الأدلة البيولوجية الجزيئية. تشارلز داروين يتحدث عن أسباب التطور

الأدلة العلمية على التطور (الجنينية، المورفولوجية، الحفريات، الجغرافية الحيوية، وما إلى ذلك)

الأدلة الجنينية

في جميع الفقاريات، هناك تشابه كبير بين الأجنة في المراحل الأولى من التطور: لديهم شكل جسم مماثل، وهناك أساسيات للأقواس الخيشومية، وهناك ذيل، ودائرة واحدة من الدورة الدموية، وما إلى ذلك. ومع ذلك، مع تقدم التطور ، يتناقص التشابه بين أجنة المجموعات المنهجية المختلفة تدريجيًا، وتبدأ في السيطرة على السمات المميزة لفئاتها، ورتبها، وعائلاتها، وأجناسها، وأخيرًا الأنواع.

يمكن أن تؤثر التغيرات التطورية على جميع مراحل التطور، أي أنها يمكن أن تؤدي إلى تغيرات ليس فقط في الكائنات الناضجة، ولكن أيضًا في الأجنة، حتى في المراحل الأولى من التطور. ومع ذلك، يجب أن تكون المراحل المبكرة من التطوير أكثر تحفظًا من المراحل اللاحقة، حيث أن التغييرات في المراحل المبكرة من التطوير يجب أن تؤدي بدورها إلى تغييرات أكبر أثناء التطوير اللاحق. على سبيل المثال، التغيير في نوع الانقسام سوف يسبب تغييرات في عملية المعدة، وكذلك في جميع المراحل اللاحقة. ولذلك، فإن التغييرات التي تظهر في المراحل المبكرة من المرجح أن تكون مميتة أكثر بكثير من التغييرات التي تحدث في فترات لاحقة من التطور.

وبالتالي، فإن المراحل المبكرة من التطور تتغير نادرًا نسبيًا، مما يعني أنه من خلال دراسة أجنة الأنواع المختلفة، من الممكن استخلاص استنتاجات حول درجة الارتباط التطوري.

وفي عام 1837، اكتشف عالم الأجنة كارل رايشرت الهياكل الجنينية التي تتطور منها العظام المربعة والمفصلية في فك الزواحف. وتوجد نفس الهياكل في أجنة الثدييات، ولكنها تتطور إلى المطرقة وسندان الأذن الوسطى أصل أجزاء أذن الثدييات من عظام فك الزواحف.

هناك العديد من الأمثلة الأخرى لكيفية الكشف عن التاريخ التطوري للكائن الحي أثناء تطوره. تحتوي أجنة الثدييات في المراحل المبكرة على أكياس خيشومية، لا يمكن تمييزها في البنية عن الأكياس الخيشومية للفقاريات المائية. ويفسر ذلك حقيقة أن أسلاف الثدييات كانوا يعيشون في الماء ويتنفسون بالخياشيم. بالطبع، لا تتطور الأكياس الخيشومية لأجنة الثدييات إلى خياشيم أثناء النمو، ولكن إلى هياكل تطورت من الشقوق الخيشومية أو جدران الأكياس الخيشومية، مثل قناة استاكيوس، والأذن الوسطى، واللوزتين، والغدد جارات الدرق، والغدة الصعترية.

تقوم أجنة العديد من أنواع الثعابين والسحالي عديمة الأرجل (على سبيل المثال، المغزل الهش) بتطوير أساسيات الأطراف، ولكن بعد ذلك يتم إعادة امتصاصها. وبالمثل، فإن الحيتان والدلافين وخنازير البحر ليس لها أطراف خلفية، ولكن في أجنة الحيتانيات، تبدأ الأرجل الخلفية في النمو وتتطور العظام والأعصاب والأوعية الدموية، ثم يتم إعادة امتصاص كل هذه الأنسجة.

واستشهد داروين بوجود أسنان في أجنة حيتان البالين كمثال.

الأدلة الجغرافية الحيوية

من بين الثدييات في أستراليا، تسود الجرابيات. تشمل الثدييات المشيمية الحيتانيات وذوات الأقدام والخفافيش (التي كان من الممكن أن تنتقل إلى أستراليا بسهولة نسبية)، بالإضافة إلى القوارض، التي تظهر في السجل الأحفوري في العصر الميوسيني، عندما اقتربت أستراليا من غينيا الجديدة. وفي الوقت نفسه، فإن الظروف الطبيعية في أستراليا مواتية لأنواع أخرى من الثدييات. على سبيل المثال، تكاثرت الأرانب التي تم إدخالها إلى القارة بسرعة، وانتشرت على نطاق واسع واستمرت في إزاحة الأنواع المحلية. في أستراليا وغينيا الجديدة، في جنوب أمريكا الجنوبية وأفريقيا، تم العثور على طيور الصفير (الضفادع المسننة) والأسماك الرئوية غير القادرة على الطيران، وهي غائبة في أجزاء أخرى من العالم. الظروف المعيشية في صحاري أفريقيا وأمريكا وأستراليا متشابهة للغاية، وتنمو النباتات من صحراء واحدة بشكل جيد في صحراء أخرى. ومع ذلك، لم يتم العثور على الصبار إلا في أمريكا (باستثناء Rhipsalis baccifera، الذي يبدو أنه تم جلبه إلى العالم القديم عن طريق الطيور المهاجرة). العديد من العصارة الأفريقية والأسترالية (أي النباتات ذات الأنسجة الخاصة لتخزين المياه) تشبه بشكل سطحي الصبار بسبب التطور المتقارب، ولكنها تنتمي إلى رتب مختلفة. تختلف الحياة البحرية في السواحل الشرقية والغربية لأمريكا الجنوبية، باستثناء بعض الرخويات والقشريات وشوكيات الجلد، إلا أن حوالي 30% من نفس الأنواع السمكية تعيش على الشواطئ المقابلة لبرزخ بنما، وهو ما يفسره ظهور البرزخ مؤخرًا (منذ حوالي 3 ملايين سنة). تفتقر معظم الجزر المحيطية (أي الجزر التي لم تكن متصلة أبدًا بالبر الرئيسي) إلى الثدييات البرية والبرمائيات والحيوانات الأخرى غير القادرة على التغلب على العوائق المائية الكبيرة. تكوين الأنواع الحيوانية في هذه الجزر ضعيف وهو نتيجة الإدخال العرضي لبعض الأنواع، وعادة ما تكون الطيور والزواحف والحشرات.

التوزيع الجغرافي للأنواع في الماضي، والذي يمكن إعادة بنائه جزئيًا من بقايا الحفريات، يجب أن يتوافق أيضًا مع شجرة النشوء والتطور. إن نظرية الانجراف القاري ونظرية التطور تجعل من الممكن التنبؤ بمكان العثور على بقايا أحفورية معينة. تم العثور على الحفريات الأولى للجرابيات في أمريكا الشمالية، ويبلغ عمرها حوالي 80 مليون سنة. قبل 40 مليون سنة، كانت الجرابيات شائعة بالفعل في أمريكا الجنوبية، ولكن في أستراليا، حيث تهيمن الآن، ظهرت الجرابيات منذ حوالي 30 مليون سنة فقط. تتنبأ النظرية التطورية بأن الجرابيات الأسترالية تنحدر من الجرابيات الأمريكية. وفقا لنظرية الانجراف القاري، قبل 30-40 مليون سنة، كانت أمريكا الجنوبية وأستراليا لا تزالان جزءا من غندوانا، وهي قارة كبيرة في نصف الكرة الجنوبي، وبينهما كانت القارة القطبية الجنوبية المستقبلية. واستنادا إلى نظريتين، توقع الباحثون أن الجرابيات هاجرت من أمريكا الجنوبية إلى أستراليا عبر القارة القطبية الجنوبية منذ 30 إلى 40 مليون سنة. أصبح هذا التنبؤ صحيحا: منذ عام 1982، تم العثور على أكثر من عشرة جرابيات أحفورية تتراوح أعمارهم بين 35 و 40 مليون سنة في جزيرة سيمور، الواقعة بالقرب من القارة القطبية الجنوبية.

أقرب أقرباء الإنسان الحديث - الغوريلا والشمبانزي - يعيشون في أفريقيا. وبناء على ذلك، اقترح تشارلز داروين في عام 1872 ضرورة البحث عن أسلاف الإنسان القدماء في أفريقيا. وقد اتبع العديد من الباحثين، مثل لويس وماري وريتشارد ليكي وريموند دارت وروبرت بروم، نصيحة داروين، وبدءًا من عشرينيات القرن العشرين، تم العثور على العديد من الأشكال الوسيطة بين البشر والقردة في أفريقيا. إذا تم اكتشاف أحفورة أسترالوبيثسينات، على سبيل المثال، في أستراليا، وليس في أفريقيا، فسيتعين مراجعة الأفكار حول تطور البشر.

الأدلة المورفولوجية

في سياق التطور، لم يتم تصميم كل كائن حي جديد من الصفر، ولكنه مشتق من كائن قديم من خلال سلسلة من التغييرات الصغيرة. تحتوي الهياكل المتكونة بهذه الطريقة على عدد من السمات المميزة التي تشير إلى أصلها التطوري. تتيح الدراسات التشريحية المقارنة تحديد هذه الميزات.

على وجه الخصوص، يستبعد الأصل التطوري إمكانية استعارة التصميمات الناجحة من الكائنات الحية الأخرى. لذلك، تستخدم الأنواع المختلفة وغير المرتبطة ارتباطًا وثيقًا أعضاء مختلفة لحل المشكلات المماثلة. على سبيل المثال، يتطور جناح الفراشة وجناح الطائر من طبقات جرثومية مختلفة، وأجنحة الطيور عبارة عن أطراف أمامية معدلة، وأجنحة الفراشة عبارة عن طيات من الغطاء الكيتيني. والتشابه بين هذه الأعضاء سطحي وهو نتيجة لتقارب أصلها. تسمى هذه الأعضاء مماثلة.

ويلاحظ الوضع المعاكس في الأنواع ذات الصلة الوثيقة: يتم استخدام الأعضاء ذات الهياكل المماثلة لمهام مختلفة تمامًا. على سبيل المثال، تؤدي الأطراف الأمامية للفقاريات مجموعة متنوعة من الوظائف، ولكن في نفس الوقت لديهم خطة هيكلية مشتركة، وتحتل موقعًا مشابهًا وتتطور من نفس الأساسيات، أي أنها متجانسة. لا يمكن تفسير التشابه في بنية جناح الخفاش ومخلب الخلد من حيث المنفعة. وفي الوقت نفسه، تقدم نظرية التطور تفسيرًا: لقد ورثت الفقاريات ذات الأرجل الأربعة بنية طرف واحد من سلف مشترك.

يرث كل نوع من الأنواع السلفية معظم خصائصه، بما في ذلك في بعض الأحيان تلك التي لا فائدة منها للأنواع الجديدة. تحدث التغييرات عادة بسبب التحول المتسلسل التدريجي لخصائص الأنواع السلفية. إن تشابه الأعضاء المتماثلة، التي لا تتعلق بظروف عملها، هو دليل على تطورها أثناء التطور من نموذج أولي مشترك موجود في الأنواع السلفية. ومن الأمثلة الأخرى على التغيرات التطورية في التشكل هي الأساسيات، والتافيزيات، فضلا عن حالات عديدة من عيوب محددة في بنية الكائنات الحية.

أعضاء متماثلة

التماثل (علم الأحياء)

طرف ذو خمسة أصابع

باستخدام الثدييات كمثال:

في القرود، تكون الأطراف الأمامية ممدودة، ويتم تكييف الأيدي للإمساك بها، مما يجعل تسلق الأشجار أسهل.

إصبع القدم الأول للخنزير مفقود، والثاني والخامس مختزلان. أما الأصابع المتبقية فهي أطول وأصعب من الأصابع الأخرى، والكتائب الطرفية مغطاة بالحوافر.

يمتلك الحصان أيضًا حافرًا بدلاً من المخالب، والساق ممدودة بسبب عظام الإصبع الأوسط، مما يساهم في سرعة الحركة العالية.

تتميز الشامات بأصابع قصيرة وسميكة، مما يساعد في الحفر.

يستخدم آكل النمل إصبعه الأوسط الكبير لاستخراج عش النمل وأعشاش النمل الأبيض.

