Neverovatne porodične veze u životinjskom svetu. Razlozi evolucije životinjskog svijeta Kako se uspostavlja odnos modernih i izumrlih životinja

Dom Naučnici su na pola koraka od oživljavanja izumrlih životinjskih vrsta. Jedna stvar koja izaziva sumnju među stručnjacima je da li će nekada izumrli, a sada obnovljeni tobolčarski vukovi moći sabljozubi tigrovi

a mamuti žive na savremenoj Zemlji.

Početkom maja 1930. farmerka Bethie Wilfred upotrijebila je sačmaricu da ubije životinju koja je napadala njegove ovce na pašnjaku u Tasmaniji. Zatim je snimio fotografiju mrtvog prugastog vuka, poznatog i kao tasmanijski tigar. Fotografija je posljednji dokumentovani dokaz postojanja ove vrste u divljini. Šest godina kasnije, posljednji tobolčarski vuk držan u zatočeništvu uginuo je u tasmanskom gradu Hobart Zoo. Nakon ovoga, naučnici nisu imali izbora nego da zvanično proglase: najveći na svijetu marsupial predator

nestao sa lica Zemlje. Prema američkoj fondaciji Revive and Restore, koja okuplja većinu projekata za obnovu izumrlih vrsta, više od 5 hiljada vrsta životinja je izumrlo u proteklih 100 godina. Još nekoliko stotina vrsta se još ne smatra izumrlim, ali mnogi istraživači su skloni vjerovati da su one ostale samo u povijesti faune. Razlog masovna smrt

Stručnjaci manje braće uglavnom nazivaju ljudska djela.

U međuvremenu, ove godine neke institucije u Velikoj Britaniji, SAD-u i Australiji pokrenule su ambiciozne projekte za oživljavanje izumrlih vrsta. Neki sudionici istraživanja s optimizmom izvještavaju da će rezultat njihovog rada biti uskrsnuće izumrlih životinja. Metode dekodiranja genoma u poslednjih godina znatno su pojednostavljeni, a sada su naučnici spremni da kopaju dublje i pronađu način da ožive mamute ili sabljozubi tigrovi

, kaže profesor Edward Wilson iz Harvardskog muzeja komparativne zoologije. Osim toga, stručnjaci su uvjereni da će obnova vrsta biti prvi korak ka trijumfu sintetičke biologije, koja će u budućnosti, samo s hromozomima, moći rekreirati gotovo cijeli izgubljeni svijet.

Daleka prošlost

„Odmah ću reći: nećemo moći oživjeti dinosauruse“, priznaje profesor William Sutherland sa Odsjeka za zoologiju na Univerzitetu u Kembridžu „Ova ideja uzbuđuje naučne umove već dugi niz godina, ali još uvijek nije izvodljiva .”

Prema Sutherlandu, da bi se stvorio živi embrion dinosaurusa, potreban je netaknuti lanac DNK, ili barem njegov dio. A ni jedan netaknuti molekul još nije pronađen u fosilima divovskih životinja koje su izumrle prije 65 miliona godina.

Međutim, stručnjaci ne očajavaju i u restauraciji drevnih vrsta oslanjaju se na potonje ledeno doba. Doba koja je završila prije 11 hiljada godina posebno je privlačna za genetičare, jer kao posljedica klimatskih katastrofa ostaci životinja nisu fosilizirali, već su se smrzli. A neki od njih su dugo bili na veoma niskim temperaturama, što daje nadu za dobro očuvane spirale DNK.

Situacija je pojednostavljena činjenicom da su, na primjer, moderni slonovi bliski rođaci mamuta, a bengalski tigrovi se ne razlikuju previše od svojih sabljozubih predaka.

U međuvremenu, geni trenutno živih dalekih rođaka dinosaura su djelomično mutirani - to znači današnji gmizavci i vodozemci, koji nisu posebno slični svojim precima. Štaviše, naučnici priznaju da danas ne mogu otkriti koji su se geni ovih reptila promijenili, a koji su došli iz daleke prošlosti, pa stoga ne mogu razumjeti šta tačno treba promijeniti.

2010. godine, na Institutu za sintetičku biologiju u San Francisku, naučnici su počeli da manipulišu oštećenim genomom mamuta pronađenim 1900. godine u Sibiru. Tada su planirali stvoriti održivu spermu mamuta i smjestiti je u jaje običnog afričkog slona.

Tada je nastali embrion trebalo da bude implantiran u majku slonu, koja će nositi bebu mamuta. U uspjeh ove metode istraživači su se uvjerili eksperimentima kloniranja životinja i pojavom 2003. hibrida moderne planinske koze i bukarda, vrste alpske koze koja se smatra izumrlom.

Međutim, 2011. godine među biolozima se proširilo mišljenje da su takve studije preskupe i da nemaju mnogo smisla. Kada je posao na stvaranju mamutske DNK bio tek na pola puta, na njega je već potrošeno više od 2,5 miliona dolara. a investitori projekta smatrali su ovaj rezultat neuvjerljivim.

