1. Реорганизирайте елементите, които формират основата на живите организми.
1. Единство химически склад.
2. Отвореността на живите системи.
3. Саморегулация.
4. Множество живи системи.
5. Развитие към растеж и развитие.
6. Онтогенеза.
7. Филогенеза.
8. Тънкост.
9. Солидност и дискретност.

2. Кои думи се приемат за неорганични; органичен? Vikoristovuyuchi рисунка на стр. 33 към асистента, поставете кръгови диаграми заедно с клиента (в %) неорганични и органични речи?

Органични вещества (протеини, мазнини, въглехидрати, нуклеинови киселини) и неорганични вещества (вода, минерални соли).

3. Каква е функцията на водата в живия организъм?

Водата е виновна, а фрагментите са всички химична реакцияВ живите организми необходимата подкрепа за жизнеността се осъществява на различни нива, тогава водата е необходимата среда за всички тези реакции.

4. Опишете значението на минералните соли в организма.

Минералните соли смесват всички природни продукти (плодове, зеленчуци, месо, хляб, яйца, зърнени храни). Зеленчуците и плодовете, рибената мазнина, черният дроб, месото са богати на витамини. Дневният прием на минерални соли на човек може да бъде около 10 грама.
Минералните соли осигуряват здравето на четките и зъбите. Вонята достига до кръвоснабдяването и сок от шланк.

5. Каква е ролята на протеините в организма?

Участват в процеса на усвояване на мазнини, въглехидрати, минерали и витамини.
Служат като материал за производството на клетки, тъкани и органи, образуването на ензими и повечето хормони, хемоглобин и други функции.

6. Назовете какво знаете за въглехидратите. Кои от тях се намират в растящите организми и кои в живите организми? Опишете значението на тези органични речи.

1) Лактозата е най-важният компонент на плодовите сокове.
2) Захарозата в растенията служи като малък резервен въглехидрат, както и транспортна форма на продуктите на фотосинтезата, която лесно се транспортира в растенията.
3) Глюкозата е основният източник на енергия за клетките и се намира в клетките на всички живи организми.
4) Фруктозата присъства в клетъчните вакуоли.
5) Нишестето се синтезира в клетките на растенията и се отлага в така наречените нишестени зърна.
6) Гликогенът (гъби, животни и хора) се отлага в клетките на месото и черния дроб под формата на гранули.
7) Хитинът навлиза в кутикулата на членестоногите, тъканните мембрани на много гъби и много протисти.

7. Опишете ролята на мазнините в организма.

Към органичните мазнини се добавят мазнини – липиди.
Мазнините в тялото са основният източник на енергия и източник на енергия.
И също:
Мазнините създават проблеми между органите на сърцето и черния дроб.
За съхранение на мембранната мембрана 30% мазнини.
Мазнините внасят в организма витамини А, Е и др.
Мазнините са от съществено значение за производството на много хормони.

8. Каква органична реч на клиента ще осигури запазването и предаването на негативна информация? Защо има воня при клиента?

Нуклеиновите киселини, като ДНК, са отговорни за запазването и предаването на информация за разстоянието
намерени в хромозомите, в ядрото.

9. Разгледайте диаграмите на стр. 36-37 подручници. Как се различава химичният състав на телата на живата и неживата природа? Какви елементи са по-често срещани в живите организми?

Една от основните разлики между живите тела и неживите е съществуването преди размяната на речи
елементи, които са характерни за живите организми - биофилни (H, O, C, N)
В живите организми биофилните елементи + макро и микроелементите са важни в живите организми.

10. Какви са фактите за единството на всички живи организми?

Клетките на живите организми са обединени от химическия склад, живота, 4 основни елемента, присъстващи във всички живи клетки на живи организми: кисел, азот, вода, въглерод.























Назад напред

уважение! Предишният изглед на слайдовете е включен в прегледа само за информационни цели и може да не разкрива всички възможности на презентацията. Ако сте привлечени от този робот, моля, моля, примамете ме с нова версия.

Форма на урока:челен, индивидуален.

Методи на обучение: евристичен метод, обяснително-илюстративен, практически, образователен.

Оборудване: Презентация „Основни доказателства за еволюцията”, компютър, мултимедиен проектор, колекции „Форми на копалин, растения и същества”.

Мета за урока: формулирайте и разкрийте същността на основните доказателства за еволюцията.

Инструкции за урока:

  • идентифицира основните доказателства за развитието на органична светлина;
  • Дата на оценка биогенетичен законФ. Мюлер и Е. Хекел като ембриологично доказателство;
  • разбират значението на науката за историческите преходни форми като палеонтологично доказателство, разглеждат историко-анатомичните (морфологични), биогеографските доказателства за еволюцията.
  • продължете да формирате новак независими роботис текст, с материал, с презентация.

Напредък на урока

I. Повторна проверка на знанията.

Фронтална Розмова с ключово хранене на тема „Еволюция“.

  • Вие разбирате концепцията за еволюцията.
  • Наречете периода на развитие на еволюцията.
  • Отдайте дължимото на креационизма. Защо метафизичният зрител има мета?
  • Разкажете ни за основните възгледи и наблюдения на К. Линей, подчертайте ролята на баща му в развитието на биологията.
  • Разкажете ни за основните възгледи и идеи на Дж. Б. Ламарк, подчертайте ролята на баща му в развитието на биологията.
  • Какви са причините за вината на дарвинизма?
  • Разкажете ни за основните етапи от живота на великия английски последовател на природата Чарлз Дарвин.
  • Назовете основните тези на еволюционната теория на Чарлз Дарвин.
  • Обяснете с един поглед от K. Linnaeus, J-B. Ламарк, Ч. Дарвин, създаване на дълъг живот при жираф и липса на зрителни органи при слепец.

II. Изучаване на нов материал (тема на урока на слайдове 1).

Презентация - "Основни доказателства за еволюцията."

Фактът на еволюцията е историческото развитие на живите организми от прости форми до по-високо организирани, което се основава на процеса на уникално функциониране на генетичната информация, която се приема и потвърждава от биохимични данни ii, палеонтология, генетика, ембриология, анатомия , таксономия и много други науки, какви са фактите? какво да оживим в еволюционния процес

Основното доказателство за еволюцията е (слайд 2):

1. Подобен химичен склад от клетки на всички живи организми.

2. Окончателният план на бъдещите клетки на всички живи организми.

3. Универсалността на генетичния код.

4. Единни принципи на съхранение, внедряване и трансфер на генетична информация.

5. Ембрионални доказателства за еволюция.

6. Морфологични доказателства за еволюцията.

7. Палеонтологични доказателства за еволюцията.

8. Биогеографски доказателства за еволюцията.

(Frontal Rozmova с идентифициране на основните разпоредби на доказателствата)

Какъв е химическият склад на организмите? (Подобен елементарен химически склад от клетки на всички организми) (Слайд 3);

Коя е елементарната единица на всички живи организми? (Клетката е елементарна единица на живите същества и нейното функциониране е подобно във всички организми) (Слайд 4);

Как можем да проверим универсалността на генетичния код? (Протеините и нуклеиновите киселини, получени от един принцип и от подобни компоненти, играят особено важна роля в жизнените процеси на всички организми) (Слайд 5);

Единни за всички живи принципи на генетично кодиране, биосинтеза на протеини и нуклеинови киселини (слайд 6) .

Ембриологични доказателства

Фактът за сходството на живите организми е установен въз основа на ембриологични изследвания, които се основават на науката за ембриологията.

