Скачать презентацию макроэволюция результат микроэволюции. Презентация к уроку «Микро- и макроэволюция

Чтобы пользоваться предварительным просмотром презентаций создайте себе аккаунт (учетную запись) Google и войдите в него: https://accounts.google.com

Подписи к слайдам:

Макроэволюция, её доказательства Урок в 11 классе Учитель биологии высшей категории И.А.Коченкова

Макроэволюция Макроэволюция органического мира - это процесс формирования крупных систематических единиц (из видов - новых родов, из родов - новых семейств и т.д.) в ходе эволюции на протяжении всей истории Земли Развитие жизни на Земле в целом, включая её происхождение, называется макроэволюцией

Сравнение микроэволюции и макроэволюции Микроэволюция Действуют те же процессы – борьба за существование, естественный отбор и связанное с ним вымирание. Носят дивергентный характер Макроэволюция

Сравнение микроэволюции и макроэволюции Образование из популяций новых подвидов, из подвидов – видов. Происходит в относительно короткое время Происходит внутри вида Микроэволюция Макроэволюция Образование из видов новых родов, из родов – семейств и т. д. Происходит за длительное время (исторические эпохи) Надвидовая эволюция

Результатом макроэволюционных процессов становятся существенные изменения внешнего строения и физиологии организмов.

Доказательства макроэволюции Доказательства макроэволюции Палеонтологические доказательства Эмбриологические доказательства Сравнительно-анатомические доказательства

палеонтология Наука об ископаемых организмах – палеонтология – неопровержимо доказывает, что в прошлые эпохи животный и растительный мир Земли резко отличался от современного.

Палеонтологические Доказательства ископаемые остатки; ископаемые переходные формы; филогенетические ряды

Некоторые из раскопок палеонтологии Скелет ископаемого котилозавтра сеймурии, занимавшей промежуточное положение между амфибиями и рептилиями. Окаменевшие яйца динозавров

Переходные формы Переходные формы служат доказательством эволюции, поскольку свидетельствуют об исторической связи разных групп организмов. Археоптерикс Ихтиостег Семенные папоротники

Эти открытия относятся к недавнему времени и касаются форм, называемых Ихтиостега. Скелет этих форм отчетливо свидетельствует о переходном характере этой группы. Хвост и лучи хвостового плавника обладают еще характерными рыбьими признаками, тогда как грудные и брюшные плавники уже изменились в передние и задние конечности, служащие для передвижения по суше. Поэтому эти формы заслуживают того, чтобы их поместить между классом рыб и классом земноводных.

Филогенетические ряды Филогенетические ряды – это ряды видов, последовательно сменявших друг друга в процессе эволюции различных групп животных и растений

Филогенетические ряды В результате перехода к жизни на открытых пространствах и изменения характера питания из-за остепнения произошло увеличение размера тела, удлинение конечности и уменьшение количества пальцев

Сравнительно-анатомические доказательства Сравнение строения организмов, нахождение черт сходства

Сравнительно-анатомические Доказательства эволюции гомологи аналоги рудименты атавизмы

Гомологичные органы Гомологичные органы – это органы, имеющие одинаковый план строения, развивающиеся из сходных зачатков и одинаково расположенные, но выполняющие разные функции. Гомология указывает на общность происхождения обладающих ею организмов, различия в строении гомологичных органов – результат дивергенции.

Примеры гомологичных органов у растений Это все видоизмененные листья Колючки кактуса Усики гороха Иглы барбариса

Аналогичные органы Крылья – это… Видоизменённые передние конечности Складки хитинового покрова Кожная перепонка

Аналогичные органы Главный признак аналогии – сходство функций вне связи со строением и происхождением. Аналогичные органы – результат конвергенции.

Аналогичные органы у растений 1 – колючка барбариса возникают из листьев; 2 – белой акации из прилистников; 3 – боярышника – из побега; 4 – ежевики – из коры

рудименты Рудименты – недоразвитые органы, утратившие в ходе эволюции свои биологические функции.

атавизмы У некоторых особей рудименты могут развиваться в органы нормальных размеров. Такой возврат к строению органа предковых форм называют атавизмом

Эмбриологические доказательства Эмбриология – это наука, изучающая зародышевое развитие организмов.

Эмбриологические доказательства Развитие многоклеточных животных из оплодотворённого яйца. Сходство зародышевого развития животных. Расхождение признаков зародышей в процессе эмбрионального развития.

