Краткое содержание: Параграф § 14 / Биология 11 класс

Методы изучения макроэволюции

Макроэволюция, или филогенез (от греч. phyle — род, племя и genesis — происхождение, возникновение), описывает историческое развитие всего органического мира в целом, а также отдельных его систематических групп, таких как семейства, отряды, классы, типы и царства. Поскольку макроэволюция является результатом микроэволюционных процессов, методы их изучения во многом схожи.

Палеонтологические свидетельства эволюции

Палеонтология (от греч. palaios — древний, ontos — существо и logos — учение) изучает ископаемые организмы, сравнивая строение вымерших и ныне живущих форм. Она позволяет восстанавливать историю развития флор и фаун Земли, изучая ископаемые переходные формы, которые сочетают в себе признаки разных систематических групп. Например, ихтиостега и сеймурия являются переходными формами между наземными позвоночными, а звероящеры (например, циногнатус и иностранцевия) — между пресмыкающимися и млекопитающими. Изучение таких форм, как первоптица археоптерикс (связь между пресмыкающимися и птицами), позволяет восстановить филогенез. В растительном мире переходными формами между низшими и высшими растениями считаются риниофиты, а между папоротниками и голосеменными — вымершие семенные папоротники (птеридоспермы).

Изучение ископаемых организмов позволяет построить филогенетические ряды — последовательности форм, отражающие общий ход филогенеза. Например, установлен филогенетический ряд семейства Лошадиные, начинающийся с эогиппуса (50 млн лет назад) и ведущий к современной лошади (эквус). Эволюция лошадей сопровождалась увеличением размеров, редукцией пальцев и изменением строения зубов, что связано с переходом от жизни в лесах к жизни в открытых степях.

Биогеографические методы

Биогеография изучает закономерности распространения живых организмов на Земле. Сравнивая фауны и флоры континентов, учёные восстанавливают ход эволюционного процесса. Например, фауны Северной Америки, Евразии и Африки имеют много общих черт, что объясняется их соединением в прошлом. В то же время, фауна Южной Америки и Африки схожа по многим признакам, что подтверждает теорию дрейфа континентов. Согласно этой теории, суперконтинент Пангея разделился на две части — Лавразию (Северная Америка, Евразия) и Гондвану (Южная Америка, Африка, Австралия, Антарктида, Индостан), а затем произошло их дальнейшее расхождение.

В настоящее время выделяют шесть биогеографических областей: Голарктическая (Евразия и Северная Америка), Неотропическая (Центральная и Южная Америка), Эфиопская (Африка, кроме северной части, Мадагаскар), Индо-Малайская (полуострова Индокитай, Малайзия, Филиппины), Австралийская и Антарктическая. Близость фауны Голарктики и Индо-Малайской областей объединяет их в Палеарктику, в то время как Неотропическая и Эфиопская области сходны между собой.

На фауну и флору континентов, а также изолированных островов, сильно повлияли географическая изоляция и дрейф континентов, что привело к появлению эндемиков. Эндемики (от греч. endemos — местный) — это виды, роды или другие таксоны, встречающиеся только в одной географической области. Например, в Австралийской области обитает большое количество эндемичных млекопитающих (сумчатые) и птиц. На островах, таких как Мадагаскар, процент эндемиков может быть очень высоким.

Реликты

Реликты (от лат. relictum — остаток) — это отдельные виды или группы организмов, сохранившиеся с давних геологических эпох и сочетающие в себе признаки вымерших форм. К животным реликтам относятся гаттерия, которая существует около 200 млн лет, и кистепёрая рыба латимерия, предки которой обитали более 300 млн лет назад. К растительным реликтам относятся гинкго и секвойя.

Ключевые понятия:

• Макроэволюция (Филогенез): Историческое развитие органического мира в целом или крупных систематических групп.
• Палеонтология: Наука, изучающая ископаемые организмы.
• Переходные формы: Организм, сочетающий признаки двух или более крупных систематических групп, свидетельствующий о филогенезе. Примеры: ихтиостега, сеймурия, археоптерикс, звероящеры.
• Филогенетический ряд: Последовательность форм ископаемых организмов, отражающая ход эволюции. Пример: ряд семейства Лошадиные.
• Биогеография: Наука, изучающая закономерности распространения организмов на Земле.
• Дрейф континентов: Геологический процесс перемещения континентов, влияющий на фауну и флору.
• Биогеографические области: Крупные регионы Земли, выделяемые по особенностям животного и растительного мира (например, Голарктическая, Австралийская).
• Эндемики: Виды, обитающие только в одной конкретной географической области (например, сумчатые Австралии).
• Реликты: Виды, сохранившиеся с древних геологических эпох, сочетающие признаки вымерших предков. Примеры: гаттерия, латимерия, гинкго.

Ключевые факты:

• Палеонтология позволяет восстановить филогенетические ряды, например, эволюцию лошадей от эогиппуса до эквуса.
• Биогеография использует теорию дрейфа континентов (Пангея \(\to\) Лавразия и Гондвана) для объяснения сходства и различия фаун и флор.
• Существует шесть основных биогеографических областей: Голарктическая, Неотропическая, Эфиопская, Индо-Малайская, Австралийская и Антарктическая.