陸上植物の起源と進化。 移行形態

陸上植物の起源と進化

原生代には、この土地には原核生物が生息していましたが、後に (約 10 億年前) 単細胞の真核生物が加わりました。 陸上の最初の住民はおそらくシアノバクテリアと放線菌でした。 従属栄養性放線菌は、真菌の菌糸体に似た多数の分岐構造を形成します。 彼らは、光合成シアノバクテリアと結合して、驚くべき共生「超生物」(いわゆるアクチノリケン)を形成することができます。

おそらく顕生代における最も重要な進化的出来事は、多細胞真核生物による陸上への植民地化であったろう。 その結果、陸生植物、昆虫、四足動物(四足動物)が大半を占める、私たちに馴染みのある風景が現れました。

現代生物のゲノムの比較に基づいた系統発生学的再構成は、次のことを示しています。 陸上植物は車軸藻類に由来します。このグループの淡水緑藻類の代表には、単細胞型と多細胞型の両方が含まれます。 どうやら、約10億年前の多細胞性への移行の1つは、車軸藻類の進化中に起こったようです。 現在まで、陸上植物とその水生祖先との間の過渡的な形態の化石遺跡は知られていない。

水生植物が陸地に到達する際に直面する主な問題とその解決策。 乾燥(溶液 - 外皮組織、またはコケ植物の仮死状態に陥る)、ガス交換と蒸発の必要性(気孔)、物質の吸収(吸収性組織、菌根)、物質の輸送(導電性組織 - コケ植物を除く)、競争、重力(機械的組織)。

陸上に最初に生息したキノコは、シアノバクテリアと共生しました。 陸上菌類がシアノバクテリアとの共生のために発達した遺伝的および生化学的システムは、後に最初の陸上植物と「関係を確立する」ために役立ちました。 このすべての陸生微生物叢は、植物が陸地に定着するための土壌を(文字通りにも比喩的にも)徐々に準備していきました。 陸上植物が生息していた 密接な共生土壌菌類がなければ、おそらく彼らは本来の水の要素から離れることができなかったでしょう。

最古の陸上植物の化石は、胞子を含む肝苔の破片です(約 4 億 6,000 万年前)。 系統発生学的再構成によると、このコケのグループは最も古い陸上植物です。 維管束植物(コケ植物を除くすべての陸生植物)は、遅くとも 4 億 2,000 万年前の進化の過程で発生しました。 このグループ内では、2 つの進化系統が区別されます。 胞子植物 (3 億 5,000 万年前までに発生したスギナ、コケ、シダ) では、胞子体と配偶体は両方とも独立した生物です。 種子植物では、一倍体の配偶体は独立性を失います。 胞子を持つ植物(鼻藻)が最初に陸地に到達しました - これはシルル紀の終わりに起こりました。 それらは浅い沿岸水域で成長し、実際の根を持たず、基質に付着するために機能しました。

デボン紀の終わりに向けて、最初の森林が現れ始めました。 それらは胞子を持つ植物、つまりシダ、クラブモス、スギナで構成されていました。 カーボンで(石炭紀)気候の大幅な温暖化と加湿がもたらされる 幅広い用途熱帯林(ヨーロッパ、北アメリカ、南アジア - 当時、これらの領土は赤道帯に位置していました)、木生シダ、巨大な木のようなスギナ、およびコケ(高さ40メートルまで)によって形成されています。 海岸沿いの低地に位置するこれらの森林には、 現代の類似物。 これらは有機物の残骸であふれた浅い貯水池でした。 木の根系は泥炭のような有機塊の下にあり、幹はそれと枯れ木の厚い層を通って成長しました。 その後、大規模な石炭盆地が形成されたのは、これらの「森林貯水池」の場所でした。

現代のシベリアの領土で、 極東、当時は北極圏の近くに位置していましたが、植生の基礎は 針葉樹高さは最大20メートル(コルダイト)。 彼らの木材には明確な年輪があり、そこに季節的な気候(現代のタイガのようなもの)が存在することが確認されています。 現在の南アメリカとアフリカ(その南半分)、インド、オーストラリアの領土は当時、南極圏の近くに位置していました。 落葉樹のイチョウ林が優勢でした。

石炭紀に現れて、 最初の裸子植物(「種子シダ」と呼ばれる集合的なグループ)。 彼らの種子は乾燥から守る殻で覆われていました。 種子を使用した生殖により、生殖プロセスは独立したものになりました。 水生環境。 このアロモルフォシスにより、土地をさらに開発し、植物を大陸の奥深くに移動させることが可能になりました。

より寒くて乾燥したペルム紀には、裸子植物が広く普及しました。 これらのうち、今日まで生き残っているのは、イチョウ、アラウカリア、ソテツのほんのわずかです。

被子植物 (開花) 植物の信頼できる最古の発見は 1 億 4,000 万年から 1 億 3,000 万年前のもので、イスラエルで見つかった単一の花粉粒です。 被子植物の最古の肉眼化石(葉、花、果実)は約 1 億 2,500 万年前のものです。 被子植物はすでに非常に多様であるため、被子植物は明らかにずっと以前に出現しました(被子植物は遅くとも 3 億年前には裸子植物から分離しました)。 裸子植物と比較して、被子植物は重要な有形形成を経験しました - 重複受精が出現し、無駄を防ぎました 栄養素(内乳は胚と一緒にのみ発育します)、卵巣は 保護機能。 被子植物の進化の成功は、次の略語によって説明されます。 ライフサイクル、昆虫による受粉とさまざまな草本形態の形成の傾向。 白亜紀に発生した被子植物の一部は今日まで生き残っています - これらはヤシの木とプラタナスです。

