Презентация "Сложные адаптации" по разделу Теория эволюции

• 1 слайд

• 2 слайд

  Возникновение сложных адаптаций
  Возникновение приспособленности к среде – основной результат эволюции. Адаптации рассматривают как совокупность специальных свойств, которые способны обеспечить выживание и размножение организмов в конкретных условиях среды.
  Для возникновения адаптаций, помимо мутационного процесса, необходимы другие движущие силы эволюции, прежде всего –естественный отбор.
  Приспособления не возникают в готовом виде, а складываются в процессе отбора «удачных вариантов» из множества изменившихся особей популяции.
  Сложные адаптации - результат длительной эволюции
  фрагмент из фильма – не является реальным примером адаптации
  

• 3 слайд

  Адаптация на примере усложнения аппарата восприятия света у животных
  Эволюция глаза проходила как непрерывный ряд постепенных усовершенствований. У некоторых одноклеточных организмов восприятие света отсутствует, у других – имеется светочувствительное пятно с пигментом.
  У многоклеточных животных эволюция аппарата восприятия света связана с его усложнением. Так, у планарий (свободноживущие плоские черви) имеются примитивные «глазки» – углубления, заполненные пигментом.
  У членистоногих появляются глаза фасеточного типа. Фасеточные глаза в целом дают мозаичное изображение предметов по их мельчайшим движениям, без конкретизации деталей.
  

• 4 слайд

  Адаптация на примере усложнения аппарата восприятия света у животных
  У других животных (кальмаров, каракатиц, осьминогов)
  Дальнейшая эволюции органа зрения привела к увеличению кривизны хрусталика, развитию зрачка, глазных мышц, светочувствительных клеток типа колбочек и палочек.
  эволюция органа зрения заключалась в образовании глазного пузыря с жидкостью, линзы – хрусталика, группы светочувствительных клеток – сетчатки.
  

• 5 слайд

  Последовательные стадии усложнения глаза у кольчатых червей (I), членистоногих (II) и моллюсков (III). Развитие органа зрения от группы светочувствительных клеток до совершенных структур, концентрирующих свет и фокусирующих изображение, в ходе эволюции происходило в разных группах животных (по В.Н. Беклемишеву, 1952)
  140 лет назад возник спор: можно ли объяснить возникновение такого сложного органа, как глаз, накоплением мелких случайных уклонений? Находятся и сегодня биологи, которые заявляют: «Достаточен один вид глаза, чтобы понять невероятность его развития с помощью естественного отбора». Анализ этого возражения против теории естественного отбора был в наиболее полном виде сделан еще самим Ч. Дарвином, рассматривавшим критику его взглядов Ст. Майвартом. Анализируя возражения Майварта, Ч. Дарвин показал, что глаз как орган зрения возник не сразу, его развитие проходило путем постепенного усовершенствования
  

• 6 слайд

  Эволюция глаза
  Ученые предполагают, что эволюция глаза началась с небольших групп светочувствительных клеток на поверхности тела наших очень далеких предков, живших около 550 млн. лет назад. Способность различать свет и тьму повышала их шансы на жизнь по сравнению с их абсолютно слепыми сородичами.
  Случайно возникшее искривление «зрительной» поверхности улучшило зрение, это позволяло определить направление на источник света. Возник глазной бокал. Вновь возникающие мутации могли вести к сужению и расширению отверстия глазного бокала. Сужение постепенно улучшало зрение – свет стал проходить через узкую диафрагму.
  Светочувствительные клетки формировали сетчатку. Со временем в передней части глазного яблока сформировался хрусталик, выполняющий функцию линзы. Он возник, по-видимому, как прозрачная двухслойная структура, наполненная жидкостью.
  

• 7 слайд

  Светочувствительные клетки сформировали сетчатку. Со временем в передней части глазного яблока сформировался хрусталик, выполняющий функцию линзы. Он возник, по-видимому, как прозрачная двухслойная структура, наполненная жидкостью.
  Ученые попытались смоделировать этот процесс на компьютере. Они показали, что глаз, подобный сложному глазу моллюска, мог возникнуть из слоя фоточувствительных клеток при относительно мягком отборе всего за 364000 поколений. Иными словами, животные, у которых смена поколений происходит каждый год, могли сформировать полностью развитый и оптически совершенный глаз в менее, чем за полмиллиона лет. Эта очень короткий срок для эволюции, если учесть что средний возраст вида у моллюсков равняется нескольким миллионам лет.
  
