Č.Dārvina nodarbība par dzīvnieku pasaules evolūcijas cēloņiem. Č.Darvina atklājums par dzīvnieku pasaules evolūcijas iemesliem Mājdzīvnieku audzēšana. mākslīgā atlase

Ihtiostegas galvaskauss bija līdzīgs daivu zivs galvaskausam Eustenopterons, bet izteikts kakls atdalīja ķermeni no galvas. Kamēr Ichthyostega bija četras spēcīgas ekstremitātes, tā pakaļkāju forma liecina, ka šis dzīvnieks visu savu laiku nepavadīja uz sauszemes.

Pirmie rāpuļi un amnija ola

Bruņurupuča izšķilšana no olas

Viens no lielākajiem karbona evolūcijas jauninājumiem (pirms 360–268 miljoniem gadu) bija amnija ola, kas ļāva agrīnajiem rāpuļiem attālināties no piekrastes biotopiem un kolonizēt sausās teritorijas. Augļu ola ļāva putnu, zīdītāju un rāpuļu senčiem vairoties uz sauszemes, kā arī neļāva embrijam izžūt iekšpusē, lai jūs varētu iztikt bez ūdens. Tas arī nozīmēja, ka atšķirībā no abiniekiem rāpuļi jebkurā brīdī varēja ražot mazāk olu, jo tika samazināts izšķilšanās risks.

Agrākais amnija olšūnas attīstības datums ir aptuveni pirms 320 miljoniem gadu. Tomēr rāpuļi netika pakļauti nozīmīgam adaptīvam starojumam aptuveni 20 miljonus gadu. Pašreizējā domāšana ir tāda, ka šie agrīnie augļūdeņi joprojām pavadīja laiku ūdenī un izkāpa krastā galvenokārt, lai dētu olas, nevis pabarotu. Tikai pēc zālēdāju evolūcijas parādījās jaunas rāpuļu grupas, kas varēja izmantot karbona bagātīgo floristikas daudzveidību.

Hilonoms

Agrīnie rāpuļi piederēja ordenim, ko sauca par kaptorinīdiem. Gilonomus bija šīs vienības pārstāvji. Tie bija mazi, ķirzakas lieluma dzīvnieki ar abinieku galvaskausiem, pleciem, iegurni un ekstremitātēm, kā arī starpzobiem un skriemeļiem. Pārējais skelets bija rāpuļveidīgs. Daudzas no šīm jaunajām "rāpuļu" iezīmēm ir redzamas arī mazos, modernos abiniekos.

Pirmie zīdītāji

Dimetrodons

Liela pāreja dzīvības evolūcijā notika, kad zīdītāji attīstījās no vienas rāpuļu līnijas. Šī pāreja sākās Permas periodā (pirms 286 - 248 miljoniem gadu), kad rāpuļu grupa, kurā bija dimetrodoni, dzemdēja "briesmīgās" terapsīdas. (Citi lieli zari, sauropsīdi, radīja putnus un mūsdienu rāpuļus.) Šie rāpuļu zīdītāji savukārt dzemdēja cynodontus, piemēram, Thrinaxodon ( Thrinaxodon) triasa periodā.

Trinaksodons

Šī evolūcijas līnija nodrošina lielisku pārejas fosiliju sēriju. Galvenās zīdītāju pazīmes, viena kaula klātbūtne apakšējā žoklī (salīdzinot ar vairākiem rāpuļiem), var izsekot šīs grupas fosilajā vēsturē. Tas ietver lieliskas pārejas fosilijas, Diarthrognathus un Morganukodons, kuras apakšžokļiem ir gan reptiļu, gan zīdītāju artikulācijas ar augšējiem. Citas jaunas pazīmes, kas atrodamas šajā līnijā, ietver dažādu veidu zobu attīstību (īpašība, kas pazīstama kā heterodontija), sekundāro aukslēju veidošanos un zobu kaula palielināšanos apakšējā žoklī. Kājas atrodas tieši zem ķermeņa, tas ir evolūcijas progress, kas notika dinozauru senčos.

Permas perioda beigas iezīmējās, iespējams, vislielākā. Pēc dažām aplēsēm, līdz 90% sugu izmira. (Jaunākie pētījumi liecina, ka šo notikumu izraisīja asteroīda trieciens, kas izraisīja klimata pārmaiņas.) Nākamajā triasa periodā (pirms 248 līdz 213 miljoniem gadu) masveida izmiršanas laikā pārdzīvojušie sāka ieņemt brīvās ekoloģiskās nišas.

Tomēr permas beigās dinozauri, nevis rāpuļu zīdītāji, izmantoja jaunās pieejamās ekoloģiskās nišas, lai dažādotu dominējošos sauszemes mugurkaulniekus. Jūrā starspuru zivis uzsāka adaptīvā starojuma procesu, kas padarīja to klasi par sugām bagātāko no visām mugurkaulnieku klasēm.

Dinozauru klasifikācija

Viena no lielākajām izmaiņām rāpuļu grupā, kas dzemdēja dinozaurus, bija dzīvnieku poza. Ekstremitāšu izvietojums ir mainījies: iepriekš tie izvirzījās sānos, un pēc tam sāka augt tieši zem ķermeņa. Tam bija liela ietekme uz pārvietošanos, jo tas ļāva veikt energoefektīvākas kustības.

