1. Pertvarkyti elementus, kurie sudaro gyvų organizmų pagrindą.
1. Vienybė chemijos sandėlis.
2. Gyvų sistemų atvirumas.
3. Savireguliacija.
4. Gyvų sistemų įvairovė.
5. Vystymas į augimą ir vystymąsi.
6. Ontogenezė.
7. Filogenezė.
8. Subtilumas.
9. Solidumas ir diskretiškumas.
2. Kokie žodžiai laikomi neorganiniais; ekologiškas? Vikoristovuyuchi piešimas ant p. 33 padėjėjui, sudėkite apskritas diagramas kartu su klientu (%) neorganinių ir organinių kalbų?
Organinės medžiagos (baltymai, riebalai, angliavandeniai, nukleorūgštys) ir neorganinės medžiagos (vanduo, mineralinės druskos).
3. Kokia vandens funkcija gyvame organizme?
Vanduo yra kaltininkas, o nuolaužos yra visos cheminės reakcijos Gyvuose organizmuose reikalinga gyvybingumo palaikymas vyksta įvairiais lygiais, tada vanduo yra terpė, reikalinga visoms šioms reakcijoms.
4. Apibūdinkite mineralinių druskų svarbą organizmui.
Mineralinės druskos sumaišo visus natūralius produktus (vaisius, daržoves, mėsą, duoną, kiaušinius, grūdus). Daržovėse ir vaisiuose, žuvies riebaluose, kepenyse, mėsoje gausu vitaminų. Mineralinių druskų per dieną žmogus gali suvartoti apie 10 gramų.
Mineralinės druskos užtikrina šepetėlių ir dantų sveikatą. Smarvė pasiekia kraujo tiekimą ir šlakų sultis.
5. Koks baltymų vaidmuo organizme?
Dalyvaukite riebalų, angliavandenių, mineralų ir vitaminų įsisavinimo procese.
Tarnauja kaip medžiaga ląstelių, audinių ir organų gamybai, fermentų ir daugumos hormonų susidarymui, hemoglobinui ir kitoms funkcijoms.
6. Įvardykite, ką žinote apie angliavandenius. Kurie iš jų randami augančiuose organizmuose, o kurie – būtybių organizmuose? Apibūdinkite šių organinių kalbų reikšmę.
1) Laktozė yra svarbiausias vaisių sulčių komponentas.
2) Sacharozė augaluose tarnauja kaip nedidelis atsarginis angliavandenis, taip pat kaip fotosintezės produktų transportavimo forma, kuri lengvai pernešama po visus augalus.
3) Gliukozė yra pagrindinis ląstelių energijos šaltinis ir randama visų gyvų organizmų ląstelėse.
4) Fruktozė yra ląstelių vakuolėse.
5) Krakmolas sintetinamas augalų ląstelėse ir nusėda į vadinamuosius krakmolo grūdelius.
6) Glikogenas (grybai, gyvūnai ir žmonės) nusėda mėsos ir kepenų ląstelėse granulių pavidalu.
7) Chitinas patenka į nariuotakojų odelę, daugelio grybų ir daugelio protistų audinių membranas.
7. Apibūdinkite riebalų vaidmenį organizme.
Riebalai dedami į organinius riebalus – lipidus.
Riebalai organizme yra pagrindinis energijos šaltinis ir energijos šaltinis.
Ir taip pat:
Riebalai sukelia problemų tarp širdies ir kepenų organų.
Membraninės membranos saugojimui 30% riebalų.
Riebalai į organizmą atneša vitaminus A, E ir kitus.
Riebalai yra būtini daugelio hormonų gamybai.
8. Kokia organiška kliento kalba užtikrins neigiamos informacijos išsaugojimą ir perdavimą? Kodėl pas klientą smirda?
Nukleino rūgštys, tokios kaip DNR, yra atsakingos už informacijos apie tarpą išsaugojimą ir perdavimą
randama chromosomose, branduolyje.
9. Pažiūrėkite į diagramas p. 36-37 podruchniki. Kuo skiriasi gyvosios ir negyvosios gamtos kūnų cheminė sudėtis? Kokie elementai yra labiau paplitę gyvuose organizmuose?
Vienas iš pagrindinių skirtumų tarp gyvų ir negyvųjų kūnų yra egzistavimas prieš apsikeitimą kalbomis
elementai, būdingi gyviems organizmams – biofiliniai (H, O, C, N)
Gyvuose organizmuose gyvuose organizmuose svarbūs biofiliniai elementai + makro ir mikro elementai.
10. Kokie faktai apie visų gyvų organizmų vienovę?
Gyvų organizmų ląsteles vienija cheminis sandėlis, gyvybė, 4 pagrindiniai elementai, esantys visose gyvų organizmų ląstelėse: rūgštus, azotas, vanduo, anglis.
Atgal į priekį
Pagarba! Ankstesnis skaidrių vaizdas į apžvalgą įtrauktas tik informaciniais tikslais ir gali neatskleisti visų pristatymo galimybių. Jei jus traukia šis robotas, prašau, suviliokite mane nauja versija.
Pamokos forma: frontalinis, individualus.
Mokymosi metodai: euristinis metodas, aiškinamasis-iliustracinis, praktinis, mokomasis.
Įranga: Pristatymas „Pagrindiniai evoliucijos įrodymai“, kompiuteris, multimedijos projektorius, kolekcijos „Kopalino formos, augalai ir būtybės“.
Meta pamokai: suformuluokite ir atskleiskite pagrindinių evoliucijos įrodymų esmę.
Pamokos instrukcijos:
- nustatyti pagrindinius organinės šviesos vystymosi įrodymus;
- Vertinimo data biogenetinis dėsnis F. Muller ir E. Haeckel kaip embriologinis įrodymas;
- suvokti istorinių pereinamųjų formų mokslo, kaip paleontologinių įrodymų, reikšmę, svarstyti istorinius-anatominius (morfologinius), biogeografinius evoliucijos įrodymus.
- toliau formuoti naujoką nepriklausomi robotai su tekstu, su medžiaga, su pristatymu.
Pamokos eiga
I. Pakartotinis žinių patikrinimas.
Priekinė Rozmova su pagrindine mityba tema „Evoliucija“.
- Jūs suprantate evoliucijos sąvoką.
- Vadinkite evoliucijos vystymosi laikotarpį.
- Suteik kreditą kreacionizmui. Kodėl metafizinis žiūrovas turi meta?
- Papasakokite apie pagrindines C. Linnaeus pažiūras ir pastebėjimus, pabrėžkite jo tėvo vaidmenį biologijos raidoje.
- Papasakokite apie pagrindines J. B. Lamarko pažiūras ir idėjas, pabrėžkite jo tėvo vaidmenį plėtojant biologiją.
- Kokios darvinizmo kaltės priežastys?
- Papasakokite apie pagrindinius didžiojo anglų gamtos pasekėjo Charleso Darwino gyvenimo etapus.
- Įvardykite pagrindines Charleso Darwino evoliucijos teorijos tezes.
- Iš pirmo žvilgsnio paaiškinkite K. Linnaeus, J-B. Lamarcko, C. Darwino kūrinys apie ilgą gyvenimą žirafoje ir regos organų nebuvimą aklame.
II. Mokymasis apie naują medžiagą (pamokos tema adresu skaidrės 1).
Pristatymas – „Pagrindiniai evoliucijos įrodymai“.
Evoliucijos faktas – gyvų organizmų istorinis vystymasis nuo paprastų formų iki labiau organizuotų, pagrįstas unikalaus genetinės informacijos funkcionavimo procesu, kurį priima ir patvirtina biocheminiai duomenys ii, paleontologija, genetika, embriologija, anatomija. , taksonomija ir daugelis kitų mokslų, kokie faktai? ką pagyvinti evoliucijos procese
Pagrindinis evoliucijos įrodymas yra (2 skaidrė):
1. Panašus visų gyvų organizmų ląstelių cheminis sandėlis.
2. Galutinis visų gyvų organizmų ateities ląstelių planas.
3. Genetinio kodo universalumas.
4. Vieningi genetinės informacijos išsaugojimo, įgyvendinimo ir perdavimo principai.
5. Embrioniniai evoliucijos įrodymai.
6. Morfologiniai evoliucijos įrodymai.
7. Paleontologiniai evoliucijos įrodymai.
8. Biogeografiniai evoliucijos įrodymai.
(Frontal Rozmova su pagrindinių įrodymų nuostatomis)
Kas yra cheminis organizmų sandėlis? (Panašus elementarus visų organizmų ląstelių cheminis sandėlis) (3 skaidrė);
Kas yra visų gyvų organizmų elementarusis vienetas? (Ląstelė yra elementarus gyvų daiktų vienetas, o jos veikimas yra panašus visuose organizmuose) (4 skaidrė);
Kaip galime patikrinti genetinio kodo universalumą? (Baltymai ir nukleorūgštys, gaunami iš vieno principo ir iš panašių komponentų, atlieka ypač svarbų vaidmenį visų organizmų gyvuose procesuose) (5 skaidrė);
Vienodas visiems gyviems genetinio kodavimo, baltymų ir nukleorūgščių biosintezės principams (6 skaidrė) .