現在、地球上には数十万種の顕花植物が存在しており、それらの間の系統関係はかなりよく研究されています。 現生の顕花植物の多様性の出現において重要な役割を果たしたのは、昆虫との共進化でした。

多組織形成の既知の例は、多細胞動物と陸生植物の 2 つだけです。、それが複雑な大型生物の出現につながりました。 興味深いことに、これら 2 つの独立した事象の遺伝的メカニズムは非常に似ています。 第一に、複雑な多細胞生物の出現は、タンパク質をコードする遺伝子の数の大幅な増加を伴わなかった。 その代わりに、遺伝子とその調節要素 (特殊な DNA 配列) 間の相互作用はより複雑になりました。 第二に、動物と植物は、生物の個々の発達を制御する特別な遺伝子を独自に進化させてきました。


人間の動物の起源の証拠は進化の証拠に基づいています。 有機的な世界.

I. 古生物学的証拠

1. 化石の形態。

2. 移行形態。

3. 系統系列。

古生物学的な発見により、絶滅した動物の外観、構造、類似点と相違点を復元することが可能になります。 モダンタイプ。 これにより、有機世界の発展を時間の経過とともに追跡することが可能になります。 たとえば、古代の地層では無脊椎動物の代表的なものだけが発見され、後のものでは脊索動物が、そして若い堆積物では現代のものに似た動物が見つかりました。

古生物学的な発見により、さまざまな体系的なグループ間の連続性の存在が確認されています。 場合によっては、化石の形態(たとえば、シナントロプス)を見つけることができ、他の場合には、古代と歴史的に若い代表者の特徴を組み合わせた過渡的な形態を見つけることができました。

人類学では、そのような形態はドリオピテクス、アウストラロピテクスなどです。

動物の世界では、そのような形態は次のとおりです。 始祖鳥 - 爬虫類と鳥類の間の移行形態。 イノストラセビア - 爬虫類と哺乳類の間の移行形態。 シロファイト - 藻類と陸上植物の間。

このような発見に基づいて、系統発生的(古生物学的)系列、つまり進化の過程で次々に入れ替わる形態を確立することが可能です。

このように、古生物学的な発見は、私たちがより古代の地層から現代の地層に移行するにつれて、動植物の組織レベルが徐々に増加し、それらが現代の地層に近づいていることを明確に示しています。

II. 生物地理学的証拠

1. 種構成と領土の歴史との比較。

2. 島の形。

3. 遺物。

生物地理学は、地球上の植物 (植物相) と動物 (動物相) の世界の分布パターンを研究します。

それは確立されています:地球の個々の部分の隔離が早く起こるほど、これらの領域に生息する生物間の差異は大きくなります。 島の形。

それで、 動物の世界オーストラリアは非常にユニークです。ここには多くのユーラシア科動物グループが存在しませんが、卵生有袋類哺乳類 (カモノハシ、カンガルーなど) など、地球の他の地域では見られないグループが保存されています。 同時に、いくつかの島の動物相は本土に似ており(たとえば、イギリス諸島、サハリン)、これはそれらの島が最近大陸から孤立したことを示しています。 したがって、地球表面の動植物種の分布は、地球の歴史的発展と生物の進化の過程を反映しています。

遺物は、過去の時代の長い間絶滅したグループに特有の特徴の複合体を持つ生きた種です。 遺物の形は地球の遠い過去の動植物を示しています。

遺物の形式の例は次のとおりです。

1. ハッテリアはニュージーランド原産の爬虫類です。 この種は、爬虫類綱の原トカゲ亜綱の現存する唯一の代表です。

2. シーラカンス (coelocanthus) は、東アフリカ沖の深海域に生息する、葉鰭のある魚です。 陸生脊椎動物に最も近い、葉鰭魚目の唯一の代表者。

3. イチョウは遺存植物です。 現在、中国と日本では観賞植物としてのみ一般的です。 イチョウの姿は、ジュラ紀に絶滅した樹形を想像させます。

人類学において、残存人類とは神話の「ビッグフット」を意味します。

Ⅲ. 比較発生学的

1. K. ベアの胚類似性の法則。

2. ヘッケル・ミュラー生物遺伝の法則。

3. 要約の原則。

発生学は、生物の胚発生を研究する科学です。 比較発生学のデータは、すべての脊椎動物の胚発生における類似性を示しています。

カール・ベアの生殖系列類似性の法則(1828) (ダーウィンがこの法律にこの名前を付けました) は、共通の起源を示しています。異なる体系的なグループの胚は、同じ種の成体形態よりも互いにはるかに似ています。

個体発生の過程では、最初にタイプの特徴が現れ、次にクラス、順序、そして最後に現れるのが種の特徴です。

法律の主な規定:

1)胚発生において、同じ種類の動物の胚は、接合子、胞胚、胞胚、組織形成、器官形成という段階を連続的に経ます。

2) 発生中の胚は、

もっと 共通の特徴よりプライベートなものへ。

3) 胚 他の種類徐々にお互いが孤立し、それぞれの特徴を獲得していきます。

ドイツの科学者 F. ミュラー (1864 年) と E. ヘッケル (1866 年) は、ヘッケル・ミュラーの法則と呼ばれる生物遺伝の法則を独自に定式化しました。個体発生 (個体発生) の過程にある胚は、生物の発生の歴史を簡単に繰り返します。種(系統発生)。

子孫の胚形成における先祖に特徴的な構造の繰り返しは、次のように呼ばれています。 要約.

