Рассмотрим вариант решения задания из учебника Беляев, Дымшица 11 класс, Просвещение: § 4. Палеонтологические и биогеографические свидетельства эволюции Опишите внешний вид, строение, образ жизни предполагаемого предка современных змей. Предположите, как могли выглядеть переходные формы. Предполагаемый предок современных змей, вероятно, был небольшой ящерицей с удлинённым телом и редуцированными конечностями. Переходные формы могли выглядеть как ящерицы с частично редуцированными конечностями, у которых постепенно исчезали передние конечности, а задние сохранялись в виде рудиментов. Сведите вместе приведённые выше молекулярные, морфологические, эмбриологические и палеонтологические свидетельства эволюции китообразных и обсудите, как они взаимно дополняют друг друга. Молекулярные данные (например, генетические исследования) подтверждают близкое родство китообразных с парнокопытными, особенно с бегемотами, указывая на их общее происхождение. Морфологические признаки, такие как строение конечностей у переходных форм, демонстрируют постепенную редукцию ног и развитие плавников, что согласуется с переходом от наземного к водному образу жизни. Эмбриологические свидетельства, включая рудиментарные зачатки задних конечностей у современных китов, подтверждают их наземное прошлое. Палеонтологические находки, представленные цепочкой ископаемых от ранних наземных предков до полностью водных форм, заполняют пробелы в эволюционной истории. Вместе эти данные создают целостную картину: китообразные произошли от мелких наземных парнокопытных, которые адаптировались к полуводному, а затем к полностью водному образу жизни, что подтверждается как анатомическими изменениями, так и генетическими связями. Самые древние ископаемые останки сумчатых (возраст 125 млн лет) найдены в Китае, а в Северной Америке возраст останков сумчатых составляет 112 млн лет. Останки сумчатых в породах, отложившихся 40 млн лет назад, найдены в Южной Америке, где до сих пор обитает несколько видов. В Австралии, где сумчатые доминируют, до сих пор не найдено их остатков старше 50 млн лет. Отделение Антарктиды от Австралии и Южной Америки произошло между 40 млн лет назад. Используя эти факты, реконструируйте расселение сумчатых по континентам. Обсудите причины их полного вымирания в Северной Америке и процветания в Австралии. Сумчатые, вероятно, возникли в Азии (Китай, 125 млн лет назад), затем расселились в Северную Америку (112 млн лет назад), а оттуда через Южную Америку (40 млн лет назад) попали в Антарктиду и Австралию. Когда Антарктида отделилась от Австралии (~40 млн лет назад), сумчатые оказались изолированы в Австралии, где отсутствовали конкуренты в виде плацентарных млекопитающих, что позволило им процветать. В Северной Америке они вымерли из-за конкуренции с более адаптивными плацентарными, а в Южной Америке сохранились лишь немногие виды. В Австралии их доминирование объясняется отсутствием плацентарных хищников и травоядных до прихода человека. 1. Как можно восстановить ход эволюции на основе анализа ископаемых остатков? Во времена Ч. Дарвина палеонтологическая летопись, т. е. история развития жизни на Земле, отражённая в геологических слоях планеты в виде ископаемых остатков, начиналась с кембрийского периода (541 млн лет назад), и в ней наблюдалось много пробелов. Сейчас начало палеонтологической летописи относят ко времени примерно 3,8 млрд лет назад; пробелы в ней постепенно заполняются. Современные методы позволяют очень точно датировать возраст окаменевших остатков животных, растений и микроорганизмов, живших на Земле в отдалённые эпохи, по соотношению изотопов различных химических элементов в самих остатках и окружающих их породах. Анализируя палеонтологическую летопись, мы видим, как из примитивных форм постепенно возникали более сложные формы живых существ. 2. Приведите примеры переходных форм в эволюции китообразных. 3. Фауны Северной Америки и Евразии сходны между собой, а фауны Северной и Южной Америки сильно различаются. Как вы объясните эти факты? Эти факты объясняются тем, что когда-то существовал единый материк. Затем из-за дрейфа континентов материки разделились, что привело к образованию разных условий природы. Затем материки продолжали разделяться, что привело к тому, что фауны Северной Америки и Евразии сходны между собой, а фауны Северной и Южной Америки сильно различаются. 4. Вьюрки Галапагосского архипелага очень сходны по многим признакам и различаются по строению клюва. Какие из этого можно сделать выводы о происхождении и особенностях эволюции галапагосских вьюрков? Особенности фауны островов получают наиболее простое объяснение с точки зрения эволюции. Эта фауна возникла за счёт заселения океанических архипелагов небольшим числом особей-основателей, которые смогли достигнуть островов с ближайших континентов. Оказавшись в изоляции, они осваивали разнообразные экологические ниши, изменяясь при этом. 5. Используя Интернет и дополнительную литературу, подготовьте сообщения на темы «Как учёные определяют возраст ископаемых остатков» и «Эндемики Байкала: откуда они». Как учёные определяют возраст ископаемых остатков Определение возраста ископаемых остатков — важная задача для палеонтологов, геологов и археологов. Учёные используют разные методы, которые делятся на относительное и абсолютное датирование. Относительное датирование помогает установить, какой ископаемый слой старше или моложе другого. Один из основных принципов — это закон суперпозиции: чем глубже находится слой породы, тем он древнее. Также используется анализ окаменелостей — если в разных местах находят одни и те же виды ископаемых организмов, то эти слои считаются примерно одинаковыми по возрасту. Абсолютное датирование позволяет определить возраст в годах. Наиболее известный метод — радиоуглеродный анализ, который применим к образцам