Решебник по биологии 11 класс Беляев §3

К признакам, которые сближают человека с рыбами, относятся:

1) наличие позвоночника, который является осевым скелетом и служит опорой тела;

2) парные конечности, которые у рыб представлены плавниками, а у человека – руками и ногами;

3) замкнутая кровеносная система с сердцем, обеспечивающим движение крови по сосудам;

4) наличие челюстей;

5) некоторые органы, например, печень и почки.

К признакам, которые сближают человека и голубя, относятся:

1) теплокровность, которая обеспечивает поддержание постоянной температуры тела;

2) четырехкамерное сердце, эффективно разделяющее артериальную и венозную кровь;

3) легочное дыхание;

4) развитая нервная система;

5) органы чувств;

6) общая система гормонального регулирования.

К признакам, унаследованным человеком и голубем от общего предка с карасем, относятся: строение скелета, наличие позвоночника, кровеносная система, основные принципы организации тела.

Однако позже у человека и птиц, независимо друг от друга, появились такие признаки, как теплокровность, четырехкамерное сердце, развитый головной мозг.

У зародышей муравьедов обнаруживаются зачатки зубов, которые исчезают на более поздних стадиях развития. Объясните этот факт с точки зрения эволюции.

Данный факт поясняет теорию эволюции, согласно которой органы, утратившие свою функцию, могут сохраняться в виде рудиментов или появляться на ранних стадиях развития, а затем исчезать.

Дело в том, что древние предки муравьедов, как и другие млекопитающие, обладали зубами, которые использовались для пережевывания пищи. В процессе эволюции муравьеды перешли к специализированному питанию муравьями и термитами, которых они добывают с помощью длинного липкого языка. Зубы утратили свою необходимость, и естественный отбор привел к их исчезновению.

Однако на ранних стадиях эмбрионального развития организм повторяет некоторые черты предков. Поэтому у зародышей муравьедов формируются зачатки зубов, но затем они рассасываются, так как в процессе онтогенеза организм переходит к своему специализированному строению.

Причина сходства и различий в строении конечностей у разных позвоночных, а также передних и задних конечностей у разных видов млекопитающих в их общем происхождении и в процессах адаптации к различным условиям обитания. У всех позвоночных конечности имеют сходный план строения, включающий плечевую (или бедренную) кость, кости предплечья (или голени), запястье, пясть и фаланги пальцев. Такое строение унаследовано от древних кистеперых рыб. Но в процессе эволюции у разных групп позвоночных конечности модифицировались в соответствии с образом жизни.

Сходство ранних стадий эмбрионального развития животных объясняется их общим эволюционным происхождением. В процессе эмбриогенеза закладываются основные структуры организма, такие как нервная трубка, хорда, жаберные дуги, которые присутствовали у древних предков современных позвоночных. По мере развития эмбрионов проявляются различия в строении, которые характерны для отдельных классов, отрядов, семейств.

Если рассматривать эволюцию конечностей у рептилий, птиц и млекопитающих, то можно предположить, что у их последнего общего предка было пять пальцев на передней конечности. Вывод основывается на том, что у большинства первых наземных позвоночных животных была пятипалая конечность. Хотя в процессе эволюции у некоторых групп число пальцев уменьшилось (например, у лошадей).

На филогенетическом древе показаны основные группы позвоночных: рыбы, амфибии, млекопитающие, рептилии и птицы. Однако оно не полностью отражает эволюционные связи, так как не учитывает хрящевых рыб (акулы) и других костных рыб (судак). Судак, как и язь, относится к костным рыбам, но является более специализированной группой. Так как костные рыбы отделились друг от друга позже, чем общая линия позвоночных, ветвь судака должна быть добавлена к узлу 5, который соответствует общему предку всех костных рыб.

Акулы относятся к хрящевым рыбам, которые эволюционно появились раньше костных рыб. Поэтому ветвь, ведущую к акуле, следует добавить к древу ниже узла 5, так как хрящевые рыбы отделились от общего предка позвоночных раньше, чем костные рыбы и, тем более, земноводные.

Эволюция конечностей у млекопитающих

Конечности являются важным элементом строения позвоночных животных, обеспечивая им передвижение, охоту, защиту и другие функции. У млекопитающих конечности обладают значительной анатомической вариативностью, что связано с процессами эволюционной адаптации к различным условиям жизни. Несмотря на разнообразие форм, конечности у них имеют общий план строения, который унаследован от древних кистеперых рыб – предков всех наземных позвоночных. Примером таких рыб является латимерия. Плавники у нее обладали костными элементами, напоминающими конечности наземных животных.

Примерно 360 млн. лет назад первые четвероногие позвоночные (тетраподы) вышли на сушу. Их конечности стали выполнять новые функции – передвижение по твердой поверхности, поддержка тела, взаимодействие с окружающей средой. Постепенно сформировался пятипалый тип конечности, характерный для всех наземных позвоночных, включая млекопитающих

В процессе эволюции конечности млекопитающих стали адаптироваться к разным условиям жизни. У хищников они остались относительно универсальными, обеспечивающими хорошую скорость при движении, маневренность. У копытных конечности удлинились, пальцы редуцировались до одного (у лошадей) или двух (у коров). У роющих млекопитающих конечности укорочены, обладают мощными когтями, а у летучих мышей трансформировались в крылья. У китообразных передние конечности превратились в ласты, а задние деградировали. У ластоногих конечности остались, но снабжены кожистыми перепонками между пальцами.

Эволюция конечностей у млекопитающих демонстрирует, как естественный отбор приводит к формированию специализированных адаптаций. Несмотря на внешние различия – от копыт до крыльев и ласт – все млекопитающие сохранили пятипалую конечность, что подтверждает их общее происхождение.

Гены-регуляторы развития – это гены, которые отвечают за контроль роста и дифференцировки клеток в организме. В начале эмбриогенеза в результате их воздействия активно формируются основные оси тела: спинная – брюшная сторона, передняя – задняя сторона, левая – правая сторона.

Современная наука оценивает возраст Солнечной системы примерно в 4,6 млрд. лет. Ее формирование происходило из газопылевого облака, которое постепенно сжималось под действием гравитации. В центре облака образовалась звезда – Солнце. Вещество, которое не попало в центр, сформировало вокруг Солнца протопланетный диск. Из него в дальнейшем образовались планеты, их спутники, астероиды и прочие малые тела Солнечной системы.

Изотопы – это разновидности одного и того же химического элемента, которые имеют одинаковое число протонов, но разное число нейтронов.

Дрейф материков – это процесс движения литосферных плит, вызванный конвекционными потоками в мантии Земли. Он приводит к изменению расположения континентов, образованию океанов и горных хребтов.

За всю историю существования Земли расположение континентов на ней менялось. Около 200 млн. лет назад существовал единый суперконтинент Пангея, который раскололся на Лавзарию и Гондвану. Позже эти массивы разделились, образовав современные континенты. Из Лавзарии образовались Евразия и Северная Америка, а из Гондваны – Южная Америка, Африка, Австралия и Антарктида.

Палеонтология занимается изучением органического мира прошлых геологических эпох и закономерностей его эволюции.