Матеріали і обладнання

Методи вивчення еволюції органічного світу на основі

Різних біологічних наук

Матеріали і обладнання

1. Таблиці із зображенням викопних форм тварин.

2. Таблиці зародкової подібності у тварин (за Бером).

3. Таблиці видоутворення шляхом поліплоідизації.

4. Колекції, діафільми та слайди.

Методика виконання роботи

 

1. Розгляньте приклади палеонтологічних методів:

1.1. Викопні перехідні форми (іхтіостег, археоптерикс, терапсид, реліктові форми) (рис.5,6,7)

Рис. 1. Гомологічні частини різних форм

квіток (чашолистки, пелюстки,

тичинки, приймочка). Діаграми

будови квіток: 1 – капусти, 2 –

картоплі, 3 – гороху, 4 – пшениці, 5 –

зозулиних черевичок.

 

 

 
   

Рис. 2. Викопні перехідні форми: А – від риб до наземних хребетних

іхтіостега (Ichthyostega); Б – від плазунів до першоптаха

(Archaeopteryx); В – від рептилій до ссавців терапсид (Lycaenops).

 

       
       
   

 

     
     

 

Рис. 12. Еволюція коней.

2. Ембріологічні методи вивчення еволюції.

2.1. Зародкова поді бність та явище рекапітуляції за К.Бером (рис. 13, 14).

 

Рис. 13. Явище зародкової подібності (Геккель Е., 1866).

 

 

Таблиця 2

Схема аналізу ембріолого-біохімічного методу

Вид Стадія розвитку ембріона Кінцевий продукт азотистого обміну
період
ембріональний постембріональний
Безхребетні аміак
Земноводні + риби   –   –   сечовина
Плазуни сечова кислота
Птахи пізня сечова кислота сечова кислота
середня сечовина
рання аміак

 

3. Біогеографічний метод – аналіз протікання еволюції в різних географічних регіонах, що утворювались у процесі розвитку континентів Землі.

3.1. Фауна ссавців Східної Європи і Північної Азії подібна внаслідок відсутності перешкод для поширення видів.

3.2. Порівняйте фауну ссавців Північної та Південної Америки. У Північній – ендемічних видів ссавців – 3, а в Південній – більше 10 (ендемічних родів – 80%). Відмітьте рідкісні види лише Південної Америки (трипалий лінивець, броненосець, мурашкоїди). Характерним за фауною є Австралійський континент (качконіс, єхидна, сумчасті, гризуни, кролі та олені).

Біогеографічні методи показують міцний зв’язок видового складу флори і фауни окремих ділянок планети з їх історією.

З’ясуйте хід і темпи еволюції певних видів, груп тварин чи рослин.

3.3. Острівні форми флори і фауни.

Проаналізуйте і зауважте, що острівна фауна дозволяє відтворити шляхи еволюції груп близьких видів (13 видів в’юрків на Галапагосах і о.Кокас; 5 підвидів золотого свистуна на Соломонових островах).

Зауважте на просторову ізоляцію як еволюційний фактор (печера, гірські озера). Відмітьте, що острівна флора і фауна різко відрізняються від материкової, а доля ендеміків зростає по мірі ізоляції острова.

3.4. Суть розірваної (регіональної) флори і фауни.

Наведіть приклад регіональної флори і фауни – як наслідок пристосування організмів до певних темпів та зміни середовищ (альпійська фауна і флора), зокрема: серна (Rupicarpa rupicarpa) – Альпи; травнева конвалія (Convallaria majdis) – Україна, Далекий Схід; женьшень (Panaschin seng.) – Манджурія; сорока голуба (Cyanopica cyana) – Далекий Схід і Піренеї; сова північна (Nyctea scandiaca) – Північ; зозулинець пурпурний (Orchis pyrpurea) – Європа, Альпи; в’юн звичайний (Misqurnus fossilis) – Європа; слонова черепаха (Geochelone elephantopus) – Галапагоський архіпелаг.

