Contoh hukum utama evolusi. Pola dan aturan evolusi

Chikina Natalya Alexandrovna

Gimnasium MBOU No. 1 kota Lipetsk

Biologi

Topik pelajaran: Hukum dasar evolusi. Makroevolusi.

Sasaran:

Pendidikan. Untuk mengkonsolidasikan pengetahuan tentang pola dasar evolusi. Latih konsep dasar topik.

Pendidikan. Lanjutkan pembentukan keterampilan untuk menganalisis informasi dan mengidentifikasi aromorfosis, idioadaptasi dan degenerasi, dan menarik kesimpulan atas pekerjaan yang dilakukan.
Pendidikan: untuk menanamkan keterampilan belajar yang tertarik.

Jenis pelajaran: pelajaran pengembangan pengetahuan

Peralatan: herbarium, tabel, gambar, teks, tes.

Selama kelas

Pembaruan pengetahuan.

Pengembangan rumusan konsep dasar:

(mengerjakan lembar kerja, lampiran 1, slide presentasi 2-10)

    Makroevolusi.

    kemajuan biologis

    regresi biologis

    Aromorfosis

    Idioadaptation

    Degenerasi

    Perbedaan

    Konvergensi

    Paralelisme

    Organ Homolog

    Badan serupa

Pekerjaan pelajaran

1. Karya frontal siswa dengan teks.

Ciri utama kelompok angiospermae adalah adanya bunga dan buah. Ovul tanaman berbunga dilindungi dari efek buruk oleh ovarium. Pembentukan buah memastikan perkecambahan benih yang berhasil dalam kondisi buruk. Struktur organ pada tanaman berbunga mencapai kompleksitas terbesar, dan jaringan dicirikan oleh spesialisasi tingkat tinggi.

Semanggi memiliki bunga kecil yang dikumpulkan dari sebagian besar perbungaan - kepala. Ciri khas kaktus adalah batang berdaging dan daun berduri.

Burung memiliki jantung empat bilik, penutup bulu, berdarah panas. Di dalam telur burung, pasokan nutrisi meningkat.

Pelatuk beraneka ragam besar adalah burung yang sangat beraneka ragam. Warna dominannya terdiri dari kombinasi nada hitam dan putih. Ekor burung pelatuk bintik besar berukuran sedang, runcing dan sangat keras, karena berfungsi terutama sebagai penopang saat burung memanjat batang pohon. Falcons adalah burung pemangsa. Burung dewasa dibedakan oleh paruh berbentuk kait dan sayap sempit berbentuk baji, berkat itu mereka dapat dengan cekatan bermanuver dan mengembangkan kecepatan tinggi yang tidak biasa dalam penerbangan menyelam.

2. Pekerjaan papan tulis.

1. Sebutkan aromorfosis utama tanaman (menggunakan spesimen herbarium, slide 11-12)

2. Sebutkan aromorfosis utama vertebrata (slide 13-14).

3. Pekerjaan frontal dengan tes. Mengerjakan tugas bagian A.

1. Pengurangan jumlah dan jangkauan harimau Ussuri di era modern - contohnya
A) kemajuan biologis B) regresi biologis
C) idioadaptasi D) aromorfosis

2. Munculnya jantung empat bilik, berdarah panas, dan korteks serebral yang berkembang pada mamalia purba - sebuah contoh
A) idioadaptasi B) aromorfosis
C) kemajuan biologis D) regresi biologis

3. Sifat manakah yang TIDAK dianggap aromorfosis pada mamalia
A) garis rambut B) jantung empat bilik
C) diafragma D) ekor pendek

4. Berikan contoh aromorfosis
A) perataan tubuh pada ikan dasar
B) munculnya pewarnaan pelindung pada tombak
C) pengurangan usus cacing pita babi
D) munculnya multiseluleritas

5. Peningkatan jumlah gagak abu-abu di pemukiman - contohnya
A) aromorfosis B) degenerasi
C) regresi biologis D) kemajuan biologis

7. Munculnya amfibi dalam proses evolusi jantung tiga bilik, dua lingkaran sirkulasi darah - contoh perkembangan dunia organik di sepanjang jalan
A) aromorfosis B) idioadaptasi
C) degenerasi D) kemajuan biologis

