Prezentare pe tema „macroevoluție”. Macroevoluție. Microevoluție. Arina Pahhomova. Macroevoluția este procesul de formare a unor mari unități sistematice: din specii de noi genuri, din noi genuri. Relația dintre macroevoluție și prezentarea microevoluției

Slide 2: 1. Baza genetică a populației. Frecvențele genelor și genotipurilor. Legea Hardy-Weinberg

2 1. Baza genetică a populației. Frecvențele genelor și genotipurilor. Legea Hardy-Weinberg. O populație este o unitate elementară a evoluției. Evoluția operează pe grupuri de organisme, nu pe indivizi. Nu individul evoluează, ci grupurile de indivizi care alcătuiesc populația. Baza de gene este totalitatea tuturor genelor în toate formele lor alele din gameții organismelor care alcătuiesc populația. Fondul genetic al unei specii este alcătuit din grupul genetic al populațiilor. În cazul unui organism diploid individual, frecvența unei alele poate fi 100%, 50% sau 0%, dar într-o populație, frecvența unei alele date este procentul de indivizi care au acea genă. (Poate varia de la 0 la 100%).

slide 3

3 În 1908, G. Hardy și W. Weinberg au arătat că în populații, frecvențele genotipurilor și alelelor în generații rămân constante dacă factori precum căsătoriile selective, mutațiile, selecția și deriva genetică nu influențează echilibrul acestora.

slide 4

4 În condiții de încrucișare liberă, frecvența cu care două alele se pot întâlni într-un organism diploid este egală cu produsul frecvențelor fiecărei alele. Dacă frecvența relativă a alelei dominante A într-un sistem cu două alelice este notată cu p, iar frecvența relativă a alelei recesive a este notă cu q, iar dacă p + q \u003d 1, atunci cu trecerea liberă frecvențele de cele trei genotipuri vor fi: AA \u003d p 2, Aa \u003d 2 pq, aa \u003d q2.

slide 5

5 De exemplu, unul din 10.000 de oameni este albinos (gena albinismului este recesivă, iar albinoul este homozigot pentru gena recesivă). Frecvența genotipului homozigot: q2 = 1/10.000 = 0,0001; frecvența alelelor albinismului q = √0,0001 = 0,01, sau 1% Deoarece p + q = 1, frecvența alelei dominante în populație este de 0,99 sau 99%. Frecvența genotipului heterozigot este 2 pq = 2 x 0,99 x 0,01 = 0,0198. Adică, aproximativ 2% dintre indivizii dintr-o anumită populație poartă alela albinismului fie într-o stare heterozigotă, fie într-o stare homozigotă. Prin urmare, frecvența alelei recesive în populație este destul de mare, cu un număr mic de indivizi care exprimă trăsătura. Indivizii heterozigoți sunt numiți purtători.

Slide 6: 2. Lupta pentru existență și factorii evoluției

Slide 7

7 2. BZS intraspecifice: la indivizii aceleiași specii, nevoile de hrană, teritoriu și alte condiții de existență sunt aceleași. Prin urmare, competiția dintre ei este cea mai intensă. (Competiția pentru teritoriul de cuibărit la păsări, selecția sexuală în timpul sezonului de reproducere etc.) 3. Lupta împotriva condițiilor nefavorabile Mediul extern.

Slide 8

8 Factori de evoluție: Procesul de mutație. factor nedirecţional. Menține eterogenitatea genetică a populațiilor naturale. Furnizor de material evolutiv elementar. Valuri de populație (valuri de viață) - fluctuații ale numărului de indivizi dintr-o populație într-o direcție sau alta față de valoarea medie. Semnificație evolutivă: modificarea dramatică a frecvenței alelelor și genotipurilor rar întâlnite în populații. Recombinarea genelor (vezi variabilitatea combinativă).