الأطراف الأمامية في الحيتان هي زعانف. علاوة على ذلك، فإن عدد كتائب الأصابع يزداد مقارنة بالثدييات الأخرى، ويتم إخفاء الأصابع نفسها تحت الأنسجة الرخوة.

في الخفاش، يتم تعديل الأطراف الأمامية إلى أجنحة عن طريق إطالة الأصابع الأربعة بشكل ملحوظ، ويستخدم الإصبع الأول على شكل خطاف للتعليق على الأشجار.

علاوة على ذلك، تحتوي جميع هذه الأطراف على مجموعة متشابهة من العظام بنفس الترتيب النسبي. لا يمكن تفسير وحدة البنية من حيث المنفعة، حيث يتم استخدام الأطراف لأغراض مختلفة تمامًا.

أجزاء من أجزاء فم الحشرات

الأجزاء الرئيسية للجهاز الفموي للحشرات هي الشفة العليا، وزوج من الفك السفلي (الفكين العلويين)، والبلعوم، واثنين من الفكين العلويين (الفكين السفليين) والشفة السفلية (الفكين العلويين المندمجين). وتختلف هذه المكونات في الشكل والحجم في الأنواع المختلفة، وفي العديد من الأنواع يتم فقدان بعض الأجزاء. تسمح السمات الهيكلية للجهاز الفموي للحشرات باستخدام مصادر غذائية مختلفة (انظر الشكل):

في شكلها الأصلي (على سبيل المثال، في الجندب)، يتم استخدام الفك السفلي والفك العلوي القوي للعض والمضغ.

تستخدم نحلة العسل شفتها السفلية لجمع الرحيق، وتستخدم فكها السفلي لسحق حبوب اللقاح وعجن الشمع.

في معظم الفراشات، يتم تقليل الشفة العلوية، ويغيب الفك السفلي، ويشكل الفك العلوي خرطومًا.

في إناث البعوض، تشكل الشفة العليا والفك العلوي أنبوبًا، ويستخدم الفك السفلي لثقب الجلد.

هيئات مماثلة

تسمى الأعضاء المتشابهة خارجيًا أو أجزاء منها، والتي تنشأ من أساسيات أولية مختلفة ولها بنية داخلية مختلفة، متشابهة. ينشأ التشابه الخارجي في سياق التطور المتقارب، أي في سياق التكيف المستقل مع ظروف الوجود المماثلة.

أجنحة الطيور عبارة عن أطراف أمامية معدلة، وأجنحة الحشرات عبارة عن طيات من الغطاء الكيتيني.

خياشيم الأسماك هي تكوينات مرتبطة بالهيكل العظمي الداخلي، وخياشيم العديد من القشريات هي نتوءات للأطراف، وتتطور خياشيم الرخويات اللاتانية في تجويف الوشاح، وخياشيم العاريات هي نتوءات من تكامل الجانب الظهري من جسم.

شكل الجسم الانسيابي في الثدييات المائية - الحيتان والدلافين - والأسماك.

أشواك البرباريس والصبار عبارة عن أوراق معدلة، وتتطور أشواك الزعرور من البراعم.

محلاق العنب (المتكون من البراعم) ومحلاق البازلاء (الأوراق المعدلة).

- شكل النباتات العصارية المختلفة (النباتات التي لها أنسجة خاصة لتخزين الماء)، مثل الصبار والصقلاب.

إن الغياب التام للاقتراض الهادف للتصاميم الناجحة هو ما يميز التطور عن التصميم الواعي. على سبيل المثال، الريشة هي تصميم جيد يساعد على الطيران، ولكن الثدييات (بما في ذلك الخفافيش) ليس لديها ريش. تعتبر الخياشيم مفيدة للغاية للحيوانات المائية، لكن الثدييات (مثل الحيتانيات) تفتقر إليها. لدحض نظرية التطور، يكفي اكتشاف الريش أو الخياشيم في أي نوع من الثدييات.

أساسيات

الأساسيات هي الأعضاء التي فقدت أهميتها الأساسية في عملية التطور التطوري للكائن الحي. إذا تبين أن البدائية وظيفية، فإنها تؤدي وظائف بسيطة نسبيًا أو غير مهمة بمساعدة الهياكل المخصصة لأغراض أكثر تعقيدًا

على سبيل المثال، جناح الطائر عبارة عن بنية تشريحية معقدة للغاية تم تكييفها خصيصًا للطيران النشط، لكن أجنحة النعامة لا تستخدم للطيران. يمكن استخدام هذه الأجنحة الأثرية في مهام بسيطة نسبيًا، مثل الحفاظ على التوازن أثناء الجري وجذب الشركاء. وبالمقارنة، فإن البطريق المجنح له أهمية كبيرة، حيث يعمل بمثابة الزعنفة، وبالتالي لا يمكن اعتباره أثريا.

عيون بعض حيوانات الكهف والحيوانات الحفارة، مثل البروتيوس، وجرذ الخلد، والخلد، وأستياناكس المكسيكي، وأسماك الكهف العمياء. في كثير من الأحيان تكون العيون مخفية تحت الجلد.

الساق في الطيور.

بقايا الشعر وعظام الحوض في بعض الحيتانيات.

بعض الثعابين، بما في ذلك الثعبان، لها عظام أطرافها الخلفية. لا ترتبط هذه العظام بالعمود الفقري وتتحرك بحرية نسبية في تجويف البطن.

في العديد من أنواع الخنافس، مثل Apterocyclus honoluluensis، تقع الأجنحة تحت إليترا المندمجة.

في البشر، تشمل الأساسيات، على وجه الخصوص، الفقرات الذيلية، وشعر الجسم، وعضلات الأذن، وحديبة الأذن، والبطينين المورجانيين للحنجرة.

تُستخدم الزائدة الدودية للأعور (الزائدة الدودية) في بعض الحيوانات العاشبة لهضم الطعام النباتي وهي طويلة. على سبيل المثال، يبلغ طول الزائدة الدودية للكوالا من 1 إلى 2 متر. يبلغ طول الزائدة الدودية لدى الإنسان من 2 إلى 20 سم ولا تشارك في هضم الطعام. وخلافا للاعتقاد السائد، فإن وجود وظائف ثانوية في الزائدة الدودية لا يعني أنها ليست أثرا.

الرجعية

Atavism هو المظهر الفردي للخصائص المميزة للأسلاف البعيدين، ولكنها غائبة في القريبين. يتم تفسير ظهور Atavisms من خلال حقيقة أن الجينات المسؤولة عن هذه السمة محفوظة في الحمض النووي، ولكنها عادة لا تشكل هياكل نموذجية للأسلاف.

أمثلة على الرجعية:

الزائدة الذيلية في البشر.

الشعر المستمر على جسم الإنسان؛

أزواج إضافية من الغدد الثديية.

الأرجل الخلفية للحيتان.

الزعانف الخلفية للدلافين؛

الأرجل الخلفية للثعابين.

أصابع اضافية في الخيول

إن الحجج المؤيدة للتطور تشبه تلك المتعلقة بالآثار.

الأدلة الحفرية

وكقاعدة عامة، تتحلل بقايا النباتات والحيوانات وتختفي دون أن يترك أثرا. لكن في بعض الأحيان يتم استبدال الأنسجة البيولوجية بالمعادن، وتتشكل الحفريات. عادة ما توجد عظام أو أصداف متحجرة، أي أجزاء صلبة من الكائنات الحية. في بعض الأحيان يتم العثور على مطبوعات آثار الحيوانات أو آثار نشاطها الحيوي. ومن الأقل شيوعًا العثور على حيوان كامل - متجمدًا في الجليد في مناطق التربة الصقيعية الحديثة، محصورًا في الراتنج المتحجر لاحقًا للنباتات القديمة (العنبر) أو في راتنج طبيعي آخر - الأسفلت.

علم الحفريات هو دراسة البقايا الأحفورية. عادة، تترسب الصخور الرسوبية في طبقات، وبالتالي فإن الطبقات الأعمق تحتوي على حفريات من فترة سابقة (مبدأ التراكب). وهذا يعني أنه من خلال مقارنة الأشكال الأحفورية من الطبقات المتعاقبة، يمكن استخلاص استنتاجات حول الاتجاهات الرئيسية لتطور الكائنات الحية. يتم استخدام العديد من التقنيات الجيولوجية لتقدير عمر الحفريات.

عند النظر إلى السجل الحفري، يمكننا أن نستنتج أن الحياة على الأرض قد تغيرت بشكل كبير. كلما نظرنا بشكل أعمق إلى الماضي، قلّت قواسمنا المشتركة مع المحيط الحيوي الحديث. ظهرت بدائيات النوى الأولى (أبسط الكائنات وحيدة الخلية التي لا تحتوي على نواة خلية متشكلة) منذ حوالي 3.5 مليار سنة. ظهرت أول حقيقيات النوى أحادية الخلية منذ 2.7 إلى 1.75 مليار سنة. وبعد حوالي مليار سنة، أي قبل 840 مليون سنة، ظهرت أولى الحيوانات متعددة الخلايا، وهي ممثلات لحيوانات هاينان، في السجل الأحفوري. ووفقا لدراسة نشرت عام 2009، فإن الكائنات متعددة الخلايا التي تنتمي إلى أحد الأنواع الحديثة، وهو الإسفنج، ربما كانت موجودة بالفعل منذ أكثر من 635 مليون سنة. خلال "الانفجار الكامبري"، قبل 540-530 مليون سنة، في فترة زمنية جيولوجية قصيرة، تظهر في السجل الجيولوجي بقايا ممثلين لمعظم الأنواع الحديثة ذات الهياكل العظمية، وبعد 15 مليون سنة أخرى - الفقاريات البدائية الأولى، المشابهة إلى الجلكيات الحديثة. ظهرت الأسماك الفكية منذ 410 مليون سنة، والحشرات - منذ 400 مليون سنة، ولمدة 100 مليون سنة أخرى سيطرت السرخس على الأرض، وظلت الحشرات والبرمائيات هي المجموعات الرئيسية للحيوانات الأرضية. منذ 250 إلى 65 مليون سنة مضت على الأرض، احتلت الديناصورات والزواحف الأخرى الموقع المهيمن لـ "الحيوانات المفترسة العليا" والحيوانات العاشبة الكبيرة؛ وكانت النباتات الأكثر شيوعًا هي السيكاديات ومجموعات أخرى من عاريات البذور. تظهر البقايا الأحفورية الأولى للنباتات الزهرية قبل 140-130 مليون سنة، وتعود بداية انتشارها على نطاق واسع إلى منتصف العصر الطباشيري (قبل حوالي 100 مليون سنة). الصورة المرصودة تتوافق مع أصل جميع الأنواع من كائنات وحيدة الخلية وليس لها أي تفسير علمي آخر.

ومن الأدلة المعروفة على التطور وجود ما يسمى بالأشكال الوسيطة، أي الكائنات الحية التي تجمع بين السمات المميزة للأنواع المختلفة. كقاعدة عامة، عند الحديث عن الأشكال الوسيطة (أو "الانتقالية")، فإنها تعني الأنواع الأحفورية، على الرغم من أن الأنواع الوسيطة لا تنقرض دائمًا. استنادًا إلى شجرة النشوء والتطور، تتنبأ نظرية التطور بالأشكال الوسيطة التي يمكن العثور عليها وتلك التي لا يمكن العثور عليها. ووفقا للمنهج العلمي فإن التنبؤات التي تتحقق تؤكد النظرية. على سبيل المثال، بمعرفة بنية الكائنات الحية من الزواحف والطيور، يمكن التنبؤ ببعض سمات الشكل الانتقالي بينهما. ويمكن التنبؤ بإمكانية العثور على بقايا حيوانات تشبه الزواحف ولكن ذات ريش، أو بقايا حيوانات تشبه الطيور ولكن ذات أسنان، أو ذات ذيول طويلة مع هيكل عظمي من الفقرات غير المندمجة. ويمكن التنبؤ بعدم العثور على أشكال انتقالية بين الطيور والثدييات، على سبيل المثال - حفريات ثدييات ذات ريش أو حفريات شبيهة بالطيور مع عظام الأذن الوسطى مثل الثدييات.