8. Mempertimbangkan hasil idioadaptation pada burung
A) penampilan penutup bulu
B) penampilan hati empat bilik
C) berbagai bentuk paruh
D) pembentukan sistem saraf yang sangat maju

10. Indikator kemajuan biologis spesies
A) simbiosis B) gotong royong
C) kompetisi D) angka tinggi

11. Tunjukkan pernyataan yang SALAH: ""Aromorfosis mengarah ke""
A) kebangkitan umum organisasi
B) meningkatkan intensitas kehidupan
C) pembentukan perangkat yang sangat penting
D) pembentukan perangkat pribadi

12. Degenerasi adalah
A) perubahan evolusioner yang mengarah pada penyederhanaan organisasi
B) kasus manifestasi tanda-tanda leluhur pada individu individu
C) perubahan evolusioner utama yang mengarah pada peningkatan umum dalam organisasi
D) perubahan evolusioner kecil yang memastikan kemampuan beradaptasi terhadap lingkungan

13. Manakah dari indikator berikut yang tidak mencirikan kemajuan biologis?
A) keragaman ekologis B) merawat keturunan
C) jangkauan luas D) kelimpahan tinggi

15. Kelompok hewan sistematis apa yang terbentuk sebagai hasil dari aromorfosis besar?
A) spesies B) kelas C) famili D) genus

Mengerjakan soal dari bagian B.

Q 1. Manakah dari contoh berikut yang diklasifikasikan sebagai aromorfosis?

1) pembentukan alat mulut yang menggerogoti di cockchafer

2) munculnya trakea pada arthropoda

3) munculnya lapisan kuman ketiga pada cacing

4) lipat korteks serebral mamalia

5) perkembangan taring pada mamalia karnivora

6) pengurangan menjadi dua jari pada burung unta

B 3. Sebutkan tanda-tanda degenerasi umum pada hewan..

1) kebangkitan umum organisasi

2) penurunan intensitas aktivitas vital

3) menurunkan level organisasi

5) perangkat yang bersifat pribadi

6) penyederhanaan sistem saraf karena gaya hidup yang tidak banyak bergerak

B 4. Cocokkan arah evolusi dan ciri-cirinya dengan arah kemajuan biologis dan contohnya

Arah

A. adanya anggota tubuh yang menggali di tahi lalat

1. Aromorfosis

2. Idioadaptasi

B. pembentukan belalai gajah

3. Degenerasi

D. hilangnya organ pencernaan pada cacing pita

D. pengurangan alat indera pada cacing pita sapi

E. memberi makan anak muda dengan susu pada mamalia

B 5. Sesuaikan arah evolusi dan ciri-cirinya.

Ciri

Arah evolusi

A. meningkatkan keanekaragaman hayati

1. kemajuan biologis

B. penyempitan jelajah spesies

2. regresi biologis

B. pengurangan jumlah individu suatu spesies

D. peningkatan kebugaran

D.kepunahan spesies

B 6. Tetapkan urutan kemunculan hewan dalam proses perkembangan sejarah.

A) cacing pipih

B. hewan uniseluler

B) coelenterata
D) annelida

D) organisme uniseluler kolonial

E. arthropoda

PUKUL 7.Tetapkan urutan kemunculan kelompok chordata dalam proses evolusi.

    ikan bersirip lobus B) reptilia

    stegocephalians

D) chordata non-kranial

D. burung dan mamalia

DI 8. Tetapkan urutan aromorfosis dalam evolusi tumbuhan yang menyebabkan munculnya bentuk yang lebih terorganisir.

A) diferensiasi sel dan penampilan jaringan

B) penampilan benih

B) pembentukan bunga dan buah

D) munculnya fotosintesis

D) pembentukan sistem akar dan daun

Mengerjakan soal dari bagian C.

C1. Aromorfosis apa yang memungkinkan burung menyebar luas di habitat darat-udara? Sebutkan setidaknya tiga contoh.

Menjawab:

1) ciri-ciri struktur dan fungsi yang terkait dengan penerbangan: tulang berongga, transformasi tungkai depan menjadi sayap, pencernaan makanan yang cepat, dll.;

2) ciri-ciri yang memastikan tingkat metabolisme dan darah panas yang tinggi: jantung dengan 4 bilik, struktur khusus organ pernapasan, konsumsi makanan dalam jumlah besar, dll.;

3) pengembangan sistem saraf pusat, perilaku kompleks (terbang, merawat keturunan, dll.).

