Tüm canlıların birliğini gösteren gerçekler. Evrimin kanıtı

Resmi istatistiksel testler, tüm canlı organizmaların tek bir atadan geldiğini doğrular

Tüm canlıların kökeninin birliği fikri biyologlar arasında genel olarak kabul görmektedir, ancak bu fikrin lehine olan argümanlar çoğunlukla niceliksel değil nitelikseldir. Model seçim teorisine dayanan ve protein moleküllerinin benzerliğinin aralarındaki ilişkiyi gösterdiğine dair önsel bir varsayım olmaksızın yapılan resmi istatistiksel testler, tüm canlılar için tek bir köken hipotezinin alternatif modellerden çok daha makul olduğunu gösterdi; bu da protein moleküllerinin bağımsız kökenini akla getiriyor. farklı atalardan gelen farklı organizma grupları.

Darwin, tüm canlı organizmaların ya tek bir orijinal formdan ya da birkaç orijinal formdan türediğini düşünüyordu (bkz. ortak ata). Darwin ataların sayısı sorununu açık bıraktı çünkü 19. yüzyılda bilim bu sorunu çözecek araçlara henüz sahip değildi. Günümüzde çoğu biyolog, tüm canlıların “son evrensel ortak atadan” (LUCA) türediğinden emindir. Ancak bu atanın tek bir organizma ya da kelimenin modern anlamıyla bir "tür" olması muhtemel değildi; daha ziyade aktif yatay gen değişiminin gerçekleştiği polimorfik bir mikrobiyal topluluğu temsil ediyordu.

Elbette LUCA dünyadaki ilk canlı yaratık değildi: ortaya çıkışından önce uzun bir evrim yaşandı (bu süreçte özellikle modern genetik kod ve protein sentezi aparatı oluşturuldu, bakınız: Vetsigian, Woese, Goldenfeld. 2006. Toplu evrim ve genetik kod). Diğer canlılar büyük ihtimalle LUCA ile aynı zamanda yaşamışlardı ancak onların torunlarının nesli tükenmişti. Çoğu uzman, LUCA'nın halihazırda DNA ve RNA'ya, replikasyon ve transkripsiyon enzimlerine, ribozomlara ve protein sentezi mekanizmasının diğer bileşenlerine sahip olduğuna inanıyor. LUCA'nın gerçekliği lehine en güçlü argüman, genetik kodun birliği ve tüm canlı organizmalarda DNA, RNA ve protein sentezinin moleküler sistemlerinin temel benzerliğidir (bkz: Evrim için moleküler genetik kanıtlar). Ancak tüm ikna ediciliğine rağmen bu argüman niceliksel değil nitelikseldir. Gücünü sayısal olarak tahmin etmek çok zordur.

Eğer yaşam Dünya'da veya uzayda bir kez ortaya çıktıysa, teorik olarak birkaç kez de ortaya çıkabilir. Prensip olarak modern yaşamın birden fazla atadan geldiği varsayılabilir. Örneğin, bakteriler bir atadan, arkeler ise başka bir atadan türemiş olabilir (bu bakış açısı, az sayıda destekçisi olmasına rağmen zaman zaman dile getirilmektedir).

Bu ikilemi çözmek için şimdiye kadar sıkı istatistiksel prosedürler büyük ölçüde kullanılmamıştır. DNA nükleotid dizilerini ve protein amino asit dizilerini karşılaştırmaya yönelik standart yöntemler, gözlemlenen benzerliğin şans eseri olma olasılığını yansıtan bir dizi niceliksel göstergenin hesaplanmasını içerir (bkz: Dizi Benzerliği Skorlarının İstatistikleri). Bu göstergelerin düşük değerleri benzerliğin istatistiksel önemini (rastgele olmadığını) gösterir, ancak prensipte bunlar karşılaştırılan moleküllerin ilişkisinin (tek köken) kesin kanıtı değildir. İki dizinin yüksek benzerliği teorik olarak yalnızca ortak kökenleriyle değil, aynı zamanda benzer seçilim faktörlerinin etkisi altındaki yakınsak evrimle de açıklanabilir.

Evrim ağacı oluşturmak için tasarlanmış bilgisayar programlarının çoğuna karşı daha ciddi iddialarda bulunulabilir. Bu programlar, kural olarak, herhangi bir karşılaştırılan diziye dayalı olarak "en iyi" evrim ağacını, yani maksimum istatistiksel desteğe sahip olanı oluşturmayı amaçlamaktadır. Bu programlar, birden fazla bağımsız kökten büyüyen birden fazla ilgisiz ağacın olasılığını dikkate almaz. Bu yöntemler, farklı ağaçların "olasılığını" ölçebilir ve karşılaştırabilir, ancak bir ağaçlı bir modelin, iki veya üç bağımsız ağaçlı modellerden daha fazla veya daha az makul olup olmadığını söyleyemez. Başka bir deyişle, tek bir ortak ata fikri en başından beri bu programların içine yerleştirilmiştir (bu, biyologların herhangi bir canlı organizma çiftinde böyle bir atanın varlığına dair derin inancını yansıtmaktadır).

Brandeis Üniversitesi'nden (ABD) Douglas L. Theobald, bu sınırlamaların üstesinden gelmeye ve dizi benzerliğinin, dizilerin birliği fikri şöyle dursun, aralarındaki ilişkinin bir ölçüsü olduğu fikrini içermeyen LUCA hipotezini test etmek için bağımsız istatistiksel testler geliştirmeye çalıştı. köken en başından beri doğaldı. Theobald, tüm organizmaların genetik kodunun birliğinin istatistiksel olarak ne kadar anlamlı olduğunu bulmaya çalışmadı. Amacı daha spesifikti: Tüm canlıların sahip olduğu anahtar proteinlerin amino asit dizilerinde LUCA'ya ilişkin kanıtların ne kadar güvenilir (veya güvenilmez) olduğunu ölçmek istiyordu.

Theobald'ın yaklaşımı, bünyesinde geliştirilen testlere dayanmaktadır. model seçim teorileri(model seçim teorisi). Rakip evrimsel modelleri karşılaştırmak için üç test kullanıldı: 1) log olabilirlik oranı, LLR (bkz. Olasılık oranı testi; 2) Akaike bilgi kriteri (AIC); 3) Bayes faktörünü loglayın. Bu testler, iki ana kritere dayanarak karşılaştırılan modellerin (bu durumda bir veya daha fazla ağaçtan oluşan evrimsel yeniden yapılanmalar) "olasılığını" ölçer: 1) modelin gerçek gerçeklere uygunluğunun doğruluğu, 2) cimrilik (tutumluluk) modelin. Başka bir deyişle, bu teknik, minimum sayıda varsayım ("serbest parametreler") kullanarak, çeşitli modeller arasından gözlemlenen gerçekleri en doğru şekilde tanımlayan (açıklayan) modeli seçmenize olanak tanır.

Theobald, tüm canlı organizmalarda bulunan 23 proteinin amino asit dizilerini analiz etti (temel olarak aminoasil-tRNA sentetazların protein sentezinde rol oynayan proteinler, ribozomal proteinler, uzama faktörleri vb.). Protein dizileri 12 organizmadan alınmıştır: dört bakteri, dört arke ve dört ökaryot (maya, Drosophila, solucan) C. elegans, İnsan).

Karşılaştırılan evrim modelleri, genel olarak kabul edilen bir takım varsayımlar temel alınarak oluşturulmuştur. Bazı amino asitlerin diğerleriyle değiştirilmesiyle amino asit dizilerinin evrim sırasında kademeli olarak değişebileceği varsayıldı. Daha önce geliştirilen 20 x 20 matrisler kullanıldı; bu, her bir amino asidin diğeriyle ikame edilmesinin ampirik olasılığını veya sıklığını yansıtıyordu. Ayrıca farklı evrimsel hatlarda ve farklı protein bölgelerinde meydana gelen amino asit ikamelerinin birbiriyle ilişkili olmadığı da varsayılmıştır.

Tek ortak ata (LUCA) hipotezi, çoklu ortak ata hipotezleriyle karşılaştırılarak, yaşamın tek veya çoklu kökeni sorusu söz konusu olamaz. Gerçek şu ki, LUCA hipotezi yaşamın çoklu kökeniyle oldukça uyumludur. Bu durumda, ya LUCA dışındaki diğer tüm eski yaşam formları, bugüne kadar hayatta kalan torunları bırakmadı ya da evrim sürecinde bağımsız olarak ortaya çıkan birkaç popülasyonun temsilcileri, birbirleriyle gen alışverişi yapma yeteneğini kazandı ve aslında birleşti. bir tür. Theobald'ın değerlendirdiği modeller bu senaryoların her ikisiyle de uyumludur.

