§49. Доказательства эволюции животных
Палеонтология – наука о древних организмах прошлых геологических эпох.
Эмбриология — это наука, изучающая развитие зародыша/
Сравнительная анатомия — биологическая дисциплина, изучающая общие закономерности строения и развития органов и систем органов при помощи их сравнения у животных разных таксонов на разных этапах эмбриогенеза.
Как доказать существование эволюции?
Существуют следующие доказательства эволюции: палеонтологические, эмбриологические, сравнительно-анатомические.
1. Находили ли вы в вашей местности ископаемые останки животных?
Остатки позвоночных в Московской области редки. Чаще всего сохраняются зубы и чешую рыб (в карбоне — в основном хрящевых). Зато встречается большое количество раковин древних моллюсков.
2. Почему нельзя утверждать, что палеонтологические находки опровергают эволюцию?
Палеонтологические находки доказывают эволюцию. Палеонтологические находки помогают восстановить животный мир прошлого. Путем сравнения животных, живших в разные эпохи, установлено, что с течением времени животный мир изменялся. Единство происхождения современных групп животных устанавливается по находкам промежуточных форм.
3. Каковы, на ваш взгляд, причины вымирания динозавров?
Основной причиной вымирания динозавров считается изменение климата. Резкое похолодание, недостаток пищи привел к исчезновению огромных рептилий. Что касается причин изменения климата, то они могут быть разными, в том числе и падение метеорита.
4. О чем свидетельствует наличие оплодотворенной яйцеклетки у всех животных, размножающихся половым путем?
Наличие оплодотворенной яйцеклетки свидетельствует о начале развития зародыша нового организма.
5. В чем основные различия палеонтологических и сравнительно-анатомических доказательств эволюции животных?
При палеонтологических доказательствах производится сравнение современных видов животных с их древними предками. Использование сравнительно-анатомических методов основано на сравнении современных видов разных таксономических групп.
6. Почему крылья птицы и ласты кита считают гомологичными органами?
Крылья птицы и ласты кита – это органы, имеющие общий план строения, но отличающиеся формой, размерами (видоизмененные верхние конечности).
7. Чем различаются рудиментарные органы и атавизмы; что у них общего?
Рудименты – органы, которые утратили свою функцию в результате длительного неприменения.
Атавизмы – проявление признаков предков у современных особей.
Рудименты, в отличие от атавизмов, присутствуют у современных видов всегда. Атавизмы же – это аномалия. Общим является то, что и рудименты и атавизмы на данном этапе развития организма не применяются.
Источник
Сравнительно-анатомические доказательства эволюции. Гомологичные и аналогичные органы
С помощью сравнительной анатомии доказывают родство организмов, сравнивая строение беспозвоночных и ископаемые остатки.
Сравнительно-анатомические исследования обнаруживают черты сходства передних конечностей у некоторых позвоночных животных, хотя выполняющие функции их различны (рис. 28). Приведем в качестве примера плавники кита, передние конечности крота и крокодила, крылья птиц и летучей мыши, руки человека. В зависимости от функции некоторые кости конечностей атрофируются или срастаются. Несмотря на некоторые отличия в размерах, сходные признаки показывают их родство.
Рис. 28. Эволюция передних конечностей наземных позвоночных
Органы, соответствующие друг другу по строению и происхождению независимо от выполняемых ими функций, называются гомологичными.
Рассмотрим гомологичные органы животных на примере крыльев летучей мыши и передних конечностей крота.
Как вы знаете из курса зоологии, крылья летучей мыши приспособлены для полета, а передние конечности крота — для копания земли. Но, несмотря на различные функции, в строении их костей много общего. Конечности крота и летучей мыши состоят из сходных элементов: лопатки, костей плеча, предплечья, запястья, пясти, фаланг пальцев. Отличие только в том, что кости запястья у летучей мыши слаборазвиты, у крота фаланги пальцев короткие. Несмотря на эти небольшие различия, у них сохраняется общее сходство костей.
Гомологичные органы растений. К гомологии листа относятся колючки барбариса, кактуса, шиповника и усики гороха. Так, колючки барбариса и шиповника, легко отделяющиеся от коры веток, — это видоизмененные листья, защищающие их от поедания животными. Кактусы из-за обитания в условиях засушливости имеют видоизмененные листья-колючки, которые способны экономно расходовать влагу. Усики гороха цепляются за растения, чтобы поднять на свет свои слабые стебли. Несмотря на внешние отличия — колючки, усики, растения имеют общее происхождение.
К гомологии стебля относятся корневища ландыша, касатика, пырея. Клубень картофеля, луковицы лука, шипы боярышника — это видоизмененный стебель. Хотя в зависимости от функции они видоизменены, их общий предок — побег.