C2. Apa yang mencirikan kemajuan biologis pada tanaman berbunga? Sebutkan minimal 3 ciri

Menjawab:

1) berbagai populasi dan spesies; 2) pemukiman luas di dunia; 3) kemampuan beradaptasi untuk hidup dalam kondisi lingkungan yang berbeda.

C3. Aromorfosis apa yang memastikan mamalia berdarah panas? Tentukan setidaknya 3 fitur aromorfik.

Menjawab: 1)4 bilik jantung; 2) paru-paru alveolar; 3) Garis rambut.

C4. Mengapa fekunditas individu yang tinggi dapat mengarah pada kemajuan biologis suatu spesies? Sebutkan setidaknya tiga alasan.

Menjawab: 1) meningkatkan kelimpahan spesies; 2) mendorong penyebaran spesies di wilayah yang luas; 3) mengarah pada pembentukan populasi yang beragam.

Cek pengetahuan. tes kontrol

Bagian A. Pilih satu jawaban yang benar. Tuliskan nomor yang dipilih di lembar jawaban

A1 Perkembangan sayap pada burung, yang memberi mereka kesempatan untuk terbang, dicirikan sebagai:

1) konvergensi 3) idioadaptasi

2) aromorfosis 4) degenerasi

1) munculnya spora 3) pembentukan janin

2) pembentukan biji 4) modifikasi daun

1) aromorfosis 3) regresi biologis

2) idioadaptation 4) kemajuan biologis

A4. Manakah dari organisme yang berada dalam keadaan regresi biologis:

1) bangau putih 3) bakteri staphylococcus

2) cacing hati 4) lalat rumah

1) hilangnya bulu oleh gajah

2) munculnya telur pada reptil dan perkembangan selanjutnya di darat

3) pemanjangan anggota badan kuda

4) penampakan ekor merak

A6.Contoh idioadaptation:

A7. Contoh degenerasi umum:

1) mengubah daun kaktus menjadi duri

2) hilangnya organ peredaran darah pada cacing pipih

3) terjadinya berdarah panas

4) munculnya rahang pada ikan

A8.Penurunan jumlah dan jangkauan harimau Ussuri adalah contoh:

1) regresi biologis

2) degenerasi

3) kemajuan biologis

4) aromorfosis

A9 Manakah dari aromorfosis bernama yang terbentuk dalam proses evolusi dunia organik lebih lambat dari yang lain:

1) tulang belakang 3) 2 lingkaran sirkulasi darah

2) berdarah panas 4) proses reproduksi seksual

A10 Bentuk tubuh pipih flounder adalah contohnya:

1) aromorfosis 3) degenerasi umum

2) idioadaptation 4) kemajuan biologis

A11 Contoh degenerasi adalah tidak adanya:

1) akar dodder 3) tungkai ular

2) gigi pada burung 4) insang pada katak dewasa

Bagian B.

Dalam tugas B1-B3, pilih tiga jawaban yang benar dari enam. Tuliskan nomor yang dipilih pada lembar jawaban tanpa spasi atau simbol lainnya.

B1.Aromorfosis meliputi:

1) pembentukan umbi pada kentang

3) munculnya bentuk tubuh yang ramping pada lumba-lumba

4) penampakan jaringan dan organ pada tumbuhan

5) penampilan bunga di angiospermae

6) pembentukan trailer di janin seri

DI 2. Manakah dari contoh berikut yang merupakan idioadaptations?

1) perkembangan jaringan pendidikan pada tumbuhan

2) adanya alat perangkap pada tanaman pemakan serangga

4) munculnya endosperma triploid pada angiospermae

5) serbuk sari kecil dan kering pada tanaman yang diserbuki angin

6) rambut kelenjar pada daun geranium yang harum

Q3. Manakah dari contoh berikut yang menggambarkan degenerasi umum:

1) kurangnya paru-paru pada ikan

2) kurangnya penglihatan pada hewan yang hidup di bawah tanah

4) tidak adanya ekor pada katak

5) transformasi akar tanaman dodder menjadi pengisap

6) hilangnya usus oleh cacing pita

Matriks jawaban.

