Модерната наука има многу факти кои го докажуваат постоењето на еволутивниот процес. Ова се податоци од биохемија, генетика, ембриологија, анатомија, систематика, биогеографија, палеонтологија и многу други дисциплини.

Доказ за единството на потеклото на органскиот свет.Сите организми, без разлика дали се вируси, бактерии, растенија, животни или габи, имаат неверојатно слични елементарни хемиски состави. Во сите нив, протеините и нуклеинските киселини, кои се изградени по еден принцип и од слични компоненти, играат особено важна улога во животните феномени. Особено е важно да се нагласи дека висок степен на сличност се наоѓа не само во структурата на биолошките молекули, туку и во начинот на нивното функционирање. Принципите на генетско кодирање, биосинтеза на протеини и нуклеински киселини (види § 14-16) се исти за сите живи суштества. Огромното мнозинство на организми користат АТП како молекули за складирање на енергија; механизмите за разградување на шеќерите и основниот енергетски циклус на клетката се исто така исти.

Повеќето организми имаат клеточна структура.Клетката е основната „градежна блока“ на животот. Неговата структура и функционирање се многу слични кај различни организми. Клеточната делба - митоза, а во герминативните клетки - мејозата - се врши на фундаментално ист начин кај сите еукариоти.

Исклучително е малку веројатно дека таквите неверојатни сличности во структурата и функционирањето на живите организми биле резултат на случајна случајност. Тоа е резултат на нивното заедничко потекло.

Ембриолошки докази за еволуција.Ембриолошките податоци зборуваат во прилог на еволутивното потекло на органскиот свет.

Рускиот научник Карл Баер (1792-1876) откри впечатливи сличности помеѓу ембрионите на различни 'рбетници. Тој напишал: „Ембрионите на цицачи, птици, гуштери и змии се исклучително слични еден на друг во најраните фази, и воопшто и во начинот на развој на одделни делови. Имам два мали ембриони зачувани во алкохол, кои заборавив да ги означам, а сега целосно не можам да кажам на која класа припаѓаат. Можеби ова се гуштери, можеби се мали птици, а можеби и многу мали цицачи, па голема е сличноста во структурата на главата и телото на овие животни. Сепак, овие ембриони сè уште немаат екстремитети. Но, дури и да беа во најраните фази на нивниот развој, дури и тогаш немаше да знаеме ништо, бидејќи нозете на гуштери и цицачи, крилјата и нозете на птиците и рацете и нозете на човекот се развиваат од истата основна форма. .

Ориз. 52. Сличност на почетните фази на ембрионалниот развој на 'рбетниците

Во подоцнежните фази на развој, разликите помеѓу ембрионите се зголемуваат и се појавуваат знаци на класа, ред и семејство (сл. 52). Чарлс Дарвин ја сметал сличноста на раните фази на онтогенезата кај различни претставници на големи таксони како индикација за нивното потекло преку еволуцијата од заедничките предци. Современите откритија во областа на развојната генетика ја потврдија Дарвиновата хипотеза. Се покажа, на пример, дека најважните процеси на раната онтогенеза кај сите 'рбетници се контролирани од истите гени. Покрај тоа, многу од овие регулаторни гени се наоѓаат и кај безрбетниците (црви, мекотели и членконоги). Слика 53 ги прикажува областите на активност на гените од семејството Хокс за време на формирањето на нервниот систем кај Drosophila и глувците. Последниот заеднички предок на овие два животински вида постоел пред повеќе од 500 милиони години. И покрај ова, кај глувчето и кај Drosophila, не само што самите регулаторни гени останаа во голема мера непроменети, туку и редоследот на нивниот распоред во хромозомите, редоследот на нивното вклучување во онтогенезата и релативната положба на регионите на нервниот во развој. систем во кој овие гени се активни.

Ориз. 53. Споредба на области на активност на гените кои го контролираат развојот на нервниот систем кај Drosophila и глувци

Морфолошки докази за еволуција.Од особена вредност за докажување на единството на потеклото на органскиот свет се формите кои ги комбинираат карактеристиките на неколку големи систематски единици. Постоењето на такви меѓуоблици укажува дека во претходните геолошки епохи живееле организми кои биле предци на неколку систематски групи. Јасен пример за тоа е едноклеточниот организам Euglena verida. Истовремено има карактеристики типични за растенијата (хлоропласти, способност за користење јаглерод диоксид) и за протозои (флагели, око чувствително на светлина, па дури и привид на отвор на устата).

Ламарк ја вовел и поделбата на животните на 'рбетници и без'рбетници. Долго време не беа пронајдени врски меѓу нив, додека истражувањето на домашниот научник А. О. Ковалевски не утврди врска помеѓу овие групи животни. А. О. Ковалевски докажа дека типичен безрбетник на прв поглед - асидијанот во неподвижна состојба - се развива од ларва што слободно плива. Има нотокорд и е многу сличен на ланчелетот, претставник на она што тогаш се верувало дека е 'рбетник. Врз основа на ваквите студии, целата група на животни, на кои им припаѓале ацидите, била додадена на 'рбетниците и овој вид го добил името хордати.

Врската помеѓу различните класи на животни исто така добро го илустрира нивното заедничко потекло. Животните на јајниците (на пример, ехидна и птицечовка) се средно помеѓу влекачите и цицачите во голем број карактеристики на нивната организација.

Структурата на предните екстремитети на некои 'рбетници (сл. 54), на пример, перки на кит, делфин, кртска шепа, крило на лилјак, шепа на крокодил, птичја крило, човечка рака, и покрај изведбата на сосема различни функции од страна на овие органи, е фундаментално слична. Некои коски во скелетот на екстремитетите може да се отсутни, други може да се споени, релативните големини на коските може да се променат, но нивната хомологија, т.е. сличноста врз основа на заедничкото потекло, е сосема очигледна. Хомологни се оние органи кои се развиваат од истите ембрионални зачетоци на сличен начин.

Ориз. 54. Хомологија на предните екстремитети на 'рбетниците

Некои органи или нивни делови не функционираат кај возрасните животни и се излишни за нив - тоа се таканаречените заостанати органи, или зачетоци. Присуството на зачетоци, како и хомологни органи, исто така е доказ за заедничко потекло. Вестигиалните очи се наоѓаат кај потполно слепи животни кои водат подземен начин на живот. Скелетот на задните екстремитети на китот, скриен во телото, е зачеток што укажува на копненото потекло на неговите предци. Луѓето имаат и заостанати органи. Тоа се мускулите кои ја движат аурикулата, зачетокот на третиот очен капак или таканаречената мембрана за раздразнување итн.