Биогенетический закон Биогенетический закон – индивидуальное развитие особи (онтогенез)является коротким и быстрым повторением (рекапитуляцией) важнейших этапов эволюции вида (филогенеза). немецкий учёный Э. Геккель (1866)

Домашнее задание: §61, вопр. Заполнить таблицу «Сравнительная характеристика этапов эволюционного процесса» Этап В каких группах организмов осуществляется Материал для эволюционного процесса Главный эволюционный фактор Результаты Микроэволюция Макроэволюция

Слайд 2

Микроэволюция

МИКРОЭВОЛЮЦИЯ, совокупность эволюционных процессов, протекающих внутри отдельных или смежных популяций вида, приводящих к изменению генетической структуры этих популяций, возникновению различий между организмами и образованию новых видов.

Слайд 3

Формы микроэволюции

1. Филетическая; 2. Видообразование.

Слайд 6

Условия осуществления видообразования

При видообразовании действуют естественный отбор, приспосабливающий популяции к условиям среды их обитания, и репродуктивная изоляция, обосабливающая генофонды популяций и обеспечивающая благодаря этому обособлению расхождение видов, или дивергенцию.

Слайд 7

Дивергенция

Дивергенция, или расхождение признаков - разделение одной родоначальной формы на несколько дочерних и внучатых видов. Дивергентное образование видов происходит за счет обострения конкуренции между родственными формами за сходные условия существования.

Слайд 8

Аллопатрическое (географическое) видообразование

Видообразование на разных территориях - обусловлено географической (пространственной) изоляцией. Причиной такой изоляции могут быть большие реки для сухопутных животных, горы - для равнинных и тому подобные препятствия, затрудняющие миграцию животных или разнос семян растений. Большие расстояния, разделяющие популяции, имеют такое же значение.

Слайд 9

КУМЖА

Проходная рыба семейства лососей. Длина до 1 м, весит до 13 кг; каспийский лосось - до 51 кг. Обитает в прибрежных водах морей Европы, в том числе - в Черном, Каспийском, Балтийском и Аральском морях. На нерест идет в реки. Ценный объект промысла и разведения. Пресноводные формы кумжи - форели.

Слайд 10

Географическая изоляция

Наблюдается при разделении исходного ареала вида различными природными барьерами. В результате разделенные популяции не могут свободно скрещиваться друг с другом, что приводит к возникновению различных подвидов.

Слайд 11

Подвиды кумжи Балтийский; Черноморский; Каспийский

Слайд 12

Ещё пример

Например, в 1930-х годах несколько десятков зайцев-русаков, отловленных в Башкирии, акклиматизировали на юге Западной Сибири - в Барабинской лесостепи. Огромное расстояние, Уральские горы и непригодные для жизни русаков засушливые степи нижнего Поволжья и Прикаспия обусловили полную географическую изоляцию западносибирской популяции. Произошла дивергенция, и в 1956 году сибирских зайцев пришлось выделить в отдельный подвид.

Слайд 13

Симпатрическое (экологическое) видообразование

Начинается с разделения первично единой популяции на две или более группы организмов, которые затем продолжают дивергировать. Это может происходить в результате экологической специализации.

Слайд 14

Экологическое видообразование

Экологическая изоляция наблюдается при несовпадении мест обитания различных форм одного вида или нескольких близких видов, например лесного (слева) и лугового (справа) коньков.

Слайд 15

Иногда в пределах единого ареала отдельные популяции (1-5) различаются условиями обитания. Из-за этого изменяется фенология особей, а в дальнейшем и их морфология.

Слайд 16

Синица большая

Долбит ветви и древесные стволы. Питается крупными насекомыми.

Слайд 17

Лазоревка

Долбит только стебли травянистых растений. Добывает мелких насекомых в щелях коры и почках.

Коломейчук Татьяна Викторовна учитель биологии высшая категория МБОУ лицей №1 им. Г.С.Титова г. Краснознаменск

Слайд 2

Макроэволюция - это

Развитие жизни на Земле в целом, включая и её происхождение

Слайд 3

Способы осуществления макроэволюции

1.Основной способ-дивергенция (независимое образование отдельных различных признаков у родственных организмов).

Мутационные процессы

Волны жизни

Изоляция

Борьба за существование и естественный отбор

Слайд 4

Вьюрки на Галапагосских

Слайд 5

2-й способ- параллелизм

Процесс эволюционного развития в сходном направлении двух или нескольких дивергировавших групп.