Karşılaştırması tartışılan makalede tartışılan alternatif evrim modelleri Doğa. A- Tüm canlıların iki veya daha fazla farklı atadan geldiği, B- tek bir atadan. Noktalı çizgiler yatay genetik değişim olayları belirtilmiştir. Pirinç. tartışılan Steel & Penny makalesinin popüler özetinden

Yazar iki sınıf model üzerinde durmuştur: İlkinde yatay genetik değişim hesaba katılmamıştır ve organizmaların ağaç benzeri desenlere göre evrimleştiği varsayılmıştır. İkinci sınıfın modelleri yatay değişime izin veriyordu (iki organizmanın simbiyogenetik füzyonu dahil), bu nedenle diyagramlar ağaç benzeri değil, dallar arasında atlama telleri bulunan ağ şeklindeydi. Her sınıfta, orijinal ataların sayısıyla ilgili çeşitli varsayımlara dayanarak oluşturulan en makul modeller birbiriyle karşılaştırıldı. Tek köken modeli (ABE, A'nın arkea, B'nin bakteri, E'nin ökaryot olduğu) çeşitli çoklu köken modelleriyle karşılaştırıldı: AE + B (arkeler ve ökaryotlar ortak bir ataya sahipti, ancak bakteriler farklı bir atadan evrimleşti) , AB + E , BE + A, A + B + E vb. Çok hücreli hayvanların veya insanların bağımsız bir kökene sahip olma olasılığı bile düşünüldü.

Kullanılan üç testin tümü, alternatif çoklu köken hipotezlerinin aksine, tüm durumlarda LUCA hipotezini güçlü bir şekilde destekledi. Örneğin, sınıf 1 modeller için ABE hipotezinin "makuliyeti" en yakın rakibininkinden (model AE + B) 10,2860 kat daha yüksek olduğu ortaya çıktı. Bu sayıya “astronomik” bile denemez, astronomide bu kadar büyük sayılar yoktur. Sınıf 2'nin hipotezleri (yatay aktarımla), sınıf 1'in hipotezleriyle karşılaştırıldığında yaklaşık olarak aynı güvenilir desteği aldı. Tüm diğerlerinden büyük bir farkla en makul model, sınıf 2'nin LUCA modeliydi: tek bir ortak ataya sahip ve gelişen soylar arasındaki yatay genetik alışverişten kaynaklanan bir ağ yapısı. Bu model özellikle ökaryotların simbiyogenetik kökenini yeterince yansıtıyor: İncelenen 23 ökaryot proteininden bazıları açıkça bakterilerden miras alınırken diğerleri arkelerden miras alınmıştır.

Bu nedenle, her canlı hücrede bulunan anahtar proteinlerin amino asit dizileri, LUCA hipotezi için güçlü istatistiksel destek sağlar. Aynı zamanda, köken birliğini destekleyen temel kanıt, benzerliğin büyüklüğü değil (insan, maya ve bakterilerdeki homolog proteinlerin gerçek benzerliği aslında o kadar da büyük değildir), fakat karakter Bu benzerliğin (veya yapısının), yani farklı organizmalardaki protein molekülü boyunca aynı veya benzer amino asitlerin özellik bakımından dağılımı. Gözlenen benzerliğin yapısı, bazı proteinlerin diğerlerinden "türetilebilir" olmasına izin verecek şekildedir ve dolayısıyla tek köken hipotezi, resmin tamamını diğer modellerden çok daha iyi açıklar. Tartışılan makalenin ek materyallerinde (PDF, 352 KB), Douglas Theobald, çok yüksek benzerliğe sahip olan ancak tek bir kökenin birden fazla kaynaktan kaynaklanma ihtimalinin daha düşük olduğu protein moleküllerinin kurgusal örneklerini veriyor. Örneğin, A proteini bazı amino asit pozisyonlarında protein B'ye, diğerlerinde ise protein C'ye benzerse bu durum meydana gelir. Gerçek proteinler için LUCA hipotezi, gözlemlenen benzerlikleri en cimri şekilde açıklar.

Tüm organizmaların değil, yalnızca bazı organizmaların (örneğin yalnızca ökaryotların) sahip olduğu proteinleri dahil edersek, sonuçlar aynı kalır, çünkü yeni protein türleri, farklı evrimsel çizgilerde şu ya da bu şekilde ortaya çıkmış olmalıdır - bu çizgilerin aynı özelliklere sahip olup olmadığına bakılmaksızın. Aynı veya farklı kökenler.

Bu çalışma elbette sorunun nihai çözümü değil, bir ilk adım olarak değerlendirilmelidir. Elde edilen sonuçların olası tüm alternatif yorumlarını tamamen dışlamak oldukça zordur. Bu, protein evriminin kalıpları hakkında daha ayrıntılı bilgi ve hatta daha karmaşık istatistiksel yöntemler gerektirecektir.

Kaynaklar:
1) Douglas L. Theobald. Evrensel ortak ata teorisinin resmi bir testi // Doğa. 2010. V. 465. S. 219-222.
2) Mike Steel, David Penny. Ortak ata teste tabi tutuluyor // Doğa. 2010. V. 465. S. 168-169.

Charles Darwin, canlı doğanın tarihsel gelişimini kanıtladı, ancak sonraki yıllarda evrime ilişkin doğrudan ve dolaylı kanıtların toplanması devam etti.

Filogenetik seri

Evrimin doğrudan kanıtlarını biriktirmedeki olağanüstü başarılar, başta V. O. Kovalevsky olmak üzere yerli bilim adamlarına aittir. V. O. Kovalevsky'nin eserleri ilkti paleontolojik Bazı türlerin diğerlerinden türediğini gösteren çalışmalar.

Atların gelişim tarihini inceleyen V. O. Kovalevsky, modern tek parmaklı hayvanların, 60-70 milyon yıl önce ormanlarda yaşayan küçük beş parmaklı omnivor atalardan geldiğini gösterdi. Dünyadaki orman alanlarının azalmasına ve bozkırların büyüklüğünün artmasına neden olan iklim değişikliği, modern atların atalarının yeni bir yaşam alanı olan bozkırları geliştirmeye başlamasına yol açtı. Yırtıcı hayvanlardan korunma ihtiyacı ve iyi meralar aramak için uzun mesafeler boyunca hareket etme ihtiyacı, uzuvların dönüşümüne yol açtı - falanks sayısında bire azalma (Şekil 14). Uzuvlardaki değişikliğe paralel olarak, tüm organizmada bir dönüşüm meydana geldi: vücut boyutunda bir artış, kafatasının şeklinde bir değişiklik ve dişlerin daha karmaşık bir yapısı, otçulların sindirim sisteminin karakteristik özelliğinin ortaya çıkışı memeliler ve çok daha fazlası.

Pirinç. 14. Atların atalarının uzuvlarının beş parmaklıdan üç parmaklıya, sonra da tek parmaklıya dönüşümü. Son uzuv ise modern attır.

V. O. Kovalevsky, evrimi belirtilen yönlerde gerçekleşen birbirini izleyen fosil at formları serisini keşfetti. Birbiri ardına yer değiştiren bu tür dizilere denir. filogenetik ve evrimsel bir sürecin varlığına işaret etmektedir.

Geçiş formları

Düşük sistematik dereceli hatlarda (fosil atlar, filler, yumuşakçalar dizisi) kademeli evrimsel gelişim gerçeğinin ortaya konması, modern ve fosil türler arasında sürekliliğin varlığını gösterdi. Bu gerçekleri çürütemeyen evrim teorisinin karşıtları, üst düzey sistematik grupların birbirlerinden türemediklerini, ayrı bir yaratılış eyleminin sonucu olduklarını savundular. Bu nedenle, yüksek sistematik sıralamaya sahip eski ve genç grupların özelliklerini birleştiren fosil formları özellikle ilgi çekicidir. Bu tür formlara denir geçiş. Bunların bir örneği, balıkları karaya gelen dört ayaklı amfibilerle bağlayan lob yüzgeçli balıklardır; tohum eğrelti otları - eğrelti otları ve açık tohumlu bitkiler vb. arasında bir geçiş grubu.

Farklı türler, sınıflar, sınıflar arasındaki geçiş formlarının varlığı, tarihsel gelişimin aşamalı doğasının yalnızca alt kategorilerin değil, aynı zamanda daha yüksek sistematik kategorilerin de karakteristiği olduğunu göstermektedir.

Homolog ve benzer organlar, temeller ve atavizmler

Karşılaştırmalı anatomik çalışmalar, balinanın yüzgeçleri, köstebeğin pençeleri, timsahın pençeleri, kuşun kanatları, yarasa ve insan eli gibi bazı omurgalıların ön ayaklarının yapısının, tamamen performans göstermelerine rağmen, aynı olduğunu göstermiştir. farklı işlevler, temel yapısal özellikler bakımından benzerdir. Uzuvların iskeletindeki bazı kemikler eksik olabilir, bazıları kaynaşmış olabilir, kemiklerin göreceli boyutları değişebilir, ancak bunlar homoloji, yani ortak kökene dayalı benzerlik son derece açıktır. Homolog, aynı embriyonik temellerden benzer şekilde gelişen organlardır (Şekil 15).