  Результаты компьютерного моделирования эволюции глаза.
  

• 8 слайд

  Все предполагаемые стадии эволюции глаза человека мы можем обнаружить среди ныне живущих животных. Благодаря естественному отбору независимо возникло множество разных форм глаза, и человеческий глаз – один из них, причем не самый совершенный
  Нервные окончания собираются в оптический нерв, который отходит от центра сетчатки, и создает тем самым слепое пятно. Чтобы компенсировать затене-ние фоторецепторов нейронами и капиллярами и избавится от слепого пятна, наш глаз постоянно движется, посылая в мозг серию разных проекций одного и того же изображения.
  Схема строения глаза позвоночных. Нервные окончания походят к фоторецепторам спереди и затеняют их
  Наш мозг производит сложней-шие операции, складывая эти изображения, вычитая тени, и вычисляя реальную картину. Всех этих сложностей можно было бы избежать, если бы нервные окончания подходили к нейронам не спереди, а сзади как, например, у осьминога.
  

• 9 слайд

  Само несовершенство глаза позвоночных проливает свет на механизмы эволюции путем естественного отбора.
  Эволюция не создает новых конструкций «с чистого листа», она меняет (часто неузнаваемо меняет) старые конструкции, так чтобы каждый этап этих изменений был приспособительным.
  Любое изменение должно повышать приспособленность его носителей или, хотя бы, не снижать ее. Эта особенность эволюции ведет к неуклонному совершенствованию различных структур.
  

• 10 слайд

  Насекомоядность и способность к движению у растений
  Хищничество для таких автотрофных организмов, как растения, является исключением, но тем не менее даже среди цветковых встречаются сотни видов насекомоядных растений.
  Росянка (Drosera rotundifolia) имеет ряд совершенных и эффективных приспособлений для ловли и переваривания насекомых. Листья у нее покрыты чувствительными волосками, у основания которых расположены секреторные клетки, выделяющие липкую и ароматную жидкость. Сев насекомое прилипает, а пытаясь вырваться, вызывает раздражение чувствительных волосков, которое передается по пластинке и вызывает ее свертывание. Происходит выделение жидкости, богатой ферментом пепсином, под влиянием которого насекомое переваривается и растворенные вещества всасываются листовой пластинкой, затем листовая пластинка расправляется и готова вновь схватить насекомых.
  

• 11 слайд

  Исследования показывают, что ферментативные системы, обеспечи-вающие переваривание животной пищи растениями, подвергаются типичным мутационным изменениям. На этой основе и должен был действовать естественный отбор, в определенных условиях приведший к возникновению и развитию насекомоядности. Несомненно, ловчий аппарат первых насекомоядных в далеком прошлом был примитивным, совершенство и разнообразие ловчих органов растений возникло позже — в процессе естественного отбора более удачных вариантов.
  Большая часть растений является небольшими и они ловят только насекомых, но крупные виды, такие как Nepenthes Rafflesiana и Nepenthes Rajah, могут ловить мелких млекопитающих, таких как крысы. 
  Росянка (Drosera)
  

• 12 слайд

  Венерина мухоловка (Dionaea Muscipula)
  Жирянка (Pinguicula)
  Саррацения (Sarracenia)
  

• 13 слайд

  Не менее интересны приспособления растений к разнообразным движениям (тропизмы, лазание и т.п.), впервые с эволюционных позиций проанализиро-ванные в специальных работах Ч. Дарвина. Подробно рассмотрев формы движения растений, Дарвин пришел к выводу, что способность к движениям, присущая многим растениям, у части видов в ходе эволюции была усилена, если подхватывалась естественным отбором.
  Каждое растение обладает способностью к ростовым движениям в той или иной степени. Эта способность может быть усилена в результате естественного отбора мутаций, связанных с морфологическими, биохимическими и физиологическими признаками.
  Плющ
  Лиана
  

• 14 слайд

  СПАСИБО
  ЗА ВНИМАНИЕ