Виникнення одноклітинних та багатоклітинних водоростей, виникнення фотосинтезу: вихід рослин на сушу (псилофіти, мохи, папороті, голонасінні, покритонасінні).
Розвиток рослинного світу відбувалося в 2 етапи і пов'язане з появою нижчих та вищих рослин. За новою систематикою до нижчих відносять водорості (а раніше відносили бактерії, гриби та лишайники. Тепер вони виділені в самостійні царства), а до вищих – мохи, папоротькоподібні, голонасінні та покритонасінні.
В еволюції нижчих організмів виділяються 2 періоди, що істотно різняться між собою організацією клітини. Протягом 1 періоду панували організми, подібні до бактерій і синьо-зелені водоростями. Клітини цих життєвих форм не мали типових органоїдів (мітохондирій, хлоропластів, апарату Гольджі та ін.). Ядро клітини не було обмежене ядерною мембраною (це прокаріотичний тип клітинної організації). 2 період був пов'язаний з переходом нижчих рослин (водоростей) до автотрофного типу харчування та з утворенням клітини з усіма типовими органоїдами (це еукаріотичний тип клітинної організації, який зберігся і на наступних щаблях розвитку рослинного та тваринного світу). Цей період можна назвати періодом панування зелених водоростей, одноклітинних, колоніальних та багатоклітинних. Найпростішими з багатоклітинних є нитчасті водорості (улотрикс), які мають ніякого розгалуження свого тіла. Їх тіло є довгим ланцюжком, що складається з окремих клітин. Інші багатоклітинні водорості розчленовані великою кількістю виростів, тому їх тіло розгалужується (у хари, у фукуса).
Багатоклітинні водорості у зв'язку з їхньою автотрофною (фотосинтетичною) діяльністю розвивалися у напрямку збільшення поверхні тіла для кращого поглинання поживних речовин з водного середовища та сонячної енергії. У водоростей з'явилася прогресивніша форма розмноження - статеве розмноження, при якому початок новому поколінню дає диплоїдна (2н) зигота, що поєднує в собі спадковість 2-х батьківських форм.
2 Еволюційний етап розвитку рослин необхідно пов'язувати з поступовим переходом їх від водного способу життя до наземного. Первинним наземним організмами виявилися псилофіти, які збереглися як копалин залишків в силурійських і девонських відкладеннях. Будова цих рослин складніша порівняно з водоростями: а) вони мали спеціальні органи прикріплення до субстрату - різоїди; б) стеблоподібні органи з деревиною, оточеною лубом; в) зачатки провідних тканин; г) епідерміс з продихами.
Починаючи з псилофітів, потрібно простежити 2 лінії еволюції вищих рослин, одна з яких представлена мохоподібними, а друга - папоротеподібними, голонасінними та покритонасінними.
Головне, що характеризує мохоподібні, це переважання у циклі їхнього індивідуального розвитку гаметофіту над спорофітом. Гаметофіт - це вся зелена рослина, здатна до самостійного харчування. Спорофіт представлений коробочкою (зозулин льон) і повністю залежить у своєму харчуванні від гаметофіту. Домінування у мохів вологолюбного гаметофіта в умовах повітряно-наземного способу життя виявилося нецелеособно, тому мохи стали особливою гілкою еволюції вищих рослин і поки не дали після себе досконалих груп рослин. Цьому сприяв і те що, що гаметофит проти спорофитом мав обідню спадковість (гаплоидный (1н) набір хромосом). Ця лінія в еволюції вищих рослин називається гаметофітною.
Друга лінія еволюції на шляху від псилофітів до покритонасінних є спорофітною, тому що у папоротеподібних, голонасінних та покритонасінних у циклі індивідуального розвитку рослин домінує спорофіт. Він являє собою рослину з коренем, стеблом, листям, органами спороношення (у папороті) або плодоношення (у покритонасінних). Клітини спорофіту мають диплоїдний набір хромосом, т.к. вони розвиваються з диплоїдної зиготи. Гаметофіт сильно редукований та пристосований тільки для утворення чоловічих та жіночих статевих клітин. У квіткових рослин жіночий гаметофіт представлений зародковим мішком, в якому знаходиться яйцеклітина. Чоловічий гаметофіт утворюється під час проростання пилку. Він складається з однієї вегетативної та однієї генеративної клітин. При проростанні пилку із генеративної клітини виникає 2 спермія. Ці 2 чоловічі статеві клітини беруть участь у подвійному заплідненні у покритонасінних. Запліднена яйцеклітина дає початок новому поколінню рослини - спорофіту. Прогрес покритонасінних обумовлений удосконаленням функції розмноження.
|
Висновки:
1. Вивчення геологічного минулого Землі, будови та складу ядра та всіх оболонок, польоти космічних апаратів на Місяць, Венеру, вивчення зірок наближає людину до пізнання етапів розвитку нашої планети та життя на ній.2. Процес еволюції мав природний характер.
3. Рослинний світ різноманітний, це різноманіття є результатом його розвитку протягом тривалого часу. Причина його розвитку - не божественна сила, - а зміна та ускладнення будови рослин під впливом змінних умов довкілля.
Наукові докази: клітинна будова рослин, початок розвитку з однієї заплідненої клітини, необхідність води для життєвих процесів, знаходження відбитків різних рослин, наявність "живих" копалин, вимирання деяких видів та утворення нових.
Монографія присвячена розгляду найскладнішої в ботаніці проблеми походження та еволюції мохоподібно-унікальних двоєдиних вищих рослин гаметофітного напряму розвитку. В основу розробки цієї проблеми покладено логічне моделювання з використанням як провідний інструмент пізнання порівняльно-морфологічного методу. На основі аналізу матеріалів, що стосуються організації мохоподібних від молекулярного до органного рівня, з урахуванням існуючих уявлень із зазначеної проблеми автором розроблено цілісну концептуальну модель походження та еволюції мохоподібних, починаючи від водоростеподібних предків архегоніату. Особливу увагу приділено анто-церотовим і такакієвим як найдавнішим наземним рослинам, свого роду «живим копалинам» - ключовим таксонам для пізнання вихідного етапу еволюції ембріофітів.
Призначена для широкого кола фахівців у галузі ботаніки, екології, географії, студентів та викладачів вузів біологічного профілю та всіх, хто цікавиться питаннями еволюції вищих рослин.
Водорості як предкові форми архегоніату.
У зв'язку з тим, що бріофіти виявляють значно більшу схожість з трахеофітами, ніж з водоростями, володіючи фактично всіма основними ознаками вищих рослин, насамперед слід торкнутися можливих шляхів походження останніх як нового рівня організації у розвитку рослинного світу.