Палеонтолошки докази за еволуцијата.Развојот на, на пример, акордатите се одвиваше во фази. Прво, се појавија долните хорди, а потоа со текот на времето се појавија сукцесивно риби, водоземци и влекачи. Влекачите, пак, создаваат цицачи и птици. Во зората на нивниот еволутивен развој, цицачите биле претставени со мал број видови, додека влекачите цветале. Подоцна, бројот на видови на цицачи и птици нагло се зголемува и повеќето видови влекачи исчезнуваат. Така, палеонтолошките податоци укажуваат на промена на формите на животните и растенијата со текот на времето.

Во некои случаи, палеонтологијата укажува на причините за еволутивните трансформации. Еволуцијата на коњите е интересна во овој поглед. Модерните коњи потекнуваат од мали сештојади предци кои живееле пред 60-70 милиони години во шуми и имале екстремитет со пет прсти. Климатските промени на Земјата, што резултираа со намалување на шумските површини и зголемување на големината на степите, доведоа до фактот дека предците на современите коњи почнаа да развиваат ново живеалиште - степите. Потребата за заштита од предатори и движење на долги растојанија во потрага по добри пасишта доведе до трансформација на екстремитетите - намалување на бројот на фаланги на една (сл. 55). Паралелно со промената на екстремитетите, се случи трансформација на целиот организам: зголемување на големината на телото, промена на обликот на черепот и посложена структура на забите, појава на дигестивен тракт карактеристичен за тревојади. цицачи и многу повеќе.

Ориз. 55. Историска серија на промени во структурата на предниот екстремитет на коњот

Како резултат на промените во надворешните услови под влијание на природната селекција, се случи постепена трансформација на малите сештојади со пет прсти во големи тревопасни животни. Најбогатиот палеонтолошки материјал е еден од најубедливите докази за еволутивниот процес кој се одвива на нашата планета повеќе од 3 милијарди години.

Биогеографски докази за еволуцијата.Јасен показател за еволутивните промени што се случиле и се во тек е дистрибуцијата на животните и растенијата низ површината на нашата планета. Дури и во ерата на Големите географски откритија, патниците и натуралистите беа воодушевени од разновидноста на животните во далечните земји и особеностите на нивната дистрибуција. Сепак, само А. Валас успеа да ги внесе сите информации во еден систем и да идентификува шест биогеографски региони (сл. 56): 1) Палеоарктик, 2) Неоарктик (Палеоарктичките и неоарктичките зони често се комбинираат во холарктичкиот регион), 3) Индо -Малајски, 4) етиопски, 5) неотропски и 6) австралиски.

Ориз. 56. Карта на биогеографски зони

Споредбата на животинскиот и растителниот свет на различни зони обезбедува богат научен материјал за докажување на еволутивниот процес. Фауната и флората на палеоарктичките (евроазиски) и неоарктичките (северноамерикански) региони, на пример, имаат многу заедничко. Ова се објаснува со фактот дека во минатото меѓу овие области постоел копнен мост - Беринговиот Истмус. Неоарктичките и неотропските региони, напротив, имаат малку заеднички карактеристики, иако моментално се поврзани со Панамскиот Истмус. Ова се објаснува со изолацијата на Јужна Америка неколку десетици милиони години. По Панамскиот мост, само неколку јужноамерикански видови успеале да навлезат на север (свина, армадило, опосум). Северноамериканските видови биле нешто поуспешни во колонизирањето на јужноамериканскиот регион. Лами, елени, лисици, видри и мечки влегле во Јужна Америка, но немале значително влијание врз нејзиниот уникатен состав на видови.

Фауната на австралискиот регион е интересна и уникатна. Познато е дека Австралија се одвои од Јужна Азија уште пред појавата на повисоките цицачи.

Така, дистрибуцијата на животинските и растителните видови на површината на планетата и нивното групирање во биогеографски зони го одразуваат процесот на историскиот развој на Земјата и еволуцијата на живите суштества.

Островската фауна и флора.За да се разбере еволутивниот процес, интерес се фауната и флората на островите. Составот на нивната фауна и флора целосно зависи од историјата на потеклото на островите. Островите можат да бидат од континентално потекло, односно да бидат резултат на одвојување на дел од копното или од океанско потекло (вулканско и корално).

Континенталните острови се карактеризираат со фауна и флора слични по состав на копното. Сепак, колку е постар островот и колку е позначајна водената бариера, толку повеќе се среќаваат разлики. Британските острови неодамна се одвоија од Европа и имаат фауна идентична со онаа во Европа. На долго одвоените острови, процесот на дивергенција на видовите оди многу подалеку. Во Мадагаскар, на пример, нема големи копитари типични за Африка: бикови, антилопи, носорози, зебри. Нема големи предатори (лавови, леопарди, хиени) или големи мајмуни (павијани, мајмуни). Сепак, постојат многу пониски примати - лемури - кои ги нема никаде на друго место.

Сосема поинаква слика се открива кога се испитуваат фауните на океанските острови. Нивниот вид состав е многу лош. На повеќето од овие острови им недостасуваат копнени цицачи и водоземци, кои не се во состојба да ги надминат значајните водени пречки. Целата фауна на океанските острови е резултат на случајно внесување на одредени видови, обично птици, влекачи и инсекти. Претставниците на таквите видови кои се наоѓаат на океанските острови добиваат многу можности за репродукција. На пример, на островите Галапагос, од 108 видови птици, 82 се ендемични (односно, ги нема на друго место) и сите 8 видови влекачи се карактеристични само за овие острови. На Хавајските острови се пронајдени широк спектар на полжави, од кои 300 ендемични видови припаѓаат на еден род.

Огромен број разновидни биогеографски факти укажуваат дека карактеристиките на дистрибуцијата на живите суштества на планетата се тесно поврзани со трансформацијата на земјината кора и со еволутивните промени на видовите.

Молекуларни докази за еволуција.Во моментов, целосното дешифрирање на човечкиот геном (севкупноста на сите гени) и геномите на голем број животни, растенија и микроорганизми е речиси завршено. Целосната низа на нуклеотиди во ДНК е позната по огромен број видови живи организми. Споредувањето на овие секвенци дава нови индиции за лозата на животот на Земјата.

