اهمیت بازسازی سری های فیلوژنتیک چیست: فیلوژنتیک مدرن. نیروهای محرکه تکامل کلان بازسازی سری های فیلوژنتیک چیست؟

1. چه حقایقی ممکن است نشان دهنده ارتباط بین گیاهان و حیوانات منقرض شده و مدرن باشد؟

پاسخ. بر اساس تئوری ترکیبی تکامل، فرآیند تکاملی که در طبیعت رخ می دهد به دو مرحله تقسیم می شود: تکامل خرد و تکامل کلان.

تکامل کلان شامل فرآیندهایی است که منجر به ظهور واحدهای سیستماتیک بزرگتر از یک گونه می شود. با مطالعه تکامل کلان، علم طبیعی مدرن تعدادی از حقایق علمی را جمع آوری کرده است که تکامل جهان ارگانیک را اثبات می کند. شواهد برای تکامل می تواند هر چیزی باشد واقعیت علمی، که حداقل یکی از عبارات زیر را ثابت می کند.

وحدت مبدأ زندگی (حضور ویژگی های مشترکدر تمام موجودات زنده).

روابط بین موجودات مدرن و منقرض شده یا بین موجودات موجود در یک گروه سیستماتیک بزرگ (وجود ویژگی های مشترک در موجودات مدرن و منقرض شده یا در همه موجودات در یک گروه سیستماتیک).

عمل نیروهای محرکه تکامل (حقایق تایید کننده عمل انتخاب طبیعی).

شواهد تكامل كه در چارچوب علم معين به دست آمده و انباشته شده است يك دسته از شواهد را تشكيل مي دهد و به نام اين علم خوانده مي شود.

دیرینه شناسی علم بقایای فسیلی موجودات منقرض شده است. دانشمند روسی V. O. Kovalevsky بنیانگذار دیرینه شناسی تکاملی در نظر گرفته می شود. شواهد تکامل شامل فرم های انتقالی فسیلی و سری های فیلوژنتیک گونه های مدرن است.

اشکال انتقالی فسیلی موجودات منقرض شده‌ای هستند که ویژگی‌های گروه‌های پیرتر و از نظر تکاملی جوان‌تر را ترکیب می‌کنند. آنها به شما اجازه شناسایی می دهند ارتباط خانوادگیاثبات كردن توسعه تاریخیزندگی چنین اشکالی هم در بین حیوانات و هم در بین گیاهان ایجاد شده است. شکل انتقالی از ماهی‌های باله‌دار به دوزیستان باستانی - استگوسفال‌ها - ichthyostega است. ارتباط تکاملی بین خزندگان و پرندگان می تواند توسط اولین پرنده (Archeopteryx) ایجاد شود. رابط بین خزندگان و پستانداران، مارمولک حیوانی از گروه درمانگرها است. در بین گیاهان، شکل انتقالی از جلبک به هاگ های بالاتر، پسیلوفیت ها (نخستین گیاهان خشکی) هستند. منشأ ژیمنوسپرم ها از سرخس ها توسط سرخس های دانه ای و آنژیوسپرم ها از ژیمنوسپرم ها توسط سیکادها ثابت می شود.

سری فیلوژنتیک (از یونانی phylon - جنس، قبیله، پیدایش - منشاء) - دنباله ای از اشکال فسیلی، که منعکس کننده توسعه تاریخی گونه های مدرن (فیلوژنز) است. در حال حاضر، چنین سری هایی نه تنها برای مهره داران، بلکه برای برخی از گروه های بی مهرگان نیز شناخته شده است. دیرینه شناس روسی V. O. Kovalevsky سری فیلوژنتیک اسب مدرن را بازسازی کرد.

2. چه نوع گیاهان و جانوران باستانی را می شناسید؟

پاسخ. دقیقاً ۷۵ سال پیش در سواحل جنوب آفریقا، قدیمی‌ترین ماهی جهان به نام کولاکانت کشف شد که صدها میلیون سال پیش روی زمین وجود داشت. به افتخار این رویداد، از شما دعوت می کنیم تا در مورد آن و سایر حیوانات و گیاهان باستانی که امروزه در سیاره ما ساکن هستند، آشنا شوید.

قبلاً اعتقاد بر این بود که این ماهی ها در اواخر کرتاسه (100.5 - 66 میلیون سال پیش) از بین رفتند، اما در دسامبر 1938، متصدی موزه شرق لندن (آفریقای جنوبی) مارجوری کورتنی-لاتیمر ماهی با فلس های سخت و غیر معمول را کشف کرد. باله ها در صید ماهیگیران محلی . متعاقباً معلوم شد که این ماهی صدها میلیون سال پیش زندگی می کرده است و یک فسیل زنده است.

از آنجایی که این کولاکانت در رودخانه Chalumna یافت شد، Latimeria chalumnae نام گرفت. و در سپتامبر 1997، در آب های نزدیک شهر Manado، واقع در ساحل شمالی جزیره سولاوسی، دانشمندان متوجه گونه دوم این ماهی شدند - Latimeria menadoensis. بر اساس مطالعات ژنتیکی، این گونه ها 30-40 میلیون سال پیش از هم جدا شدند، اما تفاوت بین آنها ناچیز است.

2. جینکو بیلوبا.

که در طبیعت وحشیاین گیاه فقط در شرق چین می روید. با این حال، 200 میلیون سال پیش در سراسر سیاره، به ویژه در نیمکره شمالی، در مناطقی با آب و هوای معتدل و رطوبت بالا توزیع شده است. در ژوراسیک و سیبری اولیه کرتاسهگیاهان بسیار زیادی از کلاس جینکو وجود داشت که بقایای آنها در بیشتر ذخایر آن دوره ها یافت می شود. به گفته محققان، در پاییز آن زمان، زمین به معنای واقعی کلمه مانند یک فرش پوشیده از برگ های جینکو بود.