要約の例: コード、5 対のニップル、 たくさんの毛芽、軟骨棘、鰓弓、6~7本の指芽、 一般的なステージ腸の発達、総排出腔の存在、消化器官と消化器官の結合 呼吸器系、心臓と主血管の系統発生、鰓裂、腸管の発生のすべての段階、腎臓の発生の要約(腎前、一次、二次)、未分化の生殖腺、腹腔内の生殖腺、一対のミュラー管卵管、子宮、膣が形成される。 系統発生の主な段階 神経系(脳のバブルが 3 つ)。

形態学的特徴だけでなく、胚によるアンモニアの放出などの生化学的および生理学的特徴も再現されています。 後期段階開発 - 尿酸。

比較発生学的データによると、 初期段階 胚の発生ヒトの胎児では、脊索動物型に特徴的な兆候が現れ、その後、脊椎動物のサブタイプの形質が形成され、次に哺乳類のクラス、胎盤のサブクラス、そして霊長類の目が形成されます。

IV. 比較解剖学的

1. 全体計画体の構造。

2. 相同器官。

3. 原始と隔世遺伝。

比較解剖学では、生物の構造の類似点と相違点を研究します。 有機世界の統一性の最初の説得力のある証拠は、細胞理論の創造でした。

統一された建築計画:すべての脊索動物は、軸骨格である脊索の存在を特徴とし、脊索の上には神経管があり、脊索の下には消化管があり、腹側には中心血管があります。

可用性 相同器官 -持っている臓器 共通の起源同様の構造計画ですが、異なる機能を実行します。

モグラとカエルの前肢、鳥の翼、アザラシの足ひれ、馬の前肢、人間の手などが相同です。

すべての脊索動物と同様に、ヒトでも器官および器官系は同様の構造を持ち、同様の機能を果たします。 すべての哺乳類と同様に、人間にも左大動脈弓、一定の体温、横隔膜などが備わっています。

構造や起源は異なるが、同じ機能を果たす器官を総称して「器官」といいます。 似ている(例:蝶や鳥の羽)。 生物間の関係を確立し、進化を証明するために、類似した器官は重要ではありません。

ルーディメンツ- 進化の過程でその重要性を失ったが、先祖には存在していた未発達の器官。 ルーディメンツの存在は説明するしかない

私たちの祖先ではこれらの器官は機能し、よく発達していましたが、進化の過程でその重要性を失ったという事実。

人間には、親知らず、未発達の毛髪、耳介を動かす筋肉、尾骨、耳介、虫垂、男性の子宮、毛髪を立ち上げる筋肉など、約 100 本あります。 喉頭の声嚢の基礎。 眉の隆起。 12対のリブ。 親知らず、内眼角、可変数の尾骨椎、腕頭幹。

多くの初歩的なものは、 胎児期、そして消えます。

初歩的なものは、次のような多様性によって特徴付けられます。 完全な欠席これは医師、特に外科医にとって実際的に重要です。

隔世遺伝- 遠い先祖に特徴的な特徴が子孫に現れる。 初歩的なものとは異なり、標準からの逸脱です。

隔世遺伝の形成の考えられる理由:形態形成の調節遺伝子の変異。

隔世遺伝には 3 つのタイプがあります。

1)再現段階にある臓器の発育不全 - 三腔心臓、「口蓋裂」。

2)祖先の特徴である再現の保存とさらなる発展 - 右大動脈弓の保存。

3)個体発生における器官の運動の違反 - 心臓 頸椎、停留精巣。

隔世遺伝は中立的な場合もあります:牙の強い突き出し、 強力な発展動く筋肉 耳介; そして、発育異常や変形の形で現れることがあります:多毛症(毛深い状態の増加)、頚椎瘻、横隔膜ヘルニア、ボタッス管開存、開口部 心室中隔。 複数の乳首、多乳房 - 乳腺の数の増加、脊椎棘突起の非癒合(二分脊椎)、尾椎、多指症、扁平足、狭い 胸郭、内反足、肩甲骨高、硬口蓋の非閉鎖 - 「口蓋裂」、歯系の隔世遺伝、二股舌、首の瘻孔、腸の短縮、総排泄腔の温存(直腸と泌尿器の共通の開口部)食道と気管の間の瘻孔、横隔膜の発育不全およびさらには無形成、二腔心臓、心臓中隔欠損、両弓の保存、ボテル管の保存、血管の転位(右心室からの分岐) 左弧、右大動脈弓が左心室から離れる)、腎臓の骨盤内位置、雌雄同体、停留精巣、 双角子宮、子宮の重複、大脳皮質の未発達(前脳症)、無回旋(脳回旋の欠如)。