بعد وقت قصير من نشر أصل الأنواع، تم اكتشاف بقايا الأركيوبتركس، وهو شكل وسيط بين الزواحف والطيور. يتميز الأركيوبتركس بريش متباين (سمة نموذجية للطيور)، ومن حيث الهيكل العظمي فهو يختلف قليلًا عن الديناصورات من مجموعة الكوبسوجناث. كان لديه مخالب على الأطراف الأمامية، وأسنان وذيل طويل مع هيكل عظمي من الفقرات غير المندمجة، وتم تحديد السمات الهيكلية الفريدة المفترضة لـ "الطيور" لاحقًا في الزواحف الأخرى. وفي وقت لاحق، تم العثور على أشكال انتقالية أخرى بين الزواحف والطيور.

وهناك العديد من الأشكال الانتقالية الأخرى المعروفة، بما في ذلك من اللافقاريات إلى الأسماك، ومن الأسماك إلى رباعيات الأرجل، ومن البرمائيات إلى الزواحف، ومن الزواحف إلى الثدييات.

في بعض الحالات، لم يتم العثور على أشكال انتقالية أحفورية، على سبيل المثال، لا توجد آثار لتطور الشمبانزي (يفترض أنه بسبب عدم وجود ظروف لتشكيل الحفريات في الغابات التي يعيشون فيها)، لا توجد آثار الديدان الهدبية، ويوحد هذا الصنف أكثر من 3500 نوع. وبطبيعة الحال، لتزييف نظرية التطور، لا يكفي الإشارة إلى مثل هذه الثغرات في السجل الأحفوري. لدحض عقيدة التطور، سيكون من الضروري تقديم هيكل عظمي لا يتوافق مع شجرة النشوء والتطور أو لا يتناسب مع التسلسل الزمني. وهكذا، ردًا على سؤال حول الاكتشاف الذي يمكن أن يدحض نظرية التطور، قال جون هالدين: "الأرانب الأحفورية في عصر ما قبل الكمبري!" تم العثور على ملايين الحفريات [حوالي 250.000 نوع أحفوري، وكل اكتشاف هو اختبار لنظرية التطور، والاختبار الذي تم اجتيازه يؤكد النظرية.

في الحالات التي يتبين فيها أن السجل الأحفوري مكتمل بشكل خاص، يصبح من الممكن بناء ما يسمى بسلسلة النشوء والتطور، أي سلسلة من الأنواع (الأجناس، وما إلى ذلك)، تحل محل بعضها البعض على التوالي في عملية التطور. أشهرها هي سلسلة النشوء والتطور للبشر والخيول (انظر أدناه)، ويمكن أيضًا الاستشهاد بتطور الحيتانيات كمثال.

>> دليل على تطور عالم الحيوان

تطور عالم الحيوان

يعيش حوالي 2،000،000 نوع من الحيوانات على كوكبنا.

هذه هي اللافقاريات والفقاريات المختلفة.

تذكر أن الحيوانات ظهرت وتطورت في تطورها التاريخي بتسلسل معين. على سبيل المثال، الأول البرمائياتظهر منذ حوالي 300 مليون سنة من الأسماك القديمة، والأول الزواحفنشأت منذ حوالي 200 مليون سنة من البرمائيات القديمة. تظهر هذه الأمثلة أن عالم الحيوان لم ينشأ على الفور، بل تطور على مدى فترة طويلة من الزمن وبشكل تدريجي. التطور التاريخي لعالم الحيوان، الذي حدث خلاله التغيير والتحسن وما زال يحدث، يسمى التطور.

§ 82. دليل على تطور عالم الحيوان

لقد ثبت تطور عالم الحيوان في الطبيعة من خلال العديد من العلوم البيولوجية. بادئ ذي بدء، هذا هو علم الحفريات - علم الكائنات الحية الأحفورية. ثم التشريح المقارن هو العلم الذي يقارن بين بنية الحيوانات الحديثة المختلفة. وأخيرا، علم الأجنة هو علم التطور الجنيني للكائنات الحية.

الحيوانات الحديثة هي جزء صغير من الأنواع التي ظهرت على الأرض. منذ عشرات ومئات الملايين من السنين، كان عالم الحيوان مختلفًا عما هو عليه الآن. لقد انقرضت أعداد كبيرة من الحيوانات في عصور مختلفة، وأصبحت غير قادرة على الصمود في وجه الصراع من أجل البقاء. على سبيل المثال، انقرضت حيوانات المياه العذبة ذات الزعانف الفصية، وجميع الديناصورات، والعديد من مجموعات المفصليات. لسوء الحظ، فقط جزء ضئيل من الوقت مأهولةعلى الأرض يتم الحفاظ على الحيوانات في الحالة الأحفورية 154 .

نادرًا ما تقع الحيوانات المنقرضة بالكامل في أيدي العلماء.

وهكذا، تم العثور على ماموث محفوظ جيدًا في طبقة من التربة الصقيعية في شمال سيبيريا، كما تم العثور هناك أيضًا على بقايا قوارض منقرضة وحيوانات صغيرة أخرى. في أغلب الأحيان، يتم الحفاظ على العظام فقط في الحالة الأحفورية. الفقارياتومن اللافقاريات هناك أجزاء صلبة أخرى - الأصداف والإبر. في بعض الأحيان يتم الاحتفاظ فقط بمطبوعات المفصليات بأكملها أو أجزاء معينة من جسم الحيوان، مثل أجنحة الحشرات وريش الطيور.

تثبت الاكتشافات الحفرية أن عالم الحيوان يتطور باستمرار، وأن الحيوانات المنقرضة تركت أحفادها. الدليل المقنع على العلاقة بين الحيوانات الحديثة والحيوانات الأحفورية هو نتائج ما يسمى بالأشكال الانتقالية. يجمع هيكلها بين ميزات الحيوانات منخفضة التنظيم وعالية التنظيم (على سبيل المثال، السحالي ذات الأسنان البرية). أتاحت الهياكل العظمية التي تم العثور عليها للأسماك ذات الزعانف القديمة تحديد أصل البرمائيات. الطائر القديم الأركيوبتركس هو شكل انتقالي بين الزواحف والطيور. إن البصمات المحفوظة جيدًا لعظام وريش هذا الطائر مكنت من فهم أصل الطيور من الزواحف القديمة.

الأدلة التشريحية المقارنة للتطور.

بالنسبة للعديد من الحيوانات، لم يتم العثور على أسلاف أحفورية؛ تساعد البيانات التي تم الحصول عليها من خلال مقارنة بنيتها مع مجموعات أخرى من الحيوانات في توضيح أصلها. على سبيل المثال، فإن حراشف أرجل الطيور هي نفسها تمامًا من حيث الشكل والبنية مثل حراشف السحالي والثعابين. تظهر مقارنة الهيكل العظمي للأطراف الأمامية لمختلف الفقاريات الأرضية تشابهها في بنية الهيكل العظمي والعظام وما إلى ذلك. 155 .

ومن بين مجموعات الحيوانات الحديثة هناك أيضًا أشكال انتقالية تظهر أصلها المشترك. لذا، الثدييات بيوضية(على سبيل المثال، خلد الماء) لديها عدد من السمات الهيكلية المشابهة لبنية الزواحف والثدييات. إنهم، مثل الزواحف، لديهم مجرور ويضعون البيض، ولكن، على عكس الزواحف، يطعمون صغارهم بالحليب.

كما تتجلى صلة القرابة بالحيوانات محل الدراسة من خلال الحفاظ على الأعضاء غير العاملة أو أجزاء منها في بعض الحيوانات. على سبيل المثال، الأطراف الأثرية في الحيتان، مخبأة داخل الجسم، تظهر أن الأسلاف الحيتانكانت ثدييات برية.

تستخدم الحيتان زعانفها الذيلية للتحرك، لذلك اختفت أرجلها الخلفية أثناء التطور.

وبالتالي، من خلال مقارنة الحيوانات، من الممكن معرفة المسار المحدد لتطورها وعلاقتها.

الأدلة المقنعة على تطور عالم الحيوان تأتي من المعلومات المتعلقة بالتطور الفردي للحيوانات. أثناء التطور، لا تنمو الأجنة الحيوانية أو الأجنة ويزداد حجمها فحسب، بل تصبح أكثر تعقيدًا وتحسنًا بشكل متزايد. والشيء الأكثر إثارة للاهتمام هو أنهم في المراحل الأولى من التطور لا يشبهون كثيرًا الحيوانات البالغة من نفس النوع بقدر ما يشبهون أسلافهم البعيدين. وهكذا فإن أجنة جميع الفقاريات في المراحل المبكرة متشابهة جدًا مع بعضها البعض 156. لديهم جميعًا شقوق خيشومية، والتي تختفي بعد ذلك في الحيوانات البرية - الزواحف والطيور والثدييات. تذكر تطور الضفدع في مرحلة مبكرة: الشرغوف يشبه إلى حد كبير السمكة (جسم ممدود، زعنفة ذيلية، خياشيم، قلب من غرفتين، دورة دموية واحدة). وهكذا، في تطورها، تكرر الأجنة لفترة وجيزة تلك التغييرات الأساسية التي حدثت على مدى ملايين السنين في الحيوانات المتعاقبة 156 .

تتيح المراحل المتبقية من تطور الجنين استعادة المظهر العام للأسلاف البعيدين. على سبيل المثال، في المراحل الأولى من التطور، يكون جنين الثدييات مشابهًا لجنين السمكة حتى في وجود الشقوق الخيشومية. من هذا يمكننا أن نستنتج أنه في السلسلة التاريخية لأسلاف الثدييات، ذات مرة، منذ مئات الملايين من السنين، كانت هناك أسماك. في المرحلة التالية من التطور، نفس الجنين يشبه جنين البرمائيات. يشير هذا إلى أنه من بين أسلاف الثدييات البعيدين، بعد الأسماك، كانت هناك أيضًا برمائيات.

1. اشرح مفهوم "تطور عالم الحيوان".
2. تقديم الأدلة الحفرية لتطور الكائنات الحية.
3. إلى ماذا تشير انطباعات الريش والهيكل العظمي للأركيوبتركس؟

4. إعطاء أدلة تشريحية مقارنة لتطور عالم الحيوان.
5. ما هي المعلومات الجنينية التي تؤكد أصل البرمائيات من الأسماك؟
6. ما سبب التشابه في مراحل التطور الجنيني للحيوانات من مختلف المجموعات مثل الفقاريات؟

علم الأحياء: الحيوانات: كتاب مدرسي. للصف السابع. متوسط مدرسة / B. E. Bykhovsky، E. V. Kozlova، A. S. Monchadsky وآخرون؛ تحت. إد. م.أ.كوزلوفا. - الطبعة 23. - م: التربية، 2003. - 256 ص: مريض.

التقويم والتخطيط المواضيعي في علم الأحياء، فيديوفي علم الأحياء على الإنترنت، تحميل علم الأحياء في المدرسة

محتوى الدرس ملاحظات الدرسدعم إطار عرض الدرس وأساليب تسريع التقنيات التفاعلية يمارس المهام والتمارين ورش عمل الاختبار الذاتي، والتدريبات، والحالات، والمهام، والواجبات المنزلية، وأسئلة المناقشة، والأسئلة البلاغية من الطلاب الرسوم التوضيحية الصوت ومقاطع الفيديو والوسائط المتعددةصور فوتوغرافية، صور، رسومات، جداول، رسوم بيانية، فكاهة، نوادر، نكت، كاريكاتير، أمثال، أقوال، كلمات متقاطعة، اقتباسات الإضافات الملخصاتالمقالات والحيل لأسرّة الأطفال الفضوليين والكتب المدرسية الأساسية والإضافية للمصطلحات الأخرى تحسين الكتب المدرسية والدروستصحيح الأخطاء في الكتاب المدرسيتحديث جزء من الكتاب المدرسي، وعناصر الابتكار في الدرس، واستبدال المعرفة القديمة بأخرى جديدة فقط للمعلمين دروس مثاليةخطة التقويم للسنة؛ توصيات منهجية؛ دروس متكاملة

المجموعات الرئيسية من الحجج:

1. التطور الملحوظ

2. الشجرة التطورية

3. الأدلة الحفرية

4. الأدلة المورفولوجية

5. الأدلة الجنينية

6. الأدلة الوراثية والكيميائية الحيوية الجزيئية

7. الأدلة الجغرافية الحيوية

1. التطور الملحوظ

جميع أنواع الطفرات التي يمكن ملاحظتها (على سبيل المثال، إنشاء نسخ من الجينات مع تقسيم الوظائف بين النسخ - الجينات المثلية) كأساس للابتكارات التطورية

لا تشكل الاختلافات في مجموعات الكروموسومات (CN) عائقًا أمام العبور (تعدد أشكال CN في الخنازير البرية؛ تم الحصول على العديد من النباتات من خلال الجمع بين مجموعات الكروموسومات)

2. الشجرة التطورية

النوع البيولوجي هو المفهوم الوحيد المحدد بدقة في التطور ووحدة التصنيف (الجنس، العائلة، وما إلى ذلك - ليس لديها معايير مستقلة واضحة) بناءً على معيار الغياب الكامل أو شبه الكامل للتهجين مع الأنواع الأخرى في الطبيعة (و وليس عدم التوافق الجيني!). وهذا هو المعيار الرئيسي ولكن ليس الوحيد.

