Презентация на тему "макроэволюция". Макроэволюция. Микроэволюция. Arina Pahhomova. Макроэволюция это процесс формирования крупных систематических единиц: из видов новых родов, из родов новых. Соотношение макроэволюции и микроэволюции презентация

Слайд 2: 1. Генофонд популяции. Частоты генов и генотипов. Закон Харди-Вайнберга

2 1. Генофонд популяции. Частоты генов и генотипов. Закон Харди-Вайнберга. Популяция – элементарная единица эволюции. Эволюция оперирует группами организмов, но не индивидами. Эволюционирует не особь, а группы особей, составляющих популяцию. Генофонд – совокупность всех генов во всех их аллельных формах в гаметах организмов, составляющих популяцию. Генофонд вида складывается из генофонда популяций. В случае индивидуального диплоидного организма частота встречаемости какого-либо аллеля может составлять 100, 50 или 0 %, но в популяции частота встречаемости данного аллеля – это процент индивидов, которые имеют этот ген. (Может составлять от 0 до 100 %).

Слайд 3

3 В 1908 г. Г. Харди и В. Вайнберг показали, что в популяциях частоты генотипов и аллелей в поколениях остаются постоянными, если на их равновесие не оказывают влияния такие факторы, как избирательные браки, мутации, отбор и дрейф генов.

Слайд 4

4 В условиях свободного скрещивания частота, с которой возможна встреча двух аллелей в диплоидном организме равна произведению частот каждого аллеля. Если относительную частоту доминантного аллеля А в двухаллельной системе обозначить p, а относительную частоту рецессивного аллеля а обозначить q, и если p + q = 1, то при свободном скрещивании частоты трех генотипов составят: АА = p 2, Аа = 2 pq, aa = q 2.

Слайд 5

5 Например, один человек из 10 000 – альбинос (ген альбинизма – рецессивный, альбинос – гомозигота по рецессивному гену). Частота гомозиготного генотипа: q2 = 1 / 10 000 = 0, 0001 ; частота аллеля альбинизма q = √0,0001 = 0,01, или 1 % Поскольку p + q = 1, частота доминантного аллеля в популяции равна 0,99, или 99 %. Частота гетерозиготного генотипа – 2 pq = 2 х 0,99 х 0,01 = 0,0198. Т. е. примерно 2 % индивидуумов в данной популяции несут аллель альбинизма либо в гетерозиготном, либо в гомозиготном состоянии. Поэтому частота рецессивного аллеля в популяции достаточно велика при малом числе индивидуумов с выражением признака. Гетерозиготные индивидуумы назваются носителями.

Слайд 6: 2. Борьба за существование и факторы эволюции

Слайд 7

7 2. Внутривидовая БЗС: у особей одного вида потребности в пище, территории и других условиях существования одинаковы. Поэтому конкуренция между ними наиболее острая. (Конкуренция за гнездовую территорию у птиц, половой отбор в сезон размножения и др.) 3. Борьба с неблагоприятными условиями внешней среды.

Слайд 8

8 Факторы эволюции: Мутационный процесс. Ненаправленный фактор. Поддерживают генетическую гетерогенность природных популяций. Поставщик элементарного эволюционного материала. Популяционные волны (волны жизни) – колебания численности особей в популяции в ту или иную сторону от средней величины. Эволюционное значение: резко изменяют частоту редко встречающихся в популяциях аллелей и генотипов. Рекомбинация генов (см. комбинативную изменчивость).

Слайд 9

9 Изоляция обеспечивает барьеры, исключающие панмиксию (свободное скрещивание). Миграции – перемещения особей-носителей аллелей и генотипов в другие популяции или из других популяций и их участие в панмиксии. Дрейф генов – случайное, непредсказуемое, не зависящее от естественного отбора изменение частоты генов в популяциях (небольшие размеры популяции → неполная представленность возможных вариантов аллелей, случайная гибель особей и т. п.). Может привести как к исчезновению аллеля, так и к возникновению новых видов в островных и других репродуктивно изолированных популяциях. Может уменьшать или увеличивать изменчивость в пределах вида в целом.

Слайд 10

10 Макроэволюция Макроэволюция - процесс образования надвидовых таксонов.

Слайд 11

11 Пути эволюции Как в ходе эволюции усложнялась организация живых существ? Естественный отбор как направляющий фактор определяет пути эволюции. Русский ученый-эволюционист А.Н.Северцов установил следующие пути эволюции: ароморфоз, идиоадаптация, дегенерация. На макроуровне проявляются такие закономерности, как дивергенция (расхождение признаков у родственных форм, обусловливающих появление гомологичных органов) и конвергенция (схождение признаков у организмов неродственных, но имеющих похожие приспособления к среде обитания – аналогичные органы).

