Làm thế nào để thiết lập mối quan hệ của động vật hiện đại và tuyệt chủng. Mối quan hệ gia đình tuyệt vời trong thế giới động vật. Bằng chứng cổ sinh vật học cho sự tiến hóa của giới động vật
Hơn 20 năm đã trôi qua kể từ khi nhân bản động vật máu nóng đầu tiên - chú cừu Dolly nổi tiếng. Ngày nay, công nghệ tạo ra các sinh vật giống hệt nhau được sử dụng trên khắp thế giới - trong các phòng thí nghiệm và vườn ươm, nơi các loài động vật được lai tạo để làm thí nghiệm. Trong một vài thập kỷ, hàng nghìn con chuột nhân bản, chuột cống, thỏ, ếch, dê, bò và thậm chí cả lạc đà đã được sinh ra. Sau khi thành thạo công cụ nhân bản và điều chỉnh nó phù hợp với nhu cầu nghiên cứu hàng ngày, các nhà sinh vật học quyết định sử dụng nó để tái tạo các loài đã tuyệt chủng. Chúng tôi giới thiệu bảy sinh vật, về sự phục sinh mà các nhóm khoa học hiện đang làm việc.
voi ma mút lông
Đã chết cách đây khoảng 10 nghìn năm
Các nhà khoa học là những người nghiêm túc và thực dụng. Đừng nghĩ rằng họ chọn ứng viên để nhân bản trong số những người họ yêu thích. Không, các nhà nghiên cứu đang phân tích xem các loài sống lại có thể mang lại lợi ích như thế nào cho hệ sinh thái hiện tại. Nếu con vật đóng góp vào sự ổn định và cải thiện của nó, nó sẽ có cơ hội trở lại từ trạng thái không tồn tại.
Lấy ví dụ, loài voi ma mút lông cừu (Mammuthus primigenius) và những người hàng xóm của nó, sống cách đây 2 triệu - 10 nghìn năm. Với sự tuyệt chủng của những người khổng lồ này, cũng như tê giác lông cừu, bò rừng cổ đại và hươu cao cổ, những thảo nguyên voi ma mút giàu hoa nhất đã biến mất, trên đó những loài động vật ăn cỏ lớn khác cũng kiếm ăn: ngựa hoang, bò xạ hương, nai sừng tấm. Bây giờ ở phía bắc của đất nước chúng tôi, nơi tất cả các loài động vật này sinh sống, có một lãnh nguyên trần. Kỷ băng hà cuối cùng đã phá hủy không chỉ megafauna, mà còn cả hệ thực vật.
Ý tưởng về việc hồi sinh loài voi ma mút dường như đã thành hiện thực kể từ khi người ta xác định chúng đã tuyệt chủng. Nhưng gần đây ý tưởng bắt đầu được hiện thực hóa. Năm 2008, một nhóm các nhà di truyền học người Nga đã giải mã trình tự DNA ty thể (ty thể là thành phần thiết yếu của mọi tế bào động vật và thực vật, cùng với nhân tế bào, bộ máy Golgi, ribosome, lysosome, v.v.), được phân lập từ các di tích hóa thạch của voi ma mút. Và vào năm 2011, một nhóm nghiên cứu quốc tế do Webb Miller và Stefan Schuster từ Đại học Pennsylvania (Mỹ) dẫn đầu đã khôi phục 70% DNA của voi ma mút. Năm 2015, giáo sư George Church của Đại học Harvard đã cấy ghép thành công một số gen của voi ma mút vào DNA của voi châu Phi. Hiện nay, sự hợp tác lớn của các nhà khoa học từ Nga, Mỹ, Hàn Quốc và Nhật Bản đang tham gia vào công việc nhân bản loài voi ma mút lông cừu. Chưa có kết quả khả quan, nhưng, quan sát sự kiên trì của các nhà nghiên cứu, ít nhất người ta có thể hy vọng thành công.
Hy vọng lớn hơn nữa về sự hồi sinh của voi ma mút được truyền cảm hứng bởi thực tế là ở Yakutia trong 20 năm qua, họ đã chuẩn bị một ngôi nhà cho con quái vật này - họ đang khôi phục sự đa dạng thực vật của thảo nguyên voi ma mút. Dự án có tên "Công viên Pleistocene" được nhà sinh thái học người Nga, Giám đốc Trạm Khoa học Đông Bắc thuộc Viện Hàn lâm Khoa học Nga Sergey Zimov đưa ra vào năm 1997.
Đôi khi, các nhà nghiên cứu thảo luận về sự cần thiết của sự trở lại của một đại diện khác của megafauna thuộc thế Pleistocen - tê giác lông cừu (Coelodonta antiquitatis). Nhưng vẫn chưa có ai nghiêm túc tham gia vào việc nhân bản nó.
Loại bồ câu rừng
Năm 1914, cá nhân cuối cùng chết
Khám phá của các nhà cổ sinh vật học chỉ ra rằng những loài chim thuộc họ bồ câu này đã tìm thấy voi ma mút: những di vật cổ nhất có tuổi đời ít nhất 100 nghìn năm. Chim bồ câu chở khách (Ectopistes migratorius) đã tồn tại rất nhiều: biến đổi khí hậu, sự tuyệt chủng của megafauna. Chúng sống độc lập trên lãnh thổ của Bắc Mỹ hiện đại, tức là chúng là loài đặc hữu của nó. Các nhà khoa học cho rằng cho đến thế kỷ 17, cho đến khi bắt đầu thuộc địa hóa các vùng đất Bắc Mỹ, số lượng loài chim này lên tới hàng tỷ cá thể.
Những người định cư, sau khi nếm thử thịt mềm của chim bồ câu chở khách, bắt đầu tiêu diệt chúng hàng loạt. Việc phá rừng quy mô lớn trong đó chim làm tổ, cũng như phá hủy thức ăn chính của chim bồ câu - hạt dẻ Mỹ, cũng đóng một vai trò trong sự biến mất của loài này. Vào đầu thế kỷ 20, những con chim này thực tế đã biến mất trong tự nhiên, và vào năm 1914, con chim bồ câu cuối cùng tên là Martha, sống trong vườn thú ở thành phố Cincinnati của Mỹ, đã chết.
