Занятие 1. Эволюция фило- и онтогенеза

1. Основные этапы развития органического мира. В таблице 5 укажите типичных представителей животного и растительного мира для каждого из периодов в истории Земли.

2. Характерные особенности онтогенеза (этапы, последовательность дифференцировок, конечность). Целостность организма в онтогенезе.

3. Направления эволюции онтогенеза (автономизация, рационализация, эмбрионизация, мультифункциональность органов).

4. Причины устойчивости онтогенеза. Понятие эквифинальности. Корреляции и координации (примеры, эволюционное значение). Канализированность онтогенеза.

5. Функциональная дифференциация и интеграция организма. Взаимосвязь структуры и функции. Способы и примеры эволюции функций.

6. Закономерности эволюции онтогенеза и его связь с филогенезом. Теория филэмбриогенезов А.Н. Северцова. Эволюция эпигенетических процессов (по Шмальгаузену и Уоддингтону). Образование новых признаков путем сальтаций.

Таблица 5

Геохронологическая шкала

Эра, продолжительность, млн.лет	Период, продолжительность, млн.лет	Время начала периода, млн.лет	Типичные представители животных и растительных организмов
Кайнозойская, 67	Четвертичный, 1.5-2	~ 1.5 - 2
	Неогеновый, 23	~ 25
	Палеогеновый, 42	~ 67
Мезозойская,165	Меловой,70	~ 137
	Юрский, 55	~ 195
	Триасовый, 40	~ 230
Палеозойская, 345	Пермский, 55	~ 285
	Каменноугольный, 65	~ 350
	Девонский, 55	~ 405
	Силурийский,35	~ 440
	Ордовикский, 60	~ 500
	Кембрийский, 70	~ 570
Протерозойская, 2030		~ 2600
Археозойская, > 900		> 3500

Терминология: геохронологическая шкала, криптозой, фанерозой, онто- и филогенез, корреляция, координация, эквифинальность, мультифункциональность, автономизация, эмбрионизация, канализированность онтогенеза, эпигенетическая изменчивость, филэмбриогенез, сальтация.

Вопросы для самоконтроля

1. Каким образом строилась геохронологическая шкала.

2. Перечислите периоды палеозойской (мезозойской) эры.

3. В какой период развития Земли появились млекопитающие, покрытосеменные?

4. Что такое точка Пастера и какова ее роль в развитии органического мира?

5. Дайте определение онто- и филогенеза.

6. В чем проявляется целость онтогенеза и что ее обеспечивает?

7. В чем причина канализированности онтогенеза?

8. Какие возможны изменения онтогенеза?

9. В чем эволюционное значение связи органов и функций?

10. Что первично в изменении органов?

11. Какие возможны способы преобразования органов в процессе филогенеза?

12. Какие особенности онтогенеза обеспечивают его устойчивость, эволюцию по пути автономизации и канализированности?

13. В чем проявляется связь онто- и филогенеза?

14. В чем сущность и недостатки биогенетического закона Мюллера-Геккеля?

15. В чем особенности онтогенеза животных, растений и микроорганизмов?

Тесты

1. Канализированность онтогенеза обеспечивается за счет:

а) фенотипа б) генотипа в) его изменчивости г) приспособленности

2. Целостность онтогенеза обеспечивает (в пространстве):

а) эмбрионизация б) корреляция органов

в) смена поколений г) автономизация

3. Филогенез отражает:

а) преемственность онтогенезов б) преемственность видов

в) преемственность форм отбора г) связь популяций

д) связь биотипов

4. Что является биологической основой филогенетического преобразования органов?

а) мультифункциональность органов б) изменчивость органа

в) смена условий г) смена поколений

5. Какой закон отражает связь онто- и филогенеза?

а) закон Харди-Вайнберга

б) закон Вавилова Н.И. о гомологических рядах в наследственной изменчивости

в) биогенетический закон Геккеля-Мюллера

г) закон Шмальгаузена об интеграции биологических систем

Занятие 2. Главные направления и закономерности макроэволюции

1. Понятие прогресса и регресса в эволюции. Формы и критерии прогресса.

2. Главные направления эволюционного процесса (по Шмальгаузену И.И., Северцову А.Н.). Эволюционное и экологическое значение. Типичная смена фаз адаптациоморфоза.

3. Закономерности макроэволюционных событий. «Правила эволюции групп», темпы ароморфной эволюции.

4. Пути эволюции филогенетических групп: дивергенция, конвергенция, параллелизм (причины, эволюционное значение). Филетическая эволюция.

5. Филогенетическое древо рода Homo (рис. 3.). Роль арогенетических и аллогенетических изменений в эволюции человека разумного. Потомками какого вида является Homo sapiens?

6. Проблемы и особенности биоценотической эволюции. Понятие когерентной и некогерентной эволюции.

7. Эволюция экосистем. Сопряженная эволюция разных видов. Экологические сукцессии. Филоценогенез.

