"Биология (изд. ВЕНТАНА-ГРАФ)", Константинов В.М., Бабенко В.Г. и др./ Под ред. Константинова В.М.
Эволюция объясняет, почему животные так разнообразны и почему у разных групп можно обнаружить общие черты: они исторически развивались и имеют общих предков. Родство подтверждают сходство строения и развития, рудименты, атавизмы и ископаемые остатки. Чарльз Дарвин показал, как происходят эволюционные изменения: наследственные различия между особями, борьба за существование и естественный отбор приводят к распространению полезных признаков в популяции.
Текст подготовлен нейронной сетью по теме параграфа и не заменяет учебник — важные факты и формулировки сверяйте с ним.
Эволюция — историческое развитие живой природы. Это понятие помогает объяснить, почему животный мир разнообразен и почему у многих животных есть общие черты: современные группы происходят от предковых форм. Изучая эволюцию, можно связывать сходство и различия животных с их историей.
Наследственная изменчивость — различия между особями, которые могут передаваться потомству. Она важна потому, что даёт материал для эволюционных изменений: если признак наследуется, он может сохраняться в следующих поколениях. Без наследуемых различий отбору было бы нечего «отбирать».
Борьба за существование — совокупность отношений организмов друг с другом и с условиями среды при ограниченности ресурсов. Она проявляется как соперничество особей за пищу и места обитания, как взаимодействие с хищниками и паразитами, а также как необходимость выдерживать условия среды. Это объясняет, почему не все особи одинаково успешно выживают и размножаются.
Естественный отбор — преимущественное выживание и размножение особей с наследственными признаками, полезными в данных условиях. Он не делает выбор сознательно: различия в успехе появляются из-за того, что признаки по-разному помогают особям. Так от поколения к поколению полезные наследственные варианты могут становиться более распространёнными.
Сравнение строения животных помогает обнаружить не только внешнее сходство, но и общий план организации. Например, органы с одинаковым основным строением могут выполнять разные функции: это гомологичные органы. Их сходство объясняется общим происхождением, а различия — тем, что группы приспосабливались к разным условиям. Вывод о родстве надёжнее, если совпадает целый комплекс признаков, а не одна деталь.
О происхождении животных говорят и рудименты с атавизмами. Рудименты сохраняются у современных организмов в уменьшенном или изменённом виде, потому что прежняя функция органа стала менее важной или исчезла. Атавизмы возникают редко, когда у отдельных особей проявляются признаки далёких предков. Такие явления помогают понять, что особенности нынешних животных связаны с историей их групп.
Палеонтологи изучают ископаемые остатки — сохранившиеся в породах части или следы древних организмов. Слои горных пород образовывались в разные периоды, поэтому находки из более древних и более молодых слоёв можно сопоставлять. Если признаки организмов постепенно меняются, это показывает историческое преобразование животного мира. Переходные формы особенно важны: в них сочетаются признаки разных групп, и они помогают связать их историю.
Дарвин объяснял эволюцию через наследственную изменчивость и естественный отбор. В популяции изначально есть различия, а часть из них передаётся потомкам; среда не создаёт нужный признак по требованию. Из-за ограниченности пищи, убежищ и других ресурсов возникает борьба за существование. Поэтому особи с одними наследственными вариантами могут чаще выживать и оставлять потомство, чем другие.
Если полезный в конкретных условиях признак наследуется, потомки успешных особей могут передавать его дальше. За многие поколения частота такого признака в популяции способна увеличиться, и популяция становится лучше приспособленной к данным условиям. Это не означает, что каждая особь меняется в течение жизни: изменения накапливаются в популяциях постепенно. Длительные различия между популяциями могут участвовать в образовании новых видов.
| Группа доказательств | Что сравнивают или изучают | Примеры | Что подтверждает |
|---|---|---|---|
| Сравнительно-анатомические | Строение органов и общий план строения животных | Гомологичные органы, рудименты, атавизмы | Родство и общность происхождения групп |
| Эмбриологические | Развитие организмов на ранних этапах | Общие черты развития зародышей животных | Наличие общих признаков, унаследованных от предков |
| Палеонтологические | Ископаемые остатки в слоях разного возраста | Последовательные изменения признаков, переходные формы | Исторические изменения и связь древних и современных групп |
Пользуйся таблицей, чтобы различать, какие именно данные изучает каждая группа доказательств. Сначала определи источник фактов — строение, развитие или ископаемые находки, — затем соотнеси его с выводом. Для вывода о родстве лучше учитывать совокупность доказательств, а не один отдельный пример.
У животных разных групп обнаружены органы с общим планом строения, но выполняющие разные функции. Нужно определить группу доказательств и объяснить, что из этого следует. В условии важны именно общий план строения и различие функций. Не стоит делать вывод только по тому, что органы выглядят похожими.
Выделяем главный признак: строение органов сходно, хотя их функции различаются.
Определяем тип сходства: такие органы называют гомологичными, а их сравнение относится к сравнительно-анатомическим доказательствам.
Связываем строение с историей: общий план объясняется происхождением от предковой формы, а разные функции могли сформироваться при приспособлении к разным условиям.