„Krajnji rezultat je bila vrlo loša situacija u SAD-u i Evropi – troškovi biologije obnove su pali za 60%, ali sistem zaštite vrsta od izumiranja gotovo da nije postojao“, kaže Tim Flanery iz Revive and Restore. Kako napominje stručnjak, posljednje tri godine bile su vrlo neuspješne za oživljavanje izumrlih vrsta, jer je ovaj posao nazvan skupim i neefikasnim pokušajem trošenja budžetskog i privatnog novca.

Novi dah

Promjene su uslijedile krajem 2013. Zahvaljujući razvoju američke biotehnološke korporacije Illumina, cijena genomskog dekodiranja pala je za više od 1.000 puta. I ako su se do sada istraživanja provodila isključivo na ljudskim genomima, sada su stručnjaci sigurni: ništa nas ne sprječava da ovaj sistem primijenimo na izumrle životinje.

Štaviše, vlade razvijene zemlje Jedan za drugim objavljuju svoje odluke da sintetička biologija, koja se bavi izgradnjom sistema i organizama koji ne postoje u prirodi, bude prioritet u finansiranju.

Dakle, prošle godine su američki naučnici već mogli u potpunosti da stvore novi izgled bryozoans (beskičmenjaci). Ovaj uspješan projekt dokazuje da je sada moguća sofisticiranija manipulacija genima, te da je uz odgovarajuća sredstva moguće stvoriti nove životinje i biljke.

Zainteresovane su kompanije koje se bave takvim razvojem poljoprivreda i prehrambena industrija: dugo su sanjali o uzgoju novih biljaka i životinja prilagođenih modernom ekosistemu i produktivnijih. Još u januaru je američka agroindustrijska korporacija Bunge objavila da je spremna uložiti 2,6 miliona dolara u takve projekte.

"Ako možemo stvoriti nove organizme, onda ništa neće spriječiti istraživače da stvore pšenicu sa nevjerovatnim svojstvima", rekao je Heinrich Poinar iz Laboratorije za evolucijsku biologiju na Univerzitetu McMaster (Kanada).

Poinarina laboratorija trenutno radi na restauraciji tasmanskog tigra i očekuje se da će ove godine dobiti grant od australske vlade, koja je voljna da finansira ovaj posao.

Do sada stručnjaci namjeravaju koristiti dvije glavne metode oživljavanja izumrlih vrsta. Iz ostataka životinje uzima se uzorak DNK, a zatim se nedostajući fragmenti popunjavaju ručno. U prosjeku, prema Sutherlandu, za takvu proceduru potrebno je nekoliko miliona dolara i oko godinu dana rada. Sve zavisi od veličine životinje i koliko su oštećeni DNK lanci.

Drugi način je pokušaj da se dobije izumrla životinja transformacijom genskih skupova živih. Na primjer, Univerzitet u Berlinu planira oživjeti evropske turneje za dvije godine. Poslednji krug, predak današnjih krava, uginuo je sredinom 17. veka, pretpostavlja se na teritoriji Lavovske oblasti.

Sada naučnici žele da promene gen modernih krava da bi dobili tur. Ova metoda je jednostavnija, ali dugotrajna, jer se ne zna tačno koji se geni krave i ture razlikuju. U ovom slučaju, naučnici moraju proći kroz pokušaje i greške, tako da Berlin ne očekuje da će napraviti turneju ranije od pet godina.

Portreting God

Unatoč činjenici da se istraživanja obnove izgubljenih vrsta odvijaju punom brzinom i da će iznositi otprilike 15 miliona dolara u naredne dvije godine samo u Sjedinjenim Državama, u naučnim krugovima i dalje se postavlja pitanje: zašto vratiti mamuta u život?

S jedne strane, nameće se sveobuhvatan odgovor: jednostavno zato što ljudi to mogu. Ako uspiju, naučnici će pokazati moć i razvoj moderna nauka, posebno biologije, koja bi, prema ekspertima UN, trebala postati motor napretka u ovom vijeku. Osim toga, takva istraživanja mogu barem djelimično obnoviti ekosistem planete.

S druge strane, stručnjaci još uvijek ne mogu odgovoriti na pitanje da li će tasmanijski tigrovi ili mamuti moći živjeti u promijenjenim uslovima. prirodni uslovi. Uostalom, na primjer, ogromne tundra-stepe u kojima su pasli mamuti potpuno su nestale.

Istovremeno, manipulacija genima samo da bi se dokazala veličina nauke može rezultirati nepredvidivim posljedicama.

Kako god bilo, naučnici nastavljaju testiranje, a obični ljudi čekaju finale svog istraživanja. Prema istraživanju časopisa National Geographic, značajan dio Amerikanaca podržava uskrsnuće davno izumrlih vrsta i čekaju da se živi mamuti pojave u zoološkim vrtovima.

Paleontološki dokazi

1. Na osnovu čega su naučnici zaključili o stalnim promjenama u životinjskom svijetu?

Fosilni ostaci - fosilizirane školjke mekušaca, zubi i krljušti riba, ljuske jaja, skeleti životinja, otisci i tragovi njihove vitalne aktivnosti, sačuvani u mekom mulju, glini, pješčaniku. Na osnovu fosilnih nalaza, naučnici rekonstruišu životinjski svijet prošlih era

2. Kako se uspostavlja odnos između modernih i izumrlih životinja?

Odnos modernih i izumrlih životinja ustanovljen je iz nalaza međuoblika. Pokazalo se da fosilizirani ostaci životinja sadrže strukturne karakteristike slične modernim životinjama, ali se u isto vrijeme razlikuju od njih.