Aromorfosis

Idioadaptation

Degenerasi

Kemajuan dan kemunduran dalam evolusi

Pekerjaan rumah.

Ulangi topik dari buku teks dan catatan di buku catatan.

Jawab pertanyaannya.

Mengapa tidak hanya aromorfosis, tetapi juga idioadaptasi dan degenerasi dapat mengarah pada kemajuan biologis? Berikan setidaknya tiga bukti.

Pola dasar evolusi

Evolusi berjalan tidak merata, yaitu dengan kecepatan yang berbeda dalam periode yang berbeda dalam sejarah Bumi, tetapi cenderung mengalami percepatan.

Misalnya, makhluk hidup pertama muncul sekitar 3,8 miliar tahun lalu, multiseluler - 1,3 miliar tahun lalu, mamalia dan burung - 200 juta tahun lalu, primata - 60 - 65 juta tahun lalu, genus Manusia - sekitar 4 juta tahun lalu, Homo sapiens - sekitar 80 ribu tahun yang lalu.

Evolusi kelompok yang berbeda terjadi pada tingkat yang berbeda. Merupakan kebiasaan untuk memperkirakan laju spesiasi dalam jumlah generasi. Dengan demikian, pembentukan spesies baru yang cepat, terkait dengan penataan ulang kromosom yang besar, memakan waktu hingga beberapa puluh ribu generasi. Akumulasi adaptasi yang lambat menghasilkan spesies baru setelah beberapa ratus ribu generasi.

Evolusi tidak selalu berubah dari sederhana menjadi kompleks, ada juga pengarahan yang disertai dengan penyederhanaan struktur. Contoh dari jalur tersebut adalah degenerasi umum.

Mobilitas rendah dan jenis makan kerang yang pasif menyebabkan hilangnya kepala.

Evolusi adalah proses yang tidak dapat diubah(aturan ireversibilitas evolusi), oleh karena itu, organisme tidak dapat kembali ke keadaan semula.

Ichthyosaurus yang kembali ke air tidak menjadi ikan, tetapi mempertahankan ciri struktural reptil.

Pada beberapa organisme, termasuk manusia, dalam ontogeni, sebagai akibat dari gangguan perkembangan, sifat-sifat tertentu yang ada pada nenek moyang dapat muncul, tetapi hilang dalam proses evolusi. Tanda-tanda ini disebut atavisme .

Atavisme(lat. atavus- nenek moyang jauh) - munculnya tanda-tanda pada organisme yang tidak ada pada nenek moyang langsung mereka, tetapi ada pada nenek moyang yang sangat jauh. Contoh atavisme adalah perkembangan embel-embel ekor pada manusia; penampilan kuda dua jari tambahan di sisi jari ketiga yang berkembang.

Dalam proses perkembangan individu, ciri-ciri organisasi nenek moyang diulangi sampai batas tertentu, tetapi gangguan dalam perkembangan normal dapat mengarah pada fakta bahwa pada organisme dewasa tanda-tanda nenek moyang yang muncul pada embrio dan biasanya menghilang dalam perkembangan lebih lanjut, tetap seumur hidup.

Contoh atavisme semacam itu adalah munculnya fistula serviks pada manusia, yang mengingatkan pada celah insang nenek moyang mamalia - ikan dan amfibi. Ini juga termasuk polymastia pada manusia (pembentukan jumlah pasang kelenjar susu yang lebih besar dari biasanya), kuda berjari tiga, dll.

Atavisme juga mencakup munculnya tanda-tanda leluhur jauh selama regenerasi organ. Dalam hal ini, yang terakhir diciptakan kembali dengan ciri khas bentuk yang lebih kuno. Misalnya, selama regenerasi ekor kadal, cincin sisiknya terkadang terbentuk dalam bentuk yang lebih primitif.

Aturan spesialisasi progresif- ini adalah fenomena, akibatnya kelompok organisme hidup mana pun, yang berevolusi di sepanjang jalur adaptasi terhadap kondisi tertentu, akan terus bergerak di sepanjang jalur pendalaman spesialisasi.