Farklı gruplardaki (sınıflar, aileler vb.) organizmalarda homolog organların varlığı, aralarındaki ilişkinin derecesini belirlemeyi ve evrimlerini izlemeyi mümkün kılar. Ortak kökene sahip organların modifikasyonu, çevreye uyumla bağlantılı olarak belirli bir organın yapısına dayalı farklılıklarla açıklanır.

Organlar arasındaki her benzerlik, aralarındaki ilişkiyi göstermez. Kelebeğin kanadı ile kuşun kanadı benzer görev yapar ancak yapıları tamamen farklıdır. Benzerlik, bu formların kökeninden değil, kelebekler ve kuşlarda birbirinden bağımsız olarak ortaya çıkan yaşam biçiminden, uçuşa adaptasyonundan kaynaklanmaktadır. Benzer yaşam koşullarına benzer adaptasyonların neden olduğu dış benzerliğe sahip ancak farklı bir yapıya sahip olan organlara analog denir. Benzer organlar ortaya çıktı

Pirinç. 15. Maymun, yarasa, fok ve atın ön ayaklarının yapılarındaki benzerlik, bunların tek bir atadan veya bunun sonucunda ortaya çıktığını gösterir. yakınsama- karakterlerin yakınlaşması ve organizmalar arasında bir ilişki olduğunu göstermez.

Pirinç. 16. Sıçrayan memelilerde vücut şeklinde yakınlaşma.

Yetişkin hayvanlarda bazı organlar veya bunların parçaları çalışmaz ve onlar için gereksizdir. körelmiş organlar, veya ilkeleri. Homolog organların yanı sıra temellerin varlığı, canlı formların ortak bir kökenine işaret eder. Balinanın vücudunun içine gizlenmiş olan arka ayakları, atalarının karasal kökenini kanıtlayan bir kalıntıdır. İnsanlarda ilkel organlar da bilinmektedir: kulak kepçesini hareket ettiren kaslar, üçüncü göz kapağının temelleri vb.

Bazı organizmalarda körelmiş organlar normal büyüklükte organlara dönüşebilir. Atalardan kalma formların organ yapısına böyle bir dönüşe atavizm denir. Binlerce tek parmaklı at arasında, ara sıra ikinci ve dördüncü parmaklarında küçük toynaklar geliştirmiş bireyler de bulunur. İnsanlarda atavistik belirtilerin ortaya çıktığı bilinen durumlar vardır: birincil saçlı, uzun kuyruklu çocukların doğumu vb. Atacılıkların ortaya çıkması, belirli bir organın atalardan kalma formlardaki olası yapısını gösterir.

Omurgalıların embriyonik gelişimindeki benzerlikler

Canlı organizmaların menşe birliği gerçeği embriyolojik çalışmalara dayanarak kurulmuştur. Tüm çok hücreli hayvanlar tek bir döllenmiş yumurtadan gelişir. Bireysel gelişim sürecinde parçalanma, iki ve üç katmanlı embriyo oluşumu, germ katmanlarından organ oluşumu aşamalarından geçerler. Hayvanların embriyonik gelişiminin benzerliği, kökenlerinin birliğini gösterir.

Embriyonik aşamaların benzerliği, bireysel tipler ve sınıflar arasında özellikle net bir şekilde ortaya çıkmaktadır. Böylece, gelişimin ilk aşamalarında omurgalıların (balık, kertenkele, tavşan, insan) embriyoları çarpıcı bir benzerlik gösterir: Hepsinde baş, gövde ve kuyruk bölümleri, uzuvların gelişimi ve yanlarında solungaçların gelişimi bulunur. vücut (Şek. 17).

Embriyolar geliştikçe farklılıklar giderek daha belirgin hale gelir. Dahası, önce embriyoların ait olduğu sınıfın işaretleri, ardından takımın işaretleri ve hatta daha sonraki aşamalarda cins ve türün işaretleri ortaya çıkar. Embriyoların gelişimindeki bu model, evrim sırasında birçok dallara ayrılan tek bir gövdeden köken alan ilişkilerini gösterir.

Biyogenetik yasa

Yukarıdakilerin yanı sıra diğer birçok gerçeklere dayanarak, 19. yüzyılın ikinci yarısında Alman bilim adamları F. Müller ve E. Haeckel. Biyogenetik yasa adı verilen, intogenez ilişkisi yasasını oluşturdu. Bu yasaya göre, bireysel gelişimdeki (ontogenez) her birey, türünün gelişim tarihini (filojeni) tekrarlar veya kısacası, intogenez filogeninin kısa bir tekrarıdır.

Ancak kısa bir bireysel gelişim sürecinde bireyin binlerce, milyonlarca yıl boyunca gerçekleşen evrim aşamalarının tamamını tekrarlaması mümkün değildir. Bu nedenle, bir türün embriyonik gelişimindeki tarihsel gelişim aşamalarının tekrarı, bir takım aşamaların kaybıyla birlikte sıkıştırılmış bir biçimde gerçekleşir.

Pirinç. 17. Omurgalı birey oluşumunun başlangıç ​​aşamalarının benzerliği, akrabalığı gösterir ve filogenez sürecinden geçen aşamaları belirtir.

Ayrıca embriyolar atalarının yetişkin formlarına değil, embriyolarına benzemektedir. Dolayısıyla memelilerin ve balıkların intogenezinde embriyolarda solungaç kemerlerinin oluştuğu bir aşama vardır. Balık embriyosunda bu kemerler temelinde bir solunum organı oluşur - solungaç aparatı. Memelilerin intogenezinde tekrarlanan, yetişkin balıkların solungaç aparatının yapısı değil, memelilerde tamamen farklı organların (kıkırdakların) geliştiği embriyonun solungaç aparatının yapısıdır. gırtlak ve trakea). Akademisyen A. N. Severtsov'un araştırması, intogenez teorisinin geliştirilmesinde olağanüstü bir rol oynadı. Tarihsel gelişimdeki değişikliklerin embriyonik gelişim sürecindeki değişikliklerden kaynaklandığını kanıtladı. Kalıtsal değişiklikler embriyonik dönem de dahil olmak üzere yaşam döngüsünün tüm aşamalarını etkiler. Embriyonun gelişimi sırasında ortaya çıkan mutasyonlar, kural olarak, vücuttaki etkileşimleri bozar ve ölümüne yol açar. Ancak küçük mutasyonlar faydalı olabilir ve doğal seçilim tarafından korunabilir. Gelecek nesillere aktarılacak ve tarihsel gelişime dahil edilecek, seyrini etkileyecektir.

Evrimin Biyocoğrafik Kanıtları

Farklı kıtaların fauna ve floralarının karşılaştırılması. Evrimsel sürecin açık bir göstergesi, hayvanların ve bitkilerin gezegenimizin yüzeyine yayılmasıdır. Gezginler ve doğa bilimciler her zaman Avustralya, Güney Amerika ve okyanus adalarının flora ve faunasının benzersizliği karşısında hayrete düşmüşler ve Kuzey Amerika ve Avrasya gibi bazı kıtaların faunasındaki benzerliklerle ilgilenmişlerdir. A. Wallace tüm bilgileri bir sisteme topladı ve altı zoocoğrafik alan belirledi:

1) Avrupa, Kuzey Afrika, Kuzey ve Orta Asya, Japonya'yı kapsayan Paleoarktik;

2) Kuzey Amerika dahil Neoarktik;

3) Sahra Çölü'nün güneyindeki Afrika dahil Etiyopya;

4) Güney Asya ve Malay Takımadalarını kapsayan Indomalayan;

5) Neotropikal, Güney ve Orta Amerika'yı işgal eden;

6) Avustralya, Yeni Gine, Yeni Zelanda, Tazmanya, Solomon Adaları ve Yeni Kaledonya dahil olmak üzere Avustralya.

Farklı zoocoğrafik bölgeler arasındaki benzerlik ve farklılık derecesi aynı değildir. Paleoarktik ve Neoarktik bölgelerin fauna ve florası, Bering Boğazı tarafından izole edilmiş olmalarına rağmen pek çok ortak noktaya sahiptir; Neoarktik ve Neotropikal bölgeler ise tam tersine, karayla (Panama Kıstağı) birbirine bağlı olmasına rağmen önemli ölçüde farklıdır. . Bu benzerlik ve farklılıkların nedenleri nelerdir? Açıkçası, kıtaların oluşum tarihi ve izolasyon zamanlarıyla bağlantılıdırlar. Dolayısıyla Neotropikal ve Neoarktik bölgelerin faunasındaki derin farklılık, aralarındaki kara bağlantısının oldukça yakın zamanda kurulmuş olmasıyla belirlenmektedir. Bu jeolojik verilerle kanıtlanmaktadır. Panama Köprüsü'nden sonra yalnızca birkaç Güney Amerika türü kuzeye girmeyi başardı (örneğin kirpi, armadillo, opossum). Kuzey Amerika türleri Güney Amerika bölgesini kolonileştirmede biraz daha başarılı oldu. Geyik, tilki, su samuru ve ayılar Güney Amerika'ya girdi ancak Güney Amerika'nın benzersiz tür bileşimi üzerinde önemli bir etkisi olmadı. Yalnızca burada dişsizler (karıncayiyenler ve tembel hayvanlar) takımının canlı temsilcileri, kanat parmaklarındaki pençeler sayesinde ağaçlara tırmanabilen hoatzin kuşları (Archaeopteryx gibi) ve diğer hayvanlar korunmuştur. Güney Amerika faunasının benzersizliği, Charles Darwin'i evrim hakkında düşünmeye sevk eden gerçeklerden biriydi. Neoarktik ve Paleoarktik bölgelerin faunasının benzerliği, geçmişte aralarında bir kara köprüsünün (Bering Kıstağı) bulunmasından kaynaklanmaktadır.