Embriologiniai įrodymai
Gyvų organizmų panašumo faktas buvo nustatytas remiantis embriologiniais tyrimais, kurie remiasi embriologijos mokslu.
Embriologija (iš graikų kalbos. Embryo – embrionas ir logos – vystymasis) – mokslas, tiriantis organizmų embrioninį vystymąsi. Visi turtingų ląstelių padarai išsivysto iš vieno apvaisinto kiaušinėlio. Individualaus smarvės vystymosi procese yra suskaidymo, trisferos embriono formavimosi, organų susidarymo iš gemalo sluoksnių stadijos. Būtybių embrioninio vystymosi panašumas įrodo jų kelionės vienodumą.
Embriologija ilgalaikėje eilėje gali būti skirstoma į: vidinę, žemės ūkio, eksperimentinę, populiacinę ir ekologinę.
Prieš embriologijos duomenis, kurie yra evoliucijos įrodymas, meluoja :
1. Karlo Behro gemalų panašumo dėsnis (7, 8 skaidrės) , Kaip pasakyti: „Embrionai, net pradedant nuo ankstyvos stadijos, rodo paslėptą tipo panašumą“ . Visuose chordatuose ankstyvosiose vystymosi stadijose išsivysto notochordas, atsiranda nervinis vamzdelis ir vystosi priekinė ryklė. Embrionų panašumas rodo šių organizmų formavimosi panašumą. Vystantis ryžių gemalams, jų svarba išryškėja. Prieš. Ber pirmasis atskleidė, kad inksto embrioninio vystymosi metu atsiranda paslėpti tipo požymiai, vėliau klasė, rašiklis ir rūšis.
Embrioninių charakterių skirtumai vystymosi metu vadinami embrioniniais skirtumais ir paaiškinami šios rūšies istorija.
2. Haeckel-Müller biogenetinis dėsnis (7, 9 skaidrės) , kuris rodo ryšį tarp individualios (ontogenezės) ir istorinės (filogenezės) raidos. Šis įstatymas buvo suformuluotas 1864–1866 m. vokiečių mokslininkai F. Mülleris ir E. Haeckelis. Vystydamiesi turtingi ląstelių organizmai pereina vienaląstę stadiją (zigotinę stadiją), kuri gali būti vertinama kaip pirminės amebos filogenetinės stadijos pasikartojimas. Visose stuburo smegenyse susidaro notochordas, kuris vėliau pakeičiamas ketera, o jų protėviuose notochordas buvo prarastas iš viso gyvenimo. Embriono vystymosi metu paukščiams ir jaunikliams ryklėje susidaro liaukų plyšiai. Šį faktą galima paaiškinti šių sausumos būtybių ir į žuvis panašių jų protėvių panašumais. Šie ir kiti faktai paskatino Haeckelį ir Mullerį suformuluoti biogenetinį dėsnį. Galima sakyti: „Ontogenezė yra trumpa ir kartoja filogenezę, o odos organizmas individualioje raidoje pakartoja savo protėvių vystymosi stadijas“. Vaizdžiai tariant, kiekvienas padaras savo vystymosi valandą keliauja galinga kraujo linija. Proteontogenezė dažnai tiksliai pakartoja filogenezę. Todėl istorinės raidos etapų pasikartojimas embriono vystymosi forma stebimas suspausta forma, atsirandant žemoms stadijoms. Be to, embrionai yra panašūs ne į subrendusias savo protėvių formas, o su savo embrionais.
Morfologiniai įrodymai
Prieš įrodydami šios grupės raidą, turime:
1) Anatominiai tyrimai parodė esamos floros ir faunos buvimą pereinamosios organizmų formos (10 skaidrė) , kad turėtumėte daugelio puikių sisteminių vienetų ženklus. Pavyzdžiui, Euglena greena turi augalų (chloroplastika, fotosintezė) ir gyvūnų požymius (vėliava, šviesai jautri akis, panašumas į burnos dalis); Echidna ir cacconis stovi tarp vijoklių ir čiulptukų (deda kiaušinėlius ir išaugina jauniklius su pienu). Tokių tarpinių formų kilmė matyti iš tų, kurie gyveno skirtingose geologinėse epochose kaip organizmai, kurie buvo daugelio sisteminių grupių protėviai.
2) Matomumas tarp klasės ir tipo homologiškas organai (11 skaidrė) , kūryba, panaši į už paslėptą Budovos planą, aš tampu kūne ir kalta ontogenezės procese. Homologija yra susijusi su tuo, kad įvairiose rūšyse yra aktyvių lapuočių sukėlėjų (vadinamųjų homologinių genų), kurie buvo paveldėti iš protėvių. Pavyzdžiui, banginio kregždės, kurmio letenos, krokodilas, paukščio sparnas, katilas, žmogaus rankos, atliekant įvairias funkcijas, svarbūs ryžiai turi panašumų. Homologiniai organai yra divergencijos rezultatas – charakterių atskyrimas nėra didesnis nei rūšies populiacija, atsirandanti dėl natūralios įvairovės antplūdžio. Egzistuoja esminis evoliucijos modelis, dėl kurio atsiranda naujų rūšių, stogelių, klasių ir kt.
3) Sąmoningumas užuomazgos(lot. rudimentum – rudimentas, pirmas pagrindas) (12, 13 skaidrės) - Lygiai taip pat supaprastinta, neišsivysčiusi, sulygiuota su homologinėmis protėvių struktūromis, organais, kurie evoliucinio vystymosi metu prarado pagrindinę reikšmę organizme (11-13 skaidrė). Užuomazgos nugula organizmo embrioninio vystymosi metu, bet nesivysto. Smarvės pasitaiko visiems šios rūšies individams. Pavyzdžiui, paukščių maža gomilko cista, banginių dubens juosta ir kitų būtybių akys; Užuomazgų, tokių kaip homologiniai organai, buvimas rodo gyvų formų įvairovę. Užpakaliniai banginio galai, esantys kūno viduryje, yra užuomazgos, paaiškinančios jo protėvių sausumos eiseną. Žmonės turi ir pradinius organus: ausies spenelį trupinančius minkštimus, trečiojo amžiaus užuomazgas. Kai kuriuose organizmuose rudimentiniai organai gali išsivystyti iki normalaus dydžio. Taip atsigręžimas į protėvių formų kūną vadinamas atavizmas.
4) Sąmoningumas atavizmas(lot. atavus – protėvis) (14 skaidrė) , ženklas, slypintis keliuose tam tikros rūšies individuose, kurie kilę iš tolimų protėvių, bet buvo prarasti evoliucijos proceso metu. Pavyzdžiui, užpakalinius galus, kurie kartais atsiranda banginiams, tarp tūkstančių vienapirščių arklių, kartais sugauna asmenys, sulaužę mažas II ir IV pirštų kopijas. Tuo pačiu metu žmonėms atsirado atavistinių požymių: gimsta vaikai su pirminiais plaukais, su ilgu uodega ir kt. Atavizmo kaltininkas nurodo galimą vieno ar kito organo defektą protėvių formomis. Atavizmas yra protėvių evoliucinės atminties pasireiškimas. To priežastys atrodo dėl to, kad genai, atitinkantys šį ženklą, išsaugomi rūšies evoliucijoje, o jų veikimas normalios raidos metu yra blokuojamas represorių genų. Po daugelio skirtingų individų ontogenezės kartų dėl skirtingų priežasčių blokavimas atpažįstamas ir ženklas vėl atsiranda.
Paleontologiniai įrodymai
Paleontologijos įrodymų pagrindas yra paleontologijos mokslas.
Paleontologija (iš graikų Paleo – senovės; ontos – esmė; logos – senovės) – mokslas, renkantis išnykusių organizmų perteklių, atskleidžiantis jų panašumus ir skirtumus nuo gyvų organizmų. Paleontologijos įkūrėjai: J. Cuve, J.-B. Lamarkas, A. Brongniart. Terminas „paleontologija“ buvo sukurtas 1822 m. A. Blainvillemas. Šiuolaikinės evoliucinės paleontologijos pagrindai V.O. Kovalevskis.
Paleontologija turi tokių klaidingų nuomonių:
- pažinimas su augančiu ir būtišku praeities pasauliu ir net sukauptais pertekliais suteikia puikios medžiagos apie vykstančius ryšius tarp įvairių sisteminių grupių;
- ankstyvųjų gyvybės ir istorijos raidos etapų nustatymas prie pagrindinių Žemės istorijos padalinių ribų;
- organinės šviesos stiebų stiprinimo nustatymas;
- pagrindinių organinės šviesos raidos etapų nustatymas; Jie kuria, išgauna perteklinius žemės sluoksnius iš skirtingų geologinių epochų ir sužino apie organinės šviesos pokyčius laikui bėgant.