Слайд 12

12 Направления эволюции Ароморфоз – это эволюционные изменения, приводящие к качественно новому уровню организации: а) даёт возможность к переходу в новую среду обитания; б) способствует расширению популяции и её местообитания; в) возникают новые крупные таксономические единицы: типы (отделы), классы. .

Слайд 13: Ароморфозы

13 Ароморфозы Многоклеточность (растит. жгутиконосцы) Эукариотическая клетка; Автотрофность.

Слайд 14: Ароморфозы

14 Ароморфозы На уровне типа: появление пучков поперечнополосатых мышц у членистоногих На уровне класса: появление пятилучевой конечности у амфибий, рептилий и теплокровных

Слайд 15

15 Ароморфоз: совершенствование отделов головного мозга.

Слайд 16

16 На уровне класса: 4-х камерное сердце птиц, теплокровность Эволюция сердца позвоночных. 1-двухкамерное сердце рыбы; 2-трехкамерное сердце лягушки; 3-трехкамерное сердце пресмык. с неполной перегородкой в желудочке; 4-четырехкамерное сердце млекопитающего: П-предсердие; Ж-желудочек

Слайд 17

17 Идиоадаптации - небольшие эволюционные изменения, выражающиеся в приспособлении к окружающим условиям обитания: А) повышения уровня организации не происходит; Б) образуются мелкие таксономические группы: виды, роды, семейства; В) возникают частные изменения в строении и функциях органов (адаптации); Г) мелкие полезные приспособления к среде приводят к разделению группы организмов на разные ветви, но изменение класса организмов не происходит.

Слайд 18

18 совки пяденица на камнях Примеры: покровительственная окраска (под окружающую среду) – форма пассивной защиты

Слайд 19

19 Предостерегающая окраска (1) – яркая, демаскирующая. Свойственна ядовитым или хорошо «вооруженным» насекомым (напр. божьей коровке). Мимикрия (2) – подражание, заключающееся в сходстве беззащитного или съедобного вида с одним или несколькими неродственными видами, хорошо защищенными и обладающими предостерегающей окраской (напр. мухи подражают осам и т. д.). 1 2

Слайд 20

20 Коэволюция (приспособительные адаптации) - совместная эволюция строения цветков и насекомых-опылителей

Слайд 21

21 Вариации в стоении гомологичных органов - ласты у морских млекопитающих, многообразие форм клюва у гавайских цветочниц и т. п.

Слайд 22

Слайд 23

Чтобы пользоваться предварительным просмотром презентаций создайте себе аккаунт (учетную запись) Google и войдите в него: https://accounts.google.com

Подписи к слайдам:

Макроэволюция, её доказательства Урок в 11 классе Учитель биологии высшей категории И.А.Коченкова

Макроэволюция Макроэволюция органического мира - это процесс формирования крупных систематических единиц (из видов - новых родов, из родов - новых семейств и т.д.) в ходе эволюции на протяжении всей истории Земли Развитие жизни на Земле в целом, включая её происхождение, называется макроэволюцией

Сравнение микроэволюции и макроэволюции Микроэволюция Действуют те же процессы – борьба за существование, естественный отбор и связанное с ним вымирание. Носят дивергентный характер Макроэволюция

Сравнение микроэволюции и макроэволюции Образование из популяций новых подвидов, из подвидов – видов. Происходит в относительно короткое время Происходит внутри вида Микроэволюция Макроэволюция Образование из видов новых родов, из родов – семейств и т. д. Происходит за длительное время (исторические эпохи) Надвидовая эволюция

Результатом макроэволюционных процессов становятся существенные изменения внешнего строения и физиологии организмов.

Доказательства макроэволюции Доказательства макроэволюции Палеонтологические доказательства Эмбриологические доказательства Сравнительно-анатомические доказательства

палеонтология Наука об ископаемых организмах – палеонтология – неопровержимо доказывает, что в прошлые эпохи животный и растительный мир Земли резко отличался от современного.