Ембриологията (от гръцки. Embryo - зародиш и logos - развитие) е наука, която изучава ембрионалното развитие на организмите. Всички богати на клетки същества се развиват от едно оплодено яйце. В процеса на индивидуално развитие на вонята има етапи на фрагментация, образуване на трисферния ембрион и образуване на органи от зародишните слоеве. Сходството на ембрионалното развитие на съществата е доказателство за еднаквостта на тяхното пътуване.

Ембриологията в дългосрочен план може да бъде разделена на: вътрешна, селскостопанска, експериментална, популационна и екологична.

Преди данните от ембриологията, които са доказателство за еволюцията, лъжат :

1. Законът на Карл Бер за зародишното сходство (Слайд 7, 8) , Как да се каже: „Ембрионите показват, дори започвайки от ранните етапи, скрита прилика между типа“ . При всички хордови в ранните етапи на развитие се развива хордата, появява се нервната тръба и се развива предният фаринкс. Сходството на ембрионите показва сходството на формирането на тези организми. С развитието на оризовите зародиши тяхното значение е по-изразено. Преди. Бер е първият, който разкрива, че по време на ембрионалното развитие на бъбрека се появяват скритите признаци на типа, след това впоследствие на класа, писалката и вида.

Разминаването на ембрионалните признаци в развитието се нарича ембрионална дивергенция и се обяснява с историята на този вид.

2. Биогенетичен закон на Хекел-Мюлер (Слайд 7, 9) , което показва връзка между индивидуалното (онтогенеза) и историческото (филогенеза) развитие. Този закон е формулиран през 1864-1866 г. Немските учени Ф. Мюлер и Е. Хекел. По време на своето развитие богатите клетъчни организми преминават през едноклетъчен стадий (зиготичен стадий), който може да се разглежда като повторение на филогенетичния стадий на първичната амеба. Във всички гръбначни мозъка се образува нотохорда, която след това се заменя с гребен, а при техните предци нотохордата е изгубена от целия живот. По време на ембрионалното развитие птиците и люпилите се развиват жлезисти цепнатини във фаринкса. Този факт може да се обясни с приликите между тези сухоземни същества и техните рибоподобни предци. Тези и други факти карат Хекел и Мюлер да формулират биогенетичния закон. Можем да кажем: "Онтогенезата е кратка и повтаря филогенезата; кожният организъм в индивидуалното развитие повтаря етапите на развитие на своите предци." Образно казано, всяко същество в момента на своето развитие пътува по мощна кръвна линия. Протеонтогенезата често точно повтаря филогенезата. Следователно повторението на етапите на историческото развитие под формата на ембрионално развитие се наблюдава в компресирана форма, с появата на ниски етапи. Освен това ембрионите имат сходство не със зрелите форми на своите предци, а със своите ембриони.

Морфологични доказателства

Преди да докажем еволюцията на тази група, трябва:

1) Анатомичните изследвания са показали наличието на съществуваща флора и фауна преходни форми на организми (слайд 10) , така че да имате знаците на много големи систематични единици. Например Euglena greena носи признаци на растения (хлоропластика, фотосинтеза) и животни (жгутици, светлочувствително око, сходство с устния апарат); Echidna и cacconis стоят между пълзящи растения и издънки (снасят яйца и произвеждат малки с мляко). Произходът на такива междинни форми може да се види от онези, които са живели в различни геоложки епохи като организми, които са били предци на много систематични групи.

2) Видимост между клас и тип хомоложни органи (слайд 11) , творение, подобно едно на едно зад скрития план на Будова, ставам в тялото и виновен в процеса на онтогенезата. Хомологията е свързана с наличието в различни видове на колкото и да е активни широколистни агенти (така наречените хомоложни гени), които са били наследени от предшественика. Например, лястовиците на кит, лапите на къртица, крокодил, птиче крило, котел, ръцете на човек, при изпълнението на различни функции, важният ориз има прилики. Хомоложните органи са резултат от дивергенция - разделянето на признаците не е по-голямо от популацията на вида, което е резултат от притока на естествено разнообразие. Съществува фундаментален модел на еволюция, който води до създаването на нови видове, сенници, класове и т.н.

3) Информираност рудименти(лат. rudimentum - зачатък, първа основа) (Слайд 12, 13) - Еднакво опростени, недоразвити, подравнени с хомоложни структури на предци, органи, които са загубили основното си значение в тялото по време на еволюционното развитие (Слайд 11-13). Зачатъците се залагат по време на ембрионалното развитие на организма, но не се развиват. Вонята се среща при всички индивиди от този вид. Например малката киста gomilk при птиците, тазовият пояс при китовете и очите при други същества; Наличието на рудименти, като хомоложни органи, показва разнообразието на живите форми. Задните краища на кита, разположени в средата на тялото, са рудимент, който обяснява сухоземната походка на неговите предци. Хората също имат рудиментарни органи: пулпи, които се разпадат на ушната мида, рудимент от трети век. При някои организми рудиментарните органи могат да се развият до нормални размери. Така се нарича обръщане към тялото на предшествениците атавизъм.

4) Информираност атавизъм(лат. atavus - прародител) (слайд 14) , знак, който се крие в няколко индивида от даден вид, които произхождат от далечни предци, но са били изгубени по време на процеса на еволюция. Например, задните краища, които понякога се появяват при китове, сред хиляди коне с един пръст, понякога се хващат от индивиди, които са счупили малки копици на II и IV пръсти. В същото време при хората се появяват атавистични признаци: раждане на деца с първична коса, с дълга конска опашка и др. Виновникът на атавизма показва възможен дефект в един или друг орган в родовите форми. Атавизмът е проява на еволюционната памет на предците. Причините за това изглежда се дължат на факта, че гените, съответстващи на този знак, се запазват в еволюцията на вида, докато тяхното действие по време на нормалното развитие е блокирано от репресорни гени. След много поколения в онтогенезата на различни индивиди по различни причини блокирането се разпознава и знакът се появява отново.

Палеонтологични доказателства

Основата на палеонтологичните доказателства е науката палеонтология.

Палеонтологията (от гръцки Paleo - древен; ontos - същност; logos - древен) е наука, която събира излишъците от изчезнали организми, което разкрива техните прилики и разлики от живите организми. Основатели на палеонтологията: J. Cuve, J.-B. Ламарк, А. Бронгниарт. Терминът "палеонтология" е въведен през 1822 г. А. Блейнвилем. Основи на съвременната еволюционна палеонтология от V.O. Ковалевски.

Палеонтологията поддържа следните погрешни схващания:

  • научаването за разрастващия се свят на създанията от миналото и дори натрупаните излишъци предоставят много материал за продължаващите връзки между различни систематични групи;
  • идентифициране на ранните етапи от еволюцията на живота и историята на границите на основните раздели на историята на Земята;
  • идентифициране на укрепване на стъблата на органична светлина;
  • идентифициране на основните етапи на развитие на органичната светлина; Те създават, извличат излишни земни слоеве от различни геоложки епохи и научават за промяната в органичната светлина с течение на времето.