Многу мутации се замена на еден нуклеотид за друг. Мутациите обично се случуваат за време на репликацијата на ДНК (види § 14). Следи дека колку повеќе генерации поминале од дивергенцијата на два вида од заедничкиот предок, толку повеќе случајни нуклеотидни замени треба да се акумулираат во геномите на овие ќерки видови. Заедничкиот предок на луѓето и шимпанзата постоел пред околу пет милиони години, а заедничкиот предок на луѓето и глувците постоел пред повеќе од 80 милиони години. Кога ги споредуваме нуклеотидните секвенци на гените, како што е генот за бета-глобин, гледаме дека има многу помала разлика помеѓу гените на луѓето и шимпанзата отколку помеѓу гените на луѓето (или шимпанзата) и глувците.

Квантифицирањето на овие разлики овозможува да се конструира семејно стебло кое ја покажува поврзаноста на различни таксони (видови, редови, семејства, класи) и одредување на релативното време на нивното разидување. Во основа, ова дрво се совпаѓа со оние што биле изградени врз основа на морфолошки, ембриолошки и палеонтолошки податоци. Меѓутоа, во некои случаи се откриваат изненадувачки работи. Се испостави дека китовите и артиодактилите се многу поблиски роднини од артиодактилите и еквидите. Африканската златна крт е филогенетски поблиску до слонот отколку до нашите бенки. Современите методи на молекуларната генетика овозможуваат да се анализираат гените не само на живите организми, туку и на одамна изумрените видови, користејќи траги од ДНК во фосилните остатоци. Ова помага да се следат еволутивните патеки на животот на Земјата.

  1. 0 за што сведочат следните факти: слична организација на молекуларните процеси кај сите организми кои живеат на Земјата; присуство на средни форми и рудиментирани органи? Оправдајте го вашиот одговор.
  2. Флората и фауната на Северна Америка и Евроазија се слични, но флората и фауната на Северна и Јужна Америка се многу различни. Како ги објаснувате овие факти?
  3. Вообичаено, ендемичните видови (кои ги нема никаде на друго место на земјината топка) се доста чести на островите. Како може да се објасни ова?
  4. Фосилното животно, Археоптерикс, имало карактеристики на птица и рептил. Проценете го овој факт од научна гледна точка.

Чарлс Дарвин го докажа историскиот развој на живата природа, но во следните години собирањето на директни и индиректни докази за еволуцијата продолжи.

Филогенетска серија

Извонредните достигнувања во собирањето директни докази за еволуцијата им припаѓаат на домашните научници, првенствено В. О. Ковалевски. Први беа делата на В.О. Ковалевски палеонтолошкистудии кои можеа да покажат дека некои видови потекнуваат од други.

Проучувајќи ја историјата на развојот на коњите, В. О. Ковалевски покажа дека модерните животни со еден прст потекнуваат од мали сештојади предци со пет прсти кои живееле пред 60-70 милиони години во шумите. Климатските промени на Земјата, што резултираа со намалување на шумските површини и зголемување на големината на степите, доведоа до фактот дека предците на современите коњи почнаа да развиваат ново живеалиште - степите. Потребата за заштита од предатори и движење на долги растојанија во потрага по добри пасишта доведе до трансформација на екстремитетите - намалување на бројот на фаланги на една (сл. 14). Паралелно со промената на екстремитетите, се случи трансформација на целиот организам: зголемување на големината на телото, промена на обликот на черепот и посложена структура на забите, појава на дигестивен тракт карактеристичен за тревојади. цицачи и многу повеќе.

Ориз. 14. Трансформација на екстремитетите на предците на коњите од пет прсти во три прсти, а потоа во едно прсти. Последниот екстремитет е модерниот коњ.

Ковалевски откри последователни серии на фосилни форми на коњи, чија еволуција се одвиваше во наведените насоки. Ваквите серии на видови кои сукцесивно се заменуваат еден со друг се нарекуваат филогенетскии укажуваат на постоење на еволутивен процес.

Преодни форми

Утврдувањето на фактот на постепен еволутивен развој во линии од низок систематски ранг (серија фосилни коњи, слонови, мекотели) покажа постоење на континуитет помеѓу современите и фосилните видови. Не можејќи да ги побијат овие факти, противниците на еволутивната теорија тврдеа дека систематските групи од повисок ранг не можеле да потекнуваат една од друга, туку биле резултат на посебен чин на создавање. Затоа, фосилните форми кои ги комбинираат карактеристиките на античките и помладите групи од висок систематски ранг се од особен интерес. Таквите форми се нарекуваат преодни.Пример за нив се рибите со лобуси, кои ги поврзуваат рибите со четириножните водоземци кои дошле на копно; семенски папрати - преодна група помеѓу папрати и гимносперми итн.

Постоењето на преодни форми меѓу различни видови, класи, редови покажува дека постепената природа на историскиот развој е карактеристична не само за пониските, туку и за повисоките систематски категории.

Хомологни и слични органи, зачетоци и атавизми

Компаративните анатомски студии покажаа дека структурата на предните екстремитети на некои 'рбетници, на пример, перки на кит, шепи на крт, крокодил, крилја на птица, лилјак и човечка рака, и покрај тоа што целосно функционираат различни функции, се слични во основните структурни карактеристики. Некои коски во скелетот на екстремитетите може да се отсутни, други може да се споени, релативните големини на коските може да варираат, но тие хомологија,односно сосема е очигледна сличноста врз основа на заедничко потекло. Хомологни се оние органи кои се развиваат од истите ембрионални зачетоци на сличен начин (сл. 15).

Присуството на хомологни органи во организми од различни групи (класи, семејства, итн.) овозможува да се утврди степенот на врската меѓу нив и да се следи нивната еволуција. Модификацијата на органите кои имаат заедничко потекло се објаснува со дивергенција врз основа на структурата на даден орган во врска со адаптацијата кон околината.