Слайд 6

Саблезубый тигр

Слайд 7

3-й способ- конвергенция

Процесс эволюционного развития двух или более неродственных групп в сходном направлении.

Слайд 8

Слайд 9

Прогресс и его роль в эволюции

20-е года 20-го столетия

А.Н.Северцов И.И.Шмальгаузен- создали учение о биологическом прогрессе

Слайд 10

Слайд 11

Критерии биологического прогресса:

1.увеличение численности;

2.расширение ареала

3.увеличение систематических групп данного таксона

Слайд 12

Пути достижения биологического прогресса:

• Арогенез- путь развития групп организмов с выходом в другую адаптивную зону, под влиянием приобретённых группой принципиально новых приспособлений (ароморфоз).
• Пример:половая дифференцировка, легочное дыхание, 4-х камерное сердце.

Слайд 13

• Аллогенез- направление эволюции группы организмов, при которой у близких видов происходит смена одних частных приспособлений другими, а общий уровень организации остаётся прежним(идиоадаптация)
• Пример: вьюрки на Галапагосских островах

Слайд 14

• Катагенез- особый путь развития эволюции, связанный с проникновением организмов в более простую среду обитания и резким упрощением строения и образа жизни (общая дегенерация)
• Пример: бычий цепень

Слайд 15

Биологических регресс - это

• Снижение уровня приспособленности к условиям обитания, уменьшение численности вида и площади видового ареала.
• Приводит вид к вымиранию
• Пример: уссурийский тигр, гепард, белый медведь.

Посмотреть все слайды

Слайд 2: 1. Генофонд популяции. Частоты генов и генотипов. Закон Харди-Вайнберга

2 1. Генофонд популяции. Частоты генов и генотипов. Закон Харди-Вайнберга. Популяция – элементарная единица эволюции. Эволюция оперирует группами организмов, но не индивидами. Эволюционирует не особь, а группы особей, составляющих популяцию. Генофонд – совокупность всех генов во всех их аллельных формах в гаметах организмов, составляющих популяцию. Генофонд вида складывается из генофонда популяций. В случае индивидуального диплоидного организма частота встречаемости какого-либо аллеля может составлять 100, 50 или 0 %, но в популяции частота встречаемости данного аллеля – это процент индивидов, которые имеют этот ген. (Может составлять от 0 до 100 %).

Слайд 3

3 В 1908 г. Г. Харди и В. Вайнберг показали, что в популяциях частоты генотипов и аллелей в поколениях остаются постоянными, если на их равновесие не оказывают влияния такие факторы, как избирательные браки, мутации, отбор и дрейф генов.

Слайд 4

4 В условиях свободного скрещивания частота, с которой возможна встреча двух аллелей в диплоидном организме равна произведению частот каждого аллеля. Если относительную частоту доминантного аллеля А в двухаллельной системе обозначить p, а относительную частоту рецессивного аллеля а обозначить q, и если p + q = 1, то при свободном скрещивании частоты трех генотипов составят: АА = p 2, Аа = 2 pq, aa = q 2.

Слайд 5

5 Например, один человек из 10 000 – альбинос (ген альбинизма – рецессивный, альбинос – гомозигота по рецессивному гену). Частота гомозиготного генотипа: q2 = 1 / 10 000 = 0, 0001 ; частота аллеля альбинизма q = √0,0001 = 0,01, или 1 % Поскольку p + q = 1, частота доминантного аллеля в популяции равна 0,99, или 99 %. Частота гетерозиготного генотипа – 2 pq = 2 х 0,99 х 0,01 = 0,0198. Т. е. примерно 2 % индивидуумов в данной популяции несут аллель альбинизма либо в гетерозиготном, либо в гомозиготном состоянии. Поэтому частота рецессивного аллеля в популяции достаточно велика при малом числе индивидуумов с выражением признака. Гетерозиготные индивидуумы назваются носителями.

Слайд 6: 2. Борьба за существование и факторы эволюции

Слайд 7

7 2. Внутривидовая БЗС: у особей одного вида потребности в пище, территории и других условиях существования одинаковы. Поэтому конкуренция между ними наиболее острая. (Конкуренция за гнездовую территорию у птиц, половой отбор в сезон размножения и др.) 3. Борьба с неблагоприятными условиями внешней среды.