Виникнення вищих рослин (архегоніат, або ембріофітів) знаменувало собою важливий етап прогресивного, поступального розвитку рослин, вихід їх на принципово нову екологічну арену, освоєння значно складнішого, комплексного наземного середовища, яскравий прояв розтікання живої речовини планетою, «повсюдності» життя (по вдалому виразу В. І. Вернадського, 1960). Звідси з усією очевидністю випливає, що еволюція організмів є за своєю суттю адаптації генезу.
У розробці проблеми походження вищих рослин важливими є різнобічні дослідження як різних груп вищих рослин, так і водоростей, які розглядаються як предки архегоніату.
На даний час у вивченні водоростей, включаючи їх сучасні та викопні форми досягнуто значних успіхів. Зокрема, привертають увагу роботи К. D. Stewart, К. R. Mattox (1975, 1977, 1978), К. J. Niklas (1976), L. Е. Graham (1984, 1985), Ю. Є. Петрова (1986) та ін.
ЗМІСТ
Передмова
Методологія дослідження еволюції
Еволюційна теорія
Сучасний стан еволюційного вчення
Уявлення про основні закономірності еволюції
Походження вищих рослин
Водорості як предкові форми архегоніат
Зміна ядерних фаз (цикл розвитку вищих рослин)
Апоміксис та її роль в еволюції вищих рослин. Поняття «покоління» щодо ембріофітів
Можлива цитологічна визначеність анцестральних форм вищих рослин
Попередники вищих рослин та їх трансформація у первинні архегоніати
Екологічна ситуація при виході на сушу вихідних форм вищих рослин
Виникнення ембріофітності
Трансформація хлоропластів у разі виникнення вищих рослин
Найдавніші наземні рослини. Перехідні форми між водоростями та вищими рослинами. Риніофіти
Шляхи трансформації ранніх наземних рослин
Походження та еволюція основних груп мохоподібних
Антоцеротові (Anthocerotophyta)
Унікальність організації групи як причина невизначеності її філогенетичного становища та генетичних зв'язків
Викопні рослини, що виявляють риси подібності з антоцеротовими, та їх порівняльний аналіз
Анцестральна форма антоцеротових
Риси аналогії антоцеротових з іншими вищими рослинами та адаптації цього групи бріофітів
Печіночники (Marchantiophyta)
Найдавніші викопні форми печіночників
Печіночники як «найменш наземні» організми серед бріофітів
Вихідна екологічна обумовленість печіночників
Історичні взаємини листостеблового та слайового морфотипів гаметофіту
Зміна структури спорогону в нижньому-середньому девоні
Пізньодевонсько-ранньокарбонова еволюція гаметофіту печіночників
Протонема (проросток), її значення у циклі розвитку та трансформація
Трансформація структури спорогону у верхньому девоні
Еволюція печіночників у карбоні
Вихідний морфотип гаметофіту мохоподібних
Симетрія в морфогенезі печіночників у зв'язку з їх способом життя
Дивергенція відділу печіночників
Ознаки організації папороті як засіб пізнання шляхів розвитку бріофітів
Особливості організації юнгерманнієвих печіночників (Jungermanniophytina)
Організація маршанцієвих печіночників (Marchantiophytina) як наслідок
їхня специфічна екологія. Дивергенція групи
Масляні тільця та їх дислокація у печіночників
Таксони зі змішаними ознаками двох основних груп печіночників та моделі походження цих груп
Час появи сучасних сімейств та пологів печіночників
Новітня класифікація печіночників
Мохи (Bryophyta)
Специфіка організації групи
Старовинні копалини мохи
Характер зв'язку мохів та печіночників
Найбільша «ступінь наземності» мохів серед бріофітів
Реставрація процесу формування основного морфотипу мохів
Порівняльно-морфологічний ряд спорогонів як модель їхньої зміни в ході еволюції мохів
Такакієвис (Takakiophytina)
Власне мохи (Bryophytina)
Сфагнові мохи (Sphagnopsida)
Андрєєві мохи (Andreaeopsida)
Лндреобрієві мохи (Andreaeobryopsida)
Брієві мохи (Bryopsida)
Зміни основного числа хромосом у мохоподібних у процесі їхньої еволюції
Бріофіти в палеоцені та еоцені
Вплив кліматичних змін на бріофіти в олігоцені та неогені
Бріофіти в обстановці потужних стресів антропогену
Екологічні інверсії бріофітів
Прогноз еволюції бріофітів у зв'язку з природними та антропогенними змінами біосфери
Філогенетичні відносини між найбільшими таксонами мохоподібних, а також між мохоподібними та іншими вищими рослинами
Висновок
Попередній перегляд еволюції bryophytes відповідно до того, що conceptual model suggested by us (summary)
Література
на тему: «Біоценози та екосистеми»
ВЛАСТИВОСТІ ТА ТИПИ БІОЦЕНОЗІВ
Природні біоценози дуже складні. Вони характеризуються, перш за все, видовою різноманітністю та щільністю популяції.
Видова різноманітність- Число видів живих організмів, що утворюють біоценоз і визначають різні харчові рівні в ньому. Чисельність видових популяцій визначається кількістю особин даного виду на одиниці площі. Деякі види є у співтоваристві домінантними, перевищуючи чисельність інші. Якщо спільноті домінують кілька видів, а щільність інших дуже мала, то розмаїтість низька. Якщо при тому самому видовому складі чисельність кожного з них більш-менш вирівняна, то видова різноманітність висока.
Крім видового складу біоценоз характеризується біомасою та біологічною продуктивністю.
Біомаса- загальна кількість органічної речовини та укладеної в ній енергії всіх особин цієї популяції або всього біоценозу, що припадає на одиницю площі. Біомаса визначається кількістю сухої речовини на 1 га або кількістю енергії (Дж) 1 .
Розмір біомаси залежить від особливостей виду, його біології. Наприклад, у швидковідмираючих видів (мікроорганізмів) біомаса невелика в порівнянні з довгоживучими організмами, що накопичують у своїх тканинах велику кількість органічних речовин (дерева, чагарники, великі тварини).
Біологічна продуктивність- Швидкість утворення біомаси в одиницю часу. Це найважливіший показник життєдіяльності організму, популяції та екосистеми загалом. Розрізняють первинну продуктивність – утворення органічної речовини автотрофами (рослинами) у процесі фотосинтезу та вторинну – швидкість утворення біомаси гетеротрофами (консументами та редуцентами).
Співвідношення продуктивності та біомаси по-різному у різних організмів. Крім того, у різних екосистемах продуктивність неоднакова. Вона залежить від величини сонячної радіації, ґрунту, клімату. Найнижча біомаса і продуктивність мають пустелі і тундру, найвищою - дощові тропічні ліси. Порівняно із сушею біомаса Світового океану значно нижча, хоча вона займає 71% поверхні планети, що пов'язано з низьким вмістом поживних речовин. У прибережній зоні біомаса значно зростає.