3. گوزن کوچک، یا کانچیل، نه تنها کوچکترین (ارتفاع آن در پژمرده بیش از 25 سانتی متر و حداکثر وزن آن حدود 2.5 کیلوگرم است)، بلکه قدیمی ترین گونه آرتیوداکتیل روی زمین است. این حیوانات 50 میلیون سال پیش وجود داشتند، درست زمانی که راسته‌های ونگل‌های باستانی تازه شروع به شکل‌گیری کرده بودند. از آن زمان تاکنون کانچیل تغییر چندانی نکرده است و بیش از سایر گونه ها به اجداد باستانی خود شباهت دارد.

4. پوسته می سی سی پی.

ماهی تمساح مانند، پوسته می سی سی پی یکی از باستانی ترین ماهی هایی است که امروزه روی زمین زندگی می کند. در دوران مزوزوئیک، اجداد او در بسیاری از مناطق آبی ساکن بودند. امروزه پوسته می سی سی پی در دره پایین رود می سی سی پی و همچنین در برخی دریاچه های آب شیرین در ایالات متحده زندگی می کند.

این سخت پوستان کوچک آب شیرین باستانی ترین موجوداتی هستند که امروزه روی زمین زندگی می کنند. نمایندگان این گونه از دوره تریاس تغییر چندانی نکرده اند. دایناسورها تازه در آن زمان ظاهر شده بودند. امروزه این حیوانات تقریباً در همه قاره ها به جز قطب جنوب زندگی می کنند. با این حال، گونه Triops cancriformis رایج ترین گونه در اوراسیا است.

6. متاسکویا گلیپتوستروبوئید.

اینها گیاهان مخروطیبه طور گسترده در سراسر نیمکره شمالی از کرتاسه تا نئوژن توزیع شده است. با این حال، امروزه متاسکویا وحشی تنها در بخش مرکزی چین، در استان های هوبی و سیچوان دیده می شود.

7 کوسه گابلین

جنس میتسوکورینا، که این گونه کوسه به آن تعلق دارد، برای اولین بار به لطف فسیل هایی که قدمت آنها به ائوسن میانی (حدود 49 تا 37 میلیون سال پیش) می رسد، شناخته شد. الان تنها نمای موجوداز این جنس، کوسه جن، که در اقیانوس اطلس و اقیانوس هند زندگی می کند، برخی از ویژگی های اولیه خویشاوندان باستانی خود را حفظ کرده است، و امروزه یک فسیل زنده است.

سوالات بعد از § 61

1. تکامل کلان چیست؟ تکامل کلان و خرد چه مشترکاتی دارند؟

پاسخ. تکامل کلان یک تکامل فوق گونه‌ای است، برخلاف ریز تکاملی که در یک گونه، در جمعیت‌های آن رخ می‌دهد. با این حال، هیچ تفاوت اساسی بین این فرآیندها وجود ندارد، زیرا فرآیندهای کلان تکاملی مبتنی بر فرآیندهای خرد است. در تکامل کلان، همان عوامل عمل می کنند - مبارزه برای هستی، انتخاب طبیعی و انقراض مرتبط با آن. تکامل کلان، مانند تکامل خرد، واگرا است.

تکامل کلان در دوره های تاریخی بزرگ رخ می دهد، بنابراین برای مطالعه مستقیم قابل دسترسی نیست. با وجود این، علم شواهد زیادی دارد که گواه واقعیت فرآیندهای کلان تکاملی است.

2. داده های دیرینه شناسی چه شواهدی از تکامل کلان به ما می دهند؟ نمونه هایی از فرم های انتقالی را ذکر کنید.

پاسخ. دیرینه شناسی بقایای فسیلی موجودات منقرض شده را مطالعه می کند و شباهت ها و تفاوت های آنها را با موجودات مدرن مشخص می کند. داده های دیرینه شناسی امکان یادگیری در مورد گیاهان و جانوران گذشته، بازسازی ظاهر موجودات منقرض شده، کشف ارتباط بین کهن ترین و مدرن ترین نمایندگان گیاهان و جانوران را فراهم می کند.

شواهد قانع کننده ای از تغییرات جهان ارگانیک در طول زمان با مقایسه بقایای فسیلی از لایه های زمین در دوره های مختلف زمین شناسی ارائه شده است. این به شما امکان می دهد توالی وقوع و توسعه را تعیین کنید گروه های مختلفارگانیسم ها بنابراین، به عنوان مثال، در قدیمی ترین لایه ها، بقایای نمایندگان انواع بی مهرگان یافت می شود، و در لایه های بعدی، بقایای آکوردها از قبل یافت می شود. حتی لایه‌های زمین‌شناسی جوان‌تر نیز حاوی بقایای جانوران و گیاهان متعلق به گونه‌های مشابه امروزی هستند.

داده های دیرینه شناسی مطالب زیادی را در مورد روابط متوالی بین گروه های مختلف سیستماتیک ارائه می دهد. در برخی موارد، امکان ایجاد اشکال انتقالی بین کهن ترین و گروه های معاصرموجودات، در دیگران - برای بازسازی سری های فیلوژنتیک، به عنوان مثال، مجموعه ای از گونه ها که به طور متوالی جایگزین یکدیگر می شوند.

گروهی از خزندگان دندان‌دار حیوانات در سواحل دوینا شمالی پیدا شدند. آنها ویژگی های پستانداران و خزندگان را با هم ترکیب کردند. خزندگان دندان‌دار از نظر ساختار جمجمه، ستون فقرات و اندام‌ها و همچنین در تقسیم دندان‌ها به دندان نیش، ثنایا و مولر شبیه به پستانداران هستند.

