Палеонтологические доказательства эволюции

Расскажите о палеонтологических доказательствах эволюционного процесса.

В процессе изучения ископаемых остатков живых организмов были установлены следующие закономерности:

  • в наиболее древних породах разнообразие организмов невелико, оно становится тем больше, чем более молодые породы мы исследуем;
  • более древние организмы имеют относительно простое строение; усложнение организации также идет в направлении более молодых отложений;
  • обнаружен целый ряд переходных форм между таксонами, которые в настоящее время четко разделены (зверозубые ящеры, археоптерикс и др.), что доказывает происхождение таких таксонов от общих предков;
  • найдены предковые формы многих ныне живущих видов.

На основании палеонтологических данных удалось установить, как происходил филогенез (эволюционное развитие) многих групп организмов. В некоторых случаях (лошади, слоны) удалось построить даже так называемые филогенетические ряды — непрерывные последовательности предковых форм.

Гомологичные и аналогичные органы

Какие органы называют гомологичными, какие — аналогичными?

Гомологичные органы формируются в процессе эмбрионального развития из одних и тех же зачатков и выполняют сходные функции. Примером гомологичных органов являются конечности всех наземных позвоночных.

Аналогичные органы имеют разное происхождение и строение, но характеризуются внешним сходством и выполняют одинаковые функции. В качестве примера можно привести конечности собаки и конечности муравья, крыло бабочки и крыло летучей мыши.

Аналогичные органы

Приведите примеры сходства строения органов у неродственных групп животных, обитающих в одинаковых условиях.

Примером может являться развитие крыльев у организмов, освоивших воздушную среду обитания. Крылья бабочек и стрекоз не родственны крыльям птиц и летучих мышей, хотя и выполняют те же функции. Другие примеры: хвостовые плавники акулы, дельфина и ихтиозавра; «стреляющие» языки лягушки и хамелеона; глаз осьминога и глаз человека.

Рудименты и атавизмы

В чем причина появления рудиментов и атавизмов? Почему они служат доказательствами процесса эволюции?

Рудименты — это органы, утратившие в процессе эволюции свое значение. Они закладываются во время эмбриогенеза, но полностью не развиваются. Причиной наличия рудиментов является то, что у предковых форм была необходимость в соответствующих органах, однако затем она исчезла, и органы подверглись дегенерации. Наличие рудиментов — доказательство процесса эволюции, как изменения строения органов при изменении условий окружающей среды. Примерами рудиментов являются третье веко и ушные мышцы человека, остатки тазового пояса у змей и китообразных, «глаза» пещерных и подземных животных.

Атавизмы — это появляющиеся у отдельных особей признаки, характерные для предковых форм, но утраченные в процессе эволюции. Причиной возникновения атавизмов является активация обычно заблокированных генов, ответственных за развитие таких признаков. В норме эти гены, доставшиеся организму от предков, не проявляются. Например, у современной лошади может развиться трехпалая конечность вместо однопалой. Атавизмы встречаются и у человека, например дополнительная пара молочных желез, хвост, волосяной покров на лице.

Древнегреческие философы о возникновении жизни

Какие условия необходимы для возникновения живых организмов по мнению древнегреческих философов?

Древнегреческие философы считали, что живые организмы возникают из неживых путем самозарождения. По мнению Аристотеля, должно существовать некое «активное начало», которое способно, используя неживую материю, создать живой организм. Он считал, что такое активное начало присутствует в оплодотворенном яйце, солнечном свете и гниющем мясе.

Опыты Ф. Реди

В чем заключается смысл опытов Ф. Реди?

В начале XVII в. было распространено убеждение, что личинки мух самопроизвольно зарождаются из гнилого мяса. Франческо Реди (1626–1698) в своих опытах решил опровергнуть это заблуждение. Он помещал мясо в сосуды и часть из них закрывал марлей. В сосудах, закрытых марлей, куда не могли попасть мухи, личинки не появлялись, а в открытых через несколько дней обнаруживалось множество личинок. Опыты Ф. Реди нанесли серьезный удар по теории самозарождения и подтвердили концепцию биогенеза, согласно которой жизнь может возникнуть только из уже существующей жизни.

Опыты Л. Пастера

Опишите опыты Л. Пастера, доказывающие невозможность самозарождения жизни в обычных условиях.

Луи Пастер в своих опытах пользовался колбами собственного изобретения с длинным тонким горлышком в форме буквы S. Он наливал в колбу питательный бульон и кипятил его на огне, оставляя горлышко открытым. Это было важно, поскольку считалось, что причиной отсутствия самозарождения жизни в закрытых сосудах является невозможность проникновения в них «жизненной силы», необходимой для самозарождения. Пастер в своих опытах не препятствовал возможному проникновению «жизненной силы» в колбу, однако не давал попасть туда микроорганизмам (они оседали на изгибах трубки). В итоге бульон мог храниться долгое время, оставаясь стерильным. Если же горлышко отламывали, то бульон очень быстро мутнел из-за появления в нем бактерий

.

Гипотеза вечности жизни

Что вам известно о гипотезе вечности жизни?

Гипотеза вечности жизни, или гипотеза стационарного состояния, утверждает, что жизнь на Земле никто не создавал, поскольку она существует вечно. Виды тоже никогда не возникали, они были и есть, а эволюции не существует. Может происходить лишь изменение численности видов или их вымирание. Гипотеза вечности жизни была выдвинута немецким ученым В. Прейером в 1880 г. Он предполагал, что даже раскаленные области внутри земного шара могут являться скоплением живых организмов со своим обменом веществ.

Материалистические теории возникновения жизни

Какие вы знаете материалистические теории возникновения жизни?

Существует несколько основных концепций возникновения жизни:

  • жизнь была создана Творцом в определенное время (креационизм);
  • жизнь возникла самопроизвольно из неживого вещества (этой точки зрения придерживался, в частности, Аристотель);
  • жизнь существовала всегда — концепция стационарного состояния;
  • концепция панспермии — внеземного происхождения жизни;
  • концепция происхождения жизни на Земле в историческом прошлом в результате процессов, подчиняющихся физическим и химическим законам. <
  • /ul>

    Полностью идеалистической является только первая из этих концепций, полностью материалистической — только последняя. В законченном виде ее сформулировал А. И. Опарин в 20-е гг. XX в. Правильность ее основных положений была подтверждена в дальнейшем многими учеными.

Гипотеза панспермии

Что вы думаете о гипотезе занесения жизни на Землю из космоса?

Гипотеза панспермии, или занесения жизни извне, была выдвинута шведским физиком и химиком, создателем теории электролитической диссоциации и гипотезы о парниковом эффекте Сванте Аррениусом (1859–1927). Он утверждал, что жизнь попала на нашу планету из космоса вместе с метеоритами или космической пылью, перемещающимися под давлением лучей света. Примером, свидетельствующим в пользу этой гипотезы, является способность некоторых организмов переносить крайне неблагоприятные условия. Споры и семена растений способны длительное время находиться в жидком кислороде и азоте и при этом не терять всхожести. Сперматозоиды, находившиеся десятки лет в замороженном состоянии, сохраняют способность к оплодотворению. Споры бактерий выдерживают колебания температур от –273 до +140 °С. Данная гипотеза не лишена права на существование, однако она не решает проблему собственно возникновения жизни.