У біоценозах розрізняють два типи трофічної мережі: пасовищну та детритну. У пасовищному типіхарчової мережі енергія йде від рослин до рослиноїдних тварин, а далі до консументів вищого порядку. Травоїдні тварини, незалежно від їх величини та довкілля (наземні, водні, грунтові), пасуться, виїдають зелені рослини і передають енергію на наступні рівні.
Якщо потік енергії починається з мертвих рослинних і тваринних залишків, екскрементів і йде до первинних детритофагів - редуцентів, що частково розкладають органічні речовини, то така трофічна мережа називається детритної,або мережею розкладання. До первинних детрітофагів відносяться мікроорганізми (бактерії, гриби) і дрібні тварини (хробаки, личинки комах).
У наземних біогеоценозах присутні обидва типи трофічної мережі. У водних угрупованнях переважає ланцюг виїдання. І в тому, і в іншому випадку енергія використовується повністю.
Еволюція екосистем
СУКЦЕСІЇ
Усі екосистеми еволюціонують у часі. Послідовна зміна екосистем називається екологічною сукцесієюСукцесія відбувається головним чином під впливом процесів, що протікають усередині спільноти при взаємодії із навколишнім середовищем.
Первинна сукцесія починається з освоєння середовища, яке раніше була житла: зруйнована гірська порода, скеля, піщана дюна тощо. буд. Тут велика роль перших поселенців: бактерій, ціанобактерій, лишайників, водоростей. Виділяючи продукти життєдіяльності, вони змінюють материнську породу, руйнують її та сприяють ґрунтоутворенню. Відмираючи, первинні живі організми збагачують поверхневий шар органічними речовинами, що дозволяє оселятися іншим організмам. Вони поступово створюють умови для більшого розмаїття організмів. Спільнота рослин та тварин ускладнюється, поки не досягає певної рівноваги із середовищем. Таку спільноту називають клімаксовим.Воно підтримує свою стабільність доти, доки порушується рівновагу. Ліс є стійкий біоценоз - клімаксове співтовариство.
Вторинна сукцесія розвивається дома вже наявного раніше сформованого співтовариства, наприклад, дома пожарища чи занедбаного поля. На згарищі поселяються світлолюбні рослини, під їх пологом розвиваються тіньовитривалі види. Поява рослинності покращує стан ґрунту, на якому починають рости вже інші види, витісняючи перших поселенців. Вторинна сукцесія відбувається в часі і в залежності від ґрунту може бути швидкою або повільною, поки, нарешті, не утворюється клімаксова спільнота.
Озеро, при порушенні в ньому екологічної рівноваги, може перетворитися на луг, а потім і на ліс, характерний для даної кліматичної зони.
Сукцесія призводить до послідовного ускладнення спільноти. Його харчові мережі стають все більш розгалуженими, дедалі повніше використовуються ресурси середовища. Зріле співтовариство найбільше пристосовано до умов середовища, популяції видів стабільні і добре відтворюються.
Штучні екосистеми. АГРОЦЕНОЗИ
Агроценоз- штучно створені та підтримувані людиною екосистеми (поля, сіножаті, парки, сади, городи, лісові посадки). Їх виробляють для отримання сільськогосподарської продукції. Агроценози мають погані динамічні якості, малу екологічну надійність, але характеризуються високою врожайністю. Займаючи приблизно 10% площі суші, агроценози щорічно виробляють 2,5 млрд. т сільськогосподарської продукції.
Як правило, в агроценозі культивується один або два види рослин, тому взаємозв'язки організмів не можуть забезпечити сталість такого співтовариства. Дія природного відбору ослаблена людиною. Штучний відбір йде у напрямку збереження організмів із максимальною продуктивністю. Крім сонячної енергії в агроценозі є й інше джерело - мінеральні та органічні добрива, що вносяться людиною. Основна частина поживних речовин постійно виноситься з круговороту як урожай. Таким чином, кругообіг речовин не здійснюється.
В агроценозі, як і в біоценозі, складаються харчові ланцюги. Обов'язковою ланкою цього ланцюга є людина. Причому тут він постає як консумент I порядку, але цьому харчова ланцюг переривається. Агроценози дуже нестійкі і без участі людини існують від 1 року (зернові, овочеві) до 20-25 років (плодово-ягідні).
РОЗВИТОК БІОЛОГІЇ У ДОДАРВІНІВСЬКИЙ ПЕРІОД
Зародження біології як науки пов'язані з діяльністю грецького філософа Аристотеля (IV в. е.). Він намагався побудувати класифікацію організмів на основі анатомічних та фізіологічних досліджень. Йому вдалося описати майже 500 видів тварин, яких він розташував як ускладнення. Вивчаючи ембріональний розвиток тварин, Аристотель виявив велику схожість початкових стадій ембріогенезу і дійшов думки про можливість єдності їхнього походження.
У період із XVI по XVIII ст. йде інтенсивний розвиток описової ботаніки та зоології. Відкриті та описані організми вимагали систематизації та введення єдиної номенклатури. Ця заслуга належить видатному вченому Карлу Ліннею (1707-1778). Він уперше звернув увагу на реальність виду як структурної одиниці живої природи. Він запровадив бінарну номенклатуру виду, встановив ієрархії одиниць систематики (таксонів), описав та систематизував 10 тис. видів рослин та 6 тис. видів тварин, а також мінерали. На свій світогляд К. Лінней був креаціоністом. Він відкидав ідею еволюції, вважаючи, що видів стільки, скільки різних форм було створено Богом спочатку. Наприкінці життя К. Лінней все ж погодився з існуванням мінливості в природі, віра в незмінність виду була трохи похитнута.
Автором першої еволюційної теорії був французький біолог Жан-Батіст Ламарк (1744-1829). Ламарк увічнив своє ім'я, ввівши термін «біологія», створивши систему тваринного світу, де вперше розділив тварин на «хребетних» та «безхребетних». Ламарк вперше створив цілісну концепцію розвитку природи та сформулював три закони змінності організмів.
1. Закон прямого пристосування. Пристосувальні зміни рослин та нижчих тварин відбуваються під прямим впливом навколишнього середовища. Пристосування виникають за рахунок подразливості.
2. Закон вправи та невправи органів. На тварин із центральною нервовою системою середовище надає опосередкований вплив. Тривалий вплив середовища викликає у тварин звички, пов'язані з найчастішим вживанням органів. Посилена його вправа призводить до поступового розвитку цього органу та закріплення змін.
3. Закон «успадкування набутих ознак», згідно з яким корисні зміни передаються та закріплюються в потомстві. Цей процес має поступовий характер.
Неперевершеним авторитетом в XIX ст. в галузі палеонтології та порівняльної анатомії був французький зоолог Жорж Кюв'є (1769-1832). Він був одним із реформаторів порівняльної анатомії та систематики тварин, запровадив поняття «тип» у зоології. Ґрунтуючись на багатому фактичному матеріалі, Кюв'є встановив «принцип кореляції частин тіла», на базі якого реконструював будову вимерлих форм тварин. На свої погляди він був креаціоністом і стояв на позиціях незмінності видів, а наявність пристосувальних ознак у тварин розглядав як свідчення спочатку встановленої гармонії в природі. Причини зміни копалин фаун Ж. Кюв'є бачив у катастрофах, що відбувалися на Землі. За його теорією, після кожної катастрофи відбувалося повторне створення органічного світу.