Палеонтологията предоставя следните доказателства за ползата от еволюцията:

1) Информация за филогенетични (еволюционни) серии (слайд 15), което е не само отлична илюстрация на еволюцията, но също така ни позволява да разберем за причината за еволюцията на други групи организми. Роботи V.O. Ковалевски бяха първите палеонтологични изследвания, които успяха да покажат, че някои видове са подобни на други. Проследявайки историята на развитието на конете, В. О. Ковалевски показа, че днешните еднопръсти същества са подобни на петпръстите универсални предци, живели преди 60-70 милиона години в горите. Промяната в климата на Земята, която доведе до намаляване на площта на горите и увеличаване на размера на степите, доведе до факта, че предците на съвременните коне започнаха да изследват ново място на произход - степта. Необходимостта от защита на колибите и повторно изсушаване на големите крака в търсене на добри стада доведе до редизайн на краищата - намаляване на броя на фалангите до един. Успоредно с промяната на краищата, целият организъм претърпя трансформация: увеличаване на размера на тялото, промяна във формата на черепа и сгъването на зъбите, въвеждането на мощни билкови трактове в тревния тракт и много други.

2) Информация за останките от преходни форми (значението на преходните форми беше дадено по-горе), които не са оцелели до наши дни и само няколко присъстват във външния вид на останките. Основата на преходните форми между различните типове и класи показва, че нарастващият характер на историческото развитие на властта не се ограничава до по-ниските систематични категории (видове, кухни, родини), а до по-високите категории и че миризмата също е естествена резултат от еволюционния обрат на розите. Задниците на копалините на преходните форми са: древни риби, които свързват рибата с многокраките земноводни, които са дошли на сушата; Цъфтящите папрати са преходна група между папратовидни и холофити, псилофити, хиперзъб гущер, археоптерикс и др. (Слайд 16, 17).

Биогеографски доказателства

Биогеографията (от гръцки bio - живот, geo - земя, graph - пиша) е наука за закономерностите на широкото групиране на живите организми и техните компоненти - видове, корони и други таксони на земята. Биогеографията включва зоогеография и ботаническа география. Основните клонове на биогеографията започват да се оформят в края на 18-ти и през първата половина на 19-ти век чрез многобройни експедиции. В челните редици на биогеографията бяха А. Хумболт, А.Р. Уолъс, Ф. Склейтър, П.С. Палас, И.Г. Боршчив и в.

Данните от биогеографията, които са доказателство за еволюцията, са следните:

1. Характеристики на разширяването на същества и растения на различни континенти (Слайд 18, 19) като истински свидетел на еволюционния процес. А.Р. Уолъс, един от видните наследници на Чарлз Дарвин, предостави информация за разширяването на животните и растенията в системата и видя шест зоогеографски региона (работа на учени с карта на зоогеографските региони на света):

1) Палеоарктика (Европа, Северна Африка, Северна и Централна Азия, Япония);

2) Неоарктика (Певнична Америка);

3) етиопски (Африка в деня преди Сахара);

4) Индомалайски (Южна Азия, Малайски архипелаг);

5) Неотропичен (Южна и Централна Америка);

6) Австралийски (Австралия, Нова Гвинея, Нова Зеландия, Нова Каледония).

Степента на сходство и разнообразие на флората и фауната между различните биогеографски региони не е еднаква. Така палеоарктическите и неоарктическите региони, независимо от наличието на сухоземни връзки между тях, показват значително сходство на флората и фауната. Дивият и растящ свят на неоарктическия и неотропическия регион, включително сушата на Панамския провлак, варира значително от един тип до друг. Как можете да обясните? Това може да се обясни с факта, че веднага щом Евразия и Западна Америка навлязоха в рамките на единния континент Лавразия, нейният органичен свят се разви бързо. Сухопътната връзка между Америка и Америка обаче се появи съвсем наскоро и нейната флора и фауна се развиват около тях от дълго време. Особено внимание заслужава органичната светлина на Австралия, която е узряла от Западна Азия преди повече от 100 милиона години и дори по време на ледниковия период, плацентните кучета са се преместили тук през архипелага Сунда. По този начин, колкото по-тесни са връзките на континентите, толкова по-противоречиви форми витаят там, колкото по-древна е изолацията на леките елементи една след друга, толкова по-голяма е разликата между техните популации.

2. Особеностите на фауната и флората на островите също свидетелстват за историята на еволюцията. Органичният свят на континенталните острови е близо до континента, тъй като отделянето на островите е възникнало наскоро (Сахалин, Великобритания). Колкото по-стар е островът и колкото по-важно е водното преминаване, толкова по-важно е то в органичния свят на този остров и съседния континент (Мадагаскар). Органичната светлина на вулканичните и кораловите острови е слаба и е резултат от есенното въвеждане на различни видове, които могат да се движат наоколо от вятъра.

Континентални острови

Живият свят е близо до континента. Британец, СахалинПреди хиляди години островите са възникнали от сушата, така че живият свят дори е подобен на континента. Колкото по-стар е островът и колкото по-значимо е преминаването през водата, толкова по-голяма е трудността.

Мадагаскар (слайд 20). Няма големи дивечови животни, типични за Африка: бугени, антилопи, зебри. Няма големи колиби: лъвове, леопарди, хиени, големи пасти. Това е островът на останалия ъгъл на лемурите. Преди появата на лемурите, лемурите са били доминиращите примати. Те обаче не можаха да избягат от своите виновни роднини и се появиха навсякъде, с изключение на Мадагаскар, който, след като излезе от континента, първо се разви. В Мадагаскар има 46 птици, както никъде другаде по света. Хамелеон- Все по-разнообразни, по-ниски в Африка. В покрайнините на Африка, на острова има ежедневни отровни змии. Има много питони и не много змии. Очевидно преди историята на живия свят змиите са изглеждали доста подобни на другите влечуги и най-често срещаните змии са били по-млади от тях. Мадагаскар се сля с континента, преди там да се появят змии. В Мадагаскар има около 150 вида жаби.

Океански острови

Видовият състав на фауната на океанските острови е беден и е резултат от есенното въвеждане на различни видове, включително птици, влечуги и комари. Сухопътни животни, земноводни и други същества не допринасят за пресичането на водата на повечето от тези острови всеки ден. Галапагоски острови (слайд 21) - 700 км от бреговете на Нова Америка. Тази фигура може да се нагрее с добра летяща форма. 15% от видовете птици са представени от американски видове, а 85% са местни видове от континента и не се срещат никъде другаде.

III. Консолидирани знания.

1. Прегледайте всички доказателства за еволюцията.

2. Свържете се с тестовия робот.

Тест „Доказателство за еволюцията“

1. Какви доказателства за еволюцията се основават на палеонтологични данни?

  1. Морфологичен.
  2. Ембриологични.
  3. Палеонтологичен.
  4. Биогеографски.

2. Кои органи на конете са претърпели най-големи промени?

  1. Кинцивки.
  2. сърце.
  3. Тревен тракт.
  4. Размери на тялото.

3. Назовете хомоложни органи?

  1. Крилото на снежна буря и крилото на птица.
  2. Хората имат богато зърно.

4. Назовете такива органи?

  1. Предните краища на гръбначния стълб.
  2. Крилото на снежна буря и крилото на птица.
  3. M'yazi, защо унищожават мивката на човек?
  4. Хората имат богато зърно.

5. Назовете рудиментарните органи?

  1. Предните краища на гръбначния стълб.
  2. Крилото на снежна буря и крилото на птица.
  3. M'yazi, защо унищожават мивката на човек?
  4. Богато зърно при хора

6. Какви доказателства за еволюцията се основават на данните от съвременната анатомия?

  1. Островна фауна и флора.
  2. Единство подобие на органичната светлина.
  3. Морфологичен.
  4. Ембриологични.

7. Кой формулира биогенетичния закон?

  1. Чарлз Дарвин.
  2. А. Н. Сиверцев.
  3. Мюлер и Хекел.
  4. К. Лини.