از نقطه نظر تکاملی، کشف آرکئوپتریکس بسیار جالب است. این حیوان به اندازه یک کبوتر، نشانه هایی از پرنده داشت، اما همچنان ویژگی های خزندگان را حفظ کرده بود. علائم پرندگان: اندام های عقبی با تارس، وجود پر، فرم کلی. علائم خزندگان: یک ردیف طولانی از مهره های دم، دنده های شکمی و وجود دندان. آرکئوپتریکس نمی‌توانست پرواز خوبی باشد، زیرا استخوان سینه‌ای ضعیف (بدون کیل)، ماهیچه‌های سینه‌ای و ماهیچه‌های بال داشت. ستون فقرات و دنده ها مانند پرندگان امروزی یک سیستم اسکلتی سفت و سخت و پایدار در پرواز نبودند. آرکئوپتریکس را می توان یک شکل انتقالی بین خزندگان و پرندگان در نظر گرفت. فرم های انتقالی به طور همزمان ویژگی های هر دو گروه باستانی و گروه های جوان را که از نظر تکاملی بیشتر هستند ترکیب می کنند. مثال دیگر ichthyostegi است، یک شکل انتقالی بین ماهی‌های باله‌دار آب شیرین و دوزیستان.

3. اهمیت بازسازی سری های فیلوژنتیک چیست؟

پاسخ. سری فیلوژنتیک برای تعدادی از گروه‌های جانوران و گیاهان، دیرینه‌شناسان توانسته‌اند مجموعه‌ای پیوسته از اشکال از باستان تا مدرن را بازسازی کنند که منعکس‌کننده تغییرات تکاملی آنهاست. جانورشناس داخلی V. O. Kovalevsky (1842-1883) سری فیلوژنتیک اسب ها را بازسازی کرد. در اسب ها با گذار به دویدن سریع و طولانی تعداد انگشتان دست و پا کاهش یافته و در عین حال اندازه حیوان افزایش می یابد. این تغییرات نتیجه تغییرات در سبک زندگی اسب بود که به تغذیه انحصاری از پوشش گیاهی روی آورد که در جستجوی آن باید مسافت های طولانی را طی کرد. اعتقاد بر این است که تمام این تحولات تکاملی 60-70 میلیون سال طول کشیده است.

مطالعه سری های فیلوژنتیک ساخته شده بر اساس داده های دیرینه شناسی، آناتومی مقایسه ای و جنین شناسی برای توسعه بیشتر مهم است. نظریه عمومیتکامل، ساختن یک سیستم طبیعی از موجودات، بازسازی تصویری از تکامل یک گروه سیستماتیک خاص از موجودات. در حال حاضر برای ساخت سری های فیلوژنتیک، دانشمندان به طور فزاینده ای از داده های علومی مانند ژنتیک، بیوشیمی، زیست شناسی مولکولی، جغرافیای زیستی، رفتارشناسی و غیره استفاده می کنند.

سوال 1. تفاوت بین تکامل کلان و خرد چیست؟

منظور ما از ریز تکامل، تشکیل گونه های جدید است.

مفهوم تکامل کلان به منشا گونه های فوق گونه ای اشاره دارد.

با این وجود، هیچ تفاوت اساسی بین فرآیندهای تشکیل گونه های جدید و فرآیندهای تشکیل گروه های طبقه بندی بالاتر وجود ندارد. اصطلاح "ریز تکامل" به معنای امروزی توسط N.V. Timofeev-Resovsky در سال 1938 معرفی شد.

سوال 2. چه فرآیندهایی نیروهای محرکه تکامل کلان هستند؟ نمونه هایی از تغییرات کلان تکاملی را ذکر کنید.

در تکامل کلان، فرآیندهای مشابه در گونه زایی عمل می کنند: شکل گیری تغییرات فنوتیپی، مبارزه برای هستی، انتخاب طبیعی، و انقراض کمترین سازگاری اشکال.

فرآیندهای کلان تکاملی منجر به تغییرات قابل توجهی در ساختار خارجی و فیزیولوژی موجودات می شود، مانند، برای مثال، تشکیل یک سیستم گردش خون بسته در حیوانات یا ظهور روزنه ها و سلول های اپیتلیال در گیاهان. دستاوردهای اساسی تکاملی از این دست شامل تشکیل گل آذین یا تبدیل اندام جلویی خزندگان به بال و تعدادی دیگر است.

سوال 3. چه حقایقی زیربنای مطالعه و شواهد تکامل کلان است؟

قانع‌کننده‌ترین شواهد برای فرآیندهای کلان تکاملی از داده‌های دیرینه‌شناسی ناشی می‌شود. دیرینه شناسی بقایای فسیلی موجودات منقرض شده را مطالعه می کند و شباهت ها و تفاوت های آنها را با موجودات مدرن مشخص می کند. دیرینه شناسان از بقایای آن، ظاهر موجودات منقرض شده را بازسازی می کنند، در مورد گیاهان و جانوران گذشته یاد می گیرند. متأسفانه، مطالعه اشکال فسیلی تصویر ناقصی از تکامل گیاهان و جانوران به ما می دهد. بیشتر بقایای موجودات از قسمت های جامد موجودات تشکیل شده است: استخوان ها، پوسته ها، بافت های پشتیبان بیرونی گیاهان.

فسیل‌هایی که آثاری از حفره‌ها و گذرگاه‌های حیوانات باستانی، آثار اندام‌ها یا ارگانیسم‌های کامل باقی مانده بر روی رسوبات نرم را حفظ کرده‌اند، بسیار جالب هستند.