الأشجار التطورية التي تم إنشاؤها بناءً على بيانات مختلفة (الجينات الفردية، المناطق غير المشفرة، البنية المورفولوجية، السجل الأحفوري، علم الأجنة) تتوافق مع بعضها البعض. يمكن تفسير هذه المصادفة بسهولة من خلال النظرية التطورية

3. الأدلة الحفرية

السجل الحفري ينمو باستمرار.

إن مبدأ ستينون في تراكب الطبقات الجيولوجية وعلم الطبقات المبني عليه يجعل من الممكن، من خلال مقارنة الأشكال الأحفورية من الطبقات المتعاقبة، استخلاص استنتاجات حول اتجاهات التطور. لتقدير عمر الحفريات، يتم استخدام طرق التأريخ، والتي تنقسم إلى نسبية (طبقية) ومطلقة (طرق قياس الإشعاع، طرق الانارة، طرق الرنين المغنطيسي الإلكتروني، وما إلى ذلك). هذه التقديرات المستقلة تتفق بشكل جيد!

عند النظر إلى السجل الحفري، يمكن للمرء أن يرى التراكم التدريجي لأشكال جديدة من الكائنات الحية من الماضي إلى الحاضر.

ظهرت أول كائنات أولية أحادية الخلية منذ حوالي 3.5 مليار سنة. ظهرت أول حقيقيات النوى أحادية الخلية منذ 1.75 مليار سنة. وبعد مليار سنة أخرى، أي منذ ما يزيد قليلاً عن 635 مليون سنة، ظهرت أولى الحيوانات متعددة الخلايا في السجل الأحفوري - الإسفنج. بعد عدة عشرات الملايين من السنين نجد الديدان والرخويات الأولى، وبعد 15 مليون سنة أخرى نجد الفقاريات البدائية الأولى، على غرار الجلكيات الحديثة.

الحشرات - منذ 400 مليون سنة، وقبل 100 مليون سنة أخرى، كانت الأرض مغطاة بالسراخس وتسكنها الحشرات والبرمائيات. منذ 230 إلى 65 مليون سنة مضت، هيمنت الديناصورات على الأرض، وكانت النباتات الأكثر شيوعًا هي السيكاديات وعاريات البذور الأخرى. ظهرت النباتات المزهرة الأولى منذ 100 مليون سنة. كلما اقتربنا من العصر الحديث، زادت أوجه التشابه بين النباتات والحيوانات الأحفورية وتلك الحديثة.

الصورة المرصودة تتوافق مع نظرية التطور وليس لها أي تفسيرات علمية أخرى (الطوفان والكارثة العالمية لا تصمد أمام النقد العلمي)

"التطور الجزئي" و"التطور الكلي" لا يختلفان جوهريا. التطور الكبير هو ببساطة مجموع العديد من الأحداث التطورية الدقيقة المتعاقبة. يمكنك فقط ملاحظة نتائجها، ولكن ليس العملية نفسها، التي تستمر ملايين السنين.

4. الأدلة المورفولوجية

إذا كانت فكرة التطور صحيحة، فينبغي أن نلاحظ في الطبيعة الحية آثار المنشأ في كل مكان من خلال التعديل، أي أدلة عديدة على "إعادة تشكيل" و"تكيف" الخصائص القديمة (الأعضاء والأنسجة والخطط الهيكلية) مع الظروف الجديدة (المنافذ البيئية) والمهام الجديدة (الوظائف). وهذا بالضبط ما نراه في الطبيعة.

أعضاء متماثلة

تسمى أعضاء الحيوانات من الأنواع المختلفة التي لها نفس الخطة الهيكلية، وتحتل موقعًا مشابهًا في الجسم وتتطور من نفس الأساسيات، بالتماثل. إذا كانت هذه الأعضاء ذات البنية المتشابهة في الأنواع المختلفة تؤدي وظائف مختلفة، فإن التفسير البسيط الوحيد لذلك هو التحدر من سلف مشترك

أساسيات

الأعضاء التي فقدت أهميتها الأساسية في عملية التطور. هذه أيضًا هياكل مخفضة ولها قدرات أقل مقارنة بالهياكل المقابلة في الكائنات الحية الأخرى. العديد من الأعضاء الأثرية ليست عديمة الفائدة وتؤدي وظائف ثانوية.

يتقاطع الجهاز الهضمي عند الثدييات مع الجهاز التنفسي، ونتيجة لذلك لا نستطيع التنفس والبلع في نفس الوقت، ويمكن أن نختنق أيضًا. التفسير التطوري لذلك هو أن أسلاف الثدييات كانت عبارة عن أسماك ذات زعانف فصية، تبتلع الهواء للتنفس وتكونت رئاتها كنتوءات للمريء.

الرجعية

ظهور الخصائص المميزة للأسلاف البعيدين في الفرد. يتم تفسير ظهور Atavisms بحقيقة أن الجينات المسؤولة عن هذه السمة محفوظة في الحمض النووي وعادة ما يتم قمعها من خلال عمل الجينات الأخرى، ولكنها تظهر في بعض الأحيان. يمكن الحفاظ على السمات التي أصبحت عديمة الفائدة لملايين السنين في شكل سجل في الحمض النووي، حيث يتم تقليلها وتدميرها تدريجياً تحت وطأة الطفرات.

أمثلة على الرجعية:

1. الزائدة الذيلية عند البشر؛

2. الشعر المستمر على جسم الإنسان؛

3. أزواج إضافية من الغدد الثديية.

4. الأرجل الخلفية للحيتان.

5. في جنين الدجاج، يمكن أن تتشكل براعم الأسنان في الفكين؛

6. الأرجل الخلفية للثعابين.

7. أصابع القدم الزائدة في الخيول؛

5. الأدلة الجنينية

دليل على التطور في التطور الفردي للكائنات الحية

1) ليست الكائنات البالغة وخصائصها هي التي تتطور (تتغير)، بل البرامج الجينية لتطورها الفردي (تكوين الكائنات الحية). تشير البيانات الجنينية إلى أن خوارزمية التطور لكل نوع من الكائنات الحية هي تعديل لخوارزميات التطور الخاصة بأسلافها.

2) من الغريب أن البرنامج الوراثي لتكوين الحيوانات متعددة الخلايا يحتوي في حد ذاته على معلومات أقل من الكائن البالغ الناتج عنه. المعلومات الجديدة "تتولد تلقائيًا" أثناء عملية التطور (عملية التنظيم الذاتي) بمشاركة البيئة. لا تحدد الجينات الشكل الدقيق للطرف، بل تحدد فقط موضعه وأجزائه الرئيسية. في الوقت نفسه، هناك حالات "مسموح بها" و "ممنوعة" للنظام (نظائرها - رقاقات الثلج، الشطرنج).

3) غالبًا ما يكرر التطور الفردي للكائنات متعددة الخلايا المراحل الفردية من تاريخها التطوري (قانون الوراثة الحيوية). ويرجع ذلك إلى حقيقة أن عمليات الاستحواذ السابقة التطورية ارتبطت منذ فترة طويلة بعلامات حيوية أخرى وتغييرها غير مرغوب فيه، في حين أن العلامات اللاحقة لا تزال بلاستيكية ويمكن أن تتغير. ولذلك فإن اكتساب الأشياء الجديدة يتبع "مبدأ الإضافة"، أي: إضافة أو إضافة أشياء جديدة إلى الأشياء القديمة.

حتى الحيوانات التي تختلف كثيرًا عن بعضها البعض تمر بنفس المراحل المبكرة من التطور: الزيجوت (البويضة المخصبة)، الأريمة، المعدة، وما إلى ذلك، مما يكرر مراحل الانتقال إلى تعدد الخلايا وغيرها من عمليات الاستحواذ التطورية. في جميع الفقاريات، لوحظ تشابه الأجنة في المراحل الأولى من التطور: شكل الجسم، أساسيات الأقواس الخيشومية، والذيل، ودائرة واحدة من الدورة الدموية، وما إلى ذلك (قانون كارل باير للتشابه الجنيني). ولكن مع تقدم التطور، يتم محو أوجه التشابه بين الأجنة تدريجياً وتبدأ السمات المميزة لفئاتها وعائلاتها وأجناسها، وأخيراً الأنواع، في السيطرة.

يمكن أن تكون عمليات إعادة الترتيب المورفولوجية الكبرى ناجمة ليس فقط عن العوامل الوراثية، ولكن أيضًا عن طريق ما يسمى بالآليات اللاجينية المرتبطة بالتحكم في وظيفة الجينات وتنظيمها.

6. الأدلة الوراثية والكيميائية الحيوية الجزيئية

الوراثية الجزيئية

1) معرفة حقيقة أن الحمض النووي يتحور باستمرار هو أساس نظرية التطور (بدون التباين لا توجد نظرية تطور). ورغم الطفرات، فقد تبين أن "مادة الوراثة" (عديدات نيوكليوتيدات DNA وRNA) والشفرة الوراثية هي نفسها في جميع أشكال الحياة دون استثناء -من الفيروسات إلى الإنسان- وهو ما يتوافق مع فكرة علاقتهما الأصلية من وجهة نظر التطور.

يمكن للنظرية التطورية، على عكس مناهضي التطور، أن تفسر منطقيًا سبب بقاء الشفرة الوراثية دون تغيير تقريبًا طوال التطور وهي نفسها في جميع الكائنات الحية. لنفترض أن الحمض الريبي النووي النقال قد تحور وبدأ في تشفير AK بكودون مختلف. ثم في جميع بروتينات الخلية التي حدث فيها هذا، سيحدث تبادل هذه AKs وستتغير جميع البروتينات. إذا حدث هذا في الأمشاج، فلن يتطور حتى إلى الجسم. أولئك. يتم التخلص من هذا بالتأكيد عن طريق الاختيار باعتباره طفرة ضارة للغاية. لا بد أن مثل هذه الرقابة الصارمة قد حدثت حتى في بداية التطور، عندما كان لا يزال هناك عدد قليل جدًا من الأنواع. في الواقع، سيكون من المغري للغاية توفير أنواع مختلفة من المخلوقات ذات رموز وراثية مختلفة - وهذا من شأنه أن يحميها، على سبيل المثال، من اختراق الفيروسات الأجنبية. وعلاوة على ذلك، فمن الممكن من الناحية النظرية.

2) تتوافق الاختلافات بين جينومات الأنواع بشكل جيد مع أشجار النشوء والتطور التي تم إنشاؤها بشكل مستقل والسجل الأحفوري. إن تقديرات العلاقة ووقت اختلاف الأنواع باستخدام "الساعات الجزيئية" عادة ما تكون فقط مكملة وتوضيح الصورة التطورية.

مثال: وفقًا لعلم الحفريات، عاش السلف المشترك للإنسان والشمبانزي منذ حوالي 6 ملايين سنة (تتشكل الاكتشافات الأحفورية للأورورين والساحلانثروبوس - بالقرب من السلف المشترك للإنسان والشمبانزي من الناحية الشكلية). من أجل الحصول على عدد الاختلافات الملحوظ بين الجينومات (1%)، لكل مليار نيوكليوتيدات يجب أن يكون هناك متوسط 30 تغييرًا لكل جيل. اليوم، يبلغ معدل الطفرة عند البشر 10-50 تغييرًا لكل مليار نيوكليوتيدات لكل جيل، أي. النتائج هي نفسها.