Dasar genetik dari aturan ini terletak pada kenyataan bahwa dalam proses seleksi alam dalam kondisi zona adaptif tertentu, gen-gen yang tidak sesuai dengannya dihilangkan dari populasi.

Contohnya adalah adaptasi owa yang disesuaikan dengan gaya hidup arboreal. Mereka tidak memiliki ekor pencengkeram yang ditemukan pada monyet pohon lainnya, jadi mereka bergerak dengan melompat dari cabang ke cabang dengan kaki depan yang memanjang. Jempol mereka berkurang secara signifikan dan tangan praktis tidak mampu memanipulasi benda-benda kecil. Saat bergerak di tanah, tangan owa tidak lagi bergerak.

Contoh spesialisasi progresif adalah transformasi morfologi anggota tubuh dalam cabang evolusi kuda.

Dalam peralihan kehidupan di ruang terbuka dengan tanah padat, jumlah jari nenek moyang kuda berangsur-angsur berkurang, hingga hanya tersisa satu. Ciri struktur ini tidak memungkinkan kuda modern menghuni biotop lain.

Prinsip integrasi- penyatuan struktur individu menjadi organisme holistik. Integrasi adalah asosiasi dan koordinasi yang bijaksana dari tindakan berbagai bagian dari sistem kehidupan integral. Itu memanifestasikan dirinya dalam penyatuan organ ke dalam sistem yang bersatu secara fungsional yang menyediakan salah satu aspek kehidupan organisme.

Jantung mamalia empat bilik adalah contoh struktur terintegrasi: masing-masing departemennya menjalankan fungsi tertentu yang tidak masuk akal jika dipisahkan dari fungsi departemen lain.

Prinsip diferensiasi adalah pembagian struktur homogen menjadi bagian-bagian terpisah yang memperoleh struktur tertentu. Dengan demikian, komplikasi struktur selalu dikaitkan dengan komplikasi fungsi dan spesialisasi masing-masing bagian.

Contoh diferensiasi filogenetik adalah evolusi sistem peredaran darah pada tipe chordata.

Dasar(lat. dasar- kuman, prinsip dasar), atau organ peninggalan- relatif disederhanakan, struktur terbelakang yang telah kehilangan signifikansi utamanya dalam tubuh dalam proses filogenesis.Rudimen diletakkan selama perkembangan embrionik, tetapi tidak berkembang sepenuhnya.

Contoh dasar adalah: fibula pada burung, mata pada beberapa hewan gua dan liang, sisa-sisa rambut dan tulang panggul pada sejumlah cetacea.

Pada manusia, dasar-dasarnya meliputi tulang belakang ekor, garis rambut tubuh, otot telinga, dan usus buntu. Tidak seperti atavisme, dasar ditemukan pada semua individu spesies.


Dengan demikian, evolusi biologis (lat. evolusi- "penyebaran") adalah proses perubahan konstan dan terarah seleksi alam dalam bentuk organisme di Bumi, memastikan kemampuan beradaptasi mereka terhadap kondisi lingkungan. Adaptasi tersebut dicapai dengan memilih dari berbagai perubahan acak yang memfasilitasi kelangsungan hidup organisme dalam kondisi lingkungan tertentu.

Pola evolusi
Nama-nama pola Arti semantik dari pola Penyebab dan penjelasan pola
sifat yang tidak dapat diubah
(L. Dollo 1893)
Kembali ke aslinya
kondisinya tidak mungkin
Populasi berevolusi, seluruh kompleks gen dipilih
Kecanggihan progresif bentuk kehidupan Arah umum evolusi Divergensi dan kepunahan banyak cabang sambil mempertahankan satu, memunculkan kelompok baru
Evolusi adalah proses yang tidak terprogram Kurang fokus Arah, kecepatan dan pukulan
perkembangan alam yang diberikan
dan dilakukan melalui seleksi alam.
Evolusi yang tidak merata Tingkat evolusi yang berbeda dari kelompok organisme yang berbeda Menstabilkan pilihan yang diawetkan
"fosil hidup", mengemudi - membentuk baru
adaptasi pada populasi dan spesies
Mempercepat laju evolusi Setiap zaman berikutnya dalam perkembangan Bumi lebih pendek dari zaman sebelumnya. Dari prokariota hingga multiseluler pertama - 2,5 miliar tahun.
Organisme terestrial pertama - 400 juta tahun.
Perkembangan mamalia dan burung - selama 100 juta tahun.
Perkembangan Homo sapiens - 60 ribu tahun.