سوال 4. مطالعه سری های فیلوژنتیک چه اهمیتی دارد؟

مطالعه سری های فیلوژنتیک بر اساس داده های دیرینه شناسی، آناتومی مقایسه ای و جنین شناسی برای توسعه بیشتر نظریه کلی تکامل، ساختن یک سیستم طبیعی از موجودات، و بازسازی تصویر تکامل یک خاص مهم است. گروه سیستماتیک موجودات

در حال حاضر برای ساخت سری های فیلوژنتیک، دانشمندان به طور فزاینده ای از داده های علومی مانند ژنتیک، بیوشیمی، زیست شناسی مولکولی، جغرافیای زیستی، رفتارشناسی و غیره استفاده می کنند.

آثار دیگر در این زمینه:

سوال 1. چرا؟ مبنای نظریپرورش ژنتیک است؟ اصلاح نژاد علم روش‌هایی برای ایجاد انواع جدید گیاهان، نژادهای حیوانی و گونه‌های میکروارگانیسم‌های مفید با ...
سوال 1. یک واحد ابتدایی تکامل باید چه ویژگی هایی داشته باشد؟ واحد ابتدایی تکامل باید: در زمان و مکان به عنوان نوعی وحدت عمل کند. قادر به تشکیل یک ذخیره ...
سوال 1. ارزش کتاب "منشاء گونه ها" چارلز داروین چیست؟ چارلز داروین در کتاب خود در مورد منشأ گونه ها، اولین کسی بود که توضیح علوم طبیعی در مورد تکامل را ارائه کرد. متحرک نصب کرد...
سوال 1. چه کسی نظریه سلولی را توسعه داد؟ نظریه سلولی در اواسط قرن نوزدهم شکل گرفت. دانشمندان آلمانی تئودور شوان و ماتیاس شلایدن. آنها نتایج بسیاری از شناخته شده ها را خلاصه کردند ...
تست زیست شناسی درجه 11 گزینه 2 1. تنوع گونه های موجودات زنده نتیجه: 1) فرآیند جهش فعال 2) تکامل 3) مبارزه بین گونه ای 2. معیار مورفولوژیکی یک گونه ...
1. گسترش حیات در اقیانوس چه ویژگی خاصی دارد؟ زندگی در اقیانوس ها همه جا وجود دارد، اما ترکیب گونه ها و تراکم گیاهان و جانوران در آب ها ...
سوال 1. انواع اصلی تغییرات تکاملی چیست؟ دانشمندان انواع زیر را از تغییرات تکاملی تشخیص می دهند: موازی، همگرایی و واگرایی. سوال 2. تغییرات موازی، همگرا، واگرا چیست؟...

روش های تحقیق فیلوژنتیک به طور ارگانیک با روش های مطالعه حقایق تکامل مرتبط است. تاکنون، روش مورفولوژیکی را باید روش اصلی تحقیق فیلوژنتیک در نظر گرفت، زیرا دگرگونی‌های شکل یک ارگانیسم بدیهی‌ترین واقعیت باقی مانده است و ردیابی پدیده‌های تبدیل گونه‌ها را با درجه موفقیت زیادی ممکن می‌سازد.

البته از این نتیجه نمی‌شود که روش‌های دیگر - فیزیولوژیکی، اکولوژیکی، ژنتیکی و غیره - برای مطالعات فیلوژنتیکی قابل استفاده نیستند. هر موجودی تحت تأثیر عوامل محیطی خاص تشکیل می شود، با آن در تعامل است، در روابط خاصی با موجودات دیگر است. با این حال، شکل یک ارگانیسم، ساختار آن، همیشه یک شاخص حساس از همه این ارتباطات باقی می ماند و به عنوان یک رشته راهنما برای محقق سوالات فیلوژنتیک عمل می کند. روش مورفولوژیکی تحقیق جایگاه پیشرو در مطالعه فیلوژنی را به خود اختصاص می دهد و نتایج آن به طور کلی زمانی که با روش های دیگر تأیید شد تأیید شده است. مزیت بزرگ روش مورفولوژیکی در دسترس بودن ترکیب آن با روش تحقیق مقایسه ای است که بدون آن نمی توان واقعیت تغییر سیستم های زنده را تشخیص داد. اعتبار روش مورفولوژیکی با این واقعیت افزایش می یابد که اساساً عمیقاً خود انتقادی است، زیرا می تواند در جهات مختلف اعمال شود.

اگر مواد دیرینه شناسی بزرگی در اختیار داشته باشیم (مثلاً تکامل یک اسب)، می توانیم روش ریخت شناسی مقایسه ای را برای سری های متوالی اجداد و فرزندان اعمال کنیم و بنابراین جهت ها و روش های تکامل یک گروه معین را شناسایی کنیم. شکل ایده ای از ماهیت روش مورفولوژیکی مقایسه ای را ارائه می دهد که در مورد اجداد اسب اعمال می شود. کاهش پی در پی انگشتان جانبی و رشد انگشت میانی (III) جهت رشد تکاملی "سری اسب" را نشان می دهد.

مقایسه اندام جربوآها با کاهش تعداد انگشتان دست و افزایش تخصص. 1 - jerboa کوچک Allactaga elator، 2 - Salpingotas Koslovi، 3 - کوهستانی Dipus sagitta. I-V - انگشتان از اول تا پنجم (طبق گفته وینوگرادوف)

علاوه بر این، داده های دیرینه شناسی با مطالعات تشریحی مقایسه ای اشکال مدرن هماهنگ هستند. شکل، اندام های سه فرم را با تعداد انگشتان رو به کاهش مقایسه می کند. اگرچه این یک سری فیلوژنتیک نیست، با این وجود این ایده ایجاد شده است که هر سه اندام نتیجه تجلی فرآیندهای مشابهی هستند که به مراحل مختلف رشد رسیده اند. بنابراین، روش مورفولوژی مقایسه ای و در رابطه با فرم های مدرن، صرف نظر از دیرینه شناسی، این امکان را فراهم می کند که فرض کنیم، برای مثال، پای یک انگشتی باید از پلی داکتیل ایجاد شده باشد. هنگامی که حقایق جنین شناسی تطبیقی به این نتیجه گیری ها اضافه می شود و نشان می دهد که مثلاً در جنین اسب، انگشتان کناری گذاشته می شوند و سپس به تدریج کاهش می یابند، آنگاه نتیجه گیری ما در مورد منشاء اسب یک انگشتی از جد polydactyl حتی بیشتر محتمل می شود.