8. Колко зоогеографски области е видял А. Уолъс?

9. Какво е разнообразието на растителността и създадения свят на островите?

  1. Историята на пътуването.
  2. Изглед към склада на континента.
  3. Изглед на умовете на Докил.
  4. От разстоянието от сушата.

10. На какво се основават доказателствата за еднаквостта на органичната светлина?

  1. Сходство на химичния състав на клетките.
  2. Прилики между процесите на митоза и мейоза.
  3. Клитинна Будоваорганизми
  4. Разнообразие от живи организми.

IV. Подобрение на дома: прочетете бележките на уроците; подгответе се за фронтално изпитване на доказателство за еволюцията.

Идеята за единството на всяко живо същество е универсално приета сред биолозите и аргументите зад нея изглеждат по-скоро ясни, отколкото каустични. Официалните статистически тестове, базирани на „теорията за избор на модел“, а не на априорното предположение на vikorist, че сходството на протеиновите молекули говори за тяхната споридност, показаха, че хипотезата за еднородността на всички живи същества е напълно правилна подобни, но не и алтернативни модели, като като Различията между различни групи организми и различни предци се предават независимо.

Дарвин смята, че всички живи организми приличат на една или повече общи форми на произход. Дарвин, като се лиши от храна за броя на персийските предци, ще признаем, тъй като през 19 век науката все още има много пари за решаването на този проблем. В наши дни повечето биолози вярват, че всички живи същества приличат на „последния универсален общ предшественик“ (LUCA). Този предшественик обаче е малко вероятно да бъде един организъм или „вид“ в сегашното разбиране на думата и освен това да бъде полиморфен микробен вид, в който има активен хоризонтален обмен на гени.

Разбира се, LUCA не е първото живо същество в света: появата му е предшествана от дълга еволюция (по време на формирането на настоящия генетичен код и апарат за синтез на протеини, разр.: Vetsigian, Woese, Goldenfeld. 2006. Колективна еволюция и генетичния код). Заповедта от LUCA, която се закле за всичко, други неща оживяха и техните части умряха. Повечето експерти оценяват, че LUCA вече съдържа ДНК и РНК, ензими за репликация и транскрипция, рибозоми и други компоненти на апарата за синтез на протеини. Най-силният аргумент за реалността на LUCA е единството на генетичния код и фундаменталното сходство на молекулярните системи за синтеза на ДНК, РНК и протеини във всички живи организми (прекрасно молекулярно-генетично доказателство за еволюцията). Този аргумент, въпреки всичките си непоследователности, не е фин, а ясен. Не е лесно да се оцени силата му числено.

Тъй като животът е възникнал веднъж на Земята или в космоса, тогава теоретично той може да е възникнал много пъти. По принцип може да се предположи, че животът днес прилича на повече от един предшественик. Например, бактериите могат да приличат на един прародител, а археите могат да приличат на друг прародител (тази идея рядко се обсъжда, въпреки че има малко привърженици).

Всички статистически процедури за решаване на проблеми досега практически не са тествани. Стандартните методи за подравняване на нуклеотидните последователности на ДНК и аминокиселинните последователности на протеините включват изчисляването на редица индикатори, които показват вероятността от предпазване от сходство, което води до произволност. i (разд.: Статистика на резултатите за сходство на последователностите). Ниските стойности на тези показатели показват статистическата значимост (неразличие) на сходството, но по принцип не е ясно доказателство за сходството (сходството) на окислените молекули. Голямото сходство на двете последователности теоретично може да се обясни не само с техните скрити приключения, но и с конвергентната еволюция под влиянието на подобни фактори за подбор.

Още по-сериозни претенции могат да бъдат направени срещу повечето компютърни програми, използвани за задвижване на еволюционни дървета. Тези програми, като правило, са ориентирани към тези, които въз основа на произволен набор от последователности ще бъдат равни, ще бъдат „най-добри“, така че еволюционното дърво да може да осигури максимална статистическа подкрепа. Тези програми просто не отчитат възможността за създаване на много несвързани дървета, които могат да растат от много независими корени. С помощта на тези методи е възможно да се оцени грубо и да се оцени „правдоподобността“ на различни дървета, но не е възможно да се разбере дали модел с едно дърво е по-малко надежден или модел с две или три е по-малко вероятен. . С други думи, идеята за един спящ предшественик е „вградена“ в тази програма (което отразява дълбоката интерпретация на биолозите при откриването на такъв предшественик във всяка двойка живи организми).

Дъглас Л. Теобалд от университета Брандейс (САЩ) се опита да извади разликата и да разработи независими статистически тестове, за да тества хипотезата LUCA, която не би вдъхновила идеята, че сходството на последователностите е светът на спора им и те вече не Идеята за единството на поведението би било заложено от самото начало. Теобалд не се преструва, че разбира доколко според статистиката генетичният код на всички организми е идентичен. Тази задача беше важна: важно е да се оцени колко надеждна (или ненадеждна) е структурата на LUCA, изложена в аминокиселинните последователности на ключови протеини, които се намират във всички живи организми.

Подходът на Теобалд към тестовете, разделен на рамки теории и избор на модел(Модел на теория на подбора). За сравняване на конкуриращи се еволюционни модели бяха използвани три теста: 1) логаритмично съотношение на вероятността, LLR (div. Likelihood-ratiotest; 2) информационен критерий на Akaike (AIC); 3) log Bayes фактор. Тези тестове внимателно оценяват „вероятността“ за актуализирани модели (в случаи на еволюционни реконструкции, като много дървета) въз основа на два основни критерия: 1) точността е надеждна от модела до реалните факти, 2) пестеливост (икономичност) на модела. С други думи, тази техника ви позволява да изберете от безличността на моделите този, който най-точно описва (обяснява) фактите, от които сте предпазливи, което ви позволява да допускате възможно най-малко („извънредни параметри“).

Теобалд анализира аминокиселинните последователности на 23 протеина, които присъстват във всички живи организми (най-важното, протеини, които участват в синтеза на протеин аминоацил-тРНК синтетаза, рибозомни протеини ki, фактори на удължаване и др.). Протеинови последователности са взети от 12 организма: четири бактерии, четири археи и четири еукариоти (дрожди, дрозофила, червей). C. elegans, хора).

Еволюционните модели, които трябваше да бъдат сравнени, се основаваха на приети предположения на ниско ниво. Съобщава се, че аминокиселинните последователности могат да се променят стъпка по стъпка по време на еволюцията чрез замяна на някои аминокиселини с други. Преди това бяха анализирани 20 × 20 матрици, за да се отрази емпиричната валидност и честотата на заместване на кожната аминокиселина с различна. Също така беше съобщено, че заместването на аминокиселини, които се намират в различни еволюционни линии и в различни участъци на протеина, не е свързано едно с друго.

Хипотезата за единичен предшественик (LUCA) беше равна на хипотезите за много древни предци и концепцията за еднократен или множествен произход на живота беше изгубена зад кулисите. Истината е, че хипотезата LUCA е напълно абсурдна поради многото произходи на живота. В този случай всички други древни форми на живот, включително LUCA, не са били лишени от ресурси, които са оцелели до днес, и представители на много различни популации, които са умрели, по време на еволюцията е имало обменен курс Те са споделяли гени с един друг и всъщност се разгневи в един вид. Моделите, които Теобалд вижда, са несъвместими и с двата сценария.

