Шпаргалка по "Биологии"

Макроэволюция – надвидовая эволюция, в отличие от микроэволюции, происходящей внутри вида, внутри его популяций. Однако принципиальных отличий между этими процессами нет, так как в основе макроэволюционных процессов лежат микроэволюционные. В макроэволюции действуют те же процессы - борьба за существование, естественный отбор и связанное с ними вымирание. Макроэволюция носит дивергентный характер, так же как и микроэволюция.

Эмбриологические доказательства. Из курсов биологии VII-VIII классов вы знаете об общем плане строения позвоночных, что свидетельствует о единстве их происхождения. Убедительные доказательства степени родства между организмами представляет эмбриология, изучающая зародышевое развитие организмов. Еще Ч. Дарвин отметил наличие взаимосвязей между индивидуальным развитием организмов (онтогенезом) и их эволюционным развитием (филогенезом). Эти связи были подробно изучены последующими исследователями.

Сходство зародышей. Подавляющее большинство организмов развиваются из оплодотворенного яйца. Проследим последовательные стадии развития зародышей рыбы, ящерицы, кролика, человека. Удивительное сходство зародышей касается формы тела, наличия хвоста, зачатков конечностей, жаберных карманов по бокам глотки [12]. Во многом сходна на этих стадиях внутренняя организация зародышей. У всех сначала имеется хорда, а затем позвоночник из хрящевых позвонков, кровеносная система с одним кругом кровообращения (как у рыб, вспомните курс зоологии), одинаковое строение почек и др.

По мере развития сходство между зародышами ослабевает и начинают все более четко проявляться черты тех классов, к которым они принадлежат. У ящерицы, кролика и человека зарастают жаберные карманы; у зародыша человека особенно сильно развивается головной отдел, включающий мозг, формируются пятипалые конечности, а у зародыша рыбы – плавники и т. п. По ходу эмбрионального развития последовательно происходит расхождение признаков зародышей, приобретающих черты, характеризующие класс, отряд, род и, наконец, вид, к которому они принадлежат.

Изложенные факты говорят о происхождении всех хордовых от одного ствола, кПалеонтологические доказательства. Палеонтология изучает ископаемые остатки вымерших организмов и выявляет их сходство и различие с современными организмами.

По ископаемым остаткам палеонтологи восстанавливают внешний вид и строение вымерших организмов, узнают о растительном и животном мире прошлого.

Сопоставление ископаемых остатков из земных пластов разных геологических эпох убедительно свидетельствует об изменении органического мира во времени. В самых древних пластах заключены остатки типов беспозвоночных, а в более поздних пластах – остатки типа хордовых. Позже на Земле появились позвоночные. В более молодых геологических пластах содержатся остатки животных и растений, относящихся к видам, похожим на современные.

Данные палеонтологии дают большой материал о преемственных связях между различными систематическими группами. В одних случаях удалось установить переходные формы, в других – филогенетические ряды, т. е. ряды видов, последовательно сменяющих один другой.оторый в ходе эволюции распался на множество ветвей.

 В основе макроэволюции лежат те же движущие силы, что и в основе микроэволюции: наследственность, изменчивость, естественный отбор и репродуктивная изоляция. Так же, как и микроэволюция, макроэволюция имеет дивергентный характер.

2. Тип членистоногие. Общая характеристика. Особенности жизнедеятельности и классификация.

Членистоногие —самый многочисленный (более I млн. видов) тип царства Животные, далекими предками которого были кольчатые черви. Представители типа заселили не только морские и пресные водоемы, но и наземную поверхность, почву и воздушную среду. К жизни в наземной среде приспособились членистоногие трех классов: Паукообразные, Насекомые и Многоножки. Они являются настоящими наземными животными, широко распространенными в самых различных климатических зонах.

Характерные черты организации членистоногих следующие:

Тело сегментировано и дифференцировано на три отдела: голову, на которой размещаются рот и органы чувств, грудь, выполняющую в основном двигательную функцию, и брюшко, заключающее большую часть внутренних органов. У некоторых групп членистоногих голова сливается с грудью.

Покровы тела —многослойная хитинизированная кутикула, выполняющая защитную функцию. У наземных членистоногих ее наружный слой содержит жиро- и воскоподобные вещества, препятствующие потере воды телом животного. Кутикула служит также наружным скелетом, к разным участкам которого прикрепляются пучки поперечнополосатых мышц, что обеспечивает движение различных частей тела и конечностей. Из-за нерастяжимости кутикулы рост членистоногих сопровождается периодической линькой.

Членистые конечности подвижно соединены с телом и представляют собой многочленные рычаги, способные к сложным движениям. Членики конечностей подвижны благодаря наличию суставов. Конечности обеспечивают разнообразные виды движений — ходьбу, бег, прыгание, плавание, а также выполняют ряд других функций — захват и измельчение пищи, дыхание, осязание и др.