همزمانی این داده ها نشان می دهد که حقایق دیرینه شناسی، آناتومی مقایسه ای فرم های بالغ و جنین شناسی مقایسه ای متقابلاً یکدیگر را کنترل و تکمیل می کنند و در مجموع یک روش مصنوعی سه گانه مطالعات فیلوژنتیک را تشکیل می دهند که توسط هاکل (1899) پیشنهاد شده است و هنوز خود را از دست نداده است. اهمیت حتی در حال حاضر. پذیرفته شده است که همزمانی داده های دیرینه شناسی، آناتومی مقایسه ای و جنین شناسی، تا حدی، به عنوان اثبات درستی ساختارهای فیلوژنتیکی عمل می کند.

اینها کلی ترین اصول تحقیقات فیلوژنتیک هستند.

اجازه دهید اکنون عناصر توصیف شده مختصری از روش یکپارچه مطالعات فیلوژنتیک را در نظر بگیریم.

شواهد دیرینه شناسی قانع کننده ترین است. با این حال، آنها یک نقص عمده دارند، یعنی دیرینه شناس فقط با ویژگی های مورفولوژیکی و علاوه بر آن موارد ناقص سروکار دارد. ارگانیسم به عنوان یک کل فراتر از تحقیقات دیرینه شناسی است. با توجه به این موضوع، برای دیرینه شناس اهمیت ویژه ای دارد که تمام نشانه های حیواناتی را که در دسترس او هستند، که با بقایای آنها سروکار دارد، در نظر بگیرد. در غیر این صورت، نتایج فیلوژنتیک او ممکن است اشتباه باشد.

فرض کنید اشکال A، B، C، D، E، E در افق های زمین شناسی متوالی جایگزین یکدیگر می شوند، و دیرینه شناس این فرصت را دارد که مجموع مشخصی از ویژگی های آنها را مشاهده کند - a، b، c و غیره. در ادامه فرض می کنیم که شکل A دارای ویژگی های a 1، b 1، c 1 است و در اشکال B، C، D، ... این نشانه ها تغییر می کنند (به ترتیب a 2, b 2, c 2 .. a 3, b 3، ج 3 ...، آن. د .). سپس به مرور زمان چنین سری داده ها را به دست می آوریم

این لوح، برای مثال، مربوط به "سری" از اجداد اسب است، جایی که از eopippus تا اسب ما یک تغییر پی در پی در توسعه تعدادی از شخصیت ها داریم. جدول توسعه پی در پی برای همه ویژگی های پیشرو را نشان می دهد. هر ویژگی بعدی (مثلاً یک 4) از هر ویژگی قبلی (مثلاً یک 3) مشتق شده است. در چنین مواردی، احتمال تشکیل سری A، B، C، D، E، E می شود سری فیلوژنتیک، یعنی یک سری از اجداد و اولاد آنها. چنین است سریال از Eogippus به اسب، و برخی دیگر.

فرض کنید اکنون با داده های زیر سر و کار داریم،

یعنی تعدادی فرم را بیان می کنیم که در زمان متوالی جایگزین یکدیگر می شوند و با توجه به یکی از علائم (ب) تصویری از توسعه متوالی از b 1 تا b 5 به دست می آید. با این وجود، سریال ما یک سریال فیلوژنتیک نیست، زیرا به عنوان مثال، در مورد شخصیت های a و b، ما تخصص ثابتی را رعایت نمی کنیم. به عنوان مثال، نوع A دارای فرمول A (a 1، b 1، b 1) است، اما نوع B به وضوح نسل مستقیم آن نیست، زیرا دارای فرمول B (a 4، b 2، b 2) و غیره است. ، در اینجا با "تکه های" متوالی یک درخت فیلوژنتیک سروکار داریم که شاخه های زیادی از آن پیدا نشده است. بنابراین، سری A، B، C، D، D، E در واقع A، B 1، C 2، G 3، D 1 هستند. به چنین سریالی پله ای می گویند. برای روشن شدن تفاوت بین آن و سری فیلوژنتیک، از شکلی استفاده خواهیم کرد که تکامل اسب را نشان می دهد. در اینجا سری های زیر فیلوژنتیک خواهند بود: eogippus، orogippus، mesogippus، paragippus، merigippus، pliogippus، plesippus، اسب. به عنوان مثال، مجموعه ای از اشکال زیر پله ای می شوند: هیراکوتریوم، اپی گیپوس، میوهیپوس، آنکیتریوم، هیپاریون، هیپیدیوم، اسب. همه اینها اجداد و فرزندان نیستند، بلکه شاخه های جانبی متوالی، اما پراکنده درخت فیلوژنتیک هستند.

همانطور که می بینید ، ردیف گام از اهمیت عملیاتی زیادی برخوردار است ، زیرا بر اساس آن می توان نتیجه گرفت که اسب از یک اجداد polydactyl آمده است.

در نهایت، ممکن است مواجه شوید محدوده تطبیقی، توسعه هر گونه سازگاری را نشان می دهد. چنین سریالی ممکن است بخشی از یک سری فیلوژنتیک باشد، به عنوان مثال، انطباق پای اسب برای دویدن، اما اغلب اینطور نیست و می توان یک سریال تطبیقی را حتی به قیمت اشکال مدرنی که شکل نمی دهند، تدوین کرد. سری فیلوژنتیک اصلا همانطور که می بینید، دیرینه شناس باید با مشکلات بزرگی روبرو شود. مطالب او تکه تکه است، کامل نیست.