Слайд 8

8 Факторы эволюции: Мутационный процесс. Ненаправленный фактор. Поддерживают генетическую гетерогенность природных популяций. Поставщик элементарного эволюционного материала. Популяционные волны (волны жизни) – колебания численности особей в популяции в ту или иную сторону от средней величины. Эволюционное значение: резко изменяют частоту редко встречающихся в популяциях аллелей и генотипов. Рекомбинация генов (см. комбинативную изменчивость).

Слайд 9

9 Изоляция обеспечивает барьеры, исключающие панмиксию (свободное скрещивание). Миграции – перемещения особей-носителей аллелей и генотипов в другие популяции или из других популяций и их участие в панмиксии. Дрейф генов – случайное, непредсказуемое, не зависящее от естественного отбора изменение частоты генов в популяциях (небольшие размеры популяции → неполная представленность возможных вариантов аллелей, случайная гибель особей и т. п.). Может привести как к исчезновению аллеля, так и к возникновению новых видов в островных и других репродуктивно изолированных популяциях. Может уменьшать или увеличивать изменчивость в пределах вида в целом.

10

Слайд 10

10 Макроэволюция Макроэволюция - процесс образования надвидовых таксонов.

11

Слайд 11

11 Пути эволюции Как в ходе эволюции усложнялась организация живых существ? Естественный отбор как направляющий фактор определяет пути эволюции. Русский ученый-эволюционист А.Н.Северцов установил следующие пути эволюции: ароморфоз, идиоадаптация, дегенерация. На макроуровне проявляются такие закономерности, как дивергенция (расхождение признаков у родственных форм, обусловливающих появление гомологичных органов) и конвергенция (схождение признаков у организмов неродственных, но имеющих похожие приспособления к среде обитания – аналогичные органы).

12

Слайд 12

12 Направления эволюции Ароморфоз – это эволюционные изменения, приводящие к качественно новому уровню организации: а) даёт возможность к переходу в новую среду обитания; б) способствует расширению популяции и её местообитания; в) возникают новые крупные таксономические единицы: типы (отделы), классы. .

13

Слайд 13: Ароморфозы

13 Ароморфозы Многоклеточность (растит. жгутиконосцы) Эукариотическая клетка; Автотрофность.

14

Слайд 14: Ароморфозы

14 Ароморфозы На уровне типа: появление пучков поперечнополосатых мышц у членистоногих На уровне класса: появление пятилучевой конечности у амфибий, рептилий и теплокровных

15

Слайд 15

15 Ароморфоз: совершенствование отделов головного мозга.

16

Слайд 16

16 На уровне класса: 4-х камерное сердце птиц, теплокровность Эволюция сердца позвоночных. 1-двухкамерное сердце рыбы; 2-трехкамерное сердце лягушки; 3-трехкамерное сердце пресмык. с неполной перегородкой в желудочке; 4-четырехкамерное сердце млекопитающего: П-предсердие; Ж-желудочек

17

Слайд 17

17 Идиоадаптации - небольшие эволюционные изменения, выражающиеся в приспособлении к окружающим условиям обитания: А) повышения уровня организации не происходит; Б) образуются мелкие таксономические группы: виды, роды, семейства; В) возникают частные изменения в строении и функциях органов (адаптации); Г) мелкие полезные приспособления к среде приводят к разделению группы организмов на разные ветви, но изменение класса организмов не происходит.

18

Слайд 18

18 совки пяденица на камнях Примеры: покровительственная окраска (под окружающую среду) – форма пассивной защиты

19

Слайд 19

19 Предостерегающая окраска (1) – яркая, демаскирующая. Свойственна ядовитым или хорошо «вооруженным» насекомым (напр. божьей коровке). Мимикрия (2) – подражание, заключающееся в сходстве беззащитного или съедобного вида с одним или несколькими неродственными видами, хорошо защищенными и обладающими предостерегающей окраской (напр. мухи подражают осам и т. д.). 1 2

20

Слайд 20

20 Коэволюция (приспособительные адаптации) - совместная эволюция строения цветков и насекомых-опылителей

21

Слайд 21

21 Вариации в стоении гомологичных органов - ласты у морских млекопитающих, многообразие форм клюва у гавайских цветочниц и т. п.