Slide 9

9 Izolarea oferă bariere pentru prevenirea panmixiei (încrucișarea liberă). Migrațiile sunt mișcările indivizilor care poartă alele și genotipuri către sau dinspre alte populații și participarea lor la panmixie. Deriva genetică este o schimbare aleatorie, imprevizibilă a frecvenței genelor în populații care nu depinde de selecția naturală (dimensiuni mici ale populației → subreprezentare Opțiuni alele, moartea accidentală a indivizilor etc.). Poate duce atât la dispariția alelei, cât și la apariția de noi specii în insulă și alte populații izolate reproductiv. Poate scădea sau crește variabilitatea în cadrul speciei în ansamblu.

Slide 10

10 Macroevoluția Macroevoluția este procesul de formare a taxonilor supraspecifici.

diapozitivul 11

11 Căile evoluției Cum s-a complicat organizarea ființelor vii în cursul evoluției? Selecția naturală ca factor călăuzitor determină calea evoluției. Omul de știință-evoluționist rus A.N. Severtsov a stabilit următoarele căi evolutive: aromorfoză, idioadaptare, degenerare. La nivel macro se manifestă regularități precum divergența (divergența trăsăturilor în forme înrudite care provoacă apariția organelor omoloage) și convergența (convergența trăsăturilor la organismele neînrudite, dar având adaptări similare la mediu - organe similare).

slide 12

12 Direcţii de evoluţie Aromorfozele sunt schimbări evolutive care conduc la un nivel de organizare calitativ nou: a) face posibilă trecerea într-un mediu nou; b) contribuie la extinderea populației și a habitatului acesteia; c) apar noi mari unităţi taxonomice: tipuri (diviziuni), clase. .

Slide 13: Aromorfoze

13 Aromorfoze Multicelularitate (flagelați de creștere) Celulă eucariotă; Autotrofie.

Slide 14: Aromorfoze

14 Aromorfoze La nivel de filum: apariția fasciculelor de mușchi striați la artropode La nivel de clasă: apariția unui membru cu cinci raze la amfibieni, reptile și cu sânge cald

diapozitivul 15

15 Aromorfoză: îmbunătățirea unor părți ale creierului.

slide 16

16 La nivel de clasă: inima păsărilor cu 4 camere, sânge cald Evoluția inimii vertebratelor. 1-inima de pește cu două camere; 2-inima de broasca cu trei camere; Inima cu 3 camere a unei reptile. cu un sept incomplet în ventricul; inimă de mamifer cu 4 patru camere: P-atrium; ventricul W

Slide 17

17 Idioadaptare - mici modificări evolutive, exprimate în adaptarea la condiţiile de mediu ale habitatului: A) nu există o creştere a nivelului de organizare; B) se formează mici grupuri taxonomice: specii, genuri, familii; C) au loc modificări private în structura și funcțiile organelor (adaptare); D) micile adaptări utile la mediu duc la împărțirea unui grup de organisme în diferite ramuri, dar nu are loc o schimbare a clasei de organisme.

Slide 18

18 linguri molie pe pietre Exemple: colorare protectoare (sub mediu) - o forma de protectie pasiva

Slide 19

19 Colorare de avertizare (1) - strălucitoare, demascare. Este caracteristic insectelor otrăvitoare sau bine înarmate (de exemplu, o gărgăriță). Mimetism (2) - imitație, constând în asemănarea unei specii lipsite de apărare sau comestibile cu una sau mai multe specii neînrudite care sunt bine protejate și au o culoare de avertizare (ex. muștele imită viespile etc.). 12

Slide 20

20 Coevoluție (adaptări adaptive) - evoluția comună a structurii florilor și a insectelor polenizatoare

diapozitivul 21

21 Variații în statutul organelor omoloage - flippers la mamiferele marine, varietatea formelor de cioc la fetele de flori din Hawaii etc.

slide 22

slide 23

Pentru a utiliza previzualizarea prezentărilor, creați-vă un cont ( cont) Google și conectați-vă: https://accounts.google.com

Subtitrările diapozitivelor:

Macroevoluția, dovezile sale Lecție în clasa a 11-a Profesor de biologie de cea mai înaltă categorie I.A. Kochenkova