Авторът разглежда два класа модели: в първия от тях не се наблюдава хоризонтален генетичен обмен и организмите са еволюирали малко до дървоподобни модели. Моделите от друг клас позволяват хоризонтален обмен (включително симбиогенетична интеграция на два организма в един), така че веригите не са подобни на дърво, а често с мостове между главите. Сред класовете кожа най-правдоподобните модели бяха сравнени помежду си, въз основа на различни предположения за броя на предшествениците. Моделът на единична походка (ABE, където A - археи, B - бактерии, E - еукариоти) беше сравнен с различни модели на множествена походка: AE + B (археите и еукариотите споделят един прародител, но бактериите приличат на друг прародител), AB + E, BE + A, A + B + E тогава. пъпка. Възможността за независим марш на богати същества и хора беше очевидна.

И трите теста на використан последователно подкрепят хипотезата LUCA във всички случаи, за разлика от алтернативните хипотези за множественост. Например, за модели от клас 1, „правдоподобността“ на хипотезата ABE е по-висока от тази на нейния най-близък конкурент (модели AE+B) в 10 2860 случая. Това не може да се нарече „астрономическо“; в астрономията няма толкова големи числа. Приблизително същата надеждна подкрепа беше дадена на хипотези от клас 2 (с хоризонтални прехвърляния), когато бяха изравнени с хипотези от клас 1. Най-правдоподобният модел, със значителна разлика в решението, беше моделът LUCA от клас 2: с един прародител на предшественик и мрежеста структура, образувана от хоризонтален генетичен обмен между линии, които се развиват. Този модел, очевидно, отразява адекватно симбиогенетичното поведение на еукариотите: някои от 23-те изследвани протеини на еукариоти явно са отпаднали от бактерии, а други от археи.

По този начин аминокиселинните последователности на ключови протеини, открити в жива кожна тъкан, осигуряват силна статистическа подкрепа за хипотезата LUCA. Като се има предвид това, основното доказателство за съдържанието на храната не е степента на приликата (в действителност приликата на хомоложните протеини при хората, дрождите и бактериите всъщност не е толкова голяма), а характер(или структура) е подобна, така че разпределението на същите или подобни аминокиселини по протеиновата молекула в различни организми. Структурата на сходството, която се взема предвид, е такава, че ще осигури „разграничаването“ на някои протеини от други и следователно хипотезата за един подход обяснява цялата картина много по-ясно от други модели. В допълнителните материали (PDF, 352 KB) преди обсъжданата статия от Дъглас Теобалд е възможно да се идентифицират видовете протеинови молекули, които може да са много сходни, но за които същото сходство изглежда по-малко последователно, дори по-малко. Например, оказва се, че протеин А е подобен на протеин В в някои аминокиселинни позиции, а протеин С е подобен в други. Тъй като няма истински протеини, хипотезата LUCA обяснява приликите, които трябва да се избягват по най-„икономичния“ начин.

Ако включите протеини, които не присъстват във всички организми, а само в някои организми (например само в еукариоти), резултатите не са същите, тъй като е по-малко вероятно новите видове протеини да повлияят на различни видове протеини. линии - независимо какво Линиите са малки и имат еднакъв вид.

Тази работа, разбира се, не решава останалите върхове на поставения проблем - тези следи могат да се разглеждат като първа стъпка. Важно е напълно да се изключат всички възможни алтернативни интерпретации на резултатите. А това изисква по-подробно познаване на моделите на еволюцията на протеините и още по-сложни статистически методи.

Джерела:
1) Дъглас Л. Теобалд. Официален тест на теорията за универсалното общо потекло // Nature. 2010. В. 465. С. 219-222.
2) Майк Стийл, Дейвид Пени. Общото потекло подложено на изпитание // Природата. 2010. В. 465. С. 168-169.


Ч. Дарвин доведе до историческото развитие на живата природа и през следващите години събирането на преки и косвени доказателства за еволюцията продължи.

Филогенетична серия

Основното постижение на натрупаните преки доказателства за еволюцията са на древните учени, предадени от W. Pro. Ковалевски. Първи бяха роботите на В. О. Ковалевски палеонтологиченизследване, което успя да покаже, че някои видове са подобни на други.

Проследявайки историята на развитието на конете, В. О. Ковалевски показа, че днешните еднопръсти същества са подобни на петпръстите универсални предци, живели преди 60-70 милиона години в горите. Промяната в климата на Земята, която доведе до намаляване на площта на горите и увеличаване на размера на степите, доведе до факта, че предците на съвременните коне започнаха да изследват ново място на произход - степта. Необходимостта да се защитят колибите и да се изсушат големите крака в търсене на добри пастири доведе до трансформацията на краищата - промяна в броя на фалангите до един (фиг. 14). Успоредно с промяната на краищата, целият организъм претърпя трансформация: увеличаване на размера на тялото, промяна във формата на черепа и сгъването на зъбите, въвеждането на мощни билкови трактове в тревния тракт и много други.

малък 14. Трансформация на краищата на предците на конете от петпръсти в трипала и след това еднопръсти. Оставащият край е текущият край.

В. О. Ковалевски разкри последователната серия от копалинови форми на родство, чиято еволюция се наблюдава директно от значенията. Такива серии от видове, които последователно преминават от един към друг, се наричат филогенетичени празнуват началото на еволюционния процес.

Преходни форми

Установяването на факта на поетапно еволюционно развитие по линии с нисък систематичен ранг (редица копалини на коне, слонове, мекотели) показа наличието на напредък между настоящите и съществуващите видове. Неспособни да разберат тези факти, противниците на еволюционната теория твърдят, че систематичните групи от висок ранг не могат да бъдат повлияни една от друга, а са резултат от отделен акт на сътворение. Ето защо е от особен интерес да се разгледат историческите форми, които предават знаците на древни и по-млади групи с висок систематичен ранг. Тези форми се наричат преходен.Те могат да бъдат кокалчетата на рибата, които свързват рибата с многокраките земноводни, които са дошли на сушата; Пролетните папрати са преходна група между папратовидните и холоферните.

Основаването на преходните форми между различни видове, класи и разделения показва, че прогресивният характер на историческото развитие на властта принадлежи както към по-ниските, така и към по-високите системни категории.

Хомоложни и аналогични органи, рудименти и атавизми

Адекватни анатомични изследвания са показали, че предните краища на гръбначния мозък, като плавниците на кит, лапите на къртица, крокодил, птичи крила, котел, ръцете на човек, независимо от съществуването на напълно различни функции, по принцип оризът ще има bni. Шийките на четките в скелета на краищата могат да бъдат различни, други могат да растат и действителните размери на четките могат да се променят или иначе хомология,тоест приликата, основата за приликата е напълно очевидна. Органите, които се развиват от нови ембрионални зачатъци по подобен начин, се наричат ​​хомоложни (фиг. 15).

Наличието на хомоложни органи в организмите от различни групи (класове, семейства и др.) Позволява да се установи стадият на спорност между тях и да се проследи тяхната еволюция. Видът на органите, които могат да бъдат различни, се обяснява с разминаване поради това, че знакът на органа е във връзка с добавянето на dovkille.

Не всяка прилика на органите може да се дължи на тяхната специфика. Крилото на снежна буря и крилото на птица изпълняват подобна функция, но го правят по напълно различни начини. То е подобно на начина на живот, на предвремето, което се различава едно от друго в снежни бури и птици, а не на конкуриращите се сходства на тези форми. Органи, които са подобни един на друг, имат подобни връзки с подобни умове на живота и се наричат ​​подобни. Подобни телавиник-

малък 15. Сходството на предните краища на маупи, котел, тюлен и кон може да се види за техните прилики в една прародителска форма или като резултат конвергенция- подобен знак показва споридност между организмите.

