Доказательства эволюции

1.

2.

Доказательства эволюции
Эволюционный процесс
изучается различными
методами. Каждый из
методов представляет свои
доказательства.

3.

4.

Палеонтологические
доказательства
Ископаемые
переходные
формы
Палеонтологические
ряды

5.

Ископаемые переходные формы
Ископаемые
переходные формы
– формы
организмов,
сочетающие
признаки более
древних и молодых
групп. Находки и
описание таких форм
позволяют
восстанавливать
филогенез
отдельных групп

6.

Доказательства эволюции. Данные палеонтологии
Например, псилофиты — переходная форма от
водорослей к высшим наземным растениям; семенные
папоротники доказывают образование голосеменных
растений от папоротникообразных.

7.

Ихтиостега
Ихтиостега – ископаемая форма, которая
позволяет связать рыб с наземными
позвоночными.

8.

Доказательства эволюции. Данные палеонтологии
Ископаемые ихтиостеги и
стегоцефалы имеют признаки рыб и
земноводных, котилозавры —
признаки земноводных и
пресмыкающихся; зверозубый ящер
— признаки пресмыкающихся и
млекопитающих.
Ихтиостега
Стегоцефал
Сеймурия
Котилозавр

9.

Археоптерикс
(первоптица)
Признаки рептилий:
Археоптерикс –
переходная форма от
рептилий к птицам
юрского периода.
зубы на челюстях;
по три пальца с когтями,
выступающие из крыльев;
хвост, состоящий из большого
количества позвонков с
расположенными на нем
перьями;
наличие брюшных ребер
Признаки птиц:
• тело покрыто
перьями
• передние
конечности
превращены в
крылья

10.

Палеонтологические ряды
Палеонтологические ряды – это ряды
ископаемых форм, связанные друг с другом в
процессе эволюции и отражающие ход
филогенеза

11.

Владимир
Онуфриевич
Ковалевский
(1842-1883) известный русский
зоолог,
основоположник
эволюционной
палеонтологии.
Автор классической
реконструкции
филогенетического
ряда лошадей.

12.

Наличие многих
последовательно
сменяющих друг
друга форм
позволило
построить
филогенетический
ряд от эогиппуса
до современной
лошади
Эволюционное
древо
семейства
лошадиных:
1 – Эогиппус;
2 – Миогиппус;
3 – Меригиппус;
4 – Плиогиппус;
5 – Эквус
(современная
лошадь)

13.

Биогеографические
доказательства
Сравнение
флоры и фауны
Реликты

14.

15.

Сравнение флоры и фауны
Различия или сходства состава
флоры и фауны могут быть
связаны со временем
геологического разделения
материков.

16.

Доказательства эволюции. Данные биогеографии
(1809-1882)
(1823-1913)
Поверхность Земли А.Уоллес разделил на шесть биогеографических
областей:
1) Палеоарктическую (Европа, Северная Африка, Северная и Средняя
Азия, Япония);
2) Неоарктическую (Северная Америка);
3) Эфиопскую (Африка к югу от Сахары);
4) Индо-Малайскую (Южная Азия и Малайский архипелаг);
5) Неотропическую (Центральная и Южная Америка);
6) Австралийскую.

17.

Доказательства эволюции. Данные биогеографии
Фауна и флора Палеоарктической и Неоарктической
областей сходны, хотя и между ними находится
Берингов пролив. Сходство объясняется тем, что в
недалеком прошлом существовал сухопутный мост —
Берингов перешеек. Эти две области объединены
Голарктическую область.
Альфред Рассел Уоллес
1823-1913)

18.

Доказательства эволюции. Данные биогеографии
Различия в растительном и животном мире между
Неоарктической и Неотропической областями
объясняются тем, что Панамский перешеек появился
недавно. Только немногие виды сумели проникнуть в
Северную Америку (броненосец, опоссум) и из
Северной Америки в Южную.
Альфред Рассел Уоллес
1823-1913)

19.

Сравнение флоры и фауны
Австралия на протяжении более 120 млн. лет не
соединялась с другими материками. В этот
период происходило формирование особой
фауны, развивались сумчатые и клоачные
млекопитающие.

20.

коала
опоссум
кускус пятнистый
сумчатый дьявол
кенгуру
сумчатый волк
утконос
ехидна

21.

