О чем свидетельствует сходство зародышей и их различия человека и рыбы
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.
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.
Дополнительная информация.
Практическая работа № 3
«Выявление и описание признаков сходства зародышей человека и других позвоночных как доказательство их эволюционного родства».
Цель:выявить признаки сходства зародышей человека и других позвоночных, говорящие об их эволюционном родстве.
Ход работы
1. Прочитать текст «Эмбриологические доказательства макроэволюции» и ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ИНФОРМАЦИЯ (Приложение 2).
2. Выявить черты сходства и различия зародышей человека и других позвоночных (Приложение 1).
3. Ответить на вопросы:
А. Какой период развития называют эмбриональным? Какие стадии он включает?
Б. Приведите формулировку биогенетического закона. Кто является автором этого закона?
В. Изложите сущность закона зародышевого сходства К. Бэра.
Приложение1
Рис. 1. Сходство зародышей разных классов позвоночных на разных этапах (I—III) онтогенеза.
Приложение 2
Эмбриологические доказательства. Образование половых клеток, гаметогенез сходен у всех многоклеточных организмов, и все организмы развивались из одной диплойдной клетки(зиготы) Это свидетельствует о единстве мира живых организмов. Блестящим доказательством служит сходство зародышей на ранних стадиях развития. Все они имеют хорду, потом позвоночник, жаберные щели одинаковые отделы тела (голову, туловище, хвост). Различия проявляются по мере развития. В начале зародыш приобретает черты характеризующие класс, затем отряд, род и наконец вид, такое последовательное расхождение признаков свидетельствует о происхождении хордовых от общего ствола, давшего в процессе эволюции несколько ветвей. Связь между индивидуальным и историческим развитием организма выразили немецкие ученые Геккель и Мюллер. Генетический закон. Во 2 половине 19 века Геккель и Мюллер установили закон онтогенеза и филогенеза, который получил название биогенетического закона. Индивидуальное развитие особи (онтогенез) кратко повторяет историческое развитие вида. Однако за короткий период индивидуального развития особь не может повторить все этапы эволюции, поэтому повторение происходит в сжатой форме с выпадением ряда этапов, кроме того эмбрионы имеют сходство не со взрослыми формами предков, а с их зародышами. Пример: У зародыша образуются жаберные щели и у млекопитающих и у рыб, но у рыб из них получаются жабры, а у млекопитающих другие органы. Биогеографическое доказательство.
Дополнительная информация.
Факт единства происхождения живых организмов был подтвержден на основе эмбриологических исследований. Все многоклеточные животные развиваются из одной оплодотворенной яйцеклетки. В процессе индивидуального развития они проходят стадии дробления, образования двух- и трехслойного зародышей, формирования органов из зародышевых листков. Сходство зародышевого развития животных свидетельствует о единстве их происхождения.
У всех представителей одного типа (например, хордовых) наиболее общие особенности строения эмбрионов (хорда, кишечник, зачатки передних и задних конечностей) формируются довольно рано в онтогенезе и по одним и тем же рецептам. На ранних стадиях органогенеза зародыши сходны друг с другом.
Русский ученый Карл Бэр (1792-1876) обнаружил поразительное сходство зародышей различных позвоночных. Он писал: ««Зародыши млекопитающих, птиц, ящериц и змей, в высшей степени сходны между собой на самых ранних стадиях, как в целом, так и по способу развития отдельных частей. У меня в спирту сохраняются два маленьких зародыша, которые я забыл пометить, и теперь я совершенно не в состоянии сказать, к какому классу они принадлежат. Может быть, это ящерицы, может быть — маленькие птицы, а может быть — и очень маленькие млекопитающие, до того велико сходство в устройстве головы и туловища у этих животных. Конечностей, впрочем, у этих зародышей еще нет. Но если бы даже они и были на самых ранних стадиях своего развития, то и тогда мы ничего не узнали бы, потому что ноги ящериц и млекопитающих, крылья и ноги птиц, а также руки и ноги человека развиваются из одной и той же основной формы».
На более поздних стадиях развития различия между эмбрионами увеличиваются, появляются признаки класса, отряда, семейства. Ч. Дарвин рассматривал сходство ранних стадий онтогенеза у разных представителей крупных таксонов как указание на их эволюционное происхождение от общих предков.
