Ühe- ja mitmerakuliste vetikate tekkimine, fotosünteesi tekkimine: taimede tekkimine maismaal (psilofüüdid, samblad, sõnajalad, iluseemnetaimed, katteseemnetaimed).
Taimemaailma areng toimus 2 etapis ja on seotud madalamate ja kõrgemate taimede ilmumisega. Uue taksonoomia järgi klassifitseeritakse vetikad madalamateks (varem hõlmasid ka baktereid, seeni ja samblikke. Nüüd on nad eraldatud iseseisvateks kuningriikideks), kõrgemateks samblad, pteridofüüdid, iluseemnetaimed ja katteseemnetaimed.
Madalamate organismide evolutsioonis eristatakse kahte perioodi, mis raku korralduselt oluliselt erinevad. Perioodil 1 domineerisid bakteritega sarnased organismid ja sinivetikad. Nende eluvormide rakkudel puudusid tüüpilised organellid (mitokondria, kloroplastid, Golgi aparaat jne. Rakutuum ei olnud piiratud tuumamembraaniga (see on prokarüootne rakuorganisatsioon). Perioodi 2 seostati madalamate taimede (vetikate) üleminekuga autotroofsele toitumisviisile ja raku moodustumisega kõigi tüüpiliste organellidega (see on eukarüootset tüüpi rakuorganisatsioon, mis säilis järgmistel arenguetappidel). taime- ja loomamaailm). Seda perioodi võib nimetada rohevetikate domineerimise perioodiks, ainuraksete, koloniaal- ja mitmerakuliste vetikate domineerimise perioodiks. Mitmerakulistest organismidest on kõige lihtsamad niitvetikad (ulotrix), mille kehas pole hargnemist. Nende keha on pikk kett, mis koosneb üksikutest rakkudest. Teisi mitmerakulisi vetikaid tükeldab suur hulk väljakasvu, mistõttu nende keha on hargnenud (Charas, Fucuses).
Mitmerakulised vetikad arenesid oma autotroofse (fotosünteetilise) aktiivsuse tõttu kehapinna suurendamise suunas, et veekeskkonnast toitaineid ja päikeseenergiat paremini omastada. Vetikatel on progresseeruvam paljunemisvorm – suguline paljunemine, mille puhul algab uus põlvkond diploidse (2n) sügootiga, ühendades 2 vanemvormi pärilikkuse.
Taimede arengu 2. evolutsiooniline staadium peab olema seotud nende järkjärgulise üleminekuga vee-eluviisilt maismaale. Esmasteks maismaaorganismideks osutusid psilofüüdid, mis säilisid fossiilsete jäänustena Siluri ja Devoni ladestutes. Nende taimede struktuur on vetikatega võrreldes keerulisem: a) neil olid substraadile spetsiaalsed kinnitusorganid – risoidid; b) floeemiga ümbritsetud puiduga tüvetaolised elundid; c) juhtivate kudede alged; d) epidermis koos stoomidega.
Alustades psilofüütidest, on vaja jälgida kõrgemate taimede 2 evolutsioonijoont, millest ühte esindavad samblad ja teist sõnajalad, seemneseemned ja katteseemnetaimed.
Peamine sammalde iseloomulik tunnus on gametofüüdi ülekaal sporofüüdi üle nende individuaalses arengutsüklis. Gametofüüt on terve roheline taim, mis on võimeline ise toituma. Sporofüüti esindab kapsel (kägulina) ja selle toitumine sõltub täielikult gametofüüdist. Niiskust armastava gametofüüdi domineerimine sammaldes õhk-maise eluviisi tingimustes osutus ebapraktiliseks, mistõttu samblad muutusid kõrgemate taimede evolutsiooni eriliseks haruks ega ole siiani loonud täiuslikke taimerühmi. Seda soodustas ka asjaolu, et gametofüüdil oli võrreldes sporofüüdiga kehv pärilikkus (haploidne (1n) kromosoomide komplekt). Seda kõrgemate taimede evolutsiooni joont nimetatakse gametofüütiliseks.
Teine evolutsioonijoon teel psilofüütidest katteseemnetaimedeni on sporofüütne, sest sõnajalgades, iluseemnetaimedes ja katteseemnetaimedes domineerib sporofüüt üksikute taimede arengutsüklis. See on juure, varre, lehtede, eoselundite (sõnajalgadel) või viljaorganitega (katteseemnetaimedel) taim. Sporofüütide rakkudel on diploidne kromosoomide komplekt, kuna nad arenevad diploidsest sügoodist. Gametofüüt on oluliselt vähenenud ja on kohandatud ainult meeste ja naiste sugurakkude moodustamiseks. Õistaimedel esindab emast gametofüüti embrüokott, mis sisaldab muna. Isane gametofüüt tekib õietolmu idanemisel. See koosneb ühest vegetatiivsest ja ühest generatiivsest rakust. Õietolmu idanemisel tekib generatiivsest rakust 2 spermat. Need 2 isaste sugurakku osalevad katteseemnetaimede topeltviljastamisel. Viljastatud munarakust sünnib taime uus põlvkond – sporofüüt. Kaasseemnetaimede edenemine on tingitud paljunemisfunktsiooni paranemisest.
|
Järeldused:
1. Maa geoloogilise mineviku, tuuma ja kõigi kestade ehituse ja koostise uurimine, kosmoselaevade lennud Kuule, Veenusele ning tähtede uurimine lähendab inimest meie planeedi arenguetappide mõistmisele ja elu selle peal.2. Evolutsiooniprotsess oli loomulik.
3. Taimemaailm on mitmekesine, see mitmekesisus on selle pikaajalise arengu tulemus. Selle arengu põhjuseks ei ole jumalik jõud, vaid taimede struktuuri muutumine ja komplitseerimine muutuvate keskkonnatingimuste mõjul.
Teaduslikud tõendid: taimede rakuline ehitus, arengu algus ühest viljastatud rakust, veevajadus eluprotsesside jaoks, erinevate taimede jälgede leidmine, “elusate” fossiilide olemasolu, mõne liigi väljasuremine ja uute teke. ühed.
Monograafia on pühendatud botaanika kõige keerulisema probleemi käsitlemisele, mis puudutab sammaltaimede - gametofüütilise arengusuuna ainulaadsete kaheharuliste kõrgemate taimede - päritolu ja evolutsiooni. Selle probleemi väljatöötamine põhineb loogilisel modelleerimisel, kasutades võrdlevat morfoloogilist meetodit kui juhtivat tunnetusvahendit. Tuginedes materjalide analüüsile, mis käsitlevad sammaltaimede organiseerumist molekulaarsest elunditasandist, võttes arvesse olemasolevaid ideid selle probleemi kohta, on autor välja töötanud tervikliku kontseptuaalse mudeli sammaltaimede tekke ja evolutsiooni kohta, alustades vetikalaadsetest. arhegoniaatide esivanemad. Erilist tähelepanu pööratakse Anthocerotaceae ja Takakiaceae kui vanimatele maismaataimedele, omamoodi "elusatele fossiilidele" - võtmetaksonitele embrüofüütide evolutsiooni algfaasi mõistmiseks.
Mõeldud paljudele botaanika, ökoloogia, geograafia spetsialistidele, bioloogiaülikoolide üliõpilastele ja õppejõududele ning kõigile, kes on huvitatud kõrgemate taimede arengust.
Vetikad kui arhegoniaatide esivanemate vormid.
Kuna sammaldel on palju suurem sarnasus trahheofüütidega kui vetikatega, millel on peaaegu kõik kõrgemate taimede põhiomadused, tuleks esmalt käsitleda viimaste kui terviku võimalikke päritoluteid uue korralduse tasemena. taimemaailma arengus.
Kõrgemate taimede (arhegonaatide või embrüofüütide) tekkimine tähistas olulist etappi taimede järkjärgulises, järkjärgulises arengus, nende sisenemises põhimõtteliselt uuele ökoloogilisele areenile, palju keerulisema ja keerukama maismaakeskkonna arengule, taimede erksaks ilminguks. elusaine levik üle kogu planeedi, elu "kõikjal olev" (V.I. Vernadski tabava väljendi järgi, 1960). Siit järeldub selgelt, et organismide evolutsioon on sisuliselt adaptatsioonigenees.