Triceratops

Dinozauri jeb "briesmīgās ķirzakas" pēc gūžas locītavas uzbūves tiek iedalīti divās grupās: ķirzakas un ornitiķi. Ornitiši ietver Triceratops, Iguanodon, Hadrosaurus un Stegosaurus). Ķirzakas sīkāk iedala teropodos (piemēram, Coelophys un Tyrannosaurus Rex) un sauropodos (piemēram, Apatosaurus). Lielākā daļa zinātnieku piekrīt, ka no teropodu dinozauriem.

Lai gan triasa laikā sauszemes pasaulē dominēja dinozauri un viņu tiešie senči, zīdītāji šajā laikā turpināja attīstīties.

Agrīnu zīdītāju tālāka attīstība

Zīdītāji ir augsti attīstītas sinapsīdas. Sinapsīdi ir viens no diviem lielajiem amnija dzimtas koka zariem. Amnioni ir dzīvnieku grupa, kam raksturīgas embriju membrānas, tostarp rāpuļi, putni un zīdītāji. Vēl viena liela amnija grupa, Diapsīds, ietver putnus un visus dzīvos un izmirušos rāpuļus, izņemot bruņurupučus. Bruņurupuči pieder pie trešās amnija grupas - anapsīdiem. Šo grupu pārstāvji tiek klasificēti pēc atveru skaita galvaskausa temporālajā reģionā.

Dimetrodons

Sinapsīdiem ir raksturīgs pāris papildu atveru klātbūtne galvaskausā aiz acīm. Šis atklājums deva sinapsīdiem (un līdzīgi diapsīdiem, kuriem ir divi caurumu pāri) spēcīgākus žokļu muskuļus un labākas sakošanas spējas nekā agrīnajiem dzīvniekiem. Pelikozauri (piemēram, Dimetrodon un Edaphosaurus) bija agrīnās sinapsīdas; tie bija reptiļu zīdītāji. Vēlāk sinapsīdi ietvēra terapsīdus un cynodontus, kas dzīvoja triasa periodā.

cynodont

Cinodontiem bija daudz raksturīgu zīdītāju pazīmju, tostarp samazināts jostas ribu skaits vai pilnīga neesamība, kas liecina par diafragmu; labi attīstīti ilkņi un sekundārā aukslēja; palielināts zobu izmērs; atveres nerviem un asinsvadiem apakšējā žoklī, kas liecina par ūsu klātbūtni.

Apmēram pirms 125 miljoniem gadu zīdītāji jau bija kļuvuši par daudzveidīgu organismu grupu. Daži no tiem būtu bijuši līdzīgi mūsdienu monotrēmiem (piemēram, pīļknābis un ehidna), taču bija sastopami arī agrīnie marsupials (grupa, kurā ietilpst mūsdienu ķenguri un oposumi). Vēl nesen tika uzskatīts, ka placentas zīdītāji (grupa, kurai pieder lielākā daļa dzīvo zīdītāju) ir vēlākas evolūcijas izcelsmes. Tomēr nesen atklātās fosilijas un DNS pierādījumi liecina, ka placentas zīdītāji ir daudz vecāki un, iespējams, ir attīstījušies pirms vairāk nekā 105 miljoniem gadu.

Ņemiet vērā, ka marsupials un placentas zīdītāji ir lieliski konverģentas evolūcijas piemēri, kur organismi, kas nav īpaši cieši saistīti, attīstīja līdzīgas ķermeņa formas, reaģējot uz līdzīgu vides iedarbību.

Pleziozauri

Tomēr, neskatoties uz to, ka zīdītājiem bija tas, ko daudzi uzskata par "progresīviem", tie joprojām bija mazi spēlētāji uz pasaules skatuves. Kad pasaule ienāca juras periodā (pirms 213 - 145 miljoniem gadu), dominējošie dzīvnieki uz zemes, jūrā un gaisā bija rāpuļi. Galvenie sauszemes dzīvnieki bija dinozauri, kuru skaits bija daudz un neparastāks nekā triasa laikā; jūrā valdīja krokodili, ihtiozauri un pleziozauri, un pterozauri apdzīvoja gaisu.

Arheopterikss un putnu evolūcija

Arheopterikss

1861. gadā Vācijas dienvidos Juras laikmeta Solnhofenas kaļķakmenī tika atklāta intriģējoša fosilija, kas ir retu, bet īpaši labi saglabājušos fosiliju avots. Šķiet, ka fosilijā ir apvienotas gan putnu, gan rāpuļu iezīmes: rāpuļu skelets, ko papildina skaidrs spalvu nospiedums.

Lai gan arheopterikss sākotnēji tika aprakstīts kā spalvains rāpulis, tas jau sen tika uzskatīts par pārejas formu starp putniem un rāpuļiem, padarot to par vienu no svarīgākajām fosilijām, kas jebkad atklātas. Vēl nesen tas bija agrākais zināmais putns. Nesen zinātnieki ir sapratuši, ka arheopterikss vairāk līdzinās maniraptoriem, dinozauru grupai, kurā ietilpst bēdīgi slavenie Jurassic Park velociraptors, nevis mūsdienu putni. Tādējādi Archeopteryx nodrošina spēcīgas filoģenētiskas attiecības starp abām grupām. Ķīnā ir atrasti fosilie putni, kas ir pat vecāki par arheopteriksu, un citi spalvu dinozauru atklājumi apstiprina teoriju, ka teropodi attīstīja spalvas izolācijai un termoregulācijai, pirms putni tās izmantoja lidojumam.

