Макроэволюция. Доказательства макроэволюции. Презентация на тему "Макроэволюция и её доказательства" Клеточное строение организмов

Макроэволюция в общем Макроэволюция органического мира это процесс формирования крупных систематических единиц: из видов новых родов, из родов новых семейств и т.д. Процессы макроэволюции требуют огромных промежутков времени и непосредственно изучать ее невозможно. Тем не менее, в основе макроэволюции лежат те же движущие силы, что и в основе микроэволюции: наследственность, изменчивость, естественный отбор и репродуктивное разобщение. Так же, как и микроэволюция, макроэволюция имеет дивергентный характер.

Эти открытия относятся к недавнему времени и касаются форм, называемых Ихтиостега. Скелет этих форм отчетливо свидетельствует о переходном характере этой группы. Хвост и лучи хвостового плавника обладают еще характерными рыбьими признаками, тогда как грудные и брюшные плавники уже изменились в передние и задние конечности, служащие для передвижения по суше. Поэтому эти формы заслуживают того, чтобы их поместить между классом рыб и классом земноводных.

В каменноугольном и пермском периодах достигли вершины своего развития земноводные. Земноводные этого периода относились к вымершей группе Labyrinthodontia, которые достигали 1,5 метров длины. Другие формы были значительно меньших размеров и отличались большим разнообразием. Земноводные в свою очередь дали начало новому классу позвоночных, а именно пресмыкающимся.

Максимальный расцвет пресмыкающихся приходится на все три периода мезозойской эры, которая поэтому иногда называется также эрой пресмыкающихся. Наиболее известные пресмыкающиеся относятся к группе так называемых динозавров. Этот термин относится еще к временам Оуэна и значит по-гречески "страшные ящерицы".

Довольно быстро после того как возникли первые пресмыкающиеся, то есть наземные животные, эволюционные процессы привели к тому, что некоторые из них снова приспособились к жизни в воде. Земноводные были главным образом животными, которые размножались в пресных водах. Пресмыкающиеся же, вторично приспосабливаясь к водной среде, заселили моря и в мезозойской эре являлись основным элементом фауны морских позвоночных животных, так как лишь в меловом периоде начинается бурное развитие костистых рыб. Плезиозавры, специализированные плавающие ящеры. Ихтиозавры

В следующем периоде, то есть юрском, первые пресмыкающиеся начинают завоевывать воздушную среду. Чтобы приобрести способность к полету, организмы должны были соответственным образом приспособиться, причем эти приспособления были многочисленными и сложными. Тело летающего позвоночного должно быть легким, а мышцы, двигающие крылья, хорошо развитыми.

Остатки первых несомненных млекопитающих относятся к юрскому периоду. От них сохранились лишь зубы и остатки челюстей, однако уже на этом основании можно себе представить в общих чертах, как выглядели эти примитивные млекопитающие животные. Млекопитающие как юрского, так и мелового периода были небольшими животными, которые жили как бы в тени преобладающих тогда пресмыкающихся.

Сравнительно-анатомические доказательства Общие особенности строения скелета, взаимоотношения его частей – это принципиальные, глубокие особенности, и свидетельствуют они о несомненном родстве всех позвоночных животных. Единый, общий план строения можно обнаружить при сравнении не только целых организмов, но и отдельных органов. Сколь ни различны по форме и функциям передние конечности разных млекопитающих – они приспособлены и для рытья (крот, броненосец), и для плавания (киты, тюлени), и для полета (летучие мыши), - все они состоят из сходных элементов: лопатки, костей плеча, предплечья, запястья, пясти, фаланг пальцев. Все это разнообразие конечностей – лишь вариации типичной пятипалой конечности, характерной для предков всех млекопитающих.

Гомологичная кость в черепах: 1. акулы 2. скумбрии 3. змеи 4. кошки

Родство человека и животных подтверждается существованием рудиментов и атавизмов. У человека имеется около 90 нефункционирующих рудиментарных органов. У некоторых людей развиты мышцы, позволяющие им двигать ушами и кожей головы; у других – копчиковая кость (остаток хвоста); маленькая складка в уголке глаза (остаток третьего века) и др. Все эти органы бесполезны для человека и сохраняются у него в недоразвитом виде.