Kõrgemate taimede päritoluprobleemi arendamisel on olulised nii erinevate kõrgemate taimede rühmade kui ka vetikate, mida peetakse arhegoniaatide esivanemateks, põhjalikud uuringud.
Praeguseks on vetikate, sealhulgas nende kaasaegsete ja fossiilsete vormide uurimisel tehtud olulisi edusamme. Eelkõige tõmbavad tähelepanu K. D. Stewarti, K. R. Mattoxi (1975, 1977, 1978), K. J. Niklase (1976), L. E. Grahami (1984, 1985), Yu E. Petrova (1986) jt tööd.
SISU
Eessõna
Evolutsiooni uurimise metoodika
Evolutsiooniteooria
Evolutsioonilise õpetuse hetkeseis
Ideid evolutsiooni põhiseaduste kohta
Kõrgemate taimede päritolu
Vetikad kui arhegoniaatide esivanemate vormid
Tuumafaaside muutus (kõrgemate jaamade arengutsükkel)
Apomixis ja selle roll kõrgemate taimede evolutsioonis. Mõiste "põlvkond" seoses embrüofüütidega
Kõrgemate taimede esivanemate vormide võimalik tsütoloogiline kindlus
Kõrgemate taimede eelkäijad ja nende muutumine primaarseteks arhegoniaatideks
Ökoloogiline olukord, kui kõrgemate taimede algvormid jõudsid maale
Embrüofüüdi tekkimine
Kloroplastide muundumine kõrgemate taimede tärkamisel
Vanimad maismaataimed. Üleminekuvormid vetikate ja kõrgemate taimede vahel. Rhinofüüdid
Varasemate maismaataimede transformatsiooni teed
Peamiste sammalrühmade päritolu ja areng
Antocerotophyta
Rühma organisatsiooni ainulaadsus kui selle fülogeneetilise positsiooni ja geneetiliste suhete ebakindluse põhjus
Fossiilsed taimed, millel on sarnasused Anthocerotes'iga, ja nende võrdlev analüüs
Antotserootide esivanemate vorm
Antotserootide analoogia tunnused teiste kõrgemate taimedega ja selle sammaltaimede rühma kohanemisgenees
Maksarohi (Marchantiophyta)
Maksarohu vanimad fossiilsed vormid
Maksarohud kui "kõige vähem maismaa" organismid sammaltaimede hulgas
Maksarohtude esialgne ökoloogiline tingimuslikkus
Gametofüüdi lehevarre ja talluse morfotüüpide ajaloolised seosed
Muutused sporogoni struktuuris Alam-Kesk-Devonis
Maksarohu gametofüüdi hilis-devoni-varajase karboni areng
Protonema (seemik), selle tähendus arengutsüklis ja transformatsioonis
Sporogoni struktuuri muutumine ülem-devonis
Maksarohtude areng karbonis
Sambla gametofüüdi esialgne morfotüüp
Sümmeetria maksarohtude morfogeneesis seoses nende elustiiliga
Maksarohu jagunemise lahknevus
Sõnajalgade organiseerimise märgid sammaltaimede arenguteede mõistmise vahendina
Jungermanniophytina organisatsiooni tunnused
Marchantiophytina organiseerimine selle tagajärjel
nende spetsiifiline ökoloogia. Grupi lahknevus
Õlikehad ja nende nihestus maksarohtudel
Kahe peamise maksarohurühma segamärkidega taksonid ja nende rühmade päritolu mudelid
Tänapäevaste maksarohtude sugukondade ja liikide ilmumise aeg
Uusim maksarohtude klassifikatsioon
Samblad (Bryophyta)
Rühmakorralduse eripära
Muistsed fossiilsed samblad
Sammalde ja maksarohtude vahekorra olemus
Samblate kõrgeim maapealsusaste sammaltaimede hulgas
Sammalde põhimorfotüübi kujunemisprotsessi taastamine
Sporogoonide võrdlev morfoloogiline seeria kui nende muutuste mudel sammalde evolutsiooni käigus
Takakiofütiin
Õige samblad (Bryophytina)
Sphagnum samblad (Sphagnopsida)
Andrease samblad (Andreaeopsida)
Lndreobryopsida samblad (Andreaeobryopsida)
Bry samblad (Bryopsida)
Kromosoomide põhiarvu muutused sammaltaimedes nende evolutsiooni käigus
Samblad paleotseenis ja eotseenis
Kliimamuutuste mõju sammaltaimedele oligotseenis ja neogeenis
Brüofüüdid tugeva inimtekkelise stressi all
Samblataimede ökoloogilised inversioonid
Prognoos sammaltaimede arengust seoses looduslike ja inimtekkeliste muutustega biosfääris
Fülogeneetilised suhted sammaltaimede suurimate taksonite, samuti sammaltaimede ja teiste kõrgemate taimede vahel
Järeldus
Ülevaade sammaltaimede evolutsioonist meie poolt pakutud kontseptuaalse mudeli järgi (kokkuvõte)
Kirjandus.
teemal "Biotsenoosid ja ökosüsteemid"
BIOTSENOOSIDE OMADUSED JA TÜÜBID
Looduslikud biotsenoosid on väga keerulised. Neid iseloomustab eelkõige liigiline mitmekesisus ja asustustihedus.
Liigiline mitmekesisus- biotsenoosi moodustavate ja selles erinevaid toitumistasemeid määravate elusorganismide liikide arv. Liigipopulatsioonide suuruse määrab antud liigi isendite arv pindalaühiku kohta. Mõned liigid on koosluses domineerivad, ületades arvuliselt teisi. Kui koosluses domineerivad mõned liigid ja teiste tihedus on väga madal, siis on mitmekesisus madal. Kui ühesuguse liigilise koostise juures on igaühe arv enam-vähem võrdne, siis on liigiline mitmekesisus suur.
Lisaks liigilisele koosseisule iseloomustab biotsenoosi biomass ja bioloogiline produktiivsus.
Biomass– antud populatsiooni kõigi isendite või kogu biotsenoosi orgaanilise aine koguhulk ja selles sisalduv energia pindalaühiku kohta. Biomassi määrab kuivaine hulk 1 ha kohta või energia hulk (J) 1.
Biomassi hulk sõltub liigi omadustest ja selle bioloogiast. Näiteks kiiresti surevad liigid (mikroorganismid) on väikese biomassiga võrreldes pikaealiste organismidega, kes koguvad oma kudedesse (puud, põõsad, suured loomad) suures koguses orgaanilisi aineid.
Bioloogiline produktiivsus- biomassi moodustumise kiirus ajaühikus. See on organismi, populatsiooni ja ökosüsteemi kui terviku elutegevuse kõige olulisem näitaja. Eristatakse esmast produktiivsust - orgaanilise aine teket autotroofide (taimede) poolt fotosünteesi käigus ja sekundaarset produktiivsust - biomassi moodustumise kiirust heterotroofide (tarbijate ja lagundajate) poolt.
Tootlikkuse ja biomassi suhe on erinevate organismide lõikes erinev. Lisaks on tootlikkus ökosüsteemideti erinev. See sõltub päikesekiirguse hulgast, pinnasest, kliimast. Kõrbetes ja tundras on madalaim biomass ja tootlikkus, kõrgeim aga troopilistes vihmametsades. Võrreldes maismaaga on Maailma ookeani biomass oluliselt väiksem, kuigi see hõivab 71% planeedi pinnast, mis on tingitud selle vähesest toitainetesisaldusest. Rannikuvööndis suureneb biomass oluliselt.
Biotsenoosides eristatakse kahte tüüpi troofilist võrgustikku: karjamaad ja detriit. IN karjamaa tüüp toiduvõrgus liigub energia taimedelt taimtoidulisteni ja seejärel kõrgema järgu tarbijateni. Taimtoidulised loomad karjatavad, söövad rohelisi taimi ja kannavad energiat järgmistele tasanditele, olenemata nende suurusest ja elupaigast (maismaa, vee-, pinnases).