Полость тела смешанная, т. е. зачатки целома и остатки первичной полости слиты друг с другом. Целом не выполняет опорной функции, так как развит наружный скелет.

Пищеварительная система имеет три отдела: передний, средний и задний. Передний и задний отделы эктодермального происхождения и изнутри выстланы хитинизированной кутикулой. Ротовые аппараты разных групп членистоногих разнообразны, что позволяет им питаться различными видами кормов. Хорошо развиты пищеварительные железы, ускоряющие процесс пищеварения.

Кровеносная система незамкнутая. Сердце представляет собой расположенную на спинной стороне тела трубку, разделенную перегородками на несколько камер, которые сокращаются последовательно друг за другом, перекачивая гемолимфу.

Органами дыхания являются жабры, а у наземных —легочные мешки и трахеи.

Органы выделения — видоизмененные метанефридии («зеленая» железа раков), у наземных —мальпигиевы сосуды — многочисленные замкнутые короткие эпителиальные трубочки, открывающиеся на границе между средней и задней кишкой. Продукты выделения из полостной жидкости (гемолимфы) попадают в мальпигиевы сосуды, а из них — в заднюю кишку.

Нервная система построена по типу брюшной нервной цепочки кольчатых червей. Ее отличительной чертой является уменьшение числа парных брюшных ганглиев вследствие их слияния друг с другом в связи с укорочением тела или малыми размерами животного. У общественных насекомых значительного развития достигают надглоточные ганглии — «мозг», который служит основой формирования сложных форм врожденного поведения. Хорошо развиты различные органы чувств: осязания, вкуса, обоняния, зрения, равновесия, слуха. 10. Членистоногие —раздельнополые животные, многим из них свойственен половой диморфизм. Оплодотворение внутреннее. Постэмбриональное развитие у некоторых прямое, у большинства — с неполным или полным метаморфозом. Некоторые насекомые приобрели способность на разных стадиях онтогенеза существовать в двух средах — водной и наземной.

Тип Членистоногие подразделяется на четыре подтипа, куда входит ряд классов. Рассмотрим из них три наиболее важных, многочисленных и разнообразных —Ракообразные, Паукообразные и Насекомые.

                        Билет 23.

1. История развития органического мира.

Земля вместе с другими планетами Солнечной системы образовалась примерно 5—7 млрд. лет назад. Длительное время на ней отсутствовали условия, необходимые для жизни (см. «Происхождение жизни на Земле»).

Архейская (самая древняя) эра, продолжавшаяся более 900 млн. лет, оставила мало следов жизни, так как пласты сильно изменились под воздействием высокой температуры и давления. Найденные в горных породах этой эры графит, известняк и мрамор говорят о существовании в ту пору сине-зеленых водорослей и бактерий, которые за простую организацию (у них мелкие клетки без четко выраженного ядра) получили название прокариотов.В архее произошли три крупных ароморфоза, сыгравших громадную роль в дальнейшем развитии жизни на Земле:

1) возник половой процесс, приведший к обмену генами и появлению комбинативной изменчивости, которая значительно расширила материал для естественного отбора;

2) появился фотосинтез, приведший к разделению единого органического мира по способу питания на мир растений и мир животных. Растения оказались способными синтезировать необходимые для жизни вещества из неорганических — автотрофные организмы. Они обеспечили накопление кислорода и органических веществ, которые использовали для своей жизнедеятельности животные — гетеротрофные организмы;

3) образовались многоклеточные организмы, способные захватывать и переваривать более крупные частицы и осваивать новые среды обитания.

Протерозойская эра длилась примерно 2 млрд. лет. В эту эру процветали зеленые водоросли — организмы с типичными клетками — эукариоты. Среди них были формы свободноплавающие и придонные. От последних в дальнейшем возникли формы с расчлененным телом. В протерозое процветали многоклеточные морские животные — кишечнополостные, кольчатые черви, моллюски, иглокожие и членистоногие, а в конце эры появились низшие хордовые (бесчерепные).

В протерозойскую эру произошли следующие крупные ароморфозы: сформировалась двусторонняя симметрия, обеспечившая дифференцировку тела на спинную и брюшную стороны, передний и задний концы. Спинная сторона выполняла защитную функцию, брюшная — обеспечивала движение и захват пищи, в переднем конце развивались органы чувств, а затем — нервные узлы и головной мозг. Это значительно повысило жизненную активность животных; появились первые хордовые — самый высокоорганизованный тип животных. Наличие хорды обеспечило опору мускулатуры; центральная нервная система в виде трубки способствовала их активизации, появились органы дыхания — жабры.