Hiện nay ở California, tổ chức nghiên cứu độc lập Revive and Restore ("Hồi sinh và phục hồi"), được thành lập với mục tiêu hồi sinh các loài đã tuyệt chủng, đang tiến hành nhân bản loài chim bồ câu chở khách. Đối với người sáng lập tổ chức, nhà sinh học tiến hóa và nhà sinh thái học Ben Novak, đây là một dự án ưu tiên (Hồi sinh và Khôi phục đồng thời nhân bản một số loài động vật đã bị tuyệt chủng): ông hứa hẹn sẽ giới thiệu cá thể đầu tiên với thế giới vào năm 2025.
Chim bồ câu nhồi bông (Bảo tàng Vanderbilt, Mỹ). Ảnh: wikipedia.org
Mauritian dodo, hoặc dodo
Bị tiêu diệt vào những năm 1680
Hình ảnh loài chim sống độc nhất trên đảo Mauritius này quen thuộc với nhiều người trong câu chuyện cổ tích "Alice ở xứ sở thần tiên" của Lewis Carroll. Nhân vật chính gặp một sinh vật tên là Dodo tại Tear Pond và rất ngạc nhiên về cách nói trừu tượng của anh ta, bối rối và quá tải với các thuật ngữ. Trong các hình minh họa của John Tenniel cho ấn bản đầu tiên của cuốn sách, Alice mới quen được miêu tả là một con chim có thân hình nặng nề, bàn chân lớn, đôi cánh nhỏ và chiếc mỏ mạnh mẽ, mở rộng về phía giữa, cong và nhọn ở đầu. Đây là cách Mauritian dodo (Raphus cucullatus) được mô tả trong bản phác thảo của những người thực dân Hà Lan đến Mauritius vào cuối thế kỷ 16. Hình minh họa và các mục nhật ký của họ là bằng chứng tài liệu đầu tiên về sự tồn tại của dodo.
Giống như chim bồ câu chở khách, dodos khơi dậy niềm yêu thích ẩm thực thuần túy của những người định cư, bằng chứng là các mục được lưu giữ trong nhật ký và nhật ký của con tàu. “Con chim này quá lớn nên chúng tôi không thể ăn hết một lúc, phần thịt còn lại phải ướp muối,” thủy thủ William van West-Zamen phàn nàn hoặc vui mừng.
Dodos thực sự rất lớn: chiều cao của một số cá thể lên tới một mét, cân nặng - 17 kg. Họ tiêu diệt những con chim này một cách nhanh chóng, bởi vì chúng là con mồi dễ dàng: chúng không có kẻ thù tự nhiên và để mọi người lại gần. Góp phần vào sự biến mất và các động vật trong nhà được mang theo bởi các thủy thủ - chó và lợn, chúng đã khuấy tổ dodo và ăn trứng của chúng. Theo nghiên cứu hiện đại, những cá thể cuối cùng của dodo Mauritian đã chết vào cuối thế kỷ 17.
Vào đầu những năm 2000, các nhà khoa học Anh và Mỹ, dẫn đầu bởi nhà di truyền học và sinh học phân tử, giáo sư sinh học tiến hóa Beth Shapiro, bắt đầu giải mã bộ gen của dodo. Công trình đang được thực hiện tại Đại học Oxford, sử dụng đầu dodo khô từ bộ sưu tập của Bảo tàng Lịch sử Tự nhiên Oxford làm vật liệu sinh học. Cho đến nay, các nhà khoa học mới chỉ khôi phục một phần DNA của loài chim và bắt đầu so sánh gene của nó với DNA của các loài chim hiện đại - họ hàng tiềm năng của dodo. Điều này rất quan trọng, bởi vì một loài chỉ có thể được phục hồi bằng cách đưa các gen của nó vào trứng của một sinh vật sống từ một họ chung. Chưa có kết quả giật gân nào.
Bộ xương Dodo và mô hình dựa trên nghiên cứu hiện đại (Bảo tàng Lịch sử Tự nhiên, Đại học Oxford, Vương quốc Anh). Ảnh: wikipedia.org
gà gô heather
Cá nhân cuối cùng chết vào năm 1932
Gà gô thạch nam (Tympanuchus cupido cupido) tương tự như gà gô hiện tại, nhưng nhỏ hơn - bằng cỡ gà nhà. Một khi loài chim này sống ở gần như toàn bộ lãnh thổ của Hoa Kỳ hiện đại. Theo những ghi chép mà những người thuộc địa để lại, thịt của gà gô thạch nam rất ngon, và bản thân những con chim này thì nhiều vô kể: hàng trăm con, nếu không muốn nói là hàng ngàn con, bị giết thịt hàng ngày. Xác thịt được bán với giá không hề nhỏ. Tuy nhiên, có vẻ như vai trò quyết định trong việc tiêu diệt loài này, không phải do con người, mà là do histomonosis của loài chim chết người, do anh ta đưa vào cùng với gà - hoại tử gan và ruột, do sinh vật đơn bào Histomonas meleagridis gây ra.
Đến cuối thế kỷ 19, khoảng hai trăm cá thể vẫn còn, và sau đó chỉ còn lại trên hòn đảo dân cư thưa thớt Martha's Vineyard (nay là một phần của Massachusetts, Hoa Kỳ). Người Mỹ đã tạo ra một khu bảo tồn trên hòn đảo này để cải thiện tình hình và gia tăng dân số, nhưng nỗ lực của họ đều vô ích: cá thể cuối cùng đã chết vào năm 1932.
Công việc chính về nhân bản loài chim được thực hiện bởi các nhà khoa học từ Revive and Restore. Đối với họ, việc hồi sinh cây thạch nam là dự án ưu tiên thứ hai sau chim bồ câu chở khách. Vì vậy, chú chim này cũng có cơ hội quay trở lại.
auk tuyệt vời
Các đại diện cuối cùng đã bị tiêu diệt vào những năm 1850
Là loài chim không bay duy nhất thuộc họ auk, bao gồm nhiều loài chim biển hiện đại: cá nóc, chim ưng, chim nhỏ, auklets, v.v ... Loài auk không biết bay (Pinguinus impennis) sống dọc theo vùng biển phía bắc Đại Tây Dương (trên bờ biển phía Bắc -Khu vực Hoa Kỳ, Canada, Greenland, Iceland, quần đảo Faroe, Na Uy). Với cấu trúc, sự chậm chạp, màu đen và trắng, nó giống những chú chim cánh cụt. Các nhà khoa học từ lâu đã tranh cãi về mối quan hệ của họ. Tuy nhiên, vào năm 2002, khi DNA ty thể của auk vĩ đại được giải mã, rõ ràng loài chim này đến từ một họ hoàn toàn khác.