Палеонтологические Доказательства ископаемые остатки; ископаемые переходные формы; филогенетические ряды

Некоторые из раскопок палеонтологии Скелет ископаемого котилозавтра сеймурии, занимавшей промежуточное положение между амфибиями и рептилиями. Окаменевшие яйца динозавров

Переходные формы Переходные формы служат доказательством эволюции, поскольку свидетельствуют об исторической связи разных групп организмов. Археоптерикс Ихтиостег Семенные папоротники

Эти открытия относятся к недавнему времени и касаются форм, называемых Ихтиостега. Скелет этих форм отчетливо свидетельствует о переходном характере этой группы. Хвост и лучи хвостового плавника обладают еще характерными рыбьими признаками, тогда как грудные и брюшные плавники уже изменились в передние и задние конечности, служащие для передвижения по суше. Поэтому эти формы заслуживают того, чтобы их поместить между классом рыб и классом земноводных.

Филогенетические ряды Филогенетические ряды – это ряды видов, последовательно сменявших друг друга в процессе эволюции различных групп животных и растений

Филогенетические ряды В результате перехода к жизни на открытых пространствах и изменения характера питания из-за остепнения произошло увеличение размера тела, удлинение конечности и уменьшение количества пальцев

Сравнительно-анатомические доказательства Сравнение строения организмов, нахождение черт сходства

Сравнительно-анатомические Доказательства эволюции гомологи аналоги рудименты атавизмы

Гомологичные органы Гомологичные органы – это органы, имеющие одинаковый план строения, развивающиеся из сходных зачатков и одинаково расположенные, но выполняющие разные функции. Гомология указывает на общность происхождения обладающих ею организмов, различия в строении гомологичных органов – результат дивергенции.

Примеры гомологичных органов у растений Это все видоизмененные листья Колючки кактуса Усики гороха Иглы барбариса

Аналогичные органы Крылья – это… Видоизменённые передние конечности Складки хитинового покрова Кожная перепонка

Аналогичные органы Главный признак аналогии – сходство функций вне связи со строением и происхождением. Аналогичные органы – результат конвергенции.

Аналогичные органы у растений 1 – колючка барбариса возникают из листьев; 2 – белой акации из прилистников; 3 – боярышника – из побега; 4 – ежевики – из коры

рудименты Рудименты – недоразвитые органы, утратившие в ходе эволюции свои биологические функции.

атавизмы У некоторых особей рудименты могут развиваться в органы нормальных размеров. Такой возврат к строению органа предковых форм называют атавизмом

Эмбриологические доказательства Эмбриология – это наука, изучающая зародышевое развитие организмов.

Эмбриологические доказательства Развитие многоклеточных животных из оплодотворённого яйца. Сходство зародышевого развития животных. Расхождение признаков зародышей в процессе эмбрионального развития.

Биогенетический закон Биогенетический закон – индивидуальное развитие особи (онтогенез)является коротким и быстрым повторением (рекапитуляцией) важнейших этапов эволюции вида (филогенеза). немецкий учёный Э. Геккель (1866)

Домашнее задание: §61, вопр. Заполнить таблицу «Сравнительная характеристика этапов эволюционного процесса» Этап В каких группах организмов осуществляется Материал для эволюционного процесса Главный эволюционный фактор Результаты Микроэволюция Макроэволюция