3. Naučnici su otkrili da je Archeopteryx istovremeno imao znakove gmizavaca i ptica. Imenujte znakove arheopteriksa, približavajući ga

Kod reptila: težak kostur, snažni zubi, dugačak rep

Kod ptica: krila prekrivena perjem

4. Koje razloge možete navesti za izumiranje dinosaurusa?

Rashladna klima. Ostale verzije: pad asteroida (komete), sunčeva baklja, pandemija, vulkanska aktivnost, promjene u sastavu atmosfere, osiromašenje ishrane, mala genetska raznolikost, promjena gravitacijske privlačnosti i drugo

Embriološki dokazi

1. Na šta ukazuje sličnost embriona svih kičmenjaka u ranim fazama razvoja?

Sličnost embrija svih kralježnjaka u ranim fazama razvoja ukazuje na jedinstvo porijekla živih organizama i dokaz je evolucije

2. Kada embrioni kralježnjaka razvijaju karakteristike karakteristične za određenu životinjsku vrstu?

U kasnijim fazama embrionalnog razvoja

3. Na osnovu kojih činjenica možemo reći da su daleki preci životinja bili ribe i vodozemci?

Na osnovu sličnosti njihovih embrija u ranim fazama. Početne faze razvoja embriona sisara su slične ribljim embrionima. Shodno tome, među precima sisara bilo je vodozemaca i riba

Uporedni anatomski dokazi

1. Na šta ukazuje jedinstveni strukturni plan kičmenjaka?

Opći plan strukture kralježnjačkih organizama ukazuje na njihov blizak odnos i omogućava nam da tvrdimo da moderni hordati potječu od primitivnih organizama predaka koji su postojali u dalekoj prošlosti.

2. Dopunite iskaze

Organi koji su slični u općem strukturnom planu, ali imaju različite oblike, veličine i različito prilagođeni za obavljanje različitih funkcija nazivaju se homologni.

Na primjer, prednji udovi kralježnjaka

Organi koji su izgubili svoju funkciju kao rezultat dužeg neupotrebe nazivaju se vestigijalni

Na primjer, krilo kivija, zadnji udovi pitona, karlične kosti kita

Atavizam je pojava kod date osobe osobina karakterističnih za daleke pretke, ali odsutne kod najbližih

Na primjer, moderni konji imaju tri nožna prsta, dodatne parove mliječnih žlijezda i prisustvo dlake po cijelom tijelu.

3. Kako se mijenjala veza između majčinih i “dječijih” organizama s razvojem reproduktivnih sistema u nizu: jajonosni - tobolčari - placentne životinje?

Kako je evolucija napredovala, veza između majke i potomstva postajala je bliža. Oviparne životinje polažu jaja i brinu se o njima, ali beba se razvija izvan majčinog tijela. Kod torbara, beba se konačno razvija u posebnoj "torbi". Placente rađaju potomstvo unutar majčinog tijela, beba se razvija u materici. Odnosno, veza između majke i "dječijeg" organizma je postala jača, što je osiguralo veći opstanak potomstva

Nauka o klasifikaciji životinja naziva se sistematika ili taksonomija. Ova nauka određuje porodične veze između organizama. Stepen povezanosti nije uvijek određen vanjskom sličnošću. Na primjer, tobolčarski miševi su vrlo slični običnim miševima, a tupai su vrlo slični vjevericama. Međutim, ove životinje pripadaju različitim redovima. Ali oklopnici, mravojjedi i lenjivci, potpuno različiti jedni od drugih, ujedinjeni su u jedan odred. Činjenica je da su porodične veze između životinja određene njihovim porijeklom. Istraživanje strukture skeleta i dentalni sistemživotinja, naučnici određuju koje su životinje najbliže jedna drugoj, a paleontološki nalazi drevnih izumrlih vrsta životinja pomažu da se preciznije uspostave porodične veze između njihovih potomaka. Igra važnu ulogu u taksonomiji životinja genetika- nauka o zakonima naslijeđa.

Prvi sisari su se pojavili na Zemlji prije oko 200 miliona godina, odvojivši se od životinjskih reptila. Istorijski put razvoja životinjskog svijeta naziva se evolucija. Tokom evolucije došlo je do prirodne selekcije - preživjele su samo one životinje koje su se mogle prilagoditi uvjetima okruženje. Sisavci su evoluirali u različitim smjerovima, formirajući mnoge vrste. Desilo se da životinje imaju zajednički predak, u nekoj fazi su počeli da žive različitim uslovima i stekli različite vještine u borbi za opstanak. Preobrazio ih izgled, promjene korisne za opstanak vrste konsolidovane su iz generacije u generaciju. Životinje čiji su preci izgledali isto relativno nedavno počele su se s vremenom uvelike razlikovati jedna od druge. Nasuprot tome, vrste koje su imale različite pretke i prošle različite evolucijske puteve ponekad se nađu u istim uvjetima i, mijenjajući se, postaju slične. Tako stiču vrste koje nisu međusobno povezane zajedničke karakteristike, a samo nauka može pratiti njihovu istoriju.