Paleontologija pateikia šiuos evoliucijos naudos įrodymus:
1) Informacija apie filogenetines (evoliucines) serijas (15 skaidrė), kuri ne tik puikiai iliustruoja evoliuciją, bet ir leidžia sužinoti apie kitų organizmų grupių evoliucijos priežastį. Roboti V.O. Kovalevskis buvo pirmieji paleontologiniai tyrimai, kurie sugebėjo parodyti, kad kai kurios rūšys yra panašios į kitas. Stebėdamas arklių vystymosi istoriją, V.O.Kovalevskis parodė, kad šiandieniniai vienapirščiai padarai yra panašūs į penkiapirščius universalius protėvius, gyvenusius miškuose prieš 60-70 mln. Žemės klimato pasikeitimas, dėl kurio sumažėjo miškų plotas ir padidėjo stepių dydis, lėmė tai, kad šiuolaikinių arklių protėviai pradėjo tyrinėti naują kilmės vietą - stepę. Būtinybė apsaugoti namelius ir iš naujo nusausinti dideles kojas ieškant gerų bandų lėmė pertvarkyti galus – falangų skaičius sumažėjo iki vieno. Lygiagrečiai su galų pasikeitimu, visas organizmas patyrė transformaciją: padidėjo kūno dydis, pasikeitė kaukolės forma ir susilenkė dantys, į vaistažolių traktą buvo įvesti galingi vaistažolių takai ir daug daugiau.
2) Informacija apie pereinamųjų formų liekanas (pereinamųjų formų reikšmė pateikta aukščiau), kurios iki šių dienų neišliko ir palaikų išvaizdoje yra tik keletas. Pereinamųjų formų tarp skirtingų tipų ir klasių pamatas rodo, kad istorinės valdžios raidos prieaugis neapsiriboja žemesnėmis sisteminėmis kategorijomis (rūšimis, baldakimais, tėvynėmis), bet aukštesnėmis kategorijomis ir kad kvapas taip pat yra natūralus. evoliucinio rožių posūkio rezultatas. Pereinamųjų formų kopalinų užpakaliai yra: senovinė kisteperi žuvis, jungianti žuvį su į sausumą patekusiais daugiakočiais varliagyviais; Žydintys paparčiai yra pereinamoji grupė tarp paparčio tipo ir holoniferijos, psilofitų, hiperdantytų driežų, archeopteriksų ir kt. (16, 17 skaidrės).
Biogeografiniai įrodymai
Biogeografija (iš graikų k. bio – gyvybė, geo – žemė, grafas – rašyti) – tai mokslas apie plačios gyvų organizmų ir jų sudedamųjų dalių – rūšių, lajų ir kitų taksonų – grupavimo žemėje modelius. Biogeografija apima zoogeografiją ir botaninę geografiją. Pagrindinės biogeografijos šakos pradėjo formuotis XVIII amžiaus pabaigoje ir XIX amžiaus pirmoje pusėje per daugybę ekspedicijų. Biogeografijos priešakyje buvo A. Humboldtas, A.R. Wallace'as, F. Sclateris, P.S. Pallas, I.G. Borščiv ir vid.
Prieš biogeografijos duomenis, kurie yra evoliucijos įrodymas, yra šie:
1. Būtybių ir ataugų platėjimo skirtinguose žemynuose ypatumai (18, 19 skaidrės) kaip tikras evoliucijos proceso liudininkas. A.R. Wallace'as, vienas iš žymiausių Charleso Darwino įpėdinių, pateikė informacijos apie gyvūnų ir augalų plėtimąsi sistemoje ir matė šešis zoogeografinius regionus (mokslininkų darbas su pasaulio zoogeografinių regionų žemėlapiu):
1) Paleoarktinis (Europa, Šiaurės Afrika, Šiaurės ir Centrinė Azija, Japonija);
2) Neoarktinis (Pivnichna America);
3) Etiopijos (Afrika dieną prieš Sacharą);
4) Indomalajų (Pivdenna Asia, Malajų archipelagas);
5) Neotropinis (Pivdenna ir Centrinė Amerika);
6) Australijos (Australija, Naujoji Gvinėja, Naujoji Zelandija, Naujoji Kaledonija).
Skirtingų biogeografinių regionų floros ir faunos panašumo ir įvairovės laipsnis nėra vienodas. Taigi Paleoarktinis ir Neoarktinis regionai, nepaisant to, ar tarp jų yra sausumos jungtys, rodo didelį floros ir faunos panašumą. Laukinis ir augantis neoarktinių ir neotropinių regionų pasaulis, įskaitant Panamos sąsmaukos sausumą, labai skiriasi nuo skirtingų tipų. Kaip tu gali paaiškinti? Tai galima paaiškinti tuo, kad kai tik Eurazija ir Vakarų Amerika pateko į vienintelį Laurazijos žemyną, jos organinis pasaulis sparčiai vystėsi. Tačiau sausumos ryšys tarp Amerikos ir Amerikos atsirado gana neseniai, o jos flora ir fauna aplink juos vystėsi ilgą laiką. Ypač atkreiptinas dėmesys į organinę Australijos šviesą, kuri subrendo iš Vakarų Azijos daugiau nei prieš 100 milijonų metų ir net ledynmečiu per Sundos archipelagą čia persikėlė placentos šunys. Tokiu būdu, kuo glaudesni žemynų ryšiai, tuo daugiau kontroversiškų formų ten kabo, kuo senesnė šviesos elementų izoliacija vienas po kito, tuo didesnis skirtumas tarp jų populiacijų.
2. Salų faunos ir floros ypatumai taip pat liudija evoliucijos istoriją. Žemyninių salų organinis pasaulis yra artimas žemynui, nes neseniai atsirado salų atskyrimas (Sachalinas, Didžioji Britanija). Kuo sala senesnė ir kuo svarbesnis vandens kirtimas, tuo ji svarbesnė šios salos ir gretimo žemyno (Madagaskaro) ekologiniame pasaulyje. Vulkaninių ir koralų salų organinė šviesa yra prasta ir atsiranda dėl įvairių rūšių, kurios gali judėti vėjyje, rudenį.
Žemyninės salos
Gyvasis pasaulis yra arti žemyno. Jungtinė Karalystė, Sachalin Prieš tūkstančius metų salos iškilo iš sausumos, todėl gyvasis pasaulis netgi panašus į žemyną. Kuo sala senesnė ir kuo reikšmingesnis vandens kirtimas, tuo sunkiau.
Madagaskaras (20 skaidrė). Afrikai būdingų didžiųjų medžiojamųjų gyvūnų nėra: bugenų, antilopių, zebrų. Nėra puikių namelių: liūtai, leopardai, hienos, didžiosios mados. Tai yra likusio lemūrų kampelio sala. Prieš atsirandant lemūrams, lemūrai buvo dominuojantys primatai. Tačiau jie negalėjo pabėgti nuo savo kaltų giminaičių ir pasirodė visur, išskyrus Madagaskarą, kuris, atsiradęs iš žemyno, pirmiausia išsivystė. Madagaskare yra 46 paukščiai, kaip niekur kitur pasaulyje. Chameleonas– Vis įvairesnis, Afrikoje žemesnis. Afrikos pakraštyje, saloje kasdien gyvena nuodingų gyvačių. Pitonų yra daug, o gyvačių nedaug. Matyt, iki gyvojo pasaulio istorijos gyvatės atrodė gana panašios į kitus roplius, o dažniausiai pasitaikančios gyvatės buvo už jas jaunesnės. Madagaskaras susiliejo su žemynu, kol jame pasirodė gyvatės. Madagaskare yra apie 150 rūšių rupūžių.
Vandenyno salos
Okeaninių salų faunos rūšinė sudėtis yra prasta ir atsiranda dėl įvairių rūšių, įskaitant paukščius, roplius ir uodus, introdukacijos rudenį. Sausumos gyvūnai, varliagyviai ir kiti gyviai prie vandens kirtimų neprisideda, daugumoje šių salų kasdien. Galapagų salos (21 skaidrė) - 700 km nuo Naujosios Amerikos krantų. Ši figūra gali būti šildoma su gera skraidančia forma. 15% paukščių rūšių atstovauja Amerikos rūšys, o 85% yra kilusios iš žemyno ir niekur kitur neaptinkamos.
III. Konsoliduotos žinios.
1. Peržiūrėkite visus evoliucijos įrodymus.
2. Prisijunkite prie bandomojo roboto.
Testas „Evoliucijos įrodymas“
1. Kokie evoliucijos įrodymai yra pagrįsti paleontologiniais duomenimis?
- Morfologinis.
- Embriologinis.
- Paleontologinis.
- Biogeografinis.
2. Kokie žirgų organai patyrė didžiausius pokyčius?
- Kintsivki.
- Širdis.
- Žolės takas.
- Korpuso matmenys.
3. Pavadinkite homologinius organus?
- Sniego audros sparnas ir paukščio sparnas.
- Žmonės turi turtingą spenelį.
4. Pavadinkite tokius organus?
- Priekiniai stuburo galai.
- Sniego audros sparnas ir paukščio sparnas.
- M'yazi, kodėl jie griauna žmogaus kriauklę?
- Žmonės turi turtingą spenelį.
5. Įvardykite pradinius organus?
- Priekiniai stuburo galai.
- Sniego audros sparnas ir paukščio sparnas.
- M'yazi, kodėl jie griauna žmogaus kriauklę?