生物の比較解剖学的研究により、現代の過渡的な形態を特定することが可能になりました。 たとえば、最初の動物(ハリモグラ、カモノハシ)は総排出腔を持ち、爬虫類のように卵を産みますが、哺乳類のように子供に乳を与えます。 移行形態の研究により、異なる体系的なグループの代表者間の親族関係を確立することが可能になります。

V. 分子遺伝学的証拠

1. 遺伝コードの普遍性。

2. タンパク質およびヌクレオチド配列との類似性。

ヒトと類人猿の類似点(ポン科動物とヒト科の類似点) 人類と現生類人猿との関係を示す証拠は数多くある。 人間はゴリラやチンパンジーに近い

I. 一般的な解剖学的特徴

人間とゴリラには 385 の共通の解剖学的特徴があり、人間とチンパンジーには 369 の共通の解剖学的特徴があり、人間とオランウータンには 359 の共通の特徴があります。 親指残り、尾椎の縮小、虫垂の存在、大脳半球の多数の回旋、指、手のひら、足裏の乳頭状パターンの存在、爪、発達した鎖骨、広く平らな胸、代わりに爪爪の形状により、最大180°までの広い可動域を実現する肩関節。

II 核型の類似性

■ すべての大型類人猿は 2/n = 48 の二倍体染色体数を持っています。ヒトでは 2n = 46 です。

現在、ヒト染色体の 2 番目の対は 2 つのサル染色体の融合 (染色体間異常 - 転座) の産物であることが確立されています。

■ ポン科とヒトの間の13対の染色体の相同性が明らかになり、それは同じ染色体縞模様(遺伝子の同じ配置)のパターンで現れます。

■ すべての染色体の交差縞は非常に似ています。 人間とチンパンジーの遺伝子類似性の割合は91に達し、人間と類人猿では66に達します。

■ ヒトとチンパンジーのタンパク質のアミノ酸配列を分析したところ、それらは 99% 同一であることが示されました。

Ⅲ. 形態的な類似性

タンパク質の構造は似ています。たとえば、ヘモグロビンです。 ゴリラとチンパンジーの血液型は、類人猿と人間のABO系グループに非常に近く、ピグミーチンパンジーのボノボの血液は人間に相当します。

Rh因子抗原は、ヒトと下等類人猿であるアカゲザルの両方で発見されています。

さまざまな病気の過程で類似性が観察され、これは生物学および医学の研究において特に価値があります。

類似性はバビロフの相同級数の法則に基づいています。 実験では梅毒などの病気を発症させることができました。 腸チフス、コレラ、結核など。

類人猿は、妊娠期間、限られた生殖能力、思春期のタイミングという点で人間に近い。

人間と類人猿の違い

1. 人間と類人猿を区別する最も特徴的な特徴は、脳の進歩的な発達です。 人間の脳には、その大きな質量に加えて、次のような重要な特徴もあります。

前頭葉と頭頂葉はより発達しており、最も重要な中枢が集中しています。 精神活動、音声(第 2 信号システム)。

小さな溝の数が大幅に増加しました。

人間の大脳皮質の重要な部分は音声に関連しています。 新しい特性が現れました - 音と書き言葉、抽象的思考。

2. 足をかかとからつま先まで置いて直立歩行(二足歩行)し、 仕事の活動多くの臓器の再構築が必要でした。

現生哺乳類の中で二本足で歩くのは人間だけです。 一部のサルは直立して歩くこともできますが、それは短期間に限られます。

二足歩行への適応。

体の位置が多かれ少なかれまっすぐになり、中心が主に後肢に移動したことにより、この動物における私たち全員の関係が劇的に変化しました。

胸が広くなり、短くなり、

脊柱は、四本足で移動するすべての動物の特徴であるアーチ形状を徐々に失い、柔軟性を与えた 3 の字型 (2 つの前弯と 2 つの後弯) を獲得しました。

大後頭孔の変位、

圧力を受けると骨盤が拡張します 内臓、平らな胸、 より強力な 下肢(下肢の骨と筋肉( 大腿骨最大 1650 kg の荷重に耐えることができます)、アーチ型の足 (サルの扁平足とは対照的に)、

非活動的な第一足指

上肢は移動時に支柱として機能しなくなり、短くなり、質量も減少しました。 彼らはさまざまな動きを始めました。 これは食べ物を手に入れるのが簡単になるので、非常に便利であることがわかりました。

3. コンプレックス」 働く手» -

親指の筋肉が発達し、

手の可動性と強度が向上し、

手の親指の高度な反対、

手の細かい動きを司る脳の部分はよく発達しています。

4. 頭蓋骨の構造の変化は、意識の形成と第二の信号伝達システムの発達に関連しています。

頭蓋骨では、脳のセクションが顔のセクションよりも優先されます。

眉稜があまり発達していないため、

下顎の質量が減少し、

顔の輪郭が整い、

歯のサイズが小さい(特に動物に比べて犬歯)、

人間では、下顎に顎の突起があるのが典型的です。

5. 音声機能

喉頭の軟骨と靱帯の発達、

顎の突出が顕著です。 あごの形成は、言語の出現とそれに伴う顔の頭蓋骨の変化に関連しています。

言語の発達は、神経系の 2 つの部分の発達のおかげで可能になりました。ブローカ野は、順序付けられた単語のセットで蓄積された経験を迅速かつ比較的正確に記述することを可能にし、ウェルニッケ野は、同様に迅速に言語を表現することを可能にします。音声によって伝えられるこの経験を理解し、採用します。その結果、言葉による情報交換が加速され、新しい概念の習得が簡素化されました。