Klasifikacija životinjskog svijeta

Živa priroda Zemlje se deli na pet kraljevstava: bakterije, protozoe, gljive, biljke i životinje. Kraljevstva se, pak, dijele na tipove. Postoji 10 vrstaživotinje: spužve, mahunarke, pljosnate gliste, okrugle gliste, annelids, coelenterates, člankonošci, mekušci, bodljokožaci i hordati. Hordati su najprogresivnija vrsta životinja. Ujedinjuje ih prisustvo notohorde, primarne skeletne ose. Najrazvijeniji hordati grupisani su u podtip kralježnjaka. Notohorda im se transformiše u kičmu.

Kraljevstva

Tipovi su podijeljeni u klase. Total postoji 5 klasa kičmenjaka: ribe, vodozemci, ptice, gmizavci (gmizavci) i sisari (životinje). Sisavci su najorganizovanije životinje od svih kičmenjaka. Ono što je zajedničko svim sisarima je da svoje mlade hrane mlijekom.

Klasa sisara podijeljena je na podklase: oviparous i viviparous. Oviparni sisari se razmnožavaju polaganjem jaja, poput gmizavaca ili ptica, ali svoje mlade hrane mlijekom. Živorodni sisari dijele se na infraklase: tobolčare i placente. Tobolčari rađaju nezrele mlade, koje dugo vremena nose se do termina u majčinoj leglu. U placentama, embrion se razvija u majčinoj utrobi i rađa se već formiran. U placentnih sisara Postoji poseban organ - placenta, koja vrši razmjenu tvari između majčinog tijela i fetusa tokom intrauterinog razvoja. Torbari i oviparne životinje nemaju posteljicu.

Vrste životinja

Klase su podijeljene u odrede. Total postoji 20 redova sisara. U podklasi oviparusa postoji jedan red: monotremes, u infraklasi tobolčara jedan je red: tobolčari, u infraklasi placente 18 redova: odontati, insektojedi, vunasta krila, chiropterans, primati, mesožderi, peronošci, sirenci, cetaceans proboscide, hirakse, aardvark, artiodaktile, kalopode, guštere, glodare i lagomorfe.

Klasa sisara

Neki znanstvenici razlikuju nezavisni red Tupaya od reda primata, od reda insektojeda izdvajaju red skakača, a grabežljivci i peronošci su spojeni u jedan red. Svaki red je podijeljen na porodice, porodice na rodove, a rodovi na vrste. Ukupno, na Zemlji trenutno živi oko 4.000 vrsta sisara. Svaka pojedinačna životinja se naziva individuom.

Životinjski svijet ne prestaje oduševljavati svojom raznolikošću, ali, kako su naučnici otkrili, postoje porodične veze između naizgled nespojivih vrsta koje sežu u antičko doba. Evo nekoliko primjera...

Kitovi (delfini i kitovi) spadaju među najomiljenije i najpoštovanije životinje na zemlji. Unatoč činjenici da je njihov element prostranstvo mora i oceana, dobroćudni divovski kitovi i nestašni pametni delfini pripadaju klasi sisara i nemaju nikakve veze s ribama.

Iznenađujuće, najbliže rođake delfina treba tražiti na zemlji, odnosno u Africi. Ovdje, južno od pustinje Sahare, žive životinje koje, prema istraživačima, imaju zajedničke pretke s delfinima.

Ambulocetus. wiki/Nobu Tamura

Ova drevna stvorenja, koja su živjela prije više od pedeset miliona godina, podijelila su se u dvije loze: kitove i antrakoterije. Teško je povjerovati, ali u to vrijeme kitovi i delfini hodali su kopnom i vodili poluvodeni način života, poput modernih krokodila i vidra. Na gornjoj fotografiji, shematski prikaz Ambulocetusa, pretka kitova, čije se ime s latinskog prevodi kao "hodeći kit".

Anthracotherium. wiki/Dmitry Bogdanov

Druga fotografija prikazuje Anthracotherium, izumrli predstavnik reda artiodaktila, koji je iza sebe ostavio samo jednog potomka - nilskog konja. U međuvremenu, kitovi su se sve više navikavali na život u vodi, sve dok nisu potpuno zaboravili na svoje kopneno porijeklo.

U međuvremenu, naučnici se spore da li je vredno uključiti kitove i delfine u red artiodaktila, koji pored nilskih konja uključuje jelene, krave, svinje itd. Slažem se, takvo susjedstvo bi izgledalo u najmanju ruku čudno.

Ljudi imaju dvosmislen odnos sa medvedima. S jedne strane, svako veče stavljamo svoju djecu na spavanje grleći medvjedića, ali s druge strane, užasava nas pomisao da bismo mogli ostati sami sa živim.