Aplūkojot tuvāk putnu agrīno vēsturi, tas ir labs piemērs tam, ka evolūcija nav ne lineāra, ne progresīva. Putnu cilts ir nepastāvīga, un parādās daudzas "eksperimentālas" formas. Ne visi sasniedza spēju lidot, un daži neizskatījās pēc mūsdienu putniem. Piemēram, Microraptor gui, kas, šķiet, bija lidojošs dzīvnieks ar asimetriskām lidojuma spalvām uz visām četrām ekstremitātēm, bija dromaeosaurīds. Pats arheopterikss nepiederēja tai ciltij, no kuras attīstījās īstie putni ( Neornīti), bet bija tagad izmirušo enanciornis putnu loceklis ( Enantiornithes).

Dinozauru laikmeta beigas

Juras laikmetā dinozauri izplatījās visā pasaulē, bet sekojošajā krīta periodā (pirms 145–65 miljoniem gadu) to sugu daudzveidība samazinājās. Faktiski daudzi no tipiski mezozoja organismiem, piemēram, amonīti, belemnīti, ihtiozauri, pleziozauri un pterozauri, šajā laikā samazinājās, neskatoties uz to, ka tie joprojām rada jaunas sugas.

Ziedošu augu parādīšanās agrīnā krīta periodā izraisīja lielu adaptīvo starojumu kukaiņu vidū: parādījās jaunas grupas, piemēram, tauriņi, kodes, skudras un bites. Šie kukaiņi dzēra nektāru no ziediem un darbojās kā apputeksnētāji.

Masveida izmiršana krīta beigās pirms 65 miljoniem gadu iznīcināja dinozaurus, kā arī visus citus sauszemes dzīvniekus, kas svēra vairāk nekā 25 kg. Tas pavēra ceļu zīdītāju ekspansijai uz sauszemes. Šajā laikā jūrā zivis atkal kļuva par dominējošo mugurkaulnieku taksonu.

mūsdienu zīdītāji

Paleocēna sākumā (pirms 65 - 55,5 miljoniem gadu) pasaule palika bez lieliem sauszemes dzīvniekiem. Šī unikālā situācija bija sākumpunkts zīdītāju lielai evolucionārai dažādošanai, kas iepriekš bija nakts dzīvnieki mazu grauzēju lielumā. Līdz laikmeta beigām šie faunas pārstāvji aizņēma daudzas brīvās ekoloģiskās nišas.

Vecākās apstiprinātās primātu fosilijas ir aptuveni 60 miljonus gadu vecas. Agrīnie primāti attīstījās no seniem nakts kukaiņēdājiem, piemēram, cirpļiem, un atgādināja lemurus vai tarsierus. Tie, iespējams, bija koku dzīvnieki un dzīvoja subtropu mežos. Daudzas to raksturīgās iezīmes bija labi piemērotas šim biotopam: satveršanas rokas, rotējošas plecu locītavas un stereoskopiska redze. Viņiem bija arī salīdzinoši liels smadzeņu izmērs un nagi uz pirkstiem.

Agrākās zināmās mūsdienu zīdītāju kārtas fosilijas parādās īsā laika posmā agrīnā eocēnā (pirms 55,5–37,7 miljoniem gadu). Abas mūsdienu nagaiņu grupas - artiodaktili (atdalījums, kuram pieder govis un cūkas) un zirgu dzimtas dzīvnieki (tostarp zirgi, degunradžus un tapīrus) kļuva plaši izplatīti visā Ziemeļamerikā un Eiropā.

Ambulocets

Tajā pašā laikā, kad zīdītāji dažādojās uz sauszemes, tie arī atgriezās jūrā. Evolūcijas pārejas, kas noveda pie vaļiem, pēdējos gados ir plaši pētītas ar plašiem fosilajiem atradumiem no Indijas, Pakistānas un Tuvajiem Austrumiem. Šīs fosilijas norāda uz pāreju no sauszemes mezonīhijas, kas ir iespējamie vaļu priekšteči, uz dzīvniekiem, piemēram, Ambulocetus un primitīviem vaļiem, ko sauc par Archaeocetes.

Tendence uz vēsāku globālo klimatu, kas notika oligocēna laikmetā (pirms 33,7–22,8 miljoniem gadu), veicināja stiebrzāļu rašanos, kam nākamajā miocēnā (pirms 23,8–5,3 miljoniem gadu) bija jāizplatās plašos zālājos. Šīs veģetācijas izmaiņas izraisīja dzīvnieku, piemēram, modernāku zirgu, evolūciju ar zobiem, kas spēj izturēt lielo silīcija dioksīda saturu zālēs. Dzesēšanas tendence ir skārusi arī okeānus, samazinot jūras planktona un bezmugurkaulnieku daudzumu.

Lai gan DNS pierādījumi liecina, ka hominīdi attīstījās oligocēna laikā, bagātīgas fosilijas parādījās tikai miocēnā. Hominīdi, kas atrodas evolūcijas līnijā, kas ved uz cilvēkiem, pirmo reizi fosilajos ierakstos parādās pliocēna laikā (pirms 5,3–2,6 miljoniem gadu).

Visā pleistocēnā (pirms 2,6 miljoniem - 11,7 tūkstošiem gadu) bija aptuveni divdesmit aukstā ledus laikmeta cikli un silti starpledus periodi ar aptuveni 100 000 gadu intervālu. Ledus laikmetā ainavā dominēja ledāji, sniegs un ledus izplatījās zemienēs un transportēja milzīgu daudzumu akmeņu. Tā kā uz ledus bija aizslēgts daudz ūdens, jūras līmenis pazeminājās līdz 135 m, nekā tas ir šobrīd. Plaši sauszemes tilti ļāva augiem un dzīvniekiem pārvietoties. Siltajos periodos lielas platības atkal bija iegremdētas zem ūdens. Šīs atkārtotās vides sadrumstalotības epizodes izraisīja ātru adaptīvo starojumu daudzām sugām.