Macroevoluția Macroevoluția lumii organice este procesul de formare a unor mari unități sistematice (din specii - noi genuri, din genuri - noi familii etc.) în cursul evoluției de-a lungul istoriei Pământului Dezvoltarea vieții pe Pământ ca un întreg, inclusiv originea lui, se numește macroevoluție

Comparația dintre microevoluție și macroevoluție Microevoluția operează aceleași procese - lupta pentru existență, selecția naturală și extincția asociate cu aceasta. Sunt divergente în natură Macroevoluție

Comparația microevoluției și macroevoluției Formarea de noi subspecii din populații, din subspecii - specie. Apare într-un timp relativ scurt Apare în cadrul unei specii Microevoluție Macroevoluție Formare din specii de noi genuri, din genuri - familii etc. Apare pe o perioadă lungă de timp (epoci istorice) Evoluție supraspecifică

Rezultatul proceselor macroevolutive sunt schimbări semnificative în structura externă și fiziologia organismelor.

Dovezi pentru macroevoluție Dovezi pentru macroevoluție Dovezi paleontologice Dovezi embriologice Dovezi anatomice comparative

paleontologie Știința organismelor fosile – paleontologia – demonstrează în mod irefutat că în epocile trecute, flora și fauna Pământului diferă puternic de cea modernă.

Fosile de dovezi paleontologice; forme de tranziție fosile; serie filogenetică

Unele din săpăturile paleontologiei Scheletul unui cotilozaur fosil din Seimuria, care ocupa o poziție intermediară între amfibieni și reptile. ouă de dinozaur fosilizate

Forme de tranziție Formele de tranziție sunt dovezi ale evoluției deoarece indică o legătură istorică. grupuri diferite organisme. Ferigi de semințe Archaeopteryx Ichthyosteg

Aceste descoperiri sunt de vremuri recente și se referă la forme numite Ichthyostega. Scheletul acestor forme mărturisește clar caracterul de tranziție al acestui grup. Coada și razele înotătoarei caudale au încă trăsături caracteristice de pește, în timp ce aripioarele pectorale și ventrale s-au transformat deja în membrele anterioare și posterioare care servesc la deplasarea pe uscat. Prin urmare, aceste forme merită să fie plasate între clasa peștilor și clasa amfibienilor.

Serii filogenetice Serii filogenetice sunt serii de specii care s-au înlocuit succesiv între ele în procesul de evoluție a diferitelor grupuri de animale și plante.

Seria filogenetică Ca urmare a trecerii la viață în spații deschise și a modificării naturii nutriției ca urmare a formării stepei, a avut loc o creștere a dimensiunii corpului, alungirea membrului și o scădere a numărului de degete.

Dovezi anatomice comparative Compararea structurii organismelor, găsirea asemănărilor

Dovezi anatomice comparative ale evoluției

Organe omoloage Organele omoloage sunt organe care au același plan structural, se dezvoltă din primordii similare și au aceeași locație, dar îndeplinesc funcții diferite. Omologia indică originea comună a organismelor care o posedă, diferențele în structura organelor omoloage sunt rezultatul divergenței.

Exemple de organe omoloage la plante Acestea sunt toate frunzele modificate Tepii de cactus Tepi de mazăre Ace de arpaci

Organe similare Aripile sunt... Membrele anterioare modificate Pliuri ale acoperirii chitinoase Membrana pielii

Organe analoge Principalul semn al analogiei este asemănarea funcțiilor fără a ține cont de structură și origine. Organe similare sunt rezultatul convergenței.

Organe similare în plante 1 - spinul de arpaș ia naștere din frunze; 2 - salcâm alb din stipule; 3 - păducel - din lăstar; 4 - mure - din coaja

Rudimente Rudimentele sunt organe subdezvoltate care și-au pierdut funcțiile biologice în cursul evoluției.

atavisme La unii indivizi, rudimentele se pot dezvolta în organe de dimensiuni normale. O astfel de revenire la structura organului formelor ancestrale se numește atavism.

Dovezi embriologice Embriologia este știința care studiază dezvoltarea embrionară a organismelor.