Prijeteći je i zgodan u isto vrijeme, a čini se da bi i njegovi rođaci trebali biti isti. Ali to nije sasvim tačno: majka priroda ne ide uvijek jednostavnim i razumljivim putem. A kao potvrda tome je činjenica da naučnici tuljane, morske lavove itd. nazivaju najbližim rođacima medvjeda.

Pinnipedi su oduvijek okupirali poseban položaj na drvetu evolucije. Međutim genetsko istraživanje jasno dokazuju: najbliži rođaci peronožaca su medvjedi i tvorovi. Skeptici će reći: "Nemaju ništa zajedničko, ne morate biti biolog da biste to vidjeli." Ali tako se čini samo onima koji se ne trude da izbliza pogledaju ove životinje.

Bar uporedi njihove šape. Peraje tuljana je ravnije, a kandže medvjeda su duže. Ali oba imaju po pet neuvlačivih kandži na svakoj šapi, istu strukturu kostiju, i obje su plantigradne, što znači da kada se kreću, peta i prsti dodiruju tlo u isto vrijeme.

Puyila. wiki/Nobu Tamura

Fosilni nalazi otkriveni u meteoritskom krateru na kanadskom ostrvu Devon sugerišu da su peronošci potekli iz Puyile (lat. Puijila darwini) je sisar grabežljivac koji je živio prije više od dvadeset miliona godina. Puyil se mogao lako kretati na kopnu na sve četiri, poput medvjeda, ali je imao prepletene udove koji su im omogućavali da love u vodi.

Smireni i pouzdani predstavnici porodice konja (konji, magarci, itd.) prije nekoliko hiljada godina postali su čovjekovi vjerni pomoćnici i od tada mu vjerno služe u različitim oblastima njegovu životnu aktivnost.

Lako je pretpostaviti da magarci i konji moraju imati bliske porodične veze sa onima s kojima dijele težak zadatak služenja čovjeku. Ali u stvari, malo je vjerovatno da ćete vidjeti najbliže srodnike magarca na običnoj farmi. Da biste ga upoznali, morate otići ili na afrički kontinent ili u neku od azijskih zemalja - ovdje živi pet preostalih najbližih rođaka porodice konja.

Nosorozi spadaju u red kopitara, koji pored njih uključuje još dvije porodice - kopitare i tapire. njegovom izgled nalikuju na laganu kopiju nosoroga, lišen teškog oklopa i strašnog oružja - divovskog roga.

Heracotherium. wiki/Heinrich Harder

Ako pogledate nedavnu prošlost ovih životinja, možete vidjeti koliko im je zajedničko. Na primjer, nosorozi hodaju, oslanjajući se na tri velika prsta (njihov broj je neparan, pa otuda i naziv - neparni kopitari), a nekada su to činili i konji. S vremenom su se njihovi prsti pretvorili u jedan veliki prst prekriven gustom nokatnom pločom, pretvarajući se u ono što se danas zove kopito.

Najstariji preci modernog konja bili su Heracotherium - životinje nalik konju s četiri prsta koje su živjele u eocenskoj eri (prije 55-45 miliona godina). Tada se broj prstiju počeo smanjivati ​​- Mesohippus i Merikhippus su imali dva, a onda se pojavio Pliohippus - prvi konj s jednim prstom koji je živio u pliocenu (prije 5-2 miliona godina).

Još jedan neočekivani odnos je odnos mungosa. Po svom izgledu hijene podsjećaju na pse koje je život pretukao, ali ne biste trebali žuriti u trgovinu za kućne ljubimce po bebu hijene.

Ovaj agresivni grabežljivac nema nikakve veze sa psima koje toliko volimo, ni karakterno ni genetski. Red mesoždera dijeli se na dva dijela: podred Felidae (lat. Feliformia) i kanidi (lat. Caniformia). Hijene pripadaju posebno mačjoj grani sisari mesožderi, to potvrđuje i struktura njihove lobanje i zuba.

Najbliži rođaci hijene, takođe uključeni u podred Catiformes, predstavnici su porodice mungosa (lat. Herpestidae), koji također uključuje i . Unatoč svojoj reputaciji kukavičkih čistača, hijene imaju hrabar karakter i u stanju su braniti svoj plijen od jačih konkurenata, kao što su i, a strvina čini samo pet posto prehrane hijene. Oni sami ubijaju preostalih 95.

Plašnjače su hordaste životinje koje naseljavaju morsko dno i vode monoton način života, pričvršćene za dno i filtriraju vodu zasićenu planktonom. Koja bića se mogu nazvati njihovim najbližim rođacima - spužvi, koralji, crvi?

Iznenađujuće, naučnici smatraju plaštare precima svih kičmenjaka, uključujući i ljude. Drugim riječima, naš veoma daleki predak mogao bi izgledati kao na slici.

Bilo koja vrsta životinja se pojavljuje, širi, osvaja nove teritorije i staništa, te neko vrijeme živi u relativno stalnim uvjetima postojanja. Kada se ti uslovi promijene, može im se prilagoditi, promijeniti i dovesti do nove vrste (ili nove vrste), ili može nestati. Ukupnost takvih procesa čini evoluciju organski svijet, istorijski razvoj organizama - filogenija.