6. 脱毛経験のある人。

7. ホモ・サピエンスとすべての動物の根本的な違いは、労働の道具を目的を持って製造する能力(目的を持った労働活動)であり、これにより現代人は自然を征服することから自然を知的に管理することへ移行することができる。

次のような標識:

1- 直立姿勢(二足歩行)、

作業に適した両手と

3- 高度に発達した脳 - ヒト科の三徴と呼ばれます。 ヒト科の進化はその形成の方向に向かって進みました。

上記の例はすべて、類似した特徴が多数存在するにもかかわらず、人が大きく異なることを示しています。 共同から一時的な猿。



胚の類似性。 生物遺伝の法則

動物の胚発生および胚後発生の研究により、次のことがわかりました。 共通の特徴これらのプロセスで、胚類似性の法則 (K. Baer) と生物遺伝の法則 (F. Müller と E. Haeckel) を定式化します。 すごい価値進化を理解するために。

すべての多細胞生物は受精卵から発生します。 同じ種類に属する動物の胚発生のプロセスはほぼ同様です。 すべての脊索動物では、胎生期に軸骨格、つまり脊索が形成され、神経管が現れます。 脊索動物の構造計画も同様です。 発生の初期段階では、脊椎動物の胚は非常に似ています(図24)。

これらの事実は、K. ベアによって定式化された胚の類似性の法則の正当性を裏付けています。「胚は、初期の段階からすでに、型内で一定の一般的な類似性を示しています。」 胚の類似性は、それらの起源が共通であることの証拠として役立ちます。 その後、胚の構造から階級、属、種の特徴が明らかになり、最終的には特定の個体に特徴的な特徴が明らかになります。 発生中の胚の特性の分岐は胚分岐と呼ばれ、特定の体系的な動物グループの進化を反映しています。

発生の初期段階では胚が非常に類似しており、その後の段階では差異が現れることには、独自の説明があります。 胚の変動性の研究は、発生のすべての段階が変動することを示しています。 突然変異のプロセスは、最年少胚の構造的および代謝的特徴を決定する遺伝子にも影響を与えます。 しかし、初期胚に生じる構造(遠い祖先に特有の古代の特徴)は非常に重要な役割を果たす 重要な役割プロセス中 更なる発展。 初期段階での変化は通常、発育不全や死につながります。 逆に、後の段階での変化は生物にとって有益である可能性があるため、自然選択によって取り入れられます。

遠い祖先に特徴的な現代の動物の特徴が発達の胎児期に現れることは、器官の構造における進化的変化を反映しています。

その発生において、生物は単細胞段階 (接合子段階) を通過します。これは、原始的なアメーバの系統発生段階の繰り返しと考えることができます。 最高の代表者を含むすべての脊椎動物では脊索が形成され、その後脊椎に置き換えられます。ナメクジから判断すると、祖先では脊索が生涯を通じて残りました。

鳥類や人間を含む哺乳類の胎児の発育中に、鰓裂とそれに対応する隔壁が咽頭に現れます。 陸生脊椎動物の胚における鰓装置の一部の形成という事実は、鰓呼吸を行った魚のような祖先からの起源によって説明されます。 この時期の人間の胎児の心臓の構造は、魚のこの器官の構造に似ています。

このような例は、生物の個々の発展とその歴史的発展との間に深いつながりがあることを示しています。 この関係は、19 世紀に F. ミュラーと E. ヘッケルによって定式化された生物遺伝の法則で表現されています。各個体の個体発生 (個体の発生) は、この個体が属する種の系統発生 (歴史的発生) の短くて急速な繰り返しです。 。

生物遺伝の法則は、進化論の考え方の発展において重要な役割を果たしました。 胚の形質転換の進化的役割の理解を深めた主な貢献は、A. N. セベルツォフにあります。 彼は、個体の発生において、その特徴は成人の祖先のものではなく、その胎児のものから繰り返されることを確立しました。

系統発生現在では、多くの成体形態の順序の変化としてではなく、自然選択によって選択された一連の歴史的な個体発生として考えられています。 個体発生全体は常に選択の対象となり、影響にもかかわらず、 不利な要因あらゆる環境で生存し、生存可能な子孫を残します。 したがって、系統発生の基礎は、個々の個体の個体発生に起こる変化です。

古生物学的証拠。 さまざまな地質時代の地層からの化石遺跡を比較すると、時間の経過とともに有機界が変化したことが説得力をもって示されます。 古生物学的データは、さまざまな体系的なグループ間の連続的なつながりに関する豊富な資料を提供します。 場合によっては、過渡的な形態を確立することができましたが、他の場合には、系統発生系列、つまり互いに連続的に入れ替わる一連の種を確立することができました。

化石の移行形態:

A) 始祖鳥- ジュラ紀 (1 億 5,000 万年前) の地層で発見された、鳥類と爬虫類の間の過渡的な形態。 鳥の兆候: 後肢足根、羽の存在、外部の類似性、翼。 爬虫類の兆候: 長い尾、脊椎、腹部肋骨、歯の存在、前肢の骨で構成されます。