Avustralya'nın faunası diğer kıtalardan çok farklıdır. Avustralya'nın 100 milyon yıl önce, hatta daha yüksek memelilerin ortaya çıkmasından önce bile Güney Asya'dan ayrıldığı biliniyor. Sadece Buz Devri sırasında, Sunda takımadalarının adaları boyunca birkaç plasental buraya taşındı - fareler ve köpekler (ikincisinin soyundan gelen Avustralya dingo'dur). Aksi takdirde Avustralya'nın faunası çok farklıdır.

Böylece, kıtalar arasındaki bağlantı ne kadar yakın olursa, orada o kadar fazla ilişkili form yaşar; dünyanın bazı kısımlarının birbirinden izolasyonu ne kadar eski olursa, aralarındaki farklar da o kadar büyük olur. onların nüfus.

Adaların faunası

Adaların fauna ve florasının tür bileşimi tamamen kökenlerinin tarihi tarafından belirlenir. Adalar, ana karanın bir kısmının ayrılmasının sonucu olarak kıtasal veya okyanus (volkanik ve mercan adaları) olabilir. İlkinin flora ve faunası kompozisyon açısından anakaraya yakındır. Britanya Adaları ve Sakhalin'deki türlerin çoğu kıtanın yakın bölgelerine benzer. Bu, adaların karadan yalnızca birkaç bin yıl önce ayrılmasıyla açıklanmaktadır. Ancak ada ne kadar eskiyse ve su bariyeri ne kadar önemliyse, farklılıklar da o kadar fazla oluyor. Madagaskar'da Afrika'ya özgü büyük toynaklı hayvanlar yoktur:

boğalar, antiloplar, zebralar ve büyük yırtıcı hayvanlar (aslanlar, leoparlar, sırtlanlar) veya yüksek maymunlar yok. Ancak Madagaskar lemurların son sığınağıdır. Bir zamanlar, maymunların ortaya çıkışından önce lemurlar baskın primatlardı. Ancak daha gelişmiş akrabalarıyla rekabet edemediler ve maymunlar evrimleşmeden önce anakaradan ayrılan Madagaskar dışında her yerde ortadan kayboldular. Madagaskar hayvanlarının bir diğer büyük grubu tenrekler ve misk kedileridir; bunlar, uzun bir izolasyon dönemi boyunca çok az değişen eski ilkel plasentalı memelilerdir. Madagaskar çok çeşitli habitatlara sahiptir ve 46 cinsi dünyanın başka hiçbir yerinde bulunmayan çok sayıda farklı kuşa ev sahipliği yapması şaşırtıcı değildir. Madagaskar bukalemunundan daha tuhaf bir hayvan hayal etmek zor. Bukalemunlar da Afrika'da yaşıyor ancak Madagaskar türleri daha büyük ve daha çeşitlidir. Bunlar arasında en büyük bukalemun olan 60 cm uzunluğundaki Ustale de yer alıyor.Madagaskar'daki bazı bukalemunların ağızlarının ucunda boynuzları var ve bu da onları tehditkar minyatür dinozorlara benzetiyor. Afrika kıtasında çok sayıda zehirli yılanın bulunmasına rağmen adada bulunmaması ilginçtir. Pitonlar ve diğer zehirli olmayan yılanlar burada geniş çapta temsil edilmektedir. Yaşayanlar dünyasının tarihine göre yılanlar diğer sürüngenlere göre oldukça geç ortaya çıkmış olup, zehirli yılanlar bunların en küçüğüdür. Bu, Madagaskar'ın yılanlar orada ortaya çıkmadan önce kıtadan ayrıldığı anlamına mı geliyor? Madagaskar, yaklaşık 150 türün bulunduğu kurbağalar için harika bir yerdir.

Okyanus adalarının faunası incelendiğinde farklı bir tablo ortaya çıkıyor. Tür bileşimi zayıftır ve genellikle kuşlar, sürüngenler ve böcekler olmak üzere bazı türlerin tesadüfen ortaya çıkması sonucudur. Bu adaların çoğunda kara memelileri, amfibiler ve önemli su bariyerlerini aşamayan diğer hayvanlar bulunmuyor. Bir örnek verelim. Galapagos Adaları Güney Amerika kıyılarına 700 km uzaklıktadır. Yalnızca iyi uçan formlar bu mesafeyi aşabilir. Galapagos kuş türlerinin yüzde 15'inin Güney Amerika türleri tarafından temsil edildiği, kuş türlerinin yüzde 85'inin ise anakaradan farklı olduğu ve bu takımadalar dışında hiçbir yerde bulunmadığı ortaya çıktı. Charles Darwin'in Galapagos Adaları'nda hayretle gözlemlediği şey tam olarak budur. Orada, Güney Amerika'da gördüğü ispinozlara benzeseler de hepsinin uzmanlaşmış ve birbirine çok az benzeyen kuşları keşfetti. Ortak ataya sahip olan bu 14 kuş türünde yiyecek ve yuvalama alanı rekabeti zayıfladı veya tamamen ortadan kalktı. Charles Darwin sıcak kayalık adalarda yalnızca üç hafta geçirdi. ancak gördükleri ona uzun yıllar boyunca derinlemesine düşünme malzemesi olarak hizmet etti. İspinozların gagalarına özellikle dikkat etti: Bazılarının kalın, ezici bir gagası vardı, diğerlerinin uzun ve diğerlerinin ise makas gibi keskin bir gagası vardı. Dünyadaki en nadir alet kullanan hayvanlardan biri olan ağaçkakan ispinozu, altı cinsten birine aittir. Ne yazık ki Charles Darwin, tıpkı ağaçkakanın gagasıyla yaptığı gibi, kaktüs dikenini kullanarak ağaç kabuğundaki böcekleri ve larvaları ayıklayan bu harika kuşu iş başında görmedi. Galapagos ispinozları, izolasyonun türlerin gelişimi üzerindeki etkisinin ilk örneği olarak tarihe geçmiştir. Bugün bunun gibi birçok örnek var. Charles Darwin, izolasyonun etkisinin Hawaii'deki çiçekçi kızlarda ve salyangozlarda daha açık bir şekilde ortaya çıktığı Hawaii Adaları'nı ziyaret etmedi, çünkü bu adalarda Galapagos'taki ispinozlardan çok daha uzun süre yaşıyorlar.

1.Canlı organizmaların temelini oluşturan unsurları listeler.
1. Kimyasal bileşimin birliği.
2. Yaşam sistemlerinin açıklığı.
3. Öz-düzenleme.
4. Canlı sistemlerin değişkenliği.
5. Büyüme ve gelişme kapasitesi.
6. Ontogenez.
7. Filogeni.
8. Sinirlilik.
9. Bütünlük ve ayrıklık.

2. Hangi maddeler inorganik olarak sınıflandırılır; organik? Sayfadaki çizimin kullanılması. 33 ders kitabı, inorganik ve organik maddelerden oluşan bir hücredeki (% olarak) içeriğin pasta grafiklerini yapar mısınız?

Organik maddeler (proteinler, yağlar, karbonhidratlar, nükleik asitler) ve inorganik maddeler (su, mineral tuzları).

3. Suyun canlı organizmadaki işlevi nedir?

Su bir çözücüdür ve canlılarda yaşam aktivitesini sürdürmek için gerekli olan tüm kimyasal reaksiyonlar maddelerin çözeltilerinde gerçekleştiğinden, tüm bu reaksiyonların gerçekleşmesi için gerekli ortam sudur.

4. Mineral tuzların vücuttaki önemini açıklayabilecektir.

Mineral tuzlar tüm doğal ürünleri (meyveler, sebzeler, et, ekmek, yumurta, tahıllar) içerir. Sebze ve meyveler, balık yağı, karaciğer ve et vitamin açısından zengindir. Bir kişinin günlük mineral tuz alımı yaklaşık 10 gram olmalıdır.
Mineral tuzlar kemiklerin ve dişlerin sağlamlığını sağlar. Bunlar kanın ve mide suyunun bir parçasıdır.

5. Proteinlerin vücuttaki rolü nedir?

Yağların, karbonhidratların, minerallerin ve vitaminlerin emilim sürecine katılın.
Hücrelerin, dokuların ve organların yapımında, enzimlerin ve çoğu hormonun, hemoglobinin ve diğer bileşiklerin oluşumunda malzeme görevi görürler.