Ovaj esej posvećen je temi "Razvoj životinjskog svijeta". Kako bismo proširili temu, obrađena su sljedeća pitanja:

1. Razlozi evolucije životinjskog svijeta na osnovu ideja Charlesa Darwina

2. Komplikacija strukture životinja. Raznolikost vrsta kao rezultat evolucije.

3. Dokazi o evoluciji životinja.

Razlozi za različite nivoe organizacije životinja, razlike danas postojeće vrste od izumrlih, manifestacije atavizma dugo su zanimale naučnike i crkvene službenike.

Čuveni engleski naučnik Čarls Darvin (1809-1882) je najpotpunije objasnio ove pojave u svom delu „Poreklo vrsta“.

Prema Darwinovom učenju, raznolikost vrsta nije stvorena od strane Boga, već je nastala uslijed stalnih nasljednih promjena i prirodne selekcije. U procesu preživljavanja najsposobnijih pojedinaca, Darwin je uočio prisustvo borbe za postojanje, čiji je rezultat izumiranje neprilagođenih organizama i reprodukcija najsposobnijih.

Nasljednost je sposobnost organizama da prenesu na svoje potomke svoje specifične i individualne karakteristike ili svojstva. Dakle, određena vrsta životinja proizvodi potomke koji su slični njihovim roditeljima. Neke individualne karakteristike životinja mogu biti i nasljedne, na primjer, boja dlake i sadržaj mliječne masti kod sisara.

Varijacija je sposobnost organizama da postoje razne forme, reagujući na uticaje okoline. Varijabilnost se manifestuje u individualne karakteristike svaki organizam. U prirodi ne postoje dvije apsolutno identične životinje. Rođeni mladunci razlikuju se od svakog od roditelja po boji, visini, ponašanju i drugim karakteristikama. Razlike kod životinja, kako je primetio C. Darwin, zavise od sledećih razloga: od količine i kvaliteta konzumirane hrane, od fluktuacija temperature i vlažnosti, od nasleđa samog organizma. Charles Darwin je identificirao dva glavna oblika varijabilnosti koja utječu na evoluciju životinjskog svijeta - definitivnu, nenasljednu i neodređenu, ili nasljednu.

Čarls Darvin je pod izvesnom varijabilnosti shvatio pojavu identičnih promena kod većeg broja srodnih životinja pod uticajem identičnih uslova sredine. Tako se gusto krzno transbajkalskih vjeverica promijenilo u rijetko krzno tokom njihove aklimatizacije u četinarske šume Kavkaz. Držanje zečeva u uslovima niske temperature dovodi do debljine njihovog krzna. Nedostatak hrane dovodi do usporavanja rasta divljih i domaćih životinja. Posljedično, određena varijabilnost je direktna adaptacija životinja na promijenjene uvjete okoline. Takva varijabilnost se ne prenosi na potomke.

Pod neizvjesnom nasljednom varijabilnosti, Charles Darwin je shvatio pojavu različitih promjena u nizu srodnih životinja pod utjecajem istih (sličnih) uvjeta. Neograničena varijabilnost, prema Charlesu Darwinu, je nasljedna i individualna, budući da nastaje slučajno kod jedne jedinke vrste i nasljeđuje se. Primjer individualne nasljedne varijabilnosti je pojava ovaca s kratkim nogama, odsustvo pigmenta u perju ptica ili u krznu sisara.

Charles Darwin je smatrao da je jedan od razloga evolucije životinjskog svijeta borba za postojanje, koja nastaje zbog intenzivnog razmnožavanja organizama. Roditeljski par bilo koje životinjske vrste daje brojno potomstvo. Od broja rođenih potomaka, samo nekoliko će preživjeti do odrasle dobi. Mnogi će biti pojedeni ili umrijeti gotovo odmah nakon rođenja. Oni koji ostanu počeće da se takmiče jedni s drugima za hranu, najbolja mjesta stanište, zaklon od neprijatelja. Preživeće potomci onih roditelja koji su najprilagođeniji datim uslovima života. Dakle, borba za postojanje vodi prirodnoj selekciji – opstanku najsposobnijih.

U prirodi se jedinke iste vrste razlikuju jedni od drugih na mnogo načina. Neki od njih mogu biti korisni, i, kao što je Darvin primetio, „pojedinci koji imaju čak i malu prednost nad ostalima imaće najbolja prilika preživjeti i ostaviti isto potomstvo.” Proces koji se odvija u prirodi koji čuva organizme koji su najprilagođeniji uvjetima okoline i uništava one koji nisu prilagođeni naziva se prirodna selekcija. Prema Charlesu Darwinu, prirodna selekcija je glavni, vodeći uzrok evolucije životinjskog svijeta.

