Prezentare pe tema „macroevoluție”. Macroevoluție. Microevoluție. Arina Pakhhomova. 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. Populația este unitatea elementară a evoluției. Evoluția operează cu grupuri de organisme, dar nu și cu 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. Rezervorul genetic al unei specii este format din grupul genetic al populațiilor. În cazul unui organism diploid individual, frecvența de apariție a oricărei alele poate fi 100, 50 sau 0%, dar într-o populație, frecvența de apariție a unei anumite alele 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 rămân constante de-a lungul generațiilor dacă echilibrul lor nu este influențat de factori precum căsătoriile selective, mutațiile, selecția și deriva genetică.

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 bialelic se notează cu p, iar frecvența relativă a alelei recesive a se notează cu q, iar dacă p + q = 1, atunci cu încrucișarea liberă frecvențele celor trei genotipuri va fi: AA = p 2, Aa = 2 pq, aa = q2.

Slide 5

5 De exemplu, o persoană din 10.000 este albinos (gena albinismului este recesivă, un albino este homozigot pentru o genă recesivă). Frecvența genotipului homozigot: q2 = 1 / 10.000 = 0,0001; frecvența alelei de albinism 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 într-o populație este destul de mare atunci când numărul de indivizi care exprimă trăsătura este mic. Indivizii heterozigoți sunt numiți purtători.

Slide 6: 2. Lupta pentru existență și factori de evoluție

Slide 7

7 2. BZS intraspecifice: indivizii aceleiași specii au aceleași nevoi de hrană, teritoriu și alte condiții de viață. 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. Combaterea condițiilor nefavorabile Mediul extern.

Slide 8

8 Factori de evoluție: Procesul de mutație. Factorul nedirecțional. Ei mențin eterogenitatea genetică a populațiilor naturale. Furnizor de material evolutiv elementar. Valurile populației (valurile vieții) sunt fluctuații ale numărului de indivizi dintr-o populație într-o direcție sau alta față de medie. Semnificație evolutivă: modifică dramatic frecvența alelelor și genotipurilor care se găsesc rar în populații. Recombinarea genelor (vezi variația combinativă).

Slide 9

9 Izolarea oferă bariere pentru prevenirea panmixiei (încrucișarea liberă). Migrația este mișcarea indivizilor purtători de 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 → reprezentare incompletă opțiuni posibile alele, moartea aleatorie a indivizilor etc.). Poate duce atât la dispariția unei alele, cât și la apariția de noi specii în insulă și alte populații izolate reproductiv. Poate reduce sau crește variația în cadrul unei specii în ansamblu.

Slide 10

10 Macroevoluția Macroevoluția este procesul de formare a taxonilor supraspecifici.

Slide 11

11 Căile evoluției Cum a devenit mai complexă organizarea ființelor vii în timpul 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 apar modele precum divergența (divergența caracterelor în forme înrudite, determinând apariția unor organe omoloage) și convergența (convergența caracterelor în organisme neînrudite, dar având adaptări similare la mediu - organe asemănătoare).

Slide 12

12 Direcții de evoluție Aromorfozele sunt schimbări evolutive care conduc la un nivel de organizare calitativ nou: a) face posibilă tranziția către un nou habitat; b) contribuie la extinderea populației și a habitatului acesteia; c) apar noi mari unități taxonomice: tipuri (diviziuni), clase. .

Slide 13: Aromorfoze

13 Aromorfoze Multicelularitate (flagelate vegetale) Celulă eucariotă; Autotrofie.

Slide 14: Aromorfoze

14 Aromorfoze La nivel de phylum: apariția fasciculelor mușchilor striați la artropode La nivel de clasă: apariția unui membru pentaradial la amfibieni, reptile și animalele cu sânge cald

Slide 15

15 Aromorfoză: îmbunătățirea unor părți ale creierului.

Slide 16

16 La nivel de clasă: inimă de păsări cu 4 camere, sânge cald Evoluția inimii de vertebrate. 1-inima de pește cu două camere; 2-inima de broasca cu trei camere; Inima de reptila cu 3 camere. cu un sept incomplet în ventricul; inimă de mamifer cu 4 patru camere: P-atrium; F-ventriculul

Slide 17

17 Idioadaptările sunt mici modificări evolutive exprimate în adaptarea la condiţiile de viaţă din jur: A) nu există o creştere a nivelului de organizare; B) se formează mici grupuri taxonomice: specii, genuri, familii; C) apar modificări parțiale 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 molii pe pietre Exemple: colorare protectoare (pentru a se potrivi cu mediul) - o formă de protecție pasivă

Slide 19

19 Colorare de avertizare (1) – strălucitoare, demascată. Caracteristic insectelor otrăvitoare sau bine înarmate (ex. 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 culori de avertizare (de exemplu, muștele imită viespile etc.). 12

Slide 20

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

Slide 21

21 Variații în structura organelor omoloage - flippers la mamiferele marine, varietatea formelor de cioc la fetele de flori hawaiene etc.