Kui energiavoog algab surnud taime- ja loomajäänustest, väljaheidetest ja läheb esmastele detritivooridele – orgaanilist ainet osaliselt lagundavatele lagundajatele, siis sellist troofilist võrgustikku nimetatakse. detriitne, või lagunemise võrgustik. Primaarsete detritivooride hulka kuuluvad mikroorganismid (bakterid, seened) ja väikesed loomad (ussid, putukate vastsed).
Maapealsetes biogeocenoosides esineb mõlemat tüüpi troofilist võrku. Veekooslustes on ülekaalus karjatamisahel. Mõlemal juhul on energia täielikult ära kasutatud.
Ökosüsteemide evolutsioon
JÄRGMINE
Kõik ökosüsteemid arenevad aja jooksul. Ökosüsteemide järjestikust muutumist nimetatakse ökoloogiline suktsessioon. Sutsessioon toimub peamiselt kogukonnas keskkonnaga suhtlemise ajal toimuvate protsesside mõjul.
Esmane suktsessioon saab alguse varem asustatud keskkonna kujunemisest: hävinud kivi, kivi, liivaluite jne. Siin on suur roll esimestel asukatel: bakterid, sinivetikad, samblikud, vetikad. Jääkaineid eraldudes muudavad nad algkivimit, hävitavad seda ja soodustavad mulla teket. Surres rikastavad esmased elusorganismid pinnakihti orgaaniliste ainetega, mis võimaldab teistel organismidel settida. Need loovad järk-järgult tingimused organismide mitmekesisuse suurenemiseks. Taimede ja loomade kooslus muutub keerulisemaks, kuni saavutab keskkonnaga teatud tasakaalu. Sellist kogukonda nimetatakse menopausi. See säilitab oma stabiilsuse, kuni tasakaal on häiritud. Mets on stabiilne biotsenoos – kulminatsioonikooslus.
Sekundaarne suktsessioon areneb välja varem moodustatud koosluse kohas, näiteks tulekahju või mahajäetud põllu kohas. Tuhale sätivad end valguslembesed taimed ja nende võra all arenevad varjutaluvad liigid. Taimestiku välimus parandab pinnase seisundit, millel hakkavad kasvama teised liigid, tõrjudes välja esimesed asukad. Sekundaarne suktsessioon toimub aja jooksul ja olenevalt pinnasest võib olla kiire või aeglane, kuni lõpuks moodustub kulminatsioonikooslus.
Järv võib ökoloogilise tasakaalu häirumise korral muutuda antud kliimavööndile iseloomulikuks heinamaaks ja seejärel metsaks.
Pärimine toob kaasa kogukonna progresseeruva komplikatsiooni. Selle toiduvõrgustikud muutuvad üha hargnenud ja keskkonnaressursse kasutatakse üha täielikumalt. Küps kooslus on keskkonnatingimustega kõige paremini kohanenud, liikide populatsioonid on stabiilsed ja paljunevad.
KUNISTLIKUD ÖKOSÜSTEEMID. AGROTSENOOS
Agrotsenoos- kunstlikult loodud ja inimese poolt hooldatud ökosüsteemid (põllud, heinad, pargid, aiad, juurviljaaiad, metsaistutused). Need on loodud põllumajandussaaduste tootmiseks. Agrotsenoosidel on halvad dünaamilised omadused ja madal ökoloogiline usaldusväärsus, kuid neid iseloomustab kõrge tootlikkus. Agrotsenoosid, mis hõivavad ligikaudu 10% maismaast, toodavad aastas 2,5 miljardit tonni põllumajandussaadusi.
Agrotsenoosis kasvatatakse reeglina üht-kahte taimeliiki, mistõttu organismide omavahelised seosed ei suuda tagada sellise koosluse jätkusuutlikkust. Inimene nõrgestab loodusliku valiku toimimist. Kunstlik valik liigub maksimaalse produktiivsusega organismide säilitamise suunas. Lisaks päikeseenergiale on agrotsenoosil veel üks allikas – inimeste poolt sisse toodud mineraal- ja orgaanilised väetised. Suurem osa toitaineid eemaldatakse põllukultuuridena pidevalt tsüklist. Seega ainete ringkäiku ei toimu.
Agrotsenoosis, nagu ka biotsenoosis, arenevad toiduahelad. Selle ahela kohustuslik lüli on inimene. Veelgi enam, siin tegutseb ta esmajärjekorras tarbijana, kuid sel hetkel toiduahel katkeb. Agrotsenoosid on väga ebastabiilsed ja eksisteerivad ilma inimese sekkumiseta 1 aastast (teravili, köögiviljad) kuni 20-25 aastani (puuviljad ja marjad).
BIOLOOGIA ARENG DARWINI-EELSEL PERIOODIL
Bioloogia kui teaduse teket seostatakse kreeka filosoofi Aristotelese (IV sajand eKr) tegevusega. Ta püüdis anatoomiliste ja füsioloogiliste uuringute põhjal luua organismide klassifikatsiooni. Tal õnnestus kirjeldada ligi 500 loomaliiki, mille ta järjestas keerukuse järjekorda. Loomade embrüonaalset arengut uurides avastas Aristoteles embrüogeneesi algfaasis suure sarnasuse ja jõudis ideeni nende päritolu ühtsuse võimalikkusest.
Ajavahemikul XVI kuni XVIII sajandil. Toimub intensiivne kirjeldava botaanika ja zooloogia areng. Avastatud ja kirjeldatud organismid nõudsid süstematiseerimist ja ühtse nomenklatuuri kasutuselevõttu. See teene kuulub silmapaistvale teadlasele Carl Linnaeusele (1707-1778). Tema oli esimene, kes juhtis tähelepanu liigi kui eluslooduse struktuuriüksuse tegelikkusele. Ta tutvustas binaarset liikide nomenklatuuri, kehtestas süstemaatiliste üksuste (taksonite) hierarhiad, kirjeldas ja süstematiseeris 10 tuhat taimeliiki ja 6 tuhat loomaliiki, samuti mineraale. Oma maailmavaateliselt oli C. Linnaeus kreatsionist. Ta lükkas tagasi evolutsiooni idee, uskudes, et liike on sama palju, kui oli alguses Jumala loodud erinevaid vorme. Oma elu lõpul nõustus K. Linnaeus sellegipoolest muutlikkuse olemasoluga looduses, usk liigi muutumatusse oli mõnevõrra kõikunud.
Esimese evolutsiooniteooria autor oli prantsuse bioloog Jean-Baptiste Lamarck (1744-1829). Lamarck jäädvustas oma nime, võttes kasutusele termini "bioloogia", luues loomamaailma süsteemi, kus ta jagas loomad kõigepealt "selgroogseteks" ja "selgrootuteks". Lamarck oli esimene, kes lõi tervikliku looduse arengu kontseptsiooni ja sõnastas kolm organismide muutlikkuse seadust.
1. Otsese kohanemise seadus. Kohanevad muutused taimedes ja madalamates loomades toimuvad keskkonna otsesel mõjul. Kohanemised tekivad ärrituvuse tõttu.
2. Elundite teostamise ja mitteharjutamise seadus. Kesknärvisüsteemiga loomadele avaldab keskkond kaudset mõju. Pikaajaline keskkonnamõju põhjustab loomadel harjumusi, mis on seotud elundite sagedase tarbimisega. Selle harjutuse tugevdamine toob kaasa selle organi järkjärgulise arengu ja muutuste konsolideerimise.
3. “Omandatud tunnuste pärimise” seadus, mille kohaselt kanduvad edasi ja fikseeritakse järglastes kasulikud muutused. See protsess on järkjärguline.
19. sajandi ületamatu autoriteet. paleontoloogia ja võrdleva anatoomia alal oli prantsuse zooloog Georges Cuvier (1769-1832). Ta oli üks loomade võrdleva anatoomia ja taksonoomia reformijatest ning võttis zooloogias kasutusele mõiste "tüüp". Rikkalikule faktilisele materjalile tuginedes kehtestas Cuvier “kehaosade korrelatsiooni printsiibi”, mille alusel rekonstrueeris väljasurnud loomavormide struktuuri. Oma vaadetes oli ta kreatsionist ja seisis liikide muutumatuse eest ning pidas loomade kohanemisomaduste olemasolu tõendiks looduses algselt väljakujunenud harmooniast. J. Cuvier nägi fossiilsete faunade muutumise põhjuseid Maa pinnal toimunud katastroofides. Tema teooria kohaselt loodi pärast iga katastroofi orgaaniline maailm uuesti.