Dovezi embriologice Dezvoltarea animalelor pluricelulare dintr-un ou fecundat. Asemănarea dezvoltării embrionare a animalelor. Divergența semnelor embrionilor în procesul de dezvoltare embrionară.

Legea biogenetică Legea biogenetică - dezvoltarea individuală a unui individ (ontogeneza) este o repetare scurtă și rapidă (recapitulare) repere evolutia unei specii (filogeneza). Om de știință german E. Haeckel (1866)

Tema pentru acasă: §61, Q. Completați tabelul „Caracteristicile comparative ale etapelor procesului evolutiv” Etapa În care se desfășoară grupurile de organisme Material pentru procesul evolutiv Principalul factor evolutiv Rezultate Microevoluție Macroevoluție

Prima noastră sarcină este de a forma conceptul de „macroevoluție” și de a-l compara cu conceptul de „microevoluție” (diapozitivele 3, 4)
Diferența dintre macroevoluție și microevoluție:
Macroevoluția - evoluție supraspecifică, duce la formarea taxonilor de rang superior speciilor (genuri, familii, ordine, clase, tipuri etc.)
Microevoluția are loc în cadrul unei specii, în cadrul populației sale.
Macroevoluția are loc în perioade de timp grandioase din punct de vedere istoric și nu este accesibilă studiului direct.
Asemănări ale macro și microevoluției:
- Procesele se bazează pe: variabilitatea ereditară, lupta pentru existenţă, selecţia naturală, izolare.
- Sunt divergente.
Știința are o mulțime de dovezi care mărturisesc realitatea proceselor macroevoluționare.
Grupuri de dovezi pentru procesul evolutiv: paleontologic , embriologice, anatomice comparative (morfologice), biologice moleculare și citologice, biogeografice (Diapozitivul 5)
Lucrul pe termeni. (Diapozitive 6, 7)
Ce studiaza stiintele?
Paleontologie, embriologie, anatomie comparată, biologie moleculară, biogeografie
Ce înseamnă termenii?
Ontogenie, filogeneză, divergență, convergență, organe omoloage, organe similare, rudimente, atavisme, endemisme, relicve
Profesorul dă teme grupelor.(Prezentare, Slide 8)
Sarcini.
1. Folosind manualul A.A.Kamensky, E.A. Kriksunov, V.V. Pasechnik „Biologie generală” 10-11 celule § 61, manual (opțional) D.K. Belyaeva „Biologie generală” 10-11 celule § 41 și materiale aflate pe mese găsiți fapte care dovedesc existența proces evolutiv pe planeta noastră.
Grupa I - dovezi paleontologice ale evoluției;
Grupa II – dovezi embriologice ale evoluției
Grupa III - dovezi anatomice comparative ale evoluției;
Grupa IV - dovezi biologice moleculare și citologice ale evoluției;
Grupa V - dovezi biogeografice ale evoluției.
2. Conducătorul fiecărui grup prezintă clasei lucrările grupului.
3. Munca grupului este evaluată în puncte(grupurile primesc jetoane):
Profesorul face o instalație pentru a completa tabelul.
(Diapozitivul 9)
După fiecare spectacol de grup profesor demonstrează dovezi ale evoluției folosind Școala Virtuală Chiril și Metodiu și Prezentarea și rezumă activitatea grupului.
Dovezi paleontologice pentru evoluție:
(EMC „Școala virtuală a lui Chiril și Metodiu” Slide 2-5, lecția 7, Slides 22-24);
- prezenta resturilor fosile;
- prezenţa formelor tranzitorii;
– prezenta unor serii filogenetice (cai)
Dovezi embriologice pentru evoluție:
(EMC „Școala virtuală a lui Chiril și Metodiu” Diapozitive 6-8, lecția 7);
- legea asemănării liniei germinale;
- legea biogenetică.
Dovezi anatomice (morfologice) comparative ale evoluției:(Diapozitive 12-19)
- structura celulară a organismelor;
– plan general structuri ale vertebratelor;
- prezența unor organe omoloage și similare;
- prezența rudimentelor și atavismelor;
- prezenţa formelor intermediare vii
Dovezi biologice și citologice moleculare pentru evoluție:(Diapozitive 20-21)
– compoziţia chimică elementară;
– structura și funcțiile moleculelor organice;
- acumulator de energie - molecule de ATP;
– cod genetic (universal);
- biosinteza proteinelor;
- structura și funcția organelelor celulare;
diviziunea celulară (mitoză și meioză).
Dovezi biogeografice pentru evoluție.(Diapozitive 25-32)
A. Wallace izolat 6 zone zoogeografice privind distribuția animalelor și plantelor pe planeta noastră.

