Презентация «Направления макроэволюции. Презентация к уроку «Микро- и макроэволюция. Критерии вида» презентация к уроку по биологии на тему Пути достижения биологического прогресса

Макроэволюция – результат микроэволюций. Цель урока: сформировать понятие макроэволюция. Задачи урока: 1. Образовательные. Доказать, что эволюционные изменения реально происходили в органическом мире на нашей планете, используя данные полученные разными естественными науками. 2. Развивающие: продолжить развитие интеллектуальных и информационных умений через развитие биологических задач, требующих логического мышления, продолжить формирование умений анализировать, обобщать, работать с различными источниками информации, умений устанавливать причинно­следственные связи, делать выводы, логически мыслить, оформлять результаты мыслительных операций в устной и письменной форме. Развитие коммуникативных и рефлексивных умений. 3. Воспитывающие: воспитание ответственного отношения к учебной деятельности, культуры труда и общения, формирование диалектико­материалистического мировоззрения, развитие познавательного интереса к предмету, признание ценности знаний для саморазвития. Ход урока. 1. Повторение изученного материала по теме «Видообразование». 1. Заполните пробелы в нижеприведенных фразах, используя необходимые слова: аллопатрическое, симпатрическое, экологическое видообразование, внезапное видообразование, географическое видообразование, популяционном, популяциями, населяющих территорию не разделенной барьерами, расхождение, генами. 1. Микроэволюцией называют эволюционные изменения протекающие на популяционном уровне. 2. Различают две основные формы видообразования: аллопатрическое и симпатрическое. 3. Репродуктивная изоляция связана с прекращением обмена генами между двумя популяциями. 4. Генетическая дивергенция означает расхождение генов. 5. Форма видообразования, связанная с расширением ареала исходного вида, называется аллопатрическое видообразование. 6. Современные виды ландыша возникли в результате географическое видообразование. 7. Зарождение в рамках исходной популяции новой формы называется симпатрическое видообразование. 8. Симпатрическое видообразование имеет две формы: экологическое и внезапное. 9. Пять видов синиц образовались в результате экологического видообразования, а полиплоидный картофель – в результате внезапного. 10. Образование новых видов в результате хромосомных перестроек может происходить в популяциях населяющих территорию не разделенной барьерами. 2. Запишите последовательность событий при географическом видообразовании. 1) Расселение на новые территории за пределами ареала.6

2) Отбор в новых условиях среды.2 3) Географическая изоляция.1 4) Образование новых видов.5 5) Возникновение подвидов.3 6) Биологическая изоляция.4 2. Изучение нового материала. Макроэволюция – это происхождение надвидовых таксонов (родов, отрядов, классов, типов, отделов). В общем смысле макроэволюцией можно назвать развитие жизни на Земле в целом, включая и ее происхождение. Макроэволюционным событием считается также возникновение человека. Между микро – и макроэволюцией нельзя провести резкую границу, потому что процесс микроэволюции, вызвавший дивергенцию, продолжается без какого­ либо перерыва и на макроэволюционном уровне внутри вновь возникших форм. Отсутствие принципиальных различий в протекании микро­ и макроэволюционного процессов позволяет рассматривать их как две стороны единого эволюционного процесса. Высшие таксономические категории представляют собой отчасти абстрактные понятия: группы объединяемых в них организмов не имеют общего генофонда и не обмениваются генетическим материалом во время размножения, как это имеет место в пределах видов. Эти группы представляют собой некие мысленные конструкции, выстроенные на основе изучения и сопоставления близких (а значит, родственных) форм и установления таким образом их эволюционных связей. Результатом макроэволюционных процессов становятся существенные изменения внешнего строения и физиологии организмов. Например, формирование замкнутой кровеносной системы. Особенности строения органов кровообращения Число сердечных камер Число кругов кровообращения Рыбы Земно­ водные Пресмы­ кающиеся Птицы Млеко­ питающие Строение передних конечностей позвоночных животных. Признаки для сравнения Кости, входящие в состав конечности Функции. Передняя лапа лягушки Передняя конечность ящерицы Крыло птицы Рука человека Основные закономерности эволюции. Дивергенция Появление новых форм всегда связано с приспособлением к местным географическим и экологическим условиям существования. Так, класс млекопитающих состоит из многочисленных