малък 16. Конвергенция във формата на тялото сред учените, които се бръснат.

Всички органи или техните части не функционират при възрастни животни и не са чувствителни към тях - това е рудиментарни органи, chi rudimenti. Наличието на рудименти, като хомологични органи, показва разнообразието на живите форми. Задните краища на кита, разположени в средата на тялото, са рудимент, който обяснява сухоземната походка на неговите предци. Хората също имат рудиментарни органи: пулпи, които се разпадат на ушната мида, рудимент от трети век.

При някои организми рудиментарните органи могат да се развият до нормални размери. Такова обръщане на органа на предшествениците се нарича атавизъм. Сред хиляди еднопръсти коне, индивиди сега се ловуват, тъй като малкият връх на втория и четвъртия пръст се очертава. В същото време при хората се появяват атавистични признаци: раждането на деца с първи косъм, с дълга опашка и др. пъпка.

Сходство на ембрионалното развитие на гръбначния стълб

Фактът на сходството на живите организми е установен въз основа на ембриологични изследвания. Всички богати на клетки същества се развиват от едно оплодено яйце. В процеса на индивидуално развитие на вонята има етапи на фрагментация, образуване на трисферния ембрион и образуване на органи от зародишните слоеве. Сходството на ембрионалното развитие на съществата е доказателство за еднаквостта на тяхното пътуване.

С особена яснота се проявява сходството на ембрионалните стадии между различните видове и класове. Така в ранните етапи на развитие в зачатъците на гръбначния мозък (риби, гущери, зайци, хора) има различни прилики: отстрани на тялото има главни, тулубни и опашни клонове, зачатъци на краищата , отстрани на тялото - рудиментите на хрилете (фиг. 17).

С развитието на оризовите зародиши значението на развитието е по-изразено. Освен това в началото се появяват признаци на класа, в който се формират ембрионите, след това признаци на оградата и дори по-късни етапи - признаци на рода и вида. Тази закономерност в развитието на ембрионите се доказва от тяхната споридност, сходството на една структура, която в хода на еволюцията се разпада на безлистни стъбла.

Биогенетичен закон

Въз основа на изложеното, както и на безличността на други факти, немските произведения на Ф. Мюлер и Е. Хекел през другата половина на 19 век. установява закона за връзка с онтогенезата, който се нарича биогенетичен закон. В съответствие с този закон кожен индивид в своето индивидуално развитие (онтогенеза) повтаря историята на развитието на своя вид (филогенеза), или накратко, онтогенеза и кратки повторения на филогенеза.

Но за кратък период на индивидуално развитие индивидът не може да повтори всички етапи на еволюцията, тъй като са създадени хиляди милиони съдби. Следователно повторението на етапите на историческото развитие под формата на ембрионално развитие се наблюдава в компресирана форма, с появата на ниски етапи.

малък 17. Сходството на етапите на кочана с онтогенезата на шиповете показва споридност и показва етапите, които са преминали през процеса на филогенеза

Освен това ембрионите имат сходство не със зрелите форми на своите предци, а със своите ембриони. По този начин в онтогенезата на фиданките това е етапът, в който се установяват дъгите на фиданките в пъпките. В ембриона на ребрата, излизащ от тези дъги, се развива органът на дихана, апаратът на зебра. В онтогенезата на рибата не се повтаря образуването на зряла риба, а по-скоро образуването на зародиша на рибата, на базата на който се развиват други органи (хрущялите на ларинкса и трахеята) в риба. В развитието на теорията за онтогенезата значителна роля изиграха изследванията на академик А. Н. Северцов. Ние вярваме, че чрез промяна на историческото развитие на знанието, промените ще преодолеят ембрионалното развитие. Рецесионните промени настъпват във всички етапи жизнен цикъл, гестационна възраст и ембрионален период. Мутациите, които възникват по време на развитието на ембриона, причиняват, разрушават взаимодействието между организма и водят до неговата смърт. Въпреки това, други мутации може да са редки и могат да бъдат запазени чрез естествен подбор. Вонята ще се предаде на площадките, ще се присъедини към историческото развитие, вливайки се в неговия проход.

Биогеографски доказателства за еволюцията

Еволюцията на фауната и флората на различни континенти. Има доказателства за еволюционния процес - експанзията на същества и растения на повърхността на нашата планета. През цялото време мандролозите и натуралистите бяха впечатлени от уникалността на растенията и създанията на Австралия, Велика Америка и океанските острови и се интересуваха от сходството на фауната на различни континенти, като Великобритания, Америка и Евразия. А. Уолъс пренесе всички изгледи в системата и видя шест зоогеографски региона:

1) Палеоарктика, която обхваща Европа, Суб-Африка, Суб-Азия, Централна Азия, Япония;

2) Неоарктика, която включва Северна Америка;

3) Етиопски, който включва днешна Африка преди пустинята Сахара;

4) Индо-малайски, който се грижи за Напудрената Азия и Малайския архипелаг;

5) Неотропичен, който заема Южна и Централна Америка;

6) Австралийски, който включва Австралия, Нова Гвинея, Нова Зеландия, Тасмания, Соломоновите острови и Нова Каледония.

Нивото на сходство и важност между различните зоогеографски региони не е еднакво. Фауната и флората на палеоарктическите и неоарктическите региони са богато разнообразни, макар и изолирани от Беринговия проток; Какви са причините за това сходство и важност? Очевидно вонята е свързана с историята на образуването на континентите, а понякога и с тяхната изолация. По този начин има голяма разлика между фауната на неотропическия и неоарктическия регион поради факта, че сухопътните връзки между тях са установени съвсем наскоро. За сравняване на геоложки данни. След появата на Панамския мост малко американски видове бяха допуснати да проникнат (например бодливо прасе, броненосец, опосум). Староамериканските видове са постигнали още по-голям успех в развития регион на Стара Америка. Елени, лисици, видове и вещици проникнаха в Дивата Америка, но не нахлуха в техния уникален склад за видове. Тук живеят само представители на стадо животни с разхлабени зъби (мурахоиди и ленивци), запазени са птици хоацин, които могат да се катерят по дърветата с нокти на пръстите на крилата (като археоптерикс) и други същества. Уникалността на фауната на Западна Америка е един от фактите, които вдъхновяват Чарлз Дарвин да мисли за еволюцията. Сходството на фауната на неоарктическия и палеоарктическия регион се определя от факта, че в миналото между тях е имало сухоземна зона - Берингов провлак.

Най-забележителното създание от другите континенти е Австралия. Изглежда, че Австралия е узряла от Голяма Азия за повече от 100 милиона години, дори преди вината на великите Съвети. Едва през ледниковия период тук през островите на архипелага Сунда се преместиха плацентарни животни - мишки и кучета (най-вече австралийското динго). Иначе фауната на Австралия е вече местна.

По този начин, колкото по-тесни са връзките на континентите, толкова по-противоречиви са формите на живот там, колкото по-древна изолация на части от света е един вид, толкова по-голямо е разнообразието между технитекъм населението.