Первая наша задача – сформировать понятие «макроэволюция» и сравнить с понятием «микроэволюция» (Слайды 3, 4)
Различие макроэволюции и микроэволюции:
Макроэволюция – надвидовая эволюция, приводит к образования таксонов более высокого ранга, чем вид (родов, семейств, отрядов, классов, типов и т.д.)
Микроэволюция – происходит внутри вида, внутри его популяции.
Макроэволюция происходит в исторически грандиозные промежутки времени и недоступна непосредственному изучению.
Сходство макро- и микроэволюции:
– В основе лежат процессы: наследственная изменчивость, борьба за существование, естественный отбор, изоляции.
– Носят дивергентный характер.
Наука располагает множеством доказательств, свидетельствующих о реальности макроэволюционных процессов .
Группы доказательств эволюционного процесса: палеонтологические, эмбриологические, сравнительно-анатомические (морфологические),молекулярно-биологические и цитологические, биогеографические (Слайд 5)
Работа по терминами . (Слайды 6, 7)
Что изучают науки?
Палеонтология, эмбриология, сравнительная анатомия, молекулярная биология, биогеография
Что обозначают термины?
Онтогенез, филогенез, дивергенция, конвергенция, гомологичные органы, аналогичные органы, рудименты, атавизмы, эндемики, реликты
Учитель дает задания группам. (Презентация, Слайд 8)
Задания.
1. Используя учебник А.А.Каменский, Е.А. Криксунов, В.В. Пасечник «Общая биология» 10-11 кл § 61, (дополнительно) учебник Д.К. Беляева «Общая биология» 10-11 кл § 41 и материалы, лежащие на столах найти факты, доказывающие существование эволюционного процесса на нашей планете.
I группа – палеонтологические доказательства эволюции;
II группа – эмбриологические доказательства эволюции
III группа – сравнительно-анатомические доказательства эволюции;
IV группа – молекулярно-биологические и цитологические доказательства эволюции;
V группа – биогеографические доказательства эволюции.
2. Лидер каждой группы представляет наработки группы классу.
3. Работа группы оценивается в баллах (группы получают жетоны):
Учитель делает установку на заполнение таблицы.
(Слайд 9)
После каждого выступления группы учитель демонстрирует доказательства эволюции, используя УМК «Виртуальная школа Кирилла и Мефодия» и Презентацию и подводит итог работы группы.
Палеонтологические доказательства эволюции:
(УМК «Виртуальная школа Кирилла и Мефодия» Слайд 2-5, урок 7, Слайды 22-24);
– наличие ископаемых остатков;
– наличие переходных форм;
– наличие филогенетических рядов (лошади)
Эмбриологические доказательства эволюции:
(УМК «Виртуальная школа Кирилла и Мефодия» Слайды 6-8, урок 7);
– закон зародышевого сходства;
– биогенетический закон.
Сравнительно-анатомические (морфологические) доказательства эволюции: (Слайды 12-19)
– клеточное строение организмов;
– общий план строения позвоночных;
– наличие гомологичных и аналогичных органов;
– наличие рудиментов и атавизмов;
– наличие ныне живущие промежуточные формы
Молекулярно-биологические и цитологические доказательства эволюции: (Слайды 20-21)
– элементарный химический состав;
– строение и функции органических молекул;
– аккумулятор энергии – молекулы АТФ;
– генетический код (универсален);
– биосинтез белка;
– строение и функция органоидов клетки;
– деление клеток (митоз и мейоз).
Биогеографические доказательства эволюции. (Слайды 25-32)
А. Уоллес выделил 6 зоогеографических областей по распространению животных и растений на нашей планете.

Вопросы:

1. Почему флора и фауна Неарктической области (Северная Америка) и Палеоарктической области (Евразия) имеют много общего, хотя изолированы Беринговым проливом?
2. Почему флора и фауна Неарктической области (Северная Америка) отличается от Неотропической области (Южная Америка), хотя они соединены Панамским перешейком?
3. Почему флора и фауна Неотропической области (Южная Америка) и Эфиопской области (Африка) имеют много общего?
4. Почему только в Австралии существуют сумчатые животные?
5. Почему на Британских островах флора и фауна близка к материковой, а на острове Мадагаскар нет типичных для Африки крупных копытных, крупных хищников, высших обезьян?
Однако там много низших обезьян – лемуров, которые нигде больше не встречаются (эндемики).
Учитель: Особенность фауны и флоры островов свидетельствуют в пользу эволюции.
Вопрос: Почему океанические острова очень бедны, по сравнению с материковыми островами?
Являются результатом случайного занесения некоторых видов птиц, рептилий, насекомых, семян растений, спор, которые смогли преодолеть водные преграды и занестись с помощью ветра, воды, птицами. Представители таких видов, попавшие на океанические острова, получают широкие возможности для размножения.
Например, на Галапагосских островах из 108 видов птиц 82 и 8 видов рептилий эндемичны
На Гавайских островах 300 эндемичных видов улиток, принадлежащих к одному роду.
Распределение животных и растений по поверхности планеты и их группировка в биогеографические зоны отражает процесс исторического развития Земли и эволюции органического мира.
Вывод: (Слайд 33)
Чтобы доказать, подлинность эволюции живого мира на Земле, необходимо использовать данные разных наук.

Макроэволюция – эволюция крупных систематических групп (надвидового ранга)

Результат

Класс Отряд

Направления эволюции

В 1925 г. российский зоолог Алексей Николаевич Северцов (1866-1936) разработал учение о главных направлениях эволюции;

В 1934 г. российский биолог

Иван Иванович Шмальгаузен (1884-1963) уточнил и дополнил разработанное А. Н. Северцовым учение о главных направлениях эволюции - биологическом прогрессе и биологическом регрессе.

Основные

направления

Биологический

регресс

Биологический

прогресс

Биологический регресс -

Снижение уровня приспособленности.

