О чем свидетельствует сходство зародышей
О чем свидетельствуют сходства зародышей и их различия
Ответ:
Объяснение:
Общая характеристика типа
Членистоногие —самый многочисленный тип царства Животные, далекими предками которого были кольчатые черви. Представители типа заселили не только морские и пресные водоемы, но и наземную поверхность, почву и воздушную среду. К жизни в наземной среде приспособились членистоногие трех классов: Паукообразные, Насекомые и Многоножки.
Характерные черты организации членистоногих следующие:
1. Тело сегментировано и дифференцировано на три отдела: голову, на которой размещаются рот и органы чувств, грудь, выполняющую в основном двигательную функцию, и брюшко, заключающее большую часть внутренних органов. У некоторых групп членистоногих голова сливается с грудью.
2. Членистые конечности подвижно соединены с телом и представляют собой многочленные рычаги, способные к сложным движениям. Членики конечностей подвижны благодаря наличию суставов. Конечности обеспечивают разнообразные виды движений — ходьбу, бег, прыгание, плавание, а также выполняют ряд других функций — захват и измельчение пищи,дыхание, осязание и др.
6. Кровеносная система незамкнутая. Сердце представляет собой расположенную на спинной стороне тела трубку, разделенную перегородками на несколько камер, которые сокращаются последовательно друг за другом, перекачивая гемолимфу.
7. Органами дыхания являются жабры, а у наземных —легочные мешки и трахеи.
8. Органы выделения — видоизмененные метанефридии («зеленая» железа раков), у наземных —мальпигиевы сосуды — многочисленные замкнутые короткие эпителиальные трубочки, открывающиеся на границе между средней и задней кишкой. Продукты выделения из полостной жидкости (гемолимфы) попадают в мальпигиевы сосуды, а из них — в заднюю кишку.
9. Нервная система построена по типу брюшной нервной цепочки кольчатых червей. Ее отличительной чертой является уменьшение числа парных брюшных ганглиев вследствие их слияния друг с другом в связи с укорочением тела или малыми размерами животного. У общественных насекомых значительного развития достигают надглоточные ганглии — «мозг», который служит основой формирования сложных форм врожденного поведения. Хорошо развиты различные органы чувств: осязания, вкуса, обоняния, зрения, равновесия, слуха. 10. Членистоногие —раздельнополые животные, многим из них свойственен половой диморфизм. Оплодотворение внутреннее. Постэмбриональное развитие у некоторых прямое, у большинства — с неполным или полным метаморфозом. Некоторые насекомые приобрели способность на разных стадиях онтогенеза существовать в двух средах — водной и наземной.
Эмбриологические доказательства эволюции
Растения, животные, тело человека состоят из клеток. Такое сходство в строении тела всех живых существ является доказательством того, что все они произошли от одного предка. Наличие в клетках растений, животных и человека мембраны, цитоплазмы, ядра, цитоплазматических органоидов: эндоплазматической сети, рибосом, митохондрий, аппарата Гольджи, общность генетического кода у всех живых существ также свидетельствуют о единстве происхождения различных представителей органического мира. Индивидуальное развитие всех многоклеточных животных начинается с оплодотворённой яйцеклетки — зиготы. При этом наблюдается деление зиготы, формирование двух- и трёхслойного зародыша, из зародышевых листков образование различных органов.
История изучения
Анализ онтогенезов позвоночных животных впервые дал Карл Бэр. Ковалевский изучил онтогенезы морского ежа, ланцетника и асцидии — промежуточных групп между позвоночными и беспозвоночными. Э. Геккель и И. Мюллер сформулировали биогенетический закон.
А. Н. Северцов показал пути изменения онтогенезов и сформулировал теорию филэмбриогенезов.
Сходство стадий эмбриогенеза
При сравнении эмбрионального развития бросается в глаза сходство ранних этапов индивидуального развития у животных, относящихся к одному типу или классу. Так, у представителей позвоночных (рыб, земноводных, пресмыкающихся, птиц, млекопитающих) на ранних этапах эмбрионального развития голова, тело, хвост, жаберные щели очень похожи.