B) シロ植物- 藻類と陸生植物の間の移行形態。

系統発生シリーズ。 V. O. Kovalsky は馬の進化を復元し、その系統系列を構築しました (図 25)。


馬の進化はかなり長い期間に及びます。 最古の祖先馬の起源は第三紀の初めにまで遡りますが、現代の馬の起源は紀元前に遡ります。 第四紀。 ユーカス属の種は高さ 30 cm の小さな森林動物で、足には 4 本の指があり、森林の湿地帯の湿地を歩いたり走ったりするのが容易でした。 歯から判断すると、これらの動物は柔らかい植物性食品を食べていました。 彼らは始新世前期に属します 北米。 この形態は始新世中期のオロヒップスに続き、前脚に 4 本の指がまだ発達していました。 始新世中期には第4指が減少するエピヒップスが現れる。 漸新世には、以前の形態の子孫であるメソヒップスが住んでいました。 彼の足の指はまだ3本しかなく、 中指他のものよりも明らかに発達しています。 動物の高さは45cmに達します。

歯科システムに変化が現れ始めます。 エオヒップスの結節状の前歯は、柔らかい植物性食品に適応して、溝のある歯に変わります。 進化は臼歯にも影響を与え、草原の粗い植物の餌により適応するようになります。 漸新世後期には、中馬骨はミオキプス、中新世後期にはパラヒップスというさまざまな形態に変わりました。 パラヒップスは、馬シリーズの次の段階であるメリチプスの祖先です。 メリヒップスは間違いなく開けた場所に生息しており、この属のさまざまな種では側指が短縮する過程があった。ある種では指が長く、他の種では短く、後者の場合は足指一本指に近づいた。馬。

最後に、鮮新世に住んでいたプリオヒッポスでは、このプロセスは次の形成で終了します。 新しい形、古代の一本指馬、プレシプス。 形と大きさにおいて、後者は更新世から知られている現代の馬に似ています。

アメリカで誕生した馬の現代的な形態は、その後いくつかの種の間でユーラシアに広がりました。 結局、アメリカの馬はすべて絶滅しましたが、ヨーロッパの馬は生き残り、再びアメリカにやって来ました。 今回は16世紀初頭にヨーロッパ人によって持ち込まれました。 このように、馬の進化は、祖先の変容によって新しい種の出現に至る進化の過程を説得力をもって示しています。

II. 発生学的証拠 (発生学は生物の胚発生を研究します)。

1. 胚の類似性.

a) 脊索動物の胚の構造は、他の種類の動物の体に一貫して似ています。

卵母細胞 - 原生動物。

· 原腸動物 – 腔腸動物。

· 回虫;

· Skullless サブタイプの代表。

b) これはすべての脊索動物の共通の起源を示しています。

2. 胚の特徴の相違(胚の分岐).

a) 発生が進むにつれて、異なる種の胚間の類似性が弱まります。

b) 属の特徴が最初に現れ、次に種が現れる。

· 子供と子ザルの間の頭の構造の最初の類似性は、徐々に消えていきます。

3. ヘッケル・ミュラー生物遺伝法則: 個々の発生 (個体発生) における各個体は、その種の発生の歴史 (系統発生) を簡潔かつ簡潔に繰り返します。

a) 動物における例:

· 陸上脊椎動物の胚の血管は魚の血管に似ています。

・ヒトの胎児には鰓裂がある。

・蝶の毛虫や甲虫の幼虫は環形動物と構造が似ています。

· 両生類のオタマジャクシは魚に似ています。

b) 植物における例:

· 植物の芽の芽鱗は葉のように発達します。



· つぼみの花びらは最初は緑色で、その後特徴的な色になります。

· コケの胞子からは、糸状藻類 (成長済み) に似た緑色の糸が最初に現れます。

c) 生物遺伝法の改正。

· 胚では、個体発生中の生活条件への適応により、系統発生の繰り返しが中断される可能性があります。 出現: 胚膜、魚卵の卵黄嚢、オタマジャクシの外鰓、カイコの繭。

· 個体発生は、胚の発生過程を変える突然変異の出現により、系統発生を完全には反映していない(ヘビの胚では、すべての椎骨が一度に形成される。つまり、その数は徐々に増加しない。鳥類では、5つの脊椎骨が同時に形成される)四肢の発達の指のある段階は低下しており、胚は5本の指ではなく4本の指を発達させ、翼には3本の指だけが成長します。

· 個体発生では、成体の形態ではなく、胚の発生段階が繰り返されます(ラングレットは個体発生において、自由に泳ぐホヤの幼生で一般的な段階を繰り返しますが、成体の固定形態では繰り返しません)。

G) 現代の表現生物遺伝の法則について。

· セベルツォフは、発生の変化により、胚発生の一部の段階が失われる可能性があることを示した。 先祖には存在しなかった胎児の器官の変化が起こる。 新しい種が生まれる。 新しい特徴が明らかになります(たとえば、同じ祖先から派生した有尾(イモリ)と無尾(カエル)両生類です。イモリの幼虫は椎骨が多いため長いですが、カエルの幼虫では突然変異により椎骨の数が減少しています。トカゲの胎児の中で 少ない数発生上の突然変異のため、ヘビの胎児よりも脊椎骨に近い)。