Holocēns ir pašreizējais ģeoloģiskā laika laikmets. Vēl viens termins, kas dažreiz tiek lietots, ir antropocēns, jo tā galvenā iezīme ir cilvēka darbības izraisītās globālās izmaiņas. Tomēr šis termins var būt maldinošs; mūsdienu cilvēki tika radīti jau ilgi pirms laikmeta sākuma. Holocēna laikmets sākās pirms 11,7 tūkstošiem gadu un turpinās līdz mūsdienām.

Mamuti

Kad uz Zemes iestājās sasilšana, viņa padevās. Mainoties klimatam, izmira ļoti lieli zīdītāji, kas pielāgojās lielam aukstumam, piemēram, vilnas degunradzis. Cilvēki, kas savulaik bija atkarīgi no šiem "mega-zīdītājiem" kā galvenā barības avota, ir pārgājuši uz mazākiem dzīvniekiem un sākuši novākt augus, lai papildinātu savu uzturu.

Liecības liecina, ka pirms aptuveni 10 800 gadiem klimats piedzīvoja strauju aukstuma pagriezienu, kas ilga vairākus gadus. Ledāji neatgriezās, bet dzīvnieku un augu bija maz. Kad temperatūra sāka atjaunoties, dzīvnieku populācijas pieauga un parādījās jaunas sugas, kas pastāv joprojām.

Šobrīd dzīvnieku evolūcija turpinās, jo rodas jauni faktori, kas liek dzīvnieku pasaules pārstāvjiem pielāgoties izmaiņām savā vidē.

Dzīvnieku vēsture ir pētīta vispilnīgāk, jo tiem ir skelets un tāpēc tie ir labāk fiksēti pārakmeņojušās atliekās. Agrākās dzīvnieku pēdas ir atrodamas prekembrija beigās (700 miljoni gadu). Tiek pieņemts, ka pirmie dzīvnieki cēlušies vai nu no visu eikariotu kopējā stumbra, vai no vienas no seno aļģu grupām. Vistuvāk vienšūņu (Protozoa) priekštečiem ir vienšūnas zaļās aļģes. Nav nejaušība, ka, piemēram, euglena un volvox, kas spēj gan fotosintēzē, gan heterotrofiski baroties, botāniķi klasificē kā zaļās aļģes, bet zoologi - pie vienšūņiem. Visā dzīvnieku pasaules vēsturē ir radušies 35 veidi, no kuriem 9 ir izmiruši, un 26 joprojām pastāv.

Paleontoloģisko ierakstu daudzveidība un daudzums dzīvnieku vēsturē krasi palielinās klintīs, kuru vecums ir mazāks par 570 miljoniem gadu. Apmēram 50 miljonu gadu laikā gandrīz visu veidu celiakijas dzīvnieki ar spēcīgu skeletu parādās diezgan ātri. Trilobīti bija plaši izplatīti Silūra jūrās. Hordāta tipa (Chordata) rašanās aizsākās mazāk nekā 500 miljonu gadu laikā. Bergesas (Kolumbijas) slānekļos ir atrasti labi saglabājušos fosiliju kompleksi, kuros ir bezmugurkaulnieku atliekas, jo īpaši Annelidas tipa mīkstķermeņu organismi, pie kuriem pieder mūsdienu sliekas.

Paleozoja sākums iezīmējas ar daudzu veidu dzīvnieku veidošanos, no kuriem aptuveni trešdaļa pastāv šobrīd. Šīs aktīvās evolūcijas iemesli joprojām nav skaidri. Vēlā kembrija laikā parādījās pirmās zivis, ko pārstāvēja bezžokļu Agnata. Nākotnē tie gandrīz visi izmira, nēģi izdzīvoja no mūsdienu pēcnācējiem. Devonā spokainās zivis rodas tādu nozīmīgu evolūcijas pārmaiņu rezultātā kā priekšējā žaunu arku pāra pārvēršanās žokļos un pāru spuru veidošanās. Pirmos žokļu stomus pārstāvēja divas grupas: starspuru un daivu spuru. Gandrīz visas dzīvās zivis ir raibspuru zivju pēcteči. Lobspuru dzīvniekus tagad pārstāv tikai plaušu zivis un neliels skaits reliktu jūras formu. Lobspuru spurās bija kaulu atbalsta elementi, no kuriem attīstījās pirmo zemes iemītnieku ekstremitātes. Agrāk abinieki cēlušies no daivu spuraino grupas, tāpēc visiem četrkājainajiem mugurkaulniekiem šī izmirusī zivju grupa ir tāls priekštecis.

Senākie abinieku pārstāvji - Ihtiostegi tika atrasti Augšdevona atradnēs (Grenlandē). Šiem dzīvniekiem bija piecu pirkstu ekstremitātes, ar kurām tie varēja rāpot pa sauszemi. Neskatoties uz to, vairākas pazīmes (īsta astes spura, ķermenis, kas klāts ar nelielām zvīņām) liecina, ka ihtiostegi dzīvoja galvenokārt ūdenstilpēs. Konkurence ar daivu zivīm piespieda šos pirmos abiniekus ieņemt biotopus starp ūdeni un zemi.