отрядов, представители которых отличаются родом пищи, особенностями мест обитания, то есть условиями существования (насекомоядные, рукокрылые, хищные, парнокопытные, китообразные и т. д.). Каждый из этих отрядов включает подотряды и семейства, которые, в свою очередь характеризуются не только специфическими морфологическими признаками, но и экологическими особенностями (формы бегающие, скачущие, лазающие, роющие, плавающие). Внутри любого семейства виды и роды различаются образом жизни, объектами питания и т. п. Как указывал Дарвин, в основе всего эволюционного процесса лежит дивергенция. Дивергенция любого масштаба есть результат действия естественного отбора в форме группового отбора (сохраняются или устраняются виды, роды, семейства и т. д.). Групповой отбор так же основан на индивидуальном отборе внутри популяции. Вымирание вида происходит за счёт гибели отдельных особей. Своеобразие морфологических особенностей организмов, приобретаемых в процессе дивергенции, имеет некоторую единую основу в виде генофонда родственных форм. Конечности всех млекопитающих сильно отличаются, но имеют единый план строения и представляют собой пятипалую конечность. Поэтому органы, соответствующие друг другу по строению и имеющие общее происхождение, независимо от выполняемой функции, называют гомологичными. Примером гомологичных органов у растений являются усы гороха, колючки кактуса – всё это видоизменённые листья. Различия в строении гомологичных органов – результат дивергенции. Конвергенция В одинаковых условиях существования животные, относящиеся к разным систематическим группам, могут приобретать сходное строение. Такое сходство строения возникает при сходстве функций и ограничивается лишь органами, непосредственно связанными с одними и теми же факторами среды. Внешне очень похожи хамелеоны и агамы, лазающие по ветвям деревьев, хотя относятся к разным подотрядам. У позвоночных животных конвергентное сходство обнаруживают конечности морских рептилий и млекопитающих. Схождение признаков затрагивает в основном лишь те органы, которые непосредственно связаны со сходными условиями среды. Аналогичные органы имеют разное происхождение, но выполняющие сходные функции. Аналогичные органы – результат конвергенции. 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. Палеонтологами были обнаружены формы организмов, сочетающие признаки более древних и более молодых групп. Такие ископаемые переходные формы служат доказательством эволюции, поскольку свидетельствуют об исторической связи разных групп организмов. Например, ископаемая первоптица археоптерикс – связующее звено между рептилиями и птицами. Выделите признаки, сходные с птицами и признаки, сходные с пресмыкающимися. Доказательством эволюции служат и палеонтологические ряды. Палеонтологами были найдены остатки ранее живших видов, которые связаны между собой родством, т.е. свидетельствовали о происхождении одних видов в другие. Русский ученый В.О. Ковалевский, исследуя историю развития лошади, показал, что современные однопалые животные происходят от мелких пятипалых всеядных предков, живших в лесах 60­70 млн лет назад. Изменение климата Земли привлекло за собой сокращение площадей лесов и увеличение площадей степей. Животные оказались в новых условиях. Преобразование конечностей – уменьшение числа пальцев от пяти до одного – возникло

в связи с необходимостью защиты от хищников и передвижения на большие расстояния в поисках пищи. 3. Закрепление. Заполните таблицу «Сравнительная характеристика этапов эволюционного процесса». Этап Микроэволюция Макроэволюция В каких группах организмов осуществляется Материал для эволюционного процесса Главный эволюционный фактор результаты Домашнее задание. § 41