По мере развития зародыша сходство между эмбрионами животных различных классов уменьшается. У них начинают появляться признаки и свойства, присущие определённому классу, отряду, семейству, роду и виду. Так, зародыши гориллы и человека вначале очень похожи друг на друга, однако на последующих стадиях эмбрионального развития у зародыша человека наблюдается выпячивание лобных, а у зародыша гориллы — челюстных костей. Материал с сайта http://wikiwhat.ru
Следовательно, у зародышей каждого животного на ранних стадиях эмбрионального развития появляются признаки, присущие крупной систематической группе, а на последующих этапах — более мелкой. Другими словами, в период эмбрионального развития происходит расхождение признаков от общего к частному (рис. 44). Онтогенезы позвоночных животных (акула, кистеперая рыба, саламандра, ящерица, курица, шимпанзе, человек) показаны на рисунке 117.
Биогенетический закон
Приведённые выше факты свидетельствуют о том, что каждая особь в своём индивидуальном развитии — в онтогенезе — вкратце повторяет историю развития своих предков. Краткое повторение филогенеза в онтогенезе называется биогенетическим законом.
Сходство зародышей. Биогенетический закон
Изучение эмбрионального и постэмбрионального развития животных позволило найти общие черты в этих процессах и сформулировать закон зародышевого сходства (К. Бэр) и биогенетический закон (Ф. Мюллер и Э. Геккель), имеющие огромное значение для понимания эволюции.
Все многоклеточные организмы развиваются из оплодотворенного яйца. Процессы развития зародышей у животных, относящихся к одному типу, во многом сходны. У всех хордовых животных в эмбриональном периоде закладывается осевой скелет — хорда, возникает нервная трубка. План строения хордовых животных также одинаков. На ранних стадиях развития зародыши позвоночных чрезвычайно сходны (рис. 24).
Эти факты подтверждают справедливость сформулированного К. Бэром закона зародышевого сходства: «Эмбрионы обнаруживают, уже начиная с самых ранних стадий, известное общее сходство в пределах типа». Сходство зародышей служит свидетельством общности их происхождения. В дальнейшем в строении зародышей проявляются признаки класса, рода, вида и, наконец, признаки, характерные для данной особи. Расхождение признаков зародышей в процессе развития называется эмбриональной дивергенцией и отражает эволюцию той или иной систематической группы животных.
Большое сходство зародышей на ранних стадиях развития и появление различий на более поздних стадиях имеет свое объяснение. Изучение эмбриональной изменчивости показывает, что изменчивы все стадии развития. Мутационный процесс затрагивает и гены, обуславливающие особенности строения и обмена веществ у самых молодых эмбрионов. Но структуры, возникающие у ранних эмбрионов (древние признаки, свойственные далеким предкам), играют весьма важную роль в процессах дальнейшего развития. Изменения на ранних стадиях обычно приводят к недоразвитию и гибели. Напротив, изменения на поздних стадиях могут быть благоприятными для организма и потому подхватываются естественным отбором.
Появление в эмбриональном периоде развития современных животных признаков, свойственных далеким предкам, отражает эволюционные преобразования в строении органов.
В своем развитии организм проходит одноклеточную стадию (стадия зиготы), что может рассматриваться как повторение филогенетической стадии первобытной амебы. У всех позвоночных, включая высших их представителей, закладывается хорда, которая далее замещается позвоночником, а у их предков, если судить по ланцетнику, хорда оставалась всю жизнь.
В ходе эмбрионального развития птиц и млекопитающих, включая человека, появляются жаберные щели в глотке и соответствующие им перегородки. Факт закладки частей жаберного аппарата у зародышей наземных позвоночных объясняется их происхождением от рыбообразных предков, дышавших жабрами. Строение сердца человеческого зародыша напоминает в этот период строение этого органа у рыб.
Подобные примеры указывают на глубокую связь между индивидуальным развитием организмов и их историческим развитием. Эта связь нашла свое выражение в биогенетическом законе, сформулированном Ф. Мюллером и Э. Геккелем в XIX в.: онтогенез (индивидуальное развитие) каждой особи есть краткое и быстрое повторение филогенеза (историческое развитие) вида, к которому эта особь относится.
Биогенетический закон сыграл выдающуюся роль в развитии эволюционных идей. Большой вклад в углубление представлений об эволюционной роли эмбриональных преобразований принадлежит А. Н. Северцову. Он установил, что в индивидуальном развитии повторяются признаки не взрослых предков, а их зародышей.