Seno abinieku ziedu laiki ir datēti ar karbonu, kur tos pārstāvēja ļoti dažādas formas, kas apvienotas ar nosaukumu "stegocephals". Starp tiem visievērojamākie ir labirintodonti un krokodili. Divas mūsdienu abinieku kārtas - astes un bezkāju (vai cecilijas) -, iespējams, cēlušās no citām stegocefāliju atzariem.

No primitīvajiem abiniekiem cēlušies rāpuļi, kas līdz Permas perioda beigām plaši apmetušies uz sauszemes, jo ir iegūta plaušu elpošana un olu čaumalas, kas pasargā no izžūšanas. Pirmo rāpuļu vidū īpaši izceļas kotilozauri - mazie kukaiņēdāji dzīvnieki un aktīvie plēsēji - terapsīdi, kas triasā piekāpās milzu rāpuļiem, dinozauriem, kas parādījās pirms 150 miljoniem gadu. Visticamāk, ka pēdējie bija siltasiņu dzīvnieki. Saistībā ar siltasinību dinozauri vadīja aktīvu dzīvesveidu, kas var izskaidrot viņu ilgstošo dominēšanu un līdzāspastāvēšanu ar zīdītājiem. Dinozauru izzušanas iemesli (apmēram pirms 65 miljoniem gadu) nav zināmi. Jo īpaši tiek pieņemts, ka tas varētu būt primitīvu zīdītāju veiktās dinozauru olu masveida iznīcināšanas rezultāts. Daudz ticamāka šķiet hipotēze, ka dinozauru izzušana ir saistīta ar krasām klimata svārstībām un augu barības samazināšanos krīta periodā.

Jau dinozauru dominēšanas periodā bija zīdītāju senču grupa - maza izmēra ar dzīvnieku kažoku, kas radās no vienas no plēsīgo terapsīdu līnijām. Zīdītāji izvirzās evolūcijas priekšplānā, pateicoties tādām progresīvām adaptācijām kā placenta, pēcnācēju barošana ar pienu, attīstītākas smadzenes un ar to saistīta lielāka aktivitāte, siltasinība. Zīdītāji sasniedza ievērojamu daudzveidību kainozojā, parādījās primāti. Terciārais periods bija zīdītāju ziedu laiki, taču daudzi no tiem drīz izmira (piemēram, īru brieži, zobenzobu tīģeris, alu lācis).

Primātu progresīvā evolūcija bija unikāla parādība dzīves vēsturē, kā rezultātā tā izraisīja cilvēka rašanos.

Dzīvnieku pasaules evolūcijas nozīmīgākās iezīmes bija šādas: 1) progresīva daudzšūnu attīstība un audu un visu ar to saistīto orgānu sistēmu specializācija. Brīvs dzīvesveids (spēja pārvietoties) lielā mērā noteica uzvedības formu uzlabošanos, kā arī ontoģenēzes autonomizāciju - individuālās attīstības relatīvo neatkarību no vides faktoru svārstībām, kas balstīta uz iekšējo regulējošo sistēmu attīstību. 2) Cieta skeleta rašanās: ārējais - posmkājiem, iekšējais - mugurkaulniekiem. Šis sadalījums noteica dažādus šo dzīvnieku veidu evolūcijas ceļus. Posmkāju ārējais skelets neļāva palielināt ķermeņa izmēru, tāpēc visus kukaiņus attēlo mazas formas. Mugurkaulnieku iekšējais skelets neierobežoja ķermeņa izmēru pieaugumu, kas maksimālo izmēru sasniedza mezozoja rāpuļos - dinozauros, ihtiozauros. 3) Zīdītājiem centralizēti diferencētās organisko dobumu stadijas rašanās un uzlabošana. Šajā posmā notika kukaiņu un mugurkaulnieku atdalīšanās. Kukaiņu centrālās nervu sistēmas attīstībai raksturīga uzvedības formu uzlabošanās atbilstoši iedzimtas instinktu fiksācijas veidam. Mugurkaulniekiem ir izveidojušās smadzenes un nosacītu refleksu sistēma, un ir izteikta tendence palielināt atsevišķu indivīdu vidējo izdzīvošanas līmeni.

Šis mugurkaulnieku evolūcijas ceļš noveda pie grupu adaptīvās uzvedības formu attīstības, kuras noslēdzošais notikums bija biosociālas radības – cilvēka – parādīšanās.

Bioloģijas stundas kopsavilkums 7. klasei.

Tēma: "Čārlzs Darvins par dzīvnieku pasaules evolūcijas cēloņiem."

Mērķis: atklāt iedzimtības, mainīguma, cīņas par eksistenci, dabiskās atlases jēdzienus kā evolūcijas virzītājspēkus.

Uzdevumi:

izglītojošs: vispārināt zināšanas par evolūcijas liecībām, apsvērt galvenos Č.Darvina evolūcijas mācību noteikumus;

attīstot: turpināt pētnieciskā darba iemaņu veidošanos grupā, patstāvīgā darbā ar mācību grāmatu, spēju izcelt galveno, izdarīt secinājumus;

izglītojoša: patriotiskā audzināšana - par Č.Darvina dzīves piemēru.

Nodarbības veids : kombinēts.

Uzvedības metode : studentu ziņojumi, patstāvīgais darbs grupās, pētniecisko darbu aizstāvēšana, saruna.