Видообразование. 1. Заполните пробелы в нижеприведенных фразах, используя необходимые слова: аллопатрическое, симпатрическое, экологическое видообразование, внезапное видообразование, географическое видообразование, популяционном, популяциями, населяющих территорию не разделенной барьерами, расхождение, генами. Микроэволюцией называют эволюционные изменения протекающие на 1. ____________________ уровне. Различают две основные формы видообразования:____________________________ и 2. __________________________ . Репродуктивная изоляция связана с прекращением обмена ___________________ между 3. двумя ____________________ . 4. Генетическая дивергенция означает __________________________ генов. Форма видообразования, связанная с расширением ареала исходного вида, называется 5. ______________________________________ . 6. 7. Современные виды ландыша возникли в результате _____________________________ . Зарождение в рамках исходной популяции новой формы называется _______________ ______________________________ . Симпатрическое видообразование имеет две формы: ______________________ и 8. _________________ . Пять видов синиц образовались в результате ______________________ видообразования, а 9. полиплоидный картофель – в результате _______________________ . Образование новых видов в результате хромосомных перестроек может происходить в 10. популяциях ________________________________________________________________ . 2. Запишите последовательность событий при географическом видообразовании. 1) 2) 3) 4) 5) Расселение на новые территории за пределами ареала. Отбор в новых условиях среды. Географическая изоляция. Образование новых видов. Возникновение подвидов.

6) Биологическая изоляция.

Коломейчук Татьяна Викторовна учитель биологии высшая категория МБОУ лицей №1 им. Г.С.Титова г. Краснознаменск

Слайд 2

Макроэволюция - это

Развитие жизни на Земле в целом, включая и её происхождение

Слайд 3

Способы осуществления макроэволюции

1.Основной способ-дивергенция (независимое образование отдельных различных признаков у родственных организмов).

Мутационные процессы

Волны жизни

Изоляция

Борьба за существование и естественный отбор

Слайд 4

Вьюрки на Галапагосских

Слайд 5

2-й способ- параллелизм

Процесс эволюционного развития в сходном направлении двух или нескольких дивергировавших групп.

Слайд 6

Саблезубый тигр

Слайд 7

3-й способ- конвергенция

Процесс эволюционного развития двух или более неродственных групп в сходном направлении.

Слайд 8

Слайд 9

Прогресс и его роль в эволюции

20-е года 20-го столетия

А.Н.Северцов И.И.Шмальгаузен- создали учение о биологическом прогрессе

Слайд 10

Слайд 11

Критерии биологического прогресса:

1.увеличение численности;

2.расширение ареала

3.увеличение систематических групп данного таксона

Слайд 12

Пути достижения биологического прогресса:

• Арогенез- путь развития групп организмов с выходом в другую адаптивную зону, под влиянием приобретённых группой принципиально новых приспособлений (ароморфоз).
• Пример:половая дифференцировка, легочное дыхание, 4-х камерное сердце.

Слайд 13

• Аллогенез- направление эволюции группы организмов, при которой у близких видов происходит смена одних частных приспособлений другими, а общий уровень организации остаётся прежним(идиоадаптация)
• Пример: вьюрки на Галапагосских островах

Слайд 14

• Катагенез- особый путь развития эволюции, связанный с проникновением организмов в более простую среду обитания и резким упрощением строения и образа жизни (общая дегенерация)
• Пример: бычий цепень

Слайд 15

Биологических регресс - это

• Снижение уровня приспособленности к условиям обитания, уменьшение численности вида и площади видового ареала.
• Приводит вид к вымиранию
• Пример: уссурийский тигр, гепард, белый медведь.