ОСНОВНІ ПОЛОЖЕННЯ ТЕОРІЇ Ч. ДАРВІНА
Честь створення наукової теорії еволюції належить Чарлзу Дарвіну (1809-1882) - англійському натуралісту. Історичною заслугою Дарвіна є встановлення самого факту еволюції, а розтин основних причин і рушійних сил її. Він ввів термін «природний відбір» і довів, що основою природного відбору та еволюції є спадкова мінливість організмів. Результатом його багаторічної роботи стала книга «Походження видів шляхом природного відбору» (1859). У 1871 р. виходить у світ його інша велика праця «Походження людини і статевий добір».
Основними рушійними силами еволюціїЧ. Дарвін назвав спадкову мінливість, боротьбу за існуванняі природний відбір.Вихідним становищем вчення Дарвіна було його твердження про мінливість організмів. Він виділив групову, чи певну, мінливість, яка успадковується і у прямої залежності від чинників середовища. Другий тип мінливості - індивідуальна, чи невизначена, що виникає в окремих організмів у результаті невизначених впливів середовища на кожну особину і успадковується. Саме ця мінливість є основою різноманітності особин.
Спостерігаючи та аналізуючи одну з основних властивостей всього живого - здатність до необмеженого розмноження, Дарвін зробив висновок про існування фактора, що перешкоджає перенаселенню та обмежує чисельність особин. Висновок:інтенсивність розмноження, а також обмеженість природних ресурсів та засобів життя призводять до боротьби за існування.
Наявність спектру мінливості в організмів, їх неоднорідність та боротьба за існування призводять до виживання найбільш пристосованих та знищення менш пристосованих особин. Висновок:у природі йде природний відбір, який сприяє накопиченню корисних ознак, передачі та закріпленню їх у потомстві. Ідея природного відбору виникла у Дарвіна внаслідок спостережень за штучним відбором та селекцією тварин. По Дарвіну, результатом природного відбору у природі стали:
1) виникнення пристроїв;
2) змінність, еволюція організмів;
3) утворення нових видів. Видоутворення йде з урахуванням дивергенції ознак.
Дивергенція- розходження ознак у межах виду, що виникає під впливом природного добору. Найбільші переваги виживання мають особини з крайніми ознаками, тоді як особини з середніми, подібними, ознаками гинуть у боротьбі існування. Організми з ознаками, що ухиляються, можуть стати родоначальниками нових підвидів і видів. Причиною дивергенції ознак є наявність невизначеної мінливості, внутрішньовидова конкуренція та різноспрямований характер дії природного відбору.
Теорія видоутворення Дарвіна називається монофілетичною – походження видів від загального родоначальника, вихідного виду. Ч. Дарвін довів історичний розвиток живої природи, пояснив шляхи видоутворення, обґрунтував формування пристроїв та їх відносний характер, визначив причини та рушійні сили еволюції.
ДОВІДКИ ЕВОЛЮЦІЇ
Біологічна еволюція- історичний процес розвитку органічного світу, що супроводжується змінами організмів, вимиранням одних та появою інших. Сучасна наука має у своєму розпорядженні багато фактів, що свідчать про еволюційні процеси.
Ембріологічні докази еволюції.
У першій половині ХІХ ст. отримує розвиток теорія «зародкової схожості». Російський учений Карл Бер (1792-1876) встановив, що у ранніх стадіях розвитку ембріонів виявляється велике подібність між різними видами не більше типу.
Роботи Ф. Мюллера та Е. Геккеля дозволили їм сформулювати біогенетичний закон:«онтогенез є короткий і швидке повторення філогенезу». Пізніше трактування біогенетичного закону було розвинуто і уточнено А. Н. Северцовим: «в онтогенезі повторюються ембріональні стадії предків». Найбільше подібність мають зародки ранніх стадіях розвитку. Загальні ознаки типу формуються під час ембріогенезу раніше, ніж спеціальні. Так, всі ембріони хребетних на I стадії мають зяброві щілини та двокамерне серце. На середніх стадіях з'являються особливості, характерні кожного класу, і лише пізніших формуються особливості виду. Порівняльно-анатомічні та морфологічні докази еволюції.
Доказом єдності походження є клітинна будова організмів, єдиний план будови органів та їх еволюційні зміни.
Гомологічні органимають подібний план будівлі та спільність походження, виконують як однакові, і різні функції. Гомологічні органи дозволяють довести історичну спорідненість різних видів. Первинне морфологічне подібність замінюється, різною мірою, відмінностями, набутими під час дивергенції. Типовим прикладом гомологічних органів є кінцівки хребетних, мають загальний план будівлі незалежно від виконуваних функцій.
Деякі органи рослин морфологічно розвиваються з листових зачатків і є видозміненим листям (усики, колючки, тичинки).
Аналогічні органи- Вторинне, не успадковане від загальних предків, морфологічна схожість в організмів різних систематичних груп. Аналогічні органи подібні до виконуваних функцій і розвиваються в процесі конвергенції.Вони свідчать про однотипні пристрої, що виникають у ході еволюції в однакових умовах середовища в результаті природного відбору. Наприклад, аналогічні органи тварин – крила метелика та птиці. Це пристосування до польоту у метеликів розвинулося з хітинового покриву, а птахів - з внутрішнього скелета передніх кінцівок і пір'яного покриву. Філогенетично ці органи формувалися по-різному, але виконують однакову функцію – служать для польоту тварини. Іноді аналогічні органи набувають разючої подібності, як, наприклад, очі головоногих молюсків та наземних хребетних. Вони мають однаковий загальний план будови, схожі структурні елементи, хоч і розвиваються з різних зачатків в онтогенезі і ніяк не пов'язані між собою. Подібність пояснюється лише фізичною природою світла.
Прикладом аналогічних органів є колючки рослин, які захищають їхню відмінність від поїдання тваринами. Колючки можуть розвиватися з листя (барбарис), прилистків (біла акація), пагона (глоду), кори (ожина). Вони подібні лише зовні і за функціями, що виконуються.
Рудиментарні органи- Порівняно спрощені або недорозвинені структури, що втратили своє початкове призначення. Вони закладаються під час ембріонального розвитку, але не розвиваються. Іноді рудименти беруть він інші функції проти гомологічними органами інших організмів. Так, рудимент апендикс людини виконує функцію лімфотворення, на відміну від гомологічного органу – сліпої кишки травоїдних. Рудименти тазового пояса кита та кінцівок пітона підтверджують факт походження китів від наземних чотирилапих, а пітонів – від предків із розвиненими кінцівками.