3) على الرغم من حقيقة أن البروتينات تحتفظ بوظائفها حتى بعد العديد من بدائل AK، وعلى الرغم من تكرار الشفرة الوراثية، والتي تسمح بأنواع مختلفة من تسلسلات النيوكليوتيدات دون تغيير بنية البروتين (أي طفرات محايدة)، فإن تسلسلات الأحماض الأمينية لمعظم البروتينات في الأنواع ذات الصلة الوثيقة (على سبيل المثال، في الشمبانزي والبشر)، كقاعدة عامة، متشابهة للغاية، والتي لا يمكن تفسيرها إلا من خلال النسب من سلف مشترك. وبالتالي، فإن الغالبية العظمى من البروتينات المتماثلة لدى البشر والشمبانزي تختلف بمقدار 1-2 من الأحماض الأمينية فقط أو لا تختلف على الإطلاق.

4) تتم معايرة إثبات القرابة عن طريق تشابه الحمض النووي على مجموعات من الأشخاص ذوي نسب مفصلة ومؤرخة بدقة شديدة (سكان أيسلندا، السلالات الملكية، وما إلى ذلك). يتيح ذلك استخدام الطريقة لاستعادة الاتصالات حتى في حالة عدم وجود بيانات تاريخية. وبالتالي، فإن العلاقة بين البشر والشمبانزي لم يتم تأسيسها حتى من خلال التشابه الكبير للحمض النووي (النووي - 99٪، والميتوكوندريا بنسبة 91٪ - نظرًا لأن الطفرات أكثر شيوعًا هناك)، ولكن من خلال غلبة الطفرات المحايدة (بدون بدائل AK) على تلك المهمة بمقدار 7-8 مرات، كما تنبأت النظرية التطورية. بالإضافة إلى ذلك، في معظم الحالات (44 من 58)، يتم استخدام نفس الثلاثي لتشفير نفس الحمض الأميني في جينومات الإنسان والشمبانزي، على الرغم من أنه يمكن استخدام واحد مختلف (على سبيل المثال: يتم تشفير AK ثريونين بواسطة أي من الكودونات الأربعة : ACA، ACT، ACG، ACC). احتمال حدوث صدفة عشوائية هنا لا يكاد يذكر.

بالنسبة للبشر، فإن الشمبانزي والغوريلا، بنفس الصدفة من طفرات الحمض النووي المحايدة، هي أقرب الأنواع من الأقارب، والمكاك بعيد. وتؤكد نتائج مقارنة الجينات والبروتينات فكرة العلاقات المترابطة بين الأنواع (الشجرة التطورية)، والتي تطورت قبل فترة طويلة من “قراءة” الجينومات. يتم الحصول على نتائج مماثلة عند مقارنة أي جينات تقريبًا في أي مجموعة من الكائنات الحية. يمكن لأي شخص التحقق من ذلك شخصيًا، نظرًا لأن جميع الجينات والبرامج المقروءة لتحليلها متاحة مجانًا.

الوحدة البيوكيميائية للحياة

إذا لم نكن خائفين من استبدال عبارة "وحدة الأصل" بعبارة "وحدة الخلق"، فيمكن أيضًا اعتبار السمات البيوكيميائية المشتركة للحياة دليلاً على أصل تطوري مشترك.

يستخدم الحمض النووي لجميع الكائنات الحية 4 نيوكليوتيدات (الأدينين، الجوانين، الثايمين، السيتوزين)، على الرغم من وجود ما لا يقل عن 102 نيوكليوتيدات مختلفة في الطبيعة. بالإضافة إلى ذلك، تم العثور على 390 من AKs المختلفة في الطبيعة، في حين يتم استخدام 20+2 فقط في الكائنات الحية. الرمز المستخدم هو نفسه أيضًا، على الرغم من إمكانية وجود 1.4*1070 رمزًا جينيًا مكافئًا مختلفًا. حتى اتجاه تطور نوع واحد من الجزيئات الحيوية هو نفسه (الحمض النووي - إلى اليمين، البروتينات - إلى اليسار). جميعهم لديهم تحلل السكر وATP.

لكن وحدة الأصل، وليس الخلق، في هذه الحالة يتم إثباتها بشكل أفضل من خلال الاختلافات الصغيرة على خلفية أوجه التشابه التي لا يمكن إنكارها.

الكروموسوم البشري 2

بعد اندماج اثنين من الكروموسومات، تبقى آثار مميزة: بقايا التيلومير وسنترومير روديميرتال. لدى جميع القرود 24 زوجًا من الكروموسومات، باستثناء البشر الذين لديهم 23. الكروموسوم البشري 2 هو نتيجة اندماج اثنين من كروموسومات الأسلاف.

الفيروسات القهقرية الذاتية

الفيروسات القهقرية الذاتية (ER) هي آثار للعدوى الفيروسية القديمة في الحمض النووي (1% من الحمض النووي البشري). يتم إدخال الفيروسات القهقرية في الجينوم بشكل عشوائي، واحتمال الإدخال المستقل لفيروسات متطابقة في مواقع مماثلة في كائنين مختلفين لا يكاد يذكر. وهذا يعني أن الجينوم المتكامل لنفس الفيروس القهقري يمكن أن يكون موجودًا في حيوانين في نفس الموضع في الحمض النووي فقط إذا كانت هذه الحيوانات تنحدر من سلف مشترك.

في الواقع، فإن توزيع ERs في مجموعات من الأنواع المدروسة جيدًا (الرئيسيات) يتوافق مع شجرة تطور سلالات مبنية بشكل مستقل: كلما كانت الأنواع أقرب من الناحية التطورية، كلما كانت أكثر تشابهًا في نمط ERs المضمن في الحمض النووي.

الجينات الكاذبة

هذه جينات "صامتة" غير عاملة تنشأ نتيجة طفرات تؤدي إلى تعطيل الجينات "العاملة" الطبيعية. هذه هي "الأساسيات الجينية" التي يمكن أن تخبرنا الكثير عن ماضي نوع معين.

مثال:الدليل الواضح على التطور هو وجود جينات كاذبة متطابقة في نفس الأماكن من الجينوم في الأنواع التي انحدرت مؤخرًا من سلف مشترك. وبالتالي، لدى البشر الجين الكاذب GULO، وهو الجين "المكسور" للإنزيم المسؤول عن تخليق حمض الأسكوربيك. تم العثور على نفس الجين الكاذب تمامًا في الرئيسيات الأخرى، و"انهياره" الطفري هو نفسه الموجود في الجين الكاذب البشري. الأسباب: بسبب تحول أسلاف الرئيسيات الحديثة إلى تناول الأطعمة النباتية الغنية بفيتامين C، لم يعد هذا الجين ضروريا.

في الثدييات الأخرى (على سبيل المثال، الفئران)، لا يعد GULO جينًا كاذبًا، ولكنه جين عامل، وبالتالي لا تحتاج الفئران إلى الحصول على فيتامين C من الطعام: فهي تقوم بتصنيعه بنفسها. في مجموعات من الثدييات التي تحولت، بشكل مستقل عن الرئيسيات، إلى تناول طعام غني بفيتامين C، حدث أيضًا تكوّن كاذب لجين GULO، لكن كان لديهم طفرات مختلفة عطلت الجين (على سبيل المثال، خنازير غينيا).

7. الأدلة الجغرافية الحيوية

يتوافق التوزيع الجغرافي للحيوانات والنباتات مع تاريخها التطوري

إذا تطور نوعان مؤخرًا من نفس المجموعة، فعادةً ما يعيشان بالقرب من نطاق المجموعة الأصلية، وبالتالي ليس بعيدًا عن بعضهما البعض. وهكذا، من وجهة نظر النظرية التطورية، يجب أن يكون التوزيع الجغرافي للأنواع متوافقًا مع شجرة النشوء والتطور. وبصرف النظر عن نظرية التطور، فمن المعقول أن نفترض أن الأنواع تعيش في الظروف الأكثر ملاءمة لها. تتنبأ نظرية التطور بأنه يجب أن يكون هناك العديد من الأماكن الملائمة للأنواع التي لا يزال ممثلو الأنواع غائبين فيها بسبب وجود حواجز جغرافية. وهذا هو الحال في الطبيعة.

أمثلة:تم العثور على الجرابيات بشكل حصري تقريبًا في أستراليا (كانت موجودة في قارات أخرى، لكنها انقرضت فيما بعد بسبب منافسيها المشيميين). لكن ظروف أستراليا مناسبة تمامًا للمشيمة - هكذا سكنت الأرانب والكلاب التي تم إدخالها القارة بأكملها. تم العثور على أسماك الرئة والراتيت (النعام والكيوي) فقط في جنوب أمريكا الجنوبية وأفريقيا وأستراليا (انحراف جوندوانا في الدهر الوسيط). الظروف المعيشية في صحاري أفريقيا وأمريكا وأستراليا متشابهة للغاية، وتنمو النباتات من صحراء واحدة بشكل جيد في صحراء أخرى. ومع ذلك، تم اكتشاف الصبار فقط في أمريكا.

الجغرافيا الحيوية للجزيرة

أمثلة:في نيوزيلندا، قبل ظهور الإنسان، لم تكن هناك ثعابين، ولا حتى ثدييات، ولكن كان هناك العديد من الطيور والنباتات القديمة المستوطنة. تعد جزر هاواي أيضًا موطنًا للعديد من الطيور والنباتات والحشرات المستوطنة (غير الموجودة في أي مكان آخر)، لكنها خالية تمامًا من أسماك المياه العذبة المحلية والبرمائيات والزواحف والثدييات البرية. الآن ملأت الثدييات التي جلبها الناس هذه الجزر وقامت بتهجير الحيوانات المحلية. يوجد في جزر غالاباغوس طيور مستوطنة، وقد تم إدخال الإغوانا والسلاحف عن طريق الخطأ، ولكن لا توجد ثدييات أو برمائيات أو أسماك المياه العذبة. الاستثناء الوحيد هو الخفافيش. في الوقت نفسه، في نفس الجزر، أنتجت الأنواع المستوطنة المحلية إشعاعات قوية وثيقة الصلة (على سبيل المثال، العصافير في جزر غالاباغوس). أو لماذا قام مصمم ذكي مفترض بإنشاء أنواع مستوطنة من الخفافيش في الجزر ولكن ليس ثدييات أخرى هناك؟ يتم تفسير ذلك ببساطة: الثدييات البرية غير قادرة عمليا على عبور المضيق الواسع، لكن الخفافيش يمكنها الطيران.

هناك دليل آخر لصالح التطور وهو التشابه الكبير بين النباتات والحيوانات الموجودة في الجزر مع النباتات والحيوانات الموجودة في كتل اليابسة القريبة. على سبيل المثال، من الواضح أن النباتات والحيوانات في جزر غالاباغوس، على الرغم من كل أصالتها، ترتبط ارتباطا وثيقا بالنباتات والحيوانات في أقرب قارة - أمريكا الجنوبية. عندما يحدث انتقال على الأرض، تنتقل الحيوانات إلى بعضها البعض وفقًا لوقت تكوين هذا التحول (أرض بيرنجيان، برزخ بنما). على سبيل المثال، يوجد في أمريكا الجنوبية نباتات وحيوانات فريدة جدًا (أرماديلوس، اللاما، آكلات النمل)، ولكن الآن لا توجد ذوات الحوافر المحلية، لأنها انقرضت منذ فترة طويلة، ولا يمكن لأخرى جديدة أن تخترق هناك مرة أخرى من الشمال. علاوة على ذلك، كلما اتجهت نحو الجنوب، كلما أصبحت فريدة من نوعها (وهذا يرتبط بالزمن الجيولوجي للعزلة) (انظر ج. سيمبسون "العزلة الرائعة" 1980).