Посмотреть все слайды

Первая наша задача – сформировать понятие «макроэволюция» и сравнить с понятием «микроэволюция» (Слайды 3, 4)
Различие макроэволюции и микроэволюции:
Макроэволюция – надвидовая эволюция, приводит к образования таксонов более высокого ранга, чем вид (родов, семейств, отрядов, классов, типов и т.д.)
Микроэволюция – происходит внутри вида, внутри его популяции.
Макроэволюция происходит в исторически грандиозные промежутки времени и недоступна непосредственному изучению.
Сходство макро- и микроэволюции:
– В основе лежат процессы: наследственная изменчивость, борьба за существование, естественный отбор, изоляции.
– Носят дивергентный характер.
Наука располагает множеством доказательств, свидетельствующих о реальности макроэволюционных процессов .
Группы доказательств эволюционного процесса: палеонтологические, эмбриологические, сравнительно-анатомические (морфологические),молекулярно-биологические и цитологические, биогеографические (Слайд 5)
Работа по терминами . (Слайды 6, 7)
Что изучают науки?
Палеонтология, эмбриология, сравнительная анатомия, молекулярная биология, биогеография
Что обозначают термины?
Онтогенез, филогенез, дивергенция, конвергенция, гомологичные органы, аналогичные органы, рудименты, атавизмы, эндемики, реликты
Учитель дает задания группам. (Презентация, Слайд 8)
Задания.
1. Используя учебник А.А.Каменский, Е.А. Криксунов, В.В. Пасечник «Общая биология» 10-11 кл § 61, (дополнительно) учебник Д.К. Беляева «Общая биология» 10-11 кл § 41 и материалы, лежащие на столах найти факты, доказывающие существование эволюционного процесса на нашей планете.
I группа – палеонтологические доказательства эволюции;
II группа – эмбриологические доказательства эволюции
III группа – сравнительно-анатомические доказательства эволюции;
IV группа – молекулярно-биологические и цитологические доказательства эволюции;
V группа – биогеографические доказательства эволюции.
2. Лидер каждой группы представляет наработки группы классу.
3. Работа группы оценивается в баллах (группы получают жетоны):
Учитель делает установку на заполнение таблицы.
(Слайд 9)
После каждого выступления группы учитель демонстрирует доказательства эволюции, используя УМК «Виртуальная школа Кирилла и Мефодия» и Презентацию и подводит итог работы группы.
Палеонтологические доказательства эволюции:
(УМК «Виртуальная школа Кирилла и Мефодия» Слайд 2-5, урок 7, Слайды 22-24);
– наличие ископаемых остатков;
– наличие переходных форм;
– наличие филогенетических рядов (лошади)
Эмбриологические доказательства эволюции:
(УМК «Виртуальная школа Кирилла и Мефодия» Слайды 6-8, урок 7);
– закон зародышевого сходства;
– биогенетический закон.
Сравнительно-анатомические (морфологические) доказательства эволюции: (Слайды 12-19)
– клеточное строение организмов;
– общий план строения позвоночных;
– наличие гомологичных и аналогичных органов;
– наличие рудиментов и атавизмов;
– наличие ныне живущие промежуточные формы
Молекулярно-биологические и цитологические доказательства эволюции: (Слайды 20-21)
– элементарный химический состав;
– строение и функции органических молекул;
– аккумулятор энергии – молекулы АТФ;
– генетический код (универсален);
– биосинтез белка;
– строение и функция органоидов клетки;
– деление клеток (митоз и мейоз).
Биогеографические доказательства эволюции. (Слайды 25-32)
А. Уоллес выделил 6 зоогеографических областей по распространению животных и растений на нашей планете.

Вопросы:

1. Почему флора и фауна Неарктической области (Северная Америка) и Палеоарктической области (Евразия) имеют много общего, хотя изолированы Беринговым проливом?
2. Почему флора и фауна Неарктической области (Северная Америка) отличается от Неотропической области (Южная Америка), хотя они соединены Панамским перешейком?
3. Почему флора и фауна Неотропической области (Южная Америка) и Эфиопской области (Африка) имеют много общего?
4. Почему только в Австралии существуют сумчатые животные?
5. Почему на Британских островах флора и фауна близка к материковой, а на острове Мадагаскар нет типичных для Африки крупных копытных, крупных хищников, высших обезьян?
Однако там много низших обезьян – лемуров, которые нигде больше не встречаются (эндемики).
Учитель: Особенность фауны и флоры островов свидетельствуют в пользу эволюции.
Вопрос: Почему океанические острова очень бедны, по сравнению с материковыми островами?
Являются результатом случайного занесения некоторых видов птиц, рептилий, насекомых, семян растений, спор, которые смогли преодолеть водные преграды и занестись с помощью ветра, воды, птицами. Представители таких видов, попавшие на океанические острова, получают широкие возможности для размножения.
Например, на Галапагосских островах из 108 видов птиц 82 и 8 видов рептилий эндемичны
На Гавайских островах 300 эндемичных видов улиток, принадлежащих к одному роду.
Распределение животных и растений по поверхности планеты и их группировка в биогеографические зоны отражает процесс исторического развития Земли и эволюции органического мира.
Вывод: (Слайд 33)
Чтобы доказать, подлинность эволюции живого мира на Земле, необходимо использовать данные разных наук.