6. Bildiğiniz karbonhidratları adlandırın. Bunlardan hangisi bitkide, hangisi hayvan organizmasında bulunur? Bu organik maddelerin önemini açıklayın.

1) Laktoz memelilerin önemli bir bileşenidir.
2) Bitkilerdeki sakkaroz, çözünebilir bir yedek karbonhidrat olmasının yanı sıra, bitki boyunca kolayca taşınan fotosentez ürünlerinin bir taşıma şekli olarak da hizmet eder.
3) Glikoz hücrelerin ana enerji kaynağıdır; tüm canlı organizmaların hücrelerinde bulunur.
4) Fruktoz, bitki hücrelerinin boşluklarında serbest formda bulunur.
5) Nişasta bitki hücrelerinde sentezlenir ve nişasta taneleri adı verilen formda biriktirilir.
6) Glikojen (mantarlar, hayvanlar ve insanlar) kaslarda ve karaciğer hücrelerinde küçük granüller halinde biriktirilir.
7) Kitin, eklembacaklıların kütikülünün, birçok mantarın hücre duvarlarının ve bazı protistlerin bir parçasıdır.

7. Yağların vücuttaki rolünü açıklayınız.

Yağlar organik bileşiklere (lipitler) dahildir.
Vücuttaki yağlar ana depo maddesi ve enerji kaynağıdır.
Ve:
Yağlar organlar, kalp ve karaciğer arasında katmanlar oluşturur.
Membran kabuğu %30 yağ içerir.
Yağlar vücuda A, E ve diğer vitaminleri getirir.
Yağlar birçok hormonun üretimi için gereklidir.

8. Hücrenin hangi organik maddeleri kalıtsal bilgilerin depolanmasını ve iletilmesini sağlar? Kafeste nerede bulunurlar?

Nükleik asitler, özellikle DNA, kalıtsal bilgilerin depolanmasından ve iletilmesinden sorumludur.
kromozomlarda, çekirdekte bulunur.

9. Sayfadaki diyagramlara bakın. 36-37 ders kitabı. Canlı ve cansız cisimlerin kimyasal bileşimi nasıl farklılık gösterir? Yalnızca canlı organizmalarda bulunan elementler var mıdır?

Canlı bedenlerle cansızlar arasındaki temel farklardan biri metabolize etme yeteneğidir.
canlı organizmaların karakteristiği olan elementler - biyofilik (H, O, C, N)
Ancak hem canlı hem de cansız doğada maddeler benzerdir, ancak bileşim farklıdır; canlı organizmalarda biyofilik elementler + makro ve mikro elementler baskındır.

10. Hangi gerçekler tüm canlı organizmaların kökeninin birliğini gösterir?

Canlı organizmaların hücreleri, kimyasal bileşimleri ve hayati aktiviteleri bakımından aynıdır; 4 ana element, canlı organizmaların tüm canlı hücrelerinde doğaldır: oksijen, nitrojen, hidrojen, karbon.

İleri geri

Dikkat! Slayt önizlemeleri yalnızca bilgilendirme amaçlıdır ve sunumun tüm özelliklerini temsil etmeyebilir. Bu çalışmayla ilgileniyorsanız, lütfen tam sürümünü indirin.

Ders formatı:ön, bireysel.

Öğretme yöntemleri: buluşsal yöntem, açıklayıcı ve açıklayıcı, pratik, görsel.

Ekipman: “Evrimin Temel Kanıtları” sunumu, bilgisayar, multimedya projektörü, “Bitki ve hayvan fosil türlerinin şekilleri” koleksiyonları.

Dersin amacı: Evrimin ana delilinin özünü oluşturmak ve ortaya çıkarmak.

Dersin Hedefleri:

• organik dünyanın gelişimine ilişkin temel kanıtları belirlemek;
• F. Muller ve E. Haeckel'in biyogenetik yasasını embriyolojik kanıt olarak değerlendirmek;
• Paleontolojik kanıt olarak fosil ara formlarının bilim açısından önemini ortaya çıkarın, evrimin karşılaştırmalı anatomik (morfolojik) ve biyocoğrafik kanıtlarını inceleyin.
• Metinler, bildiriler ve sunumlarla bağımsız çalışma becerilerini geliştirmeye devam edin.

Dersler sırasında

I. Bilgiyi test etmek.

“Evrim” konusuyla ilgili önemli konular üzerine ön konuşma.

• Evrim kavramını tanımlayın.
• Evrimin gelişim dönemlerini adlandırın.
• Yaratılışçılığı tanımlayın. Metafizik dünya görüşünün özü nedir?
• Bize C. Linnaeus'un ana görüşlerini ve hatalarını anlatın, eserlerinin biyolojinin gelişimindeki rolünü belirleyin.
• Bize J.B. Lamarck'ın temel görüşlerini ve hatalarını anlatın, eserlerinin biyolojinin gelişimindeki rolünü belirleyin.
• Darwinizm'in ortaya çıkması için hangi ön koşulları biliyorsunuz?
• Bize büyük İngiliz doğa bilimci Charles Darwin'in yaşamının ana aşamalarını anlatın.
• Charles Darwin'in evrim teorisinin ana hükümleri nelerdir?
• K. Linnaeus, J-B'nin bakış açısından açıklayın. Lamarck, Ch. Darwin, zürafada uzun boynun oluşumu ve köstebek faresinde görsel organların yokluğu.

II. Yeni materyal öğrenme (ders konusu slayt 1).

Sunum – “Evrimin Temel Kanıtları.”

Evrim gerçeği, yani canlı organizmaların basit formlardan daha organize olanlara kadar, genetik bilginin benzersiz işleyiş süreçlerine dayanan tarihsel gelişimi, biyokimya, paleontoloji, genetik verileriyle kabul edilmiş ve doğrulanmıştır. Embriyoloji, anatomi, sistematiği ve daha birçok bilimin evrimsel bir sürecin varlığını ispatlayan gerçekleri vardı.

Evrimin ana kanıtı şunları içerir: (slayt 2):

1. Tüm canlı organizmaların hücrelerinin benzer kimyasal bileşimi.

2. Tüm canlı organizmaların hücrelerinin yapısının genel planı.

3. Genetik kodun evrenselliği.

4. Genetik bilginin depolanması, uygulanması ve aktarılmasına ilişkin birleşik ilkeler.

5. Evrimin embriyonik kanıtı.

6. Evrimin morfolojik kanıtı.

7. Evrimin paleontolojik kanıtları.

8. Evrimin biyocoğrafik kanıtı.

(Kanıtların ana hükümlerinin belirlenmesiyle ön görüşme)

Organizmaların kimyasal bileşimi nedir? (Tüm organizmaların hücrelerinin benzer temel kimyasal bileşimi) (slayt 3);

Tüm canlı organizmaların temel yapı birimi nedir? (Hücre, canlıların temel birimidir; yapısı ve işleyişi tüm organizmalarda çok benzerdir) (Slayt 4);

Genetik kodun evrenselliği ne anlama geliyor? (Proteinler ve nükleik asitler her zaman tek bir prensibe göre ve benzer bileşenlerden oluşur; tüm organizmaların yaşam süreçlerinde özellikle önemli bir rol oynarlar) (slayt 5);

Genetik kodlamanın, proteinlerin ve nükleik asitlerin biyosentezinin prensipleri tüm canlılar için ortaktır. (slayt 6) .

Canlı organizmaların kökeninin birliği gerçeği, embriyoloji biliminden elde edilen verilere dayanan embriyolojik çalışmalara dayanarak kurulmuştur.

Embriyoloji (Yunanca embriyo - embriyo ve logos - öğretimden) organizmaların embriyonik gelişimini inceleyen bir bilimdir. Tüm çok hücreli hayvanlar tek bir döllenmiş yumurtadan gelişir. Bireysel gelişim sürecinde ezilme, iki ve üç katmanlı embriyoların oluşması ve germ katmanlarından organların oluşması aşamalarından geçerler. Hayvanların embriyonik gelişiminin benzerliği, kökenlerinin birliğini gösterir.

Embriyoloji, hedeflere bağlı olarak genel, karşılaştırmalı, deneysel, popülasyon ve ekolojik olarak ayrılır.

Evrime kanıt sağlayan embriyolojik veriler şunları içerir: :

1. Karl Baer'in germ hattı benzerliği yasası (slayt 7, 8) , şöyle yazıyor: "Embriyolar, en erken aşamalardan itibaren bile, tür içinde belirli bir genel benzerlik gösterir" . Tüm kordatlarda, gelişimin erken aşamalarında notokord oluşur, nöral tüp ortaya çıkar, farenksin ön kısmında solungaçlar oluşur, vb. Embriyoların benzerliği bu organizmaların ortak kökenini gösterir. Embriyolar geliştikçe farklılıkları giderek daha belirgin hale gelir. K. Baer, ​​embriyonik gelişim sırasında önce bir türün genel özelliklerinin, ardından bir sınıfın, bir takımın ve son olarak bir türün ortaya çıktığını keşfeden ilk kişiydi.