 

 

Рис. 3. Эволюционное древо гоминид

Терминологический словарь: биологический прогресс, арогенез, ароморфоз, эпиморфоз, аллогенез, катагенез, правило необратимости эволюции (принцип Долло), правило происхождения от неспециализированных предков (принцип Копа), правило прогрессирующей специализации (принцип Депере), правило адаптивной радиации (принцип Ковалевского-Осборна), правило интеграции биологических систем (принцип Шмальгаузена), правило смены фаз (принцип Северцова-Шмальгаузена), правило чередования темпов эволюции, морфофизиологический прогресс, морфофизиологический регресс, когерентная и некогерентная эволюция, экологические сукцессии, филоценогенез, биогеоценоз.

Вопросы для самоконтроля

1. Перечислите критерии биологического прогресса и регресса

2. Приведите пример органических форм, возникших путем катагенеза

3. Приведите примеры аро-, алло- и катаморфозов.

4. Приведите пример эпиморфоза.

5. На основании каких данных были сформулированы правила эволюции?

6. Перечислите предков Homo sapiens.

7. Что указывает на единство происхождения человеческих рас?

8. Каким образом была обнаружена митохондриальная Ева" и "Y-хромосомный Адам?

9. Где находится прародина человечества?

10. Моно- или полифилитическое происхождение имеет Homo sapiens?

11. Какие методы используются для изучения эволюции экосистем?

12. Какие изменения происходят при сукцессии в экосистемах?

13. Приведите примеры экологических сукцессий.

14. Каковы особенности эволюции островных экосистем?

15. В чем причины и механизмы вымирания видов?

Тесты

1. Какой из критериев характеризуют морфо-физиологический прогресс?

а) уровень организации б) успех в борьбе за существование в) ареал

г)численность д) морфо-физиологические изменения

2. Какой из критериев характеризует биологический прогресс

а) степень деградации таксона б) численность

в) сужение ареала вида г) обмен веществ

3. Какое из главных направлений эволюции обеспечивает понижение уровня организации форм?

а) арогенез б) гипергенез в) телогенез г) катагенез д) аллогенез

4. Примером какого пути эволюции является формирование человеческих рас?

а) арогенеза б) идиогенеза в) гипогенеза г) гипергенеза д) телогенез

5. Дивергенция осуществляется за счет:

а) однонаправленной изменчивости б) одинаковых условий

в)разнонаправленной изменчивости г) гибридизации форм

 

 

Литература

Основная

1. Бирюков, Н. П. Эволюция / Н. П. Бирюков / КалГУ. – Калининград, 1999. – 286 с.

2. Вернадский, В. И. Биосфера / В. И. Вернадский. – М., 1967. – 576 с.

3. Власов, В.В., Власов, А.В. Жизнь начиналась с РНК // Наука из первых рук. – 2004. – Т. 3, № 2. – С. 6-19.

4. Воронцов, Н.Н. Развитие эволюционных идей. – М.: Прогресс-традиции, 1999. – 432 с.

5. Дарвин, Ч. Происхождение видов путем естественного отбора, или сохранение благоприятных рас в борьбе за жизнь / Ч. Дарвин. – СПб.: Наука, 1991.– 539 с.

6. Дарвин, Ч. Происхождение человека и половой отбор / Ч. Дарвин. – СПб.: Наука, 1909.– 734 с.

7. Иорданский, Н.И. Эволюция жизни /Н.И. Иорданский. – М.: Академия, 2005, – 425 с

8. Колчанов Н.А., Кодирование и эволюция сложности биологической организации / Н. А. Колчанов, В. В. Суслов // Эволюция биосферы и биоразнообразия: сб. к 70-летию А.Ю.Розанова / – М.: Товарищество научных изданий КМК, 2006. – С. 60-97.

9. Колчанов Н.А., Моделирование биологической эволюции: Регуляторные генетические системы и кодирование сложности биологической организации / Н. А. Колчанов, В. В. Суслов, К.В. Гунбин // Вестник ВОГиС. – 2004, Т. 8. – № 2. – С. 86-99.

10. Колчанов, Н. А., Молекулярная эволюция генетических систем / Н. А. Колчанов, В. В. Суслов, В. К. Шумный // Палеонтологический журнал. – 2003. № 6. – С. 58-71.

11. Майр, Э. Популяции, виды и эволюция. – М.: Мир, 1974. – 460 с.

12. Марков, А.В. Происхождение эвкариот: выводы из анализа белковых гомологий в трех надцарствах живой природы / А. В. Марков, А. М. Куликов // Происхождение и эволюция биосферы: сб. – Новосибирск: ИК РАН, 2005. – 86с.

13. Ратнер, В.А. Молекулярная эволюция /В.А. Ратнер// Соросовский образовательный журнал. 1998. №3. с. 41-47.

14. Северцов, А. Н. Главные направления эволюционного процесса /А. Н. Северцов / Моск. ун-т. – М., 1967. – 202 с.

15. Северцов, А. С. Введение в теорию эволюции / А. С. Северцов. – М.: ВЛАДОС, 2005. – 380 с.

16. Спирин А.С. Биосинтез белков, мир РНК и происхождение жизни / А.С. Спирин // Вестник РАН. – 2001. – Т. 71. – №4. – с. 320-328.

