"Биология (изд. "Русское слово")", Тихонова Е.Т., Романова Н.И.
Развитие животного мира — это исторический процесс изменения организмов и появления новых видов. Его изучают по ископаемым остаткам, строению органов, зародышевому развитию и распространению животных на Земле. Главные причины эволюции — наследственная изменчивость, борьба за существование и естественный отбор. Эти знания помогают понять родство животных, образование приспособлений и многообразие современных видов.
Текст подготовлен нейронной сетью по теме параграфа и не заменяет учебник — важные факты и формулировки сверяйте с ним.
Эволюция — историческое развитие живой природы, приводящее к изменению организмов и появлению новых видов. Это не изменение отдельного животного за его жизнь, а постепенные изменения популяций на протяжении многих поколений. Понятие нужно, чтобы объяснить происхождение многообразия животных.
Палеонтологические доказательства — ископаемые остатки и отпечатки организмов, по которым восстанавливают историю развития животных. К ним относят кости, раковины, следы и переходные формы, сохранившиеся в слоях земной коры. Они помогают установить, какие животные жили раньше и как менялись их группы.
Гомологичные органы — органы общего происхождения, сходные по строению, но способные выполнять разные функции. Например, передняя конечность человека, крыло птицы и ласт кита имеют общий план строения. Их сравнение позволяет судить о родстве животных.
Естественный отбор — преимущественное выживание и размножение организмов с полезными наследственными признаками. В результате такие признаки чаще встречаются у потомков. Естественный отбор объясняет, как случайные наследственные различия превращаются в приспособления.
Ископаемые остатки располагаются в слоях земной коры, которые образовались в разные исторические периоды. Сравнивая древние и более поздние находки, учёные видят последовательность изменений, а переходные формы сочетают признаки двух групп. Поэтому ископаемая летопись подтверждает постепенное происхождение одних групп животных от других.
Сходство общего плана строения возникает потому, что родственные животные унаследовали его от предка. Гомологичные органы могут работать по-разному: конечность человека приспособлена к хватанию, крыло птицы — к полёту, ласт кита — к плаванию. Рудименты — органы, утратившие прежнее значение, — также сохраняют следы строения предков, а аналогичные органы лишь похожи по функции и не доказывают близкого родства.
Зародыши разных животных на ранних этапах развития часто имеют общие черты, потому что используют сходный план формирования тела. Позже различия усиливаются, и каждый организм приобретает признаки своей группы. Чем больше сходство развития, тем вероятнее общее происхождение сравниваемых животных.
Географическое распространение животных отражает историю материков и древние связи между территориями. Если группа оказывается изолированной на острове или в отдельной области, её популяции перестают свободно скрещиваться с исходной группой. Разные условия и накопление наследственных отличий могут привести к образованию новых видов.
Наследственная изменчивость создаёт различия, а ограниченность пищи, убежищ и других ресурсов вызывает борьбу за существование. В конкретной среде выживают и оставляют больше потомков не все особи, а преимущественно носители полезных признаков. Так естественный отбор постепенно изменяет состав популяции и формирует приспособления.
| Группа сведений | Что изучают | Какой вывод делают | Пример |
|---|---|---|---|
| Палеонтологические доказательства | Слои земной коры, ископаемые остатки, отпечатки и переходные формы | Животный мир изменялся постепенно и имеет историческое развитие | Переходные формы древних позвоночных |
| Сравнительно-анатомические доказательства | Гомологичные органы, рудименты и сходство плана строения | Животные имеют общих предков | Передние конечности человека, крыла птицы и ласта кита |
| Эмбриологические доказательства | Сходство зародышевого развития разных животных | Группы животных связаны родством | Сходство ранних стадий развития позвоночных |
| Биогеографические доказательства | Расселение животных и состав фаун разных материков и островов | Изоляция и условия среды влияли на образование видов | Уникальные островные виды |
| Наследственная изменчивость | Различия между особями, способные передаваться потомкам | Появляется материал для изменений популяций | Различия в окраске или строении |
| Борьба за существование и естественный отбор | Выживание и размножение особей в конкретных условиях | Полезные признаки распространяются в популяции | Защитная окраска и приспособление к среде |
Сначала определите, какие сведения описаны в условии: окаменелости, строение, развитие, распространение или причины изменений. Затем свяжите их с выводом из третьего столбца. Последний столбец помогает закрепить рассуждение конкретным примером.