المراسلات بين حدة الحدود الجغرافية الحيوية بين الحيوانات والتاريخ الجيولوجي

عندما يحدث انتقال على الأرض، تنتقل الحيوانات إلى بعضها البعض وفقًا لوقت تكوين هذا التحول (أرض بيرنجيان، برزخ بنما). على سبيل المثال، يوجد في أمريكا الجنوبية نباتات وحيوانات فريدة جدًا (أرماديلوس، اللاما، آكلات النمل)، ولكن الآن لا توجد ذوات الحوافر المحلية، لأنها انقرضت منذ فترة طويلة، ولا يمكن لأخرى جديدة أن تخترق هناك مرة أخرى من الشمال. علاوة على ذلك، كلما اتجهت جنوبًا، أصبحت أكثر تميزًا (وهذا يرتبط بالوقت الجيولوجي للعزلة). تعود أصول الجمال والكالو إلى أمريكا الشمالية، ثم انتشرت المجموعة من أحد طرفيها إلى أمريكا الجنوبية، ومن الطرف الآخر إلى العالم القديم عبر برزخ بيرنجيان. لقد انقرضت في مكان نشأتها، وهو ما تؤكده مجموعة من الحفريات.

استيطان المناطق المعزولة

مرة واحدة في جزيرة كبيرة بها حيوانات فقيرة (أو، بالنسبة للحيوانات المائية، في بحيرة كبيرة)، من المرجح أن تواجه الأنواع الغازية إشعاعًا تكيفيًا - الانتواع السريع، الذي تشغل خلاله عددًا من المنافذ البيئية الفارغة. بالإضافة إلى عصافير غالاباغوس، من الأمثلة الجيدة على هذه الإشعاعات سريعة التكيف هي مزدوجات بحيرة بايكال (لماذا احتاج الخالق إلى إنشاء 250 نوعًا من مزدوجات الأرجل لا توجد في أي مكان آخر على وجه التحديد لبحيرة بايكال، دع مناهضي التطور يتوصلون إليها بأنفسهم) )، الأسماك البلطية في البحيرات الأفريقية الكبرى (ملاوي، فيكتوريا)، ذباب الفاكهة وطيور الشمس في جزر هاواي، إلخ.

التطور الموازي على الكتل الأرضية المنفصلة

من الصعب أن نفسر بخلاف وجهة نظر التطور سبب وجود أشكال متشابهة ظاهريًا في القارات المختلفة، ولكنها مختلفة تمامًا في عدد من الخصائص الأخرى الأعمق، والتي تجعلها أكثر تشابهًا مع الأنواع المتباينة ظاهريًا في نفس القارة. وهكذا، ظاهريًا، يشبه السنجاب الطائر الجرابي السنجاب الطائر العادي أكثر من كونه يشبه الخلد الجرابي أو آكل النمل الجرابي. ومع ذلك، من حيث الخصائص التشريحية والجنينية، وكذلك تسلسل نيوكليوتيدات الحمض النووي، فهو أقرب بكثير إلى الجرابيات الأسترالية الأخرى. ولذلك يصنف على أنه جرابي، والسنجاب الطائر يصنف على أنه من القوارض.

يتوافق توزيع الأنواع الأحفورية مع الشجرة التطورية وعمليات إعادة البناء الجغرافية القديمة

تم العثور على أقدم حفريات الجرابيات في أمريكا الشمالية، ويبلغ عمرها حوالي 80 مليون سنة. قبل 40 مليون سنة، كانت الجرابيات شائعة بالفعل في أمريكا الجنوبية، ولكن في أستراليا، حيث تهيمن الآن، ظهرت الجرابيات قبل حوالي 30 مليون سنة فقط. تتنبأ النظرية التطورية بأن الجرابيات الأسترالية تنحدر من الجرابيات الأمريكية. وفقا لنظرية تكتونية الصفائح، قبل 30-40 مليون سنة، كانت أمريكا الجنوبية وأستراليا لا تزالان جزءا من غوندوانا، وهي قارة كبيرة في نصف الكرة الجنوبي، وبينهما كانت القارة القطبية الجنوبية المستقبلية. واستنادا إلى نظريتين، توقع الباحثون أن الجرابيات هاجرت من أمريكا الجنوبية إلى أستراليا عبر القارة القطبية الجنوبية منذ 30 إلى 40 مليون سنة. وهذا ما أكدته النتائج التي تم التوصل إليها في عام 1982. بقايا جرابيات تتراوح أعمارها بين 35 و40 مليون سنة في جزر القارة القطبية الجنوبية.

موقف القارات لم يتغير. كانت أمريكا الجنوبية وأستراليا متصلتين قبل العصر الأيوسيني (قبل 30 مليون سنة) عبر القارة القطبية الجنوبية، التي لم تكن متجمدة بعد في ذلك الوقت. في الواقع، تنشأ الجرابيات من أمريكا الشمالية (أقدم سجلاتها موجودة هناك)، ومن هناك تخترق أمريكا الجنوبية ومن خلال القارة القطبية الجنوبية إلى أستراليا. في العالم القديم، لم تخترق الجرابيات شرق آسيا أو أفريقيا أبدًا لعدد من الأسباب. لذلك، فإن تسوية أستراليا عبر الشمال، عبر أرخبيل سوندا، أمر مستحيل بالنسبة للجرابيات. إن تشابه الحيوانات والنباتات الجنوبية المتطرفة في أمريكا وأفريقيا وأستراليا مع نيوزيلندا يرجع إلى حقيقة أن لديهم مصدرًا واحدًا - القارة القطبية الجنوبية، التي كانت منذ 40 مليون عام مكانًا لطيفًا للغاية من حيث المناخ.

أقرب الأقارب الأحياء للإنسان الحديث، الغوريلا والشمبانزي، يعيشون في أفريقيا. وبناء على ذلك، اقترح داروين في عام 1872 ضرورة البحث عن أسلاف الإنسان القدماء في أفريقيا. اتبع العديد من العلماء نصيحة داروين، وابتداءً من عشرينيات القرن العشرين، تم العثور على العديد من الأشكال الوسيطة بين البشر والقردة في أفريقيا. إذا تم اكتشاف أحفورة أسترالوبيثكس، على سبيل المثال، في أستراليا، وليس في أفريقيا، فسيتعين مراجعة نظرية التطور.

العودة إلى الأمام

انتباه! معاينات الشرائح هي لأغراض إعلامية فقط وقد لا تمثل جميع ميزات العرض التقديمي. إذا كنت مهتما بهذا العمل، يرجى تحميل النسخة الكاملة.

تنسيق الدرس:أمامي، فردي.

طرق التدريس: الطريقة الإرشادية، التوضيحية والتوضيحية، العملية، البصرية.

المعدات: عرض "الأدلة الأساسية للتطور"، جهاز كمبيوتر، جهاز عرض متعدد الوسائط، مجموعات "أشكال الأنواع الأحفورية للنباتات والحيوانات".

الغرض من الدرس: تكوين وكشف جوهر الدليل الرئيسي على التطور.

أهداف الدرس:

تحديد الأدلة الرئيسية لتطور العالم العضوي؛
تقييم القانون الوراثي الحيوي لـ F. Muller وE. Haeckel كدليل جنيني؛
اكتشف أهمية الأشكال الانتقالية الأحفورية كدليل في علم الحفريات بالنسبة للعلم، ودراسة الأدلة التشريحية (المورفولوجية) والجغرافية الحيوية المقارنة للتطور.
الاستمرار في تطوير مهارات العمل المستقل باستخدام النصوص والنشرات والعروض التقديمية.

خلال الفصول الدراسية

I. اختبار المعرفة.

محادثة أمامية حول القضايا الرئيسية حول موضوع "التطور".

تحديد مفهوم التطور.
تسمية فترات تطور التطور.
تعريف الخلق. ما هو جوهر النظرة الميتافيزيقية للعالم؟
أخبرنا عن وجهات النظر والأخطاء الرئيسية لـ C. Linnaeus، وحدد دور أعماله في تطوير علم الأحياء.
أخبرنا عن وجهات النظر والأخطاء الرئيسية لـ J. B. Lamarck، وحدد دور أعماله في تطوير علم الأحياء.
ما هي الشروط الأساسية لظهور الداروينية التي تعرفها؟
أخبرنا عن المراحل الرئيسية في حياة عالم الطبيعة الإنجليزي العظيم تشارلز داروين.
ما هي الأحكام الرئيسية لنظرية التطور لتشارلز داروين؟
اشرح من وجهة نظر K. Linnaeus, J-B. لامارك، داروين، تكوين رقبة طويلة في الزرافة وغياب الأعضاء البصرية في فأر الخلد.

ثانيا. تعلم مواد جديدة (موضوع الدرس حول شريحة 1).

العرض التقديمي – "الأدلة الأساسية للتطور."

حقيقة التطور، أي التطور التاريخي للكائنات الحية من أشكال بسيطة إلى أشكال أكثر تنظيماً، والتي تعتمد على عمليات الأداء الفريد للمعلومات الوراثية، تم قبولها وتأكيدها من خلال بيانات الكيمياء الحيوية وعلم الحفريات وعلم الوراثة. وعلم الأجنة والتشريح والنظاميات والعديد من العلوم الأخرى التي لها حقائق تثبت وجود عملية تطورية.

الدليل الرئيسي للتطور يشمل (الشريحة 2):

1. التركيب الكيميائي مماثل لخلايا جميع الكائنات الحية.

2. المخطط العام لتركيب خلايا جميع الكائنات الحية.

3. عالمية الشفرة الوراثية.

4. المبادئ الموحدة لتخزين وتنفيذ ونقل المعلومات الوراثية.

5. الدليل الجنيني على التطور.

6. الأدلة المورفولوجية للتطور.

7. الأدلة الحفرية على التطور.

8. الأدلة الجغرافية الحيوية للتطور.

(المحادثة الأمامية مع تحديد الأحكام الرئيسية للأدلة)

ما هو التركيب الكيميائي للكائنات الحية؟ (تركيب كيميائي عنصري مماثل لخلايا جميع الكائنات الحية) (الشريحة 3);

ما هي الوحدة الأساسية لبنية جميع الكائنات الحية؟ (الخلية هي الوحدة الأساسية للكائنات الحية، وبنيتها ووظيفتها متشابهة جدًا في جميع الكائنات الحية) (الشريحة 4);

ماذا تعني عالمية الشفرة الوراثية؟ (يتم بناء البروتينات والأحماض النووية دائمًا وفقًا لمبدأ واحد ومن مكونات متشابهة؛ فهي تلعب دورًا مهمًا بشكل خاص في عمليات الحياة لجميع الكائنات الحية) (الشريحة 5)؛

مبادئ التشفير الجيني والتخليق الحيوي للبروتينات والأحماض النووية مشتركة بين جميع الكائنات الحية. (الشريحة 6) .

الأدلة الجنينية

تم إثبات حقيقة وحدة أصل الكائنات الحية على أساس الدراسات الجنينية التي تعتمد على بيانات من علم الأجنة.

علم الأجنة (من الجنين اليوناني – الجنين والشعارات – التدريس) هو علم يدرس التطور الجنيني للكائنات الحية. تتطور جميع الحيوانات متعددة الخلايا من بويضة واحدة مخصبة. في عملية التطور الفردي، يمرون بمراحل التكسير، وتكوين أجنة ذات طبقتين وثلاث طبقات، وتكوين الأعضاء من الطبقات الجرثومية. يشير التشابه في التطور الجنيني للحيوانات إلى وحدة أصلها.

ينقسم علم الأجنة حسب الأهداف إلى: عام، مقارن، تجريبي، سكاني وبيئي.

تشمل البيانات الجنينية التي تقدم دليلاً على التطور :

1. قانون كارل باير لتشابه السلالة الجرثومية (الشريحتان 7 و 8) ، والذي نصه: "تُظهر الأجنة، حتى منذ المراحل الأولى، تشابهًا عامًا معينًا داخل النوع" . في جميع الحبليات، في المراحل الأولى من التطور، يتم تشكيل الحبل الظهري، ويظهر الأنبوب العصبي، وتتشكل الخياشيم في الجزء الأمامي من البلعوم، وما إلى ذلك. ويشير تشابه الأجنة إلى الأصل المشترك لهذه الكائنات. مع تطور الأجنة، تصبح اختلافاتهم أكثر وضوحًا. كان K. Baer أول من اكتشف أنه أثناء التطور الجنيني، تظهر أولاً الخصائص العامة للنوع، ثم على التوالي فئة، وترتيب، وأخيرًا نوع.