Атавізм -явище повернення до предковим формам, що спостерігається в окремих особин. Наприклад, зеброїдна забарвлення лошат, багатососковість у людини.
Біогеографічні докази еволюції
Вивчення флори та фауни різних материків дозволяє відновити загальний перебіг еволюційного процесу та виділити кілька зоогеографічних зон, що мають подібні наземні тварини.
1. Голарктична область, яка поєднує Палеарктичну (Євразія) та Неоарктичну (Північна Америка) області. 2. Неотропічна область (Південна Америка). 3. Ефіопська область (Африка). 4. Індо-Малайська область (Індокитай, Малайзія, Філіппіни). 5. Австралійська область. У кожній із перерахованих областей спостерігається велика схожість тваринного та рослинного світу. Одна область від інших відрізняється від певних ендемічних груп.
Ендеміки- види, пологи, сімейства рослин чи тварин, поширення яких обмежено невеликий географічної областю, т. е. це специфічна для цієї області флора чи фауна. Розвиток ендемії найчастіше пов'язаний із географічною ізоляцією. Наприклад, найбільш раннє відділення Австралії від південного материка Гондвани (понад 120 млн років) призвело до самостійного розвитку низки тварин. Не відчуваючи тиску з боку хижаків, які відсутні в Австралії, тут збереглися однопрохідні ссавці-перозвірі: качконіс та єхидна; сумчасті: кенгуру, коала.
Флора та фауна Палеарктичної та Неоарктичної областей, навпаки, подібні між собою. Наприклад, близькими є американські та європейські клени, ясені, сосни, ялини. З тварин такі ссавці, як лосі, куниці, норки, білі ведмеді, мешкають у Північній Америці та Євразії. Американському бізону відповідає споріднений вигляд – європейський зубр. Подібна спорідненість свідчить про тривалу єдність двох материків.
Палеонтологічні докази еволюції
Палеонтологія вивчає викопні організми та дозволяє встановити історичний процес та причини зміни органічного світу. На основі палеонтологічних знахідок складено історію розвитку органічного світу.
Викопні перехідні форми -форми організмів, що поєднують ознаки більш давніх та молодих груп. Вони допомагають відновити філогенез окремих груп. Представники: археоптерикс – перехідна форма між рептиліями та птахами; іноземців - перехідна форма між рептиліями і ссавцями; псилофіти - перехідна форма між водоростями та наземними рослинами.
Палеонтологічні рядискладаються з копалин форм і відбивають перебіг філогенезу (історичного розвитку) виду. Такі ряди існують для коней, слонів, носорогів. Перший палеонтологічний ряд коней було складено В. О. Ковалевським (1842-1883).
Релікти- види рослин чи тварин, що збереглися від давніх зниклих організмів. Їх характерні ознаки вимерлих груп минулих епох. Вивчення реліктових форм дозволяє відновити вигляд зниклих організмів, припустити умови їх проживання та спосіб життя. Гаттерія - представник давніх примітивних плазунів. Такі плазуни мешкали в юрі та крейдяному періоді. Кістепера риба латимерія відома з раннього девону. Ці тварини дали початок наземним хребетним. Гінкго є найбільш примітивною формою голонасінних. Листя велике, віялоподібне, рослини листопадні.
Порівняння сучасних примітивних та прогресивних форм дає можливість відновити деякі риси передбачуваних предків прогресивної форми, проаналізувати перебіг еволюційного процесу.
Реферат на тему: «Біоценози та екосистеми» ВЛАСТИВОСТІ І ТИПИ БІОЦЕНОЗІВ Природні біоценози дуже складні. Вони характеризуються, перш за все, видовою різноманітністю та щільністю популяції.Видове розмаїття - число видів живих
В основі доказів тваринного походження людини лежить доказ еволюції органічного світу.
I. Палеонтологічні докази
2. Перехідні форми.
3. Філогенетичні ряди.
Палеонтологічні знахідки дозволяють відновити зовнішній вигляд вимерлих тварин, їх будову, риси подібності та відмінності із сучасними видами. Це дає змогу простежити розвиток органічного світу у часі. Наприклад, у давніх геологічних пластах виявлено залишки лише представників безхребетних, у пізніших – хордових тварин, а у молодих відкладах – тварин, подібних до сучасних.
Палеонтологічні знахідки підтверджують наявність наступності між різними систематичними групами. В одних випадках вдалося знайти копалини форми (напр. синантроп), в інших перехідні форми, що поєднують ознаки древніх та історично молодших представників.
В антропології такими формами є: дріопітеки, австралопітеки та ін.
У тваринному світі такими формами є: археоптерикс – перехідна форма між рептиліями та птахами; іноземців - перехідна форма між рептиліями і ссавцями; псилофіти - між водоростями та наземними рослинами.
На підставі таких знахідок вдається встановити філогенетичні (палеонтологічні) ряди-форми, що послідовно змінюють один одного в процесі еволюції.
Таким чином, палеонтологічні знахідки чітко свідчать про те, що в міру переходу від древніших земних верств до сучасних відбувається поступове підвищення рівня організації тварин і рослин, наближення їх до сучасних.
ІІ. Біогеографічні докази
1. Зіставлення видового складу з історією територій.
2. Острівні форми.
3. Релікти.
Біогеографія вивчає закономірності розподілу рослинного (флори) та тваринного (фауни) світу на Землі.
Встановлено: що раніше відбулася ізоляція окремих частин планети, то сильніші відмінності організмів, що населяють ці території. острівні форми.
Так, тваринний світ Австралії вельми своєрідний: тут відсутні багато груп-тварин Євразид, зате збереглися такі, яких немає в інших районах Землі, наприклад яйцекладними сумчасті ссавці (качконіс, кенгуру та ін). У той же час тваринний світ деяких островів подібний до материкового (наприклад. Британські острови, Сахалін), що говорить про їхню недавню ізоляцію від континенту. Отже, розподіл видів тварин і рослин по поверхні планети відображає процес історичного розвитку Землі та еволюції живого.
Релікти - нині живі види з комплексом ознак, характерних для давно вимерлих груп минулих епох. Реліктові форми свідчать про флору та фауну далекого минулого Землі.
Прикладами реліктових форм є:
1. Гаттерія - рептилія, що у Новій Зеландії. Цей вид є єдиним представником підкласу Первоящерів у класі Рептилій, що нині живе.
2. Латімерія (целокант) - кистепера риба, що мешкає в глибоководних ділянках біля берегів Східної Африки. Єдиний представник загону Кістеперих риб, найближчий до наземних хребетних.
3. Гінкго дволопатевий - реліктова рослина. В даний час поширена в Китаї та Японії лише як декоративна рослина. Зовнішність гінкго дозволяє уявити деревні форми, що вимерли в юрському періоді.