22

Слайд 22

23

Слайд 23

Слайд 2

Макроэволюция: разметка участка

• Крайние точки, оконтуривающие круг макроэволюционных процессов:
• Араморфоз - идиоадаптация
• Дивергенция – параллелизм - конвергенция
• Прогресс-регресс
• …и огромное количество синонимичных или вставочных терминов, которые делают разметку более детальной, более описательной, но ничего не объясняют.
• Араморфоз, параллелизм и далее – не причина, а констатация.
• А чего?

Слайд 3

Макроэволюция - разметка участка

• Изучение палеонтологических находок и современных форм позволяет в настоящее время считать достаточно твердо установленным существование двух главных типов эволюционного развития группы (Lamark, 1809, Haeckel, 1866; и др.): возникновение большого числа близких форм, различающихся адаптациями одного масштаба, и развитие с выходом в другую адаптивную зону благодаря приобретению группой каких-то принципиально иных приспособлений, позволяющих выйти за границы прежней адаптивной зоны.
• Адаптивная радиация одного масштаба по-разному обозначается в современной эволюционной литературе (идиоадаптация, алломорфоз, аллогенез, кладогенез и т. п.). Для пользования однозначными терминами целесообразно остановиться на одном из этих терминов; одним из наиболее подходящих кажется термин «аллогенез» (Парамонов, 1966). Для описания развития группы по пути в иную адаптивную зону, приобретения эволюционных адаптации большего значения использовались термины «ароморфоз» и «анагенез». …мы вслед за А. Л. Тахтаджяном (1966) используем для таких преобразований группы термин «арогенез».
• (Из Тимофеева-Ресовского и др.)
• Араморфоз по А.Н. Северцову не имеет чёткого определения. Обычно он задаётся графически

Слайд 4

• Эволюционные преобразования, которые значительно увеличивают адаптивную возможность данной группы, (позволяя расширить старую или занять новую адаптивную зону), оказывают существенное влияние на организм в целом, но не изменяют общий уровень организации, были названы эпектоморфозами. …Эпектоморфозы сохраняются длительное время в ходе последующей адаптивной радиации, становясь признаками крупных таксонов
• Шмальгаузен предложил называть регрессивные изменения катаморфозами, а термин «идиоадаптации» заменить на алломорфозы.
• были предложены … новые названия трёх главных направлений эволюционного процесса: морфофизиологический прогресс стали именовать арогенезом (или анагенезом), морфофизиологический регресс – катагенезом, развитие частных приспособлений – аллогенезом или кладоггенезом
• Схема главных направлений эволюционного процесса:
• А – арогенез, АЛ – аллогенез, К – катагенез, Э – эпектогенез
• Плоскости представляют разные уровни организации
• Из Иорданского

Слайд 5

• А. Н.Северцов назвал эволюционные преобразования организации, ведущие к морфофизиологическому прогрессу, ароморфозами. Согласно А. Н.Северцову, ароморфозы - это такие изменения строения и функций органов, которые имеют общее значение для организма в целом и поднимают энергию его жизнедеятельности на новый качественный уровень.
• Так, несомненными ароморфозами в эволюции позвоночных животных были: развитие механизма активной вентиляции жабер (жаберного насоса) у древнейших позвоночных посредством движений висцерального жаберного скелета, приобретение челюстного аппарата (с перестрой-кой передних жаберных дуг),интенсификация вентиляции жабер при развитии жаберной крышки у костных рыб, приобретение последними плавательного пузыря - гидростатического аппарата, позволяющего рыбам регулировать свою плавучесть; развитие у предков высших наземных позвоночных - амниот зародышевых оболочек (амниона, серозы, аллантоиса), обеспечивающих возможность откладки яиц на суше; развитие мощного всасывающего (разрежающего) дыхательного насоса грудной клетки у рептилий; формирование летательного аппарата у птиц; развитие живорождения и выкармливания детенышей молоком у млекопитающих; совершенствование головного мозга у птиц, млекопитающих и человека.
• Ароморфозы имеют очень высокое общее приспособительное значение, повышая независимость организма от внешней среды.