يسمى الاختلاف في خصائص الأجنة أثناء التطور بالاختلاف الجنيني، ويتم تفسيره بتاريخ نوع معين.

2. قانون هيكل مولر الحيوي (الشريحتان 7 و 9) ، مما يشير إلى العلاقة بين التطور الفردي (النشوء) والتطور التاريخي (التطور). تمت صياغة هذا القانون في 1864-1866. العلماء الألمان F. Muller و E. Haeckel. في تطورها، تمر الكائنات متعددة الخلايا بمرحلة أحادية الخلية (مرحلة الزيجوت)، والتي يمكن اعتبارها تكرارًا للمرحلة التطورية للأميبا البدائية. في جميع الفقاريات، يتم تشكيل الحبل الظهري، والذي يتم استبداله بعد ذلك بالعمود الفقري، ولكن في أسلافهم بقي الحبل الظهري طوال حياتهم. أثناء التطور الجنيني للطيور والثدييات، تظهر الشقوق الخيشومية في البلعوم. ويمكن تفسير هذه الحقيقة بأصل هذه الحيوانات البرية من أسلاف تشبه الأسماك. هذه الحقائق وغيرها قادت هيكل ومولر إلى صياغة قانون الوراثة الحيوية. يقرأ: "إن تكوين الجنين هو تكرار قصير وسريع لتطور السلالات؛ كل كائن حي في تطوره الفردي يكرر مراحل تطور أسلافه." بالمعنى المجازي، كل حيوان أثناء تطوره يتسلق شجرة عائلته الخاصة. ومع ذلك، فإن تطور الجنين لا يكرر التطور التطوري تمامًا. ولذلك فإن تكرار مراحل التطور التاريخي للنوع في التطور الجنيني يحدث بشكل مضغوط، مع فقدان عدد من المراحل. بالإضافة إلى ذلك، لا تشبه الأجنة الأشكال البالغة لأسلافها، بل تشبه أجنتها.

الأدلة المورفولوجية

ومن الأدلة على تطور هذه المجموعة ما يلي:

1) أظهرت الدراسات التشريحية المقارنة وجودها في النباتات والحيوانات الحديثة الأشكال الانتقالية للكائنات الحية (الشريحة 10) ، والجمع بين خصائص عدة وحدات منهجية كبيرة. على سبيل المثال، تجمع الأوجلينا الخضراء بين خصائص النبات (البلاستيدات الخضراء، التمثيل الضوئي) والحيوانات (السوط، العين الحساسة للضوء، ما يشبه جهاز الفم)؛ يقف إيكيدنا وخلد الماء بين الزواحف والثدييات (يضعون البيض ويطعمون صغارهم بالحليب). يشير وجود مثل هذه الأشكال الوسيطة إلى أنه في العصور الجيولوجية السابقة كانت هناك كائنات حية كانت أسلافًا لعدة مجموعات نظامية.

2) التوفر داخل الفصل، النوع متماثل الأعضاء (الشريحة 11) ، تكوينات متشابهة مع بعضها البعض في مخططها الهيكلي العام وموقعها في الجسم وظهورها في عملية تكوين الجنين. يرتبط التماثل بوجود عوامل وراثية متطابقة التأثير في أنواع مختلفة (ما يسمى بالجينات المتماثلة) الموروثة من سلف مشترك. على سبيل المثال، زعانف الحوت، وأقدام الخلد، والتمساح، وأجنحة الطيور، والخفافيش، والأيدي البشرية، على الرغم من أنها تؤدي وظائف مختلفة تماما، فهي متشابهة بشكل أساسي في الهيكل. الأعضاء المتماثلة هي نتيجة التباعد - تباين الخصائص داخل مجموعة من الأنواع التي تحدث تحت تأثير الانتقاء الطبيعي. نمط عام من التطور يؤدي إلى تكوين أنواع وأجناس وفئات جديدة وما إلى ذلك.

3) التوفر أساسيات(من اللاتينية rudimentum - rudiment، المبدأ الأساسي) (الشريحة 12، 13) - مبسطة نسبيا، متخلفة، مقارنة بالهياكل المتماثلة للأسلاف، الأعضاء التي فقدت أهميتها الرئيسية في الجسم أثناء التطور التطوري (الشريحة 11-13). يتم وضع الأساسيات أثناء التطور الجنيني للكائن الحي، ولكنها لا تتطور بشكل كامل. تم العثور عليها في جميع الأفراد من نوع معين. على سبيل المثال، الشظية في الطيور، وحزام الحوض في الحوت، والعيون في الحيوانات التي تختبئ، وما إلى ذلك؛ يشير وجود الأساسيات، وكذلك الأعضاء المتماثلة، إلى أصل مشترك للأشكال الحية. إن أطراف الحوت الخلفية، المخبأة داخل الجسم، هي بقايا تثبت الأصل الأرضي لأسلافه. عند البشر، تُعرف الأعضاء البدائية أيضًا: العضلات التي تحرك الأذن، وبدائية الجفن الثالث، وما إلى ذلك. في بعض الكائنات الحية، يمكن للأعضاء الأثرية أن تتطور إلى أعضاء ذات حجم طبيعي. تسمى هذه العودة إلى بنية أعضاء أشكال الأجداد عدواني.

4) التوفر atavisms(من اللاتينية atavus - سلف) (الشريحة 14) ، الخصائص التي تظهر عند الأفراد من نوع معين والتي كانت موجودة في أسلاف بعيدين، ولكنها فقدت في عملية التطور. على سبيل المثال، تظهر الأطراف الخلفية أحيانًا في الحيتان، ومن بين آلاف الخيول ذات الإصبع الواحد، يتم العثور أحيانًا على أفراد طوروا حوافر صغيرة للإصبعين الثاني والرابع. هناك حالات معروفة لظهور العلامات الرجعية عند البشر: ولادة أطفال بشعر أساسي وذيل طويل وما إلى ذلك. يشير حدوث atavisms إلى البنية المحتملة لعضو معين في أشكال الأجداد. Atavisms هي مظهر من مظاهر الذاكرة التطورية للأسلاف. أسباب ظهورها هي أن الجينات المسؤولة عن هذه السمة يتم الحفاظ عليها في تطور نوع معين، ولكن عملها أثناء التطور الطبيعي يتم حظره بواسطة الجينات المثبطة. بعد عدة أجيال في تكوين الأفراد، لأسباب معينة، تتم إزالة الحجب وتظهر السمة مرة أخرى.

الأدلة الحفرية

تعتمد الأدلة الحفرية على علم الحفريات.

علم الحفريات (من الكلمة اليونانية باليو - القديم؛ أنطوس - الوجود؛ الشعارات - التدريس) هو العلم الذي يدرس بقايا الكائنات الحية المنقرضة، وتحديد أوجه التشابه والاختلاف بينها وبين الكائنات الحية الحديثة. مؤسسو علم الحفريات: J. Cuvier، J.-B. لامارك، أ. برونجنيارت. تم اقتراح مصطلح "علم الحفريات" في عام 1822 من قبل أ. بلينفيل. تم وضع أسس علم الحفريات التطوري الحديث بواسطة V.O. كوفاليفسكي.

علم الحفريات يحل المشاكل التالية:

دراسة النباتات والحيوانات في الماضي، لأن البقايا الأحفورية توفر الكثير من المواد حول الروابط المتعاقبة بين المجموعات المنهجية المختلفة؛
تحديد المراحل الأولى لتطور الحياة والأحداث على حدود الأقسام الرئيسية لتاريخ الأرض؛
التعرف على عزل جذوع العالم العضوي؛
تحديد المراحل الرئيسية لتطور العالم العضوي؛ ومن خلال مقارنة البقايا الأحفورية لطبقات الأرض من العصور الجيولوجية المختلفة، استنتجوا أن العالم العضوي قد تغير مع مرور الوقت.

يقدم علم الحفريات الأدلة التالية لصالح التطور:

1) معلومات عن سلسلة النشوء والتطور (التطورية). (الشريحة 15)والتي لا تعد مجرد توضيح ممتاز للتطور، ولكنها تسمح لنا أيضًا بمعرفة سبب تطور المجموعات الفردية من الكائنات الحية. أعمال بواسطة V.O. كانت كوفاليفسكي أولى الدراسات الحفرية التي تمكنت من إظهار أن بعض الأنواع تنحدر من أنواع أخرى. من خلال دراسة تاريخ تطور الخيول، أظهر V. O. Kovalevsky أن الحيوانات الحديثة ذات الأصابع الواحدة تنحدر من أسلاف صغيرة آكلة اللحوم ذات خمسة أصابع عاشت قبل 60-70 مليون سنة في الغابات. أدى تغير المناخ على الأرض، والذي أدى إلى انخفاض في مناطق الغابات وزيادة في حجم السهوب، إلى حقيقة أن أسلاف الخيول الحديثة بدأوا في تطوير موطن جديد - السهوب. أدت الحاجة إلى الحماية من الحيوانات المفترسة والحركة لمسافات طويلة بحثًا عن مراعي جيدة إلى تحول الأطراف - انخفاض عدد الكتائب إلى واحدة. بالتوازي مع التغيير في الأطراف، حدث تحول في الكائن الحي بأكمله: زيادة في حجم الجسم، وتغيير في شكل الجمجمة وبنية أكثر تعقيدًا للأسنان، وظهور جهاز هضمي مميز للحيوانات العاشبة الثدييات، وأكثر من ذلك بكثير.

2) معلومات حول الأشكال الانتقالية الأحفورية (تم ذكر تعريف الأشكال الانتقالية أعلاه)، والتي لم تنجو حتى يومنا هذا وهي موجودة فقط في شكل بقايا أحفورية. إن وجود أشكال انتقالية بين الأنواع والطبقات المختلفة يوضح أن الطبيعة التدريجية للتطور التاريخي لا تتميز بها الفئات المنهجية الدنيا فقط (الأنواع، والأجناس، والعائلات)، بل تتميز أيضًا بالفئات الأعلى وأنها أيضًا نتيجة طبيعية للتطور التطوري. . ومن أمثلة الأشكال الانتقالية الأحفورية: الأسماك القديمة ذات الزعانف الفصية، التي تربط الأسماك بالبرمائيات ذات الأرجل الأربعة التي جاءت إلى الأرض؛ سرخس البذور - مجموعة انتقالية بين السرخس وعاريات البذور، والنباتات السيلوفيستية، والسحلية ذات الأسنان البرية، والأركيوبتركس، وما إلى ذلك. (الشريحتان 16، 17).

الأدلة الجغرافية الحيوية

الجغرافيا الحيوية (من الحياة اليونانية، جيو - الأرض، الرسم البياني - الكتابة) هي علم أنماط التوزيع عبر العالم لمجتمعات الكائنات الحية ومكوناتها - الأنواع والأجناس والأصناف الأخرى. تشمل الجغرافيا الحيوية جغرافيا الحيوان والجغرافيا النباتية. بدأت الأقسام الرئيسية للجغرافيا الحيوية في التبلور في نهاية القرن الثامن عشر والنصف الأول من القرن التاسع عشر، وذلك بفضل العديد من الرحلات الاستكشافية. في أصول الجغرافيا الحيوية كان A. Humboldt، A.R. والاس، ف. سكلاتر، ملاحظة. بالاس، آي جي. بورشوف وآخرون.

تتضمن البيانات الجغرافية الحيوية التي تعتبر دليلاً على التطور ما يلي:

1. ملامح توزيع الحيوانات والنباتات عبر القارات المختلفة (الشريحتان 18 و19) كدليل واضح على العملية التطورية. أ.ر. جلب والاس، أحد أسلاف تشارلز داروين البارزين، جميع المعلومات حول توزيع الحيوانات والنباتات إلى النظام وحدد ست مناطق جغرافية حيوانية (عمل الطلاب مع خريطة لمناطق جغرافية الحيوان في العالم):

1) القطب الشمالي القديم (أوروبا، شمال أفريقيا، شمال ووسط آسيا، اليابان)؛

2) القطب الشمالي الجديد (أمريكا الشمالية)؛

3) الإثيوبية (أفريقيا جنوب الصحراء الكبرى)؛

4) الهندومالايان (جنوب آسيا، أرخبيل الملايو)؛

5) المناطق الاستوائية الجديدة (أمريكا الجنوبية والوسطى)؛

6) أستراليا (أستراليا وغينيا الجديدة ونيوزيلندا وكاليدونيا الجديدة).