با این حال، برخی از جبران ناقص بودن داده های دیرینه شناسی، امکان گسترش داده های بوم شناختی به دیرینه شناسی است. شکل خاصی از یک اندام (ساختار پا، ساختار دستگاه دندان و غیره) به فرد اجازه می دهد تا در مورد سبک زندگی و حتی در مورد ترکیب غذای حیوانات منقرض شده نتیجه گیری کند. این امر امکان بازسازی روابط اکولوژیکی آنها را فراهم می کند. زمینه مربوط به دانش مندرج در آثار V. O. Kovalevsky paleobiology نامیده شد (Abel, 1912). این ماهیت تکه تکه ایده های دیرینه شناس در مورد حیوانات منقرض شده را جبران می کند. با توجه به اشکال بدون اسکلت، دیرینه شناسی فقط مطالب ناچیزی در مورد فیلوژنتیک ارائه می دهد و در این موارد مورفولوژی مقایسه ای با روش مطالعه تطبیقی ساختارهای همولوگ اشکال بالغ و جنینی مدرنیته زمین شناسی در درجه اول قرار دارد. فقدان داده های دیرینه شناسی، استنتاج فیلوژنتیک را بسیار دشوارتر می کند. بنابراین، ساختارهای فیلوژنتیک ما برای آن اشکالی که مواد دیرینه شناسی برای آنها شناخته شده است، قابل اعتمادتر است.

با این وجود، محقق حتی در غیاب داده‌های دیرینه‌شناسی بی‌سلاح نمی‌ماند. در این مورد، او از روش متفاوتی استفاده می کند، یعنی مطالعه مراحل رشد آنتوژنتیک.

اگر خطایی پیدا کردید، لطفاً قسمتی از متن را برجسته کرده و کلیک کنید Ctrl+Enter.

این تغییرات فیزیکی همزمان با تغییرات عمده در تراکم جمعیت و ساختار اجتماعی. کارشناسان آنها را "نوآوری تکاملی، یک ویژگی جدید که در جمعیت اجدادی وجود نداشت و در جریان تکامل در این مارمولک ها توسعه یافت" می نامند.

فیلوژنی (از یونانی "phylon" - جنس، قبیله و "پیدایش")، توسعه تاریخی موجودات، در مقابل آنتوژنز - رشد فردی ارگانیسم ها. فیلوژنی - تکامل در گذشته - را نمی توان به طور مستقیم مشاهده کرد، و بازسازی فیلوژنتیک را نمی توان با آزمایش تأیید کرد.

به عنوان مثال، در سال 1844، تعدادی دندان فسیل شده به نام کنودونت پیدا شد. روی آرواره ها، بر خلاف تمام پرندگان مدرن، دندان هایی مانند دندان خزندگان وجود داشت. مشکل دوم این است که از نظر فنی مطالعه کامل سازمان حتی یک موجود تک سلولی غیرممکن است. ابتدایی ترین چهارپایان و ریه ماهی دارای ریه و قلب سه حفره ای هستند که از دو دهلیز و یک بطن تشکیل شده است.

او همچنین "روش موازی سازی سه گانه" - روش اصلی بازسازی های فیلوژنتیک را فرموله کرد که هنوز به شکل اصلاح شده و تکمیل شده استفاده می شود. در نتیجه، خون شریانی از ریه ها و خون وریدی از بقیه بدن با هم مخلوط می شوند، البته نه به اندازه دوزیستان.

موازی گرایی ها و اهمیت تکاملی آنها

این شاخه از تکامل مهره داران تحتانی در پایان دوره کامبرین بوجود آمد و از اواخر دوره دونین در حالت فسیلی شناخته نشده است. واقعیت این است که در آگناتان های فسیلی، حفره های آبشش، حفره مغز، دیواره های بسیاری از رگ های خونی بزرگ و غیره اعضای داخلی. در این مورد، فقط آناتومی مقایسه ای و تا حد بسیار ضروری جنین شناسی کار می کند. استفاده گسترده از فناوری رایانه چنین تحلیلی را تسهیل کرده است و کلادوگرام ها (از یونانی "klados" - شاخه) در بیشتر نشریات فیلوژنتیک ظاهر شدند.

مطالعه ساختار اسیدهای نوکلئیک و سایر ماکرومولکول ها اکنون به یکی از مهم ترین موارد اضافه شده به روش موازی سازی سه گانه تبدیل شده است. اگر در سال 1983 M.F. Ivakhnenko در مواد دیرینه شناسی ثابت نمی کرد که لاک پشت ها مستقل از سایر خزندگان از دوزیستان منشاء می گیرند، این می تواند به عنوان یک اشتباه تلقی شود.

پالایش در این واقعیت بیان می شود که بازسازی ها بیشتر و دقیق تر می شوند. اگر چیزی ناشناخته در جهان پیرامون ما وجود دارد، وظیفه علم مطالعه و تبیین این مجهول است، صرف نظر از اهمیت نظری و عملی موضوع مطالعه. علاوه بر این، بازسازی های فیلوژنتیکی مبنایی هستند که الگوهای تکامل بر اساس آن روشن می شوند.

الگوهای بسیاری دیگر از تکامل وجود دارد که از طریق مطالعات فیلوژنتیک کشف شده است. فرآیندهای تکاملی هم در شرایط طبیعی و هم در شرایط آزمایشگاهی مشاهده می شوند. واقعیت تکامل در سطح درون گونه ای به طور تجربی ثابت شده است و فرآیندهای گونه زایی مستقیماً در طبیعت مشاهده شده است.