Teori evolusi sintetik. Dalam pengembangan teori evolusi sintetik disumbangkan oleh banyak ilmuwan. Istilah "evolusi sintetik" berasal dari judul buku evolusionis Inggris J. Huxley "Evolution: A Modern Synthesis", yang diterbitkan pada tahun 1942.

Ketentuan utama teori evolusi sintetik
  • Materi evolusi adalah perubahan turun-temurun - mutasi (biasanya, gen) dan kombinasinya.
  • Penggerak utama evolusi adalah seleksi alam.
  • Unit evolusi adalah populasi.
  • Evolusi dalam banyak kasus bersifat divergen, yaitu satu takson dapat menjadi nenek moyang dari beberapa taksa anak.
  • Evolusi bersifat bertahap dan tahan lama. Spesiasi sebagai tahap proses evolusi adalah perubahan berturut-turut dari satu populasi sementara dengan suksesi populasi sementara berikutnya.
  • Suatu spesies terdiri dari subspesies dan populasi.
  • Spesies ada sebagai entitas holistik.
  • Makroevolusi mengikuti jalur evolusi mikro. Evolusi kelompok spesies organisme hidup dicirikan oleh prasyarat dan kekuatan pendorong yang sama dengan evolusi mikro.
  • Setiap takson biasanya berasal dari monofiletik.
  • Evolusi memiliki karakter yang tidak terarah, yaitu tidak mengarah ke tujuan akhir mana pun.

Evolusi adalah proses sejarah perkembangan makhluk hidup, yang bergantung pada interaksi banyak faktor eksternal dan internal dengan peran utama seleksi.

188. Isi tabel "Jenis-jenis perubahan evolusioner"

Jenis perubahan evolusionerCiriContoh
Paralelisme Hasilnya adalah munculnya fitur serupa pada organisme terkait. cetacea dan pinniped, secara independen satu sama lain, pindah untuk hidup di lingkungan perairan dan memperoleh sirip. Kesamaan dalam struktur landak Afrika dan Amerika
Konvergensi Dua atau lebih spesies yang tidak berkerabat menjadi semakin mirip satu sama lain. Ini adalah hasil adaptasi terhadap kondisi lingkungan yang serupa. Lumba-lumba, hiu, dan penguin mirip; selebaran berkantung dan tupai terbang. Kehadiran sayap pada kupu-kupu dan burung
Perbedaan Merupakan pohon evolusi dengan cabang yang berbeda. Nenek moyang yang sama memunculkan dua atau lebih bentuk, yang pada gilirannya menjadi nenek moyang dari banyak spesies dan genera. Divergensi - evolusi divergen - hampir selalu mencerminkan perluasan adaptasi terhadap kondisi kehidupan baru Kelas mamalia dipecah menjadi ordo, yang perwakilannya berbeda dalam struktur, fitur ekologi, dalam sifat adaptasi fisiologis dan perilaku (pemakan serangga, predator, cetacea)

189. Lihatlah gambar di buku teks Anda yang mengilustrasikan contoh evolusi konvergen. Sarankan alasan mengapa chordata milik kelas yang berbeda memiliki struktur morfologis yang serupa

Spesies yang tidak terkait (pada gambar) menjadi semakin mirip satu sama lain selama evolusi. Ini adalah hasil adaptasi dengan kondisi lingkungan yang serupa - hewan air besar telah beradaptasi dengan berenang cepat

190. Isi tabel "Arah evolusi"

191. Perubahan evolusioner dalam struktur dan kehidupan organisme tercantum di bawah ini:

A.proses fotosintesis

B) munculnya chordata

C) munculnya multiseluleritas

D) penampilan bunga

E) munculnya lapisan bawah yang tebal pada mamalia di musim dingin

E) perubahan warna bulu pada kelinci di musim dingin

H) hilangnya sistem pencernaan oleh cacing pita

I) hilangnya warna pada beberapa spesies udang

K) modifikasi daun kaktus

Tuliskan huruf-huruf yang menunjukkan perubahan yang terdaftar, sesuai dengan arah utama evolusi

Aromorfosis: A, B, C, D

Adaptasi idio: D, E, K

Degenerasi: F, G, I

>> Pola dasar evolusi

Hukum dasar evolusi.