Gelişim sırasında embriyoların özelliklerinin farklılaşmasına embriyonik farklılık denir ve bu, belirli bir türün tarihiyle açıklanır.

2.Biyogenetik Haeckel-Müller yasası (slayt 7, 9) bireysel (ontogenez) ve tarihsel (filojeni) gelişim arasındaki bağlantıyı gösterir. Bu yasa 1864-1866'da formüle edildi. Alman bilim adamları F. Muller ve E. Haeckel. Çok hücreli organizmalar gelişimlerinde, ilkel amiplerin filogenetik aşamasının tekrarı olarak değerlendirilebilecek tek hücreli bir aşamadan (zigot aşaması) geçerler. Tüm omurgalılarda, daha sonra yerini bir omurga alan bir notokord oluşur, ancak atalarında notokord yaşamları boyunca kalmıştır. Kuşların ve memelilerin embriyonik gelişimi sırasında farenkste solungaç yarıkları görülür. Bu gerçek, bu kara hayvanlarının kökeninin balık benzeri atalardan gelmesiyle açıklanabilir. Bunlar ve diğer gerçekler Haeckel ve Muller'ı biyogenetik yasanın formülasyonuna yönlendirdi. Şöyle yazıyor: "Ontogenez, filogeninin kısa ve hızlı bir tekrarıdır; bireysel gelişiminde her organizma, atalarının gelişim aşamalarını tekrarlar." Mecazi anlamda konuşursak, her hayvan gelişimi sırasında kendi soy ağacına tırmanır. Ancak birey oluşumu filogeniyi tam olarak tekrarlamaz. Bu nedenle, bir türün embriyonik gelişimindeki tarihsel gelişim aşamalarının tekrarı, bir takım aşamaların kaybıyla birlikte sıkıştırılmış bir biçimde gerçekleşir. Ayrıca embriyolar atalarının yetişkin formlarına değil, embriyolarına benzemektedir.

Morfolojik kanıt

Bu grubun evrimine ilişkin kanıtlar şunları içerir:

1) Karşılaştırmalı anatomik çalışmalar modern flora ve faunadaki varlığı göstermiştir organizmaların geçiş formları (slayt 10) Birkaç büyük sistematik birimin özelliklerini birleştiren. Örneğin yeşil euglena, bir bitkinin (kloroplastlar, fotosentez) ve hayvanların (flagella, ışığa duyarlı göz, ağız aparatının benzerliği) özelliklerini birleştirir; Ekidna ve ornitorenk sürüngenler ve memeliler arasında yer alır (yumurta bırakırlar ve yavrularını sütle beslerler). Bu tür ara formların varlığı, daha önceki jeolojik çağlarda birçok sistematik grubun atası olan organizmaların yaşadığını göstermektedir.

2) Bir sınıf içindeki kullanılabilirlik, tür homolog organlar (slayt 11) , genel yapısal planlarında, vücuttaki konumlarında ve intogenez sürecindeki görünümlerinde birbirine benzer oluşumlar. Homoloji, ortak bir atadan miras alınan, aynı şekilde hareket eden kalıtsal faktörlerin (homolog genler olarak adlandırılan) farklı türlerdeki varlığıyla ilişkilidir. Örneğin bir balinanın yüzgeçleri, bir köstebeğin pençeleri, bir timsahın pençeleri, bir kuşun kanatları, bir yarasa ve insan eli, tamamen farklı işlevler yerine getirmelerine rağmen temelde benzer yapıdadır. Homolog organlar ayrışmanın, yani doğal seçilimin etkisi altında ortaya çıkan bir türün popülasyonu içindeki özelliklerin farklılaşmasının sonucudur. Yeni türlerin, cinslerin, sınıfların vb. oluşumuna yol açan genel bir evrim modeli.

3) Kullanılabilirlik İlkeler(Latince rudimentum'dan - ilkel, temel prensip) (slayt 12, 13) - Ataların homolog yapılarına kıyasla nispeten basitleştirilmiş, az gelişmiş, evrimsel gelişim sırasında vücuttaki ana önemini kaybetmiş organlar (Slayt 11-13). Organizmanın embriyonik gelişimi sırasında temeller atılır, ancak tam olarak gelişmez. Belirli bir türün tüm bireylerinde bulunurlar. Örneğin kuşlarda fibula, balinalarda leğen kemiği, oyuk açan hayvanlarda gözler vb.; Homolog organların yanı sıra temellerin varlığı, canlı formların ortak bir kökenine işaret eder. Balinanın vücudunun içine gizlenmiş olan arka ayakları, atalarının karasal kökenini kanıtlayan bir kalıntıdır. İnsanlarda ilkel organlar da bilinmektedir: kulak kepçesini hareket ettiren kaslar, üçüncü göz kapağının temelleri vb. Bazı organizmalarda körelmiş organlar normal büyüklükte organlara dönüşebilir. Atalardan kalma formların organ yapısına böyle bir dönüş denir. atavizm.

4) Kullanılabilirlik atavizmler(Latince atavus'tan - atadan) (slayt 14) Belirli bir türün bireysel bireylerinde ortaya çıkan, uzak atalarda var olan ancak evrim sürecinde kaybolan özellikler. Örneğin, balinalarda ara sıra arka bacaklar görülür; binlerce tek parmaklı at arasında, ara sıra ikinci ve dördüncü parmaklarında küçük toynaklar geliştiren bireyler bulunur. İnsanlarda atavistik belirtilerin ortaya çıktığı bilinen durumlar vardır: birincil saçlı, uzun at kuyruklu çocukların doğumu vb. Atacılıkların ortaya çıkışı, belirli bir organın atalardan kalma formlardaki olası yapısını gösterir. Atavizmler ataların evrimsel hafızasının bir tezahürüdür. Ortaya çıkmalarının nedeni, bu özellikten sorumlu genlerin belirli bir türün evriminde korunması, ancak normal gelişim sırasındaki eylemlerinin baskılayıcı genler tarafından engellenmesidir. Bireysel bireylerin intogenezinde birçok nesilden sonra, belirli nedenlerden dolayı engelleme kaldırılır ve özellik yeniden ortaya çıkar.

Paleontolojik kanıtlar paleontoloji bilimine dayanmaktadır.

Paleontoloji (Yunanca paleo - antik; ontos - varlık; logos - öğretim) soyu tükenmiş organizmaların kalıntılarını inceleyen, bunların modern organizmalarla benzerliklerini ve farklılıklarını belirleyen bir bilimdir. Paleontolojinin kurucuları: J. Cuvier, J.-B. Lamarck, A. Brongniart. "Paleontoloji" terimi 1822'de A. Blainville tarafından önerildi. Modern evrimsel paleontolojinin temelleri V.O. Kovalevski.

Paleontoloji aşağıdaki sorunları çözer:

• geçmişin flora ve faunasının incelenmesi, çünkü fosil kalıntıları çeşitli sistematik gruplar arasındaki ardışık bağlantılar hakkında birçok malzeme sağlar;
• Dünya tarihinin ana bölümlerinin sınırlarında yaşamın ve olayların evriminin ilk aşamalarının belirlenmesi;
• organik dünyanın gövdelerinin izolasyonunun belirlenmesi;
• organik dünyanın gelişiminin ana aşamalarının belirlenmesi; Farklı jeolojik dönemlere ait dünyanın katmanlarındaki fosil kalıntılarını karşılaştırarak organik dünyanın zaman içinde değiştiği sonucuna varıyorlar.

Paleontoloji evrim lehine şu delilleri sunmaktadır:

1) Filogenetik (evrimsel) seriler hakkında bilgi (slayt 15) Bu sadece evrimin mükemmel bir örneği olmakla kalmıyor, aynı zamanda bireysel organizma gruplarının evriminin nedenini bulmamıza da olanak tanıyor. V.O.'nun eserleri Kovalevsky, bazı türlerin diğerlerinden türediğini göstermeyi başaran ilk paleontolojik çalışmalardı. Atların gelişim tarihini inceleyen V.O. Kovalevsky, modern tek parmaklı hayvanların, 60-70 milyon yıl önce ormanlarda yaşayan küçük beş parmaklı omnivor atalardan geldiğini gösterdi. Dünyadaki orman alanlarının azalmasına ve bozkırların büyüklüğünün artmasına neden olan iklim değişikliği, modern atların atalarının yeni bir yaşam alanı olan bozkırları geliştirmeye başlamasına yol açtı. Yırtıcı hayvanlardan korunma ihtiyacı ve iyi meralar bulmak için uzun mesafeler boyunca hareket etme ihtiyacı, uzuvların dönüşümüne yol açtı - falanks sayısında bire azalma. Uzuvlardaki değişikliğe paralel olarak, tüm organizmada bir dönüşüm meydana geldi: vücut boyutunda bir artış, kafatasının şeklinde bir değişiklik ve dişlerin daha karmaşık bir yapısı, otçulların sindirim sisteminin karakteristik özelliğinin ortaya çıkışı memeliler ve çok daha fazlası.