2. POVEĆANJE SLOŽENOSTI STRUKTURE ŽIVOTINJA. RAZNOLIKOST VRSTA KAO REZULTAT EVOLUCIJE

Dakle, ptice imaju aerodinamično tijelo, lagani kostur, koji omogućava brzo kretanje u zraku uz pomoć krila. Vodene životinje kao što su kitovi, delfini, krznene foke, imaju tijelo u obliku torpeda, prilagođeno za brzo kretanje vodena sredina. Kopnene životinje imaju dobro razvijene udove za brzo kretanje po tlu. Podzemne životinje, kao što su krtice i voluharice, vode način života u dubini. Male životinje su prekrivene kratkom gustom dlakom, koja sprečava čestice zemlje da dođu na kožu, a imaju snažne prednje udove prilagođene za kopanje podzemnih prolaza.

Postojeći kičmenjaci - ribe, vodozemci, gmizavci, ptice i sisari, karakterizirani progresivno složenijim organizacijama, nastali su na osnovu nasljedne varijabilnosti, borbe za postojanje i prirodne selekcije u dužem vremenskom periodu. istorijski razvoj.

Fauna oko nas nije samo bogata veliki broj pojedinaca, ali i raznolikost vrsta. Svaka jedinka bilo koje vrste prilagođena je životu u uslovima svog staništa. Ako velika grupa predstavnici bilo koje vrste nađu se u različitim uslovima ili prelaze na ishranu drugom hranom, što može dovesti do pojave novih karakteristika ili adaptacija. Ako se ove nove adaptacije u drugim uvjetima pokažu korisnim za migrirane životinje, onda će se, zahvaljujući prirodnoj selekciji, novostečene karakteristike sačuvati u njihovim redovima i prenositi s generacije na generaciju. Tako se u procesu evolucije iz jedne vrste može formirati nekoliko novih. Proces divergencije karaktera u srodnim organizmima Charles Darwin je nazvao divergencijom.

Primjer divergencije su male ptice zebe na arhipelagu Galapagos. Darvinovske vrste zeba razlikuju se po obliku i veličini kljunova (Sl. 194). Darwin je otkrio da se zebe, koje su imale mali oštar kljun, hrane ličinkama i odraslim insektima. Zebe sa snažnim masivnim kljunom hrane se plodovima drveća. Uočeni su i postepeni prijelazi u varijabilnosti ovih kljunova kod zeba. Dakle, u procesu evolucije, zbog divergencije karaktera određenih pravcem prirodne selekcije, došlo je do specijacije. Nastanku nove vrste, kako je zapazio Darwin, prethodi formiranje srednjih oblika - varijeteta. Ovaj evolucijski proces završava se formiranjem novih vrsta.

Divergencijom i usmjerenim djelovanjem prirodne selekcije u prirodi se formiraju različite vrste.

2. Dokazi o evoluciji životinja

Paleontološki dokazi

Paleontologija je nauka o drevnim organizmima prošlih geoloških era. Ona proučava fosilne ostatke onih koji su živjeli na Zemlji prije desetina i stotina miliona godina. Fosilni ostaci su fosilizirane ljuske mekušaca, zubi i krljušti riba, ljuske jaja, skeleti i drugi čvrsti dijelovi organizama, otisci i tragovi njihove vitalne aktivnosti, sačuvani u mekom mulju, glini, pješčaniku (sl.). Ove stene su se nekada stvrdnule i sačuvale u okamenjenom stanju u raznim slojevima Zemlje. Koristeći fosilizirane nalaze, paleontolozi rekreiraju životinjski svijet prošlih era. Proučavanje paleontoloških uzoraka koji su do nas stigli iz najdubljih slojeva Zemlje uvjerljivo pokazuje da se životinjski svijet drevnih vremena bitno razlikovao od savremenog. Fosilizirani ostaci životinja smješteni u plićim slojevima, naprotiv, imaju strukturne karakteristike slične modernim životinjama. Uspoređujući životinje koje su živjele u različitim epohama, ustanovljeno je da se životinjski svijet konstantno mijenjao tokom vremena. Odnos savremenih životinja iz različitih sistematskih grupa sa izumrlim ustanovljen je nalazima takozvanih srednjih, odnosno prelaznih oblika. Na primjer, postalo je poznato da ptice potječu od gmazova, koji su njihovi najbliži rođaci, ali se u isto vrijeme značajno razlikuju od njih.

U Evropi je pronađen životinjski otisak sa karakteristikama koje su karakteristične i za gmizavce i za ptice. Naučno ime rekonstruisane životinje je Archeopteryx. Osobine karakteristične za gmizavce su težak kostur, snažni zubi (in moderne ptice oni su odsutni), dugačak rep. Karakteristike ptica su krila prekrivena perjem. Koristeći fosilizirane ostatke, naučnici su prilično u potpunosti obnovili mnoge prijelazne oblike od udaljenih predaka do modernijih životinja.

Potpuna rekonstrukcija izgleda organizama, koji prelaze od dalekih predaka do modernih životinja, služi kao jedan od paleontološki dokazi prava slika evolucije živih organizama na Zemlji.

Mnoge životinje koje su živjele prije nemaju analoge u modernom životinjskom svijetu - izumrle su. Danas paleontolozi pokušavaju da otkriju razloge zašto su nestali. Najveće izumrle životinje bili su dinosaurusi.

