Презентация "Эволюционная теория Ч. Дарвина. Доказательства эволюции.

Эволюционное учение

Ч. Дарвина.

Доказательства эволюции

Преподаватель Смирнова З. М.

Создание эволюционной теории

Учение создано

Ч. Дарвином и А. Уоллесом

• 1858г. – 1 июля на Собрании Линнеевского общества были изложены концепции Ч. Дарвина и А. Уоллеса о возникновении видов путем естественного отбора.

• 1859 г. – первое издание книги «Происхождение видов путем естественного отбора»

Чарлз Дарвин

1809-1882

Альфред Уоллес

(1823-1913)

Предпосылки возникновения теории

Ч. Дарвина

Социально- экономические:

1. Развитие капитализма (поиски рынков сбыта, источников сырья);

• Организация кругосветных путешествий, участие

Ч. Дарвина

3. Практика селекционеров: создание пород животных и сортов растений.

Научные предпосылки:

1. Клеточное строение организмов (Р. Гук, А. Левенгук);

2. Сходство зародышей животных (К. Бэр);

3. Открытия в области сравнительной анатомии палеонтологии (Ж. Кювье);

4. Геолог Ч. Лайель доказал, что земная поверхность постоянно изменяется под влиянием естественных процессов (t, ветер, осадки и т.д.).

«Бигл»

Чарлз Лайель (1797-1875)

Создание эволюционной теории

Главная заслуга Ч. Дарвина в том, что он раскрыл движущие силы эволюции. Он материалистически объяснил возникновение и относительный характер приспособленности действием только естественных законов, без вмешательства сверхъестественных сил.

Учение Дарвина в корне подрывало метафизические представления о постоянстве видов и сотворении их богом.

Моделью процессов происходящих в природе, послужила для Дарвина практика сельского хозяйства

в Англии.

Движущие силы эволюции сортов и пород

Изменчивость: Искусственный отбор

– неопределенная

(генотипическая); Сознательный Бессознательный

– определенная – проводится в – человек не

(модификационная); соответствии с ставит перед

– соотносительная поставленной собой цели, а

(коррелятивная) целью, просто устраняет

намеченной менее ценные

селекционером особи и оставляет

на племя лучшие

Отбор производимый человеком называется искусственным.

Искусственный отбор – направленное накопление признаков

на пользу человека.

Результат селекционной работы

Савойская

Белокочанная

Краснокочанная

Капуста дикорастущая

Кольраби

Цветная

Пекинская

Брокколи

Брюссельская

Образование новых видов в естественных условиях

Изучение искусственного отбора помогли Ч. Дарвину познать движущие силы образования видов в естественных условиях:

• Все существа имеют определенный уровень индивидуальной изменчивости;

• Признаки от родителей передаются потомкам по наследству;

• Каждый вид организма способен к неограниченному (в коробочке мака 3000 семян, осетр выметывает 2 млн. икринок);

• Нехватка жизненных ресурсов приводит к борьбе за существование;

• В борьбе за существование выживают наиболее

приспособленные к данным условиям особи.

Движущие силы эволюции видов

Естественный отбор –

Наследственная изменчивость:

основной, направляющий фактор эволюции

комбинативная,

мутационная

Борьба за существование

Межвидовая

– возникает между

особями

других видов, имеющими

одинаковые потребности

Внутривидовая

– возникает между

особями одного вида за территорию, пищу, самку

Борьба с неблагоприятными условиями внешней среды – выживают наиболее сильные и выносливые особи в борьбе с засухой, наводнением, холодом

результат

Дарвиновская концепция естественного отбора

• Материал для эволюции – неопределенная изменчивость;

• Естественный отбор – следствие борьбы за существование, избирательное уничтожение одних особей и преимущественного размножения других, наиболее приспособленных к среде существования.

Борьба за существование

Естественный отбор

следствие

Приспособленность организмов к окружающей среде, многообразие видов

Формы естественного отбора

Естественный отбор – единственный творческий фактор эволюции, направляющим случайные наследственные изменения по пути формирования адаптаций.