Aprīkojums : multimediju projektors, multimediju prezentācijas par tēmu, krājums "Fosilijas", didaktiskais materiāls konsolidācijai par tēmu "Evolūcijas liecības", refleksijas un pašnovērtējuma formas.

Skatītāju sagatavošana darbam : Uz galddatoriem izkārtojiet aprīkojumu pētnieciskā darba organizēšanai grupā, refleksijas un pašnovērtējuma formas.

Dēļu dekorēšana : Evolūcija - evolutio - izvietošana - neatgriezenisks dzīvo vēsturiskās attīstības process.

Nodarbību laikā:

1. Organizatoriskais moments.

sveicieni;

studentu klātbūtne;

garastāvokļa novērtējums nodarbības sākumā

2. Zināšanu papildināšana

Skolēnu iepazīstināšana ar nodarbības tēmu, nodarbības mērķi un uzdevumiem.

Pētnieciskais darbs par tēmu "Dzīvnieku evolūcijas pierādījumi" (5 min.)

Mērķis: apkopot zināšanas par evolūcijas pierādījumiem.

Progress:

1. Nosakiet evolūcijas pierādījumu veidu.

2. Paskaidrojiet, par ko liecina šis atradums.

Uzdevums grupām:

trilobīta čaumalas un medūzas nospiedums;

gliemenes čaumalas nospiedums;

čaumalu fosilijas;

kaulu fosilija;

Arheopteriksa attēls;

daivas zivs attēls;

mamuta attēls;

zirga ekstremitāšu filoģenētiskās sērijas;

mugurkaulnieku ekstremitātes;

paliekas;

atavisms;

zivju un zīdītāju embriji.

Pētniecības darbu aizsardzība. (10 min.)

3. Dinamiskā pauze (3 min)

Millera un Hekela formulētais bioģenētiskais likums skan: "Katra suga savā individuālajā attīstībā zināmā mērā atkārto sugas vēsturisko attīstību"

Kā tas notiek:

Vienšūnas stadija

Divslāņu dzīvnieki

Peldēt kā zivis

Viņi mirkšķināja un ķērca

nosvilpa

Uzkāpt kokā

Mēs nostājāmies uz divām kājām, iztaisnojām muguru un apsēdāmies pie rakstāmgalda, lai mācītos.

4. Jauna materiāla apgūšana.

Jautājumi klasei:

Kādi ir dzīvnieku pasaules daudzveidības iemesli?

Vai dzīvnieku pasaule vienmēr ir bijusi tāda, kāda tā ir šodien?

Saņemot atbildes, papildiniet un apkopojiet tās, sakot, ka jau daudzus gadus šie jautājumi ir nodarbinājuši cilvēces prātus, un dažādos vēstures laikmetos uz tiem tika atbildēts dažādi. Otrajā pusē tika sniegts zinātnisks skaidrojums par organiskās pasaules daudzveidības cēloņiem, izmaiņām un attīstībuXIXiekšā. Angļu zinātnieks K. Darvins.

Č.Darvina dzīve un darbs (klausieties studentu atsauksmes). (5 minūtes.)

Čārlzs Roberts Darvins ir angļu dabas filozofa, ārsta un dzejnieka Erasma Darvina mazdēls, transformistu darbu Zoonomija jeb Organiskās dzīves likumi (1794-1796) un Dabas templis jeb Sabiedrības izcelsme autors.

C. Darvins dzimis 1809. gadā Šrūsberijā. Viņš absolvēja klasisko skolu, iestājās Edinburgas universitātes medicīnas fakultātē un divus gadus vēlāk pārgāja uz Kembridžas universitāti, kur studēja teoloģiju un ieguva bakalaura grādu. Savus pirmos zinātniskos ziņojumus viņš sniedz 182601827. gadā. Plīnija biedrībā. Naturālistisko izglītību ieguvis botāniķa J. Hakslo un ģeologa A. Sedgvika vadībā.

1831.-1836.gadā. K. Darvins ar kuģi "Bīgls" ceļo pa pasauli kā dabas pētnieks, vācot bagātākās zooloģiskās, paleontoloģiskās, botāniskās un ģeoloģiskās kolekcijas.

1836. gadā, atgriezies no ceļojuma, viņš slimības dēļ pameta Londonu un 1842. gadā pārcēlās uz savu priekšpilsētu Daunu, kur dzīvoja visus turpmākos gadus. 1839. gadā C. Darvins publicēja savu slaveno pētījumu dienasgrāmatu, kurā viņš pirmo reizi aprakstīja daudzus Dienvidamerikas un salu dzīvniekus. Šī grāmata skar arī ģeoloģijas jautājumus un Dienvidamerikas indiāņu un nēģeru sociālās un politiskās dzīves problēmas. Izstrādāja koraļļu rifu izcelsmes teoriju.

1842. gadā Darvins sagatavoja pirmo sugas izcelšanās melnrakstu, kurā ielika pamatus nākotnes evolūcijas teorijai, un 1844. gadā viņš šo eseju pārveidoja par nozīmīgu manuskriptu. Taču paies vēl 15 gadi, līdz Čārlzs Darvins publicēs savas slavenās grāmatas “Sugu izcelsme ar dabiskās atlases līdzekļiem” (1859) galīgo versiju.

1868. gadā C. Darvins publicēja otro lielo darbu - "Mājas dzīvnieku un kultivēto augu maiņa", kurā viņš citē daudz papildu materiālu, lai pierādītu evolūcijas ideju. Šis darbs ieliek atlases teorētiskos pamatus.