Биогенетический закон - закономерность в живой природе, сформулированная немецким учёным Э. Геккелем (1866) и состоящая в том, что индивидуальное развитие особи (онтогенез)является коротким и быстрым повторением (рекапитуляцией) важнейших этапов эволюции вида (филогенеза). Эмбриология – это наука, изучающая зародышевое развитие организмов. Эмбриологические доказательства

В эмбриональном периоде развития у зародыша человека закладывается двухкамерное сердце, шесть пар жаберных дуг, хвостовая артерия – признаки рыбообразных предков. От амфибий человек унаследовал плавательные перепонки между пальцами, которые имеются у зародыша. У новорожденных наблюдается несовершенная терморегуляция, что указывает на происхождение от животных с непостоянной температурой тела. Головной мозг плода гладкий, без извилин, как у примитивных млекопитающих. У шестинедельного зародыша имеется несколько пар млечных желез. Закладывается также хвостовой отдел позвоночника, который затем редуцируется и превращается в копчик. В соответствии с биогенетическим законом эти и многие другие признаки, возникающие у человека в эмбриональном развитии, могут рассматриваться как повторение признаков предков.

Эмбриологические доказательства макроэволюции. Подготовила: Алиса Михайлова

Позднее Чарльз Дарвин использовал положение Бэра для обоснования единства происхождения позвоночных животных. Уточнением принципа зародышевого сходства в конце прошлого века мы обязаны Эрнсту Геккелю, сформулировавшему биогенетический закон. Биогенетический закон - закономерность в живой природе, сформулированная немецким учёным Э. Геккелем (1866) и состоящая в том, что индивидуальное развитие особи (онтогенез)является коротким и быстрым повторением (рекапитуляцией) важнейших этапов эволюции вида (филогенеза).

Э.Геккель В процессе индивидуального развития (онтогенеза) эмбрионы как бы последовательно повторяют черты строения предковых форм (т.е. онтогенез есть краткое повторение филогенеза). Так, все многоклеточные организмы проходят в своем развитии одноклеточную стадию, что предполагает происхождение многоклеточных от одноклеточных. Далее следует стадия однослойного "шара" - ей соответствует строение некоторых современных колониальных простейших. Это - прямой намек на возможный механизм появления многоклеточности - делящиеся клетки не расходились, а оставались рядом; вероятно в дальнейшем эти клетки начали выполнять различные функции. Следующая стадия, которую проходят все животные - это двухслойный "мешок". Этой стадии соответствует строение современных кишечнополостных (например, гидры).

Личинки - ранние стадии развития некоторых животных. И иногда, только интересуясь строением личинок, возможно правильно установить родственные связи между организмами. Так, асцидий - морских мягкотелых животных-фильтраторов, ведущих прикреплённый образ жизни, при первом рассмотрении никак нельзя назвать хордовыми животными. Их и считали долгое время беспозвоночными. Считали, пока не проследили развитие животного от свободно плавающей личинки до взрослого организма. Тут-то и оказалось, что личинка обладает ясно выраженной хордой, полой нервной трубкой со спинной стороны тела и двусторонней симметрией. И, стало быть, животное это принадлежит к типу хордовых и имеет родственные связи скорее с ланцетником - признанным примитивным хордовым.

Тема: Макроэволюция, её доказательства

Цель урока: Доказать, что эволюционные изменения реально происходили в органическом мире на нашей планете, используя данные полученные разными естественными науками

Задачи урока:

сформировать понятие макроэволюция;
углубить и расширить знания о прямых и косвенных доказательствах эволюции;
сформировать умение использовать данные разных наук для доказательства эволюции;
убедиться в необходимости комплексного использования всех групп доказательств для изучения подлинной эволюции живого мира на Земле.