Слайд 6

• Верхняя и нижняя челюсти и зубы различных змей
• 1 – питон, 2,7 – гладкозубые уже-образные, 3, 8 –заднеборозчатые ужеобразные, 4,5,9 – аспидовые, 6, 10 - гадюковые
• Черепгадюки-носорога
• Модификации черепа змей – пример эпектогенеза
• Свободная, подвижная, вращающаяся верхняя челюсть и свободная, сдвигающаяся вниз нижняя челюсть – эпектоморфоз, позволивший змеям
• перейти от питания насекомыми (пищевой спектр безногих ящериц) к охоте на позвоночных. Общий уровень жизнедеятельности (энергообмен) остаётся прежним.
• Видео

Слайд 8

• Дивергенция (от средневекового лат. divergo - отклоняюсь)
• Росомаха питается преимущес-твенно падалью. Широкие лапы с перепонками между пальцами помогают ей передвигаться по рыхлому снегу в северной тайге и лесотундре. Вес около 15 кг.
• Ласка – самая мелкая из куньих. Она способна проникать в мышиные норки. Питается главным образом мышами.
• Барсук всеяден, активен в тёп-лое время года, в северной части ареала зимой впадает в спячку. Строит очень сложные норы, в которых проводит большую часть времени. Вес около 15 кг.
• Дивергенция внутри семейства куньих

Слайд 9

• Конвергенция не есть полная противо-положность дивергенции. Дивергируют таксоны, а конвергенция – это характери-стика эволюции органов (сходные функции у негомологичных органов) и (или) жизненных форм далёких таксонов с приобретением внешнего сходства.
• Конвергенция (от лат. convergo - приближаюсь,схожусь)
• Млекопитающие, приспособившиеся к планирующим прыжкам: 1 –шерстокрыл, 2 – сумчатая белка, 3 – белка-летяга

Слайд 10

• Параллелизм – конвергенция гомологичных органов
• Поза «стояния столбиком» и характерное для грызунов открытых пространств расположение глаз на голове. В нижнем ряду – родственные формы в других биотопах.
• 1 – малый суслик, 2 – полёвка Брандта, 3 –жёл-тая пеструшка, 4 – большая песчанка, 5 – обык-новенная белка, 6 – восточная полёвка, 7 – по-луденная песчанка.
• Параллелизм в развитии конечностей лошадиных и липтотерн в Неотропике

Слайд 11

• Термин параллелизм употребляется также не для характеристи-ки изменения органов, а для указания напра-вления эволюциитаксонов
• Примером параллельной эволюции может быть четвертичная история сигов: распространяясь из единого центра (западносибирское море-озеро) по всему северу Голарктики, они образовали ряд изоли-рованных группировок ранга подвид-полувид-надвид. Внутри изоля-тов происходит независимая дифференцировка на малотычинковые формы, питающися бентосом, и многотычинковые, питающаяся планктоном, а также параллельное разделение по месту размножения на озёрные и речные формы.

Слайд 12

• Полифилия – объединение в один таксон разных по происхождению групп. Поли- много, филум – ветвь.
• Во второй половине ХХ века многие исследователи пытались доказать полифилетическое происхождение таких известных групп, как цветковые, амфибии, млекопитающие.
• Монофилия – происхождение таксона от одного предкового таксона.
• Симпсон предложил считать монофилетическими таксоны, которые порождены таксоном, равным им по рангу (монофилия по Симпсону).
• Однако ранг высших таксонов субъективен.
• Эшлок предложил считать монофилетическими надвидовые таксоны, произошедшими от одного предкового вида (монофилия по Эшлоку)
• Довольно представительная школа кладистов принимает более строгий критерий монофилетичности – происхождение от одного вида, на как это доказать и как этим оперировать? Использовать лишённую возможности проверки монофилию по Эшлоку бессмыслено.

Слайд 13

• Нейтралистская теория эволюции – нейтральные признаки только дивергируют. Парафилия и полифилия на этом уровне исключена.
• Инновационная новость: эволюция двуглава, как орёл на рубле.
• Голова № 1. Адаптивная эволюция, дарвиновская эволюция – эволюция приспособлений, направляемых отбором. Она может быть конвергентной, дивергентной, прогрессивной-регрессивной и т.д.
• Голова № 2.Нейтралистская эволюция, недарвиновская эволюция – эволюция признаков, безразличных для отбора (различие в толщине губ у негров и индейцев). Если признак не подвержен стабилизирующему или движущему отбору, он всегда «расплывается».
• Аналогия – расхождение языков при культурной изоляции их носителей. Расхождение языков тем большее, чем дольше изоляция: человек – чоловiк, men – Mensch. Их не привязать ни к рельефу местности, ни к климату.