2) Günümüze ulaşmamış ve sadece fosil kalıntıları halinde bulunan fosil ara formlara (yukarıda ara formların tanımı verilmiştir) ilişkin bilgiler. Farklı türler ve sınıflar arasındaki geçiş formlarının varlığı, tarihsel gelişimin kademeli doğasının yalnızca alt sistematik kategoriler (türler, cinsler, aileler) için değil, aynı zamanda daha yüksek kategoriler için de karakteristik olduğunu ve bunların aynı zamanda evrimsel gelişimin doğal bir sonucu olduğunu göstermektedir. . Fosil ara form örnekleri şunlardır: balıkları karaya gelen dört ayaklı amfibilerle birleştiren eski lob yüzgeçli balıklar; tohum eğrelti otları - eğrelti otları ve gymnospermler, psilofitler, yabani dişli kertenkele, Archaeopteryx vb. arasında bir geçiş grubu. (Slayt 16, 17).

Biyocoğrafik kanıtlar

Biyocoğrafya (Yunanca biyo-yaşam, jeo-dünya, grafik-yazıdan gelir), canlı organizma topluluklarının ve bunların bileşenlerinin (türler, cinsler ve diğer taksonlar) dünya çapındaki dağılım kalıplarının bilimidir. Biyocoğrafya zoocoğrafyayı ve botanik coğrafyayı içerir. Biyocoğrafyanın ana bölümleri 18. yüzyılın sonlarında ve 19. yüzyılın ilk yarısında çok sayıda keşif gezisi sayesinde şekillenmeye başladı. Biyocoğrafyanın kökeninde A. Humboldt, A.R. Wallace, F. Sclater, P.S. Pallas, I.G. Borschov ve ark.

Evrimin kanıtı olan biyocoğrafik veriler şunları içerir:

1. Hayvanların ve bitkilerin farklı kıtalara dağılımının özellikleri (slayt 18, 19) evrimsel sürecin açık bir kanıtı olarak. A.R. Charles Darwin'in önde gelen öncülerinden biri olan Wallace, hayvanların ve bitkilerin dağılımına ilişkin tüm bilgileri sisteme kattı ve altı zoocoğrafik bölge belirledi (öğrencilerin dünyanın zoocoğrafik bölgelerinin bir haritasıyla çalışması):

1) Paleoarktik (Avrupa, Kuzey Afrika, Kuzey ve Orta Asya, Japonya);

2) Neoarktik (Kuzey Amerika);

3) Etiyopya (Sahra Altı Afrika);

4) Indomalayan (Güney Asya, Malay Takımadaları);

5) Neotropikal (Güney ve Orta Amerika);

6) Avustralya (Avustralya, Yeni Gine, Yeni Zelanda, Yeni Kaledonya).

Farklı biyocoğrafik bölgeler arasındaki flora ve faunaların benzerlik ve farklılık derecesi farklılık gösterir. Dolayısıyla paleoarktik ve neoarktik bölgeler, aralarında kara bağlantısı olmamasına rağmen flora ve fauna açısından önemli benzerlikler göstermektedir. Neo-arktik ve neotropikal bölgelerin fauna ve florası, aralarında karaya dayalı Panama Kıstağı olmasına rağmen birbirinden çok farklıdır. Bu nasıl açıklanabilir? Bu, Avrasya ve Kuzey Amerika'nın bir zamanlar tek bir Laurasia kıtasının parçası olması ve organik dünyasının birlikte gelişmesiyle açıklanabilir. Kuzey ve Güney Amerika arasındaki kara bağlantısı ise nispeten yakın zamanda ortaya çıktı ve flora ve faunaları uzun süre ayrı ayrı gelişti. Avustralya'nın organik dünyası, 100 milyon yıldan fazla bir süre önce Güney Asya'dan ayrıldığı ve yalnızca Buzul Çağı sırasında birkaç plasentalin (fareler ve köpekler) Sunda Takımadaları boyunca buraya taşındığı için diğerlerinden ayrılıyor. Böylece, kıtalar arasındaki bağlantı ne kadar yakın olursa, orada o kadar çok akraba form yaşar; dünyanın bazı kısımlarının birbirinden izolasyonu ne kadar eski olursa, nüfusları arasındaki farklar da o kadar büyük olur.

2. Adaların fauna ve florasının özellikleri de evrim lehine tanıklık etmektedir. Adanın ayrılması yakın zamanda meydana gelmişse (Sakhalin, Britanya), anakara adalarının organik dünyası anakaraya yakındır. Ada ne kadar eskiyse ve su bariyeri ne kadar önemliyse, bu adanın ve yakındaki anakaranın (Madagaskar) organik dünyası arasındaki farklar da o kadar büyük olur. Volkanik ve mercan adalarının organik dünyası zayıftır ve havada hareket edebilen bazı türlerin tesadüfen ortaya çıkmasının bir sonucudur.

Yaşayanlar dünyası ana karaya yakındır. İngiliz, Sakhalin Adalar birkaç bin yıl önce karadan ayrıldı, dolayısıyla yaşayanlar dünyası anakaraya çok benziyor. Ada ne kadar eskiyse ve su bariyeri ne kadar önemliyse, farklılıklar da o kadar fazla olur.

Madagaskar (slayt 20). Afrika'ya özgü büyük toynaklı hayvanlar yoktur: boğalar, antiloplar, zebralar. Büyük yırtıcılar yoktur: aslanlar, leoparlar, sırtlanlar, büyük maymunlar. Ancak bu ada lemurların son sığınağıdır. Bir zamanlar, maymunların ortaya çıkışından önce lemurlar baskın primatlardı. Ancak daha gelişmiş akrabalarıyla rekabet edemediler ve maymunlar evrimleşmeden önce anakaradan ayrılan Madagaskar dışında her yerde ortadan kayboldular. Madagaskar'da dünyanın başka hiçbir yerinde bulunmayan 46 kuş türü vardır. Bukalemunlar– Afrika'dakinden daha büyük ve daha çeşitli. Afrika'nın aksine adada zehirli yılanlar bulunmuyor. Ancak çok sayıda piton ve zehirsiz yılan var. Yaşayanlar dünyasının tarihine göre yılanlar diğer sürüngenlere göre oldukça geç ortaya çıkmış olup, zehirli yılanlar bunların en küçüğüdür. Madagaskar, yılanlar orada ortaya çıkmadan önce kıtadan ayrılmıştı. Madagaskar'da yaklaşık 150 kurbağa türü bulunmaktadır.

Okyanus adalarının faunasının tür bileşimi zayıftır ve genellikle kuşlar, sürüngenler ve böcekler olmak üzere bazı türlerin tesadüfen ortaya çıkması sonucudur. Kara memelileri, amfibiler ve diğer hayvanlar önemli su engellerini aşamazlar; bu adaların çoğunda yokturlar. Galapogos Adaları (slayt 21) – Güney Amerika kıyılarına 700 km uzaklıkta. Yalnızca iyi uçan formlar bu mesafeyi aşabilir. Kuş türlerinin %15'i Güney Amerika türleri tarafından temsil edilirken, %85'i anakaradaki türlerden farklıdır ve başka hiçbir yerde bulunmaz.

III. Bilginin pekiştirilmesi.

1. Evrimin tüm kanıtlarını listeleyiniz.

2. Bir test işi yapın.

1. Paleontolojik verilere dayanan evrim delilleri nelerdir?

1. Morfolojik.
2. Embriyolojik.
3. Paleontolojik.
4. Biyocoğrafik.

2. Atların hangi organları en büyük değişikliklere uğradı?

1. Uzuvlar.
2. Kalp.
3. Sindirim kanalı.
4. Gövde boyutları.

3. Homolog organları adlandırın mı?

1. Kelebek kanadı ve kuş kanadı.
2. İnsanlarda birden fazla meme ucu.

4. Benzer kuruluşların adları var mı?

1. Omurgalıların ön ayakları.
2. Kelebek kanadı ve kuş kanadı.
3. İnsanlarda kulak kepçesini hareket ettiren kaslar.
4. İnsanlarda birden fazla meme ucu.

5. İlkel organları adlandırın mı?

1. Omurgalıların ön ayakları.
2. Kelebek kanadı ve kuş kanadı.
3. İnsanlarda kulak kepçesini hareket ettiren kaslar.
4. İnsanlarda birden fazla meme ucu

6. Karşılaştırmalı anatomiye dayanan evrime dair hangi kanıtlar var?

1. Ada faunası ve florası.
2. Organik dünyanın kökeninin birliği.
3. Morfolojik.
4. Embriyolojik.

7. Biyogenetik yasasını kim formüle etti?

1. C. Darwin.
2. A.N. Severtsev.
3. Müller ve Haeckel.
4. K. Linnaeus.

8. A. Wallace kaç zoocoğrafik bölge belirledi?

9. Adalardaki flora ve fauna çeşitliliğini neler belirliyor?

1. Köken hikayesinden.
2. Kıtanın tür bileşiminden.
3. Çevre koşullarından.
4. Anakaraya olan mesafeden.

10. Organik dünyanın kökeninin birliğine dair kanıt neye dayanıyor?

1. Hücrelerin kimyasal bileşimindeki benzerlikler.
2. Mitoz ve mayoz bölünme süreçleri arasındaki benzerlikler.
3. Organizmaların hücresel yapısı.
4. Canlı organizmaların çeşitliliği.