В антропологи під реліктовим гомінідом мається на увазі міфологічний «Снігова людина».
ІІІ. Порівняльно-ембріологічні
1. Закон зародкової подібності К. Бера.
2. Біогенетичний закон Геккеля-Мюллера.
3. Принцип рекапітуляції.
Ембріологія - наука, що вивчає зародковий розвиток організмів. Дані порівняльної ембріології вказують на подібність зародкового розвитку всіх хребетних.
Закон зародкової подібності Карла Бера(1828) (таку назву закону дав Дарвін), свідчить про спільність походження: ембріони різних систематичних груп мають між собою набагато більше подібності, ніж дорослі форми тих самих видів.
У процесі онтогенезу спочатку з'являються ознаки типу, потім класу, загону та останніми з'являються ознаки виду.
Основні положення закону:
1) В ембріональному розвитку ембріони тварин одного типу послідовно проходять стадії – зигота, бластула, га-струла, гістогенез, органогенез;
2) ембріони у своєму розвитку переходять від
загальніших ознак до більш приватних;
3) ембріони різних видів поступово відокремлюються один від одного, набуваючи індивідуальних рис.
Німецькі вчені Ф. Мюллер (1864) та Е. Геккель (1866) незалежно одна від одної сформулювали біогенетичний закон, який був названий Законом Геккеля-Мюллера: зародок у процесі індивідуального розвитку (онтогенезу) коротко повторює історію розвитку виду (філогенез).
Повторення структур, характерних для предків, в ембріогенезі нащадків було названо рекапітуляпіями.
Прикладами рекапітуляції є: хорда, п'ять пар сосків, велика кількість волосяних зачатків, хрящовий хребет, зяброві дуги, 6-7 зачатків пальців, загальні стадії розвитку кишечника, наявність клоаки, єдність травної та дихальної систем, філогенетичний розвиток серця та основних судин, , всі стадії розвитку кишкової трубки, рекапітуляції у розвитку нирки (переднирка, первинна, вторинна), недиференційовані статеві залози, статеві залози в черевній порожнині, парний мюллерів канал з якого утворюється яйцевод, матка, піхва; основні етапи філогенезу нервової системи (три мозкові бульбашки).
Рекапітулують як морфологічні ознаки, а й біохімічні і фізіологічні - виділення зародком аміаку, але в пізніх стадіях розвитку - сечової кислоти.
Відповідно до порівняльно-ембріологічних даних на ранніх стадіях ембріонального розвитку у зародка людини з'являються ознаки, характерні для типу Хордові, пізніше формуються ознаки підтипу Хребетні, потім класу Ссавці, підкласу Плацентарні, загону Примати.
IV. Порівняльно-анатомічні
1. Загальний план будови тіла.
2. Гомологічні органи.
3. Рудименти та атавізми.
Порівняльна анатомія вивчає спільність та відмінності у будові організмів. Першим переконливим доказом єдності органічного світу стало створення клітинної теорії.
Єдиний план будівліДля всіх хордових характерна наявність осьового скелета - хорди, над хордою розташовується нервова трубка, під хордою - травна трубка, на черевній стороні - центральна кровоносна судина.
Наявність гомологічних органів -органів, які мають загальне походження та подібний план будови, але виконують різні функції.
Гомологічними є передні кінцівки крота та жаби, крила птахів, ласти тюленів, передні ноги коня та руки людини.
У людини, як у всіх хордових, органи та системи органів мають подібну будову та виконують подібні функції. Як і всі ссавці людина має ліву дугу аорти, постійну температуру тіла, діафрагму та ін.
Органи, які мають різну будову та походження, але виконують однакові функції, називаються аналогічними(Напр., Крило метелика та птиці). Для встановлення спорідненості між організмами та докази еволюції аналогічні органи значення не мають.
Рудименти- Нерозвинуті органи, які в процесі еволюції втратили своє значення, але були у предків. Наявність рудиментів можна пояснити лише
тим, що з предків ці органи функціонували і були добре розвинені, але у процесі еволюції втратили значення.
У людини їх налічується близько 100: зуб мудрості, слабо розвинений волосяний покрив, м'язи, що рухають вушну раковину, куприк, вушні раковини, апендикс, чоловіча матка, м'язи, що піднімають волосся; рудименти голосових мішків у сфері гортані; надбрівні дуги; 12-пара ребер; зуби мудрості, епікант, непостійна кількість хребців, плечеголовний стовбур.
Багато рудиментів існують лише в ембріональному періоді, а потім зникають.
Для рудиментів характерна варіабельність від повної відсутності до значного розвитку, що має практичне значення для лікаря, особливо хірурга.
Атавізми- Вияв у нащадків ознак, властивих віддаленим предкам. На відміну від рудиментів є відхиленнями від норми.
Можливі причини формування атавізмів: мутація регуляторних генів морфогенезу.
Існують три варіанти атавізмів:
1) недорозвинення органів, коли вони були на етапі рекапітуляції – трьох камерне серце, «вовча паща»;
2) збереження та подальший розвиток рекапітуляції, характерних для предків-збереження правої дуги аорти;
3) порушення переміщення органів в онтогенезі – серце у шийному відділі, неопущення яєчок.
Атавізми можуть бути нейтральні: сильне виступання ікол, сильний розвиток м'язів, що рухають вушною раковиною; а можуть проявлятися у вигляді аномалій розвитку або каліцтв: гіпертрихоз (підвищена волохатість), шийна фістула, діафрагмальна грижа, незарощення боталової протоки, отвір у міжшлуночковій перегородці. Багатососковість, полімастія - збільшення кількості молочних залоз, незростання остистих відростків хребців (спиномозкова грижа), хвостовий відділ хребта, полідактилія, плоскостопість, вузька грудна клітина, клишоногість, високе стояння лопатки, незарощення твердого піднебіння. язик, нориці шиї, укорочення кишки, збереження клоаки (загальний отвір для прямої кишки та сечостатевого отвору), нориці між стравоходом і трахеєю, недорозвинення і навіть аплазія діафрагми, двох камерне серце, дефекти перегородок серця, збереження обох дуг, збереження судин (від правого шлуночка відходить ліва дуга, а від лівого шлуночка відходить права дуга аорти), тазове розташування нирки, гермафродитизм, крипторхізм, дворога матка, подвоєння матки, нерозвинена кора мозку (проенцефалія), агірія (відсутність.
Порівняльно-анатомічне вивчення організмів дозволило виявити сучасні перехідні форми. Наприклад, первозвірі (єхідна, качконіс) мають клоаку, відкладають яйця подібно до плазунів, але вигодовують дитинчат молоком, як ссавці. Вивчення перехідних форм дозволяє встановити спорідненість між представниками різних систематичних груп.
V. Молекулярно-генетичні докази
1. Універсальність генетичного коду.
2. Подібність побілкам та нуклеотидним послідовностям.