CH DARWINI TEOORIA PÕHISÄTTED
Teadusliku evolutsiooniteooria loomise au kuulub inglise loodusteadlasele Charles Darwinile (1809-1882). Darwini ajalooline väärtus ei ole evolutsiooni fakti enda kindlakstegemine, vaid selle peamiste põhjuste ja edasiviivate jõudude avastamine. Ta võttis kasutusele termini "looduslik valik" ja tõestas, et loodusliku valiku ja evolutsiooni aluseks on organismide pärilik varieeruvus. Tema aastatepikkuse töö tulemuseks oli raamat “Liikide päritolu loodusliku valiku abil” (1859). 1871. aastal avaldati tema teine suur teos "Mehe põlvnemine ja seksuaalne valik".
Evolutsiooni peamised liikumapanevad jõud Charles Darwin nimetas pärilik muutlikkus, olelusvõitlus Ja looduslik valik. Darwini õpetuse lähtepunktiks oli tema väide organismide varieeruvuse kohta. Ta tuvastas grupi- ehk spetsiifilise varieeruvuse, mis ei ole päritud ja sõltub otseselt keskkonnateguritest. Teist tüüpi varieeruvus on individuaalne ehk ebakindel, mis tekib üksikutes organismides iga indiviidi ebakindlate keskkonnamõjude tulemusena ja on päritav. Just see varieeruvus on indiviidide mitmekesisuse aluseks.
Vaadeldes ja analüüsides kõigi elusolendite üht peamist omadust – võimet piiramatult paljuneda, jõudis Darwin järeldusele, et eksisteerib tegur, mis takistas ülepopulatsiooni ja piirab isendite arvukust. Järeldus: sigimise intensiivsus, samuti piiratud loodusvarad ja eluvahendid viivad olelusvõitluseni.
Organismide varieeruvuse spektri olemasolu, nende heterogeensus ja olelusvõitlus viivad kõige kohanenud isendite ellujäämiseni ja vähem kohanenud isendite hävimiseni. Järeldus: Looduses toimub looduslik valik, mis aitab kaasa kasulike tunnuste kogunemisele, nende edasikandumisele ja kinnistumisele järglastes. Loodusliku valiku idee tekkis Darwini vaatlustest loomade kunstliku valiku ja valiku kohta. Darwini sõnul oli loodusliku valiku tulemus looduses:
1) seadmete tekkimine;
2) varieeruvus, organismide evolutsioon;
3) uute liikide teke. Spetsifikatsioon toimub märkide lahknemise alusel.
Lahknevus- liigisiseste omaduste lahknemine, mis tekib loodusliku valiku mõjul. Äärmuslike omadustega indiviididel on suurim ellujäämise eelis, samas kui keskmiste sarnaste tunnustega isendid surevad olelusvõitluses. Vältimatute tunnustega organismid võivad saada uute alamliikide ja liikide asutajateks. Tegelaste lahknemise põhjuseks on ebakindel varieeruvus, liigisisene konkurents ja loodusliku valiku tegevuse mitmesuunalisus.
Darwini eristumise teooriat nimetatakse monofüleetiliseks – liikide päritolu ühisest esivanemast, algliigist. Charles Darwin tõestas eluslooduse ajaloolist arengut, selgitas eristumise teid, põhjendas kohanemiste kujunemist ja nende suhtelist olemust ning määras kindlaks evolutsiooni põhjused ja liikumapanevad jõud.
EVOLUTSIOONI TÕEND
Bioloogiline evolutsioon- orgaanilise maailma ajalooline arenguprotsess, millega kaasnevad muutused organismides, ühtede väljasuremine ja teiste ilmumine. Kaasaegses teaduses on palju fakte, mis viitavad evolutsiooniprotsessidele.
Embrüoloogilised tõendid evolutsiooni kohta.
19. sajandi esimesel poolel. Arendatakse "idu sarnasuse" teooriat. Vene teadlane Karl Baer (1792-1876) leidis, et embrüonaalse arengu varases staadiumis on varjupaiga eri liikide vahel suur sarnasus.
F. Mülleri ja E. Haeckeli tööd võimaldasid neil sõnastada biogeneetiline seadus:"Ontogenees on fülogeneesi lühike ja kiire kordamine." Hiljem arendas ja selgitas biogeneetilise seaduse tõlgendust A. N. Severtsov: "ontogeneesis korduvad esivanemate embrüonaalsed staadiumid". Varajases arengujärgus olevad embrüod on kõige sarnasemad. Tüübi üldtunnused kujunevad embrüogeneesi käigus varem kui eriomadused. Seega on kõigil I etapi selgroogsetel embrüotel lõpusepilud ja kahekambriline süda. Keskmistel etappidel ilmnevad igale klassile iseloomulikud tunnused ja alles hilisemates staadiumides kujunevad liigi tunnused. Võrdlevad anatoomilised ja morfoloogilised tõendid evolutsiooni kohta.
Päritolu ühtsuse tõendiks on organismide rakuline ehitus, elundite ühtne struktuuriplaan ja nende evolutsioonilised muutused.
Homoloogsed elundid on sarnase struktuuriplaani ja ühise päritoluga, täidavad nii samu kui ka erinevaid funktsioone. Homoloogsed organid võimaldavad tõestada erinevate liikide ajaloolist sugulust. Esmane morfoloogiline sarnasus asendatakse erineval määral lahknemise käigus omandatud erinevustega. Tüüpiline näide homoloogsetest elunditest on selgroogsete jäsemed, millel on ühine struktuuriplaan sõltumata nende ülesannetest.
Mõned taimeorganid arenevad morfoloogiliselt lehtede ürgstest ja on modifitseeritud lehed (harjad, ogad, tolmukad).
Sarnased kehad- sekundaarne, mitte päritud ühistelt esivanematelt, morfoloogiline sarnasus erinevate süstemaatiliste rühmade organismides. Sarnased elundid on oma funktsioonide poolest sarnased ja arenevad protsessi käigus lähenemine. Need näitavad sarnaseid kohandusi, mis tekivad evolutsiooni käigus samades keskkonnatingimustes loodusliku valiku tulemusena. Näiteks sarnased loomaorganid on liblika ja linnu tiivad. See kohanemine lendudeks liblikatel arenes kitiinkattest ja lindudel esijäsemete sisemisest skeletist ja sulgedest. Fülogeneetiliselt moodustati need elundid erinevalt, kuid täidavad sama funktsiooni - need teenivad looma lendu. Mõnikord omandavad sarnased elundid silmatorkavaid sarnasusi, näiteks peajalgsete ja maismaaselgroogsete silmad. Neil on sama üldine ehitusplaan ja sarnased struktuurielemendid, kuigi nad arenevad ontogeneesis erinevatest algetest ega ole omavahel kuidagi seotud. Sarnasust seletab ainult valguse füüsiline olemus.
Sarnaste elundite näide on taimede ogad, mis kaitsevad neid loomade poolt söömise eest. Odrad võivad areneda lehtedest (lodjapuu), võsudest (valge akaatsia), võrsetest (viirpuu), koorest (murakas). Need on sarnased ainult välimuse ja funktsioonide poolest, mida nad täidavad.
Vestigiaalsed organid- suhteliselt lihtsustatud või vähearenenud struktuurid, mis on kaotanud oma esialgse otstarbe. Need munetakse embrüonaalse arengu ajal, kuid ei arene täielikult. Mõnikord täidavad rudimendid teistsuguseid funktsioone võrreldes teiste organismide homoloogsete organitega. Seega täidab inimese algeline pimesool lümfisüsteemi moodustumise funktsiooni, erinevalt homoloogsest organist - rohusööjate pimesoolest. Vaala vaagnavöö ja püütoni jäsemete alged kinnitavad tõsiasja, et vaalad pärinevad maismaa neljajalgsetelt ja püütonid arenenud jäsemetega esivanematelt.
