. До цієї самої родини належать сучасні людиноподібні мавпи – орангутани, горили, шимпанзе, а також деякі вимерлі форми людей. Процес еволюційного розвитку нашого виду називається антропогенезом.

Австралопітеки. На еволюційному шляху до предків людини відомо кілька докладно описаних викопних видів (рис. 153). Сахелантропи, які мешкали 7 – 6 млн років тому, є першими відомими прямоходячими мавпами; оррорин мешкав 6 млн років тому, ардипітеки – 5,5 – 4,4 млн років тому. Усі зазначені види мешкали на території Африки й мали проміжну будову тіла між мавпами та людиною. Вони були здатні до прямоходіння, але завдяки будові стоп і кистей рук значну частину часу проводили на деревах.

Наступні етапи розвитку пов’язані з нащадками ардипітеків. Австралопітек афарський (3,9 – 2,9 млн років тому) мав зріст до 1,5 м, масу 30 – 45 кг. У нього був «мавп’ячий» череп з невеликим мозком і подібний до людського скелет інших частин тіла. Удень австралопітеки кочували саваною, а вночі ховалися на деревах, подібно до сучасних шимпанзе. Одна з гілок розвитку австралопітеків дала початок лінії роду Людина.

Розвиток роду Людина. Одним із ранніх представників роду Людина є Людина рудольфійська (Кенія, 2,3 – 1,5 млн років тому). Вона мала значно більший, ніж в австралопітеків, мозок, плоскіше обличчя, виражені надбрівні дуги. Людина рудольфійськаhttps://youtu.be/14h. Wc7 Wu. Ne8

Визначним етапом антропогенезу став початок виготовлення людиною знарядь праці з каменю. Це визначило назву наступного представника еволюційного літопису – Людина уміла (Африка, 2,3 – 1,5 млн років тому). Відтоді в лінії людей починається стрімке збільшення об’єму головного мозку. Дещо пізніше існувала Людина працююча (Африка, 1,8 – 1,4 млн років тому) – це перші люди, які опанували використання вогню. Їх потомком стала Людина прямоходяча (Homo erectus, 1,8 – 0,8 млн років тому). Вони були першими людьми, які прийшли з Африки до Азії та Європи. Азійські еректуси дали початок кільком різним видам людей, які вимерли.

Серед них цікавою є Людина флореська, яку ще називають «хобітом». Її рештки, знайдені на острові Флорес (Індонезія), датують 100 – 50 тис. років тому. Свою назву вона отримала за малий зріст (трохи більше за 1 м).

Унаслідок еволюції Людини прямоходячої виникла Людина гейдельберзька, яка мешкала в Африці, Європі та Західній Азії (800 – 130 тис. років тому). У неї був великий головний мозок, зріст 1,5 – 1,8 м, маса 50 – 60 кг. Це перші люди, які почали ховати своїх мерців, тобто мали порівняно складні соціальні ритуали. Унаслідок еволюції гейдельберзької людини в Європі виник вид Людина неандертальська (230 – 28 тис. років тому), який згодом поширився в Азії. Відомі стоянки неандертальців і на теренах України. Людина гейдельберзька. Неандерталець

Людина розумна виник унаслідок еволюції гейдельберзьких людей Африки. Найдавніші кістяки людей із сучасною будовою датуються 200 тис. років тому, їх було знайдено на території Ефіопії. Унаслідок збільшення кількості й розселення популяцій люди почали мігрувати з Африки. Перша спроба виходу на Близький Схід майже 125 тис. років тому була невдалою через конкуренцію із панівними на той час неандертальцями. Успішною виявилася друга спроба, що почалася близько 75 тис. років тому.

Основні етапи еволюції людини

Дякую за увагу !!!