Ответ: это сравнительно-анатомические доказательства. Гомологичные органы указывают на общее происхождение животных, несмотря на различия в выполняемых функциях.
В ископаемых слоях найдены остатки древних животных, а в более молодых слоях — формы с изменёнными признаками. Нужно объяснить, как эти находки обосновывают эволюцию. Важно учитывать возраст слоёв и сравнивать признаки организмов, а не рассматривать каждую находку отдельно. Последовательность находок позволяет восстановить изменения во времени.
Устанавливаем порядок: древние остатки относятся к более раннему времени, а находки в молодых слоях — к более позднему.
Сравниваем признаки: если в более поздних формах они изменены, значит, группы исторически менялись.
Ищем связь между формами: переходные находки с сочетанием признаков помогают понять, как древние группы связаны с более поздними.
Ответ: ископаемые остатки дают последовательные свидетельства изменения животного мира в геологическом времени. Переходные формы дополнительно показывают связь между древними и современными группами.
В популяции есть наследственные различия. После изменения условий чаще размножаются особи с одним вариантом признака. Нужно объяснить ход процесса по Дарвину и возможное последствие для популяции. Здесь условие прямо указывает, что различия наследуются и что успех размножения неодинаков.
Наследственная изменчивость создаёт разные варианты признака, часть которых может передаваться потомкам.
Изменение условий усиливает борьбу за существование: особи конкурируют и сталкиваются с новыми требованиями среды.
Если один вариант помогает выживать или размножаться, его носители оставляют больше потомства; это действие естественного отбора.
Ответ: со временем полезный наследственный вариант может стать более распространённым в популяции. Это изменяет её состав и может усиливать приспособленность к новым условиям, но не означает, что каждая особь целенаправленно изменилась.
Считать, что одно сходство организмов само по себе доказывает их близкое родство, — поспешный вывод. Сходный признак может возникнуть по разным причинам, поэтому следует оценивать общий план строения и совокупность особенностей. Проверка: спроси себя, подтверждается ли родство другими признаками, а не только одной похожей деталью.
Гомологичные органы иногда путают с аналогичными, потому что и те и другие могут выглядеть похожими. У гомологичных органов общие происхождение и план строения, даже если функции различны; у аналогичных сходство связано прежде всего с функцией. Проверяй себя вопросом: что совпадает — строение и происхождение или только выполняемая задача?
Естественный отбор ошибочно представляют как сознательный выбор природы или стремление организма измениться. На самом деле у отбора нет цели: при конкретных условиях одни особи оставляют больше потомства, чем другие. Проверка: если в объяснении говорится, что организм изменился «потому что захотел» или «чтобы приспособиться», замени это описанием различий в выживании и размножении.
Ещё одна ошибка — считать, что эволюция меняет отдельную особь по её потребности. Наследуемые варианты распространяются в популяциях на протяжении поколений, тогда как отдельное животное не приобретает нужный признак просто из-за перемены среды. Проверяй себя: речь идёт о судьбе одной особи или о том, как меняется частота признаков у потомков?
Для понимания темы нужны знания о наследственности и изменчивости: они объясняют, какие различия могут передаваться потомству. Классификация животных и знание основных групп помогают сравнивать их признаки и устанавливать сходства. Эти темы дают инструменты, чтобы не просто заметить похожие органы, но и оценить их значение.
Представления об эволюции связаны с изучением происхождения человека, многообразия и приспособленности животных. Они помогают объяснять, почему организмы обладают разными особенностями и как эти особенности связаны с условиями жизни. Далее можно глубже изучать механизмы эволюции и роль естественного отбора.
Какие факты считаются доказательствами эволюции животных?
К ним относят сходство планов строения и развития, гомологичные органы, рудименты и атавизмы, а также ископаемые остатки и переходные формы. Эти данные из разных областей биологии показывают родство животных и изменение животного мира во времени.
Чем гомологичные органы отличаются от аналогичных?
Гомологичные органы имеют общий план строения и происхождение, хотя могут выполнять разные функции. Аналогичные органы похожи прежде всего функцией, но возникли независимо и могут иметь разное строение.
Что такое рудименты и атавизмы и что они доказывают?
Рудименты — органы, которые у современных животных развиты слабо и утратили прежнее значение. Атавизмы — редкое появление у отдельных особей признаков далёких предков. Они свидетельствуют о том, что у современных животных сохраняются следы особенностей предковых форм.
Как ископаемые остатки помогают восстановить историю животного мира?
Остатки животных в слоях разного возраста показывают, какие формы существовали в разные периоды. Сравнивая их признаки, учёные прослеживают изменения групп и находят переходные формы, связывающие древних и современных животных.
Как наследственная изменчивость, борьба за существование и естественный отбор связаны между собой?
Наследственная изменчивость создаёт различия, часть которых передаётся потомству. При ограниченности ресурсов особи конкурируют, и в данных условиях больше потомства оставляют те, чьи наследственные признаки полезны. Так естественный отбор постепенно меняет состав популяции.
§ 59. Доказательства эволюции животного мира. Учение Ч. Дарвина об эволюции животного мира