Trong Thời đại Khám phá, lông tơ và trứng của những chú cá chép lớn có nhu cầu rất lớn ở người châu Âu. Vào thế kỷ 19, số lượng chim đã giảm đi rất nhiều, và thú nhồi bông đã tăng giá với các nhà sưu tập, điều này gây ra một đợt bạo lực mới đối với các dì. Đã giúp con người tiêu diệt các loài chim và kẻ thù tự nhiên của chúng: cá voi sát thủ và gấu Bắc Cực. Có một phiên bản cho rằng những cá thể cuối cùng sống gần đảo Newfoundland của Canada đã bị những kẻ săn trộm tìm thấy và tiêu diệt vào những năm 1850.
Một số nhóm khoa học từ Mỹ và châu Âu đang cố gắng hồi sinh loài vật này với sự hỗ trợ của cùng một tổ chức Revive and Restore.
Great Auks (do John James Audubon vẽ từ The Birds of America). Ảnh: wikipedia.org
Bucardo
Loài này được chính thức tuyên bố tuyệt chủng vào năm 2000.
Bucardo (Capra pyrenaica pyrenaica) là một loài phụ đã tuyệt chủng của Pyrenean ibex. Những con vật này sống ở phía bắc bán đảo Iberia (Tây Ban Nha). Một số yếu tố có thể góp phần vào sự biến mất của chúng: săn trộm, suy thoái môi trường và cạnh tranh thức ăn với các loài động vật móng guốc đã thuần hóa.
Cá thể cuối cùng có tên Celia chết vào năm 2000 trong khu bảo tồn quốc gia Tây Ban Nha, nằm ở tỉnh Huesca. Tuy nhiên, các nhà khoa học từ Trung tâm Nghiên cứu Nông nghiệp và Công nghệ Aragon đã bảo tồn vật liệu di truyền của Celia và vào năm 2009 đã cố gắng tạo ra một bản sao của cô. Cơ hội thành công là rất lớn, bởi vì các nhà di truyền học không phải đau đớn và lâu để xác định những người họ hàng gần nhất - họ lấy những con cái của hai phân loài khác của dê Pyrenean làm mẹ thay thế.
Các nhà sinh vật học Tây Ban Nha đã tạo ra 439 phôi thai và cấy vào tử cung của 57 con dê. Mang thai ở bảy con cái, nhưng chỉ một con có thể mang theo một đàn con. Thật không may, đứa trẻ đã chết vài phút sau khi sinh. Sau đó, công việc phục sinh Bucardo bị đình chỉ vô thời hạn.
Thylacine, hoặc sói có túi
Năm 1936, cá nhân cuối cùng chết
Một ứng cử viên có khả năng nhân bản khác là loài sói có túi, còn được gọi là thylacine (Thylacinus cynocephalus), sống chủ yếu trên đảo Tasmania, cách lục địa Úc vài trăm km. Những loài động vật này được các thổ dân Úc săn lùng rất nhiệt tình, do đó, khi các tàu châu Âu đến bờ biển của đảo, đã có rất ít chó sói thú có túi. Những ghi chép đầu tiên về sinh vật này có từ năm 1808. Tác giả của họ, nhà tự nhiên học George Harris, xếp thylacine trong họ thú có túi. “Điều duy nhất để phân biệt nó với những con ô mai là một cái đầu giống như một con chó,” nhà nghiên cứu lưu ý trong nhật ký của mình. Sau đó, các nhà khoa học đã sửa đổi phiên bản của Harris và ghi nhận thylacine trong một nhóm phân loại riêng biệt - họ sói có túi.
Sói cuối cùng đã biến mất vào thế kỷ 20 - đến những năm 1940, không một cá thể nào còn sống. Năm 1999, các nhà khoa học Úc lần đầu tiên cố gắng nhân bản một con vật nhưng không thành công. Dự án thứ hai nhằm hồi sinh thylacine được khởi động vào năm 2008 bởi các nhà sinh vật học từ Đại học Melbourne: họ xây dựng các đoạn DNA của loài sói có túi thành một phôi chuột. Đó là tất cả cho bây giờ, nhưng công việc vẫn tiếp tục. Và điều quan trọng, nó được hỗ trợ, kể cả về mặt tài chính, bởi chính phủ Úc.
P.S. Tất nhiên, tôi cũng muốn tái hiện một con sư tử hang động, một con gấu hang động, một con nai sừng lớn, một con mèo răng kiếm, một con chim moa, một con quagga, một con bướm xanh ... Nhưng, như bạn thấy, nó không đơn giản như vậy. Các nhà khoa học đang phải đối mặt với nhiều thách thức: từ việc phục hồi DNA và tìm ra người mẹ thay thế hoàn hảo cho đến việc hồi sinh môi trường sống cho những người vô tính trong tương lai.
Bất kỳ loại động vật nào cũng xuất hiện, phát tán, chinh phục các vùng lãnh thổ và môi trường sống mới, sống một thời gian trong điều kiện tồn tại tương đối ổn định. Khi những điều kiện này thay đổi, nó có thể thích nghi với chúng, thay đổi và sinh ra một loài mới (hoặc loài mới), hoặc nó có thể biến mất. Tổng thể của các quá trình đó tạo nên sự tiến hóa của thế giới hữu cơ, sự phát triển lịch sử của sinh vật - phát sinh thực vật.
Bài tiểu luận này dành cho chủ đề "Sự phát triển của thế giới động vật." Để tiết lộ chủ đề, các câu hỏi sau đây được dành cho:
1. Những lý do dẫn đến sự tiến hóa của thế giới động vật dựa trên những ý tưởng của Darwin.
2. Sự phức tạp về cấu tạo của động vật. Sự đa dạng của các loài là kết quả của quá trình tiến hóa.
3. Bằng chứng cho sự tiến hóa của động vật.
Các lý do về mức độ tổ chức khác nhau của các loài động vật, sự khác biệt giữa các loài hiện có và các loài đã tuyệt chủng, các biểu hiện của sự tàn lụi từ lâu đã được các nhà khoa học và mục sư nhà thờ quan tâm.
Nhà khoa học nổi tiếng người Anh Charles Darwin (1809-1882) đã giải thích những hiện tượng này một cách đầy đủ nhất trong tác phẩm Về nguồn gốc của các loài.