Embriološki dokazi

Poređenje karakteristika embrionalni razvoj predstavnici raznih grupa kralježnjaka, kao što su ribe, trit, kornjača, ptica, zec, svinja i čovjek, pokazali su da su svi embriji u ranim fazama razvoja međusobno vrlo slični. Naknadni razvoj embrija zadržava sličnost samo u blisko srodnim grupama, na primjer, kod zečeva, pasa, ljudi koji imaju generalni plan zgrade u odraslom dobu. Dalji razvoj dovodi do nestanka sličnosti između embrija.

Svaki predstavnik vrste ima samo svoje karakteristike. karakteristične karakteristike zgrade. Na kraju embrionalnog razvoja pojavljuju se znakovi karakteristični za određenu životinjsku vrstu.

Proučavanje uzastopnih faza razvoja svakog embrija omogućava rekonstrukciju izgleda udaljenog pretka. na primjer, ranim fazama Razvoj embriona sisara sličan je razvoju embriona riba: postoje škržni prorezi. Očigledno su daleki preci životinja bile ribe. U sljedećoj fazi razvoja, embrion sisara je sličan embrionu mrvica. Shodno tome, među njihovim precima bilo je i vodozemaca (Sl. 1).

Dakle, proučavanje embrionalnog razvoja različitih grupa kralježnjaka pokazuje odnos organizama koji se uspoređuju, pojašnjava put njihovog povijesnog razvoja i služi kao dokaz u prilog postojanja evolucije živih organizama.

Uporedni anatomski dokazi

Upoređujući kralježnjake različitih klasa, ustanovljeno je da svi imaju jedinstven plan strukture. Tijela vodozemaca, gmizavaca, ptica i sisara sastoje se od glave, trupa, prednjih i stražnjih udova. Odlikovale su ih slične vječnosti kože i bile su četveronoške. Organi koji su izgubili funkciju zbog dugotrajne neupotrebe nazivaju se vestigijalni. Prisustvo tragičnih organa kod životinja je nepobitni dokaz postojanja evolucije.

FAZA I

FAZA II

Riba Salamander Kornjača Rat Čovjek

Rice. 1 Sličnost embriona kičmenjaka

Rice. 2. Rumeni organi životinja

Ako je proces embrionalnog razvoja iz bilo kojeg razloga poremećen, određene karakteristike tjelesne građe životinje mogu se oštro razlikovati od drugih jedinki iste vrste. Međutim, njihova prisutnost i sličnost s drugim predstavnicima ove klase životinja ukazuje na srodno porijeklo i evoluciju svake vrste. Slučajevi ispoljavanja osobina predaka kod modernih pojedinaca nazivaju se atavizmom. Primjeri toga su: troprsti kod modernih konja; dodatni parovi mliječnih žlijezda kod onih koji su uvijek imali jedan par; prisustvo dlaka po celom telu.

Uporedne anatomske serije koje pokazuju pravce istorijskog razvoja vrsta koje pripadaju istoj klasi, porodici ili rodu smatraju se značajnim dokazom evolucije. Na primjer, metode reprodukcije kod jajonosaca, torbara i placente pokazuju pravce razvoja reproduktivnih sistema; udovi kopitara pokazuju pojavu jednoprstog stopala u vezi sa promijenjenim životnim uvjetima itd.

ZAKLJUČAK

Dakle, ispitali smo osnovne principe razvoja životinjskog svijeta na temelju teorije Charlesa Darwina, prema kojoj je raznolikost vrsta nastala uslijed stalnih nasljednih promjena i prirodne selekcije. Jedan od razloga evolucije životinjskog svijeta prema Darwinu je borba za postojanje, uslijed koje dolazi do izumiranja neprilagođenih organizama i reprodukcije najprilagođenijih.

Nevjerovatna raznolikost oblika i tjelesnih struktura životinja rezultat je prirodne selekcije, zbog koje dolazi do stalnog nakupljanja u potomcima karakteristika koje su im korisne u datim uvjetima postojanja, a taj proces, zauzvrat, vodi do komplikacije strukture životinja. Štoviše, u procesu evolucije iz jedne vrste može nastati nekoliko novih. Proces divergencije karaktera u srodnim organizmima Charles Darwin je nazvao divergencijom.

Raznolikost izumrlih gmizavaca služi kao primjer njihove divergencije na osnovu raznim uslovima stanište.

Životinje iste vrste koje žive na velikom području obično su heterogene. Njihova studija pokazuje divergenciju karaktera kod pojedinaca i početak formiranja novih sistematskih grupa.

Književnost

Akimov O. S. Prirodne nauke. M.: JEDINSTVO-DANA, 2001.


Gorelov A. A. Koncepti moderne prirodne nauke. - M.: Centar, 2002.


Gorokhov V.G. Koncepti savremene prirodne nauke. - M.: INFRA-M, 2000.


Dubnischeva T.Ya. i drugi Savremena prirodna nauka. - M.: Marketing, 2000.


Osnovni pojmovi savremene prirodne nauke. - M. : Aspekt - Pr, 2001


Petrosova R.A. Prirodne nauke i osnovna ekologija. - M.: Akademija, 2000.


Čajkovski Yu.V. Elementi evolucijske dijagnostike. - M., 1999.