Slide 22

Slide 23

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

Subtitrări din diapozitive:

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

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

Comparație între microevoluție și macroevoluție Microevoluție Aceleași procese sunt la lucru - lupta pentru existență, selecția naturală și extincția asociată. Sunt divergente în natură Macroevoluție

Comparația microevoluției și macroevoluției Formarea de noi subspecii din populații, și din subspecii - specie. Apare într-un timp relativ scurt Apare în cadrul unei specii Microevoluție Macroevoluție Formarea de noi genuri din specii, familii din genuri 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 ale macroevoluției Dovezi ale macroevoluției Dovezi paleontologice Dovezi embriologice Dovezi anatomice comparative

paleontologie Știința organismelor fosile - paleontologia - demonstrează în mod irefutat că în epocile trecute lumea animală și vegetală a Pământului era profund diferită de cea modernă.

Dovezi paleontologice: resturi fosile; forme de tranziție fosile; serie filogenetică

Unele dintre săpăturile paleontologice Scheletul unui cotylosar fosil Seymouria, care ocupa o poziție intermediară între amfibieni și reptile. Ouă de dinozaur fosilizate

Forme de tranziție Formele de tranziție servesc ca dovadă a evoluției deoarece indică o legătură istorică grupuri diferite organisme. Ferigi de semințe Archaeopteryx Ichthyostegus

Aceste descoperiri sunt recente și se referă la forme numite Ichthyostega. Scheletul acestor forme indică în mod clar natura tranzitorie a acestui grup. Coada și razele înotătoarei caudale au încă caracteristici caracteristice de pește, în timp ce înotătoarele pectorale și ventrale s-au transformat deja în membrele anterioare și posterioare, folosite pentru mișcarea 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 tranziției la viață în spații deschise și a modificărilor tiparelor de hrănire din cauza stepei, a avut loc o creștere a dimensiunii corpului, alungirea membrelor și o scădere a numărului de degete.

Dovezi anatomice comparative Compararea structurii organismelor, găsirea asemănărilor

Dovezi anatomice comparative ale omologilor evoluției analogi rudimente ale atavismului

Organe omoloage Organele omoloage sunt organe care au același plan structural, se dezvoltă din rudimente similare și sunt situate identic, 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 Tepii de mazăre Ace de arpaci

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

Organe analoge Principala caracteristică a analogiei este asemănarea funcțiilor, indiferent de structură și origine. Organe similare sunt rezultatul convergenței.

Organe asemănătoare în plante 1 - tepii arpașului iau naștere din frunze; 2 – salcâm alb din stipule; 3 – păducel – din lăstari; 4 – mure – din scoarță

rudimente Rudimentele sunt organe subdezvoltate care și-au pierdut funcțiile biologice în timpul evoluției.

atavisme La unii indivizi, rudimentele se pot dezvolta în organe de dimensiuni normale. O astfel de revenire la structura organelor 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. Asemănări în dezvoltarea embrionară a animalelor. Divergența caracteristicilor embrionului în timpul dezvoltării embrionare.

Legea biogenetică Legea biogenetică - dezvoltarea individuală a unui individ (ontogeneza) este o repetare scurtă și rapidă (recapitulare) cele mai importante etape evoluţia speciei (filogenie). Om de știință german E. Haeckel (1866)

Tema pentru acasă: §61, întrebare. Completați tabelul „Caracteristici comparative ale etapelor procesului evolutiv” Etapa În ce grupe de organisme se realizează aceasta Material pentru procesul evolutiv Principalul factor evolutiv Rezultate Microevoluție Macroevoluție