4. Проаналізуйте процес еволюції екосистем на прикладі методів розчинення гірських порід та вивчення будови мікроскопічних організмів (кліматичні умови, засоленість, температура води, вік викопних решток). Зауважте на можливість детальної реконструкції екосистеми минулого, її зміни в процесі еволюції ділянок Землі та адаптаціогенезу.

3.5. Методи систематики і мікросистематики.

З’ясуйте принципи методу, так як вивчення систематичного положення тієї чи іншої форми відносин пов’язано з вирішенням еволюційних проблем відновлення генеалогії, шляхів еволюції порівнюючих груп. Зверніть увагу, що існування форм, яким властиві ознаки різних типів організмів, які займають проміжне систематичне положення, вивчає загальні родинні зв’язки організмів (евглена зелена (Euglena viridis) об’єднує ознаки тварин і рослин; списохвіст (Tachypleus gigas) займає проміжне місце між членистоногими і трилобітами; перипатуc (Peripatus laurocerasus) – ознаки членистоногих та кільчастих червів) (рис. 15).

 
   

. Методи біохімії і молекулярної біології (середина ХХ століття).

7.1. Проаналізуйте будову нуклеїнових кислот і білків, зміни складу нуклеотидів (у РНК, ДНК) та амінокислот у білках, їх кількісний склад.

7.2. Порівняйте ряд організмів і ступінь різниці між ними за амінокислотами та нуклеотидами (флора, фауна, мікроорганізми, гриби).

7.3. Зосередьте увагу на ДНК людини (Homo sapiens) за гомологією до: макаки – 66%, бугая – на 28%, щура – на 17%, лосося – на 2%, шимпанзе – 99%.

8. Імунологічні методи. У процесі аналізу зверніть увагу на з’ясування за цим методом “кровної родинності” різних груп – групи крові та реакція “преципітації”. За цим методом встановлена родинність людини і людиноподібної мавпи, серологічна подібність крові хижих ссавців з ластоногими, близькі зв’язки птахів і плазунів.

9. Методи вивчення родинних зв’язків у процесі еволюції окремих груп, видів поділяються ще на:

9.1. Обмінний (за типом обміну речовин – царство гриби).

9.2. Етологічні (за поведінкою, предкові риси поведінки – внучка і прабабка).

9.3. Паразитологічні (встановлення господаря за його основним паразитом – свинячий солітер, дитячі гострики та ін.).

9.4. Моделюючі (ЕВМ, комп’ютерні технологічні рішення).

Зарисувати:

 

1. Порівняльно-анатомічний ряд коней.

2. Види в’юрків на Галапагосах (форма дзьоба).

3. Представників розірваної флори і фауни (в’юн звичайний, орхідея, лотос, едельвейс, сорока голуба, сова північна).

4. Представників перехідних форм за систематичним методом (евглена зелена, списохвіст).

Питання для співбесіди і самостійної роботи:

 

1. У чому полягає суть систематичного і палеонтологічного методів досліджень еволюції органічного світу?

2. Охарактеризуйте ембріологічний, біогеографічний та генетично-біохімічний методи еволюції.

3. Які характерні риси імунологічного та етологічного методів доказу родинних зв’язків у процесі еволюції?

4. Яке еволюційне значення методів обміну речовин та паразитологічного в еволюції?

5. Моделюючий метод в еволюції.

6. Які ще методи досліджень еволюції органічного світу Вам відомі?

7. Між якими класами хребетних є перехідними формами іхтіостег (Ichthyosteg), археоптерикс (Archaeopteryx) та терапсид (Therapsid).

8. Чи можуть палеонтологічні методи бути використані при вивченні мікроеволюції?

9. У чому суть і роль явища рекапітуляції в еволюції?

10. Чим характерна острівна флора і фауна?

 

Література:

 

1. Георгиевский А.Б. Дарвинизм. – М.: Просвещение, 1985. – С. 176–177.

2. Дарвин Ч. Происхождение видов путем естественного отбора. – М.: Просвещение, 1987.– С. 239–293.

3. Хадорн Э. Венер Р. Общая зоология. – М.: Мир, 1989. – С. 468–476.

4. Яблоков А.В., Юсуфов А.Г. Эволюционное учение (дарвинизм). – М.: Высшая школа,1989. – С. 65–96.