Не секоја сличност меѓу органите укажува на нивната врска. Крилото на пеперутката и крилото на птицата вршат слична функција, но нивната структура е сосема поинаква. Сличноста е предизвикана од начинот на живот, прилагодувањето на летот, кои настанале независно еден од друг кај пеперутките и птиците, а не од поврзаното потекло на овие форми. Органите кои имаат надворешна сличност, предизвикана од слични прилагодувања на слични услови за живот, но различна структура, се нарекуваат аналогни. Слични теланастана

Ориз. 15. Сличноста во структурата на предните екстремитети на мајмун, лилјак, фока и коњ укажува на нивното потекло од единствена форма на предци или како резултат конвергенција- конвергенција на знаци и не укажуваат на врска помеѓу организмите.

Ориз. 16. Конвергенција во обликот на телото кај цицачите кои скокаат.

Некои органи или нивни делови не функционираат кај возрасни животни и се излишни за нив - ова е заостанати органи,или зачетоци. Присуството на зачетоци, како и хомологни органи, укажува на заедничко потекло на живите форми. Задните екстремитети на китот, скриени во телото, се остаток што го докажува копненото потекло на неговите предци. Кај луѓето познати се и рудиментирани органи: мускулите кои ја движат аурикулата, рудиментот на третиот очен капак итн.

Кај некои организми, заостанатите органи може да се развијат во органи со нормална големина. Таквото враќање во органската структура на формите на предците се нарекува атавизам. Меѓу илјадниците коњи со еден прст, повремено има и поединци кои имаат развиено мали копита на вториот и четвртиот прст. Познати се случаите на појава на атавистички знаци кај луѓето: раѓање на деца со примарна коса, со долга опашка итн. Појавата на атавизми укажува на можната структура на одреден орган во форма на предци.

Сличности во ембрионалниот развој на 'рбетниците

Фактот за единството на потеклото на живите организми беше утврден врз основа на ембриолошки студии. Сите повеќеклеточни животни се развиваат од едно оплодено јајце. Во процесот на индивидуален развој, тие минуваат низ фазите на фрагментација, формирање на двослојни и трислојни ембриони и формирање на органи од слоеви на зародиш. Сличноста на ембрионалниот развој на животните укажува на единството на нивното потекло.

Сличноста на ембрионските фази се појавува со особена јасност во поединечни типови и класи. Така, во раните фази на развојот, ембрионите на 'рбетниците (риби, гуштери, зајаци, луѓе) покажуваат впечатлива сличност: сите тие имаат глава, трупот и опашката делови, зачетоци на екстремитетите и зачетоци на жабрите на страните на телото (сл. 17).

Како што се развиваат ембрионите, разликите стануваат се поизразени. Згора на тоа, прво се појавуваат знаците на класата на која припаѓаат ембрионите, потоа знаците на редот, а уште во подоцнежните фази - знаците на родот и видот. Овој модел во развојот на ембрионите укажува на нивната врска, потекло од едно стебло, кое во текот на еволуцијата се распаднало на многу гранки.

Биогенетски закон

Врз основа на горенаведеното, како и многу други факти, германските научници Ф. Милер и Е. Хекел во втората половина на 19 век. го утврди законот за односот на онтогенезата, кој беше наречен биогенетски закон. Според овој закон, секој поединец во индивидуалниот развој (онтогенеза) ја повторува историјата на развојот на својот вид (филогенија), или накратко, онтогенезата е кратко повторување на филогенезата.

Меѓутоа, во краток период на индивидуален развој, поединецот не може да ги повтори сите фази на еволуција што се случиле во текот на илјадници или милиони години. Затоа, повторувањето на фазите на историскиот развој на еден вид во ембрионалниот развој се случува во компресирана форма, со губење на голем број фази.

Ориз. 17. Сличноста на почетните фази на онтогенезата на 'рбетниците укажува на поврзаност и укажува на фазите поминати низ процесот на филогенеза

Покрај тоа, ембрионите не личат на возрасните форми на нивните предци, туку на нивните ембриони. Така, во онтогенезата на цицачите и рибите постои фаза во која се формираат жабрени сводови во ембрионите. Во рибниот ембрион, врз основа на овие лакови, се формира респираторен орган - жабрениот апарат. Во онтогенезата на цицачите, не се повторува структурата на жабрениот апарат на возрасната риба, туку структурата на жабрениот апарат на ембрионот, врз основа на која се развиваат сосема различни органи кај цицачите (рскавици на гркланот и душникот). Истражувањето на академик А.Н. Северцов одигра извонредна улога во развојот на теоријата на онтогенезата. Тој докажа дека промените во историскиот развој се предизвикани од промените во текот на ембрионалниот развој. Наследни промени влијаат на сите фази од животниот циклус, вклучувајќи го и ембрионскиот период. Мутациите што се јавуваат за време на развојот на ембрионот, по правило, ги нарушуваат интеракциите во телото и доведуваат до негова смрт. Сепак, малите мутации може да се покажат како корисни и потоа ќе бидат зачувани со природна селекција. Тие ќе бидат пренесени на потомството и ќе бидат вклучени во историскиот развој, влијаејќи на неговиот тек.

Биогеографски докази за еволуцијата

Споредба на фауните и флората на различни континенти. Јасен показател за еволутивниот процес е ширењето на животните и растенијата низ површината на нашата планета. Во секое време, патниците и натуралистите биле воодушевени од уникатноста на флората и фауната на Австралија, Јужна Америка и океанските острови и биле заинтересирани за сличностите во фауната на некои континенти, како што се Северна Америка и Евроазија. А. Валас ги внесе сите информации во систем и идентификуваше шест зоогеографски области:

1) Палеоарктик, покривајќи ја Европа, Северна Африка, Северна и Централна Азија, Јапонија;

2) Неоарктик, вклучувајќи ја и Северна Америка;

3) Етиопјанец, вклучувајќи ја и Африка јужно од пустината Сахара;

4) Индомалаја, покривајќи ја Јужна Азија и Малајскиот архипелаг;

5) Неотропски, окупаторски Јужна и Централна Америка;

6) Австралиски, вклучувајќи ги Австралија, Нова Гвинеја, Нов Зеланд, Тасманија, Соломонските Острови и Нова Каледонија.