Сравнение понятий «макроэволюция» и «микроэволюция»

Различие макроэволюции и микроэволюции:
Макроэволюция – надвидовая эволюция, приводит к образованию таксонов более высокого ранга, чем вид (родов, семейств, отрядов, классов, типов и т. д.)
Микроэволюция – происходит внутри вида, внутри его популяции.
Макроэволюция происходит в исторически грандиозные промежутки времени и недоступна непосредственному изучению.

Сходство макроэволюции и микроэволюции:

В основе лежат процессы:

1. наследственная изменчивость;

2. борьба за существование;

3. естественный отбор;

4. изоляции.

Носят дивергентный характер.

Группы доказательств эволюционного процесса

Сравнительно-

анатомические

(Морфологические)

Эмбриологические

Палеонтологические

Молекулярно-биологические

и цитологические

Биогеографические

Что изучают науки?

Палеонтология
Палеонтология изучает ископаемые остатки древних организмов, сохранившихся в земной коре, и дает возможность устанавливать изменения органического мира во времени
Эмбриология
Эмбриология - наука, изучающая строение и развитие зародышей различных организмов
Сравнительная анатомия
Сравнительная анатомия изучает строение организмов разных видов. На основании их сходства устанавливает родство организмов
Молекулярная биология
Молекулярная биология изучает строение и функционирование макромолекул, входящих в состав особей разных видов
Биогеография
Биогеография – наука о закономерностях распространения организмов на Земле.

Что обозначают термины?

Онтогенез
Филогенез
Дивергенция
Конвергенция
Гомологичные органы
Аналогичные органы
Рудименты
Атавизмы
Эндемики
Реликты

Задания группам

1. Найти факты, доказывающие существование эволюционного процесса на нашей планете

(Используя учебники и материалы лежащие на столах)

I группа- палеонтологические доказательства эволюции;
II группа – эмбриологические доказательства эволюции;
III группа – сравнительно-анатомические

(морфологические) доказательства эволюции;

IV группа – молекулярно-биологические и цитологические доказательства эволюции;
V группа – биогеографические доказательства эволюции.

2. Лидер каждой группы представляет наработки группы классу.

Таблица №1 Доказательства эволюции органического мира

Группы доказательств эволюционного процесса

Факты, доказывающие существование эволюционного процесса

1. Палеонтологические

2. Эмбриологические

3. Сравнительно-анатомические (морфологические)

4. Молекулярно-биологические и цитологические

5. Биогеографические

Эмбриологические доказательства эволюции

В пользу эволюционного происхождения органического мира говорят данные эмбриологии

К. Бер сформулировал закон зародышевого сходства: « В пределах типа эмбрионы, начиная с самых ранних стадий, обнаруживают общее сходство»

Стадии эмбрионального развития позвоночных.

Эмбриологическое доказательство эволюции

Ф. Мюллер и Э. Геккель сформулировали биогенетический закон: «Индивидуальное развитие особи (онтогенез) повторяет кратко и быстро историческое развитие вида (филогенез)
А.Н. Северцев установил, что в эмбриогенезе повторяются признаки зародышей, а не взрослых особей

Сравнительно- анатомические (морфологические) доказательства эволюции

Общий план

строения

позвоноч-ных

Наличие в современной флоре и фауне переходных форм (эвглена зеленая, латимерия, утконос, ехидна, асцидия)

Гомологичные органы-образования, сходные друг с другом по общему плану строения, положению в теле и возникновению в процессе онтогенеза.

Гомология передних конечностей наземных позвоночных

Аналогичные органы - не имеющие общего плана строения и происхождения, но выполняющие одинаковые функции.

Наличие рудиментов – недоразвитых органов, утративших свое основное значение в ходе эволюции.

Рудимент задних конечностей питона

Наличие атавизмов признаков появляющихся у отдельных особей, существовавших у отдаленных предков и утраченных в процессе эволюции.