- Turtingas spenelis žmonėms
6. Kokie evoliucijos įrodymai yra pagrįsti šiuolaikinės anatomijos duomenimis?
- Salos fauna ir flora.
- Vienybės panašumas į organinę šviesą.
- Morfologinis.
- Embriologinis.
7. Kas suformulavo biogenetinį dėsnį?
- Ch.Darvinas.
- A. N. Sivertevas.
- Mulleris ir Haeckelis.
- K. Liney.
8. Kiek zoogeografinių regionų yra matęs A. Wallace'as?
9. Kokia salų augmenijos ir susikurto pasaulio įvairovė?
- Kelionės istorija.
- Vaizdas į žemyno sandėlį.
- Dovkill protų vaizdas.
- Iš tolo nuo žemyno.
10. Kuo pagrįstas organinės šviesos vienodumo įrodymas?
- Ląstelių cheminės sudėties panašumas.
- Mitozės ir mejozės procesų panašumai.
- Klitina Budova organizmai
- Gyvų organizmų įvairovė.
IV. Namų tobulinimas: skaityti pamokų užrašus; pasiruošti priekiniam evoliucijos įrodymo bandymui.
Kiekvienos gyvos būtybės vienybės idėja yra visuotinai priimta tarp biologų, o jos argumentai atrodo aiškūs, o ne kaustiniai. Formalūs statistiniai testai, pagrįsti „modelių atrankos teorija“, o ne vikoristo a priori prielaida, kad baltymų molekulių panašumas byloja apie jų sporiškumą, parodė, kad hipotezė apie visų gyvų būtybių vienodumą yra gausiai teisinga panašių, bet ne alternatyvių modelių, pvz. kaip Skirtumai tarp skirtingų organizmų grupių ir skirtingų protėvių perduodami nepriklausomai.
Darvinas manė, kad visi gyvi organizmai yra panašūs į vieną ar daugiau bendrų kilmės formų. Darvinas, atėmęs maistą apie persų protėvius, pripažinsime, nes XIX amžiuje mokslas vis dar turi daug pinigų šiai problemai išspręsti. Šiais laikais dauguma biologų mano, kad visa gyva būtybė primena „paskutinį visuotinį bendrą protėvį“ (LUCA). Tačiau mažai tikėtina, kad šis protėvis būtų vienas organizmas ar „rūšis“ dabartiniu šio žodžio supratimu, be to, polimorfinė mikrobų rūšis, kurioje vyko aktyvūs horizontalūs genų mainai.
Žinoma, LUCA nebuvo pirmoji gyva būtybė pasaulyje: prieš jos atsiradimą vyko ilga evoliucija (formuojantis dabartiniam genetiniam kodui ir baltymų sintezės aparatui, dal.: Vetsigian, Woese, Goldenfeld. 2006. Kolektyvinė evoliucija ir genetinis kodas). Užsakymas iš LUCA, kuris prisiekė už viską, kiti dalykai gyveno, o jų dalys mirė. Dauguma ekspertų vertina, kad LUCA jau yra DNR ir RNR, replikacijos ir transkripcijos fermentų, ribosomų ir kitų baltymų sintezės aparato komponentų. Stipriausias argumentas už LUCA tikrovę yra genetinio kodo vienovė ir esminis molekulinių sistemų panašumas, skirtas visų gyvų organizmų DNR, RNR ir baltymų sintezei (nuostabus molekulinis genetinis evoliucijos įrodymas). Šis argumentas, nepaisant visų savo neatitikimų, nėra subtilus, bet aiškus. Skaitmeniškai įvertinti jo stiprumą nėra lengva.
Kadangi gyvybė Žemėje arba kosmose atsirado vieną kartą, tai teoriškai ji galėjo atsirasti daug kartų. Iš principo galima daryti prielaidą, kad gyvenimas šiandien primena ne vieną protėvį. Pavyzdžiui, bakterijos gali būti panašios į vieną protėvį, o archėjos – į kitą protėvį (ši idėja aptariama retai, nors ir turi nedaug pasekėjų).
Visos statistinės uždavinių sprendimo procedūros iki šiol praktiškai nebuvo išbandytos. Standartiniai DNR nukleotidų sekų ir baltymų aminorūgščių sekų derinimo metodai apima keleto rodiklių, rodančių, kad panašumo išvengiama, ir dėl to atsiranda atsitiktinumas, apskaičiavimą. Žemos šių rodiklių reikšmės rodo statistinį panašumo reikšmingumą (neskirtingumą), tačiau iš esmės tai nėra aiškus oksiduotų molekulių panašumo (panašumo) įrodymas. Didelis šių dviejų sekų panašumas teoriškai gali būti paaiškintas ne tik jų paslėptais nuotykiais, bet ir konvergencine evoliucija veikiant panašiems atrankos veiksniams.
Daugeliui kompiuterių programų, naudojamų evoliuciniams medžiams valdyti, galima pareikšti dar rimtesnių pretenzijų. Šios programos, kaip taisyklė, yra orientuotos į tas, kurios, remiantis bet kokiu sekų rinkiniu, bus lygios, bus „geriausios“, kad evoliucinis medis galėtų suteikti maksimalią statistinę paramą. Šiose programose tiesiog neatsižvelgiama į galimybę sukurti daug nesusijusių medžių, galinčių augti iš daugelio nepriklausomų šaknų. Taikant šiuos metodus galima apytiksliai įvertinti ir įvertinti skirtingų medžių „tikimumą“, tačiau neįmanoma suprasti, ar modelis su vienu medžiu mažiau patikimas, ar modelis su dviem ar trimis mažiau tikėtinas. . Kitaip tariant, vieno miegančio protėvio idėja yra „įmontuota“ į šią programą (tai atspindi gilų biologų aiškinimą atrandant tokį protėvį bet kurioje gyvų organizmų poroje).
Douglasas L. Theobaldas iš Brandeis universiteto (JAV) bandė atimti skirtumą ir sukurti nepriklausomus statistinius testus, kad patikrintų LUCA hipotezę, kuri nebūtų įkvėpusi minties, kad sekų panašumas yra jų ginčų pasaulis, ir jie jau nebe. elgesio vieningumas būtų nustatytas nuo pat pradžių. Teobaldas nepretenduoja suprasti, kiek, remiantis statistika, visų organizmų genetinis kodas yra identiškas. Ši užduotis buvo svarbi: svarbu įvertinti, kiek patikima (ar nepatikima) yra LUCA struktūra, išdėstyta pagrindinių baltymų, kurių yra visose gyvose kilmės vietose, aminorūgščių sekose.
Theobaldo požiūris į testus, suskirstytas į rėmus teorijos ir modelių pasirinkimas(Atrankos teorijos modelis). Konkuruojantiems evoliuciniams modeliams palyginti buvo naudojami trys testai: 1) log likelihood ratio, LLR (div. Likelihood-ratiotest; 2) Akaike informacinis kriterijus (AIC); 3) log Bayes koeficientas. Šie testai kruopščiai įvertina atnaujintų modelių „tikimybę“ (evoliucinių rekonstrukcijų atvejais, kaip ir daugelis medžių), remiantis dviem pagrindiniais kriterijais: 1) tikslumas yra patikimas nuo modelio iki realių faktų, 2) modelio taupumas (ekonomiškumas). Kitaip tariant, ši technika leidžia iš modelių beasmeniškumo atrinkti tą, kuris tiksliausiai apibūdina (paaiškina) faktus, dėl kurių esate atsargūs, o tai leidžia leisti kuo mažiau („nepaprasti parametrai“).
Theobaldas išanalizavo 23 baltymų, esančių visuose gyvuose organizmuose, aminorūgščių sekas (svarbiausia baltymų, dalyvaujančių baltymų aminoacil-tRNR sintetazės sintezėje, ribosomų baltymų ki, pailgėjimo faktorius ir kt.). Baltymų sekos buvo paimtos iš 12 organizmų: keturių bakterijų, keturių archajų ir keturių eukariotų (mielės, Drosophila, kirminas). C. elegans, žmonės).
Evoliuciniai modeliai, kurie turėjo būti lyginami, buvo pagrįsti žemo lygio priimtomis prielaidomis. Buvo pranešta, kad aminorūgščių sekos gali keistis žingsnis po žingsnio, reaguodamos į evoliuciją, kai kurias aminorūgštis pakeičiant kitomis. Anksčiau buvo analizuojamos 20 × 20 matricos, kad atspindėtų odos aminorūgšties pakeitimo kita empirinį pagrįstumą ir dažnumą. Taip pat buvo pranešta, kad aminorūgščių, esančių skirtingose evoliucinėse linijose ir skirtingose baltymo dalyse, pakeitimas nebuvo koreliuojamas vienas su kitu.
Hipotezė apie vieną protėvių protėvį (LUCA) prilygo hipotezėms apie daugelį senovės protėvių, o vienkartinės ar daugybinės gyvybės kilmės samprata buvo prarasta užkulisiuose. Tiesa ta, kad LUCA hipotezė yra visiškai absurdiška dėl daugybės gyvybės ištakų. Šiuo atveju visoms kitoms senovės gyvybės formoms, įskaitant LUCA, nebuvo atimti ištekliai, kurie išliko iki šių dienų, o daugelio populiacijų atstovai, kurie mirė, evoliucijos metu buvo valiutos kursas. Jie dalijosi genais vieni su kitais. ir iš tikrųjų supyko į vieną rūšį. Modeliai, kuriuos mato Theobaldas, nesuderinami su abiem scenarijais.