Степенот на сличност и разлика помеѓу различните зоогеографски региони не е ист. Фауната и флората на палеоарктичките и неоарктичките региони имаат многу заедничко, иако тие се изолирани од Беринговиот теснец; неоарктичките и неотропските региони, напротив, се значително различни, иако се поврзани по копно (Истмус на Панама). . Кои се причините за овие сличности и разлики? Очигледно, тие се поврзани со историјата на формирањето на континентите и времето на нивната изолација. Така, длабоката разлика во фауната на неотропските и неоарктичките региони е одредена од фактот што копнената врска меѓу нив е воспоставена неодамна. Ова го покажуваат геолошките податоци. По Панамскиот мост, само неколку јужноамерикански видови успеале да навлезат на север (на пр., свиња, армадило, опосум). Северноамериканските видови биле нешто поуспешни во колонизирањето на јужноамериканскиот регион. Елен, лисици, видри и мечки влегоа во Јужна Америка, но немаа значително влијание врз неговиот уникатен состав на видови. Само овде се зачувани претставници од редот на едентати (мравојади и мрзливи), птици хоатцин, кои можат да се качуваат на дрвја благодарение на канџите на прстите на крилата (како Археоптерикс) и други животни. Единственоста на фауната на Јужна Америка беше еден од фактите што го поттикнаа Чарлс Дарвин да размислува за еволуцијата. Сличноста на фауната на неоарктичките и палеоарктичките региони се должи на фактот што во минатото меѓу нив постоел копнен мост - Беринговиот Истмус.

Фауната на Австралија најмногу се разликува од другите континенти. Познато е дека Австралија се одвоила од Јужна Азија пред повеќе од 100 милиони години, дури и пред појавата на повисоките цицачи. Само за време на леденото доба, неколку плаценти се преселиле овде низ островите на архипелагот Сунда - глувци и кучиња (потомок на второто е австралискиот динго). Инаку, фауната на Австралија е многу карактеристична.

Така, колку е поблиска врската меѓу континентите, толку повеќе сродни форми живеат таму; колку е постарата изолација на делови од светот едни од други, толку се поголеми разликите помеѓу нивнитепопулација.

Фауна на островите

Составот на видовите на фауната и флората на островите е целосно определен од историјата на нивното потекло. Островите можат да бидат континентални, резултат на одвојување на дел од копното, или океански (вулкански и корални острови). Флората и фауната на првите се блиски по состав со оние на копното. На Британските острови и Сахалин, повеќето видови се слични на блиските области на континентот. Ова се објаснува со фактот дека островите се одвоиле од копното само пред неколку илјади години. Сепак, колку е постар островот и колку е позначајна водената бариера, толку повеќе се среќаваат разлики. Во Мадагаскар нема големи копитари типични за Африка:

бикови, антилопи, зебри и без големи предатори (лавови, леопарди, хиени) или повисоки мајмуни. Сепак, Мадагаскар е последното прибежиште на лемурите. Некогаш, пред појавата на мајмуните, лемурите беа доминантни примати. Но, тие не можеа да се натпреваруваат со нивните понапредни роднини и исчезнаа насекаде, освен Мадагаскар, кој се одвои од копното пред да се развијат мајмуните. Друга голема група на животни од Мадагаскар се тенреките и цибетите - антички примитивни плацентарни цицачи кои малку се промениле во долг период на изолација. Мадагаскар има широка разновидност на живеалишта и не е чудно што тој е дом на голем број различни птици, од кои 46 родови не се наоѓаат никаде на друго место во светот. Тешко е да се замисли побизарно животно од камелеонот на Мадагаскар. Камелеоните живеат и во Африка, но видовите на Мадагаскар се поголеми и поразновидни. Тука спаѓа и најголемиот камелеон, Устале, долг 60 см.Некои камелеони од Мадагаскар имаат рогови на крајот од муцката, што ги прави да изгледаат како застрашувачки минијатурни диносауруси. Љубопитно е што иако има изобилство на отровни змии на африканскиот континент, тие се отсутни од островот. Питоните и другите неотровни змии се широко застапени овде. Според историјата на живиот свет, змиите се појавиле доста доцна во споредба со другите влекачи, а отровните змии се најмладите од нив. Дали ова значи дека Мадагаскар се одвоил од континентот пред да се појават змии таму? Мадагаскар е одлично место за жаби, од кои има околу 150 видови.

Поинаква слика се открива при испитувањето на фауната на океанските острови. Неговиот видов состав е лош и е резултат на случајно внесување на некои видови, обично птици, рептили и инсекти. Копнените цицачи, водоземците и другите животни кои не можат да ги надминат значителните водени бариери, отсуствуваат на повеќето од овие острови. Да дадеме пример. Островите Галапагос се оддалечени 700 километри од брегот на Јужна Америка. Само добро летечките форми можат да го надминат ова растојание. Се покажа дека 15% од видовите птици Галапагос се претставени со јужноамерикански видови, а 85% од видовите птици се различни од копното и не се наоѓаат никаде освен овој архипелаг. Токму тоа Чарлс Дарвин го забележал со изненадување на островите Галапагос. Таму открил птици кои, иако личат на сибите што ги видел во Јужна Америка, сите биле специјализирани и малку слични една на друга. Кај овие 14 видови птици кои имале заеднички предок, конкуренцијата за храна и места за гнездење била ослабена или целосно исчезнала. Чарлс Дарвин помина само три недели на жешките карпести острови. сепак, она што го виде му служеше како материјал за размислување долги години. Посебно внимание обрнуваше на клунот на сибите: некои имаа дебел, дроблив клун, други долг, а други остар, како ножици. Сипка клукајдрвец, едно од најретките животни што користат алатки во светот, припаѓа на еден од шесте родови. За жал, Чарлс Дарвин не ја видел оваа прекрасна птица на работа, кога користи трн од кактус за да ги одбира инсектите и ларвите од кората на дрвјата, исто како што прават клукајдрвците со својот клун. Сибите од Галапагос влегоа во историјата како прв пример за влијанието на изолацијата врз развојот на видовите. Денес има многу такви примери. Чарлс Дарвин не ги посети Хавајските острови, каде ефектот на изолација уште појасно се манифестира кај хавајските цветни девојки и полжави, пред се затоа што живеат на овие оддалечени острови многу подолго од сибите на Галапагос.



Зошто организмите растат и се размножуваат?
Кои материи се наоѓаат во клетките на живите организми и ги нема во неживите тела?
На што укажува сличноста во составот и структурата на клетките на сите живи организми?