Палеозойская эра характеризовалась значительно большим разнообразием жизни.

В кембрийский и ордовикский периоды суша не была заселена, в море из растений были широко распространены все типы водорослей, из животных — все типы беспозвоночных. Особенно процветали плеченогие и трилобиты (членистоногие).

Важнейшим ароморфозом было появление панцирных рыб, у которых имелся скелет и тело было расчленено на голову, туловище и хвост.В морях силура из растений были широко распространены водоросли. Из животных процветали плеченогие и трилобиты, появились бесчелюстные позвоночные — щитковые. В конце силура произошли горообразовательные процессы; на поднявшихся обширных территориях без воды погибло множество животных и растений.

Важнейшим ароморфозом этого периода был выход на сушу первых растений — псилофитов, происшедших от прикрепленных ко дну многоклеточных зеленых водорослей.В девоне ракоскорпионы теснили трилобитов и плеченогих, широко расселились разнообразные отряды рыб. В морях процветали все типы беспозвоночных. На суше на смену псилофитам пришли более высокоорганизованные споровые растения: плауны, хвощи и папоротники. Образовалась почва.

Крупнейшим ароморфозом было появление и выход на сушу первых позвоночных — кистеперых рыб, способных передвигаться по суше и дышать жабрами и легкими. Они дали начало древнейшим земноводным — стегоцефалам, соединявшим в себе признаки рыб и земноводных.

Каменноугольный период (карбон) отличался теплым, мягким климатом и активной вулканической деятельностью. Чередующиеся наступления и отступления моря погубили массы животных и растений и образовали многочисленные топи и болота, зараставшие древовидными папоротниками и хвощами. В этих условиях шло приспособление животных к различным средам обитания: на суше процветали пауки и скорпионы; в воздухе летали насекомые; в топях и болотах царствовали различные земноводные; в морях плавали иглокожие, моллюски; уменьшилось количество трилобитов и панцирных рыб.

В конце карбона и начале Перми произошли горообразовательные процессы, влажный климат сменился сухим. Это привело к новым ароморфозам. На смену споровым растениям пришли более высокоорганизованные и приспособленные к произрастанию в условиях сухого климата семенные папоротники и голосеменные растения, у которых оплодотворение происходило вне воды. На смену земноводным пришли более приспособленные к новым условиям и высокоорганизованные — пресмыкающиеся. Роговой слой защищал' их тело от высыхания, плотная оболочка и большой запас питательных веществ в яйце обеспечивали благоприятные условия для развития зародыша.

Пермь отличалась засушливым континентальным климатом и активной вулканической деятельностью. Это способствовало дальнейшему распространению голосеменных и исчезновению древовидных хвощей и папоротников. В этот период вымерли трилобиты, многие земноводные, большее развитие получили пресмыкающиеся, насекомые, акулы и кистеперые рыбы.

Основной ароморфоз — на смену хвощам и папоротникам приходят голосеменные растения.

Мезозойская эра — эра средней жизни. В триасовый период климат был континентальным. Это способствовало развитию голосеменных растений и пресмыкающихся, заселивших всю планету. В морях обитали моллюски, иглокожие, акулы, двоякодышащие рыбы.

Крупным ароморфозом было появление в конце триаса первых млекопитающих и настоящих костистых рыб.

Юрский период отличался мягким климатом. В этот период господствовали голосеменные растения, были распространены небольшие хвощи, папоротники. Из животных особый расцвет получили пресмыкающиеся, заселившие сушу, моря и воздух. На суше широко распространились пасе-комые, в морях обитали моллюски, иглокожие, костистые рыбы.

Основные ароморфозы — появление первых покрытосеменных растений, у которых зародыш хорошо защищен от неблагоприятных воздействий и долгое время сохраняется вне материнского организма, что позволило им проникнуть в глубь материков, и археоптерикса — родоначальника птиц.

В меловом периоде дальнейшее развитие получили покрытосеменные растения, резко сократились голосеменные и папоротники. В этот период продолжался расцвет пресмыкающихся. В морях распространились костистые рыбы, появились современные земноводные, птицы и насекомые. В конце мела происходил активный горообразовательный процесс. Климат стал резко континентальным. Это привело к уменьшению растительности и вымиранию большинства пресмыкающихся. Им на смену пришли новые, более высокоорганизованные классы позвоночных — птицы и млекопитающие.

Основные ароморфозы этого периода — появление у птиц и млекопитающих четырехкамерного сердца, теплокровности, утепляющих покровов (перья, пух, шерсть), а у млекопитающих — внутриутробного развития зародышей и значительного развития коры головного мозга. Все эти изменения позволили птицам и млекопитающим выжить в новых, более суровых климатических условиях.