Подібності людини з людиноподібними мавпами (подібність понгід і гомінід) Є багато доказів спорідненості людини та сучасних людиноподібних мавп. Найбільшу близькість людина виявляє до горил і Шимпанзе
I. Загальні анатомічні ознаки
У людини і горили 385 загальних анатомічних ознак, у людини і шимпанзе -369, у людини і орангутану - 359: - бінокулярний зір, прогресивний розвиток зору та дотику при ослабленні нюху, розвиток мімічної мускулатури, кінцівки хапального типу, протиставлення великого пальця хвостового відділу хребта, наявність апендикса, велика кількість звивин півкуль головного мозку, наявність папілярних візерунків на пальцях, долонях і стопах, нігтів на пальцях, розвинені ключиці, широка плоска грудна клітина, нігті замість пазурів, плечовий суглоб, що допускає рух з розмах .
II Подібність каріотипів
■ У всіх людиноподібних мавп диплоїдна кількість хромосом 2/n = 48. У людини 2n = 46.
В даний час встановлено, що друга пара людських хромосом є продуктом злиття двох мавпонь (міжхромосомна абберація - транслокація).
■ Виявлено гомологію 13 пар хромосом понгід та людини, що проявляється в однаковому малюнку смугастість хромосом (однакове розташування генів).
■ Поперечна смугастість усіх хромосом дуже близька. Відсоток подібності генів у людини і шимпанзе досягає 91, а у людини і мавпоподібних-66.
■ Аналіз амінокислотних послідовностей у білках людини та шимпанзе показує, що вони ідентичні на 99%.
ІІІ. Морфологічні подібності
Близька структура білків: наприклад, гемоглобіну. Групи крові горили і шимпанзе дуже близькі до групи ^ Система АВО людиноподібних мавп і людини ^ кров карликового шимпанзе Бонобо відповідає людині.
Антиген резус-фактор виявлений як у людини, так і у нижчої мавпи – макакі резус.
Спостерігається подібність протягом різних захворювань, що особливо цінно при біологічних та медичних дослідженнях.
В основі подібності – закон гомологічних рядів Вавилова. В експериментах у людиноподібних мавп вдалося отримати такі захворювання, як сифіліс, черевний тиф, холера, туберкульоз та ін.
Людиноподібні мавпи близькі до людини за тривалістю вагітності, обмеженою плідністю, термінами статевого дозрівання.
Відмінності людини від людиноподібних мавп
1. Найбільш характерною особливістю, яка відрізняє людину від людиноподібних мавп, є прогресивний розвиток головного мозку. Крім більшої маси, головний мозок людини має й інші важливі особливості:
Найбільш розвинені лобова та тім'яні частки, де зосереджені найважливіші центри психічної діяльності, мови (друга сигнальна система);
Значно збільшено чисельність дрібних борозен;
Значна частина кори великих півкуль головного мозку людини пов'язані з промовою. Виникли нові властивості - звукова та письмова мова, абстрактне мислення.
2. Прямоходіння (біпедія) з постановкою стопи з п'яти на носок та трудова діяльність вимагали перебудови багатьох органів.
Люди - єдині сучасні ссавці, які ходять двома кінцівками. Деякі мавпи також здатні до прямоходіння, проте лише протягом короткого часу.
Адаптації до двоногого пересування.
Більш менш випрямлене положення тіла і перенесення центру також в основному на задні кінцівки різко змінило співвідношення між усіма нами тварини:
Грудна клітка ставала ширшою і коротшою,
Хребетний стовп поступово втрачав форму дуги, властиву всім тваринам, що пересуваються на чотирьох ногах, і набував 3-подібної форми, що надавало йому гнучкість (два лордози і два кіфози),
Зміщення потиличного отвору,
Таз розширений, оскільки приймає він тиск внутрішніх органів, сплощена грудна клітина, убільш потужні нижні кінцівки (кістки та м'язи нижніх кінцеве (стегнова кістка може витримати навантаження до 1650 кг), склепінчаста стопа (на відміну від плоскої стопи мавп),
Малорухливий перший палець стопи,
Верхні кінцівки, які перестали виконувати функцію опори при пересуванні, стали коротшими і менш масивними. Почали здійснювати різноманітні рухи. Це виявилося дуже корисним, оскільки полегшило добування їжі.
3. Комплекс «трудової руки» -
Краще розвинена мускулатура великого пальця кисті,
Збільшена рухливість та міцність кисті,
Висока міра протиставлення великого пальця на руці,
Добре розвинені відділи мозку, що забезпечують тонкі рухи кисті.
4. Зміни у структурі черепа пов'язані з формуванням свідомості та розвитком другої сигнальної системи.
У черепі мозковий відділ переважає над лицьовим,
Слабше розвинені надбрівні дуги,
Зменшено масу нижньої щелепи,
Випрямлений профіль обличчя,
Невеликі розміри зубів (особливо іклів у порівнянні з тваринами),
Для людини характерна наявність підборіддя на нижній щелепі.
5. Мовна функція
Розвиток хрящів і зв'язок гортані,
Виражений підборіддя. Утворення підборіддя пов'язують із виникненням мови та супутніми змінами кісток лицьового черепа.
Розвиток промови став можливим завдяки розвитку двох відділів нервової системи: зони Брока, що дала можливість швидко і порівняно точно описувати накопичений досвід упорядкованими наборами слів і зони Верніке, що дозволяє так само швидко розуміти і переймати цей досвід, що передається мовою - результатом чого стало прискорення мовного обміну інформацією та спрощення засвоєння нових понять.
6. У людини відбулася редукція волосяного покриву.
7. Корінною відмінністю людини розумної від усіх тварин є здатність до цілеспрямованого виготовлення знарядь праці (цілеспрямована трудова діяльність), що дозволяє сучасній людині переходити від підпорядкування собі природи до розумного управління нею.
Такі ознаки, як:
1- прямоходіння (біпедія),
2- рука, пристосована до трудової діяльності та
3 високорозвинений головний мозок - називаються гомінідна тріада. Саме у напрямі її формування йшла еволюція гомінідної лінії людини.
Всі наведені вище приклади свідчать про те, що, незважаючи на наявність ряду подібних ознак, людина значною мірою відрізняється від зітимчасових мавп.
ЗАГАЛЬНА БІОЛОГІЯ
Еволюція. ЕВОЛЮЦІЙНЕ ВЧЕННЯ
ДОВІДКИ ЕВОЛЮЦІЇ
Біологічна еволюція - історичний процес розвитку органічного світу, що супроводжується змінами організмів, вимиранням одних та появою інших. Сучасна наука оперує багатьма фактами, що свідчать про еволюційні процеси.
Ембріологічні докази еволюції
У першій половині ХІХ століття. починає розвиватися теорія «зародкової подоби». Російський учений Карл Бер (1792-1876) встановив, що у ранніх стадіях розвитку ембріонів спостерігається велика подібність між зародками різних видів межах типу.