на оваа задача 30 поени само одговори точно на прашањата автомобил ова брашно брашно ова тело леб ова тело завртка ова тело млеко ова тело куќа ова тело,

Следното прашање е кои организми помагаат во претворањето на отпадните производи во храна? Додадете ги имињата на „професиите“ на живите организми на дијаграмот за да се затвори циклусот на супстанции. Имињата на професиите се: производители потрошувачи отпадоци од храна, следното прашање е каква улога игра сонцето за сите жители на земјата? Дополни ја фразата, фразата е: Сонцето е ........... постоење на сите живи организми. следно прашање. Ве молиме штиклирајте го феноменот во кој не се случува складирање на енергија Самите појави се следните: Акумулација на хранливи материи во коренот на морковот. Формирање на поткожно масно ткиво кај дива свиња. Распрснување на семе од глуварче. ЗАПАМЕТЕТЕ АКО ОДГОВАРАТЕ ТОЧНО НА 30 ПОЕНИ ВАШИТЕ И САМО ВАШИТЕ ЗАДАЧИ СЕ ДАДЕНИ ЗА 3 ЧАСОВИ ВО ПРЕДМЕТОТ Жителите на земјата НЕМА ТАКВА ТОЧКА ПА ИЗБИРАМ БИОЛО

1. Опкружени сме со неживи и... природа - живи организми. 2. Живите организми се разликуваат од неживата природа по тоа што: а) дишат, б)..., в)..., г)...

3. Живите организми живеат: а) на копно, б)..., в)... .

4.Од кои клетки се состојат живите организми?

5. Кај растенијата, животните и луѓето, телесните клетки се разликуваат по посебни полови клетки - гамети:

♀ - ...,♂ - ... .

1. Терминот екологија го вовел 2. основоположникот на биогеографијата 3. гранката на биологијата која ги проучува односите на живите организми меѓу себе и со неживата природа.4. В

како независна наука почнала да се развива екологијата 5. насоката на движење на природната селекција налага 6. еколошки фактори кои влијаат на телото 7. Група фактори на животната средина утврдени со влијанието на живите организми 8. Група фактори на животната средина утврдени со влијанието на живите организми 9. Група еколошки фактори предизвикани од влијанието на неживата природа 10. Фактор од нежива природа кој дава поттик за сезонски промени во животот на растенијата и животните. 11. способноста на живите организми да ги одредуваат своите биолошки ритми во зависност од должината на денот 12. Најзначајниот фактор за преживување 13. Светлината, хемискиот состав на воздухот, водата и почвата, атмосферскиот притисок и температурата се меѓу факторите 14 изградба на железници, орање земјиште, создавање рудници се однесува на 15. Предација или симбиоза се однесува на фактори 16. долговечни растенија 17. растенија со краток престој 18. растенија тундра вклучуваат 19. Полупустински, степски и пустински растенија вклучуваат 20. Карактеристичен показател за население. 21. Множество од сите видови живи организми кои населуваат одредена територија и меѓусебно комуницираат 22. Најбогат екосистем со разновидност на видовите на нашата планета 23. еколошка група на живи организми кои создаваат органски материи 24. еколошка група на живи организми кои консумираат готови органски материи, а не вршат минерализација 25. еколошка група на живи организми кои консумираат готови органски материи и придонесуваат за нивна целосна трансформација во минерални материи 26. Корисната енергија се движи на следното трофичко (хранливо) ниво 27. потрошувачи од прв ред 28. потрошувачи од втор или трет ред 29. мерка за чувствителноста на заедниците на живите организми на промени во одредени услови 30. способноста на заедниците (екосистемите или биогеоценозите) да ја задржат својата постојаност и да се спротивстават на промените во услови на животната средина 31. ниската способност за саморегулација, разновидноста на видовите, употребата на дополнителни извори на енергија и високата продуктивност се карактеристични за 32. вештачката биоценоза со највисока стапка на метаболизам по единица површина. кои вклучуваат циркулација на нови материјали и ослободување на големо количество отпад што не може да се рециклира се карактеристични за 33. обработливо земјиште е окупирано од 34. градовите се окупирани од 35. лушпата на планетата населена со живи организми 36. авторот на проучување на биосферата 37. горната граница на беосферата 38. границата на биосферата во длабочините на океанот. 39 долната граница на биосферата во литосферата. 40. меѓународна невладина организација создадена во 1971 година, која ги спроведува најефикасните акции за одбрана на природата.

1. Наброј ги елементите кои ја формираат основата на живите организми.
1. Единство на хемискиот состав.
2. Отвореност на живите системи.
3. Саморегулација.
4. Варијабилност на живите системи.
5. Капацитет за раст и развој.
6. Онтогенеза.
7. Филогенеза.
8. Раздразливост.
9. Интегритет и дискретност.

2. Кои супстанции се класифицирани како неоргански; органски? Користејќи го цртежот на стр. 33 учебник, направете пити графикони за содржината во ќелија (во%) на неоргански и органски материи?

Органски материи (протеини, масти, јаглени хидрати, нуклеински киселини) и неоргански материи (вода, минерални соли).

3. Која е функцијата на водата во живиот организам?

Водата е растворувач и бидејќи сите хемиски реакции во живите организми неопходни за одржување на животната активност се одвиваат во раствори на супстанции, водата е медиумот неопходен за да се појават сите овие реакции.

4. Опишете ја важноста на минералните соли во телото.

Минералните соли ги содржат сите природни производи (овошје, зеленчук, месо, леб, јајца, житарки). Зеленчукот и овошјето, рибиното масло, црниот дроб и месото се богати со витамини. Дневниот внес на минерални соли на една личност треба да биде околу 10 грама.
Минералните соли обезбедуваат цврстина на коските и забите. Тие се дел од крвта и гастричниот сок.

5. Која е улогата на протеините во организмот?

Учествувајте во процесот на апсорпција на масти, јаглени хидрати, минерали и витамини.
Тие служат како материјал за изградба на клетки, ткива и органи, формирање на ензими и повеќето хормони, хемоглобин и други соединенија.

6. Наведете ги јаглехидратите што ги знаете. Кои од нив се наоѓаат во растителните, а кои во животинските организми? Опишете го значењето на овие органски супстанции.

1) Лактозата е суштинска компонента на цицачите.
2) Сахарозата во растенијата служи како растворлив резервен јаглехидрат, како и транспортна форма на производи од фотосинтеза, која лесно се транспортира низ растението.
3) Гликозата е главен извор на енергија за клетките, таа се наоѓа во клетките на сите живи организми.
4) Фруктозата е присутна во слободна форма во вакуолите на растителните клетки.
5) Скробот се синтетизира во растителните клетки и се депонира во форма на таканаречени скробни зрна.
6) Гликогенот (печурки, животни и луѓе) се депонира во мускулите и клетките на црниот дроб во форма на ситни гранули.
7) Хитин е дел од кутикулата на членконогите, клеточните ѕидови на многу габи и некои протисти.