1871. gadā tika publicēts Darvina trešais fundamentālais darbs "Cilvēka nolaišanās un seksuālā atlase". Čārlzs Darvins bija Sanktpēterburgas (kopš 1876. gada), Berlīnes (kopš 1878. gada) un Parīzes (kopš 1878. gada) Zinātņu akadēmijas loceklis, daudzu zinātnisku biedrību goda biedrs un vairāku universitāšu goda doktora grāds. 1864. gadā viņam tika piešķirta medaļa. G. Koplijs no Londonas Karaliskās biedrības.

Zinātnieks nomira 1882. gada 19. aprīlī un tika apglabāts Vestminsteras abatijā, daudzu Anglijas izcilu zinātnieku apbedījumu vietā, blakus Ņūtona kapam.

Darbs grupās - 5 grupas pa 3-4 cilvēkiem, katrai grupai tiek izdalīta kartīte ar jautājumu. Atbildi grupa sagatavo kopā, atbild viens grupas dalībnieks. (3+7 min.)

Izmantojot mācību grāmatas materiāla 256.-258. lpp., atbildiet uz jautājumiem

1. grupa – kas ir iedzimtība?

2. grupa. Kas ir mainīgums?

3. grupa. Kādas mainīguma formas ir zināmas?

4. grupa – kas ir cīņa par eksistenci?

5. grupa — ko sauc par dabisko atlasi?

Grupas aizsardzība.

Iedzimtība ir vecāku spēja nodot saviem pēcnācējiem tipiskas iezīmes.

Mainīgums - organismu spēja pastāvēt dažādās formās, reaģējot uz apkārtējās vides ietekmi.

Mainīguma formas

noteikts nenoteikts

(neiedzimta) (iedzimta)

Mainīguma parādības ir zināmas jau ilgu laiku. Organismu spēja eksponenciāli vairoties ir zināma jau sen.

Tas bija Čārlzs Darvins, kurš salīdzināja šīs divas dabas parādības un izdarīja izcilu secinājumu, kas mums tagad šķiet tik vienkāršs: šajā procesā.cīnās par eksistenci, izdzīvo tikai tie organismi, kas atšķiras pēc dažām pazīmēm, kas ir noderīgas dotajos apstākļos. Līdz ar to indivīdu izdzīvošanas varbūtība nav vienāda: indivīdiem, kuriem ir vismaz nelielas priekšrocības pār pārējiem, ir lielāka iespēja izdzīvot un atstāt pēcnācējus.

Dabiskā atlase ir tādu dzīvnieku saglabāšana, kuri ir labāk par citiem pielāgoti eksistences apstākļiem savvaļā un kam (salīdzinājumā ar citiem) ir noteiktas struktūras vai uzvedības priekšrocības. Dzīvnieku dzīves apstākļi ir atlases faktors. Dabiskā atlase notiek bez pārtraukuma daudzus gadsimtus un noved pie tādu formu veidošanās, kas vislabāk pielāgojas videi.

Secinājums: dzīvnieku evolūcijas cēloņi

Mainīgums

Iedzimtība

Cīņa par eksistenci

Dabiskā izlase

5. Pētīto konsolidācija . (5 minūtes)

Izpildi testu

1. No viena veidojas dažāda veida organismi:

dažādos vides apstākļos;

ar tādiem pašiem nosacījumiem;

abos apstākļos.

2. Iespējamais iemesls zaļo sienāžu saglabāšanai zaļā pļavā ir tas, ka:

putni neēd zaļos sienāžus;

putni tos neredz;

zaļie sienāži vairojas aktīvāk nekā citas krāsas sienāži.

3. Kā izskaidrot, ka haizivis, delfīni un pingvīni ir vienlīdz labi pielāgojušies dzīvei jūrās:

iedzimta mainība un dabiskā atlase;

izlases veida piemērotība;

nav iedzimta variācija.

4. Baltais zaķis uz balta sniega nav redzams, bet uz atkusuša pleķa labi redzams. Tas pierāda, ka, pielāgojot to videi:

bezjēdzīgi;

Kaitīgs;

radinieks.

6. Mājas darbs: 50.§, jautājumi rindkopas beigās. Sniedziet piemērus par evolūcijas cēloņiem no dzīvnieku dzīves.

7. Pašcieņa

8. Atspulgs

Evolūcija ir attīstības process, kas sastāv no pakāpeniskām izmaiņām, bez asiem lēcieniem (pretstatā revolūcijai). Visbiežāk, runājot par evolūciju, ar to saprot bioloģisko evolūciju. Bioloģiskā evolūcija ir neatgriezeniska un virzīta dzīvās dabas vēsturiska attīstība, ko pavada populāciju ģenētiskā sastāva izmaiņas, adaptāciju veidošanās, sugu veidošanās un izmiršana, ekosistēmu un biosfēras pārveide kopumā.

Čārlzs Roberts Darvins (1809-1882) ir evolūcijas bioloģijas pamatlicējs. C. Darvins ir arī vairāku nozīmīgu darbu autors par botāniku, zooloģiju, ģeoloģiju un salīdzinošo psiholoģiju. Čārlza Darvina mācība ir balstīta uz lielu ceļojuma laikā savākto faktu materiālu, kas pierāda viņa teorijas pamatotību, kā arī uz zinātnes sasniegumiem (ģeoloģija, ķīmija, paleontoloģija, salīdzinošā anatomija utt.), galvenokārt atlases jomā. . Darvins vispirms sāka apsvērt evolūcijas transformācijas nevis atsevišķos organismos, bet gan sugās vai starpsugu grupās.