Формы естественного отбора

Движущий

отбор

Дизруптивный (разрывающий)

Стабилизирующий

Формы естественного отбора – движущий отбор

Движущий отбор – действует в изменяющихся условиях среды и способствует сдвигу среднего значения признака и появлению новых форм.

Формы естественного отбора – стабилизирующий отбор

Стабилизирующий – действует в постоянных условиях среды.

Отбор направлен против крайних вариантов и благоприятствует особям со средними значениями признака.

У насекомоопыляемых растений размеры и форма цветка устойчивы. Цветки не соответствующие строению насекомых-опылителей, не образуют семян, следовательно, гены, обусловившие отклонение от нормы, устраняются из генофонда популяции. Данная форма отбора описана И. Шмальгаузеном(1946).

Формы естественного отбора – дизруптивный (разрывающий) отбор

Дизруптивный (разрывающий) – действует на территории с разнообразными условиями существования. Направлен на отбор не одного признака, а нескольких различных, каждый из которых благоприятствует выживанию. Среднее значение признака устраняется.

Семена

Листья

Почки/фрукты

Личинки

Сравнение искусственного и естественного отбора

Особенности

Искусственный отбор

Материал для отбора

Естественный отбор

Наследственная и ненаследственная изменчивость

Отбирает

Наследственная изменчивость

Человек

Результат

Условия среды

Особи с ценными для человека признаками

Отбираются

Наиболее приспособленные особи

Новые сорта и породы

Новые виды,

приспособления к условиям среды

Приспособленность организмов

к среде обитания

По Ламарку: движущей силой эволюции – стремление организмов к совершенству.

Пример: жирафы при добывании пищи вынуждены были постоянно вытягивать свою шею, чтобы дотянуться до листьев высоких деревьев (упражнение). Признак передается по наследству.

По Дарвину: среди жирафов были животные с шеями разной длины. Те из них, у кого шея была немного длиннее, более успешно добывали себе пищу и выживали. Этот признак передавался по наследству. Так, постепенно, возникла длинная

шея жирафов.

Относительный характер приспособленности видов

Положение Ч. Дарвина – приспособленность (целесообазность) всегда имеет относительный характер.

Любое приспособление полезно только в тех условиях, в которых оно возникло, при изменении условий оно перестает быть полезным или даже становиться вредным для организма (заяц незаметный для хищников на снегу, хорошо заметен на фоне стволов деревьев и темной земли в бесснежную зиму).

Формы приспособлений

• Морфологические адаптации – изменения строения

тела (обтекаемая форма тела у рыб и птиц).

• Маскировка – форма тела и окраска сливаются с окружающими предметами (морской конек, палочники)

Формы приспособлений

• Покровительственная окраска – развита у видов, которые живут открыто и могут оказаться доступными для врагов (камбала, кузнечик). Если фон среды не является постоянным в зависимости от сезона года – животные меняют свою окраску (заяц беляк, русак).

Формы приспособлений

• Предостерегающая окраска – яркая, характерна для ядовитых и жалящих форм (осы, шмели, гремучие змеи).

 Мимикрия – сходство в окраске, форме тела незащищенных организмов с защищенными (муха журчалка).

Смертельная техасская коралловая змея

Безвредная мексиканская молочная змея

Доказательства эволюции

• Морфологические (сравнительная анатомия);

• Эмбриологические;

• Палеонтологические;

• Биохимические;

• Биогеографические;

• Молекулярно-генетические доказательства

Морфологические доказательства

(сравнительная анатомия)

Общий план строения позвоночных животных

Аналогичные и гомологичные органы

Рудименты

и атавизмы

• Общий план строения позвоночных животных:

• двусторонняя симметрия тела,
• позвоночник,
• вторичная полость тела,
• нервная,
• кровеносная и др.;

Доказательства эволюции

Сравнительная анатомия

• Гомологичные органы – сходны по строению и происхождению независимо от выполняемой функции (скелет передней конечности позвоночных животных).

Гомологичные органы

Человек Кот Кит Летучая

мышь

Доказательства эволюции

Сравнительная анатомия

• Аналогичные органы имеют разное строение и происхождение, но выполняют одинаковые функции (жабры рыбы и речного рака; крылья птицы и бабочки). Аналогичные органы – результат конвергенции.