Autorius pažvelgė į dvi modelių klases: pirmoje iš jų horizontalūs genetiniai mainai nebuvo pastebėti, o organizmai mažai evoliucionavo į medžius. Kitos klasės modeliai leido horizontaliai keistis (įskaitant simbiogenetinį dviejų organizmų integravimą į vieną), todėl grandinės buvo ne medinės, o dažnai su tilteliais tarp galvų. Tarp odos klasių labiausiai tikėtini modeliai buvo lyginami tarpusavyje, remiantis įvairiomis prielaidomis apie protėvių protėvių skaičių. Vienos eisenos modelis (ABE, kur A – archėjos, B – bakterijos, E – eukariotai) buvo lyginamas su skirtingais daugialypės eisenos modeliais: AE + B (archėjos ir eukariotai turi vieną protėvį, bet bakterijos primena kitą protėvį), AB. + E, BE + A, A + B + E tada. pumpuras. Turtingų būtybių ir žmonių nepriklausomo žygio galimybė buvo akivaizdi.
Visi trys vikoristano testai visais atvejais nuosekliai palaikė LUCA hipotezę, o ne alternatyvias daugialypiškumo hipotezes. Pavyzdžiui, 1 klasės modeliams ABE hipotezės „tikimumas“ buvo didesnis nei artimiausio konkurento (AE+B modeliai) 10 2860 atvejų. To negalima pavadinti „astronominiu“; astronomijoje tokių didelių skaičių nėra. Maždaug toks pat patikimas palaikymas buvo suteiktas 2 klasės hipotezėms (su horizontaliais perkėlimais), kai jos buvo sulygintos su 1 klasės hipotezėmis. Labiausiai tikėtinas modelis su reikšmingu sprendimo skirtumu buvo 2 klasės LUCA modelis: su vienu protėviu ir tinklinė struktūra, susidaranti dėl horizontalių genetinių mainų tarp besivystančių linijų. Šis modelis, matyt, tinkamai atspindi simbiogenetinį eukariotų elgesį: kai kurie iš 23 ištirtų eukariotų baltymų aiškiai nukrito nuo bakterijų, o kiti – iš archajų.
Taigi gyvame odos audinyje randamų pagrindinių baltymų aminorūgščių sekos suteikia tvirtą statistinį pagrindą LUCA hipotezei. Turint tai omenyje, pagrindinis maisto kiekio įrodymas yra ne panašumo dydis (iš tikrųjų homologinių baltymų panašumas žmonių, mielių ir bakterijų organizme nėra toks didelis), o charakteris(arba struktūra) yra panašus, todėl tų pačių arba panašių aminorūgščių pasiskirstymas išilgai baltymo molekulės įvairiuose organizmuose. Panašumo struktūra, į kurią atsižvelgiama, yra tokia, kad ji užtikrins vienų baltymų „diskriminaciją“ nuo kitų, todėl vieno požiūrio hipotezė visą vaizdą paaiškina daug aiškiau nei kiti modeliai. Papildomoje medžiagoje (PDF, 352 KB) prieš aptariamąjį Douglaso Theobaldo straipsnį galima nustatyti baltymų molekulių tipus, kurie gali būti labai panašūs, bet kurių panašumas atrodo ne toks nuoseklus, net mažiau panašus. Pavyzdžiui, paaiškėja, kad baltymas A yra panašus į baltymą B vienose aminorūgščių pozicijose, o baltymas C – kitose. Kadangi tikrų baltymų nėra, LUCA hipotezė „ekonomiškiausiu“ būdu paaiškina panašumus, kurių reikia vengti.
Jei įtrauksite baltymus, kurių yra ne visuose organizmuose, o tik kai kuriuose organizmuose (pavyzdžiui, tik eukariotuose), rezultatai nėra tokie patys, nes naujų tipų baltymai taip pat mažiau paveiks skirtingų tipų baltymus. linijos – nepriklausomai nuo to, kas Linijos yra mažos ir vienodos išvaizdos.
Šis darbas, žinoma, neišsprendžia likusių iškeltos problemos viršūnių – šiuos pėdsakus galima vertinti kaip pirmąjį žingsnį. Svarbu visiškai atmesti visas galimas alternatyvias rezultatų interpretacijas. Ir tam reikia išsamesnių žinių apie baltymų evoliucijos modelius ir dar sudėtingesnius statistinius metodus.
Džerela:
1) Douglas L. Theobald. Oficialus visuotinės bendrosios kilmės teorijos testas // Gamta. 2010. V. 465. P. 219-222.
2) Mike'as Plienas, Davidas Penny. Išbandyti bendri protėviai // Gamta. 2010. V. 465. P. 168-169.
C. Darvinas vadovavo istorinei gyvosios gamtos raidai, o ateinančiais metais buvo tęsiamas tiesioginių ir netiesioginių evoliucijos įrodymų rinkimas.
Filogenetinė serija
Pagrindinis sukauptų tiesioginių evoliucijos įrodymų pasiekimas tenka senovės mokslininkams, kuriuos perdavė W. Pro. Kovalevskis. Pirmieji buvo V. O. Kovalevskio robotai paleontologinis tyrimai, kurie sugebėjo parodyti, kad kai kurios rūšys yra panašios į kitas.
Stebėdamas žirgų vystymosi istoriją, V. O. Kovalevskis parodė, kad šiandieniniai vienapirščiai padarai yra panašūs į penkiapirščius universalius protėvius, gyvenusius miškuose prieš 60-70 mln. Žemės klimato pasikeitimas, dėl kurio sumažėjo miškų plotas ir padidėjo stepių dydis, lėmė tai, kad šiuolaikinių arklių protėviai pradėjo tyrinėti naują kilmės vietą - stepę. Būtinybė apsaugoti trobesius ir džiovinti dideles kojas ieškant gerų piemenų paskatino galų transformaciją – falangų skaičiaus pasikeitimą į vieną (14 pav.). Lygiagrečiai su galų pasikeitimu, visas organizmas patyrė transformaciją: padidėjo kūno dydis, pasikeitė kaukolės forma ir susilenkė dantys, į vaistažolių traktą buvo įvesti galingi vaistažolių takai ir daug daugiau.
Mažas 14. Arklių protėvių galų transformacija iš penkiapirščių į tripalą, o vėliau vienapirštį. Likusi pabaiga yra dabartinė pabaiga.
V. O. Kovalevskis atskleidė nuoseklias giminės kopalinų formų eiles, kurių raida buvo stebima tiesiogiai iš reikšmių. Tokios rūšių serijos, kurios nuosekliai keičiasi iš vienos į kitą, vadinamos filogenetinis ir švęsti evoliucijos proceso pradžią.
Pereinamosios formos
Žingsnis po žingsnio evoliucinio vystymosi fakto nustatymas žemo sisteminio rango linijose (daugybė arklių, dramblių, moliuskų kopalinų) parodė, kad egzistuoja pažanga tarp dabartinių ir išlikusių rūšių. Negalėdami suvokti šių faktų, evoliucijos teorijos priešininkai tvirtino, kad sistemingos aukšto rango grupės negali būti viena kitos paveiktos, o yra atskiro kūrimo veiksmo rezultatas. Todėl ypač įdomu panagrinėti istorines formas, perteikiančias aukšto sisteminio rango senųjų ir jaunesnių grupių požymius. Šios formos vadinamos pereinamasis. Užpakaliukas iš jų gali būti žuvies piršteliai, jungiantys žuvį su į sausumą atkeliavusiais daugiakočiais varliagyviais; Pavasariniai paparčiai yra pereinamoji grupė tarp paparčių ir holoferninių.
Pereinamųjų formų tarp skirtingų tipų, klasių ir padalijimų pagrindas rodo, kad progresyvus istorinės valdžios raidos pobūdis priklauso ir žemesnėms, ir aukštesnėms sisteminėms kategorijoms.
Homologiniai ir analogiški organai, rudimentai ir atavizmai
Tinkami anatominiai tyrimai parodė, kad priekiniai stuburo smegenų galai, tokie kaip banginio plaukeliai, kurmio, krokodilo letenos, paukščio sparnas, katilas, žmogaus rankos, neatsižvelgiant į jų egzistavimą. visiškai kitokios funkcijos, iš principo ryžiai turės bni. Šepečių kakleliai galų skelete gali būti skirtingi, kiti gali augti, gali keistis tikrieji šepetėlių dydžiai arba kitaip homologija, tai yra panašumas, panašumo pagrindas yra visiškai akivaizdus. Organai, kurie panašiu būdu išsivysto iš naujų embriono užuomazgų, vadinami homologiniais (15 pav.).
Homologinių organų buvimas skirtingų grupių (klasių, šeimų ir kt.) organizmuose leidžia nustatyti tarp jų sporidiškumo stadiją ir sekti jų evoliuciją. Organų tipas, kuris gali būti skirtingas, paaiškinamas skirtumu dėl to, kad organas yra susijęs su dovkille pridėjimu.