Слайд 14

Нейтральная эволюция – ключ к филогении

• Филогенетические связи между 8 группами позвоночных животных (верхняя схема) и различия по числу аминокислотных замен (Каа) у тех же видов (нижний график) по α-цепям гемоглобинов (черные точки) и β-цепям (светлые точки). Из Кимура, 1985)
• Аддитивное дере-во, построенное по различиям в транс-портных РНК.
• Это нельзя сделать иначе.
• Филогения таких крупных групп создаётся только анализом эволюции макромолекул.

Слайд 15

Макроэволюция – современные сложности

• К настоящему времени возможности морфологического, эмбриологического и палеонтологического методов анализа филогении практически исчерпаны. С их помощью удалось создать картину эволюции позвоночных животных и сосудистых растений сравнительно полно, беспозвоночных - частично.
• Низшие растения и прокариоты не поддаются традиционному анализу.
• Начиная с 80-х годов наблюдается стремительный прогресс. В общих чертах намечены контуры филогенетических связей всего живого. Общая конструкция оказалась совершенно неожиданной.
• В основе нового знания лежит новый метод – исследование эволюции молекул, сначала – нейтральной, потом, уже в нынешнем веке, адаптивной.
• На начальном этапе эволюции наблюдается активный «горизонталь-ный» перенос генов – их обмен между представителями очень далёких систематических групп. Это основной фактор эволюции архейской и в меньшей степени протерозойской биот.
• У эукариот он сопровождается слиянием клеток или поглощением клетки клеткой с самой разной степенью автономии отдельных компонентов общего суперорганизма (симбиогенетическая теория).
• Филогенетическая схема на этом уровне – не дерево, а сеть.

Слайд 16

• Эволюционное дерево эукариот. Точки ответвления от основного ствола выше эвгленозоев проставлены произвольно.

Слайд 17

Горизонтальный перенос генов – к чему это приводит

• Прокариоты представлены двумя царствами – архебактерии и эубактерии
• Домен – консервативная последова-тельность аминокислот, присутствую-щая в нескольких (обычно во многих) белковых молекулах у разных организ-мов. Большинство доменов характери-зуются строго определенной функцией и представляют собой функциональ-ные блоки белковых молекул.
• В геноме эукариот белки, ответствен-ные за операции с геномом (реплика-ция, транскрипция, трансляция) и белки, осуществляющие операции с мембранами – от архей, белки, белки основного обмена – от эубактерий.
• существует гипотеза, что первичный прокариотический безъядерный организм, образован путем слияния архебактерии с эубактерией, причем базовый энергетический метаболизм этого организма имел эубактериальную природу (гликолиз, брожение)
• Количественное соотношение общих и уникальных белковых доменов у архей, бактерий и эвкариот. Площади фигур примерно пропорциональны числу доменов (из А.В.Марков, А.М.Куликов, 2004).

Слайд 18

Биологический прогресс: противоречие между сложностью и успехом

А.Н. Северцов снимает его, разделяя биологический и морфо-физиологический прогресс

Биологический прогресс:

• увеличение количества особей
• прогрессивное расселение и захват новых ареалов
• распадение таксона на соподчинённые систематические единицы

Морфо-физиологический прогресс:

• дифференциацияорганизма
• интенсификация функций
• последователи Северцова добавляют усовершенствование интеграции, рационализация устройства организма, повышение уровня гомеостаза и пр.

Морфо-физиологический прогресс – один из способов достиже-ния биологического прогресса.

Как и морфо-физиологический регресс.

Слайд 19

Основная философская проблема макроэволюции - направленность

• Ранние эволюционисты объясняли развитие природы через конечные причины, стремлением к прогрессу, творческой силой и тому подобными агентами.
• Дарвин убрал предопределенность хода эволюции, но не всем это понравилось.
• Периодически как за рубежом, так и в нашей стране возникали ереси, направленные на поиск иных причин эволюции, кроме естественного отбора.
• Дарвинизм – теория, которая позволяет объяснить всё «назад», но не оставляет возможности для предсказаний – чем она отличается от теорий иных общественных и социальных наук. Дарвиновская эволюция случайна и непредсказуема.
• В СССР отказ от дарвинизма шёл под флагом номогенеза – попытки построить эволюцию на основании «законов» (nomos греч. – закон). Они закончились ничем, но номогенетики – Л.С. Берг, А.А. Любищев - были настолько яркими и самобытными личностями, что номогенез стал важной страницей истории отечественной биологии.

Посмотреть все слайды