شواهدی برای تکامل

با این حال، بین نسل‌های 31000 و 32000، تغییرات اساسی در یکی از جمعیت‌ها رخ داد که در سایر جمعیت‌ها مشاهده نشد. در 36 سالگی (دوره بسیار کوتاهی برای تکامل)، اندازه و شکل سر تغییر کرد، نیروی گاز گرفتن افزایش یافت و ساختارهای جدیدی در دستگاه گوارش ایجاد شد.

علاوه بر این، روده جمعیت جدید حاوی نماتدهایی است که در جمعیت اصلی وجود نداشت. به طور خاص، برای مبارزه با شب پره حشرات Cydia pomonella (که لاروهای آن همان "کرم" در سیب های کرمی هستند)، به طور فعال از Cydia pomonella granurovirus (انگلیسی) روسی استفاده می شود.

مشاهدات گونه های موجود نشان می دهد که گونه زایی به طور مداوم در جمعیت های موجود رخ می دهد. مثال های زیادی از چگونگی وجود دارد انواع متفاوتمی تواند تحت شرایط استثنایی آمیخته شود. سمندرها بسته به زیستگاه اطراف کوه ها اشکال مختلفی را تشکیل می دهند که به تدریج ویژگی های مورفولوژیکی و اکولوژیکی خود را تغییر می دهند.

با قضاوت بر اساس رکوردهای فسیلی و اندازه گیری نرخ جهش، ناسازگاری کامل ژنوم ها، که آمیزش را غیرممکن می کند، در طبیعت به طور متوسط در 3 میلیون سال به دست می آید. این بدان معنی است که مشاهده شکل گیری یک گونه جدید در شرایط طبیعی در اصل امکان پذیر است، اما این یک رویداد نادر است. در عین حال، در شرایط آزمایشگاهی، می توان سرعت تغییرات تکاملی را افزایش داد، بنابراین دلیلی برای امید به مشاهده گونه زایی در حیوانات آزمایشگاهی وجود دارد.

مگس سیب Rhagoletis pomonella نمونه ای از گونه زایی مشاهده شده (یعنی گونه زایی ناشی از تقسیم به سوله های اکولوژیکی) است. عمل نشان می دهد که طبقه بندی های بیولوژیکی بر اساس نشانه های مختلف، تمایل به گرایش به همان طرح سلسله مراتبی درخت مانند - یک طبقه بندی طبیعی دارند.

این نتیجه است که می توان در منشاء تکاملی حیوانات از یک اجداد مشترک انتظار داشت. انشعاب درخت فیلوژنتیک مربوط به تقسیم جمعیت ها در فرآیند گونه زایی است. به عنوان یک قاعده، اشیایی که در جریان تکامل به وجود نیامده اند، این ویژگی را ندارند. شما می توانید به صورت اختیاری این اشیاء را در سلسله مراتب های مختلف ترکیب کنید، اما هیچ سلسله مراتب هدف واحدی وجود ندارد که اساساً بهتر از بقیه باشد.

این اصطلاح توسط تکامل شناس آلمانی E. Haeckel در سال 1866 پیشنهاد شد. بعداً ، اصطلاح "فیلوژنز" تفسیر گسترده تری دریافت کرد - معنای تاریخچه روند تکاملی به آن اختصاص یافت. می توان از فیلوژنز شخصیت های فردی صحبت کرد: اندام ها، بافت ها، فرآیندهای بیوشیمیایی، ساختار مولکول های بیولوژیکی، و فیلوژنز گونه های هر رتبه - از گونه ها تا ابرپادشاهی ها. هدف از مطالعات فیلوژنتیک، بازسازی مبدأ و تحولات متوالی تکاملی ساختارها و گونه‌های مورد مطالعه است.

داده های دیرینه شناسی، همانطور که قبلاً ذکر شد، یک مقیاس زمانی را در این بازسازی ها معرفی می کند و آن را با اشکال منقرض شده تکمیل می کند، یعنی مجموعه را با جزئیات بیشتر و در نتیجه قابل اعتمادتر می کند.

یکی از معروف‌ترین و مورد مطالعه‌ترین آنها سری فیلوژنتیکی ونگل‌های مدرن است. یافته‌های دیرینه‌شناسی متعدد و شکل‌های انتقالی شناسایی شده، یک پایگاه شواهد علمی برای این مجموعه ایجاد می‌کنند. سری فیلوژنتیک اسب که توسط زیست شناس روسی ولادیمیر اونوفریویچ کووالفسکی در سال 1873 توصیف شد، امروزه به عنوان یک "نماد" دیرینه شناسی تکاملی باقی مانده است.

تکامل در طول اعصار

در تکامل، سری‌های فیلوژنتیک اشکال انتقالی هستند که به طور متوالی جایگزین یکدیگر شدند و منجر به شکل‌گیری گونه‌های مدرن شدند. با تعداد پیوندها، مجموعه می تواند کامل یا جزئی باشد، اما وجود فرم های انتقالی متوالی است. پيش نيازتوضیحات آنها

سری فیلوژنتیک اسب دقیقاً به دلیل وجود چنین اشکال متوالی که جایگزین یکدیگر می شوند به عنوان شواهدی از تکامل یاد می شود. تعدد یافته های دیرینه شناسی به آن درجه بالایی از قابلیت اطمینان می بخشد.

نمونه هایی از سری های فیلوژنتیک

تعداد اسب ها تنها موردی نیست که در میان نمونه های شرح داده شده است. خوب تحقیق شده و درجه بالاقابلیت اطمینان سری فیلوژنتیک نهنگ ها و پرندگان و بحث برانگیز در محافل علمی و بیشترین استفاده در تلقینات مختلف پوپولیستی، سری فیلوژنتیک شامپانزه ها و انسان های مدرن است. اختلافات در مورد پیوندهای میانی مفقود در اینجا در جامعه علمی فروکش نمی کند. اما مهم نیست که چند نقطه نظر، اهمیت سری های فیلوژنتیک به عنوان شواهدی از سازگاری تکاملی موجودات در شرایط متغیر غیرقابل انکار است. محیط.