Întrebări:

1. De ce flora și fauna regiunii Nearctice ( America de Nord) și regiunea paleoarctică (Eurasia) au multe în comun, deși sunt izolate de strâmtoarea Bering?
2. De ce flora și fauna regiunii Nearctice (America de Nord) sunt diferite de regiunea Neotropicală ( America de Sud), deși sunt conectate prin Istmul Panama?
3. De ce flora și fauna regiunii Neotropicale (America de Sud) și a regiunii Etiopiene (Africa) au multe în comun ?
4. De ce sunt marsupiale doar în Australia?
5. De ce flora și fauna sunt aproape de continent în Insulele Britanice și de ce nu există ungulate mari, prădători mari și maimuțe superioare tipice Africii pe insula Madagascar?
Cu toate acestea, există multe maimuțe inferioare - lemuri, care nu se găsesc în altă parte (endemice).
Profesor: Particularitatea faunei și florei insulelor mărturisește în favoarea evoluției.
Întrebare: De ce sunt insulele oceanice atât de sărace în comparație cu insulele continentale?
Sunt rezultatul introducerii accidentale a anumitor specii de păsări, reptile, insecte, semințe de plante, spori, care au reușit să depășească barierele de apă și să fie aduse de vânt, apă, păsări. Reprezentanții unor astfel de specii care au căzut pe insulele oceanice primesc oportunități ample de reproducere.
De exemplu, în Insulele Galapagos, din 108 specii de păsări, 82 și 8 specii de reptile sunt endemice.
Insulele Hawaii au 300 de specii endemice de melci aparținând aceluiași gen.
Distribuția animalelor și plantelor pe suprafața planetei și gruparea lor în zone biogeografice reflectă procesul dezvoltare istorica Pământul și evoluția lumii organice.
Concluzie:(Diapozitivul 33)
Pentru a dovedi autenticitatea evoluției lumii vii de pe Pământ, este necesar să folosim date din diferite științe.

Macroevoluție - evoluția grupurilor sistematice mari (rang superspecific)

Rezultat

Echipa de clasă

Direcții de evoluție

În 1925 un zoolog rus Alexei Nikolaevici Severtsov(1866-1936) a dezvoltat doctrina principalelor direcții de evoluție;

În 1934 un biolog rus

Ivan Ivanovici Schmalhausen(1884-1963) a clarificat și completat doctrina dezvoltată de A.N.Severtsov asupra principalelor direcții de evoluție - progresul biologic și regresia biologică.

Principal

directii

Biologic

regresie

Biologic

progres

regresie biologică -

Scăderea nivelului de fitness.

Semne:

Scăderea numărului de indivizi;
Aria de acțiune redusă;
se estompează

Fitness redus al organismelor

la condiţiile de mediu

Activitate

uman

Factori neînsuflețiți

natură

Dispariția speciilor din cauza schimbărilor climatice globale
Stingerea speciilor din vina omului

Specie dispărută din cauza schimbărilor climatice globale

rinocer lânos

Tigru cu dinți de sabie

Specie exterminată de om

Porumbel calator

Specie pe cale de dispariție

Bizam

vultur de stepă

Spoonbill

Dropie

Apollo

Progresul biologic -

Creșterea nivelului de fitness.

Semne:

O creștere a numărului de indivizi;
extinderea gamei;
Formarea de noi populații

subspecii și specii.