Клеточное строение организмов

Сходный элементарный химический состав живых организмов (98% приходится на четыре элемента- С,О, H , N )

Одинаковое строение и функционирование органических молекул (белков, жиров, углеводов, нуклеиновых кислот )

Молекулярно-биологические и цитологические доказательства эволюции

Аккумулятором энергии во всех живых организмах являются молекулы АТФ
Генетический код универсален для всех живых организмов от бактерий до человека
Одинаково происходит процесс биосинтеза белка во всех живых организмах
Деление клеток (митоз, мейоз) протекает сходно у животных и растений

Палеонтологические доказательства эволюции Ископаемые формы

Археоптерикс

Ископаемые переходные формы

Палеонтологические доказательства эволюции

Филогенетический ряд лошади (Воссоздал В.О.Ковалевский)

А. Уоллес выделил 6 зоогеографических областей по распространению животных и растений на нашей планете

Биогеографические доказательства эволюции

Почему флора и фауна Неарктической области (Северная Америка) и Палеоарктической области (Евразия) имеют много общего, хотя изолированы Беринговым проливом?
Почему флора и фауна Неарктической области (Северная Америка) отличается от Неотропической области (Южная Америка), хотя они соединены Панамским перешейком?

Биогеографические доказательства эволюции

Почему флора и фауна Неотропической области (Южная Америка) и Эфиопской области (Африка) имеют много общего?

Биогеографические доказательства эволюции

Современные континенты возникли из единого массива суши - Пангеи, существовавшей в палеозое, в результате дрейфа континентов
А. Пангея; конец палеозоя, 230 млн. лет назад
Б. Лавразия и Гондвана; мезозой, 180 млн. лет назад
Нынешние континенты сформировались в конце мезозоя, 110 млн. лет назад

Биогеографические доказательства эволюции

Почему только в Австралии существуют сумчатые животные?

Особенность фауны и флоры островов свидетельствуют в пользу эволюции

Почему на Британских островах флора и фауна близка к материковой, а на острове Мадагаскар нет типичных для Африки крупных копытных (быков, антилоп, носорогов, зебр), крупных хищников (львов, леопардов, гиен), высших обезьян (павианов, мартышек)?
Однако там много низших обезьян – лемуров, которые нигде больше не встречаются (эндемики)

Заселение островов

Почему океанические острова очень бедны по сравнению с материковыми островами?

Биогеографические доказательства эволюции

Виды животных и растений, попавшие на океанические острова, получают широкие возможности для размножения.
Например, на Галапагосских островах из 108 видов птиц 82 вида эндемичны и 8 видов рептилий(нигде больше не встречающихся)
На Гавайских островах 300 эндемичных видов улиток

Вывод:

Чтобы доказать, подлинность эволюции живого мира на Земле, необходимо использовать данные разных наук.

Это данные генетики, палеонтологии, молекулярной биологии, селекции, эмбриологии, биогеографии, экологии, цитологии, сравнительной анатомии и других наук.

Большая и красочная презентация, в которой достаточно информации для подробного изучения темы макроэволюция на уроке биологии в 11 классе.

Общее количество слайдов в презентации - 42 слайда.

В качестве цели урока, выбрано доказательство того, что эволюционные изменения ранее происходили в органическом мире нашей планеты. Доказательство решено провести с использованием данных, которые получили естественные науки современности.

Задачи урока: сформировать понятие макроэволюция; углубить и расширить знания о прямых и косвенных доказательствах эволюции. Сформировать умение использовать данные разных наук для доказательства эволюции. Убедиться в необходимости комплексного использования всех групп доказательств для изучения подлинной эволюции живого мира на Земле.

На первых слайдах проводится сравнение понятий «макроэволюция » и «микроэволюция», выявляются сходства между макроэволюцией и микроэволюцией. Затем идет таблица группы доказательств эволюционного процесса и характеристика каждой науки соответственно. Основная часть презентации представлена слайдами про сравнительно-анатомические (морфологические) доказательства эволюции. В дополнение предложены биогеографические и палеонтологические доказательства эволюции, свидетельства особенностей фауны и флоры островов.

На последних 10 слайдах есть тест по теме: «доказательства эволюции органического мира».