Theo lời dạy của Darwin, sự đa dạng của các loài không phải do Chúa tạo ra, mà được hình thành do những thay đổi di truyền liên tục xuất hiện và sự chọn lọc tự nhiên. Trong quá trình tồn tại của những cá thể khỏe mạnh nhất, Darwin lưu ý đến sự hiện diện của một cuộc đấu tranh để tồn tại, kết quả của nó là sự tuyệt chủng của những sinh vật không được nuôi dưỡng và sự sinh sản của những sinh vật khỏe mạnh nhất.
Tính di truyền là khả năng sinh vật truyền lại loài và các đặc điểm hoặc đặc tính riêng của chúng cho con cháu của chúng. Vì vậy, ở một loài động vật nào đó, con cháu được sinh ra tương tự như cha mẹ của chúng. Một số đặc điểm riêng của động vật cũng có thể do di truyền, ví dụ, màu lông và hàm lượng chất béo trong sữa ở động vật có vú.
Tính biến đổi - khả năng tồn tại của sinh vật dưới nhiều dạng khác nhau, phản ứng lại ảnh hưởng của môi trường. Tính hay thay đổi được biểu hiện ở những đặc điểm riêng của từng loài sinh vật. Trong tự nhiên, không có hai loài động vật giống nhau tuyệt đối. Đàn con được sinh ra khác với bố mẹ của chúng về màu sắc, tốc độ tăng trưởng, hành vi và các đặc điểm khác. Sự khác biệt ở các loài động vật, như Charles Darwin đã lưu ý, phụ thuộc vào các lý do sau: vào số lượng và chất lượng thức ăn tiêu thụ, vào sự biến động của nhiệt độ và độ ẩm, vào tính di truyền của bản thân sinh vật. Darwin đã chỉ ra hai dạng biến đổi chính ảnh hưởng đến sự tiến hóa của thế giới động vật - nhất định, không di truyền và không xác định, hoặc di truyền.
Dưới sự biến đổi nhất định, Charles Darwin hiểu sự xuất hiện của những thay đổi giống hệt nhau ở một số loài động vật có liên quan dưới ảnh hưởng của các điều kiện môi trường giống hệt nhau. Vì vậy, bộ lông dày của sóc Transbaikalian đã thay đổi thành hiếm khi chúng di thực trong các khu rừng lá kim ở Caucasus. Nội dung của thỏ trong điều kiện nhiệt độ thấp dẫn đến mật độ lông của chúng. Thiếu thức ăn dẫn đến động vật hoang dã và vật nuôi bị còi cọc. Do đó, một sự biến đổi nhất định là sự thích nghi trực tiếp của động vật với các điều kiện môi trường đã thay đổi. Biến thể này không được truyền cho con cái.
Charles Darwin đã hiểu sự xuất hiện của những thay đổi khác nhau ở một số loài động vật có liên quan dưới ảnh hưởng của các điều kiện giống hệt nhau (tương tự) bởi sự biến đổi di truyền không xác định. Theo Ch. Darwin, sự biến đổi không xác định là tính di truyền và cá thể, vì nó xảy ra một cách tình cờ ở một cá thể của loài và được di truyền. Một ví dụ về sự khác biệt di truyền của từng cá thể là sự xuất hiện của cừu với chân ngắn, không có sắc tố trong lớp lông phủ của các loài chim hoặc trong lông cừu của động vật có vú.
Charles Darwin coi một trong những nguyên nhân dẫn đến sự tiến hóa của thế giới động vật là sự đấu tranh giành sự tồn tại phát sinh từ quá trình sinh sản tập trung của các sinh vật. Cặp bố mẹ của bất kỳ loài động vật nào sinh ra nhiều con cái. Từ số con cháu được sinh ra, chỉ một số ít sống sót đến tuổi trưởng thành. Nhiều con sẽ bị ăn thịt hoặc chết gần như ngay lập tức sau khi sinh. Những con còn lại sẽ bắt đầu cạnh tranh với nhau để giành thức ăn, môi trường sống tốt hơn, nơi trú ẩn khỏi kẻ thù. Con cháu của những bậc cha mẹ thích nghi nhất với điều kiện sống nhất định sẽ tồn tại. Vì vậy, cuộc đấu tranh cho sự tồn tại dẫn đến chọn lọc tự nhiên - sự tồn tại của những người khỏe mạnh nhất.
Trong tự nhiên, các cá thể cùng loài khác nhau về nhiều mặt. Một số trong số chúng có thể hữu ích, và như Darwin đã lưu ý, "những cá thể thậm chí có lợi thế hơn một chút so với những cá thể còn lại sẽ có cơ hội sống sót cao hơn và để lại cùng một đàn con." Quá trình xảy ra trong tự nhiên, giữ cho các sinh vật thích nghi nhất với các điều kiện môi trường và tiêu diệt những sinh vật chưa được khai thác, được gọi là chọn lọc tự nhiên. Theo Charles Darwin, chọn lọc tự nhiên là nguyên nhân chính, hàng đầu dẫn đến sự tiến hóa của thế giới động vật.
2. HOÀN THÀNH CẤU TRÚC CỦA ĐỘNG VẬT. GIỐNG LOÀI LÀ KẾT QUẢ CỦA SỰ TIẾN HÓA
Vì vậy, các loài chim có một cơ thể gọn gàng, một bộ xương nhẹ giúp thúc đẩy chuyển động nhanh chóng trong không khí với sự trợ giúp của đôi cánh. Các loài động vật sống dưới nước, như cá voi, cá heo, hải cẩu lông, có cơ thể hình ngư lôi, thích nghi để di chuyển nhanh trong môi trường nước. Động vật trên cạn có các chi phát triển tốt để di chuyển nhanh trên mặt đất. Động vật sống dưới lòng đất, chẳng hạn như chuột chũi, chuột chũi, có lối sống đào hang. Các loài động vật nhỏ được bao phủ bởi lớp lông ngắn dày, ngăn không cho các hạt đất dính vào da, có các chi trước mạnh mẽ thích nghi để đào các lối đi dưới lòng đất.
Các loài động vật có xương sống hiện đang tồn tại - cá, lưỡng cư, bò sát, chim và động vật có vú, được đặc trưng bởi sự phức tạp tiến triển của tổ chức, phát sinh trên cơ sở sự biến đổi di truyền, cuộc đấu tranh để tồn tại và chọn lọc tự nhiên trong quá trình phát triển lịch sử lâu dài.