1. Apa itu evolusi?
2. Fakta apa yang mendukung doktrin evolusi?

Ketika membangun seri filogenetik, ahli biologi evolusi, selain data paleontologi, banyak menggunakan metode komparatif, yang dengannya mereka membangun kesamaan dalam struktur organisme, reaksi biokimia, karakteristik reproduksi, atau sifat lain yang dapat digunakan untuk menilai jalur perkembangan. kelompok dari nenek moyang yang sama.

Konten pelajaran Garis besar pelajaran dan bingkai dukungan Presentasi pelajaran Metode percepatan dan teknologi interaktif Latihan tertutup (untuk penggunaan guru saja) Penilaian Praktik tugas dan latihan, lokakarya pemeriksaan diri, laboratorium, kasus tingkat kerumitan tugas: normal, tinggi, pekerjaan rumah olimpiade Ilustrasi ilustrasi: klip video, audio, foto, grafik, tabel, komik, chip esai multimedia untuk boks bayi yang ingin tahu humor, perumpamaan, lelucon, ucapan, teka-teki silang, tanda kutip Pengaya eksternal pengujian independen (VNT) buku teks liburan tematik utama dan tambahan, slogan artikel fitur nasional glosarium istilah lainnya Hanya untuk guru

Ciri-ciri morfofungsional organisasi organisme hidup ditentukan oleh dua faktor: kebutuhan fisiologis dan kondisi lingkungan tertentu. Dengan semua variasi ciri khusus dari struktur dan adaptasi organisme terhadap lingkungan luar, beberapa pola umum dari proses evolusi dapat dibedakan.

Data taksonomi, paleontologi, anatomi komparatif, dan disiplin biologi lainnya memungkinkan untuk memulihkan jalannya proses evolusi pada tingkat supraspesifik dengan sangat akurat. Di antara bentuk evolusi kelompok organisme hidup dapat dibedakan: divergensi, konvergensi, dan paralelisme.

Perbedaan. Munculnya bentuk-bentuk baru selalu dikaitkan dengan adaptasi terhadap kondisi geografis dan ekologis keberadaan setempat. Jadi, kelas mamalia terdiri dari banyak ordo, yang perwakilannya berbeda dalam jenis makanan yang mereka konsumsi, karakteristik habitatnya, yaitu. kondisi kehidupan (pemakan serangga, kelelawar, karnivora, artiodactyl, cetacea, dll.). Masing-masing ordo ini mencakup subordo dan famili, yang pada gilirannya dicirikan tidak hanya oleh ciri morfologis tertentu, tetapi juga oleh ciri ekologis (bentuk: berlari, berlari kencang, memanjat, menggali, berenang). Di dalam famili mana pun, spesies dan genera berbeda dalam cara hidup, objek makanan, dan sebagainya. Seperti yang ditunjukkan Darwin, seluruh proses evolusi didasarkan pada divergensi. Tidak hanya spesies yang dapat berbeda, tetapi juga genera, famili, dan ordo. Divergensi skala apa pun merupakan hasil seleksi alam berupa seleksi kelompok (spesies, genera, famili, dll. Diawetkan atau dihilangkan). Seleksi kelompok juga didasarkan pada seleksi individu dalam suatu populasi. Kepunahan suatu spesies terjadi karena kematian individu individu.

Keunikan ciri-ciri morfologis organisme yang diperoleh dalam proses divergensi memiliki dasar yang sama dalam bentuk kumpulan gen dari bentuk-bentuk terkait. Tungkai semua mamalia, meskipun berbeda satu sama lain, memiliki rencana struktural tunggal dan mewakili tungkai berjari lima. Oleh karena itu, organ yang bersesuaian satu sama lain dalam struktur dan memiliki asal usul yang sama, terlepas dari fungsinya, disebut homolog (Gbr. 20.5). Contoh organ homolog pada tumbuhan adalah sulur kacang polong, jarum barberry, duri kaktus - semuanya adalah daun yang dimodifikasi. Rimpang lily lembah, umbi kentang, umbi bawang (pucuk bawah tanah) juga homolog.