Аналогичные органы

крот медведка

Крыло бабочки

Крыло птицы

Доказательства эволюции

Сравнительная анатомия

• Рудименты – исчезающие органы, которые в процессе эволюции утратили значение для сохранения вида (первый и третий пальцы у птиц в крыле, второй и четвертый пальцы у лошади, кости таза у кита);

Рудимент

мегательной

перепонки

Ушные

мышцы

Копчик

Доказательства эволюции

Сравнительная анатомия

• Атавизмы – появление у современных организмов признаков предков (сильно развитый волосяной покров, многососковость у человека).

Эмбриологические доказательства

• К. Бэр (1828), сравнивая зародышей разных классов сформулировал «закон зародышевого сходства»:

На ранних стадиях развития зародыши различных групп позвоночных схожи друг с другом.

Эмбриологические доказательства

Ф. Мюллер и Э. Геккель (1866) на этом открытии сформулировали биогенетический закон: онтогенез (индивидуальное развитие организмов) повторяет филогенез (историческое эволюционное развитие группы).

А. Н. Северцев уточнил, что в индивидуальном

развитии, повторяется развитие не взрослых

стадий, а эмбриональных.

Палеонтологические доказательства эволюции

позволяют описывать события древнейшей истории

по ископаемым остаткам организмов.

Палеонтологические доказательства эволюции

Переходные формы –

организмы занимающие промежуточное положение между крупными систематическими группами

Ископаемые остатки – остатки и следы 

жизнедеятельностиорганизмов 

Прошлых геологических эпох.

Филогенетические ряды – ряды последовательно сменяющих друг друга видов.

Палеонтологические доказательства

Ископаемые остатки

Ископаемые остатки – основа восстановления облика древних организмов. Сходство ископаемых и современных организмов – доказательство их родства. Древность ископаемых остатков устанавливается по возрасту горных пород,

в которых они обнаружены.

Распространение древних, примитивных организмов в наиболее глубоких слоях земной коры, а высокоорганизованных –

в поздних слоях

Палеонтологические доказательства

Ископаемые переходные формы

– доказательный материал о преемственных связях между различными группами организмов, сочетают признаки более древних и молодых групп.

Например, переходной формой от рептилий к птицам является юрская первоптица – археоптерикс величиной с голубя, с длинным, как у рептилий хвостом и развитыми зубами. Тело его было покрыто перьями, а передние конечности превратились в крылья.

Стегоцефал –

переходная форма между кистеперыми рыбами и земноводными

Палеонтологические доказательства

современная

лошадь

Филогенетический ряд лошади

Эволюция лошадей хорошо документирована ископаемыми, которые свидетельствуют о том, как небольшое, размером с собаку, лесное животное эогиппус, обладавшее пальцами вместо копыт, за 50 миллионов лет превратилось в крупных копытных обитателей открытых пространств.

1,6 м

гиппарион

1,0 м

мерикгиппус

1,0 м

мезогиппус

0,6 м

эогиппус

0,4 м

высота

Предшественник лошади

Филогенетические ряды:

Китообразных Человека

Биогеографические

доказательства эволюции

Распространение животных и растений по поверхности Земли отражает процесс эволюции.

Уоллес разделил поверхность земли на 6 зоогеографических зон:

• Голарктическая зона (Северная Америка);
• Эфиопская (Центральная и Южная Африка);
• Австралийская (Австралия, Тасмания, Новая Зеландия);
• Индо-Малайская (Индия);
• Неотропическая (Южная и Центральная Америка).

Биогеографические

доказательства эволюции

Чем теснее связь континентов, тем больше родственных видов на них обитает, чем древнее изоляция, тем больше различий между животными и растениями. Наиболее своеобразна фауна Австралийской зоны.

Молекулярно-генетические

доказательства эволюции

Все живые организмы состоят из клеток, имеют универсальный генетический код , единые механизмы хранения, реализации и передачи генетической информации.

2 человеческая хромосома – продукт слияния двух обезьяньих и поперечная исчерченность всех хромосом у обоих видов очень близка. Такие ничтожные различия в структуре кариотипа обычно характеризуют чрезвычайно близкие виды

Сравнение хромосомных наборов

человека (слева) и шимпанзе (справа)