Филогенез рассматривается теперь не как смена последовательностей ряда взрослых форм, а как исторический ряд отобранных естественным отбором онтогенезов. Подвергаются отбору всегда целые онтогенезы, и только такие, которые, несмотря на воздействие неблагоприятных факторов среды, выживают на всех стадиях развития, оставляя жизнеспособное потомство. Таким образом, основу филогенеза составляют изменения, происходящие в онтогенезе отдельных особей.
Палеонтологические доказательства. Сопоставление ископаемых остатков из земных пластов разных геологических эпох убедительно свидетельствует об изменении органического мира во времени. Данные палеонтологии дают большой материал о преемственных связях между различными систематическими группами. В одних случаях удалось установить переходные формы, в других — филогенетические ряды, то есть ряды видов, последовательно сменяющих один другого.
Ископаемые переходные формы:
а) археоптерикс — переходная форма между птицами и рептилиями, обнаруженная в слоях Юрского периода (150 млн лет назад). Признаки птиц: задние конечности с цевкой, наличие перьев, внешнее сходство, крылья. Признаки рептилий: длинный хвост, состоящий из позвонков, брюшные ребра, наличие зубов, кости на передней конечности;
б) псилофиты — переходная форма между водорослями и наземными растениями.
Филогенетические ряды. В. О. Ковальский восстановил эволюцию лошади, построив ее филогенетический ряд (рис. 25).
Эволюция лошади охватывает довольно большой промежуток времени. Древнейший предок лошади относится к началу третичного периода, тогда как современная лошадь — к четвертичному периоду. Виды рода Эвкус были маленькими лесными животными высотой 30 см. Они имели по четыре пальца на ногах, что облегчало хождение и бег по топкой почве лесных болот. Судя по зубам, эти животные питались мягкой растительной пищей. Относятся они к нижнему эоцену Северной Америки. За этой формой следуют среднеэоценовые орогиппусы, у которых на передних ногах были еще развиты четыре пальца. В среднем эоцене появляется эпигиппус, у которого четвертый палец уменьшен. В олигоцене жил потомок предыдущих форм — мезогиппус. У него на ногах сохраняются лишь три пальца, причем средний палец развит заметно сильнее остальных. Рост животных достигает 45 см.
Начинают появляться изменения в зубной системе. Бугорчатые передние зубы эогиппусов, приспособленные к мягкой растительной пище, превращаются в зубы с бороздками. Эволюция затрагивает и коренные зубы, они становятся более приспособленными к грубой степной растительной пище. В верхнем олигоцене мезогиппус уступает место целому ряду форм: миогшгаус, а в нижнем миоцене — пара-гиппус. Парагиппус является родоначальником следующего этапа лошадиного ряда — мерихиппуса. Мерихиппусы были, несомненно, жителями открытых пространств, причем у разных видов этого рода шел процесс укорочения боковых пальцев: у одних видов пальцы были длиннее, у других — короче, приближаясь в последнем случае к быстроногим однопалым лошадям.
Наконец, у плиогиппуса, жившего в плиоцене, этот процесс заканчивается образованием новой формы, древней однопалой лошади — плезиппуса. По форме и размерам последний близок к современной, известной с плейстоцена лошади.
Возникнув в Америке, современная форма лошади затем проникает в Евразию в числе нескольких видов. В конечном счете все американские лошади вымерли, а европейские уцелели и затем вторично попали в Америку. На этот раз они были завезены сюда европейцами в начале XVI в. Таким образом, эволюция лошадей убедительно показывает процесс эволюции, ведущий к возникновению новых видов путем преобразования их предков.
Индивидуальное развитие организма (онтогенез). Причины нарушения онтогенеза
1. Дайте определения понятий.
Онтогенез – процесс индивидуального развития особи от начала ее существования до конца жизни.
Метаморфоз – процесс превращения личинки во взрослую особь.
Плацента – эмбриональный орган у всех самок плацентарных млекопитающих, некоторых сумчатых, живородящих хрящевых рыб, а также ряда других групп животных, позволяющий осуществлять перенос материала между циркуляционными системами плода и матери.
2. Какое биологическое значение имеет существование личиночной стадии развития в жизненном цикле некоторых животных? Ответ проиллюстрируйте конкретным примером.