7. Опишете ја улогата на мастите во телото.

Мастите се вклучени во органските соединенија - липиди.
Мастите во телото се главната супстанција за складирање и извор на енергија.
И:
Мастите формираат слоеви помеѓу органите, срцето и црниот дроб.
Мембранската обвивка содржи 30% маснотии.
Мастите внесуваат витамини А, Е и други во телото.
Мастите се неопходни за производство на многу хормони.

8. Кои органски материи на клетката обезбедуваат складирање и пренос на наследни информации? Каде се наоѓаат во кафезот?

Нуклеинските киселини, особено ДНК, се одговорни за складирање и пренос на наследни информации
се наоѓа во хромозомите, во јадрото.

9. Погледнете ги дијаграмите на стр. 36-37 учебник. Како се разликува хемискиот состав на живите и неживите тела? Дали има елементи кои се наоѓаат само во живите организми?

Една од главните разлики помеѓу живите тела и неживите е способноста за метаболизирање
елементи кои се карактеристични за живите организми - биофилни (H, O, C, N)
Но и во жива и во нежива природа супстанциите се слични, само што составот е различен, кај живите организми преовладуваат биофилни елементи + макро и микро елементи.

10. Кои факти укажуваат на единството на потеклото на сите живи организми?

Клетките на живите организми се униформни во нивниот хемиски состав и витална активност; 4 главни елементи се својствени за сите живи клетки на живите организми: кислород, азот, водород, јаглерод.

Идејата за единството на потеклото на сите живи суштества е општо прифатена меѓу биолозите, но аргументите во негова корист се главно квалитативни, а не квантитативни. Формалните статистички тестови, засновани на теоријата за избор на модели и без априори претпоставката дека сличноста на протеинските молекули укажува на нивната врска, покажаа дека хипотезата за едно потекло за сите живи суштества е многу поверодостојна од алтернативните модели, што укажува на независното потекло на различни групи на организми од различни предци.

Дарвин мислел дека сите живи организми потекнуваат или од една оригинална форма или од неколку (види заедничко потекло). Дарвин го остави отворено прашањето за бројот на предците бидејќи во 19 век науката сè уште немала средства да го реши овој проблем. Денес, повеќето биолози се уверени дека сите живи суштества потекнуваат од „последниот универзален заеднички предок“ (LUCA). Овој предок, сепак, веројатно немаше да биде единствен организам или „вид“ во модерна смисла на зборот, туку претставуваше полиморфна микробна заедница во која се одвиваше активна хоризонтална размена на гени.

Се разбира, LUCA не беше првото живо суштество во светот: на неговото појавување претходеше долга еволуција (за време на која, особено, беа формирани современиот генетски код и апарат за синтеза на протеини, види: Vetsigian, Woese, Goldenfeld. 2006 година. Колективна еволуција и генетски код). Други суштества најверојатно живееле во исто време со LUCA, но нивните потомци исчезнале. Повеќето експерти веруваат дека LUCA веќе имал ДНК и РНК, ензими за репликација и транскрипција, рибозоми и други компоненти на машината за синтеза на протеини. Најсилниот аргумент во прилог на реалноста на LUCA е единството на генетскиот код и основната сличност на молекуларните системи на ДНК, РНК и синтезата на протеините кај сите живи организми (види: Молекуларни генетски докази за еволуција). Но, овој аргумент, и покрај сета своја убедливост, не е квантитативен, туку квалитативен. Многу е тешко нумерички да се процени неговата сила.

Ако животот настанал еднаш на Земјата или во вселената, тогаш теоретски би можел да потекнува неколку пати. Во принцип, може да се претпостави дека современиот живот потекнува од повеќе од еден предок. На пример, бактериите можеле да потекнуваат од еден предок, а археите од друг (ова гледна точка повремено се изразува, иако има малку поддржувачи).

Ригорозните статистички процедури досега беа главно неискористени за да се реши оваа дилема. Стандардните методи за споредување на нуклеотидните секвенци на ДНК и секвенците на протеинските аминокиселини вклучуваат пресметување на голем број квантитативни индикатори кои ја одразуваат веројатноста дека набљудуваната сличност е резултат на случајност (види: Статистика на оценките за сличност на низата). Ниските вредности на овие индикатори укажуваат на статистичка значајност (неслучајност) на сличноста, но во принцип тие не се строг доказ за односот (едно потекло) на молекулите што се споредуваат. Високата сличност на двете секвенци теоретски може да се објасни не само со нивното заедничко потекло, туку и со конвергентната еволуција под влијание на слични фактори на селекција.

Може да се направат уште посериозни тврдења против повеќето компјутерски програми дизајнирани да градат еволутивни дрвја. Овие програми, како по правило, се насочени кон конструирање на „најдоброто“ еволутивно дрво, односно да имаат максимална статистичка поддршка, врз основа на кој било сет на споредени секвенци. Овие програми едноставно не ја разгледуваат можноста за повеќе неповрзани дрвја кои растат од повеќе независни корени. Овие методи можат да ја квантифицираат и споредат „веројатноста“ за различни дрвја, но не можат да кажат дали моделот со едно дрво е повеќе или помалку веродостоен од моделите со две или три независни дрвја. Со други зборови, идејата за единствен заеднички предок е „вградена“ во овие програми уште од самиот почеток (што го одразува длабокото убедување на биолозите во постоењето на таков предок во кој било пар живи организми).

Даглас Л. Теобалд од Универзитетот Брандеис (САД) се обиде да ги надмине овие ограничувања и да развие независни статистички тестови за тестирање на хипотезата LUCA која не ја инкорпорираше идејата дека сличноста на низите е мерка за нивната поврзаност, а уште помалку идејата за единство на потеклото би било својствено од самиот почеток. Теобалд не се обиде да открие колку е статистички значајно единството на генетскиот код на сите организми. Неговата цел беше поконкретна: тој сакаше да квантифицира колку е веродостоен (или несигурен) доказот за LUCA во аминокиселинските секвенци на клучните протеини што ги имаат сите живи суштества.

