Гомологичные и аналогичные органы

ТЕМА. РАЗВИТИЕ ЖИЗНИ НА ЗЕМЛЕ

Развитие органического мира

АРХЕЙ (3,5 – 3,8 млрд. лет) – первые прокариоты (бактерии и сине-зелёные водоросли). ПРОТЕРОЗОЙ (2,7 млрд. лет) – расцвет прокариот, возникновение эукариот (зелёные и золотистые водоросли), появление многоклеточных – зелёных, бурых и красных водорослей, грибов, кишечнополостных, круглых и кольчатых червей. Формируется биосфера.

ПАЛЕОЗОЙ (570 млн. лет):

КЕМБРИЙ – на суше – бактерии и сине-зелёные водоросли, в морях – водоросли, и трилобиты, губки, кишечнополостные, плеченогие моллюски, иглокожие, полухордовые. ОРДОВИК – в морях господство трилобитов, иглокожих, плеченогих, головоногих моллюсков. Появление первых позвоночных – щитковых бесчелюстных. На сушу выходят растения – псилофиты, начинается процесс образования почвы.

СИЛУР – растения заселяют сушу, появляются скорпионы. Расцвет головоногих моллюсков, гигантских ракоскорпионов. Возникают древнейшие (панцирные) рыбы. ДЕВОН – век рыб: акулы, скаты, кистепёрые, двоякодышащие. Расцвет плаунов, хвощей, папоротникообразных. Появляются леса. В лесах – пауки, клещи, многоножки. Появляются первые земноводные.

КАРБОН – КАМЕННОУГОЛЬНЫЙ ПЕРИОД. Распространены тропические леса из древовидных папоротников, хвощей и плаунов. Появляются хвойные растения. Господство амфибий, тараканов, стрекоз. Появляются рептилии.

ПЕРМЬ – расцвет голосеменных растений. Увеличивается многообразие пресмыкающихся. Появляются первые зверозубые пресмыкающиеся.

 МЕЗОЗОЙ (235 млн. лет) ТРИАС – на суше – голосеменные растения: хвойные, гингковые, саговники. В морях – кораллы, костистые рыбы, черепахи, крокодилы, ихтиозавры. Появляются примитивные млекопитающие.

 ЮРА – век голосеменных и динозавров, господство динозавров на суше, ихтиозавров и плезиозавров в воде, птерозавров – в воздухе.

МЕЛ – появляются покрытосеменные, расцвет костистых рыб, пресмыкающихся, вымирают динозавры.

КАЙНОЗОЙ (67 млн. лет)

ПАЛЕОЗОЙ – господство на суше покрытосеменных растений и пресмыкающихся, в морях – кораллов, моллюсков, костистых раб, хвостатых и бесхвостых амфибий. Возникает большое количество семейств птиц, низшие приматы (парапитеки).

НЕОГЕН – растительный мир близок к современному. На суше – господство плацентарных млекопитающих. Хоботные достигают высшего развития. Расцвет представителей семейства кошачьих. Выделяются австралопитеки.

 АНТРОПОГЕН – возникает холодолюбивая фауна. Северные леса образованы хвойными породами деревьев. Возникают мелколиственные леса. На юге – тропические леса. Появляются копытные. Формируется человек.

Переходные формы и палеонтологические ряды.

 Палеонтологами были обнаружены формы организмов, сочетающие признаки более древних и более молодых групп. Такие ископаемые переходные формы служат доказательством эволюции, поскольку свидетельствуют об исторической связи разных групп организмов.

Примером подобной формы является ископаемая первоптица юрского периода —археоптерикс — связующее звено между рептилиями и птицами. Археоптерикс — форма с длинным, как у рептилий, хвостом, несросшимися позвонками, развитыми зубами (признаки рептилий); тело покрыто перьями, передние конечности в виде крыльев; частично пневматичные кости (признаки птиц). Другими примерами переходных форм являются кистеперые рыбы, связывающие рыб с вышедшими на сушу земноводными; семенные папоротники — переходная форма между папоротниковидными и голосеменными. Еще одним доказательством эволюции являются палеонтологические ряды. Палеонтологами были найдены остатки ранее живших видов, которые связаны между собой родством, т. е. свидетельствовали о происхождении одного вида от другого. Русский ученый В. О. Ковалевский, исследуя историю развития лошади, показал, что современные однопалые животные происходят от мелких пятипалых всеядных предков, живших 60—70 млн. лет назад в лесах. Изменение климата Земли, повлекшее за собой сокращение площадей лесов и увеличение площадей степей, привело к тому, что предки современных лошадей начали расселяться по степям. Необходимость защиты от хищников и передвижения на большие расстояния в поисках пищи привела к преобразованию конечностей — уменьшению числа пальцев от пяти до одного. Параллельно изменению конечностей происходило преобразование всего организма; увеличение размеров тела, изменение формы черепа, усложнение строения зубов и др. Ряды ископаемых форм, связанные друг с другом в процессе эволюции и отражающие ход филогенеза (греч. phylon — род, племя, и genesis — происхождение, возникновение), т. е. исторического развития, называются палеонтологическими, или филогенетическими, рядами. В настоящее время палеонтологические ряды обнаружены в эволюции морских ежей, слонов, китов, носорогов, некоторых родов моллюсков и других животных.

Гомологичные и аналогичные органы.

Важное значение в доказательстве эволюции имело выяснение родственных отношений между ныне живущими группами организмов. Сходство в строении организмов разных таксонов, как свидетельство происхождения их от общего предка, являлось в то же время косвенным доказательством эволюции. Сравнительно-анатомические исследования показали, что конечности некоторых позвоночных, например ласты кита, лапы крота, крокодила, крылья птицы, летучей мыши, руки человека, несмотря на выполнение разных функций, имеют сходные черты строения и общее происхождение. Некоторые кости в скелете конечностей могут отсутствовать, другие — срастаться, могут изменяться относительные размеры костей, однако во всех случаях эти органы развиваются сходным образом из одинаковых эмбриональных зачатков. Органы, которые имеют сходное строение и общее происхождение, называются гомологичными. Примерами гомологии у растений являются перистосложный лист гороха с усиками и прилистниками, кувшинчики насекомоядного растения непентеса, стеблевые чешуи хвоща, колючки барбариса, почечные чешуи. Наличие у организмов разных групп гомологичных органов позволяет установить степень родства между ними, проследить их эволюцию. В природе часто наблюдаются случаи сходства по внешнему виду и выполняемым функциям органов, которые имеют разное происхождение. Например, крыло птицы и крыло бабочки выполняют сходную функцию, но их происхождение и строение совершенно различные. Сходство вызвано образом жизни, приспособлением к полету, возникшим независимо у бабочек и птиц, а не происхождением этих форм. Органы, имеющие внешнее сходство и выполняющие одинаковые функции, но имеющие разное происхождение, называются аналогичными. К аналогичным органам относятся, например, колючки у барбариса (видоизмененные листья), белой акации (видоизмененные прилистники), боярышника (видоизмененный побег). Аналогичные органы свидетельствуют о сходных направлениях приспособлений организмов, вызываемых в процессе эволюции действием естественного отбора.