Признаки:

Уменьшение численности особей;
Уменьшение площади ареала;
Постепенное исчезновение

Снижение приспособленности организмов

к условиям среды

Деятельность

человека

Факторы неживой

природы

Вымирание видов из-за глобальных изменений климата
Исчезновение видов по вине человека

Виды, вымершие из-за глобальных климатических изменений

Шерстистый носорог

Саблезубый тигр

Виды, истребленные человеком

Странствующий голубь

Исчезающие виды

Выхухоль

Степной орел

Колпица

Дрофа

Аполлон

Биологический прогресс -

Повышение уровня приспособленности.

Признаки:

Возрастание численности особей;
Расширение ареала;
Образование новых популяций,

подвидов и видов.

Пути достижения

биологического прогресса

Ароморфоз

Общая

дегенерация

Идиоадаптация

Ароморфоз(арогенез)

– крупное преобразование организмов, повышающее общий уровень организации даёт возможность расширить использование условии внешней среды (новые источники пищи, новые места обитания).

Примеры :

Образование клетки;
Появление многоклеточности;
Возникновение цветка;
Появление фотосинтеза и др.

челюсти судака

Ароморфозы обеспечивают переход от пассивного питания к активному (появление челюстей у позвоночных),

Скелет окуня.

повышают подвижность животных (появление скелета как места прикрепления мышц,

Насекомые.

замена пластов гладкой мускулатуры у червей на пучки поперечнополосатой у членистоногих),

дыхательную функцию (возникновение жабр и легких),

Жабры рыб.

Идиоадаптация(аллогенез)

– частные приспособления организмов к конкретным условиям среды. (Общий уровень организации не изменяется.)

Алломорфозы, или идиоадаптации – это анатомо-морфологические адаптации, обеспечивающие приспособленность к определенным условиям обитания

При этом организмы не испытывают ни значительного усложнения, ни упрощения уровня организации: одни органы дифференцируются далее, другие – теряют свое значение и редуцируются

Соответственно, и энергия жизнедеятельности остается на прежнем уровне

При этом организмы не испытывают ни значительного усложнения, ни упрощения уровня организации: одни органы дифференцируются далее, другие – теряют свое значение и редуцируются Соответственно, и энергия жизнедеятельности остается на прежнем уровне

http://chamaeleon.ru/

Поскольку каждый вид организмов обитает в определенных местах, у него вырабатываются приспособления именно к этим условиям. К идиоадаптациям относятся покровительственная окраска животных,

колючки растений,

Вид: Mammillaria mazatlanensis K. Schumann ex Gurke 1901

Рыба камбала

плоская форма тела скатов и камбалы.

В зависимости от условий обитания и образа жизни много численным преобразованиям подвергается пятипалая конечность млекопитающих. Рассмотрите, как разнообразны формы конечности одного отряда насекомоядных: прыгунчика, роющего крота,

Американский прыгунчик

http://www.ekoset.ru/catalog/krot

Точно так же различия внешнего вида и деталей строения животных, относящихся к отряду парнокопытных вызваны неодинаковыми условия их существования.

Бегемот и бегемотик в зоопарке Патана

Крайняя степень приспособления к очень ограниченным условиям существования носит название специализации. Переход к питанию только одним видом пищи, обитание в очень однородной и постоянной среде (например, в пещерах) приводит к тому, что вне этих условий организмы жить не могут. Таковы колибри, питающиеся только нектаром тропических цветков,

непентес

венерина мухоловка

Насекомоядные растения

Между ароморфозами и алломорфозами не всегда можно провести четкое разграничение

Например, появление

– чешуи у рыб,

– перьевого покрова у птиц,

– шерстного покрова у млекопитающих

– чешуи у рыб, – перьевого покрова у птиц, – шерстного покрова у млекопитающих

можно рассматривать и как частные ароморфозы, и как очень крупные алломорфозы (идиоадаптации)

Общая дегенерация (катагенез)

– упрощение организмов в строении и функционировании. (Общий уровень организации понижается.)

Примеры :

пищеварительной системы;

Переход от кислородного дыхания к

бескислородному;

и листьев и др.

Бычий цепень

Ленточный червь

У животных, например ленточных червей, редуцируются органы чувств, пищеварительная система, упрощается строение нервной системы. Взамен у них развиваются различные частные приспособления - присоски, прицепки, способствующие удержанию в кишечнике хозяина.

Переход к сидячему образу жизни и пассивному питанию (например, асцидия) сопровождается упрощением организации и устранением от конкуренции с другими видами, что также ведет к сохранению вида.

Асцидия