У человека, крота и кита передние конечности имеют сходный план строения, но выполняют разные функции. Нужно определить доказательство эволюции и объяснить его значение. Главное в условии — не одинаковая работа органов, а их общее строение.
Ответ: это сравнительно-анатомическое доказательство эволюции. Гомологичные органы подтверждают родство животных, хотя у человека, крота и кита конечности приспособлены к разным действиям.
Найдена ископаемая форма с признаками двух разных групп животных. Нужно объяснить, почему такая находка важна для науки. Следует рассуждать не о необычности существа, а о том, какие исторические связи показывают его признаки.
Ответ: это переходная форма. Она показывает, что признаки могли складываться постепенно, а одна группа животных связана с другой историческим происхождением.
В популяции насекомых появились устойчивые к ядохимикату особи. После обработки поля они чаще выживали и оставляли потомство. Нужно проследить не только результат, но и последовательность причин.
Ответ: сработал естественный отбор. Обработка не создала устойчивость у каждого насекомого, а отобрала уже существовавшие наследственные различия.
Любое сходство органов считают доказательством родства. Так ошибаются, когда не различают строение и функцию. Проверьте себя: общее происхождение характерно для гомологичных органов, а аналогичные имеют разное происхождение.
Наследственную изменчивость путают с ненаследственными изменениями. Причина ошибки — внешне похожие признаки могут возникать под влиянием среды. Спросите себя, передаётся ли признак потомкам при размножении.
Естественный отбор представляют сознательным выбором организмов. На самом деле никто не выбирает животных заранее: особи просто неодинаково выживают и размножаются. Проверка проста: найдите полезное наследственное отличие и условие, в котором оно даёт преимущество.
Эволюцию считают движением к усложнению. Такое мнение возникает из-за примеров сложных организмов, но у развития нет заранее установленной цели. Проверьте рассуждение вопросом: помогает ли изменение выжить именно в данных условиях, даже если оно упрощает строение?
Для понимания темы нужны знания об уровнях организации животного организма, признаках вида, наследственности и изменчивости. Сравнение строения органов связывает этот материал с темами о строении животных и помогает устанавливать родство групп. Позже эти сведения пригодятся при изучении происхождения человека, многообразия видов, экосистем и приспособлений организмов.
Почему ископаемые остатки считают доказательством эволюции?
Ископаемые остатки сохраняют признаки древних организмов и позволяют сравнивать их с современными животными. Последовательность находок в слоях земной коры показывает, как группы постепенно изменялись, а переходные формы связывают признаки разных групп.
Чем гомологичные органы отличаются от аналогичных?
Гомологичные органы имеют общее происхождение и сходный план строения, хотя могут выполнять разные функции. Аналогичные органы выполняют сходную функцию, но возникли независимо и имеют разное происхождение.
Почему естественный отбор невозможен без наследственной изменчивости?
Отбор сохраняет признаки только тогда, когда они могут передаваться потомкам. Если полезное отличие не наследуется, оно исчезает вместе с организмом и не распространяется в популяции.
Всегда ли эволюция приводит к усложнению организмов?
Нет, эволюция не имеет заранее заданной цели. Организмы изменяются так, чтобы лучше выживать в конкретных условиях, поэтому возможны и усложнение, и упрощение строения.
Как изоляция влияет на появление новых видов?
Изоляция прекращает или уменьшает скрещивание между частями одной популяции. В разных условиях у них накапливаются наследственные различия, и со временем могут возникнуть новые виды.
§ 60. Доказательства и причины развития животного мира