Ne kiekvienas organų panašumas gali būti siejamas su jų specifika. Pniego ir paukščio sparnas atlieka panašią funkciją, tačiau tai atlieka visiškai skirtingai. Tai panašu į gyvenimo būdą, į priešorus, kurie vienas nuo kito skiriasi pūgomis ir paukščiais, o ne į konkuruojančius šių formų panašumus. Organai, kurie yra panašūs vienas į kitą, turi panašius ryšius su panašiais gyvenimo protais ir vadinami panašiais. Panašūs kūnai vinikas-
Mažas 15. Mawpi, katilo, ruonio ir arklio priekinių galų panašumą galima pastebėti apie jų panašumus vienoje protėvių formoje arba dėl to konvergencija- panašus ženklas rodo sporiškumą tarp organizmų.
Mažas 16. Kūno formų konvergencija tarp skutančiųjų.
Suaugusių gyvūnų visi organai ar jų dalys nefunkcionuoja ir nėra jiems jautrūs – tai yra pradiniai organai, chi rudimenti. Užuomazgų, tokių kaip homologiniai organai, buvimas rodo gyvų formų įvairovę. Užpakaliniai banginio galai, esantys kūno viduryje, yra užuomazgos, paaiškinančios jo protėvių sausumos eiseną. Žmonės turi ir pradinius organus: ausies spenelį trupinančius minkštimus, trečiojo amžiaus užuomazgas.
Kai kuriuose organizmuose rudimentiniai organai gali išsivystyti iki normalaus dydžio. Toks protėvių formų organo apsivertimas vadinamas atavizmu. Tarp tūkstančių vienapirščių arklių dabar medžiojami individai, nes išdygsta mažas antrojo ir ketvirtojo pirštų galiukas. Tuo pačiu metu žmonėms atsiranda atavistinių ženklų: gimsta vaikai su pirmu plaukų sluoksniu, su ilga uodega ir kt. pumpuras.
Stuburo embrioninio vystymosi panašumas
Gyvų organizmų panašumo faktas nustatytas remiantis embriologiniais tyrimais. Visi turtingų ląstelių padarai išsivysto iš vieno apvaisinto kiaušinėlio. Individualaus smarvės vystymosi procese yra suskaidymo, trisferos embriono formavimosi, organų susidarymo iš gemalo sluoksnių stadijos. Būtybių embrioninio vystymosi panašumas įrodo jų kelionės vienodumą.
Ypatingai aiškiai matyti, kad skirtingų tipų ir klasių embriono stadijos yra panašios. Taigi ankstyvosiose vystymosi stadijose nugaros smegenų užuomazgos (žuvys, driežai, triušiai, žmonės) turi skirtingų panašumų: kūno šonuose yra galvos, uodegos ir uodegos šakos, galų užuomazgos. , kūno šonuose – žiaunų užuomazgos (17 pav.).
Vystantis ryžių gemalams, vystymosi svarba išryškėja. Be to, pradžioje atsiranda klasės, kurioje formuojasi embrionai, ženklai, vėliau – aptvaro, o dar vėliau – genties ir rūšies požymiai. Šį embrionų vystymosi dėsningumą liudija jų sporiškumas, vienos struktūros panašumas, kuris evoliucijos eigoje suskilo į belapius stiebus.
Biogenetinis dėsnis
Remiantis išdėstytais punktais, taip pat kitų faktų beasmeniškumu, vokiški F. Müllerio ir E. Haeckelio darbai XIX a. nustatė ryšio su ontogeneze dėsnį, kuris buvo vadinamas biogenetiniu dėsniu. Remiantis šiuo dėsniu, odos individas savo individualioje raidoje (ontogenezėje) atkartoja savo rūšies vystymosi istoriją (filogenezę), arba, trumpai tariant, ontogenezę ir trumpus filogenezės pasikartojimus.
Tačiau per trumpą individo vystymosi laikotarpį individas negali pakartoti visų evoliucijos etapų, nes buvo sukurta tūkstančiai milijonų likimų. Todėl istorinės raidos etapų pasikartojimas embriono vystymosi forma stebimas suspausta forma, atsirandant žemoms stadijoms.
Mažas 17. Burbuolės stadijų panašumas į spygliuočių ontogenezę rodo sporiškumą ir rodo etapus, perėjusius filogenezės procesą
Be to, embrionai yra panašūs ne į subrendusias savo protėvių formas, o su savo embrionais. Taigi atžalų ontogenezėje tai yra ta stadija, kai pumpuruose įsitvirtina sėjinukų lankai. Ties šonkaulių embrionu, išnyrančiu iš šių lankų, išsivysto dihanos organas, zebro aparatas. Žuvies ontogenezėje kartojasi ne subrendusios žuvies formavimasis, o žuvies gemalo formavimasis, kurio pagrindu vystosi kiti organai (gerklų ir trachėjos kremzlės). žuvis. Plėtojant ontogenezės teoriją, reikšmingą vaidmenį atliko akademiko A. N. Severtsovo tyrimai. Tikime, kad keičiant istorinę žinių raidą, pokyčiai įveiks embrioninę raidą. Recesijos pokyčiai vyksta visais etapais gyvenimo ciklas, nėštumo amžius ir embriono laikotarpis. Embriono vystymosi metu atsirandančios mutacijos sukelia, ardo organizmo sąveiką ir lemia jo mirtį. Tačiau kitos mutacijos gali būti retos ir gali būti išsaugotos natūralios atrankos būdu. Smarvė persiduos į iškrovimus, įsilies į istorinę raidą, tekės į jos praėjimą.
Biogeografiniai evoliucijos įrodymai
Įvairių žemynų faunos ir floros raida. Yra įrodymų apie evoliucijos procesą – būtybių ir augalų plėtimąsi mūsų planetos paviršiuje. Mandrologai ir gamtininkai visą laiką buvo sužavėti Australijos, Didžiosios Amerikos, vandenyno salų augalų ir būtybių išskirtinumu, domėjosi skirtingų žemynų, pavyzdžiui, Didžiosios Britanijos, Amerikos ir Eurazijos, faunos panašumu. A. Wallace'as įtraukė visus vaizdus į sistemą ir pamatė šešis zoogeografinius regionus:
1) Paleoarktis, apimanti Europą, SubAfriką, Subaziją, Vidurinę Aziją, Japoniją;
2) Neoarktinis, į kurį įeina Arktinė Amerika;
3) Etiopijos, kuriai šiandien priklauso Afrika prieš Sacharos dykumą;
4) Indo-malajų, kuri brangina miltelių Aziją ir Malajų archipelagą;
5) Neotropinis, kuris užima Pivdeną ir Centrinę Ameriką;
6) Australijos, kuriai priklauso Australija, Naujoji Gvinėja, Naujoji Zelandija, Tasmanija, Saliamono Salos ir Naujoji Kaledonija.
Skirtingų zoogeografinių regionų panašumo ir svarbos lygis nėra vienodas. Paleoarktinių ir neoarktinių regionų fauna ir flora yra labai įvairi, nors ir izoliuota Beringo sąsiaurio; Kokios šio panašumo ir svarbos priežastys? Akivaizdu, kad smarvė yra susijusi su žemynų formavimosi istorija, o kartais ir su izoliacija. Taigi tarp neotropinio ir neoarktinio regionų faunos yra didelis skirtumas dėl to, kad sausumos ryšiai tarp jų buvo sukurti gana neseniai. Geologiniams duomenims palyginti. Pasirodžius Panamos tiltui, nedaugeliui Amerikos rūšių buvo leista prasiskverbti (pavyzdžiui, kiaulienai, šarvuotai, oposumui). Senosios Amerikos rūšys sulaukė dar didesnės sėkmės išsivysčiusiame Senosios Amerikos regione. Elniai, lapės, rūšys ir raganos prasiskverbė į laukinę Ameriką, bet neįsiveržė į jų unikalų rūšių sandėlį. Čia gyvena tik palaidų dantukų (murajaus ir tinginių) bandos atstovai, išsaugomi hoatzinų paukščiai, galintys laipioti į medžius, užkimšę nagus ant sparnų pirštų (kaip archeopteriksas) ir kiti gyviai. Vakarų Amerikos faunos unikalumas buvo vienas iš faktų, įkvėpusių Charlesą Darwiną susimąstyti apie evoliuciją. Neoarktinių ir paleoarktinių regionų faunos panašumą lemia tai, kad anksčiau tarp jų buvo sausumos plotas – Beringo sąsmauka.
Iš kitų žemynų labiausiai išsiskirianti būtybė yra Australija. Atrodo, kad Australija iš Didžiosios Azijos brendo daugiau nei 100 milijonų metų, net prieš didžiųjų sovietų kaltę. Tik ledynmečiu per Sundos archipelago salas čia persikėlė placentos gyvūnai – pelės ir šunys (daugiausia Australijos dingo). Priešingu atveju Australijos fauna jau yra gimtoji.