Современные открытия в области генетики развития подтвердили дарвиновскую гипотезу. Было показано, например, что важнейшие процессы раннего онтогенеза у всех позвоночных совершаются по одним и тем же рецептам: они контролируются одними и теми же генами. Более того, многие из этих генов-регуляторов обнаружены и у беспозвоночных (червей, моллюсков и членистоногих).
Приведенные здесь и многие другие примеры указывают на глубокую связь между индивидуальным развитием организмов и их историческим развитием. Эта связь нашла свое выражение в биогенетическом законе, сформулированным Ф. Мюллером и Э. Геккелем в 19 веке: «Онтогенез (индивидуальное развитие) каждой особи есть краткое и быстрое повторение филогенеза (исторического развития) вида, к которому эта особь относится. Таким образом, в индивидуальном развитии животных повторяются признаки не взрослых предков, а их зародышей.
Вывод: ответить на вопрос: о чем свидетельствуют сходства зародышей и их различия?
Тема: Выявление и описание признаков сходства зародышей человека и других позвоночных как доказательство их родства
Практическое занятие № 5
Тема: Выявление и описание признаков сходства зародышей человека и других позвоночных как доказательство их родства.
Цель: Рассмотреть и выявить черты сходства и отличия зародышей позвоночных на разных стадиях развития
Оборудование: Плакаты, таблицы
Краткие теоретические сведения
Эмбриология — наука об индивидуальном развитии организмов.
В 1828 г. Карл фон Бэр сформулировал закономерность, которую называют Законом Бэра:
«Чем более ранние стадии индивидуального развития сравниваются, тем больше сходства удается обнаружить».
II закон – «Биогенетический закон». (Закон Геккеля-Мюллера)
«Каждое живое существо в своем индивидуальном развитии (онтогенез) повторяет в известной степени формы, пройденные его предками или его видом».
1.Прочитайте статью « Данные эмбриологии»
Легко установить родство между организмами при сравнении их эмбриональных стадий развития.
Оказывается. Любой организм в своём индивидуальном развитии повторяет стадии развития предковых форм.
В эмбриогенезе у всех позвоночных закладывается хорда, которая у ланцетника остаётся на всю жизнь, а у всех позвоночных в дальнейшем замещается позвоночником.
В возрасте нескольких недель зародыши человека и других млекопитающих обнаруживают многие черты сходства с рыбами.
По бокам шейного и головного отделов развиваются жаберные борозды. Кровеносная система сходна с характерной для рыб: двухкамерное сердце, хвостовая артерия, кровеносные сосуды в составе шести дуг аорты, подходящие к жаберным дужкам. А также общая форма тела зародыша, хвост, жаберные борозды, нитевидное продолжение заднего отдела спинного мозга.
На следующей стадии наблюдается сходство с земноводными: сюда относятся плавательные перепонки, развивающиеся между пальцами у человеческого зародыша. В нижней части стенки живота человека унаследованы от земноводных сухожильные перетяжки прямых мышц, седалищную артерию (ветвь нижней ягодичной артерии, унаследованную от древних амфибий).
У некоторых взрослых людей можно обнаружить в скелете запястья свободную центральную косточку, характерный признак строения земноводных предков.
В обонятельном отделе человек унаследовал от земноводных часть, называемую якобсоновым органом: он развивается к пятому месяцу утробной жизни в виде канала, идущего из носовой полости в ротовую. Хотя в конце утробного развития этот орган и редуцируется, но его все же можно найти у взрослого человека в виде короткого, слепо оканчивающегося канальца, к которому подходят окончания специальных нервов.
И наконец, остаток мигательной перепонки в виде так называемой полулунной складки, во внутреннем углу глаза. Этой складке соответствует хорошо развитая у современных земноводных, пресмыкающихся и птиц мигательная перепонка. Среди млекопитающих мигательная перепонка подверглась сильной редукции, особенно у китообразных и большинства приматов, но значительно развита, например, у кроликов, кошек и некоторых обезьян.
От пресмыкающихся человек унаследовал ряд признаков, которые обнаруживаются преимущественно в утробный период, например, в развитии головного мозга, в строении и характере причленения конечностей у плода нескольких месяцев.