Фауната на островите

Видовият състав на фауната и флората на островите се определя изцяло от историята на тяхната експедиция. Островите могат да бъдат континентални, резултат от укрепване на част от континента, или океански (вулканични и коралови острови). Светът на Рослин и създанията от първия е близо зад склада до континента. На Британските острови и на Сахалин повечето видове са подобни на съседните райони на континента. Това се обяснява с факта, че островите са възникнали от сушата преди по-малко от няколко хиляди години. Въпреки това, колкото по-стар е островът и колкото по-голямо е преминаването през водата, толкова по-очевидни са трудностите. В Мадагаскар няма големи опушвални, типични за Африка:

бугени, антилопи, зебри, много страхотни колиби (лъвове, леопарди, хиени), страхотни пасти. Въпреки това Мадагаскар е останалото убежище на лемурите. Преди появата на лемурите, лемурите са били доминиращите примати. Те обаче не можаха да се отърват от виновните си роднини и се появиха навсякъде, с изключение на Мадагаскар, който, след като се инкубираше от континента на първия, впоследствие се разви. Друга голяма група мадагаскарски същества - tenrecs и civers - са древни, малко са се променили през трудния период на изолация, примитивни плацентни същества. Мадагаскар има широк спектър от местообитания и не е изненадващо, че е родил голям брой различни птици, 46 от които с балдахин вече не се срещат никъде по света. Важно е да разпознаете собственото си химерно същество, долния мадагаскарски хамелеон. Хамелеоните се разхождат из Африка, но видовете от Мадагаскар са по-големи и по-разнообразни. Пред тях лежи най-големият хамелеон Тиред, дълъг 60 см. Някои хамелеони в Мадагаскар имат рога в края на муцуната си, което ги прави да изглеждат като ужасни миниатюрни динозаври. Цикаво, поради изобилието от отровни змии на африканския континент, на острова се носи ежедневна смрад. Тук са широко представени питони и други неукротими змии. Очевидно преди историята на живия свят змиите са живеели наравно с другите влечуги и най-често срещаните змии са били най-младите. Какво означава, че Мадагаскар се е слял с континента, преди там да се появят змии? Мадагаскар е прекрасно място за жаби, от които има около 150 вида.

Друга картина се очертава, когато се погледне фауната на океанските острови. Видовият му запас е беден и е резултат от есенното въвеждане на различни видове, като птици, влечуги и коми. Сухоземни същества, земноводни и други същества, които не допринасят за важните водни мембрани, присъстват на повечето от тези острови всеки ден. Да насочим дупето. Галапагоските острови са на 700 км от бреговете на Америка. Тази фигура може да се нагрее с добра летяща форма. Установено е, че 15% от видовете птици на Галапагос са представени от американски видове, а 85% от видовете птици са местни за континента и не са често срещани никъде на архипелага. Същото с шоуто и гледането на Чарлз Дарвин на Галапагоските острови. Там те намериха птици, които и двамата познаха по чинките, които бяха получили от Нова Америка, но всички те бяха специализирани и малко приличаха една на друга. При тези 14 вида птици, на които липсва плодороден предшественик, конкуренцията за храна и място за гнездене е отслабена и изчезнала. С. Дарвин е живял повече от три години на печените скалисти острови. Този факт служи като материал за моите мисли в продължение на много години. Изказвам особено уважение към онези, които са опустошили работата си: някои работи са детайлни, други са дълготрайни, а трети са остри като ножове. До един от шестте корони се вижда дърво на кълвач, едно от редките същества в света, които използват вредата. Жалко, че Чарлз Дарвин не е спечелил пари за тази прекрасна птица, когато трънът на кактус излиза от кората на дървото, комите и ларвите, точно като убиването на кълвачи. Галапагоските чинки са останали в историята като първият пример за изолация върху развитието на видовете. Днес има много такива приложения. Чарлз Дарвин, след като не е посетил Хавайските острови, ефектът от изолацията се проявява още по-ясно върху хавайските крави птици и реки, точно преди факта, че миризмата остава много по-дълго на тези далечни острови, дори в Галапагос.


  • Социални обекти
  • Финанси и криза
  • Елементи и време
  • Науката и технологиите
  • Необичайни явления
  • Мониторинг на природата
  • Авторски раздели
  • Нека разкажем историята
  • Екстремен свят
  • Инфо-видео
  • Файлов архив
  • дискусии
  • Услуги
  • Инфофронт
  • Информация NF OKO
  • Експортиране на RSS
  • Korisni poslannya




  • Важно за тези

    Официалните статистически тестове потвърждават произхода на всички живи организми от един прародител


    Идеята за единството на всяко живо същество е универсално приета сред биолозите и аргументите зад нея изглеждат по-скоро ясни, отколкото каустични. Официалните статистически тестове, базирани на „теорията за избор на модел“, а не на априорното предположение на vikorist, че сходството на протеиновите молекули говори за тяхната споридност, показаха, че хипотезата за еднородността на всички живи същества е напълно правилна подобни, но не и алтернативни модели, като като Различията между различни групи организми и различни предци се предават независимо.

    Дарвин смята, че всички живи организми приличат на една или повече общи форми на произход. Дарвин, като се лиши от храна за броя на персийските предци, ще признаем, тъй като през 19 век науката все още има много пари за решаването на този проблем. В наши дни повечето биолози вярват, че всички живи същества приличат на „последния универсален общ предшественик“ (LUCA). Този предшественик обаче е малко вероятно да бъде един организъм или „вид“ в сегашното разбиране на думата и освен това да бъде полиморфен микробен вид, в който има активен хоризонтален обмен на гени.

    Разбира се, LUCA не е първото живо същество в света: появата му е предшествана от дълга еволюция (по време на формирането на настоящия генетичен код и апарат за синтез на протеини, разр.: Vetsigian, Woese, Goldenfeld. 2006. Колективна еволюция и генетичния код). Заповедта от LUCA, която се закле за всичко, други неща оживяха и техните части умряха. Повечето експерти оценяват, че LUCA вече съдържа ДНК и РНК, ензими за репликация и транскрипция, рибозоми и други компоненти на апарата за синтез на протеини. Най-силният аргумент за реалността на LUCA е единството на генетичния код и фундаменталното сходство на молекулярните системи за синтеза на ДНК, РНК и протеини във всички живи организми (прекрасно молекулярно-генетично доказателство за еволюцията). Този аргумент, въпреки всичките си непоследователности, не е фин, а ясен. Не е лесно да се оцени силата му числено.

    Тъй като животът е възникнал веднъж на Земята или в космоса, тогава теоретично той може да е възникнал много пъти. По принцип може да се предположи, че животът днес прилича на повече от един предшественик. Например, бактериите могат да приличат на един прародител, а археите могат да приличат на друг прародител (тази идея рядко се обсъжда, въпреки че има малко привърженици).

    Всички статистически процедури за решаване на проблеми досега практически не са тествани. Стандартните методи за подравняване на нуклеотидните последователности на ДНК и аминокиселинните последователности на протеините включват изчисляването на редица индикатори, които показват вероятността от предпазване от сходство, което води до произволност. i (разд.: Статистика на резултатите за сходство на последователностите). Ниските стойности на тези показатели показват статистическата значимост (неразличие) на сходството, но по принцип не е ясно доказателство за сходството (сходството) на окислените молекули. Голямото сходство на двете последователности теоретично може да се обясни не само с техните скрити приключения, но и с конвергентната еволюция под влиянието на подобни фактори за подбор.