Слайд 2

Макроэволюция: разметка участка

• Крайние точки, оконтуривающие круг макроэволюционных процессов:
• Араморфоз - идиоадаптация
• Дивергенция – параллелизм - конвергенция
• Прогресс-регресс
• …и огромное количество синонимичных или вставочных терминов, которые делают разметку более детальной, более описательной, но ничего не объясняют.
• Араморфоз, параллелизм и далее – не причина, а констатация.
• А чего?

Слайд 3

Макроэволюция - разметка участка

• Изучение палеонтологических находок и современных форм позволяет в настоящее время считать достаточно твердо установленным существование двух главных типов эволюционного развития группы (Lamark, 1809, Haeckel, 1866; и др.): возникновение большого числа близких форм, различающихся адаптациями одного масштаба, и развитие с выходом в другую адаптивную зону благодаря приобретению группой каких-то принципиально иных приспособлений, позволяющих выйти за границы прежней адаптивной зоны.
• Адаптивная радиация одного масштаба по-разному обозначается в современной эволюционной литературе (идиоадаптация, алломорфоз, аллогенез, кладогенез и т. п.). Для пользования однозначными терминами целесообразно остановиться на одном из этих терминов; одним из наиболее подходящих кажется термин «аллогенез» (Парамонов, 1966). Для описания развития группы по пути в иную адаптивную зону, приобретения эволюционных адаптации большего значения использовались термины «ароморфоз» и «анагенез». …мы вслед за А. Л. Тахтаджяном (1966) используем для таких преобразований группы термин «арогенез».
• (Из Тимофеева-Ресовского и др.)
• Араморфоз по А.Н. Северцову не имеет чёткого определения. Обычно он задаётся графически

Слайд 4

• Эволюционные преобразования, которые значительно увеличивают адаптивную возможность данной группы, (позволяя расширить старую или занять новую адаптивную зону), оказывают существенное влияние на организм в целом, но не изменяют общий уровень организации, были названы эпектоморфозами. …Эпектоморфозы сохраняются длительное время в ходе последующей адаптивной радиации, становясь признаками крупных таксонов
• Шмальгаузен предложил называть регрессивные изменения катаморфозами, а термин «идиоадаптации» заменить на алломорфозы.
• были предложены … новые названия трёх главных направлений эволюционного процесса: морфофизиологический прогресс стали именовать арогенезом (или анагенезом), морфофизиологический регресс – катагенезом, развитие частных приспособлений – аллогенезом или кладоггенезом
• Схема главных направлений эволюционного процесса:
• А – арогенез, АЛ – аллогенез, К – катагенез, Э – эпектогенез
• Плоскости представляют разные уровни организации
• Из Иорданского

Слайд 5

• А. Н.Северцов назвал эволюционные преобразования организации, ведущие к морфофизиологическому прогрессу, ароморфозами. Согласно А. Н.Северцову, ароморфозы - это такие изменения строения и функций органов, которые имеют общее значение для организма в целом и поднимают энергию его жизнедеятельности на новый качественный уровень.
• Так, несомненными ароморфозами в эволюции позвоночных животных были: развитие механизма активной вентиляции жабер (жаберного насоса) у древнейших позвоночных посредством движений висцерального жаберного скелета, приобретение челюстного аппарата (с перестрой-кой передних жаберных дуг),интенсификация вентиляции жабер при развитии жаберной крышки у костных рыб, приобретение последними плавательного пузыря - гидростатического аппарата, позволяющего рыбам регулировать свою плавучесть; развитие у предков высших наземных позвоночных - амниот зародышевых оболочек (амниона, серозы, аллантоиса), обеспечивающих возможность откладки яиц на суше; развитие мощного всасывающего (разрежающего) дыхательного насоса грудной клетки у рептилий; формирование летательного аппарата у птиц; развитие живорождения и выкармливания детенышей молоком у млекопитающих; совершенствование головного мозга у птиц, млекопитающих и человека.
• Ароморфозы имеют очень высокое общее приспособительное значение, повышая независимость организма от внешней среды.