Thế giới động vật xung quanh chúng ta phong phú không chỉ về số lượng cá thể nhiều mà còn đa dạng về chủng loại. Mỗi cá thể của bất kỳ loài nào đều thích nghi với cuộc sống trong các điều kiện của môi trường sống. Nếu một nhóm lớn các đại diện của bất kỳ loài nào thấy mình ở trong các điều kiện khác nhau hoặc chúng chuyển sang ăn các loại thức ăn khác, điều này có thể dẫn đến sự xuất hiện của các dấu hiệu hoặc sự thích nghi mới. Nếu sự thích nghi mới này trong các điều kiện khác trở nên hữu ích đối với động vật di cư, thì nhờ chọn lọc tự nhiên, các đặc điểm mới có được sẽ được bảo tồn trong chuỗi của chúng và sẽ được truyền từ thế hệ này sang thế hệ khác. Vì vậy, trong quá trình tiến hóa, một số loài mới có thể hình thành từ một loài. Chính quá trình phân kỳ của các đặc điểm ở các sinh vật có liên quan được Charles Darwin gọi là sự phân kỳ.
Một ví dụ về sự khác biệt là loài chim sẻ nhỏ ở quần đảo Galapagos. Các loài chim sẻ Darwin khác nhau về hình dạng và kích thước của mỏ (Hình. 194). Darwin phát hiện ra rằng loài chim sẻ có chiếc mỏ nhỏ và sắc nhọn, ăn ấu trùng và côn trùng trưởng thành. Những chú chim sẻ với chiếc mỏ to khỏe ăn trái cây. Sự chuyển đổi dần dần về sự biến đổi của những chiếc mỏ này ở chim sẻ cũng được ghi nhận. Vì vậy, trong quá trình tiến hoá, do sự phân hoá của các nhân vật do sự chỉ đạo của chọn lọc tự nhiên đã xảy ra sự phân hoá. Sự xuất hiện của một loài mới, như Darwin đã lưu ý, có trước sự hình thành của các dạng trung gian - giống. Quá trình tiến hóa này kết thúc bằng việc hình thành các loài mới.
Tính đa dạng của các loài được hình thành trong tự nhiên thông qua sự phân kỳ và hoạt động có định hướng của chọn lọc tự nhiên.
2. Bằng chứng về sự tiến hóa của động vật
bằng chứng cổ sinh vật học
Cổ sinh vật học là khoa học về các sinh vật cổ đại của các kỷ nguyên địa chất trong quá khứ. Cô nghiên cứu các di tích hóa thạch của những người sống trên Trái đất hàng chục và hàng trăm triệu năm trước. Di tích hóa thạch là vỏ hóa thạch của nhuyễn thể, răng và vảy cá, vỏ trứng, bộ xương và các bộ phận rắn khác của sinh vật, các dấu vết và dấu vết hoạt động quan trọng của chúng, được bảo quản trong phù sa mềm, trong đất sét, trong đá sa thạch (Hình.). Những tảng đá này đã từng được làm cứng và được bảo quản ở trạng thái hóa đá trong nhiều lớp khác nhau của Trái đất. Dựa trên những phát hiện hóa thạch, các nhà cổ sinh vật học đã tái tạo lại thế giới động vật của các thời đại trong quá khứ. Việc nghiên cứu các mẫu cổ sinh vật đã đi xuống chúng ta từ các tầng sâu nhất của Trái đất cho thấy một cách thuyết phục rằng thế giới động vật thời cổ đại khác hẳn so với thế giới hiện đại. Phần còn lại hóa đá của động vật nằm ở các lớp nông hơn, ngược lại, mang các đặc điểm cấu tạo tương tự như động vật hiện đại. Bằng cách so sánh các loài động vật sống ở các thời đại khác nhau, người ta thấy rằng thế giới động vật không ngừng thay đổi theo thời gian. Mối quan hệ của các loài động vật hiện đại từ các nhóm có hệ thống khác nhau với các nhóm đã tuyệt chủng được thiết lập bởi phát hiện của các dạng được gọi là trung gian, hoặc chuyển tiếp. Ví dụ, người ta biết rằng các loài chim là hậu duệ của các loài bò sát, là họ hàng gần nhất của chúng, nhưng đồng thời lại khác biệt đáng kể với chúng.
Ở châu Âu, một bản in động vật đã được tìm thấy với các đặc điểm vốn có ở cả bò sát và chim. Tên khoa học của động vật tái tạo là Archaeopteryx. Các đặc điểm đặc trưng của loài bò sát là khung xương nặng, hàm răng chắc khỏe (chúng không có ở các loài chim hiện đại) và một chiếc đuôi dài. Đặc điểm đặc trưng của loài chim là có cánh phủ đầy lông. Dựa trên các di vật hóa thạch, các nhà khoa học đã khôi phục khá đầy đủ nhiều dạng chuyển tiếp từ tổ tiên xa xôi sang các loài động vật hiện đại hơn.
Việc tái tạo hoàn chỉnh diện mạo của các sinh vật, chuyển tiếp từ tổ tiên xa xôi sang động vật hiện đại, là một trong những bằng chứng cổ sinh vật học về bức tranh chân thực về sự tiến hóa của các sinh vật sống trên Trái đất.
Nhiều loài động vật sống trước đây không có tương tự trong thế giới động vật hiện đại - chúng đã tuyệt chủng. Ngày nay, các nhà cổ sinh vật học đang cố gắng làm sáng tỏ những lý do khiến chúng biến mất. Khủng long là loài động vật lớn nhất đã tuyệt chủng.
Bằng chứng phôi học
So sánh các đặc điểm về sự phát triển phôi thai của các đại diện của nhiều nhóm động vật có xương sống như cá, sa giông, rùa, chim, thỏ, lợn và người cho thấy tất cả các phôi trong giai đoạn phát triển ban đầu đều rất giống nhau. . Sự phát triển tiếp theo của phôi thai chỉ giữ lại những điểm tương đồng trong các nhóm có quan hệ gần gũi, ví dụ, ở thỏ, chó, người, có cấu trúc chung ở trạng thái trưởng thành. Sự phát triển hơn nữa dẫn đến sự biến mất của các điểm tương đồng giữa các phôi.