Игуана
Следы геологического единства Южной Америки,
Африки, острова Мадагаскар сохраняются в
современной фауне. Например, ящерицыигуаны Мадагаскара и Южной Америки.

22.

23.

Реликты
Реликтовые формы – это ныне
живущие виды с комплексом
признаков, характерных для давно
вымерших групп прошлых эпох.
Реликтовые формы
свидетельствуют о флоре и фауне
далекого прошлого Земли.

24.

Гаттерия
Гаттерия – рептилия, обитающая в Новой
Зеландии. Этот вид является единственным
ныне живущим представителем подкласса
Первоящеров в классе Рептилий.

25.

Латимерия
Латимерия (целокант) – кистеперая рыба,
обитающая в глубоководных участках у берегов
Восточной Африки. Единственный
представитель отряда Кистеперых рыб,
наиболее близкий к наземным позвоночным.

26.

Гинкго двулопастный
Гинкго двулопастный – реликтовое растение. В
настоящее время распространено в Китае и
Японии только как декоративное растение.
Облик гинкго позволяет представить древесные
формы, вымершие в юрском периоде.

27.

Сравнительно-анатомические
доказательства
Гомология
органов
Рудименты
Атавизмы

28.

29.

Гомология органов
Гомологичные органы – это
органы, имеющие сходный план
строения, выполняющие как
сходные, так и различные функции
и развивающиеся из сходных
зачатков.

30.

Гомология органов
Различные по
внешнему виду и
функциям
конечности
млекопитающих
имеют сходный
план строения и
формирования:
кости плеча,
предплечья,
запястья, пясти,
фаланг пальцев.

31.

Гомология органов
Изучение анатомии
черепа в ряду высших и
низших позвоночных
позволило установить
гомологию костей
черепа у рыб и
слуховых косточек у
млекопитающих.
Гомология слуховых косточек
позвоночных
1 – череп костной рыбы; 2 – череп
пресмыкающегося; 3 – череп
млекопитающего. Красным цветом
обозначена наковальня, синим –
молоточек, зеленым – стремечко

32.

33.

Рудименты
Рудиментарные органы – это
органы, утратившие в филогенезе
свое значение и функцию и
остающиеся у организмов в виде
недоразвитых образований

34.

Рудименты у питона и кита
Рудиментарные
косточки у китообразных
на месте тазового пояса
указывают на
происхождение китов и
дельфинов от типичных
четвероногих
Рудиментарные задние
конечности питона
свидетельствуют о его
происхождении от
организмов с развитыми
конечностями.

35.

Рудиментарные органы
у человека

36.

Атавизмы
Атавистический орган – это орган
(или структура), показывающий
«возврат к предкам», в норме не
встречающийся у современных
форм.

37.

Атавизмы у человека

38.

Отличия рудиментов от атавизмов
• Рудименты встречаются у всех
особей популяции, атавизмы – у
отдельных индивидов;
• Рудимент всегда имеет
определенную функцию, атавизм
не имеет специальных функций,
важных для вида.

39.

Эмбриологические
доказательства
«Закон
зародышевого
сходства»
Принцип
рекапитуляции

40.

Закон зародышевого сходства
В XIX веке
выдающийся
натуралист К.Бэр
сформулировал этот
закон: чем более
ранние стадии
индивидуального
развития
исследуются, тем
больше сходства
обнаруживается
между различными
организмами.

41.

Закон зародышевого сходства

42.

Принцип рекапитуляции
В процессе онтогенеза повторяются
(рекапитулируют) многие черты
строения предковых форм: на
ранних стадиях – более
отдаленных предков, на поздних
стадиях – близких предков.

43.

Обобщенные данные
позволили немецким
ученым Ф.Мюллеру
и Э.Геккелю
сформулировать
биогенетический
закон: онтогенез
(индивидуальное
развитие) есть
краткое и сжатое
повторение
филогенеза
(исторического
развития вида).
Э.Геккель

44.

А.Н.Северцов
Биогенетический
закон был развит и
уточнен российским
ученым
А.Н.Северцовым,
показавшим, что в
онтогенезе
повторяются стадии
не взрослых
предков, а их
эмбриональных
стадий; филогенез –
это исторический
ряд выбранных в
ходе естественного
отбора онтогенезов.

45.