    Още по-сериозни претенции могат да бъдат направени срещу повечето компютърни програми, използвани за задвижване на еволюционни дървета. Тези програми, като правило, са ориентирани към тези, които въз основа на произволен набор от последователности ще бъдат равни, ще бъдат „най-добри“, така че еволюционното дърво да може да осигури максимална статистическа подкрепа. Тези програми просто не отчитат възможността за създаване на много несвързани дървета, които могат да растат от много независими корени. С помощта на тези методи е възможно да се оцени грубо и да се оцени „правдоподобността“ на различни дървета, но не е възможно да се разбере дали модел с едно дърво е по-малко надежден или модел с две или три е по-малко вероятен. . С други думи, идеята за един спящ предшественик е „вградена“ в тази програма (което отразява дълбоката интерпретация на биолозите при откриването на такъв предшественик във всяка двойка живи организми).

    Дъглас Л. Теобалд от университета Брандейс (САЩ) се опита да извади разликата и да разработи независими статистически тестове, за да тества хипотезата LUCA, която не би вдъхновила идеята, че сходството на последователностите е светът на спора им и те вече не Идеята за единството на поведението би било заложено от самото начало. Теобалд не се преструва, че разбира доколко според статистиката генетичният код на всички организми е идентичен. Тази задача беше важна: важно е да се оцени колко надеждна (или ненадеждна) е структурата на LUCA, изложена в аминокиселинните последователности на ключови протеини, които се намират във всички живи организми.

    Подходът на Теобалд към тестовете, разделен на рамки теории и избор на модел(Модел на теория на подбора). За сравняване на конкуриращи се еволюционни модели бяха използвани три теста: 1) логаритмично съотношение на вероятността, LLR (div. Likelihood-ratiotest; 2) информационен критерий на Akaike (AIC); 3) log Bayes фактор. Тези тестове внимателно оценяват „вероятността“ за актуализирани модели (в случаи на еволюционни реконструкции, като много дървета) въз основа на два основни критерия: 1) точността е надеждна от модела до реалните факти, 2) пестеливост (икономичност) на модела. С други думи, тази техника ви позволява да изберете от безличността на моделите този, който най-точно описва (обяснява) фактите, от които сте предпазливи, което ви позволява да допускате възможно най-малко („извънредни параметри“).

    Теобалд анализира аминокиселинните последователности на 23 протеина, които присъстват във всички живи организми (най-важното, протеини, които участват в синтеза на протеин аминоацил-тРНК синтетаза, рибозомни протеини ki, фактори на удължаване и др.). Протеинови последователности са взети от 12 организма: четири бактерии, четири археи и четири еукариоти (дрожди, дрозофила, червей). C. elegans, хора).

    Еволюционните модели, които трябваше да бъдат сравнени, се основаваха на приети предположения на ниско ниво. Съобщава се, че аминокиселинните последователности могат да се променят стъпка по стъпка по време на еволюцията чрез замяна на някои аминокиселини с други. Преди това бяха анализирани 20 × 20 матрици, за да се отрази емпиричната валидност и честотата на заместване на кожната аминокиселина с различна. Също така беше съобщено, че заместването на аминокиселини, които се намират в различни еволюционни линии и в различни участъци на протеина, не е свързано едно с друго.

    Хипотезата за единичен предшественик (LUCA) беше равна на хипотезите за много древни предци и концепцията за еднократен или множествен произход на живота беше изгубена зад кулисите. Истината е, че хипотезата LUCA е напълно абсурдна поради многото произходи на живота. В този случай всички други древни форми на живот, включително LUCA, не са били лишени от ресурси, които са оцелели до днес, и представители на много различни популации, които са умрели, по време на еволюцията е имало обменен курс Те са споделяли гени с един друг и всъщност се разгневи в един вид. Моделите, които Теобалд вижда, са несъвместими и с двата сценария.


    Алтернативни еволюционни модели, редица от които са обхванати в статията, която ще бъде обсъдена Природата. а- всеки е все още жив и прилича на двама или повече различни предци, b- Изглед на един прародител. Пунктирани линиинаречен хоризонтален генетичен обмен. малък от популярния синопсис към статията Steel & Penny.

    Авторът разглежда два класа модели: в първия от тях не се наблюдава хоризонтален генетичен обмен и организмите са еволюирали малко до дървоподобни модели. Моделите от друг клас позволяват хоризонтален обмен (включително симбиогенетична интеграция на два организма в един), така че веригите не са подобни на дърво, а често с мостове между главите. Сред класовете кожа най-правдоподобните модели бяха сравнени помежду си, въз основа на различни предположения за броя на предшествениците. Моделът на единична походка (ABE, където A - археи, B - бактерии, E - еукариоти) беше сравнен с различни модели на множествена походка: AE + B (археите и еукариотите споделят един прародител, но бактериите приличат на друг прародител), AB + E, BE + A, A + B + E тогава. пъпка. Възможността за независим марш на богати същества и хора беше очевидна.

    И трите теста на використан последователно подкрепят хипотезата LUCA във всички случаи, за разлика от алтернативните хипотези за множественост. Например, за модели от клас 1, „правдоподобността“ на хипотезата ABE е по-висока от тази на нейния най-близък конкурент (модели AE+B) в 10 2860 случая. Това не може да се нарече „астрономическо“; в астрономията няма толкова големи числа. Приблизително същата надеждна подкрепа беше дадена на хипотези от клас 2 (с хоризонтални прехвърляния), когато бяха изравнени с хипотези от клас 1. Най-правдоподобният модел, със значителна разлика в решението, беше моделът LUCA от клас 2: с един прародител на предшественик и мрежеста структура, образувана от хоризонтален генетичен обмен между линии, които се развиват. Този модел, очевидно, отразява адекватно симбиогенетичното поведение на еукариотите: някои от 23-те изследвани протеини на еукариоти явно са отпаднали от бактерии, а други от археи.

    По този начин аминокиселинните последователности на ключови протеини, открити в жива кожна тъкан, осигуряват силна статистическа подкрепа за хипотезата LUCA. Като се има предвид това, основното доказателство за съдържанието на храната не е степента на приликата (в действителност приликата на хомоложните протеини при хората, дрождите и бактериите всъщност не е толкова голяма), а характер(или структура) е подобна, така че разпределението на същите или подобни аминокиселини по протеиновата молекула в различни организми. Структурата на сходството, която се взема предвид, е такава, че ще осигури „разграничаването“ на някои протеини от други и следователно хипотезата за един подход обяснява цялата картина много по-ясно от други модели. В допълнителните материали (PDF, 352 KB) преди обсъжданата статия от Дъглас Теобалд е възможно да се идентифицират видовете протеинови молекули, които може да са много сходни, но за които същото сходство изглежда по-малко последователно, дори по-малко. Например, оказва се, че протеин А е подобен на протеин В в някои аминокиселинни позиции, а протеин С е подобен в други. Тъй като няма истински протеини, хипотезата LUCA обяснява приликите, които трябва да се избягват по най-„икономичния“ начин.

    Ако включите протеини, които не присъстват във всички организми, а само в някои организми (например само в еукариоти), резултатите не са същите, тъй като е по-малко вероятно новите видове протеини да повлияят на различни видове протеини. линии - независимо какво Линиите са малки и имат еднакъв вид.

    Тази работа, разбира се, не решава останалите върхове на поставения проблем - тези следи могат да се разглеждат като първа стъпка. Важно е напълно да се изключат всички възможни алтернативни интерпретации на резултатите. А това изисква по-подробно познаване на моделите на еволюцията на протеините и още по-сложни статистически методи.

    Джерела:
    1) Дъглас Л. Теобалд. Официален тест на теорията за универсалното общо потекло // Nature. 2010. В. 465. С. 219-222.
    2) Майк Стийл, Дейвид Пени. Общото потекло подложено на изпитание // Природата. 2010. В. 465. С. 168-169.