Mỗi đại diện của loài chỉ có các đặc điểm đặc trưng vốn có của nó về cấu trúc. Vào cuối quá trình phát triển phôi thai, các dấu hiệu xuất hiện đặc trưng của một loại động vật cụ thể.
Việc nghiên cứu các giai đoạn phát triển liên tiếp của mỗi phôi thai cho phép chúng ta khôi phục lại sự xuất hiện của tổ tiên xa. Ví dụ, giai đoạn đầu phát triển của phôi động vật có vú giống với phôi cá: có khe mang. Rõ ràng, tổ tiên xa của động vật là cá. Trong giai đoạn phát triển tiếp theo, phôi của động vật có vú tương tự như phôi sa giông. Do đó, các loài lưỡng cư cũng thuộc tổ tiên của chúng (Hình 1).
Do đó, nghiên cứu sự phát triển phôi thai của các nhóm động vật có xương sống cho thấy mối quan hệ của các sinh vật được so sánh, làm rõ con đường phát triển lịch sử của chúng và là bằng chứng ủng hộ sự tồn tại của quá trình tiến hóa của các sinh vật sống.
Bằng chứng giải phẫu so sánh
So sánh các động vật có xương sống thuộc các lớp khác nhau, người ta thấy rằng chúng đều có một sơ đồ cấu trúc duy nhất. Cơ thể của lưỡng cư, bò sát, chim và động vật có vú bao gồm đầu, thân, chi trước và sau. Chúng được đặc trưng bởi các kỳ da tương tự nhau và có bốn chân. Các cơ quan bị mất chức năng do không sử dụng trong thời gian dài được gọi là cơ quan. Sự hiện diện của các cơ quan tiền đình ở động vật là bằng chứng không thể chối cãi về sự tồn tại của quá trình tiến hóa.
GIAI ĐOẠN I
GIAI ĐOẠN II
Cá Salamander Rùa Rat Man
Cơm. 1 Điểm giống nhau giữa các phôi động vật có xương sống
Cơm. 2. Nội tạng động vật thô sơ
Nếu quá trình phát triển phôi bị xáo trộn vì bất kỳ lý do gì, các đặc điểm cấu tạo riêng lẻ của cơ thể động vật có thể khác biệt rõ rệt so với các cá thể khác cùng loài. Tuy nhiên, sự hiện diện và sự giống nhau của chúng với các đại diện khác của lớp động vật này nói lên nguồn gốc liên quan và sự tiến hóa của mỗi loài. Các trường hợp biểu hiện các dấu hiệu của tổ tiên ở cá thể hiện đại được gọi là suy nhược. Ví dụ về nó là: ba ngón ở ngựa hiện đại; bổ sung các cặp tuyến vú ở những người luôn có một cặp; sự hiện diện của lông trên toàn bộ cơ thể.
Chuỗi giải phẫu so sánh, chỉ ra các hướng phát triển lịch sử ở các loài thuộc cùng lớp, họ, giống, được coi là bằng chứng quan trọng của quá trình tiến hóa. Ví dụ, các phương thức sinh sản ở thú trứng, thú có túi và động vật có nhau thai cho thấy các hướng phát triển của hệ thống sinh sản; các chi của các khớp bằng nhau cho thấy sự xuất hiện của bàn chân một ngón liên quan đến điều kiện sống thay đổi, v.v.
PHẦN KẾT LUẬN
Như vậy, chúng ta đã xem xét những quy định chính của sự phát triển của thế giới động vật trên cơ sở lý thuyết của Charles Darwin, theo đó sự đa dạng của các loài được hình thành do những thay đổi di truyền liên tục xuất hiện và chọn lọc tự nhiên. Theo Darwin, một trong những nguyên nhân dẫn đến sự tiến hóa của thế giới động vật là sự đấu tranh để tồn tại, dẫn đến sự tuyệt chủng của những sinh vật chưa được khai thác và sinh sản của những sinh vật thích nghi nhất.
Sự đa dạng đáng kinh ngạc về hình thức và cấu trúc của cơ thể động vật là kết quả của quá trình chọn lọc tự nhiên, do đó có sự tích lũy liên tục ở con cháu những đặc điểm có ích cho chúng trong những điều kiện tồn tại nhất định, và đến lượt nó, quá trình này dẫn đến đến một sự phức tạp của cấu trúc của động vật. Hơn nữa, trong quá trình tiến hóa, một số loài mới có thể hình thành từ một loài. Chính quá trình phân kỳ của các đặc điểm ở các sinh vật có liên quan được Charles Darwin gọi là sự phân kỳ.
Sự đa dạng của các loài bò sát đã tuyệt chủng là một ví dụ về sự phân hóa của chúng dựa trên các điều kiện môi trường sống khác nhau.
Các động vật cùng loài sống trong một khu vực rộng lớn thường không đồng nhất. Nghiên cứu của họ cho thấy sự phân hóa tính cách trong các cá nhân và sự khởi đầu của sự hình thành các nhóm mới có hệ thống.
Văn chương
Akimov O. S. Khoa học tự nhiên. M.: UNITI-DANA, 2001.
Gorelov A. A. Các quan niệm của khoa học tự nhiên hiện đại. - M .: Trung tâm, 2002.
Gorokhov V.G. Các khái niệm của khoa học tự nhiên hiện đại. - M.: INFRA-M, 2000.
Dubnishcheva T.Ya. v.v ... Khoa học tự nhiên hiện đại. - M.: Tiếp thị, 2000.
Các khái niệm cơ bản của khoa học tự nhiên hiện đại. - M .: Khía cạnh - Pr, 2001
Petrosova R.A. Khoa học tự nhiên và các nguyên tắc cơ bản của sinh thái học. - M .: Học viện, 2000.
Tchaikovsky Yu.V. Các yếu tố của chẩn đoán tiến hóa. - M., 1999.
Thế giới động vật không bao giờ hết ngạc nhiên với sự đa dạng của nó, nhưng, như các nhà khoa học đã phát hiện ra, có mối quan hệ gia đình giữa các loài dường như hoàn toàn không tương đồng với nhau từ thời cổ đại nhất. Dưới đây là một số ví dụ ...
Động vật giáp xác (cá heo và cá voi) là một số loài động vật được yêu thích và kính trọng nhất trên trái đất. Mặc dù thực tế rằng yếu tố của chúng là sự rộng lớn của biển và đại dương, cá voi khổng lồ tốt bụng và cá heo thông minh tinh nghịch thuộc về lớp động vật có vú và không liên quan gì đến cá.
