Учебное пособие для студентов биологических специальностей вузов Тетрадь студента (ки) курса
|
Скачать 1.02 Mb.
|
| ТЕМА 5. МАКРОЭВОЛЮЦИЯ Макроэволюция – происхождение таксонов выше вида. Все факты надвидовых эволюционных изменений согласуются с постулатами синтетической теории эволюции – в основе эволюции лежит единый принцип, не нуждающийся в таких дополнениях, как творческое предвидение (телеология). В самом широком смысле макроэволюцией можно назвать развитие жизни на Земле в целом. Макроэволюционным событием считается и возникновение человека. Задание 1. На рис. 48 показана схема ______________________ . В результате этого процесса образуются ___________________________ органы. На коллекционном материале изучите особенности строения ног разных насекомых. Расшифруйте обозначения на рис. 49, выделите отделы разным цветом, назовите тип конечностей и их обладателей. A1* (a, b, c, d) A2* (a, b, f, g)    A1 (a, b, c) A2 (a, b, f)  А (a, b) Рис. 48. Независимое образование различных признаков у родственных организмов  Рис. 49. Строение и типы ног насекомых Отделы конечностей: тз – _______ ; в – _________ ; б – ________ ; г – ________ ; л – _______ 1 - _____________________________________________________________________________ 2 - _____________________________________________________________________________ 3 - _____________________________________________________________________________ 4 - _____________________________________________________________________________ 5 - _____________________________________________________________________________ 6 - _____________________________________________________________________________ Задание 2. На рис. 50 показана схема ________________________. В результате этого процесса происходит развитие ____________________ органов. Изучите коллекции, гербарии и поясните, видоизменениями каких органов (частей тела) являются нижеследующие: A1* (a, b, c, d) B1* (m, n, c, d)   A1 (a, b, c) B1 (m, n, c)  A (a, b) B (m, n) Рис. 50. Независимое образование сходных признаков у неродственных организмов Колючки кактуса_______________________ Колючки барбариса________________________ Колючки боярышника________________________ Шипы шиповника _____________________ Усики гороха ________________________ Усики винограда_____________________________ Крылья бабочки ______________________ Крылья летучей мыши________________________ Роющие конечности крота ________________________________________________________ Роющие конечности медведки______________________________________________________ Жабры рыбы ____________________________________________________________________ Жабры речного рака ______________________________________________________________   Рис. 51. Ленивец (слева) – плацентарное млекопитающее из Южной и Центральной Америки и коала (справа) – сумчатое животное Австралии являют собой один из блестящих примеров биологической конвергенции. Оба вида занимают на разных материках одну и ту же экологическую нишу, питаются исключительно листвой ограниченного числа видов деревьев Задание 3. На рис. 52 показана схема ______________________________. Этот процесс приводит к явлению, которое можно назвать ________________________________________ . Приведите примеры и назовите признаки, которые формировались у разных животных в ходе параллельной эволюции. A  1 ** (a, b, c, e, g) A2 ** (a, b, d, e, g)A 1* (a, b, c, e) А2* (a, b, d, e) A1 (a, b, c) A2 (a, b, d)   А (a, b) Рис. 52. Независимое образование сходных признаков у родственных организмов ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ Задание 4. Заполните таблицу 9. Поставьте знак «+» в соответствующую ячейку. Таблица 9 Функциональные изменения органов
Задание 5. Когда данный тип организации овладеет новой экологической зоной, начинается приспособление к специфическим биотопам этой зоны. Сохраняя свои основные черты, исходный тип специализируется в различных направлениях. Происходит адаптивная радиация, причиной которой является «центробежная сила» отбора. Изменения, вызываемые в среде развитием некоторых групп организмов, также создают новые возможности для внедрения представителей других типов. Например, заселение суши высшими растениями обеспечило кормовую базу для наземных животных, а появление наземных позвоночных в свою очередь открыло новые возможности для паразитов. Развитие влияющих друг на друга обособленных линий называется коэволюцией; примером могут служить цветковые растения и насекомые опылители.  Изучите схему на рис. 53. Приведите примеры адаптивной радиации и коэволюции.Рис. 53. Адаптивная радиация: дарвиновы вьюрки на Галапагосских островах Адаптивная радиация____________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________Коэволюция_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ Задание 6. Исходный пункт адаптивной радиации – это случайно оказавшиеся в наличии варианты, которые закономерно приспосабливаются к соответствующей среде. При этом могут возникать значительные сходства и явления конвергенции, которые, реализуясь в крупном масштабе, приводят к аналогичным фаунам (жизненные формы сумчатых в Австралии и плацентарных млекопитающих на остальных континентах), а в малом масштабе – к замещению (сумчатая летяга – летучие мыши; куница в европейской тайге – соболь в азиатской тайге). Виды, занимающие одинаковые экологические ниши в географически удаленных, изолированных друг от друга местообитаниях, называются викариатами. Приведите примеры викарирующих видов. ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ Задание 7. В ходе эволюции растет многообразие комбинаций, отражающих приспо-собления к частным условиям существования (идиоадаптации, или алломорфозы), которые интегрируются и ведут к новым, обычно сложным (ароморфозы) или, реже, к более упро-щенным (катаморфозы) системным уровням. Явление катаморфоза или, иначе, морфо-физиологического регресса и вторичного упрощения не противоречит принципу биологи-ческого прогресса: это выражение высокой специализации и соблюдения принципа эконо-мии. В чем принципиальное отличие биологического регресса от морфофизиологического регресса. Что такое теломорфоз и гиперморфоз? Заполните (поставьте «+») таблицу 10. Биологический регресс____________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ Теломорфоз _____________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________ Гиперморфоз____________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________  Рис. 54. Избыточное развитие (гиперморфоз) определенных структур у позвоночных животных. А – гипертрофия верхних клыков у сумчатой куницы, Б – то же у саблезубой кошки В – то же у саблезубого тигра. Г – гигантский олень с размахом рогов свыше 3,5 м Таблица 10 Ароморфозы, алломорфозы и катаморфозы у растений и животных
Задание 8 (для самостоятельной работы). Эволюция слонов – пример _______________ эволюции (рис. 55). Установите главные направления изменений предковых форм слонов, приведшие к формированию облика современного слона. Под влиянием каких факторов происходил этот процесс? Эоцен (от 55 до 38 млн. лет назад) меритерий  Олигоцен (от 38 до 25 млн. лет назад) фиомия   Миоцен (от 25 до 5 млн. лет назад) платибелодон и дейнотерий  Плиоцен (от 5 до 2 млн. лет назад) стегодон  Плейстоцен и голоцен (от 2 млн. лет назад до наших дней) слон современного типа _____________________________________ ___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ Рис. 55. Эволюция слонов Задание 9 (для самостоятельной работы). Сравните основные классы позвоночных животных и докажите, что рыбы, рептилии, птицы и млекопитающие произошли путем арогенеза, на основе последовательного усложнения морфофизиологических признаков и повышения общего уровня организации. Заполните таблицу 11. Таблица 11 Ароморфозы позвоночных животных
Задание 10 (для самостоятельной работы). Сравните две составляющие эволюционного процесса и заполните таблицу 12. Таблица 12 Микроэволюция и макроэволюция
Задание 11 (для самостоятельной работы). Раскройте сущность основных правил (принципов) эволюции и приведите факты, подтверждающие эти правила. Принцип необратимости эволюции (Долло) ________________________________________ ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ Правило прогрессирующей специализации (Депере) __________________________________ ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ Правило происхождения от неспециализированных предков (Коп)_____________________ ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ Правило адаптивной радиации (Осборн)____________________________________________ ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ Правило чередования главных направлений эволюции (А.Н.Северцов) __________________ ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ Правило усиления интеграции биологических систем (Шмальгаузен)__________________ ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ Задание 12 (для самостоятельной работы). Для каждого крупного таксона в идеале можно установить скорость эволюционных изменений. Исходными точками для суждения об абсолютной скорости эволюции обычно называют: 1) хронология появления новых особен-ностей в палеонтологической летописи; 2) изменение скорости замены нуклеотидов или аминокислот, 3) прямые наблюдения над внутривидовыми изменениями. В общем, группы, сохранившие примитивные признаки и низший уровень организации, старше других, т.е. средняя скорость их эволюции меньше. Неизменные условия среды (например, в море), малая подвижность организма, отсутствие географических и климатических различий спо-собствуют спокойному и ровному ходу эволюции у групп, которые давно прошли фазу своего быстрого развития. Напротив, эволюция часто сильно ускоряется в случае подвиж-ности организма и при изменении образа жизни. Для хордовых – самого молодого типа животных – принимают возраст около 500 млн. лет, для классов этого типа – 460, для отрядов – около 200 млн. лет. В эволюционной линии лошади за 45 млн. лет сменилось 8 родов (возраст рода около 5,6 млн. лет). Дайте характеристику трех форм эволюции. Брадителическая эволюция_______________________________________________________ ________________________________________________________________________________ Горонтелическая эволюция _______________________________________________________ ________________________________________________________________________________ Тахителическая эволюция ________________________________________________________ ________________________________________________________________________________ |