Слайд 6

• Верхняя и нижняя челюсти и зубы различных змей
• 1 – питон, 2,7 – гладкозубые уже-образные, 3, 8 –заднеборозчатые ужеобразные, 4,5,9 – аспидовые, 6, 10 - гадюковые
• Черепгадюки-носорога
• Модификации черепа змей – пример эпектогенеза
• Свободная, подвижная, вращающаяся верхняя челюсть и свободная, сдвигающаяся вниз нижняя челюсть – эпектоморфоз, позволивший змеям
• перейти от питания насекомыми (пищевой спектр безногих ящериц) к охоте на позвоночных. Общий уровень жизнедеятельности (энергообмен) остаётся прежним.
• Видео

Слайд 8

• Дивергенция (от средневекового лат. divergo - отклоняюсь)
• Росомаха питается преимущес-твенно падалью. Широкие лапы с перепонками между пальцами помогают ей передвигаться по рыхлому снегу в северной тайге и лесотундре. Вес около 15 кг.
• Ласка – самая мелкая из куньих. Она способна проникать в мышиные норки. Питается главным образом мышами.
• Барсук всеяден, активен в тёп-лое время года, в северной части ареала зимой впадает в спячку. Строит очень сложные норы, в которых проводит большую часть времени. Вес около 15 кг.
• Дивергенция внутри семейства куньих

Слайд 9

• Конвергенция не есть полная противо-положность дивергенции. Дивергируют таксоны, а конвергенция – это характери-стика эволюции органов (сходные функции у негомологичных органов) и (или) жизненных форм далёких таксонов с приобретением внешнего сходства.
• Конвергенция (от лат. convergo - приближаюсь,схожусь)
• Млекопитающие, приспособившиеся к планирующим прыжкам: 1 –шерстокрыл, 2 – сумчатая белка, 3 – белка-летяга

Слайд 10

• Параллелизм – конвергенция гомологичных органов
• Поза «стояния столбиком» и характерное для грызунов открытых пространств расположение глаз на голове. В нижнем ряду – родственные формы в других биотопах.
• 1 – малый суслик, 2 – полёвка Брандта, 3 –жёл-тая пеструшка, 4 – большая песчанка, 5 – обык-новенная белка, 6 – восточная полёвка, 7 – по-луденная песчанка.
• Параллелизм в развитии конечностей лошадиных и липтотерн в Неотропике

Слайд 11

• Термин параллелизм употребляется также не для характеристи-ки изменения органов, а для указания напра-вления эволюциитаксонов
• Примером параллельной эволюции может быть четвертичная история сигов: распространяясь из единого центра (западносибирское море-озеро) по всему северу Голарктики, они образовали ряд изоли-рованных группировок ранга подвид-полувид-надвид. Внутри изоля-тов происходит независимая дифференцировка на малотычинковые формы, питающися бентосом, и многотычинковые, питающаяся планктоном, а также параллельное разделение по месту размножения на озёрные и речные формы.

Слайд 12

• Полифилия – объединение в один таксон разных по происхождению групп. Поли- много, филум – ветвь.
• Во второй половине ХХ века многие исследователи пытались доказать полифилетическое происхождение таких известных групп, как цветковые, амфибии, млекопитающие.
• Монофилия – происхождение таксона от одного предкового таксона.
• Симпсон предложил считать монофилетическими таксоны, которые порождены таксоном, равным им по рангу (монофилия по Симпсону).
• Однако ранг высших таксонов субъективен.
• Эшлок предложил считать монофилетическими надвидовые таксоны, произошедшими от одного предкового вида (монофилия по Эшлоку)
• Довольно представительная школа кладистов принимает более строгий критерий монофилетичности – происхождение от одного вида, на как это доказать и как этим оперировать? Использовать лишённую возможности проверки монофилию по Эшлоку бессмыслено.