Смысл существования личинок заключается в том, что они питаются другой пищей, и, таким образом, расширяется пищевая база вида. Например, питание гусениц (листья) и бабочек (нектар) или головастиков (зоопланктон) и лягушек (насекомые).
3. Заполните таблицу.
Типы онтогенеза
4. Сроки периодов онтогенеза у разных животных неодинаковы. Выскажите предположение, от чего они зависят. Приведите примеры.
У многих позвоночных большую часть своего существования особь находится во взрослом состоянии. У многих насекомых взрослая стадия – самая короткая и длится всего несколько часов, необходимых для оставления потомства. У примитивных животных личинки живут долго, накапливая необходимые вещества для размножения. Более развитые животные живут долго во взрослом состоянии, чтобы не только оставить потомство, но и передать свой жизненный опыт молодому поколению.
5. Рассмотрите рисунок, на котором изображен жизненный цикл многоклеточного животного она примере рыбы. Подпишите, что изображено под цифрами 1-9.
1 – взрослая самка
2 – взрослый самец
3 – гаметы
4 – оплодотворение яйцеклетки
5 – зигота
6 – икринка
7 – личинка
8 – малек
9 – молодая особь (неполовозрелая).
Какие из указанных на рисунке этапов относятся к эмбриональному периоду развития? 4, 5, 6.
Какие этапы относятся к постэмбриональному периоду? 7, 8, 9, 1, 2.
6. Каковы основные причины, вызывающие нарушения онтогенеза?
Нарушения онтогенеза могут вызвать многие факторы: это и неблагоприятные воздействия окружающей среды, влияющие на зародыш (химические вещества, радиация, прием лекарств, алкоголя и курение у человека), а также болезни и инфекции у матери.
Ход работы
1. Рассмотрите рис. 71 на стр. 191 учебника.
2. Выявите черты сходства зародышей человека с зародышами свиньи.
На ранних стадиях развития эмбрионы свиньи и человека имеют большое сходство. На более поздних стадиях зародыши все более и более отличаются по внешнему и внутреннему строению. Так, в ходе развития зародыша свиньи вначале появляются свойство позвоночных, затем – класса млекопитающих, и лишь потом свойства данного конкретного вида – свиньи.
3. Ответьте на вопрос: о чем свидетельствует сходство зародышей?
Сходство зародышей разных систематических групп свидетельствует об общности их происхождения.
8. Сформулируйте суть биогенетического закона.
Эмбрионы обнаруживают, уже начиная с самых ранних стадий, известное общее сходство в пределах типа.
9. У животных встречаются циклы развития с полным и неполным превращением. Чем отличаются эти типы развития? Приведите примеры животных, для которых они характерны?
Цикл развития с полным превращением включает с себя несколько личиночных стадий. Например, яйцо, гусеница, куколка, бабочка. Цикл развития с неполным превращением включает в себя только одну личиночную стадию. Например, икринка, головастик, лягушка.
Индивидуальное развитие человека. Репродуктивное здоровье человека
1. Дайте определение понятий.
Эмбриональный период развития – период, начинающийся с оплодотворения и представляющий собой процесс формирования сложного многоклеточного организма, в котором представлены все системы органов.
Постэмбриональный период развития – период, начинающийся с завершения эмбрионального и включающий в себя половое созревание, взрослое состояние, старость и заканчивающийся смертью.
Репродуктивное здоровье – состояние полного физического и социального благополучия, а не только отсутствие заболеваний репродуктивной системы, нарушения ее функций и/или процессов в ней, а также способность к воспроизведению.
2. Заполните таблицу.
Этапы индивидуального развития человека
3. Соотнесите органы и структуры организма человека с зародышевыми листками, из которых они формируются в процессе дифференцировки клеток. Внесите в таблицу соответствующие цифры.
1. Блуждающий нерв
2. Головной мозг
3. Желудок
4. Кровеносные сосуды
5. Легкие
6. Мышцы
7. Печень
8. Половые железы
9. Почки
10. Сердце
11. Скелет
12. Слюнные железы
13. Спинной мозг
14. Толстый кишечник
15. Эпидермис кожи.
5. Что понимают под здоровым образом жизни?
Здоровый образ жизни — образ жизни человека, направленный на профилактику болезней и укрепление здоровья.