Atavism -üksikutel indiviididel täheldatud esivanemate vormide juurde naasmise nähtus. Näiteks varssade sebroidne värvumine, inimestel mitmekesksed.
Biogeograafilised tõendid evolutsiooni kohta.
Erinevate mandrite taimestiku ja loomastiku uurimine võimaldab rekonstrueerida evolutsiooniprotsessi üldist kulgu ja tuvastada mitu zoogeograafilist tsooni sarnaste maismaaloomadega.
1. Holarktika piirkond, mis ühendab Palearktika (Euraasia) ja Neoarktika (Põhja-Ameerika) piirkondi. 2. Neotroopiline piirkond (Lõuna-Ameerika). 3. Etioopia piirkond (Aafrika). 4. Indo-Malaya piirkond (Indohiina, Malaisia, Filipiinid). 5. Austraalia piirkond. Kõigis neis valdkondades on loomade ja taimede maailmad väga sarnased. Ühte piirkonda eristavad teistest teatud endeemilised rühmad.
Endeemid– liigid, perekonnad, taime- või loomasugukonnad, mille levik on piiratud väikese geograafilise piirkonnaga, s.t tegemist on teatud piirkonnale omase taimestiku või loomastikuga. Endeemsuse teket seostatakse kõige sagedamini geograafilise isolatsiooniga. Näiteks Austraalia varaseim eraldumine Gondwana lõunamandrilt (rohkem kui 120 miljonit aastat) viis mitmete loomade iseseisva arenguni. Ilma kiskjate survet avaldamata, keda Austraalias ei leidu, on siin säilinud monotreemsed ürgimetajad: lind ja ehidna; kukkurloomad: känguru, koaala.
Palearktika ja neoarktika piirkondade taimestik ja loomastik on vastupidi sarnased. Näiteks Ameerika ja Euroopa vahtrad, saar, mänd ja kuusk on omavahel tihedalt seotud. Loomadest elavad Põhja-Ameerikas ja Euraasias sellised imetajad nagu põder, martens, naarits ja jääkarud. Ameerika piison on Euroopa piisoniga tihedalt seotud. Selline suhe annab tunnistust kahe kontinendi pikaajalisest ühtsusest.
Paleontoloogilised tõendid evolutsiooni kohta.
Paleontoloogia uurib fossiilseid organisme ja võimaldab meil teha kindlaks muutuste ajaloolised protsessid ja põhjused orgaanilises maailmas. Paleontoloogiliste leidude põhjal on koostatud orgaanilise maailma arengulugu.
Fossiilsed üleminekuvormid - organismide vormid, mis ühendavad vanemate ja nooremate rühmade tunnuseid. Need aitavad taastada üksikute rühmade fülogeneesi. Esindajad: Archeopteryx - üleminekuvorm roomajate ja lindude vahel; inostratsevia – üleminekuvorm roomajate ja imetajate vahel; psilofüüdid on üleminekuvorm vetikate ja maismaataimede vahel.
Paleontoloogiline sari koosnevad fossiilsetest vormidest ja peegeldavad liigi fülogeneesi (ajaloolise arengu) kulgu. Sellised read on olemas hobuste, elevantide ja ninasarvikute jaoks. Esimese paleontoloogilise hobuste sarja koostas V. O. Kovalevski (1842-1883).
Reliikviad– iidsetest väljasurnud organismidest säilinud taime- või loomaliigid. Neid iseloomustavad märgid möödunud ajastute väljasurnud rühmadest. Reliktvormide uurimine võimaldab taastada kadunud organismide välimust ning soovitada nende elutingimusi ja eluviisi. Hatteria on iidsete primitiivsete roomajate esindaja. Sellised roomajad elasid juura- ja kriidiajastul. Lombuim-kala koelakant on tuntud juba varadevonist. Nendest loomadest tekkisid maismaa selgroogsed. Hõlmikpuud on võimlemisseemnete kõige primitiivsem vorm. Lehed suured, lehvikukujulised, taimed heitlehised.
Kaasaegsete primitiivsete ja progressiivsete vormide võrdlemine võimaldab taastada progressiivse vormi oletatavate esivanemate mõningaid tunnuseid ja analüüsida evolutsiooniprotsessi kulgu.
Referaat teemal: “Biotsenoosid ja ökosüsteemid” BIOTSENOOSI OMADUSED JA LIIGID Looduslikud biotsenoosid on väga keerulised. Neid iseloomustab eelkõige liigiline mitmekesisus ja asustustihedus. Liigiline mitmekesisus – elusate liikide arvTõendid inimese loomse päritolu kohta põhinevad tõenditel orgaanilise maailma evolutsiooni kohta.
I. Paleontoloogilised tõendid
1. Fossiilsed vormid.
2. Üleminekuvormid.
3. Fülogeneetiline seeria.
Paleontoloogilised leiud võimaldavad taastada väljasurnud loomade välimust, nende struktuuri, sarnasusi ja erinevusi tänapäevaste liikidega. See võimaldab jälgida orgaanilise maailma arengut ajas. Näiteks leiti iidsetest geoloogilistest kihtidest ainult selgrootute esindajate säilmeid, hilisemates - akordeid ja noortes setetes - tänapäevaste loomadega sarnaseid loomi.
Paleontoloogilised leiud kinnitavad järjepidevuse olemasolu erinevate süstemaatiliste rühmade vahel. Mõnel juhul õnnestus leida fossiilseid vorme (näiteks Sinanthropus), mõnel juhul üleminekuvorme, mis ühendasid iidsete ja ajalooliselt nooremate esindajate omadused.
Antropoloogias on sellised vormid: dryopithecines, australopithecines jne.
Loomamaailmas on sellised vormid: Archeopteryx - roomajate ja lindude vaheline üleminekuvorm; inostratsevia – üleminekuvorm roomajate ja imetajate vahel; psilofüüdid – vetikate ja maismaataimede vahel.
Selliste leidude põhjal on võimalik luua fülogeneetilisi (paleontoloogilisi) seeriaid – vorme, mis evolutsiooni käigus üksteise järel asendavad.
Seega viitavad paleontoloogilised leiud selgelt, et iidsematelt maakihtidelt tänapäevastele liikudes toimub loomade ja taimede organiseerituse tase järk-järgult tõustes, lähendades neid tänapäevastele.
II. Biogeograafilised tõendid
1. Liigilise koosseisu võrdlus territooriumide ajalooga.
2. Saarte vormid.
3. Reliikviad.
Biogeograafia uurib taimede (taimestiku) ja loomamaailma (fauna) leviku mustreid Maal.
On kindlaks tehtud: mida varem planeedi üksikud osad isoleeriti, seda suuremad olid erinevused nendel territooriumidel asustavate organismide vahel - saarevormid.
Seega on Austraalia fauna väga omapärane: siin puuduvad paljud eurasiidide loomarühmad, kuid säilinud on need, mida mujal Maa piirkondades ei leidu, näiteks munasarjalised kukkurloomad (platypus, känguru jt). Samas on mõne saare fauna sarnane mandriga (näiteks Briti saared, Sahhalin), mis viitab nende hiljutisele isolatsioonile mandrist. Järelikult peegeldab looma- ja taimeliikide levik planeedi pinnal Maa ajaloolise arengu ja elusolendite evolutsiooni protsessi.
Säilmed on elavad liigid, millel on mineviku ajastute kaua väljasurnud rühmadele iseloomulik tunnuste kompleks. Reliktvormid näitavad Maa kauge mineviku taimestikku ja loomastikku.
Reliktide vormide näited on järgmised:
1. Hatteria on Uus-Meremaalt pärit roomaja. See liik on roomajate klassi protosisaliku alamklassi ainus elav esindaja.
2. Coelacanth (coelocanthus) on laba-uimeline kala, kes elab süvamerealadel Ida-Aafrika ranniku lähedal. Maaselgroogsetele kõige lähedasem laba-uimeliste kalade klassi ainus esindaja.
3. Ginkgo biloba on reliktne taim. Praegu levinud Hiinas ja Jaapanis vaid ilutaimena. Hõlmikpuu välimus võimaldab ette kujutada puuvorme, mis surid välja juura ajastul.