تختلف درجة التشابه والاختلاف بين النباتات والحيوانات بين المناطق الجغرافية الحيوية المختلفة. وهكذا، فإن منطقتي القطب الشمالي القديم والقطب الشمالي الجديد، على الرغم من عدم وجود روابط برية بينهما، تظهران أوجه تشابه كبيرة في النباتات والحيوانات. تختلف الحيوانات والنباتات في مناطق القطب الشمالي والمناطق الاستوائية الجديدة، على الرغم من وجود برزخ بنما البري بينهما، اختلافًا كبيرًا عن بعضها البعض. كيف يمكن تفسير هذا؟ ويمكن تفسير ذلك بحقيقة أن أوراسيا وأمريكا الشمالية كانتا ذات يوم جزءًا من قارة لوراسيا الواحدة، وقد تطور عالمهما العضوي معًا. على العكس من ذلك، نشأت العلاقة البرية بين أمريكا الشمالية والجنوبية مؤخرًا نسبيًا، وتطورت نباتاتها وحيواناتها بشكل منفصل لفترة طويلة. يقف العالم العضوي في أستراليا منفصلاً، حيث انفصل عن جنوب آسيا منذ أكثر من 100 مليون عام، ولم تتحرك هنا سوى خلال العصر الجليدي عدد قليل من المشيمة - الفئران والكلاب - عبر أرخبيل سوندا. وبالتالي، كلما اقترب اتصال القارات، كلما كانت الأشكال الأكثر ارتباطا تعيش هناك؛ كلما كانت عزلة أجزاء العالم عن بعضها البعض أكبر، كلما زادت الاختلافات بين سكانها.

2. كما تشهد ملامح الحيوانات والنباتات في الجزر لصالح التطور. العالم العضوي لجزر البر الرئيسي يكون قريبًا من البر الرئيسي إذا حدث انفصال الجزيرة مؤخرًا (سخالين، بريطانيا). كلما كانت الجزيرة أقدم وكان حاجز المياه أكثر أهمية، كلما زادت الاختلافات في العالم العضوي لهذه الجزيرة والبر الرئيسي المجاور (مدغشقر). العالم العضوي للجزر البركانية والمرجانية فقير وهو نتيجة الإدخال العرضي لبعض الأنواع القادرة على التحرك عبر الهواء.

جزر البر الرئيسي

العالم الحي قريب من البر الرئيسي. البريطانية، سخالينانفصلت الجزر عن الأرض منذ عدة آلاف من السنين، وبالتالي فإن عالم الأحياء يشبه إلى حد كبير البر الرئيسي. كلما كانت الجزيرة أقدم وكان الحاجز المائي أكثر أهمية، كلما زادت الاختلافات.

مدغشقر (الشريحة 20). لا توجد ذوات حوافر كبيرة نموذجية في أفريقيا: الثيران والظباء والحمر الوحشية. لا توجد حيوانات مفترسة كبيرة: الأسود والفهود والضباع والقردة العليا. لكن هذه الجزيرة هي الملاذ الأخير للليمور. ذات مرة، قبل ظهور القرود، كان الليمور هو الرئيسيات المهيمنة. لكنهم لم يتمكنوا من منافسة أقاربهم الأكثر تقدما واختفوا في كل مكان باستثناء مدغشقر، التي انفصلت عن البر الرئيسي قبل تطور القرود. يوجد في مدغشقر 46 جنسًا من الطيور لا توجد في أي مكان آخر في العالم. الحرباء– أكبر وأكثر تنوعا مما كانت عليه في أفريقيا. على عكس أفريقيا، لا توجد ثعابين سامة في الجزيرة. ولكن هناك العديد من الثعابين والثعابين غير السامة. وفقا لتاريخ العالم الحي، ظهرت الثعابين في وقت متأخر جدا مقارنة بالزواحف الأخرى، والثعابين السامة هي أصغرها سنا. انفصلت مدغشقر عن القارة قبل ظهور الثعابين هناك. يوجد حوالي 150 نوعًا من الضفادع في مدغشقر.

الجزر المحيطية

تكوين الأنواع من الحيوانات في الجزر المحيطية ضعيف وهو نتيجة الإدخال العرضي لبعض الأنواع، وعادة ما تكون الطيور والزواحف والحشرات. الثدييات البرية والبرمائيات والحيوانات الأخرى غير قادرة على التغلب على الحواجز المائية الكبيرة، فهي غائبة في معظم هذه الجزر. جزر غالابوغوس (الشريحة 21) - تبعد 700 كيلومتر عن سواحل أمريكا الجنوبية. فقط الأشكال التي تحلق جيدًا يمكنها التغلب على هذه المسافة. 15% من أنواع الطيور تمثلها أنواع أمريكا الجنوبية، و85% تختلف عن أنواع البر الرئيسي ولا توجد في أي مكان آخر.

ثالثا. توحيد المعرفة.

1. قم بإدراج كافة الأدلة على التطور.

2. قم بعمل اختباري.

اختبار "أدلة التطور"

1. ما هو دليل التطور المبني على بيانات الحفريات؟

شكلية.
الجنينية.
الحفريات.
الجغرافيا الحيوية.

2. ما هي أعضاء الخيول التي خضعت لأكبر التغييرات؟

الأطراف.
قلب.
السبيل الهضمي.
أبعاد الجسم.

3. تسمية الأعضاء المتماثلة؟

جناح الفراشة وجناح الطيور.
حلمات متعددة في البشر.

4. تسمية الهيئات المماثلة؟

الأطراف الأمامية للفقاريات.
جناح الفراشة وجناح الطيور.
العضلات التي تحرك الأذن عند الإنسان.
حلمات متعددة في البشر.

5. ما اسم الأعضاء البدائية؟

الأطراف الأمامية للفقاريات.
جناح الفراشة وجناح الطيور.
العضلات التي تحرك الأذن عند الإنسان.
حلمات متعددة في البشر

6. ما هو الدليل على التطور القائم على التشريح المقارن؟

حيوانات ونباتات الجزيرة.
وحدة أصل العالم العضوي.
شكلية.
الجنينية.

7. من صاغ قانون الوراثة الحيوية؟

ج- داروين.
أ.ن. سيفيرتسيف.
مولر وهيكل.
ك. لينيوس.

8. كم عدد المناطق الجغرافية الحيوانية التي حددها أ. والاس؟

9. ما الذي يحدد تنوع النباتات والحيوانات في الجزر؟

من أصل القصة.
من تكوين الأنواع في القارة.
من الظروف البيئية.
من المسافة من البر الرئيسى.

10. ما هو الدليل على وحدة أصل العالم العضوي؟

التشابه في التركيب الكيميائي للخلايا.
أوجه التشابه بين عمليات الانقسام والانقسام الاختزالي.
التركيب الخلوي للكائنات الحية.
تنوع الكائنات الحية.

رابعا. الواجب المنزلي: تعلم ملاحظات الدرس؛ الاستعداد لمسح أمامي حول الأدلة على التطور.

لقد ثبت تطور عالم الحيوان في الطبيعة من خلال العديد من العلوم البيولوجية. أولا وقبل كل هذا علم الحفريات- علم الكائنات الأحفورية. ثم علم التشريح المقارن- علم يقارن بنية مختلف الحيوانات الحديثة. أخيراً، علم الأجنة- علم التطور الجنيني للكائنات الحية.

الأدلة الحفرية لتطور الحيوان

الحيوانات الحديثة هي جزء صغير من الأنواع التي ظهرت على الأرض. منذ عشرات ومئات الملايين من السنين، كان عالم الحيوان مختلفًا عما هو عليه الآن. لقد انقرضت أعداد كبيرة من الحيوانات في عصور مختلفة، وأصبحت غير قادرة على الصمود في وجه الصراع من أجل البقاء. على سبيل المثال، انقرضت أسماك المياه العذبة ذات الزعانف، وجميع الديناصورات، والعديد من مجموعات المفصليات. لسوء الحظ، تم الحفاظ على جزء صغير فقط من الحيوانات التي كانت تسكن الأرض في شكل أحفوري.

الشكل: الأدلة الحفرية لتطور الحيوان. بصمات وأحافير الحيوانات المنقرضة

نادرًا ما تقع الحيوانات المنقرضة بالكامل في أيدي العلماء. وهكذا، تم العثور على ماموث محفوظ جيدًا في طبقة من التربة الصقيعية في شمال سيبيريا، كما تم العثور هناك أيضًا على بقايا قوارض منقرضة وحيوانات صغيرة أخرى. في كثير من الأحيان، يتم الحفاظ على عظام الحيوانات الفقارية فقط في الحالة الأحفورية، والأجزاء الصلبة الأخرى من اللافقاريات - الأصداف والإبر. في بعض الأحيان يتم الاحتفاظ فقط بمطبوعات المفصليات بأكملها أو أجزاء معينة من جسم الحيوان، مثل أجنحة الحشرات وريش الطيور.

الأدلة التشريحية المقارنة للتطور

بالنسبة للعديد من الحيوانات، لم يتم العثور على أسلاف أحفورية؛ فالبيانات التي تم الحصول عليها من خلال مقارنتها تساعد في توضيح أصلهم.
المباني مع مجموعات أخرى من الحيوانات. على سبيل المثال، فإن حراشف أرجل الطيور هي نفسها تمامًا من حيث الشكل والبنية مثل حراشف السحالي والثعابين. تظهر مقارنة الهيكل العظمي للأطراف الأمامية لمختلف الفقاريات الأرضية تشابهها في بنية الهيكل العظمي والعظام وما إلى ذلك.

الشكل: دليل تشريحي مقارن لتطور الحيوان. تطور الأطراف الأمامية للأشواك الأرضية

ومن بين مجموعات الحيوانات الحديثة هناك أيضًا أشكال انتقالية تظهر أصلها المشترك. وبالتالي، فإن الثدييات التي تضع البيض (على سبيل المثال، خلد الماء) لديها عدد من السمات الهيكلية المشابهة لبنية الزواحف والثدييات. إنهم، مثل الزواحف، لديهم مجرور ويضعون البيض، ولكن، على عكس الزواحف، يطعمون صغارهم بالحليب.

كما تتجلى صلة القرابة بالحيوانات محل الدراسة من خلال الحفاظ على الأعضاء غير العاملة أو أجزاء منها في بعض الحيوانات. على سبيل المثال، تظهر الأطراف الأثرية للحيتان، المخبأة داخل الجسم، أن أسلاف الحيتان كانوا ثدييات برية.

تستخدم الحيتان زعانفها الذيلية للتحرك، لذلك اختفت أرجلها الخلفية أثناء التطور. وبالتالي، من خلال مقارنة الحيوانات، من الممكن معرفة المسار المحدد لتطورها وعلاقتها.

الأدلة الجنينية للتطور

الأدلة المقنعة على تطور عالم الحيوان تأتي من المعلومات المتعلقة بالتطور الفردي للحيوانات. أثناء التطور، لا تنمو الأجنة الحيوانية أو الأجنة ويزداد حجمها فحسب، بل تصبح أكثر تعقيدًا وتحسنًا بشكل متزايد. والشيء الأكثر إثارة للاهتمام هو أنهم في المراحل الأولى من التطور لا يشبهون كثيرًا الحيوانات البالغة من نفس النوع بقدر ما يشبهون أسلافهم البعيدين. وبالتالي، فإن أجنة جميع الفقاريات في المراحل المبكرة متشابهة جدًا مع بعضها البعض. لديهم جميعًا شقوق خيشومية، والتي تختفي بعد ذلك في الحيوانات البرية - الزواحف والطيور والثدييات. تذكر تطور الضفدع في مرحلة مبكرة: الشرغوف يشبه إلى حد كبير السمكة (جسم ممدود، زعنفة ذيلية، خياشيم، قلب من غرفتين، دورة دموية واحدة). وهكذا، في تطورها، تكرر الأجنة لفترة وجيزة التغييرات الأساسية التي حدثت على مدى ملايين السنين في الحيوانات المتعاقبة.

الشكل: الدليل الجنيني على تطور الحيوان. تشابه المراحل الأولية للتطور الجنيني للفقاريات