Mainīgums. Darvina mācības sākumpunkts ir viņa apgalvojums par mainīguma klātbūtni dabā. Mainīgums ir organismu vispārēja īpašība iegūt jaunas īpašības – atšķirības starp indivīdiem sugas ietvaros.

Analizējot materiālu par dzīvnieku mainīgumu, zinātnieks pamanīja, ka ar jebkādām izmaiņām aizturēšanas apstākļos pietiek, lai radītu mainīgumu. Viņš izdalīja divus galvenos mainīguma veidus: grupu jeb noteiktu un individuālo jeb nenoteikto. Ar grupu, specifisku, bet ne iedzimtu mainīgumu daudzi noteiktas šķirnes vai šķirnes indivīdi noteikta cēloņa ietekmē mainās vienādi. Tā, piemēram, organismu augšana ir atkarīga no barības daudzuma, krāsa – no tās kvalitātes. Saskaņā ar individuālu, nenoteiktu, iedzimtu mainīgumu ir jāsaprot tās mazās atšķirības, ar kurām vienas sugas indivīdi atšķiras viens no otra. Tās ir izmaiņas, kas rodas eksistences apstākļu nenoteiktas ietekmes rezultātā uz katru indivīdu, šādas izmaiņas parādās viena metiena dzīvniekiem, augiem, kas izaudzēti no vienas kastes sēklām. Šo izmaiņu nenoteiktība slēpjas faktā, ka vienādu apstākļu ietekmē indivīdi mainās dažādos veidos.

Iedzimtība. Visiem dabas organismiem ir iedzimtība. Šī īpašība izpaužas īpašību saglabāšanā un nodošanā pēcnācējiem. Darvins lielu nozīmi piešķīra mainīguma un iedzimtības klātbūtnei dabā. Mainīgums un iedzimtība kopā ar atlasi ir dabisks evolūcijas faktors.

Darvins lielu uzmanību pievērsa dažādu kultivēto augu šķirņu izpētei. Tātad, salīdzinot dažādas kāpostu šķirnes, viņš secināja, ka tās visas ir izaudzējis cilvēks no vienas savvaļas sugas. Kādā veidā tas tiek panākts? Darvins pamanīja, ka visos gadījumos audzētāji izmantoja vienu un to pašu tehniku. Vaislas dzīvniekus vai augus, viņi atstāja vairošanai tikai tos īpatņus, kas vislabāk atbilst viņu vajadzībām, un no paaudzes paaudzē uzkrāja cilvēkiem noderīgas izmaiņas. Šo šķirņu un šķirņu iegūšanas metodi sauc par mākslīgo atlasi.

mākslīgā atlase. Mākslīgās atlases panākumi ir atkarīgi no sākotnējās formas mainīguma pakāpes: jo vairāk mainās rakstzīmes, jo vieglāk ir atrast nepieciešamās izmaiņas.

Darvins norādīja uz apstākļiem, kas veicina mākslīgo atlasi: augsta organismu mainīguma pakāpe. Liels skaits personu, kas pakļautas atlasei. Selekcionāra māksla. Izlases indivīdu likvidēšana. Pietiekami augsta šo dzīvnieku vai augu vērtība cilvēkiem.

Dabiskā atlase Nozīmīgāko vietu dabiskās atlases teorijā ieņem jēdziens cīņa par eksistenci. Pēc Darvina domām, cīņa par eksistenci ir rezultāts jebkura veida organismu tieksmei vairoties bez ierobežojumiem. Plēsējam, lai dzīvotu, ir jāēd, un zālēdāji tam kalpo par barību. Zālēdājs, lai dzīvotu, ēd daudzus tūkstošus pļavas augu. Augus iznīcina kukaiņi. Kukaiņi ir barība kukaiņēdājiem putniem, kurus savukārt iznīcina plēsīgie putni. Šīs sarežģītās attiecības Darvins sauca par cīņu par eksistenci.

Darvins reducēja dažādas cīņas par eksistenci izpausmes līdz trīs veidiem: starpsugu, intrasugas un cīņa pret neorganiskās ārējās vides apstākļiem. dabiskā atlase ir dabā notiekošs process, kurā vides apstākļu ietekmes rezultātā uz jaunattīstības organismiem saglabājas indivīdi ar noderīgām īpašībām, kas paaugstina izdzīvošanu noteiktos vides apstākļos un izraisa to augstāku auglību.

Savā darbā "Sugu izcelsme ..." Darvins atzīmēja vissvarīgāko evolūcijas procesa iezīmi - tā adaptīvo raksturu.

Evolūcijas izmaiņas mugurkaulnieku skeletā. Sugas pastāvīgi pielāgojas eksistences apstākļiem, un jebkuras sugas organizācija tiek pastāvīgi uzlabota. Evolūcijas doktrīnas nopelns ir šīs organismu pilnības skaidrojums kā vēsturiskās adaptāciju uzkrāšanās rezultāts.

Secinājumi: Bioloģiskā evolūcija ir neatgriezeniska un zināmā mērā virzīta dzīvās dabas vēsturiska attīstība, ko pavada populāciju ģenētiskā sastāva izmaiņas, adaptāciju veidošanās, sugu veidošanās un izzušana, ekosistēmu transformācija un biosfēra kopumā. Bioloģisko evolūciju nosaka mainīgums, iedzimtība, organismu dabiskā atlase, kas notiek uz ekosistēmu sastāva izmaiņu fona. (lat. Evolutio — attīstība)