Antropoloogias tähendab reliktne hominiid mütoloogilist "suurjalg".
III. Võrdlev embrüoloogiline
1. K. Baeri idusarnasuse seadus.
2. Haeckel-Mülleri biogeneetiline seadus.
3. Kokkuvõtte põhimõte.
Embrüoloogia on teadus, mis uurib organismide embrüonaalset arengut. Võrdleva embrüoloogia andmed näitavad kõigi selgroogsete loote arengu sarnasusi.
Karl Baeri iduliinide sarnasuse seadus(1828) (Selle nime andis Darwin seadusele), viitab ühisele päritolule: erinevate süstemaatiliste rühmade embrüod on üksteisega palju sarnasemad kui sama liigi täiskasvanud vormid.
Ontogeneesi protsessis ilmnevad esmalt tüübi tunnused, seejärel klass, järjekord ja viimasena ilmnevad liigi tunnused.
Seaduse peamised sätted:
1) Embrüonaalses arengus läbivad sama tüüpi loomade embrüod järjestikku etappe - sügoot, blastula, hastrula, histogenees, organogenees;
2) embrüod oma arengus liiguvad
üldisemad omadused spetsiifilisematele;
3) eri liikide embrüod eralduvad üksteisest järk-järgult, omandades individuaalsed tunnused.
Saksa teadlased F. Müller (1864) ja E. Haeckel (1866) sõnastasid iseseisvalt biogeneetilise seaduse, mida hakati nimetama Haeckel-Mülleri seaduseks: isendi arengu (ontogeneesi) protsessis olev embrüo kordab põgusalt emaka arengu ajalugu. liigid (fülogenees).
Esivanematele iseloomulike struktuuride kordumist järglaste embrüogeneesis nimetati - kokkuvõtted.
Kokkuvõtete näited on: notokord, viis paari nibusid, suur hulk karvapungasid, kõhreline selgroog, lõpusekaar, 6-7 sõrmepunga, soolestiku üldised arenguetapid, kloaagi olemasolu, seedimise ja hingamisteede ühtsus süsteemid, südame ja peaveresoonte filogeneetiline areng, lõpuselõhed, kõik sooletoru arenguastmed, kokkuvõte neerude arengus (prerenaalne, esmane, sekundaarne), diferentseerumata sugunäärmed, sugunäärmed kõhuõõnes, paaris Mülleri kanal millest moodustub munajuha, emakas, tupp; närvisüsteemi fülogeneesi peamised etapid (kolm aju vesiikulit).
Mitte ainult morfoloogilised omadused ei ole kokku võetud, vaid ka biokeemilised ja füsioloogilised omadused - ammoniaagi vabanemine embrüo poolt ja hilisemates arenguetappides - kusihape.
Võrdlevate embrüoloogiliste andmete kohaselt arenevad inimese embrüol embrüonaalse arengu varases staadiumis Chordata tüübile iseloomulikud tunnused, hiljem moodustuvad selgroogsete alatüübi tegelased, seejärel klass Imetajad, Platsenta alamklass ja Primaatide järjekord.
IV. Võrdlev anatoomiline
1. Kehaehituse üldplaan.
2. Homoloogsed elundid.
3. Rudimendid ja atavismid.
Võrdlev anatoomia uurib organismide ehituse sarnasusi ja erinevusi. Esimene veenev tõestus orgaanilise maailma ühtsuse kohta oli rakuteooria loomine.
Ühtne ehitusplaan: kõiki akorde iseloomustab aksiaalse skeleti olemasolu - notokordi kohal on neuraaltoru, nookordi all on seedetoru ja ventraalsel küljel on keskne veresoon.
Kättesaadavus homoloogsed elundid - elundid, millel on ühine päritolu ja sarnane struktuur, kuid mis täidavad erinevaid funktsioone.
Homoloogsed on muti ja konna esijäsemed, lindude tiivad, hüljeste lestad, hobuse esijalad ja inimese käed.
Inimestel, nagu kõigil akordidel, on elunditel ja organsüsteemidel sarnane struktuur ja nad täidavad sarnaseid funktsioone. Nagu kõigil imetajatel, on ka inimestel vasak aordikaar, püsiv kehatemperatuur, diafragma jne.
Nimetatakse elundeid, millel on erinev struktuur ja päritolu, kuid mis täidavad samu funktsioone sarnased(nt liblika- ja linnutiivad). Organismidevahelise seose tuvastamiseks ja evolutsiooni tõestamiseks ei ole sarnased elundid olulised.
Rudimendid- arenemata elundid, mis evolutsiooni käigus kaotasid oma tähtsuse, kuid olid meie esivanematel olemas. Rudimentide olemasolu saab ainult seletada
asjaolu, et meie esivanematel need organid toimisid ja olid hästi arenenud, kuid evolutsiooni käigus kaotasid nad oma tähtsuse.
Inimesel on neid umbes 100: tarkusehambad, halvasti arenenud juuksed, kõrvaklappi liigutavad lihased, sabaluud, kõrvad, pimesool, mehe emakas, lihased, mis tõstavad juukseid; häälekottide alged kõris; kulmuharjad; 12-paari ribisid; tarkusehambad, epikant, varieeruv sabalülide arv, brachiocephalic tüvi.
Paljud alged eksisteerivad ainult embrüo perioodil ja kaovad seejärel.
Rudimente iseloomustab varieeruvus: täielikust puudumisest olulise arenguni, mis on praktilise tähtsusega arsti, eriti kirurgi jaoks.
Atavismid- kaugetele esivanematele iseloomulike tunnuste ilmnemine järeltulijates. Erinevalt rudimentidest on need kõrvalekalded normist.
Atavismide tekke võimalikud põhjused: morfogeneesi regulatoorsete geenide mutatsioonid.
Atavisme on kolme tüüpi:
1) elundite väheareng, kui need olid rekapitulatsiooni staadiumis - kolmekambriline süda, "suulaelõhe";
2) esivanematele iseloomuliku rekapitulatsiooni säilitamine ja edasiarendamine - parema aordikaare säilitamine;
3) elundite liikumise rikkumine ontogeneesis - süda emakakaela piirkonnas, laskumata munandid.
Atavismid võivad olla neutraalsed: kihvade tugev väljaulatuvus, kõrvaklappi liigutavate lihaste tugev areng; ja võivad avalduda arenguanomaaliate või deformatsioonidena: hüpertrichoos (suurenenud karvasus), emakakaela fistul, diafragmaalsong, avatud ductus botallus, auk vatsakeste vaheseinas. Polünipp, polümastia - piimanäärmete arvu suurenemine, selgroolülide ogajätkete mitteliitmine (spina bifida), kaudaalne lülisammas, polüdaktüülia, lampjalgsus, kitsas rind, lampjalgsus, kõrge abaluu, kõvade lülide mitteliitmine suulaelõhe - "suulaelõhe", hambasüsteemi atavismid, kaheharuline keel, kaela fistulid, soolestiku lühenemine, kloaagi säilimine (pärasoole ja kuseteede avaus), fistulid söögitoru ja hingetoru vahel, alaareng ja isegi aplaasia diafragma, kahekambriline süda, südame vaheseina defektid, mõlema kaare säilimine, ductus bolluse säilimine, transpositsiooni veresooned (vasak kaar väljub paremast vatsakesest ja parem aordikaar vasakust vatsakesest), vaagna asukoht neeruhaigus, hermafroditism, krüptorhidism, kahesarviline emakas, emaka dubleerimine, väljaarenenud ajukoor (proentsefaalia), ajuria (aju konvolutsioonide puudumine).
Organismide võrdlev anatoomiline uurimine võimaldas tuvastada tänapäevaseid üleminekuvorme. Näiteks esimestel loomadel (echidna, platypus) on kloaak, nad munevad nagu roomajad, kuid toidavad poegi piimaga nagu imetajad. Siirdevormide uurimine võimaldab luua sugulussidemeid erinevate süstemaatiliste rühmade esindajate vahel.