Modalități de a realiza

progresul biologic

Aromorfoza

General

degenerare

Idioadaptare

Aromorfoza (arogeneza)

- o transformare majoră a organismelor, creșterea nivelului general de organizare, face posibilă extinderea utilizării condițiilor de mediu (noi surse de hrană, noi habitate).

Exemple :

formarea celulelor;
Apariția multicelularității;
Apariția unei flori
Apariția fotosintezei etc.

fălci de sander

Aromorfozele asigură trecerea de la alimentația pasivă la cea activă (apariția maxilarelor la vertebrate),

Schelet de biban.

crește mobilitatea animalelor (aspectul scheletului ca loc de atașare a mușchilor,

Insecte.

înlocuirea straturilor de mușchi neted la viermi cu mănunchiuri de mușchi striați la artropode),

funcția respiratorie (aspectul branhiilor și plămânilor),

Branhii de pește.

Idioadaptare (alogeneză)

- adaptări particulare ale organismelor la condiții specifice de mediu. (Nivelul general de organizare nu se schimbă.)

alomorfoze, sau idioadaptare sunt adaptări anatomice și morfologice care asigură adaptabilitate la anumite condiții un habitat

În același timp, organismele nu experimentează nicio complicație semnificativă sau simplificare a nivelului de organizare: unele organe se diferențiază în continuare, altele își pierd semnificația și sunt reduse.

În consecință, energia activității vitale rămâne la același nivel.

În același timp, organismele nu experimentează nicio complicație sau simplificare semnificativă a nivelului de organizare: unele organe se diferențiază în continuare, altele își pierd semnificația și sunt reduse.În consecință, energia activității vitale rămâne la același nivel.

http://chamaeleon.ru/

Deoarece fiecare specie de organisme trăiește în anumite locuri, își dezvoltă adaptări tocmai la aceste condiții. Idioadaptările includ colorarea protectoare a animalelor,

plante spini,

Specie: Mammillaria mazatlanensis K. Schumann ex Gurke 1901

pește de lipă

formă de corp plat de raze și lupte.

În funcție de condițiile de viață și de stilul de viață, membrul cu cinci degete al mamiferelor suferă numeroase transformări. Luați în considerare cât de diverse sunt formele membrelor unui ordin de insectivore: săritorul, cârtița care se îngroape,

săritor american

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

La fel, diferențele aspect iar detaliile structurii animalelor aparținând ordinului artiodactilelor sunt cauzate de condițiile inegale ale existenței lor.

Hippo și Hippo la Grădina Zoologică Patan

Gradul extrem de adaptare la condiții foarte limitate de existență se numește specializare. Trecerea la consumul unui singur tip de hrană, trăind într-un mediu foarte omogen și constant (de exemplu, în peșteri) duce la faptul că organismele nu pot trăi în afara acestor condiții. Așa sunt păsările colibri, hrănindu-se doar cu nectarul florilor tropicale,

nepenthes

Venus flytrap

plante carnivore

Nu este întotdeauna posibil să se facă o distincție clară între aromorfoze și alomorfoze.

De exemplu, aspectul

- solzi

- acoperire cu pene la păsări,

- blana la mamifere

- solzi la pești, - acoperire cu pene la păsări, - blană la mamifere

poate fi considerat atât ca aromorfoze parțiale, cât și ca alomorfoze foarte mari (idioadaptare)

Degenerare generală (catogeneza)

- simplificarea organismelor in structura si functionarea. (Nivelul general de organizare scade.)

Exemple :

sistem digestiv;

Trecerea de la respirația cu oxigen la

anoxic;

și frunze etc.

Tenia taurului

Tenia

La animale, cum ar fi viermii, organele de simț sunt reduse, sistem digestiv, simplifică structura sistem nervos. În schimb, ei dezvoltă diverse adaptări private - ventuze, remorci, care ajută la reținerea gazdei în intestine.

Trecerea la un stil de viață sedentar și hrănire pasivă (de exemplu, squirt de mare) este însoțită de o simplificare a organizării și eliminarea din competiția cu alte specii, ceea ce duce și la conservarea speciei.

Ascidia