Tokiu būdu, kuo glaudesni žemynų ryšiai, tuo kontroversiškesnės ten gyvenimo formos, tuo senesnė pasaulio dalių izoliacija buvo viena iš jų, tuo didesnė įvairovė їх gyventojams.
Salų fauna
Salų faunos ir floros rūšinę sudėtį visiškai nulemia jų ekspedicijos istorija. Salos gali būti žemyninės, sutvirtinus dalį žemyno, arba okeaninės (vulkaninės ir koralinės salos). Pirmojo Roslino ir būtybių pasaulis yra netoli nuo sandėlio iki žemyno. Britų salose ir Sachaline dauguma rūšių yra panašios į gretimas žemyno sritis. Tai paaiškinama tuo, kad salos atsirado iš sausumos mažiau nei prieš kelis tūkstančius metų. Tačiau kuo senesnė sala ir kuo didesnis vandens kirtimas, tuo akivaizdesni sunkumai. Madagaskare nėra didelių Afrikai būdingų rūkyklų:
bugenai, antilopės, zebrai, daug puikių namelių (liūtai, leopardai, hienos), didžiosios mautos. Tačiau Madagaskaras yra likęs lemūrų prieglobstis. Prieš atsirandant lemūrams, lemūrai buvo dominuojantys primatai. Tačiau jie negalėjo atsikratyti savo kaltų giminaičių ir pasirodė visur, išskyrus Madagaskarą, kuris, inkubavęsis iš pirmojo žemyno, vėliau išsivystė. Kita didelė Madagaskaro būtybių grupė – tenrekai ir civeriai – yra senovės, sunkiai pasikeitę per sunkų izoliacijos laikotarpį, primityvios placentos būtybės. Madagaskare gausu įvairiausių buveinių, nenuostabu, kad jame atsivedė labai daug įvairių paukščių, iš kurių 46 lajų jau niekur pasaulyje nėra. Svarbu atpažinti savo chimerišką būtybę – žemutinį Madagaskaro chameleoną. Chameleonai gyvena Afrikoje, tačiau Madagaskaro rūšys yra didesnės ir įvairesnės. Prieš juos guli didžiausias chameleonas Pavargęs, 60 cm ilgio. Kai kurie Madagaskaro chameleonai turi ragus snukių gale, todėl jie atrodo kaip baisūs miniatiūriniai dinozaurus. Tsikavo, nes Afrikos žemyne gausu nuodingų gyvačių, saloje kasdien tvyro smarvė. Pitonai ir kitos sunkiai įveikiamos gyvatės čia yra plačiai atstovaujamos. Matyt, prieš gyvojo pasaulio istoriją gyvatės gyveno lygiavertiškai su kitais ropliais, o labiausiai paplitusios gyvatės buvo pačios jauniausios. Ką reiškia, kad Madagaskaras susiliejo su žemynu prieš jame atsirandant gyvatėms? Madagaskaras yra nuostabi vieta rupūžėms, kurių yra apie 150 rūšių.
Kitoks vaizdas susidaro pažvelgus į vandenyno salų fauną. Jo rūšių ištekliai yra menki ir atsiranda dėl įvairių rūšių, tokių kaip paukščiai, ropliai ir komos, introdukcija rudenį. Sausumos būtybių, varliagyvių ir kitų būtybių, kurios neprisideda prie svarbių vandens membranų, daugumoje šių salų yra kasdien. Nukreipkime į užpakalį. Galapagų salos yra 700 km nuo Amerikos krantų. Ši figūra gali būti šildoma su gera skraidančia forma. Nustatyta, kad 15% Galapagų paukščių rūšių atstovauja Amerikos rūšys, o 85% paukščių rūšių yra kilę iš žemyno ir nėra paplitę niekur salyne. Tas pats su šou ir žiūrint Charlesą Darviną Galapagų salose. Ten jie rado paukščių, kuriuos abu spėjo iš Naujosios Amerikos gautuose kikiliuose, tačiau visi jie buvo specializuoti ir mažai panašūs vienas į kitą. Šiose 14 paukščių rūšių, kurioms trūko derlingo protėvio, konkurencija dėl maisto ir lizdaviečių susilpnėjo ir išnyko. C. Darwinas daugiau nei trejus metus gyveno kepintose uolėtose salose. Šis faktas daugelį metų buvo mano minčių medžiaga. Ypatingai gerbiu tuos, kurie nusiaubė savo darbus: vieni darbai detalūs, kiti – ilgaamžiai, treti – aštrūs kaip peiliai. Iki vieno iš šešių lajų matomas genys – vienas iš retų pasaulyje vikorist harmati būtybių. Gaila, kad Čarlzas Darvinas neuždirbo pinigų šiam nuostabiam paukščiui, kai iš medžio žievės išnyra kaktuso spygliuočiai, komos ir lervos, kaip ir žudant genius. Galapagų kikiliai įėjo į istoriją kaip pirmasis atskirties nuo rūšių vystymosi pavyzdys. Šiandien yra daug tokių programų. Charlesas Darwinas, nesilankęs Havajų salose, izoliacijos efektas dar aiškiau pasireiškia Havajų karvių paukščiuose ir upėse, prieš pat tai, kad smarvės šiose tolimose salose tvyro daug ilgiau, net ir Galapagų salose.
|
|||||||||||||||||||||
|
Oficialūs statistiniai testai patvirtina visų gyvų organizmų kilmę iš vieno protėvio
Kiekvienos gyvos būtybės vienybės idėja yra visuotinai priimta tarp biologų, o jos argumentai atrodo aiškūs, o ne kaustiniai. Formalūs statistiniai testai, pagrįsti „modelių atrankos teorija“, o ne vikoristo a priori prielaida, kad baltymų molekulių panašumas byloja apie jų sporiškumą, parodė, kad hipotezė apie visų gyvų būtybių vienodumą yra gausiai teisinga panašių, bet ne alternatyvių modelių, pvz. kaip Skirtumai tarp skirtingų organizmų grupių ir skirtingų protėvių perduodami nepriklausomai.
Darvinas manė, kad visi gyvi organizmai yra panašūs į vieną ar daugiau bendrų kilmės formų. Darvinas, atėmęs maistą apie persų protėvius, pripažinsime, nes XIX amžiuje mokslas vis dar turi daug pinigų šiai problemai išspręsti. Šiais laikais dauguma biologų mano, kad visa gyva būtybė primena „paskutinį visuotinį bendrą protėvį“ (LUCA). Tačiau mažai tikėtina, kad šis protėvis būtų vienas organizmas ar „rūšis“ dabartiniu šio žodžio supratimu, be to, polimorfinė mikrobų rūšis, kurioje vyko aktyvūs horizontalūs genų mainai.
Žinoma, LUCA nebuvo pirmoji gyva būtybė pasaulyje: prieš jos atsiradimą vyko ilga evoliucija (formuojantis dabartiniam genetiniam kodui ir baltymų sintezės aparatui, dal.: Vetsigian, Woese, Goldenfeld. 2006. Kolektyvinė evoliucija ir genetinis kodas). Užsakymas iš LUCA, kuris prisiekė už viską, kiti dalykai gyveno, o jų dalys mirė. Dauguma ekspertų vertina, kad LUCA jau yra DNR ir RNR, replikacijos ir transkripcijos fermentų, ribosomų ir kitų baltymų sintezės aparato komponentų. Stipriausias argumentas už LUCA tikrovę yra genetinio kodo vienovė ir esminis molekulinių sistemų panašumas, skirtas visų gyvų organizmų DNR, RNR ir baltymų sintezei (nuostabus molekulinis genetinis evoliucijos įrodymas). Šis argumentas, nepaisant visų savo neatitikimų, nėra subtilus, bet aiškus. Skaitmeniškai įvertinti jo stiprumą nėra lengva.
Kadangi gyvybė Žemėje arba kosmose atsirado vieną kartą, tai teoriškai ji galėjo atsirasti daug kartų. Iš principo galima daryti prielaidą, kad gyvenimas šiandien primena ne vieną protėvį. Pavyzdžiui, bakterijos gali būti panašios į vieną protėvį, o archėjos – į kitą protėvį (ši idėja aptariama retai, nors ir turi nedaug pasekėjų).
Visos statistinės uždavinių sprendimo procedūros iki šiol praktiškai nebuvo išbandytos. Standartiniai DNR nukleotidų sekų ir baltymų aminorūgščių sekų derinimo metodai apima keleto rodiklių, rodančių, kad panašumo išvengiama, ir dėl to atsiranda atsitiktinumas, apskaičiavimą. Žemos šių rodiklių reikšmės rodo statistinį panašumo reikšmingumą (neskirtingumą), tačiau iš esmės tai nėra aiškus oksiduotų molekulių panašumo (panašumo) įrodymas. Didelis šių dviejų sekų panašumas teoriškai gali būti paaiškintas ne tik jų paslėptais nuotykiais, bet ir konvergencine evoliucija veikiant panašiems atrankos veiksniams.