Слайд 13

• Нейтралистская теория эволюции – нейтральные признаки только дивергируют. Парафилия и полифилия на этом уровне исключена.
• Инновационная новость: эволюция двуглава, как орёл на рубле.
• Голова № 1. Адаптивная эволюция, дарвиновская эволюция – эволюция приспособлений, направляемых отбором. Она может быть конвергентной, дивергентной, прогрессивной-регрессивной и т.д.
• Голова № 2.Нейтралистская эволюция, недарвиновская эволюция – эволюция признаков, безразличных для отбора (различие в толщине губ у негров и индейцев). Если признак не подвержен стабилизирующему или движущему отбору, он всегда «расплывается».
• Аналогия – расхождение языков при культурной изоляции их носителей. Расхождение языков тем большее, чем дольше изоляция: человек – чоловiк, men – Mensch. Их не привязать ни к рельефу местности, ни к климату.

Слайд 14

Нейтральная эволюция – ключ к филогении

• Филогенетические связи между 8 группами позвоночных животных (верхняя схема) и различия по числу аминокислотных замен (Каа) у тех же видов (нижний график) по α-цепям гемоглобинов (черные точки) и β-цепям (светлые точки). Из Кимура, 1985)
• Аддитивное дере-во, построенное по различиям в транс-портных РНК.
• Это нельзя сделать иначе.
• Филогения таких крупных групп создаётся только анализом эволюции макромолекул.

Слайд 15

Макроэволюция – современные сложности

• К настоящему времени возможности морфологического, эмбриологического и палеонтологического методов анализа филогении практически исчерпаны. С их помощью удалось создать картину эволюции позвоночных животных и сосудистых растений сравнительно полно, беспозвоночных - частично.
• Низшие растения и прокариоты не поддаются традиционному анализу.
• Начиная с 80-х годов наблюдается стремительный прогресс. В общих чертах намечены контуры филогенетических связей всего живого. Общая конструкция оказалась совершенно неожиданной.
• В основе нового знания лежит новый метод – исследование эволюции молекул, сначала – нейтральной, потом, уже в нынешнем веке, адаптивной.
• На начальном этапе эволюции наблюдается активный «горизонталь-ный» перенос генов – их обмен между представителями очень далёких систематических групп. Это основной фактор эволюции архейской и в меньшей степени протерозойской биот.
• У эукариот он сопровождается слиянием клеток или поглощением клетки клеткой с самой разной степенью автономии отдельных компонентов общего суперорганизма (симбиогенетическая теория).
• Филогенетическая схема на этом уровне – не дерево, а сеть.

Слайд 16

• Эволюционное дерево эукариот. Точки ответвления от основного ствола выше эвгленозоев проставлены произвольно.

Слайд 17

Горизонтальный перенос генов – к чему это приводит

• Прокариоты представлены двумя царствами – архебактерии и эубактерии
• Домен – консервативная последова-тельность аминокислот, присутствую-щая в нескольких (обычно во многих) белковых молекулах у разных организ-мов. Большинство доменов характери-зуются строго определенной функцией и представляют собой функциональ-ные блоки белковых молекул.
• В геноме эукариот белки, ответствен-ные за операции с геномом (реплика-ция, транскрипция, трансляция) и белки, осуществляющие операции с мембранами – от архей, белки, белки основного обмена – от эубактерий.
• существует гипотеза, что первичный прокариотический безъядерный организм, образован путем слияния архебактерии с эубактерией, причем базовый энергетический метаболизм этого организма имел эубактериальную природу (гликолиз, брожение)
• Количественное соотношение общих и уникальных белковых доменов у архей, бактерий и эвкариот. Площади фигур примерно пропорциональны числу доменов (из А.В.Марков, А.М.Куликов, 2004).