Роботи Ф. Мюллера та Є. Геккеля дали їм можливість сформулювати біогенетичний закон: «онтогенез – це коротке та швидке повторення філогенезу». Пізніше трактування біогенетичного закону було розвинуто і уточнено В.М. Сєвєрцовим: «в онтогенезі повторюються ембріональні стадії предків» Найбільше подібність мають зародки ранніх етапах розвитку. Загальні ознаки типу формуються у процесі ембріогенезу раніше, ніж спеціальні. Так, всі ембріони хребетних на І стадії мають зяброві щілини та двокамерне серце. На середніх стадіях з'являються ознаки, характерні кожного класу, і лише пізніших формуються особливості виду.
Порівняльно-анатомічні та морфологічні докази еволюції.
Доказом єдності походження всього живого є клітинна будова організмів, єдиний план будови органів та їх еволюційні зміни.
Гомологічні органи мають подібний план будівлі, загальне походження, виконують як однакові, і різні функції. Наявність гомологічних органів дає можливість довести історичну спорідненість різних видів. Первинне морфологічне подібність замінюється різного ступеня відмінностями, набутими у процесі дивергенції. Типовим прикладом гомологічних органів є кінцівки хребетних, які мають однаковий план будови незалежно від функцій, що вони виконують.
Деякі органи рослин морфологічно розвиваються із зародкових листків і є видозміненим листям (усики, колючки, тичинки).
Аналогічні органи - вторинна, не успадкована від загальних предків морфологічна схожість організмів різних систематичних груп. Аналогічні органи схожі за функціями, що виконуються, і розвиваються в процесі конвергенції. Вони свідчать про однотипність пристроїв, що виникають у процесі еволюції в однакових умовах середовища внаслідок природного відбору. Наприклад, аналогічні органи тварин -крила метеликів і птахів. Це пристосування до польоту у метеликів розвинулося з хітинового покриву, а птахів - з внутрішнього скелета передніх кінцівок і пір'яного покриву. Філогенетично ці органи формувалися по-різному, але виконують однакову функцію – служать для польоту тварини. Іноді аналогічні органи набувають виняткової подібності, як, наприклад, очі головоногих молюсків та наземних хребетних. Вони мають однаковий загальний план будови, схожі структурні елементи, хоча розвиваються з різних зародкових листя в онтогенезі і не пов'язані між собою. Подібність пояснюється лише фізичною природою світла.
Прикладом аналогічних органів є колючки рослин, які захищають їхню відмінність від поїдання тваринами. Колючки можуть розвиватися з листа (барбарис), прилистків (біла акація), пагонів (глоду), кори (ожина). Вони схожі лише зовні та за функціями, які виконують.
Рудиментарні органи, порівняно спрощені чи недорозвинені структури, втратили своє початкове призначення. Вони закладаються під час ембріонального розвитку, але не розвиваються. Іноді рудименти виконують інші функції, порівняно з гомологічними органами інших організмів. Так, рудимент апендикс людини виконує функцію лімфоутворення, на відміну від гомологічного органу – сліпої кишки у травоїдних. Рудименти тазового пояса кита та кінцівок пітона підтверджують факт походження китів від наземних чотирилапих, а пітонів – від предків із розвиненими кінцівками.
Атавізм - явище повернення до предкових форм, що спостерігається у окремих особин. Наприклад, зеброподібне забарвлення лошат, багатососковість у людини.
Біогеографічні докази еволюції
Вивчення флори та фауни різних материків дозволяє відновити загальний перебіг еволюційного процесу та виділити кілька зоогеографічних зон, що мають подібних наземних тварин.
1. Голарктична область, що об'єднує Палеарктичну (Євразія) та Неоарктичну (Північна Америка) області.
2. Неотропічна область (Південна Америка).
3. Ефіопська область (Африка).
4. Індо-Малайська область (Індокитай, Малайзія, Філіппіни).
5. Австралійська область.
У кожній із перерахованих областей спостерігається велика схожість тваринного та рослинного світу. Області різняться між собою певними ендемічними групами.
Ендеміки - види, пологи, сімейства рослин або тварин, поширення яких обмежено невеликою географічною територією, тобто це специфічна для цієї галузі флора чи фауна. Розвиток ендемії найчастіше пов'язаний із географічною ізоляцією. Наприклад, найбільш раннє відділення Австралії від південного материка Гондвани (понад 120 млн. років) призвело до самостійного розвитку низки тварин. Не відчуваючи тиску з боку хижаків, які відсутні в Австралії, тут збереглися однопрохідні ссавці - першозірки: качконіс та єхидна; сумчасті: кенгуру, коала.
Флора та фауна Палеарктичної та Неоарктичної областей, навпаки, схожі між собою. Наприклад, близькоспорідненими є американські та європейські клени, ясені, сосни, ялинки. Такі ссавці, як лосі, куниці, норки, білі ведмеді живуть у Північній Америці та Євразії. Американському бізону відповідає сімейний вигляд – європейський зубр. Подібна схожість свідчить про тривалу єдність двох материків.
Палеонтологічні докази еволюції
Палеонтологія вивчає викопні організми та дозволяє встановити історичний процес та причини зміни органічного світу. На основі палеонтологічних знахідок складено історію розвитку органічного світу.
Викопні перехідні форми - форми організмів, які поєднують найдавніші та найсучасніші групи. Вони допомагають відновити філогенез окремих груп. Представники: археоптерикс – перехідна форма між рептиліями та птахами; іностранцевія - перехідна форма між рептиліями та ссавцями; псилофіти - перехідна форма між водоростями та наземними рослинами.
Палеонтологічні ряди складаються з копалин форм і відбивають перебіг філогенезу (історичного розвитку) виду. Такі ряди існують для коней, слонів, носорогів. Перший палеонтологічний ряд коней було складено В. А. Ковалевським (1842-1883).
Релікти - рідкісні види рослин або тварин, які залишилися існувати на даній території та збереглися з минулих геологічних часів. Їх характерні ознаки вимерлих груп минулих епох. Вивчення реліктових форм дозволяє відновити вигляд зниклих організмів, відтворити умови їх проживання та спосіб життя. Гаттерія - представник давніх примітивних плазунів. Такі плазуни жили в юрському та крейдяному періоді. Кістепера риба латимерія відома з раннього девону. Ці тварини дали початок наземним хребетним. Гінкго є найбільш примітивною формою голонасінних. Листя велике, віялоподібне, рослини листопадові. На території України серед рослин-реліктів збереглися азалія жовта, сосна крейдяна, тис ягідний. Серед тварин реліктами є вихухоль звичайна, перев'язка та інші тварини.
Порівняння сучасних примітивних та прогресивних форм організмів дає можливість відновити деякі ознаки передбачуваних предків прогресивної форми, проаналізувати перебіг еволюційного процесу.