Пристапот на Теобалд се заснова на тестови развиени во рамките на теории за избор на модели(теорија за избор на модел). За да се споредат конкурентните еволутивни модели, беа користени три теста: 1) сооднос на веројатност за евиденција, LLR (види Тест на веројатност-сооднос; 2) критериум за информации за Акаике (AIC); 3) log Bayes фактор. Овие тестови ја квантифицираат „веројатноста“ на споредените модели (во овој случај, еволутивните реконструкции кои се состојат од едно или повеќе дрвја) врз основа на два главни критериуми: 1) точноста на кореспонденцијата на моделот со реалните факти, 2) парсимоничноста (парсимонија) на моделот. Со други зборови, оваа техника ви овозможува да изберете од различни модели оној што најпрецизно ги опишува (објаснува) набљудуваните факти, користејќи минимален број на претпоставки („слободни параметри“).

Теобалд ги анализирал амино киселинските секвенци на 23 протеини кои се наоѓаат во сите живи организми (главно протеини вклучени во синтезата на протеини аминоацил-тРНК синтетаза, рибозомални протеини, фактори на издолжување итн.). Протеинските секвенци беа земени од 12 организми: четири бактерии, четири археи и четири еукариоти (квасец, Drosophila, црв C. elegans, Човек).

Споредените еволутивни модели беа изградени врз основа на голем број општоприфатени претпоставки. Се претпоставуваше дека секвенците на амино киселини може постепено да се менуваат во текот на еволуцијата со замена на некои амино киселини со други. Беа користени претходно развиените матрици од 20 × 20, што ја одразува емпириската веројатност или фреквенцијата на замена на секоја амино киселина за која било друга. Исто така, се претпоставуваше дека замените на аминокиселините што се случуваат во различни еволутивни линии и во различни протеински региони не се меѓусебно во корелација.

Хипотезата за еден заеднички предок (LUCA) е споредена со повеќе хипотези за заеднички предци, оставајќи го прашањето за едно или повеќекратно потекло на животот надвор од прашање. Факт е дека хипотезата LUCA е сосема компатибилна со повеќекратното потекло на животот. Во овој случај, или сите други древни форми на живот, освен LUCA, не оставиле потомци кои преживеале до ден-денес, или претставниците на неколку независно настанати популации во текот на еволуцијата стекнале способност да разменуваат гени едни со други и всушност се споиле во еден вид. Моделите што ги разгледува Теобалд се компатибилни со двете овие сценарија.

Авторот разгледал две класи на модели: во првиот од нив, хоризонталната генетска размена не била земена предвид, а организмите требало да еволуираат во согласност со обрасци слични на дрво. Моделите од втората класа дозволуваа хоризонтална размена (вклучувајќи ја и симбиогенетската фузија на два организми во еден), така што дијаграмите не беа слични на дрво, туку мрежести, со џемпери меѓу гранките. Во секоја класа, најверодостојните модели изградени врз основа на различни претпоставки за бројот на оригиналните предци беа споредувани едни со други. Моделот со едно потекло (ABE, каде што A е археа, B е бактерија, E е еукариот) беше спореден со различни модели со повеќекратно потекло: AE + B (археите и еукариотите делеле заеднички предок, но бактериите еволуирале од различен предок) , AB + E , BE + A, A + B + E, итн. Се разгледуваше дури и можноста за независно потекло на повеќеклеточни животни или луѓе.

Сите три употребени теста силно ја поддржаа хипотезата LUCA во сите случаи, наспроти алтернативните хипотези за повеќекратно потекло. На пример, за моделите од класа 1, „веродостојноста“ на хипотезата ABE се покажа дека е 10,2860 пати повисока од онаа на нејзиниот најблизок конкурент (модел AE + B). Овој број дури и не може да се нарече „астрономски“; нема толку големи бројки во астрономијата. Хипотезите од класа 2 (со хоризонтален трансфер) добија приближно иста сигурна поддршка кога ги споредуваа со хипотезите од класа 1. Најверодостојниот модел, со огромна разлика од сите други, беше моделот LUCA од класа 2: со еден заеднички предок и мрежна структура поради хоризонталната генетска размена помеѓу линиите што се развиваат. Овој модел, особено, адекватно го одразува симбиогенетското потекло на еукариотите: некои од 23-те испитани протеини на еукариотите беа јасно наследени од бактерии, додека други беа наследени од археи.

Така, аминокиселинските секвенци на клучните протеини кои се наоѓаат во секоја жива клетка обезбедуваат силна статистичка поддршка за хипотезата LUCA. Во исто време, главниот доказ во корист на единството на потеклото не е големината на сличноста како таква (вистинската сличност на хомологните протеини кај луѓето, квасецот и бактериите всушност не е толку голема), туку карактер(или структура) на оваа сличност, односно дистрибуција на идентични или слични амино киселини во својствата низ протеинската молекула кај различни организми. Структурата на набљудуваната сличност е таква што дозволува некои протеини да се „изведат“ од други, и затоа хипотезата за едно потекло ја објаснува целата слика многу подобро од другите модели. Во дополнителните материјали (PDF, 352 KB) на дискутираната статија, Даглас Теобалд дава измислени примери на протеински молекули кои имаат многу голема сличност, но за кои едно потекло е помалку веројатно отколку повеќе. На пример, ова се случува ако протеинот А е сличен на протеинот Б во некои позиции на аминокиселини, а со протеинот Ц во други. За вистинските протеини, хипотезата LUCA ги објаснува забележаните сличности на најскромниот начин.

Ако ги вклучиме протеините што ги имаат не сите, туку само некои организми (на пример, само еукариотите), резултатите остануваат исти, бидејќи нови типови на протеини мора да се појавиле во различни еволутивни линии на еден или друг начин - без разлика дали овие линии имале исто или различно потекло.

Оваа работа, се разбира, не е конечно решение на проблемот, туку треба да се смета како прв чекор. Прилично е тешко целосно да се исклучат сите можни алтернативни толкувања на добиените резултати. Ова ќе бара подетално познавање на моделите на еволуција на протеините и уште посложени статистички методи.

Извори:
1) Даглас Л. Теобалд. Официјален тест на теоријата за универзално заедничко потекло // Природа. 2010. V. 465. P. 219-222.
2) Мајк Стил, Дејвид Пени. Заедничкото потекло ставено на тест // Природата. 2010. V. 465. P. 168-169.