Ⅲ. 生物地理学的証拠 (生物地理学では、地球上の動植物の分布を研究します)。

1. 動物のクラスや種類に違いがない 5 つの動物地理ゾーンがあります。

a) ホルクティック。

b) インド・マレーシア人。

c) エチオピア人。

d) オーストラリア人。

e) 新熱帯地帯。

2. ゾーンは科、目、属によって異なります。

a) オーストラリアでは、すべての哺乳類は有袋類です。

b) ニュージーランドには、クチバシ頭のトカゲの目を代表する唯一の動物、ハッテリアが生息しています。

c) アメリカ人もいるし、 ヨーロッパの種メープル、アッシュ、パイン。

3. 動植物の類似点と相違点の理由。

a) 生息地の隔離。

· 孤立が最近起こった場合、相違点よりも類似点の方が多くなります。ベーリング海峡が最近形成されたため、アジアの動物相はアメリカの動物相とほとんど変わりません。 北と 南アメリカ最近統一されたので、動物相が異なります。 オーストラリアは遠い昔に他の大陸から分離されたため、独特の動植物が存在します。オーストラリアは比較的小さいため、進化が遅かったのです。 島や閉鎖された貯水池の動植物は独特です。

4. 現代の動植物の地理的分布は、進化の観点からのみ説明できます。

IV. 古生物学 (古生物学は化石生物、その生活状態、埋葬を研究します)。

1. 地球上の動植物の変化.

a) 最も古い層では、無脊椎動物のみが発見されました。

b) 層が若いほど、遺跡は現生種に近くなります。

c) 古生物学的発見の助けを借りて、系統発生系列と移行形態を確立することができました。

2. 化石の移行形態– 古い形態と若い形態の特徴を組み合わせた生物の形態。

a) 獣歯爬虫類は北ドヴィナ (イノストランツヴィヤ属) で発見されました。 構造的には哺乳類に似ていた 以下の本体:頭蓋骨。 脊椎; 手足は爬虫類のように体の側面ではなく、哺乳類のように体の下にあります。 歯は犬歯、切歯、大臼歯に分化します。

b) 始祖鳥- ジュラ紀 (1 億 5,000 万年前) の地層で発見された、鳥類と爬虫類の間の過渡的な形態。

· 鳥の兆候: 足根、翼、羽毛のある後肢、外観の類似性。

・爬虫類の特徴:脊椎からなる長い尾。 腹部肋骨。 歯の存在。 前肢に爪がある。

· 以下の理由により、飛行はうまくいきませんでした。胸骨には竜骨がありませんでした。 胸筋弱かった。 脊椎と肋骨は鳥のようにしっかりと支えられていませんでした。

V) シロ植物– 藻類と陸上植物の間の移行形態。

・緑藻由来。

· 胞子をもつ高等維管束植物 - コケ、スギナ、シダ - はシロ植物に由来します。

・シルル紀に出現し、デボン紀に広まった。

· 藻類や高等胞子との違い: シロ植物 – 海岸に沿って生育する草本および木本植物。 鱗のある枝分かれした茎を持っていました。 皮膚には気孔があった。 地下茎は根茎を伴う根茎に似ていました。 茎は伝導性組織、外皮組織、および機械組織に分化しました。

3. 系統系列– 進化(系統発生)中に互いに連続して置き換えられた一連の特定の形態。

a) V.O. コバレフスキーは馬の進化を復元し、その系統系列を構築しました。

· 古第三紀に住んでいたエオヒップスはキツネほどの大きさで、4本指の前肢と3本指の後肢を持っていました。 歯は結節性でした(雑食性の兆候)。

· 新第三紀では、気候がより乾燥し、植生が変化し、エオヒップスはエオヒップス、メリギプス、ヒッパリオン、現代の馬など、さまざまな形態を経て進化しました。

· エオヒップスの兆候が変化しました。脚が長くなりました。 爪はひづめに変わりました。 支持面が減少したため、指の数が 1 つに減りました。 速く走ることは背骨の強化につながりました。 粗飼料への移行により、折り畳まれた歯が形成されました。

a) 最も古い層では、無脊椎動物のみが発見されました。

b) 層が若いほど、遺跡は現生種に近くなります。

c) 古生物学的発見の助けを借りて、系統発生系列と移行形態を確立することができました。

2. 化石の移行形態– 古い形態と若い形態の特徴を組み合わせた生物の形態。

a) 獣歯爬虫類は北ドヴィナ (イノストランツヴィヤ属) で発見されました。 彼らは次の器官の構造において哺乳類に似ていました。 脊椎; 手足は爬虫類のように体の側面ではなく、哺乳類のように体の下にあります。 歯は犬歯、切歯、大臼歯に分化します。

b) 始祖鳥- ジュラ紀 (1 億 5,000 万年前) の地層で発見された、鳥類と爬虫類の間の過渡的な形態。

· 鳥の兆候: 足根、翼、羽毛のある後肢、外観の類似性。

・爬虫類の特徴:脊椎からなる長い尾。 腹部肋骨。 歯の存在。 前肢に爪がある。

· 以下の理由により、飛行はうまくいきませんでした。胸骨には竜骨がありませんでした。 胸筋が弱っていた。 脊椎と肋骨は鳥のようにしっかりと支えられていませんでした。