Beras. 20.5. Organ homolog: anggota tubuh dari berbagai kelompok vertebrata

Di bawah kondisi keberadaan yang sama, hewan yang termasuk dalam kelompok sistematik yang berbeda dapat memperoleh struktur yang serupa. Kesamaan struktur seperti itu muncul dengan kesamaan fungsi dan terbatas hanya pada organ yang terkait langsung dengan faktor lingkungan yang sama. Pada vertebrata, kesamaan konvergen ditemukan pada tungkai reptil dan mamalia laut. Cara hidup mamalia berkantung dan plasenta yang sama membuat mereka, secara independen satu sama lain, pada kesamaan banyak fitur struktural. Tahi lalat Eropa dan tahi lalat marsupial, selebaran marsupial dan tupai terbang serupa. Serigala berkantung itu menyerupai predator sungguhan. Pada vertebrata, kesamaan konvergen ditemukan pada tungkai dan bentuk tubuh reptilia dan mamalia (Gambar 20.6). Namun, organisasi sejarah secara keseluruhan tidak pernah menyatu. Konvergensi tanda hanya memengaruhi organ-organ yang terkait langsung dengan kondisi lingkungan yang serupa.


Beras. 20.6. Konvergensi: kesamaan bentuk tubuh dan anggota tubuh pada hewan yang berenang cepat: ikan hiu (A), ichthyosaurus (B) dan lumba-lumba (V, D)

Konvergensi juga diamati pada kelompok hewan yang secara sistematis berjauhan satu sama lain. Organisme di udara memiliki sayap dan adaptasi lain untuk terbang. Tetapi sayap burung dan kelelawar adalah anggota tubuh yang dimodifikasi, dan sayap kupu-kupu adalah hasil dari dinding tubuh (Gbr. 20.7).

Organ yang melakukan fungsi serupa, tetapi memiliki struktur dan asal yang berbeda secara fundamental, disebut serupa. Mirip dengan insang kanker dan ikan, menggali anggota tahi lalat dan beruang.

Contoh munculnya kesamaan konvergen dalam struktur organ di bawah kondisi lingkungan yang sama diberikan oleh adaptasi kelompok hewan yang tidak berkerabat - artropoda dan vertebrata - untuk hidup di darat. Selama perkembangan tanah, arthropoda dan vertebrata mengembangkan adaptasi terhadap pelestarian air di dalam tubuh - penutup padat dengan lapisan luar yang kedap air. Sebagian besar hewan air dicirikan oleh ekskresi produk metabolisme nitrogen dalam bentuk amonia dengan sejumlah besar air. Pada hewan darat, nitrogen diekskresikan dalam bentuk asam urat, yang memungkinkan untuk mengurangi konsumsi air sebanyak mungkin. Jadi, dalam proses evolusi, perbaikan fisiologis organisme yang tidak berkerabat dilakukan dengan cara serupa berdasarkan struktur non-homolog.


Beras. 20.7. Kesamaan konvergen: sayap kelelawar (L), burung-burung (B) serangga (DI DALAM)

Paralelisme. Paralelisme adalah bentuk karakteristik perkembangan konvergen dari kelompok organisme yang dekat secara genetik. Misalnya, di antara mamalia, cetacea dan pinniped secara independen satu sama lain pindah untuk hidup di lingkungan perairan dan memperoleh adaptasi serupa untuk pergerakan di lingkungan ini - sirip. Mamalia yang tidak berkerabat di zona tropis, yang hidup di benua berbeda dalam kondisi iklim yang sama, memiliki kemiripan umum yang diketahui (Gbr. 20.8).

Beras. 20.8. Kemiripan struktural yang konvergen pada mamalia yang tidak berkerabat yang menghuni hutan hujan Afrika (kiri) dan Amerika Selatan (kanan):

A - kuda nil kerdil; B - rusa Afrika; DI DALAM - kijang kerdil; G- duiker abu-abu; D- trenggiling; E - kapibara; DAN - mengemas; 3 - agouti;

DAN - mazama; KE - armadillo raksasa