IV. Ödev: ders notlarını öğrenin; Evrimin kanıtları hakkında önden bir araştırmaya hazırlanın.

Sitoloji hücrenin bilimidir (Yunanca "cytos" - hücre, "logos" - bilim).

Sitoloji hücreleri inceler. Hücreler canlı bir sistemin temel birimleridir. Ve bunlara temel denir çünkü doğada canlıların tüm işaretlerini ve özelliklerini taşıyan daha küçük sistemler yoktur.

Doğada organizmaların tek hücreli (örneğin bakteri, protozoa, alg) veya çok hücreli olabileceği bilinmektedir.

Hücre madde ve enerji alışverişinde bulunur, büyür, çoğalır, özelliklerini kalıtım yoluyla aktarır, dış ortama tepki verir ve hareket eder. Hücredeki yukarıdaki işlevler organeller - çekirdek, mitokondri vb. - tarafından gerçekleştirilir.

Bütün bunlar karmaşık sitoloji bilimi tarafından incelenmektedir. Bu bilim yaklaşık 100 yıllıktır ve diğer bilimlerle yakından ilişkilidir.

Kafesin kendisi 300 yaşın üzerindedir. Robert Hooke ise bunları ilk kez 1665 yılında mikroskop kullanarak görmüş ve mantarın ince bir kesitinde gördüğü hücrelere "hücreler" adını vermiştir. Bundan sonra Hooke'un icat ettiği mikroskop, bilimsel araştırma ve keşiflerde yaygın olarak kullanılmaya başlandı. Tek hücreli organizmalar keşfedildi ve birçok hayvan ve bitkinin dokularında hücreler bulundu.

XIX yüzyılın 30'larında. İskoçyalı bilim adamı Robert Brown, bir yaprağın yapısını mikroskopla inceleyerek dikkat çekici bir keşif yaptı: Çekirdek adını verdiği yuvarlak, yoğun bir oluşum keşfetti.

1838 yılında Alman bilim adamı Schleiden gözlemlerini özetlemiş ve çekirdeğin tüm bitki hücrelerinde yer aldığı sonucuna varmıştır.

Hayvan kökenli hücreleri gözlemleyen ve bunları bitki hücreleriyle karşılaştıran bir başka Alman bilim adamı Schwann, şu sonuca vardı: En çeşitli hücrelerin hepsinin çekirdeği vardır ve bu onların benzerliğidir.

Tüm dağınık gerçekleri, deneyleri, gözlemleri özetleyen Schwann ve Schleiden, hücresel teorinin ana hükümlerinden birini formüle ettiler:

Tüm bitki ve hayvan organizmaları yapı olarak benzer hücrelerden oluşur.

Bundan 20 yıl sonra, 1858'de hücrelerin ancak bölünme yoluyla ortaya çıktığını savunan Alman bilim adamı Rudolf Virchow sitolojiye önemli bir katkı yaptı. En önemli prensibi formüle etti: "Her hücre bir hücredir."

Zoolog Schneider ilk kez 1873'te hayvan hücrelerinin dolaylı bölünmesini - "mitoz" - tanımladı.

1882'de Fleming, hücre bölünmesi sürecini ayrıntılı olarak inceledi ve aşamalarını belirli bir sıraya göre düzenledi.

Rusya Bilimler Akademisi akademisyeni Karl Baer, ​​memeli yumurtasını keşfederek, tüm çok hücreli organizmaların gelişimlerine tek bir hücreden başladığını ve bu hücrenin zigot olduğunu tespit etti. Bu keşif, hücrenin yalnızca bir yapı birimi değil, aynı zamanda tüm canlı organizmaların gelişim birimi olduğunu da gösterdi.

F. Engels, hücre teorisini çok takdir etti, onu 19. yüzyılın en büyük keşiflerinden biri olarak nitelendirdi ve görünüşünü enerjinin korunumu yasasının keşfi ve Charles Darwin'in organik dünyanın evrimi hakkındaki öğretisiyle karşılaştırdı.

Hücre teorisi, tüm canlıların birliği, kökeninin ortaklığı ve evrimsel gelişimi fikrinin temelini oluşturur.

Işık mikroskobu ve hücreleri boyama yöntemleri sürekli ve çok önemli ölçüde geliştirildi ve bu sayede bilimsel keşifler hızla birbirini izledi. Hücrenin çekirdeği, sitoplazması ve diğer organelleri izole edildi ve incelendi.

Şu anda, hücreleri incelerken en son fiziksel ve kimyasal yöntemlerin yanı sıra 1.000.000 büyütme sağlayan modern elektron mikroskopları kullanılıyor, özel boyalar kullanılıyor ve hücrenin kimyasal bileşimini incelemek için santrifüj yöntemi kullanılıyor. Farklı hücresel organellerin eşit olmayan yoğunluğuna dayanır. Bir ultrasantrifüjde hızlı dönüş sırasında, önceden ezilmiş hücrelerin çeşitli organelleri katmanlar halinde düzenlenir. Yoğun katmanlar daha hızlı çöker ve en altta, daha az yoğun katmanlar ise en üstte bulunur. Katmanlar ayrılır ve ayrı ayrı incelenir.

Bir hücrenin kimyasal organizasyonunun bu kadar modern ve ayrıntılı bir çalışması, onun yaşamının altında yatan kimyasal süreçler olduğu, tüm organizmaların hücrelerinin kimyasal bileşim açısından benzer olduğu ve temel metabolik süreçlerinin aynı şekilde ilerlediği sonucuna varmıştır. .

Hücrelerin kimyasal bileşiminin benzerliğine ilişkin veriler, tüm organik dünyanın birliğini bir kez daha doğruladı.

En modern fiziksel ve kimyasal araştırma yöntemleri sayesinde, biyolojinin gelişiminin şu andaki aşamasında hücre teorisinin ana hükümleri aşağıdaki şekilde formüle edilmiştir:

1. Hücre, yaşamın temel yapısal ve işlevsel birimidir. Tüm organizmalar hücrelerden oluşur; organizmanın bir bütün olarak yaşamı, kendisini oluşturan hücrelerin etkileşimi ile belirlenir.

2. Tüm organizmaların hücreleri kimyasal bileşimleri, yapıları ve işlevleri bakımından benzerdir.

3. Tüm yeni hücreler orijinal hücrelerin bölünmesiyle oluşur.

Hücresel teorinin hükümlerine dayanarak, hücrelerin büyüme, çoğalma, nefes alma, serbest bırakma, kullanma ve enerjiyi dönüştürme yetenekleriyle karakterize edildiği, tahrişe tepki verdikleri açıktır; Hücreler yaşamı desteklemek için gerekli özelliklere ve yalnızca hücreyi oluşturan yapıların tamamına sahiptir.

Biyolojinin başarılarından yararlanarak, 19. yüzyılın ikinci yarısında tıpla ilgili bir bilim olan mikrobiyoloji oluşturuldu. Kurucusu L. Pasteur'dur.

XIX yüzyılın 50'li yıllarının başı. Yararlı mikroorganizmaların incelenmesiyle bir "pastörizasyon" yöntemi keşfedildi. Daha sonra 70'li ve 80'li yıllarda, insanlarda ve hayvanlarda bulaşıcı hastalıkların etkenlerini inceleyen Pasteur, koruyucu aşılar yoluyla bunlarla mücadele etmek için bir yöntem geliştirdi:

1879 - tavuk kolerasına karşı aşılama tarifi;

1881 - şarbona karşı;

1885 - kuduza karşı;

Pasteur'ün patojen mikroplarla ilgili çalışmaları bağışıklık doktrininin temelini oluşturdu.

1876 - Rusya'da O. Motuchkovsky, bir hastanın kanında tifüsün etken maddesini keşfetti;

Nicole'ün doktoru da tifüs taşıyıcısının vücut biti olduğunu kanıtladı.

1882 - Alman bilim adamları R. Koch - türbülozun etken maddesi;

1883 - koleraya neden olan ajan;

1884 - Gafke tifo ateş çubuklarını keşfetti,

Leffer - difteri, ruam hastalığı, şap hastalığı ve domuz nezlesi.

Toksinler (mikroplar tarafından salgılanan zehirler) üzerine yapılan araştırmalar keşfe yol açtı

antitoksik serumlar: anti-difteri, tetanoz vb.

Hastalıkların aydınlatılmasında hücre araştırmaları büyük önem taşıyor.

Yukarıdaki tüm gerçekler, canlı organizmaların temel yapısal ve işlevsel birimi olan hücrenin ortak kimyasal bileşiminin ve yapısının biyoloji, tıp ve veterinerlik açısından ne kadar önemli olduğunu ve aynı zamanda Dünya'daki yaşamın kökeninin birliğini de gösterir.