О родстве человека с низшими млекопитающими свидетельствуют и другие примитивные черты, обнаруживающиеся в его онтогении. Например, у человеческого шестинедельного зародыша формируются зачатки нескольких пар молочных желез вдоль млечных линий. По всему телу (кроме ладоней и подошв) развивается довольно густой, хотя и мелкий волосяной пушок (лануго). В ротовой полости на мягком нёбе образуются валики, характерные для обезьян, хищных и других млекопитающих.
В возрасте 1,5-3 месяцев заметно выражен хвостовой отдел, в котором можно обнаружить и конечный отдел зачаточного позвоночного столба с 8-9 закладками позвонков. К концу этого срока наружный отдел хвоста редуцируется. Во внутреннем участке хвостового отдела сохраняется 4 (от 6 до 2) позвонка, сросшись, образуют копчик.
Сходство с зародышами антропоидов сохраняется наибольшее время. В процессе развития зародыша общие признаки, присущие типам и классам животных, проявляются раньше, чем особенности рода и вида. Эта закономерность является общей в развитии зародышей позвоночных животных и получила название биогенетического закона. Сходство на ранних стадиях развития зародыша человека и животных объясняется тем, что человек прошел сложный путь исторического развития, продолжавшийся миллионы лет. Этот путь в основных чертах отражается в развитии человеческого зародыша.
Таким образом, в процессе индивидуального развития каждый вид повторяет своё историческое развитие.
2.Запишите этапы развития человека.
1. Развитие начинается с оплодотворения.
2. Возникшая зигота дробится.
3. Образуются стадии: морула, бластула, гаструла.
4. Ткани образуются из эктодермы, энтодермы, мезодермы.
5. Закладываются жаберные щели, как у зародышей рыб, на 18-20 день развития.
6. Сердце вначале в виде трубки с пульсирующими стенками.
7. Формируется клоака.
8. 1,5—3-месячный зародыш имеет хвост, как у хвостатых обезьян.
9. Головной мозгу 1,5-3-месячного зародыша человека состоит из 5 мозговых пузырей, как мозг рыб.
10. Нервная система вначале в виде трубки на спине.
11. 5—6-месячный эмбрион имеет рунный волосяной покров. Зародыш долго имеет выраженный копчиковый отдел. У зародыша имеется несколько пар сосков (полимастия).
12. У 1,5—2-месячного зародыша большой палец ноги короче других пальцев и расположен под углом, как у обезьян.
13. Сроки беременности человекообразных обезьян и человека одинаковые.
3. Рассмотрите рисунок
4.Результаты анализа черт сходства и отличия занесите в таблицу.
Таблица: Черты сходства и отличия зародышей позвоночных на разных стадиях развития
Конспект урока по теме: «Сходства зародышей человека и других позвоночных как доказательство их эволюционного родства»
Выбранный для просмотра документ Конспект урока по теме.docx
Конспект урока по теме: «Сходства зародышей человека и других позвоночных как доказательство их эволюционного родства»
Дидактическая цель: Создать условия для формирования знаний о биогенетическом законе как одном из доказательств эволюционного родства позвоночных животных.
Выявить признаки сходства и различий зародышей разных групп позвоночных животных.
Доказать эволюционное родство между разными группами позвоночных животных.
Формировать навыки выполнения практических работ
Создать условия для развития воображения, речи, внимания, логического мышления;
Анализировать и систематизировать информацию, делать выводы.
Формировать научное мировоззрение.
Совершенствовать навыки самостоятельной работы.
Воспитывать интерес к культуре умственного труда,
Развитие культуры общения и рефлексивных качеств личности.
Технология: Проблемное обучение, ИКТ.
Тип урока: Комбинированный.
Методы: Изложения и восприятия учебной информации, частично – поисковый, наглядный.
Формы организации познавательной деятельности: Индивидуальная работа, работа в парах, опережающее обучение.
Оборудование: презентация, инструктивные карточки, информационные листы.
Актуализация опорных знаний:
Что называют онтогенезом?
Из каких периодов складывается индивидуальное развитие организма?
Какие этапы включает в себя эмбриональный этап развития?