Доказательства эволюции. Данные эмбриологии
Головастик лягушки имеет рыбообразную
форму тела, боковую линию, двукамерное
сердце и один круг кровообращения. Он как бы
повторяет признаки рыб, далеких предков
земноводных.
Взрослая асцидия неподвижна, похожа на
беспозвоночное животное, а личинка асцидии
имеет хорду и нервную трубку и сходна с
ланцетником. На этом основании асцидию
относят к типу хордовых, подтипу личиночнохордовых.

46.

Принцип рекапитуляции
У всех позвоночных
на определенной
стадии развития
существует хорда.
У многих насекомых
личиночная стадия
(гусеница –
личинка)
напоминает червей.

47.

Генетические доказательства
Эти доказательства позволяют уточнить
филогенетичекую близость разных
групп животных и растений.
Используются цитогенетические
методы, методы ДНК, гибридизации.
Пример. Изучение повторных инверсий
в хромосомах разных популяций у
одного или близких видов позволяет
установить возникновение этих
инверсий и восстановить филогенез
таких групп.

48.

Изучение строения
нуклеиновых кислот и белков.
Процесс эволюции на
молекулярном уровне связан
с изменением состава
нуклеотидов в ДНК и РНК, а
также аминокислот в белках.
«Молекулярные часы
эволюции» - понятие,
введенное американскими
исследователями Э.ЦукерКандлем и Л.Поллингом.
Изучая закономерности
эволюции белков,
исследователи пришли к
выводу, что для каждого
конкретного типа белков
скорость эволюции своя, и
она постоянна. (Говоря об
эволюции белка, мы
подразумеваем
соответствующий ген).
Биохимические
и молекулярнобиологические
доказательства

49.

Доказательства эволюции. Данные молекулярной биологии
Доказательства
эволюции базируются на
данных различных наук:
биохимии, эмбриологии,
сравнительной анатомии,
палеонтологии,
физиологии,
биогеографии.
Данные молекулярной
биологии, вероятно, одни
из самых убедительных.
Одинаковое строение
ДНК у всех живых
организмов и
универсальность
генетического кода
свидетельствует о едином
происхождении всех
живых организмов Земли.

50.

Доказательства эволюции. Данные молекулярной биологии
Чем ближе родство, тем меньше отличий в строении ДНК и белков. ДНК
человека и шимпанзе отличается в среднем 1 нуклеотидом из 100, ДНК двух
людей - 1 нуклеотидом из 1000.
В настоящее время проведена гибридизация цепей нуклеотидов ДНК
человека и шимпанзе. Для этого были разделены двойные цепи ДНК человека
и шимпанзе, и затем одиночные цепи ДНК человека соединили с цепями
нуклеотидов шимпанзе. Между комплементарными нуклеотидами
восстановились химические связи, и оказалось, что ДНК человека и шимпанзе
сходны на 98%.

51.

Доказательства эволюции. Данные молекулярной биологии
Единство аминокислотного
состава белков свидетельствует
о едином происхождении всех
живых организмов Земли.
Доказано, что у
близкородственных групп
организмов белки сходны по
аминокислотному составу и
сходна нуклеотидная
последовательность ДНК в
хромосомах.
Например, гемоглобин
человека и шимпанзе идентичен
по аминокислотному составу, а
между гемоглобином человека и
гориллы отличия в двух
аминокислотах.

52.

• Медленно изменяются, то есть
являются консервативными
уникальные гены, кодирующие
жизненно важные белки (глобин,
цитохром – дыхательный
фермент и др.).
• Некоторые белки вируса гриппа
эволюционируют в сотни раз
быстрее, чем гемоглобин или
цитохром. Благодаря этому к
вирусу гриппа не формируется
прочный иммунитет.
• Сравнение аминокислотной
последовательности в белках
рибосом, последовательности
нуклеотидов рибосомных РНК у
разных организмов
подтверждает классификацию
основных групп организмов.

53.

Паразитологический метод
В некоторых случаях эффективным
оказывается использование
паразитологического метода изучения
эволюции. Многочисленными
исследованиями доказано, что эволюция
паразитов и хозяев происходит сопряженно.
В некоторых группах паразиты оказываются
специфическими для видов, родов или
семейств. Поэтому по присутствию
определенных паразитов можно с большой
точностью судить о филогенетических связях
видов-хозяев.

54.

Группа доказательств
Примеры