Đáng ngạc nhiên, nhưng họ hàng gần nhất của cá heo nên được tìm kiếm trên trái đất, hay đúng hơn là ở châu Phi. Tại đây, phía nam sa mạc Sahara, chúng sinh sống, mà theo các nhà nghiên cứu, chúng có tổ tiên chung với cá heo.
Ambulocetus. wiki / Nobu Tamura
Những sinh vật cổ đại này, sống cách đây hơn 50 triệu năm, chia thành hai dòng: động vật giáp xác và động vật ăn thịt người. Thật khó tin, nhưng trong những ngày đó, cá voi và cá heo đi bộ trên trái đất và dẫn đầu lối sống bán thủy sinh, giống như cá sấu và rái cá hiện đại. Trong bức ảnh trên, đại diện sơ đồ của Ambulocetus, tổ tiên của cá voi, có tên được dịch từ tiếng Latinh là "cá voi biết đi".
Anthracotherium. wiki / Dmitry Bogdanov
Trong bức ảnh thứ hai - anthracotherium, một đại diện đã tuyệt chủng của bộ Arodactyl, chỉ để lại một hậu duệ duy nhất - hà mã. Trong khi đó, loài Cetaceans ngày càng quen với cuộc sống dưới nước, cho đến khi chúng hoàn toàn quên mất nguồn gốc trên cạn của mình.
Trong khi đó, các nhà khoa học đang tranh cãi liệu có nên tính cả cá voi và cá heo theo thứ tự các loài tạo tác, ngoài hà mã, bao gồm hươu, bò và lợn hay không. Đồng ý, một khu phố như vậy ít nhất sẽ trông kỳ lạ.
Mọi người có một mối quan hệ không rõ ràng với gấu. Một mặt, mỗi buổi tối, chúng tôi đưa lũ trẻ đi ngủ trong tình trạng ôm ấp với một con gấu bông, mặt khác, chúng tôi kinh hoàng khi chỉ nghĩ rằng chúng tôi có thể ở một mình với cuộc sống.
Anh ta đồng thời cũng đẹp trai và ghê gớm, và có vẻ như những người thân của anh ta cũng phải như vậy. Nhưng điều này không hoàn toàn đúng: không phải lúc nào mẹ thiên nhiên cũng đi theo một con đường đơn giản và dễ hiểu. Và như một sự xác nhận cho điều này - việc các nhà khoa học gọi hải cẩu, sư tử biển và họ hàng gần nhất của loài gấu.
Pinnipeds luôn chiếm một vị trí đặc biệt trên cây tiến hóa. Tuy nhiên, các nghiên cứu về di truyền học đã chứng minh rõ ràng rằng họ hàng gần nhất của loài pinnipeds là gấu và chồn sương. Những người hoài nghi sẽ nói, "Chúng không có điểm chung, bạn không cần phải là một nhà sinh vật học để nhìn thấy nó." Nhưng có vẻ như vậy chỉ đối với những người không chịu khó quan sát những loài động vật này kỹ hơn.
So sánh ít nhất các bàn chân của họ. Bộ lông của hải cẩu phẳng hơn, trong khi móng vuốt của gấu dài hơn. Nhưng cả hai đều có năm móng vuốt không thể thu vào ở mỗi bàn chân, cấu trúc xương giống nhau, và chúng đều thuộc loại thực vật, tức là khi di chuyển, gót chân và ngón chân chạm đất cùng một lúc.
Puyila. wiki / Nobu Tamura
Các hóa thạch được tìm thấy trong một miệng hố thiên thạch trên đảo Devon của Canada cho thấy rằng loài pinnipeds là hậu duệ của puyila (lat. Puijila darwini) - một loài động vật có vú săn mồi sống cách đây hơn hai mươi triệu năm. Puyils có thể dễ dàng đi bộ trên cạn bằng bốn chân, giống như gấu, nhưng có các chi có màng cho phép chúng săn mồi dưới nước.
Những đại diện điềm tĩnh và đáng tin cậy của gia đình ngựa (ngựa, lừa và) đã trở thành những người trợ giúp trung thành của con người vài nghìn năm trước và kể từ đó đã trung thành phục vụ anh ta trong nhiều lĩnh vực khác nhau của cuộc sống.
Có thể dễ dàng cho rằng lừa và ngựa cũng nên có quan hệ gia đình chặt chẽ với những người mà chúng cùng chia sẻ nhiệm vụ khó khăn là phục vụ con người. Nhưng trên thực tế, những người thân nhất của con lừa khó có thể được nhìn thấy trong một trang trại bình thường. Để gặp anh ta, bạn cần phải đến lục địa Châu Phi hoặc đến một trong các quốc gia Châu Á - chính ở đây mà năm người còn lại, họ hàng gần nhất của gia đình ngựa, sinh sống.
Tê giác thuộc về loài tạo tác, ngoài chúng còn có hai họ nữa - ngựa và heo vòi. Vẻ ngoài của chúng giống như một bản sao nhẹ của tê giác, bị tước đi bộ giáp hạng nặng và vũ khí đáng gờm - một chiếc sừng khổng lồ.
Bệnh ung thư biểu mô. wiki / Heinrich Harder
Nếu bạn nhìn vào quá khứ gần đây của những con vật này, bạn có thể thấy chúng có bao nhiêu điểm chung. Ví dụ, tê giác đi bộ, dựa vào ba ngón tay lớn (số lượng của chúng là số lẻ, do đó có tên - động vật móng guốc có ngón lẻ), ngựa đã từng làm như vậy. Theo thời gian, các ngón tay của họ biến đổi thành một ngón lớn được bao phủ bởi một mảng móng dày đặc, biến thành thứ ngày nay được gọi là móng guốc.
Tổ tiên xa xưa nhất của loài ngựa hiện đại là gerakotherii - động vật giống ngựa bốn ngón sống ở kỷ Eocene (cách đây 55-45 triệu năm). Sau đó, số lượng ngón tay bắt đầu giảm - mesogippus và merikgippus có hai ngón, và sau đó pliogippus xuất hiện - con ngựa một ngón đầu tiên sống vào kỷ Pliocen (5-2 triệu năm trước).