Слайд 18

Биологический прогресс: противоречие между сложностью и успехом

А.Н. Северцов снимает его, разделяя биологический и морфо-физиологический прогресс

Биологический прогресс:

• увеличение количества особей
• прогрессивное расселение и захват новых ареалов
• распадение таксона на соподчинённые систематические единицы

Морфо-физиологический прогресс:

• дифференциацияорганизма
• интенсификация функций
• последователи Северцова добавляют усовершенствование интеграции, рационализация устройства организма, повышение уровня гомеостаза и пр.

Морфо-физиологический прогресс – один из способов достиже-ния биологического прогресса.

Как и морфо-физиологический регресс.

Слайд 19

Основная философская проблема макроэволюции - направленность

• Ранние эволюционисты объясняли развитие природы через конечные причины, стремлением к прогрессу, творческой силой и тому подобными агентами.
• Дарвин убрал предопределенность хода эволюции, но не всем это понравилось.
• Периодически как за рубежом, так и в нашей стране возникали ереси, направленные на поиск иных причин эволюции, кроме естественного отбора.
• Дарвинизм – теория, которая позволяет объяснить всё «назад», но не оставляет возможности для предсказаний – чем она отличается от теорий иных общественных и социальных наук. Дарвиновская эволюция случайна и непредсказуема.
• В СССР отказ от дарвинизма шёл под флагом номогенеза – попытки построить эволюцию на основании «законов» (nomos греч. – закон). Они закончились ничем, но номогенетики – Л.С. Берг, А.А. Любищев - были настолько яркими и самобытными личностями, что номогенез стал важной страницей истории отечественной биологии.

Посмотреть все слайды

краткое содержание других презентаций

«Макроэволюция и её доказательства» - Общие закономерности эволюции. Биохимические доказательства. Ископаемые переходные формы. Находка археоптерикс. Дивергенция. Эмбриологические доказательства макроэволюции. Палеонтологические данные. Макроэволюция. Процесс образования. Макроэволюция, ее доказательства. Доказательства макроэволюции.

«Доказательства эволюции животного мира» - Особенности распространения животных и растений. Элементарный химический состав. Гомологичные органы. Биогенетический закон Геккеля. Археоптерикс. Сходство строения клеток. Живые переходные формы. Аналогичные органы. Рудименты. Гомология. Доказательства. Общий план строения хордовых. Закон зародышевого сходства. Сходство способов генетического кодирования.

«Доказательства эволюции живой природы» - Лошади продолжали увеличиваться в размерах. Заметный хвост. Доказательства единства происхождения органического мира. Целакант. Эмбрион дельфина. Месячный эмбрион человека. Эволюция породила настоящих лошадей. Морфологические доказательства эволюции. Конечности. Археоптерикс. Многочисленные эксперименты над лошадьми. Стегоцефалы. Строение передних конечностей. Палеонтологические доказательства. Лошади заметно подросли.

«Примеры доказательств эволюции» - Кистеперые рыбы. Сравнительная анатомия. Атавизмы. Рудименты. Яйцекладущие. Современная систематика. Палеонтология. Доказательства эволюции. Ископаемые переходные формы. Биогенетический закон. Передние конечности позвоночных. Органы. Биогеография. Современная генетика. Доказательства эволюции органического мира. Эмбриология.

«Направления макроэволюции» - Исчезающие виды. Повилика. Подвижность животных. Направления эволюции. Насекомые. Макроэволюция. Различия внешнего вида. Ленточный червь. Злаки. Биологический регресс. Разграничение. Снабжение тканей кислородом. Ароморфоз. Основные направления. Вымирание видов. Приспособления. Плоская форма тела скатов и камбалы. Насекомоядные растения. Челюсти судака. Китообразные. Зоолог Алексей Николаевич Северцов.

«Палеонтологические доказательства эволюции» - Возраст слоев. Палеоэкологические условия. Одноклеточные. Разрез триасовых отложений. Вершина. Результаты исследования. Развитие жизни на Земле. Equisetites. Прогрессирующее обледенение. Происхождение видов: путём естественного отбора. Геохронологическая таблица. Podozamites. Cladophlebis. Стебель семенного папоротника. Phoenicopsis rarinervis. Цикадовые. Czekanowskia rigida. Эутерии. Яйца рептилий.