Prima noastră sarcină este să formulăm conceptul de „macroevoluție” și să-l comparăm 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 pe perioade istorice vaste de timp și este inaccesibilă studiului direct.
Asemănări între macro și microevoluție:
– Se bazează pe procese: variabilitate ereditară, luptă pentru existență, selecție naturală, izolare.
– Sunt de natură divergentă.
Știința are o mulțime de dovezi care indică realitatea proceselor macroevoluționare.
Grupuri de dovezi ale procesului 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?
Ontogeneză, filogeneză, divergență, convergență, organe omoloage, organe similare, rudimente, atavisme, endemisme, relicve
Profesorul dă sarcini grupelor.(Prezentare, Slide 8)
Sarcini.
1. Folosind manualul A.A Kamensky, E.A. Kriksunov, V.V. Apicultor „Biologie generală” clasele 10-11 § 61, manual (suplimentar) D.K. Belyaeva „Biologie generală” clasele 10-11 § 41 și materiale care se află pe mese găsi 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 instrucțiuni pentru completarea tabelului.
(Diapozitivul 9)
După fiecare spectacol de grup profesor demonstrează dovezi ale evoluției folosind materialele didactice „Școala virtuală a lui Chiril și Metodiu” și Prezentarea și rezumă activitatea grupului.
Dovezi paleontologice ale evoluției:
(MK „Școala virtuală a lui Chiril și Metodiu” Slide 2-5, lecția 7, Slide 22-24);
– prezența resturilor fosile;
– prezența formelor tranzitorii;
– prezența unor serii filogenetice (cai)
Dovezi embriologice ale evoluției:
(MK „Școala virtuală a lui Chiril și Metodiu” Diapozitive 6-8, lecția 7);
– legea asemănării 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;
– prezența formelor intermediare vii
Dovezi biologice moleculare și citologice ale evoluției:(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 există marsupiale doar în Australia?
5. De ce flora și fauna de pe Insulele Britanice sunt apropiate de cea de pe continent, dar pe insula Madagascar nu există ungulate mari, prădători mari sau maimuțe mari tipice Africii?
Cu toate acestea, există multe maimuțe inferioare acolo - lemurii, care nu se găsesc în altă parte (endemice).
Profesor: Particularitățile faunei și florei insulelor indică în favoarea evoluției.
Întrebare: De ce insulele oceanice sunt foarte sărace în comparație cu insulele continentale?
Ele sunt rezultatul introducerii accidentale a anumitor specii de păsări, reptile, insecte, semințe de plante și spori care au putut depăși barierele de apă și au fost introduse de vânt, apă și păsări. Reprezentanții unor astfel de specii care se găsesc 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
Există 300 de specii endemice de melci în Insulele Hawaii, toate aparținând unui singur 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 diverse științe.

Macroevoluție - evoluția grupurilor sistematice mari (rang supraspecific)

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, biolog rus

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

De bază

directii

Biologic

regresie

Biologic

progres

regresie biologică -

Scăderea nivelului de fitness.

Semne:

Scăderea numărului de indivizi;
Scăderea ariei de distribuție;
Dispariție treptată

Fitness redus al organismelor

la condiţiile de mediu

Activitate

persoană

Factori nevii

natură

Dispariția speciilor din cauza schimbărilor climatice globale
Dispariția speciilor cauzată de om

Specie dispărută din cauza schimbărilor climatice globale

Rinocer lânos

Tigru cu dinți de sabie

Specie exterminată de oameni

Porumbel calator

Specii pe cale de dispariție

Bizam

vultur de stepă

Spoonbill

Dropie

Apollo

Progresul biologic -

Creșterea nivelului de fitness.

Semne:

Creșterea numărului de persoane;
extinderea gamei;
Formarea de noi populații,

subspecii și specii.

Modalitati de realizare

progresul biologic

Aromorfoza

General

degenerare

Adaptare idiomatică

Aromorfoza (arogeneza)

– o transformare majoră a organismelor care mărește nivelul general de organizare face posibilă extinderea utilizării condițiilor de mediu (noi surse de hrană, noi habitate).

Exemple :

Formarea celulelor;
Apariția multicelularității;
Aspectul unei flori;
Apariția fotosintezei etc.

fălci de biban

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

Scheletul unui 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 al organizației nu se schimbă.)

alomorfoze, sau idioadaptări – acestea sunt adaptări anatomice și morfologice care asigură adaptabilitatea la anumite condiții un habitat

În același timp, organismele nu experimentează nici complicații semnificative, nici simplificare a nivelului de organizare: unele organe se diferențiază în continuare, altele își pierd semnificația și sunt reduse.

În consecință, energia vitală rămâne la același nivel

În același timp, organismele nu experimentează nici complicații semnificative, nici 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

http://chamaeleon.ru/

Deoarece fiecare tip de organism trăiește în anumite locuri, dezvoltă adaptări specifice la aceste condiții. Idioadaptările includ colorarea protectoare a animalelor,

spini de plante,

Specie: Mammillaria mazatlanensis K. Schumann ex Gurke 1901

Pește de căptușă

formă de corp plat de raze și luptă.

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: alunița care sărită, alunița care se îngroape,

săritor american

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

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

Hipopotam și hipopotam 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. Acestea sunt păsări colibri care se hrănesc 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,

– blană 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 (idioadaptări)

Degenerare generală (catogeneza)

– simplificarea organismelor în structură și funcționare. (Nivelul general al organizației scade.)

Exemple :

sistem digestiv;

Trecerea de la respirația cu oxigen la

fără oxigen;

și frunze etc.

Tenia taurului

Tenia

La animale, cum ar fi viermii, organele senzoriale sunt reduse, sistem digestiv, structura este simplificată sistem nervos. În schimb, ei dezvoltă diverse dispozitive private - ventuze, remorci, care ajută la reținerea lor în intestinele gazdei.

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

Ascidia