V. Molekulaargeneetilised tõendid
1. Geneetilise koodi universaalsus.
2. Sarnasus valkude ja nukleotiidjärjestustega.
Sarnasused inimeste ja ahvide vahel (sarnasused pongidide ja hominiidide vahel) Inimeste ja tänapäevaste ahvide vahelise seose kohta on palju tõendeid. Inimene on gorillale ja šimpansile kõige lähemal
I. Üldised anatoomilised tunnused
Inimesel ja gorillal on 385 ühist anatoomilist tunnust, inimestel ja šimpansitel 369, inimestel ja orangutanidel 359: - binokulaarne nägemine, nägemise ja puudutuse progresseeruv areng koos lõhnataju nõrgenemisega, näolihaste areng, jäsemete haardumine, jäsemete haardumine pöial ülejäänud poole, sabaosa lülisamba vähenemine, pimesoole olemasolu, suur hulk keerdumusi ajupoolkerades, papillaarsete mustrite olemasolu sõrmedel, peopesadel ja jalataldadel, küüned, arenenud rangluud, lai lame rind, küüned küüniste asemel õlaliiges, mis võimaldab liikumist kuni 180° .
II Kariotüüpide sarnasus
■ Kõikidel inimahvidel on diploidne kromosoomide arv 2/n = 48. Inimestel 2n = 46.
Nüüdseks on kindlaks tehtud, et inimese 2. kromosoomipaar on kahe ahvi kromosoomi liitmise saadus (kromosoomidevaheline aberratsioon – translokatsioon).
■ Selgunud on 13 kromosoomipaari homoloogia pongidae ja inimese vahel, mis väljendub kromosoomitriigude samas mustris (sama geenide paigutus).
■ Kõigi kromosoomide risttriitatsioon on väga sarnane. Inimeste ja šimpanside geenide sarnasuse protsent ulatub 91-ni ning inimestel ja ahvidel 66-ni.
■ Inimese ja šimpansi valkude aminohappejärjestuste analüüs näitab, et need on 99% ulatuses identsed.
III. Morfoloogilised sarnasused
Valkude struktuur on sarnane: näiteks hemoglobiin. Gorillade ja šimpanside veregrupid on väga lähedased ahvide ja inimeste ABO-süsteemi rühmale, pügmee šimpansi Bonobose verele vastab inimestele.
Rh-faktori antigeeni on leitud nii inimestelt kui ka madalamalt ahvilt, reesusmakaagilt.
Sarnasusi täheldatakse erinevate haiguste käigus, mis on eriti väärtuslik bioloogilistes ja meditsiinilistes uuringutes.
Sarnasus põhineb Vavilovi homoloogsete seeriate seadusel. Katsetes saadi ahvidel selliseid haigusi nagu süüfilis, kõhutüüfus, koolera, tuberkuloos jne.
Ahvid on inimestele lähedased nii raseduse kestuse, piiratud viljakuse kui ka puberteedi aja poolest.
Erinevused inimeste ja ahvide vahel
1. Kõige iseloomulikum omadus, mis eristab inimest ahvidest, on aju progresseeruv areng. Lisaks suuremale massile on inimese ajul ka teisi olulisi omadusi:
Arenenumad on otsmiku- ja parietaalsagarad, kuhu on koondunud vaimse tegevuse ja kõne olulisemad keskused (teine signaalisüsteem);
Oluliselt on suurenenud väikeste vagude arv;
Märkimisväärne osa inimese ajukoorest on seotud kõnega. On tekkinud uued omadused – heli- ja kirjakeel, abstraktne mõtlemine.
2. Püsti kõndimine (bipedia) kannast jalatallani asendiga ja tööaktiivsus nõudis paljude organite ümberkorraldamist.
Inimesed on ainsad kaasaegsed imetajad, kes kõnnivad kahel jäsemel. Mõned ahvid on võimelised ka püsti kõndima, kuid ainult lühikest aega.
Kohandused kahejalgse liikumisega.
Keha enam-vähem sirgendatud asend ja keskkoha ülekandumine ka peamiselt tagajäsemetele muutis dramaatiliselt meie kõigi vahelisi suhteid loomas:
Rindkere muutus laiemaks ja lühemaks,
Seljaosa kaotas järk-järgult oma kaarekuju, mis on iseloomulik kõigile neljal jalal liikuvatele loomadele, ja omandas 3-kujulise kuju, mis andis sellele paindlikkuse (kaks lordoosi ja kaks küfoosi).
foramen magnumi nihkumine,
Vaagen laieneb, kuna see võtab vastu siseorganite survet, rindkere on lamenenud, juures võimsamad alajäsemed (alajäseme luud ja lihased (reieluu talub kuni 1650 kg koormust), kumerdatud jalg (erinevalt ahvide lampjalast),
Mitteaktiivne esimene varvas
Ülemised jäsemed, mis liikudes lakkasid toimimast tugedena, muutusid lühemaks ja vähem massiivseks. Nad hakkasid tegema erinevaid liigutusi. See osutus väga kasulikuks, kuna hõlbustas toidu hankimist.
3. "Töökäe" kompleks -
Pöidla lihased on paremini arenenud,
Suurenenud käe liikuvus ja tugevus,
pöidla kõrge vastandlikkus käel,
Ajuosad, mis tagavad käe peened liigutused, on hästi arenenud.
4. Kolju struktuuri muutused on seotud teadvuse tekke ja teise signaalisüsteemi arenguga.
Koljus domineerib ajuosa näoosa üle,
Kulmuharjad on vähem arenenud,
alalõualuu vähenenud mass,
Näoprofiil on sirgendatud,
väikesed hambad (eriti koertel võrreldes loomadega),
Inimestele on tüüpiline lõua eendumine alalõual.
5. Kõnefunktsioon
Kõri kõhre ja sidemete areng,
Lõua eend on väljendunud. Lõua moodustumist seostatakse kõne tekkimise ja sellega kaasnevate muutustega näo kolju luudes.
Kõne arendamine sai võimalikuks tänu kahe närvisüsteemi osa arengule: Broca piirkond, mis võimaldas kiiresti ja suhteliselt täpselt kirjeldada kogunenud kogemusi järjestatud sõnakogumitega, ja Wernicke piirkond, mis võimaldab meil sama kiiresti. mõista ja omaks võtta seda kõne kaudu edastatavat kogemust – mille tulemuseks oli verbaalse infovahetuse kiirenemine ja uute mõistete omandamise lihtsustamine.
6. Inimene on kogenud juuste vähenemist.
7. Homo sapiens'i ja kõigi loomade põhimõtteline erinevus seisneb oskuses sihipäraselt valmistada töövahendeid (eesmärgipärane töötegevus), mis võimaldab kaasaegsel inimesel liikuda looduse alistamiselt selle aruka juhtimise poole.
Sellised märgid nagu:
1- püstiasend (bipedia),
2- käega kohandatud tööks ja
3 - kõrgelt arenenud aju - nimetatakse hominiidide triaadiks. Just selle kujunemise suunas kulges inimhominiidiliini areng.
Kõik ülaltoodud näited näitavad, et hoolimata paljude sarnaste omaduste olemasolust on inimene oluliselt erinev firmalt co ajutised ahvid.
ÜLDBIOLOOGIA
EVOLUTSIOON. EVOLUTSIOONIÕPETUS
EVOLUTSIOONI TÕEND
Bioloogiline evolutsioon on orgaanilise maailma ajalooline arenguprotsess, millega kaasnevad muutused organismides, ühtede väljasuremine ja teiste ilmumine. Kaasaegne teadus opereerib paljude faktidega, mis viitavad evolutsiooniprotsessidele.
Embrüoloogilised tõendid evolutsiooni kohta.
19. sajandi esimesel poolel. Hakkab arenema "idulise sarnasuse" teooria. Vene teadlane Karl Baer (1792-1876) leidis, et embrüo arengu varases staadiumis on tüübi sees erinevate liikide embrüote vahel suur sarnasus.