پیوند تکامل اسب با محیط زیست

مطالعات متعدد دیرینه شناسان نظریه O. V. Kovalevsky را در مورد رابطه نزدیک بین تغییرات در اسکلت اجداد اسب ها و تغییرات در محیط تأیید کرده است. تغییر اقلیم کاهش یافته است مناطق جنگلی، و اجداد ونگل های تک انگشتی مدرن با شرایط زندگی در استپ ها سازگار شدند. نیاز به حرکت سریعتغییراتی را در ساختار و تعداد انگشتان دست ها، تغییرات در اسکلت و دندان ایجاد کرد.

اولین حلقه در زنجیره

در اوایل ائوسن، بیش از 65 میلیون سال پیش، اولین جد بزرگ اسب مدرن زندگی می کرد. این یک "اسب کم ارتفاع" یا Eohippus است که به اندازه یک سگ (تا 30 سانتی متر) بود که روی کل پای اندام تکیه داشت و روی آن چهار انگشت (جلو) و سه (عقب) با سم های کوچک وجود داشت. . Eohippus از شاخه ها و برگ ها تغذیه می کرد و دندان های سلی داشت. رنگ قهوه ای و موهای کم پشت روی دم متحرک - اجداد دور اسب ها و گورخرها روی زمین چنین است.

واسطه ها

حدود 25 میلیون سال پیش، آب و هوا روی این سیاره تغییر کرد و گستره های استپی جایگزین جنگل ها شدند. در میوسن (20 میلیون سال پیش)، مزوگیپوس و پارهیپوس ظاهر می‌شوند که در حال حاضر بیشتر شبیه به اسب‌های امروزی هستند. و اولین جد گیاهخوار در سری فیلوژنتیک اسب مریکگیپوس و پلیوگیپوس می باشد که 2 میلیون سال پیش وارد عرصه حیات می شوند. هیپاریون - آخرین پیوند سه انگشتی

این جد در میوسن و پلیوسن در دشت های آمریکای شمالی، آسیا و آفریقا زندگی می کرده است. این اسب سه انگشتی که شبیه غزال است، هنوز سم نداشت، اما می توانست سریع بدود، علف می خورد و این او بود که سرزمین های وسیعی را اشغال کرد.

اسب یک انگشتی - پلیوگیپوس

این نمایندگان یک انگشتی 5 میلیون سال پیش در همان قلمروهای هیپاریون ظاهر می شوند. شرایط محیطی در حال تغییر است - آنها حتی خشک تر می شوند و استپ ها به طور قابل توجهی در حال رشد هستند. اینجاست که تک انگشتی نشانه مهم تری برای بقا است. این اسب‌ها تا 1.2 متر ارتفاع داشتند و دارای 19 جفت دنده و ماهیچه‌های قوی پا بودند. دندان‌های آن‌ها تاج‌های بلند و چین‌های مینای دندان با یک لایه سیمانی توسعه‌یافته پیدا می‌کنند.

اسب آشنا

اسب مدرن، به عنوان آخرین مرحله از سری فیلوژنتیک، در پایان نئوژن ظاهر شد، و در پایان آخرین عصر یخبندان(حدود 10 هزار سال پیش) میلیون ها اسب وحشی قبلاً در اروپا و آسیا چرا بودند. اگرچه تلاش شکارچیان بدوی و کاهش مراتع اسب وحشی را در 4 هزار سال پیش به یک امر نادر تبدیل کرد. اما دو زیرگونه آن - تارپان در روسیه و اسب پرژوالسکی در مغولستان - توانستند بسیار طولانی تر از بقیه باقی بمانند.

اسب های وحشی

امروزه عملاً هیچ اسب وحشی واقعی باقی نمانده است. تارپان روسی یک گونه منقرض شده در نظر گرفته می شود و اسب پرژوالسکی به طور طبیعی وجود ندارد. گله های اسبی که آزادانه چرا می کنند، گونه های اهلی وحشی هستند. چنین اسب هایی، اگرچه به سرعت به حیات وحش باز می گردند، اما هنوز با اسب های واقعا وحشی متفاوت هستند.

آنها یال و دم دراز دارند و رنگارنگ هستند. اسب‌های برنزه‌ای استثنایی پرژوالسکی و تارپان‌های موش، چتری‌ها، یال‌ها و دم‌های خود را اصلاح کرده‌اند.

در آمریکای مرکزی و شمالی، اسب های وحشی به طور کامل توسط سرخپوستان نابود شدند و تنها پس از ورود اروپایی ها در قرن پانزدهم در آنجا ظاهر شدند. نوادگان وحشی اسب های فاتحان گله های متعددی از موستانگ ها را به وجود آوردند که اکنون تعداد آنها با تیراندازی کنترل می شود.

علاوه بر موستانگ، دو نوع پونی جزیره وحشی در آمریکای شمالی وجود دارد - در جزایر Assateague و Sable. گله های نیمه وحشی اسب های کامارگ در جنوب فرانسه یافت می شوند. در کوه‌ها و باتلاق‌های بریتانیا نیز می‌توانید اسب‌های وحشی پیدا کنید.

اسب های مورد علاقه ما

انسان اسب را اهلی کرد و بیش از 300 نژاد از آن را بیرون آورد. از اسب های سنگین وزن گرفته تا پونی های مینیاتوری و نژادهای خوش تیپ. حدود 50 نژاد اسب در روسیه پرورش داده می شود. معروف ترین آنها ران گردان Oryol است. رنگ فوق العاده سفید، یورتمه سواری عالی و چابکی - این ویژگی ها توسط کنت اورلوف، که بنیانگذار این نژاد در نظر گرفته می شود، قدردانی شد.

شاید خواندن آن مفید باشد: