ГДЗ: Параграф § 15 / Биология 11 класс

Биогенетический закон

• Авторы: Немецкие ученые Эрнст Геккель и Фриц Мюллер.
• Первоначальная формулировка: Онтогенез (индивидуальное развитие) представляет собой краткое и быстрое повторение филогенеза (исторического развития вида).
• Уточнение: Русский ученый Алексей Северцов уточнил, что в процессе индивидуального развития повторяются не взрослые формы предков, а их эмбриональные стадии. Он также отметил, что могут возникать новообразования, отсутствующие у предков.
• Примеры: Закладка жаберных щелей и жаберных артерий в эмбриогенезе всех позвоночных (рыб, птиц, человека), которые у наземных форм затем редуцируются или преобразуются в другие структуры (например, щитовидную железу, слуховые косточки). Это отражает наличие общего водного предка.

Сравнительно-морфологические исследования позволяют установить филогенетическое родство между различными систематическими группами организмов. Обнаруживая сходство в плане строения органов и систем, они подтверждают общее происхождение и помогают восстановить эволюционные связи. Особенно важным является изучение гомологичных и аналогичных органов, а также рудиментов и атавизмов.

Сходства и различия гомологичных и аналогичных органов

Принципиальное различие заключается в их происхождении: гомологичные органы имеют единый филогенетический корень, а аналогичные — разный, развиваясь независимо под влиянием сходных условий среды.

• Рудиментарные органы (рудименты): Это упрощенные или недоразвитые структуры, которые закладываются в эмбриогенезе, но не достигают полного развития и утратили свое первоначальное биологическое значение в ходе эволюции.
  • Примеры: Аппендикс и копчик у человека, тазовый пояс и зачатки конечностей у китов и питонов, маленькие глазки у крота, который живет под землей.
• Атавизмы: Это появление у отдельных особей признаков, свойственных их далеким предкам, но утраченных большинством представителей вида в процессе эволюции.
• Примеры: Многососковость, сплошной волосяной покров тела, наружный хвост (хвостовой отросток) у человека.

• Рудименты: Их наличие объясняется тем, что гены, ответственные за их развитие, сохранились в геноме, но из-за мутаций или изменения регуляторных механизмов их нормальное развитие было постепенно утрачено (упрощение или редукция). Они продолжают закладываться в эмбрионе, но не развиваются полностью.
• Атавизмы: Их появление связывают с наличием в геноме «генов предков», которые в норме блокируются генами-репрессорами. Появление атавизма происходит, когда гены-репрессоры перестают функционировать (возможно, из-за мутации или сбоя в регуляции), и гены, кодирующие признаки предков, активируются, что приводит к проявлению этих древних признаков у отдельной особи.

Гомология и аналогия у животных и растений

Зародыши различных классов позвоночных животных (рис. 50)

Сходства на ранних стадиях:

• На самых ранних стадиях зародыши рыбы, тритона, черепахи, птицы, свиньи и человека имеют очень большое внешнее сходство.
• У всех закладываются общие признаки типа Хордовые: хорда, нервная трубка.
• Общие черты строения: наличие жаберных щелей и жаберных артерий (на первой стадии), общее строение и двухкамерное сердце.

Различия на поздних стадиях:

• С течением времени, по мере развития, сходство уменьшается, и начинают проявляться особенности, характерные для соответствующего класса, а затем и вида.
• Формируются конечности, которые различаются у разных классов (плавники у рыбы, лапы у наземных животных, крылья у птицы).
• Происходит постепенное обособление: сначала становятся различимы классы (например, Рыбы и Птицы), затем — роды и виды.

Закладка жаберных щелей в эмбриогенезе наземных позвоночных сохраняется в процессе эволюции как повторение эмбриональной стадии предков, которые были водными организмами (согласно биогенетическому закону). Хотя у взрослых наземных форм эти структуры не имеют приспособительного значения и редуцируются или преобразуются в другие органы (например, элементы среднего уха, железы), они отражают общее происхождение всех позвоночных от предков с жаберным дыханием.