F. Mülleri ja E. Haeckeli tööd andsid neile võimaluse sõnastada biogeneetiline seadus: "ontogenees on fülogeneesi lühike ja kiire kordamine." Hiljem arendas ja selgitas biogeneetilise seaduse tõlgendust V.M. Severtsovim: "ontogeneesis korratakse esivanemate embrüonaalseid staadiume." Varajases arengujärgus olevad embrüod on kõige sarnasemad. Tüübi üldised omadused kujunevad embrüogeneesi käigus varem kui eriomadused. Seega on kõigil I etapi selgroogsetel embrüotel lõpusepilud ja kahekambriline süda. Keskmistes etappides ilmnevad igale klassile iseloomulikud tunnused ja alles hilisemates staadiumides kujunevad liigi tunnused.
Võrdlevad anatoomilised ja morfoloogilised tõendid evolutsiooni kohta.
Kõigi elusolendite päritolu ühtsuse tõestuseks on organismide rakuline ehitus, elundite ühtne ehitusplaan ja nende evolutsioonilised muutused.
Homoloogsetel elunditel on sarnane struktuur, ühine päritolu ja nad täidavad nii samu kui ka erinevaid funktsioone. Homoloogiliste elundite olemasolu võimaldab tõestada erinevate liikide ajaloolist sugulust. Esmane morfoloogiline sarnasus asendub erineval määral lahknemisprotsessi käigus omandatud erinevustega. Tüüpiline näide homoloogsetest elunditest on selgroogsete jäsemed, millel on sama struktuuriplaan sõltumata nende funktsioonidest.
Mõned taimeorganid arenevad morfoloogiliselt idukihtidest ja on modifitseeritud lehed (antennid, ogad, tolmukad).
Analoogsed elundid on sekundaarsed, morfoloogilised sarnasused, mis ei ole päritud erinevate süstemaatiliste rühmade organismide ühistelt esivanematelt. Sarnased elundid on oma funktsioonide poolest sarnased ja arenevad konvergentsi protsessi kaudu. Need näitavad kohanemiste ühetaolisust, mis tekivad evolutsiooniprotsessis samades keskkonnatingimustes loodusliku valiku tulemusena. Näiteks sarnased loomaorganid -liblika- ja linnutiivad. See kohanemine lendudeks liblikatel arenes kitiinkattest ja lindudel esijäsemete sisemisest skeletist ja sulgedest. Fülogeneetiliselt moodustusid need elundid erinevalt, kuid täidavad sama funktsiooni – loomi kasutatakse lennuks. Mõnikord omandavad sarnased elundid erakordseid sarnasusi, näiteks peajalgsete ja maismaaselgroogsete silmad. Neil on sama üldine ehitusplaan, sarnased struktuurielemendid, kuigi nad arenevad ontogeneesis erinevatest embrüonaalsetest lehtedest ja on üksteisega täiesti mitteseotud. Sarnasust seletab ainult valguse füüsiline olemus.
Sarnaste elundite näide on taimede ogad, mis kaitsevad neid loomade poolt söömise eest. Odrad võivad areneda lehtedest (lodjapuu), võsudest (valge akaatsia), võrsetest (viirpuu), koorest (murakas). Need on sarnased ainult välimuse ja funktsioonide poolest, mida nad täidavad.
Vestigiaalsed organid, suhteliselt lihtsustatud või vähearenenud struktuurid, mis on kaotanud oma esialgse eesmärgi. Need munetakse embrüonaalse arengu ajal, kuid ei arene täielikult. Mõnikord täidavad rudimendid võrreldes teiste organismide homoloogsete organitega erinevaid funktsioone. Seega täidab inimese algeline pimesool lümfi moodustumise funktsiooni, erinevalt homoloogsest elundist - taimtoidulistel umbsoolest. Vaala vaagnavöö ja püütoni jäsemete alged kinnitavad tõsiasja, et vaalad pärinevad maismaa neljajalgsetelt ja püütonid arenenud jäsemetega esivanematelt.
Atavism on esivanemate vormide juurde naasmise nähtus, mida täheldatakse üksikutel indiviididel. Näiteks sebrataoline värvumine varssadel, rikkalikud nibud inimestel.
Biogeograafilised tõendid evolutsiooni kohta.
Erinevate mandrite taimestiku ja loomastiku uurimine võimaldab rekonstrueerida evolutsiooniprotsessi üldist kulgu ja tuvastada mitu zoogeograafilist tsooni sarnaste maismaaloomadega.
1. Holarktika piirkond ühendab Palearktika (Euraasia) ja Neoarktilise (Põhja-Ameerika) piirkonna.
2. Neotroopiline piirkond (Lõuna-Ameerika).
3. Etioopia piirkond (Aafrika).
4. Indo-Malaya piirkond (Indohiina, Malaisia, Filipiinid).
5. Austraalia piirkond.
Kõigis neis valdkondades on loomade ja taimede maailmad väga sarnased. Piirkonnad erinevad üksteisest teatud endeemiliste rühmade poolest.
Endeemid on liigid, perekonnad, taimede või loomade perekonnad, mille levik on piiratud väikese geograafilise piirkonnaga, st teatud piirkonnale omase taimestiku või loomastikuga. Endeemsuse teket seostatakse kõige sagedamini geograafilise isolatsiooniga. Näiteks Austraalia varaseim eraldumine Gondwana lõunamandrilt (rohkem kui 120 miljonit aastat) viis mitmete loomade iseseisva arenguni. Tundmata survet röövloomade poolt, keda Austraalias ei leidu, on siin säilinud monotreemsed imetajad – ürgloomad: lind ja ehidna; kukkurloomad: känguru, koaala.
Palearktika ja neoarktika piirkondade taimestik ja loomastik on vastupidi sarnased. Näiteks on lähedalt seotud puud Ameerika ja Euroopa vahtrad, tuhkpuud, männipuud ja kuusepuud. Põhja-Ameerikas ja Euraasias elavad sellised imetajad nagu põder, märtrid, naaritsad ja jääkarud. Ameerika piisonit esindab perekondlik liik - euroopa piison. Sellised sarnasused näitavad kahe kontinendi pikaajalist ühtsust.
Paleontoloogilised tõendid evolutsiooni kohta.
Paleontoloogia uurib fossiilseid organisme ja võimaldab meil teha kindlaks muutuste ajaloolised protsessid ja põhjused orgaanilises maailmas. Paleontoloogiliste leidude põhjal on koostatud orgaanilise maailma arengulugu.
Fossiilsed üleminekuvormid on organismide vormid, mis ühendavad iidseid ja kaasaegseid rühmi. Need aitavad taastada üksikute rühmade fülogeneesi. Esindajad: Archeopteryx - üleminekuvorm roomajate ja lindude vahel; Inostrantseviya on üleminekuvorm roomajate ja imetajate vahel; psilofüüdid on üleminekuvorm vetikate ja maismaataimede vahel.
Paleontoloogilised seeriad koosnevad fossiilsetest vormidest ja kajastavad liigi fülogeneesi (ajaloolise arengu) kulgu. Sellised read on olemas hobuste, elevantide ja ninasarvikute jaoks. Esimese paleontoloogilise hobuste sarja koostas V. A. Kovalevski (1842-1883).
Säilmed on haruldased taime- või loomaliigid, mis on jäänud teatud territooriumil eksisteerima ja on säilinud möödunud geoloogilistest aegadest. Neid iseloomustavad märgid möödunud ajastute väljasurnud rühmadest. Reliktvormide uurimine võimaldab taastada kadunud organismide välimust, taastada nende elutingimused ja elustiil. Hatteria on iidsete primitiivsete roomajate esindaja. Sellised roomajad elasid juura- ja kriidiajastul. Ristuim-kala koelakant on tuntud juba varadevonist. Nendest loomadest tekkisid maismaa selgroogsed. Hõlmikpuu on kõige primitiivsem võimlemisseemne vorm. Lehed on suured lehvikukujulised novembrikuu taimed. Ukraina territooriumil on relikttaimedest säilinud kollane asalea, kriitmänd ja tuhat marja. Reliktloomade hulgas on harilik ondatra, side ja muud loomad.
Kaasaegsete primitiivsete ja progressiivsete organismide vormide võrdlemine võimaldab taastada mõningaid progressiivse vormi oletatavate esivanemate tunnuseid ja analüüsida evolutsiooniprotsessi kulgu.