V) シロ植物– 藻類と陸上植物の間の移行形態。

・緑藻由来。

· 胞子をもつ高等維管束植物 - コケ、スギナ、シダ - はシロ植物に由来します。

・シルル紀に出現し、デボン紀に広まった。

· 藻類や高等胞子との違い: シロ植物 – 海岸に沿って生育する草本および木本植物。 鱗のある枝分かれした茎を持っていました。 皮膚には気孔があった。 地下茎は根茎を伴う根茎に似ていました。 茎は伝導性組織、外皮組織、および機械組織に分化しました。

3. 系統系列– 進化(系統発生)中に互いに連続して置き換えられた一連の特定の形態。

a) V.O. コバレフスキーは馬の進化を復元し、その系統系列を構築しました。

· 古第三紀に住んでいたエオヒップスはキツネほどの大きさで、4本指の前肢と3本指の後肢を持っていました。 歯は結節性でした(雑食性の兆候)。

· 新第三紀では、気候がより乾燥し、植生が変化し、エオヒップスはエオヒップス、メリギプス、ヒッパリオン、現代の馬など、さまざまな形態を経て進化しました。

· エオヒップスの兆候が変化しました。脚が長くなりました。 爪はひづめに変わりました。 支持面が減少したため、指の数が 1 つに減りました。 速く走ることは背骨の強化につながりました。 粗飼料への移行により、折り畳まれた歯が形成されました。

2. 形態学的比較 - 形状と構造を研究する 個々の臓器そしてその進化的変化。 現代生物の器官系は一連の連続的な変化を形成します。 たとえば、 現代の生物脳や頭蓋骨の内臓の個々の骨の運命を追跡することが可能です。 比較生化学的証拠は、比較形態学的証拠に近いです。 たとえば、現代の生物では、ヘモグロビンの構造の変化を追跡できます。 ただし、すべての過渡的な形式が現代まで生き残っているわけではないため、これらのシリーズにはギャップもあります。

1. 細胞構造生物は有機世界の起源の統一性を示しました。

a) さまざまな界の生物は細胞で構成されています。

b) すべてのセルは同様の構造計画を持っています。

2. 脊椎動物の構造の一般的な計画.

a) 左右対称。

b) 同様の体腔。

c) 脊椎と頭蓋骨の存在。

d) 同様の神経系。

d) 2対の手足。

3. 相同性– 機能に関係なく、構造と起源における臓器の類似性。

a) 四肢の骨格は、さまざまな種類の脊椎動物で相同です。

b) エンドウ豆の蔓、サボテンの棘、メギの針は葉と相同です。

c) 根茎、塊茎、球根は茎と相同です (これらは地下芽です)。

4. 類推- 同様の機能を実行するが、同様の構造と起源を持たない器官の類似性。

a) 類推は、種間の関係を確立するのに役割を果たしません。

b) 例:

· 蝶の羽は鳥やコウモリの羽に似ています。

ザリガニや魚のえら。

· サボテン(葉)、サンザシ(新芽)、バラ、ラズベリー(皮膚の成長物)の棘。

5. ルーディメンツ- 進化の過程で種の保存という本来の意味を失い、絶滅の段階にある器官。

a) 例:

· 脚のない紡錘形トカゲには初歩的な四肢の肩帯があり、クジラ目には初歩的な骨盤帯があります。

· 鳥類では、翼の第 1 指と第 3 指は初歩的なもの(粘板岩)です。

植物の根茎には鱗片、つまり葉の基礎があります。

· ヒマワリの縁の花には、初歩的な雄しべと雌しべがあります。

b) 基礎は、記号の目的性の欠如を証明する。

c) 基本的なことは次のことを示します 歴史的発展平和。

6. 隔世遺伝– 個々の個体が祖先の特徴に回帰するケース。

a) 例:

· 牛の乳頭は 3 対。

· 人間の複数の乳首。

· 子馬のシマウマのような体色。

b) これらの形質の原因となる遺伝子は保存されますが、 様々な理由現れない。

c) 隔世遺伝は動植物の進化の証拠である。

7. 移行形態その構造において、下位階級と上位階級の特徴が組み合わされています。

a) 例:

· 下等哺乳類 (カモノハシとハリモグラ) は、爬虫類と同様の特徴を持っています: (総排出腔、産卵)。

· 獣歯トカゲ亜目(イノストランツェビア属) – 爬虫類と哺乳類の間の過渡的な形態(化石)。

b) 遷移形式を使用すると、種の発展の歴史を示す系統系列を構築することが可能です。

3. 発生学的比較 - 発生学は生物の胚発生を研究します。。 胚の発生中に、胚は祖先形態の胚との類似性を示すことがよくあります。 たとえば、すべての脊椎動物において、内えら(またはその基礎であるえら嚢)は発生の初期段階で現れます。

胚の類似性。

a) 脊索動物の胚の構造は、他の種類の動物の体に一貫して似ています。

卵母細胞 - 原生動物。

· 原腸動物 – 腔腸動物。

・回虫。

· Skullless サブタイプの代表。

b) これはすべての脊索動物の共通の起源を示しています。

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