Аналогичные органы. Внешне очень сложно определить общность происхождения сходных органов. Например, крылья бабочки и птицы служат для полета. Но крылья бабочки — особое образование на спинной стороне груди, а крылья птицы — измененные передние конечности. Внешние сходства связаны с приспособлениями к среде, но родства не имеют.
Органы, выполняющие однородные функции, но не имеющие сходного плана строения и происхождения, называются аналогичными.
Например, конечности крота и медведки (рис. 29) хотя выполняют сходные функции, но их строение и происхождение различны.
Рис. 29. Аналогичные (конечности крота и медведки) органы
Сравнительная анатомия устанавливает родство отдаленных друг от друга видов. Например, зубы человека и млекопитающих похожи на хрящ акулы. В древности зубы позвоночных животных появились из чешуй, перешедших в ротовую полость. Также слуховая косточка-молоточек млекопитающих входила в состав нижней челюсти костных рыб, земноводных, пресмыкающихся и птиц. Особенности строения костей верхних и нижних конечностей и скелет рыб, земноводных, пресмыкающихся, птиц, млекопитающих одинаковы. Это является доказательством единства происхождения всех позвоночных животных.
Промежуточная форма. Между крупными систематическими группами существуют промежуточные формы, свидетельствующие о единстве органического мира. Например, размножение низших яйцекладущих млекопитающих (ехидны и утконоса), наличие клоаки доказывают их сходство с пресмыкающимися.
Сравнительно-анатомические доказательства. Гомологичные органы. Аналогичные органы.
1. Гомологичные органы с общим происхождением и строением развиваются из сходных зачатков.
2. Аналогичные органы выполняют сходные функции, но имеют различное происхождение.
1. В каких случаях проводится сравнительная анатомия?
2. Приведите примеры гомологичных органов у животных.
1. Назовите гомологичные органы растений.
2. В чем различие между аналогичными и гомологичными органами?
1. Приведите примеры аналогичных органов.
2. Дайте определение аналогичных и гомологичных органов.
Лабораторная работа № 4
Примеры сравнительно-анатомических доказательств эволюции
Приборы и оборудование: гербарии гороха, барбариса, шиповника, верблюжьей колючки, малины, клубень картофеля, кактус, корневище ландыша (можно взять касатик ), лук; рисунки таракана, кузнечика, водомер (если есть коллекции), рисунок бабочки, чучело птицы, рисунок летучей мыши; влажные препараты речного рака, рыбы, лягушки, ящерицы.
1. Знакомство с гомологичными органами растений.
2. Гомологичные органы животных.
3. Аналогичные органы растений.
4. Аналогичные органы животных.
5. В конце работы заполните таблицу.
Примеры аналогии растений
Примеры аналогии животных
1. К каким органам относятся колючки барбариса, усики, гороха?
2. К каким органам относятся клубень, луковица, корневище?
3. К каким органам относятся конечности таракана, пчелы, кузнечика, жука- плавунца?
4. К каким органам относятся шипы боярышника?
5. К каким органам можно отнести жабры рыбы и речного рака?
6. Определение аналогичных органов.
7. Определение гомологичных органов.
Источник
Конечности кита крылья птицы
Установите соответствие между примерами гомологичных и аналогичных органов: к каждой позиции, данной в первом столбце, подберите соответствующую позицию из второго столбца.
А) плодолистики и прицветники
Б) ласт кита и крыло птицы
В) колючки барбариса и выросты стебля у ежевики
Г) листья и тычинки цветка
Д) глаз зайца и глаз пчелы
Е) крыло летучей мыши и крыло бабочки
Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
Гомологичные органы: плодолистики и прицветники; ласт кита и крыло птицы; листья и тычинки цветка. Аналогичные органы: колючки барбариса и выросты стебля у ежевики; глаз зайца и глаз пчелы; крыло летучей мыши и крыло бабочки.
Гомологичные органы — органы, имеющие принципиально общее строение независимо от сходства выполняемых ими функций. Сходство в строении, или гомология, возможно только при наличии более или менее отдалённого общего предка:
Плодолистики и прицветники; а также листья и тычинки цветка — производные листа, но функции разные; ласт кита и крыло птицы — передняя конечность;
Аналогичные органы — сходны у организмов разных систематических групп по выполняемой функции, но имеют различное происхождение и неодинаковое внутреннее строение:
колючки барбариса (лист) и выросты стебля (кора) у ежевики;
глаз зайца и глаз (фасеточный) пчелы;
крыло летучей мыши — мезодермальное происхождение и крыло бабочки — эктодермальное происхождение.
Источник