Для каких организмов характерен такой тип развития?
Мотивация к изучению новой темы
Ребята, я предлагаю вашему вниманию изображение, глядя на которое вы должны попытаться сформулировать тему урока.
Запишите тему урока: «Сходства зародышей человека и других позвоночных как доказательство их эволюционного родства»
Цель урока: Систематизировать и дополнить знания о сходстве зародышей разных групп позвоночных животных.
Знать: 1. Признаки сходства и различий у позвоночных животных. 2. Биогенетический закон
Уметь: 1. Находить сходство и различия признаков у позвоночных животных.
2. Доказывать эволюционное родство между позвоночными животными и человеком
Учащиеся отвечают на поставленные вопросы.
Учащиеся предлагают темы урока.
Учащиеся записывают в тетрадях тему урока.
Слушают цели и задачи урока.
Учащиеся показывают свои знания по данной теме.
Изучение нового материала:
Как называется наука, которая изучает развитие зародышей?
(Эмбриология – наука о зародышевом развитии).
Из чего начинается развитие организма? ( из оплодотворённой яйцеклетки).
Исследования, проведённые эмбриологами, показали, что зародыши позвоночных животных относящихся к разным группам схожи.
Главные вопросы урока:
В чём проявляется схожесть зародышей?
О чём свидетельствует сходство зародышей?
Какие биологические законы были открыты на основании этого сходства?
Для того, чтобы ответить на эти вопросы, вы сейчас должны выполнить практическую работу.
У вас на столах лежат инструктивные карты, давайте разберем, из каких этапов состоит работа.
Выполнение практической работы.
Обсуждение результатов практической работы. Работа по вопросам:
1.В чём проявляется схожесть зародышей?
2.О чём свидетельствует сходство зародышей?
3.Какие различия наблюдаются у разных групп позвоночных?
На основании этих исследований были сформулированы биологические законы.
Заслушивание сообщения учащегося.
II закон – «Биогенетический закон». (Закон Геккеля-Мюллера)
каждое живое существо в своем индивидуальном развитии (онтогенез) повторяет в известной степени формы, пройденные его предками или его видом.
Учащиеся слушают учителя
Работают с инструктивными картами.
Выполняют практическую работу в тетрадях.
Учащиеся отвечают на вопросы и озвучивают результаты практической работы.
Учащийся выступает с сообщением.
Решение теста с одним правильным ответом.
1.Биогенетический закон был сформулирован:
А – Ч.Дарвиным; Б – К.Бэром; В – Шлейденом и Шваном;
Г – Мюллером и Геккелем.
2.Решающим эмбриологическим доказательством эволюции является:
А – сходство деления всех клеток организма;
Б – Сходство в строении скелетов всех позвоночных
В – Сходство ранних стадий эмбрионального развития
Г – Общность строения кровеносной системы позвоночных.
3.К какому закону относится формулировка «Чем более ранние стадии индивидуального развития сравниваются, тем больше сходства удается обнаружить»:
В – Закон зародышевого сходства.
4.Какие из признаков схожи между разными группами позвоночных животных:
А- двухкамерное сердце, жабры, хорда; Б – пищеварительная система, конечности, четырёхкамерное сердце. В – головной мозг, выделительная система.
5.О каком эволюционном доказательстве свидетельствует сходство зародышей разных групп позвоночных животных :
А – о палеонтологическом; Б – биогеографическом; В – эмбриональном.
Учащиеся в тетради самостоятельно решают тестовое задание.
Подготовить презентации Причины нарушений в развитии организма»
Выбранный для просмотра документ Лекционный материал.docx
Лекционный материал «Сходство зародышей представителей разных групп позвоночных – как свидетельство их эволюционного родства»
Исследования, проведённые учёными показали, общность происхождения всех многоклеточных животных, поскольку все они развиваются из одной оплодотворённой яйцеклетки.
Сходство зародышевого развития животных свидетельствует о единстве их происхождения.
В дальнейшем это сходство постепенно утрачивается, всё ярче начинают проявляться сначала признаки класса, затем отряда, семейства, рода и наконец, вида позвоночного животного.
Таким образом, в процессе индивидуального развития каждый вид повторяет своё историческое развитие.