Daugeliui kompiuterių programų, naudojamų evoliuciniams medžiams valdyti, galima pareikšti dar rimtesnių pretenzijų. Šios programos, kaip taisyklė, yra orientuotos į tas, kurios, remiantis bet kokiu sekų rinkiniu, bus lygios, bus „geriausios“, kad evoliucinis medis galėtų suteikti maksimalią statistinę paramą. Šiose programose tiesiog neatsižvelgiama į galimybę sukurti daug nesusijusių medžių, galinčių augti iš daugelio nepriklausomų šaknų. Taikant šiuos metodus galima apytiksliai įvertinti ir įvertinti skirtingų medžių „tikimumą“, tačiau neįmanoma suprasti, ar modelis su vienu medžiu mažiau patikimas, ar modelis su dviem ar trimis mažiau tikėtinas. . Kitaip tariant, vieno miegančio protėvio idėja yra „įmontuota“ į šią programą (tai atspindi gilų biologų aiškinimą atrandant tokį protėvį bet kurioje gyvų organizmų poroje).
Douglasas L. Theobaldas iš Brandeis universiteto (JAV) bandė atimti skirtumą ir sukurti nepriklausomus statistinius testus, kad patikrintų LUCA hipotezę, kuri nebūtų įkvėpusi minties, kad sekų panašumas yra jų ginčų pasaulis, ir jie jau nebe. elgesio vieningumas būtų nustatytas nuo pat pradžių. Teobaldas nepretenduoja suprasti, kiek, remiantis statistika, visų organizmų genetinis kodas yra identiškas. Ši užduotis buvo svarbi: svarbu įvertinti, kiek patikima (ar nepatikima) yra LUCA struktūra, išdėstyta pagrindinių baltymų, kurių yra visose gyvose kilmės vietose, aminorūgščių sekose.
Theobaldo požiūris į testus, suskirstytas į rėmus teorijos ir modelių pasirinkimas(Atrankos teorijos modelis). Konkuruojantiems evoliuciniams modeliams palyginti buvo naudojami trys testai: 1) log likelihood ratio, LLR (div. Likelihood-ratiotest; 2) Akaike informacinis kriterijus (AIC); 3) log Bayes koeficientas. Šie testai kruopščiai įvertina atnaujintų modelių „tikimybę“ (evoliucinių rekonstrukcijų atvejais, kaip ir daugelis medžių), remiantis dviem pagrindiniais kriterijais: 1) tikslumas yra patikimas nuo modelio iki realių faktų, 2) modelio taupumas (ekonomiškumas). Kitaip tariant, ši technika leidžia iš modelių beasmeniškumo atrinkti tą, kuris tiksliausiai apibūdina (paaiškina) faktus, dėl kurių esate atsargūs, o tai leidžia leisti kuo mažiau („nepaprasti parametrai“).
Theobaldas išanalizavo 23 baltymų, esančių visuose gyvuose organizmuose, aminorūgščių sekas (svarbiausia baltymų, dalyvaujančių baltymų aminoacil-tRNR sintetazės sintezėje, ribosomų baltymų ki, pailgėjimo faktorius ir kt.). Baltymų sekos buvo paimtos iš 12 organizmų: keturių bakterijų, keturių archajų ir keturių eukariotų (mielės, Drosophila, kirminas). C. elegans, žmonės).
Evoliuciniai modeliai, kurie turėjo būti lyginami, buvo pagrįsti žemo lygio priimtomis prielaidomis. Buvo pranešta, kad aminorūgščių sekos gali keistis žingsnis po žingsnio, reaguodamos į evoliuciją, kai kurias aminorūgštis pakeičiant kitomis. Anksčiau buvo analizuojamos 20 × 20 matricos, kad atspindėtų odos aminorūgšties pakeitimo kita empirinį pagrįstumą ir dažnumą. Taip pat buvo pranešta, kad aminorūgščių, esančių skirtingose evoliucinėse linijose ir skirtingose baltymo dalyse, pakeitimas nebuvo koreliuojamas vienas su kitu.
Hipotezė apie vieną protėvių protėvį (LUCA) prilygo hipotezėms apie daugelį senovės protėvių, o vienkartinės ar daugybinės gyvybės kilmės samprata buvo prarasta užkulisiuose. Tiesa ta, kad LUCA hipotezė yra visiškai absurdiška dėl daugybės gyvybės ištakų. Šiuo atveju visoms kitoms senovės gyvybės formoms, įskaitant LUCA, nebuvo atimti ištekliai, kurie išliko iki šių dienų, o daugelio populiacijų atstovai, kurie mirė, evoliucijos metu buvo valiutos kursas. Jie dalijosi genais vieni su kitais. ir iš tikrųjų supyko į vieną rūšį. Modeliai, kuriuos mato Theobaldas, nesuderinami su abiem scenarijais.
|
Autorius pažvelgė į dvi modelių klases: pirmoje iš jų horizontalūs genetiniai mainai nebuvo pastebėti, o organizmai mažai evoliucionavo į medžius. Kitos klasės modeliai leido horizontaliai keistis (įskaitant simbiogenetinį dviejų organizmų integravimą į vieną), todėl grandinės buvo ne medinės, o dažnai su tilteliais tarp galvų. Tarp odos klasių labiausiai tikėtini modeliai buvo lyginami tarpusavyje, remiantis įvairiomis prielaidomis apie protėvių protėvių skaičių. Vienos eisenos modelis (ABE, kur A – archėjos, B – bakterijos, E – eukariotai) buvo lyginamas su skirtingais daugialypės eisenos modeliais: AE + B (archėjos ir eukariotai turi vieną protėvį, bet bakterijos primena kitą protėvį), AB. + E, BE + A, A + B + E tada. pumpuras. Turtingų būtybių ir žmonių nepriklausomo žygio galimybė buvo akivaizdi.
Visi trys vikoristano testai visais atvejais nuosekliai palaikė LUCA hipotezę, o ne alternatyvias daugialypiškumo hipotezes. Pavyzdžiui, 1 klasės modeliams ABE hipotezės „tikimumas“ buvo didesnis nei artimiausio konkurento (AE+B modeliai) 10 2860 atvejų. To negalima pavadinti „astronominiu“; astronomijoje tokių didelių skaičių nėra. Maždaug toks pat patikimas palaikymas buvo suteiktas 2 klasės hipotezėms (su horizontaliais perkėlimais), kai jos buvo sulygintos su 1 klasės hipotezėmis. Labiausiai tikėtinas modelis su reikšmingu sprendimo skirtumu buvo 2 klasės LUCA modelis: su vienu protėviu ir tinklinė struktūra, susidaranti dėl horizontalių genetinių mainų tarp besivystančių linijų. Šis modelis, matyt, tinkamai atspindi simbiogenetinį eukariotų elgesį: kai kurie iš 23 ištirtų eukariotų baltymų aiškiai nukrito nuo bakterijų, o kiti – iš archajų.
Taigi gyvame odos audinyje randamų pagrindinių baltymų aminorūgščių sekos suteikia tvirtą statistinį pagrindą LUCA hipotezei. Turint tai omenyje, pagrindinis maisto kiekio įrodymas yra ne panašumo dydis (iš tikrųjų homologinių baltymų panašumas žmonių, mielių ir bakterijų organizme nėra toks didelis), o charakteris(arba struktūra) yra panašus, todėl tų pačių arba panašių aminorūgščių pasiskirstymas išilgai baltymo molekulės įvairiuose organizmuose. Panašumo struktūra, į kurią atsižvelgiama, yra tokia, kad ji užtikrins vienų baltymų „diskriminaciją“ nuo kitų, todėl vieno požiūrio hipotezė visą vaizdą paaiškina daug aiškiau nei kiti modeliai. Papildomoje medžiagoje (PDF, 352 KB) prieš aptariamąjį Douglaso Theobaldo straipsnį galima nustatyti baltymų molekulių tipus, kurie gali būti labai panašūs, bet kurių panašumas atrodo ne toks nuoseklus, net mažiau panašus. Pavyzdžiui, paaiškėja, kad baltymas A yra panašus į baltymą B vienose aminorūgščių pozicijose, o baltymas C – kitose. Kadangi tikrų baltymų nėra, LUCA hipotezė „ekonomiškiausiu“ būdu paaiškina panašumus, kurių reikia vengti.
Jei įtrauksite baltymus, kurių yra ne visuose organizmuose, o tik kai kuriuose organizmuose (pavyzdžiui, tik eukariotuose), rezultatai nėra tokie patys, nes naujų tipų baltymai taip pat mažiau paveiks skirtingų tipų baltymus. linijos – nepriklausomai nuo to, kas Linijos yra mažos ir vienodos išvaizdos.
Šis darbas, žinoma, neišsprendžia likusių iškeltos problemos viršūnių – šiuos pėdsakus galima vertinti kaip pirmąjį žingsnį. Svarbu visiškai atmesti visas galimas alternatyvias rezultatų interpretacijas. Ir tam reikia išsamesnių žinių apie baltymų evoliucijos modelius ir dar sudėtingesnius statistinius metodus.
Džerela:
1) Douglas L. Theobald. Oficialus visuotinės bendrosios kilmės teorijos testas // Gamta. 2010. V. 465. P. 219-222.
2) Mike'as Plienas, Davidas Penny. Išbandyti bendri protėviai // Gamta. 2010. V. 465. P. 168-169.
Prižiūrėtas...