Một kết nối gia đình không mong đợi khác là mongooses. Với vẻ ngoài của chúng, linh cẩu giống như những con chó bị đánh đập bởi cuộc sống, nhưng bạn không nên vội vàng đến cửa hàng thú cưng để tìm một con linh cẩu.
Kẻ săn mồi hung hãn này không liên quan gì đến bản chất hay di truyền của những chú chó mà chúng ta vô cùng yêu quý. Thứ tự Bộ ăn thịt được chia thành hai phần: bộ phận con Giống mèo (lat. Feliformia) và giống chó (lat. caniformia). Linh cẩu đặc biệt thuộc chi mèo của động vật có vú săn mồi, điều này cũng được xác nhận bởi cấu trúc của hộp sọ và răng của chúng.
Họ hàng gần nhất của linh cẩu, cũng được bao gồm trong phân bộ giống mèo, là đại diện của họ cầy mangut (lat. Herpestidae), cũng bao gồm và. Bất chấp danh tiếng là loài ăn xác thối nhát gan, linh cẩu có đặc tính dũng cảm và có thể bảo vệ con mồi trước những đối thủ cạnh tranh mạnh hơn, chẳng hạn như và và xác thịt chỉ chiếm 5% trong khẩu phần ăn của linh cẩu. 95 người còn lại họ tự sát.
Áo dài là những sinh vật sống dưới đáy biển và có lối sống đơn điệu, bám vào đáy và lọc nước bão hòa với sinh vật phù du. Những sinh vật nào có thể được gọi là họ hàng gần nhất của chúng - bọt biển, san hô, giun?
Điều đáng ngạc nhiên là các nhà khoa học coi áo dài là vật tổ của tất cả các loài động vật có xương sống, bao gồm cả con người. Nói cách khác, tổ tiên rất xa của chúng ta có thể trông giống như trong hình.
bằng chứng cổ sinh vật học
1. Hãy viết về hóa thạch.
Di tích hóa thạch - vỏ hóa thạch của nhuyễn thể, răng và vảy cá, vỏ trứng, bộ xương động vật, các dấu vết và dấu vết hoạt động quan trọng của chúng, được bảo quản trong phù sa mềm, trong đất sét, trong đá sa thạch. Dựa trên những phát hiện hóa thạch, các nhà khoa học đã tái tạo lại thế giới động vật của các thời đại trong quá khứ.
2. Tìm hiểu mối quan hệ của động vật hiện đại và động vật tuyệt chủng.
Mối quan hệ của động vật hiện đại và động vật tuyệt chủng được thiết lập bởi sự phát hiện của các dạng trung gian. Hóa ra những phần còn lại hóa thạch của động vật mang những đặc điểm cấu tạo tương tự như động vật hiện đại, đồng thời khác với chúng.
3. Hãy đặt tên cho các dấu hiệu của Archaeopteryx, tập hợp nó lại với nhau
Với loài bò sát: bộ xương nặng, hàm răng mạnh mẽ, đuôi dài.
Với các loài chim: cánh phủ lông.
4. Hãy kể tên những nguyên nhân dẫn đến sự tuyệt chủng của khủng long.
Làm mát khí hậu. Các phiên bản khác: sự sụp đổ của một tiểu hành tinh (sao chổi), một ngọn lửa mặt trời, một đại dịch, hoạt động núi lửa, sự thay đổi thành phần của khí quyển, chế độ ăn uống nghèo nàn, tính đa dạng di truyền thấp, sự thay đổi về lực hấp dẫn và những thứ khác.
Bằng chứng phôi học
1. Viết câu trả lời về sự giống nhau của các hạt nhân.
Sự giống nhau về phôi của tất cả các động vật có xương sống trong giai đoạn phát triển ban đầu chỉ ra sự thống nhất về nguồn gốc của các cơ thể sống và là bằng chứng của sự tiến hóa.
2. Hãy biểu thị thời gian xuất hiện của các dấu hiệu.
trong giai đoạn sau của quá trình phát triển phôi thai.
3. Hãy viết một câu trả lời về tổ tiên xa của động vật.
Dựa trên sự giống nhau của phôi của chúng trong giai đoạn đầu. Các giai đoạn phát triển ban đầu của phôi động vật có vú tương tự như phôi cá, ở giai đoạn tiếp theo, phôi này giống phôi sa giông. Do đó, tổ tiên của động vật có vú là lưỡng cư và cá.
Bằng chứng giải phẫu so sánh
1. Hãy viết câu trả lời về một kế hoạch xây dựng duy nhất.
Sơ đồ tổng thể về cấu trúc của các sinh vật của động vật có xương sống chỉ ra mối quan hệ gần gũi của chúng và cho rằng các hợp âm hiện đại có nguồn gốc từ các sinh vật tổ tiên nguyên thủy đã tồn tại trong quá khứ xa xôi.
2. Hãy kết thúc các khẳng định.
Các cơ quan giống nhau về mặt bằng cấu trúc chung, nhưng có hình dạng, kích thước khác và được điều chỉnh khác nhau để thực hiện các chức năng khác nhau, được gọi là tương đồng.
Ví dụ, chi trước của động vật có xương sống.
Các cơ quan bị mất chức năng do không sử dụng kéo dài được gọi là cơ quan.
Ví dụ, cánh của kiwi, chi sau của trăn, xương chậu của cá voi.
Suy nhược là sự xuất hiện ở một cá thể nhất định các dấu hiệu đặc trưng của tổ tiên xa, nhưng không có ở những người gần nhất.
Ví dụ, ba ngón ở ngựa hiện đại, các cặp tuyến vú bổ sung, sự hiện diện của lông trên toàn bộ cơ thể.
3. Hãy trình bày sự thay đổi mối quan hệ giữa các sinh vật.
Trong quá trình tiến hóa, mối quan hệ giữa sinh vật mẹ và con cái trở nên khăng khít hơn. Ở giai đoạn đẻ trứng - đẻ trứng và chăm sóc chúng, nhưng đàn con phát triển bên ngoài cơ thể mẹ. Ở các loài thú có túi, con cuối cùng cũng phát triển trong một "chiếc túi" đặc biệt. Nhau thai sinh con bên trong cơ thể mẹ, con phát triển trong tử cung. Nghĩa là, mối liên kết của người mẹ với "sinh vật" của "con cái" trở nên mạnh mẽ hơn, điều này đảm bảo sự sống sót cao hơn của con cái.