Естественный отбор
Различия репродуктивного успеха наследственных вариантов.
Эволюция беспозвоночных животных
Эволюция — историческое изменение наследственных особенностей популяций и возникновение разнообразия живых организмов в последовательности поколений. Важнейшее место в её объяснении занимает учение Чарлза Дарвина о естественном отборе. При изменении условий одни линии исчезают, другие сохраняются и расходятся на новые формы. Эволюция не требует постоянного усложнения каждого вида: отдельные признаки могут усложняться, упрощаться или долго оставаться внешне сходными. «Живое ископаемое» — условное название сохранившей древние черты группы, а не остановившего эволюцию организма.
Естественный отбор действует, когда наследственные различия связаны с неодинаковым успехом выживания и размножения. Например, более тонкое обоняние может помогать волку находить добычу; если обладатели наследуемого признака оставляют больше жизнеспособного потомства, его распространённость может возрастать. Важно не только прожить долго, но и передать особенности следующим поколениям. Приспособленность относительна: полезное в одной среде не обязательно полезно в другой. Отбор не создаёт нужный признак по желанию животного.
Палеонтология изучает древнюю жизнь по ископаемым остаткам и следам. Сохраняются кости, зубы, раковины, отпечатки, следы движения, иногда целые организмы в янтаре или мерзлоте. Сравнение находок из разных слоёв позволяет устанавливать последовательность появления признаков и родство групп, хотя летопись неполна. Геологическое время делят на эоны, эры и периоды. По международной шкале ICS палеозой начинается примерно 539 млн лет назад, мезозой — 252 млн, кайнозой — 66 млн; архей и протерозой имеют ранг эонов. Округлённые старые границы в учебнике требуют этих уточнений.
Родословное дерево отражает ветвление линий от общих предков. Два современных вида обычно не являются предком и потомком только потому, что один нарисован ниже другого. Направление вверх не означает обязательного роста совершенства, а порядок ветвей на странице сам по себе не задаёт возраст группы. Для реконструкции используют ископаемые, строение, развитие и молекулярные данные. Учебная схема 106 показывает общую идею родства, но часть конкретных связей на ней соответствует старым представлениям.
Происхождение животных связано с древними одноклеточными эукариотическими предками. Переход к многоклеточности включал устойчивое объединение клеток, их взаимодействие и разделение функций. Гипотезы о шаровидных колониальных предках помогают представить возможные этапы, но не являются фотографией реально установленного организма. Сравнение геномов животных и воротничковых жгутиконосцев указывает на общего предка, как показало исследование генома Monosiga. Современные жгутиконосцы при этом не являются неизменившимися прямыми предками нынешних животных.
При сравнении планов строения важны зародышевые слои, симметрия и полость тела. У двустороннесимметричных животных с тремя зародышевыми слоями различают формы без выраженной полости между органами, с первичной полостью и с целомом — вторичной полостью, выстланной мезодермальными тканями. У плоских червей промежутки заполнены паренхимой, у круглых сохраняется первичная полость, у кольчатых развит целом. Это полезные анатомические различия, но они не доказывают, что все группы обязательно прошли одну последовательную лестницу от современных плоских к круглым и кольчатым червям.
Кольчатые черви отличаются сегментацией и развитой вторичной полостью, а у многих — замкнутым кровообращением. Трохофорная личинка ряда морских кольчатых и моллюсков помогает сравнивать их развитие и родство. У моллюсков разнообразны нога, мантия и защитные образования: хитоны имеют спинные пластинки, беспанцирные формы — червеобразное тело и известковые элементы покрова. Они не представляют собой прямую современную стадию превращения плоского червя в остальных моллюсков. Кольчатые и моллюски относятся к одной крупной ветви первичноротых, отличной от линяющих животных.
Членистоногие приобрели прочный наружный покров, членистые конечности и специализацию сегментов. Кутикула защищает и служит опорой мышцам, но требует линьки при росте. Их водная история включает вымерших трилобитов, а разные линии независимо освоили сушу. Современные данные не подтверждают простое происхождение всех членистоногих от кольчатых червей и насекомых от многоножек: эти группы имеют более сложное ветвящееся родство. Различие моллюсков/кольчатых и линяющих, включая членистоногих и нематод, объяснено в современной схеме животных OpenStax.
Появление полёта насекомых позволило использовать новые места кормления и расселения. Учебник описывает гипотезу развития крыльев из боковых выростов с первоначальным планированием; её следует понимать как реконструкцию, а не единственный окончательно установленный сценарий. Так же реконструируют образ жизни ранних мягкотелых животных: компьютерные модели помогают проверять возможные способы питания и движения, но не заменяют самих ископаемых. Историю беспозвоночных восстанавливают сопоставлением независимых свидетельств.
Эволюция — историческое изменение живого мира в ряду поколений. Ископаемые, сравнение строения и развития помогают устанавливать родство; наследственные различия и естественный отбор приводят к накоплению приспособлений.
Эволюция — ветвящаяся история наследственных изменений, а не лестница неизбежного усложнения. Ископаемые и сравнительные/молекулярные данные помогают проверять родство. Многоклеточность, ткани и разнообразные планы тела открыли новые возможности; исторические схемы происхождения уточняются.
Популяции наследственно изменяются, линии расходятся, возникают новые виды и происходят вымирания; некоторые черты долго сохраняются. Изменение не имеет обязательной цели сделать всех «сложнее».
Наследственные изменения популяций и расхождение линий в поколениях, приводящие к разнообразию и адаптациям. Естественный отбор — один важный механизм наряду с мутациями, дрейфом и потоком генов; отдельная особь не эволюционирует в течение жизни в новый вид.
Прошлую жизнь по остаткам/следам и их геологическому контексту: строение, разнообразие, возраст и экосистемы. Ископаемая летопись неполна и неодинаково сохраняет разные организмы.
Последовательность ископаемых в датированных слоях показывает смену групп и сочетания признаков переходных ветвей. Сравнение анатомии и независимое датирование помогают проверять родство; более древний слой не означает, что любая его форма «проще» всех молодых.
Различия наследственных признаков вызывают различия успешности выживания и воспроизводства в данных условиях. Если лучший нюх волка наследуем и помогает оставлять потомство, соответствующие варианты могут становиться чаще. Долгая жизнь без размножения сама по себе недостаточна.
Животные возникли из одноклеточных предков; близкие современные внешние родственники — хоанофлагелляты. Адгезия, координация и дифференциация клеток позволили многоклеточность. Колониальные реконструкции — гипотезы, современные колонии не объявляют прямыми предками. Геномное исследование ближайших одноклеточных родственников.
Мезодерма и двусторонняя организация связаны с разнообразными тканями/органами, направленным движением и цефализацией. Современные линии ветвятся, а бесполостность, первичная и вторичная полости не образуют обязательную цепь «каждый следующий тип из предыдущего». Полость может вторично редуцироваться.
Их линия включает сегментированные формы с целомом, разнообразными способами движения/питания и часто кровеносной системой. Трохофорные личинки и молекулярные данные связывают их с другими спиральными/лофотрохозойными. Происхождение непосредственно от современных ресничных червей не доказано.
Общие предки с другими спиральными животными, мантийный комплекс, нога и специализированные ветви; трохофора ряда форм согласуется с общим происхождением. Хитоны/аплакофоры — современные специализированные линии, не живые обязательные ступени к всем остальным. Моллюски не произошли от ныне живущей планарии.
Сегментированность, кутикула, линька и членистые конечности специализировались в разных водных/наземных ветвях. Современная филогения помещает их среди линяющих, отдельно от кольчатых; насекомые связаны с панкрастацеями, а не происходят от современных многоножек. Схемы 193–196 отражают старые гипотезы, не установленную современную цепь. Филогеномное разделение линяющих и лофотрохозойных.
Учебник перечисляет архей, протерозой, палеозой, мезозой, кайнозой. В современной иерархии архей/протерозой — эоны, последние три — эры фанерозоя. По шкале ICS2024/12 протерозой 2,5 млрд–538,8 млн лет, палеозой 538,8–251,902 млн, мезозой 251,902–66 млн, кайнозой 66 млн–ныне. Архей примерно 4,0–2,5 млрд лет; напечатанные на 192 границы архея 4–1,5 и протерозоя 2,5–0,6 перекрываются и некорректны как последовательность. Международная шкала ICS, версия 2024/12.
Ископаемая жизнь и её история по остаткам, отпечаткам и следам в геологической среде, включая реконструкцию организмов и экосистем.
Общий одноклеточный предок и развитие взаимодействия/дифференциации клеток подтверждаются сравнительной биологией и геномами. Конкретная форма колонии предка реконструируется, а не наблюдалась напрямую; не все многоклеточные организмы принадлежат одной ветви животных.
От древней ветви предков двусторонних спиральных животных; учебник предлагает плоского ресничного червеобразного предка. Современные кольчатые и плоские — разные линии с общим более древним происхождением, не прямая пара предок/потомок.
Общее происхождение в ветви спиральных с кольчатыми/другими группами; ранние формы реконструируют по анатомии, развитию, геномам и ископаемым. Сходная личинка полезный признак, но сама не устанавливает всю родословную.
Исходно для Bilateria — двусторонняя; у взрослых иглокожих вторично лучевая, у ряда других форм бывают асимметрии. Поэтому трёхслойность не требует сохранять внешнюю двусторонность на любой стадии.
Выберите номер, чтобы открыть условие и пошаговое решение.
7 8 9 10Объясните
Темы для дискуссий
Задали работу по теме параграфа?
Реферат, доклад или проект по параграфу: план, текст, таблицы и оформление по требованиям.
ВНИМАНИЕ: Представленные фрагменты из учебных материалов используются исключительно в научно-образовательных целях в объеме, оправданном поставленной целью.
Данное использование осуществляется в рамках, установленных законодательством об авторском праве (в частности, нормами о свободном использовании произведения для образовательных целей).
В соответствии с законодательством, автор и источник заимствования указаны для каждого используемого фрагмента.