возрастом до 50 тысяч лет. Он основан на измерении содержания радиоактивного изотопа углерода-14 в органических остатках. Для более древних объектов (миллионы лет) применяют методы, основанные на распаде урана, калия или рубидия, например, калий-аргоновое датирование. Эти методы позволяют определить возраст горных пород, в которых найдены ископаемые остатки. Таким образом, современные учёные используют комбинацию методов, чтобы точно определить возраст ископаемых остатков. Это помогает восстановить историю жизни на Земле и понять, как развивались различные организмы на протяжении миллионов лет. Эндемики Байкала: откуда они Байкал — уникальное природное явление, крупнейшее и самое глубокое озеро мира, расположенное на территории России. Одной из его главных особенностей является огромное количество эндемиков — видов, которые больше нигде не встречаются. В Байкале обитает свыше 2 тыс. эндемичных видов животных и растений, включая ракушек, рыб, рачков и даже тюленя. Причины появления эндемиков связаны с географической изоляцией озера и его возрастом — Байкалу около 25–30 миллионов лет, что делает его самым древним озером на Земле. За это время многие виды, попавшие в уникальные условия Байкала, эволюционировали независимо от своих родственников за пределами озера. Например, нерпа — единственный пресноводный тюлень в мире — произошла от морских тюленей, которые, вероятно, попали в озеро через реки, когда оно было ещё связано с океаном. Со временем она адаптировалась к жизни в пресной воде и стала самостоятельным подвидом. Таким образом, эндемики Байкала — результат долгой изоляции озера и богатства экосистемы. Их существование — яркое доказательство того, как длительная эволюция в особых условиях может привести к появлению невероятного разнообразия уникальных форм жизни. 6. На основании материала параграфа дайте определение понятий «переходные формы», «эндемичные виды». Переходные формы — это организмы, сочетающие признаки разных групп и демонстрирующие эволюционные связи между ними. Эндемичные виды — это виды, обитающие только в определённом регионе и нигде более. 7. На основании материала главы напишите краткое заключение по изученному материалу. Сравните его с заключением, предложенным авторами учебника. Эволюционные изменения происходят крайне медленно, что делает невозможным их непосредственное наблюдение в реальном времени. Наши знания о прошлом основаны на тщательном анализе различных свидетельств: археологических артефактов, исторических документов, лингвистических исследований и других источников. Достоверными считаются лишь те факты, которые подтверждаются независимыми данными из разных областей знания. Современная наука располагает множеством взаимосвязанных доказательств общности происхождения всех живых организмов и постепенного формирования современных видов из их предковых форм. Эти доказательства, полученные из различных дисциплин - молекулярной биологии, сравнительной анатомии, эмбриологии, палеонтологии и биогеографии, - не только не противоречат друг другу, но и образуют целостную, логически непротиворечивую картину эволюционного развития жизни на Земле. Каждая из этих научных областей вносит свой уникальный вклад в понимание эволюционных процессов, дополняя и подтверждая данные других направлений исследований. 1. Гомологичными органами являются 1) передняя лапа собаки и крыло летучей мыши 2) крыло бабочки и крыло птицы 3) рука человека и клешня краба 4) боковые плавники рыбы и боковые плавники кальмара Ответ: 1 2. Различия фауны Южной Америки и Австралии обусловлены 1) климатическими особенностями материков 2) длительным временем независимой эволюции животных каждого материка 3) деятельностью человека 4) особенностями океанических течений Ответ: 2 3. Естественным отбором называют 1) развитие полезных признаков 2) возникновение новых видов 3) преимущественное размножение приспособленных особей 4) вымирание динозавров Ответ: 3 4. Определите последовательность расхождения филогенетических линий позвоночных, начиная с самого древнего класса. 1) млекопитающие и земноводные 2) птицы и змеи 3) рыбы и миноги Ответ: 3, 2,1 5. Какие из перечисленных ниже положений характеризуют гипотезу Ламарка и какие – современную теорию эволюции? Установите соответствие. 1) гипотеза Ламарка 2) современная теория эволюции A. наследственные изменения возникают от упражнения органов Б. наследственные изменения возникают в результате случайных мутаций B. движущим фактором эволюции является естественный отбор Г. движущим фактором эволюции является стремление живых организмов к совершенству Ответ: А – 2 Б – 1 В – 2 Г – 1 Что называют генотипом? Генотип – совокупность всех генов организма. фенотипом? Фенотип – совокупность всех признаков организма. Какие гены называют аллельными? Аллель – вариант гена, контролирующий одно из проявлений признака. Какие виды мутаций вам известны? Что служит причиной возникновения мутаций? Геномные мутации связаны с изменением числа хромосом. Хромосомные мутации – перестройки хромосом, которые могут заключаться в потере участка хромосомы (делеция), в удвоении участка хромосомы (дупликация), в повороте части хромосомы на 180° (инверсия), в обмене участками негомологичных хромосом (транслокация). Генные мутации связаны с изменением последовательности нуклеотидов в молекуле ДНК. Какие выделяют уровни организации живого? (Словарь.) • Молекулярный • Клеточный • Тканевый • Органный • Организменный • Популяционно-видовой • Биогеоценотический • Биосферный Что такое ареал? Ареал — это географическая территория, на которой естественным образом обитает определенный вид растений, животных или микроорганизмов. Экологическая ниша? (Биология, 9 кл.) Экологическая ниша — это совокупность необходимых для существования данного вида условий среды, а также роль вида в биологическом сообществе.