17. Спирин, А.С. Рибонуклеиновые кислоты как центральное звено живой материи / А.С. Спирин// Вестник РАН. – 2003. – Т. 73. – № 4. С. 117-127.

18. Суходолец, В. В. Генетическая теория вертикальной эволюции / В. В. Суходолец. – М.: Госнеш Генетика, 2003. – 148 с.

19. Тыщенко, В. П. Введение в теорию эволюции / В. П. Тыщенко. – С.-Пб., 1992. – 165 с.

20. Чек, Т. Р. РНК — фермент / Т. Р. Чек // В мире науки. – 1987. – № 1. – С. 1-13.

21. Шварц, С. С. Экологические закономерности эволюции / С. С. Шварц. - М.: «Наука» 1980. 278 с.

22. Шмальгаузен, И. И. Проблемы дарвинизма / И. И. Шмальгаузен. – Л.: Наука, 1969. – 493 с.

23. Шмальгаузен, И. И. Факторы эволюции / И. И. Шмальгаузен. – М.: Наука, 1968. – 451 с.

24. Яблоков, А. В. Эволюционное учение // Учебн. пособие. 3-е изд., переработано и дополнено / А. В. Яблоков, А. Г. Юсуфов. – М.: Высш. шк., 1998. – 310 с.

 

Дополнительная

1. Айала, Ф. Введение в популяционную и эволюционную генетику / Ф. Айала. – М., 1984. – 230 с.

2. Айала, Ф. Современная генетика / Ф. Айала, Дж. Кайгер. – М.: Мир, 1987. Т.3. – 333 с.

3. Антонов, А. С. Основы геносистематики высших растений / А. С. Антонов. – М.: МАИК «Наука/интерпериодика», 2000. – 135 с.

4. Беляев, М. М. Окраска животных и естественный отбор / М. М. Беляев. – М.: Совр. наука, 1947. – 144 с.

5. Берг, Л. С. Номогенез или эволюция на основе закономерностей / Л. С. Берг // Труды по теории эволюции. 1922-1930 / Л.: Наука, 1977. С. 95-311.

6. Галл, Я. М. Борьба за существование как фактор эволюции / Я. М. Галл. – Л.: Наука. 1976. – 155 с.

7. Грант, В. Видообразование у растений / В. Грант. – М.: Мир, 1984. – 528 с.

8. Грант, В. Эволюционный процесс. Критический обзор эволюционной теории / В. Грант. – М.: Мир, 1991. – 488 с.

9. Грант, В. Эволюция организмов / В. Грант. – М.: Мир, 1980. – 470 с.

10. Гродинский, Д. Л. Две теории биологической эволюции / Д. Л. Гродинский. – Саратов: Научная литература, 2002. – 160 с.

11. Докинз, Р. Эгоистичный ген / Р. Докинз. – М.: Мир.– 1993. – 316 с.

12. Еськов, К. Ю. История Земли и жизни на ней / К. Ю. Еськов. – М.: МИРОС-МАИК "Наука/Интерпериодика", 2000. – 352 с.

13. Завадский, К. М. Вид и видообразование / К. М. Завадский. – Л.: Наука, 1968. – 404 с.

14. Завадский, К. М. Развитие эволюционной теории после Дарвина / К. М. Завадский. – Л.: Наука, 1973. – 423 с.

15. Завадский, К. М. Эволюция эволюции / К. М. Завадский, Э. И. Колчинский. – Л.: Наука, 1977. – 236 с.

16. Камшилов, М. М. Эволюция биосферы / М. М. Камшилов. – М.: Наука, 1979. – 256 с.

17. Кимура, М. Молекулярная эволюция: теория нейтральности / М. Кимура. – М., 1985. – 398 с.

18. Левонтин, Р. Генетические основы эволюции / Р. Левонтин. – М.: Мир, 1978. – 351 с.

19. Лима-де-Фариа, А. Эволюция без отбора: Автоэволюция формы и функции / А. Лима-де-Фариа. – М.: Мир, 1991. – 455 с.

20. Медников, Б. М. Дарвинизм в ХХ веке / Б. М. Медников. – М.: Совр. Россия, 1975. – 224 с.

21. Назаренко, С.А. Эпигенетическая регуляция генов и ее эволюция / С.А. Назаренко // Эволюционная биология. Материалы II Международной конференции "Проблема вида и видообразование"/ Томский государственный университет. – Томск, 2002. – Т. 2. – С. 82-93.

22. Парамонов, А. А. Дарвинизм: учебное пособие / А. А. Парамонов. – М.: Просвещение, 1978. – 335 с.

23. Пехов, А. П. Биология с основами экологии / А. П. Пехов. – С-Пб.: Лань, 2000. – 672 с.

24. Пианка, Э. Эволюционная экология / Э. Пианка. – М.: Мир, 1981. – 398 с.

25. Расницын, А.П. Избранные труды по эволюционной биологии / А.П. Расницын. М.: Т-во научных изданий КМК, 2005. – 347 с.

26. Рэфф, Р. Эмбрионы, гены и эволюция / Р. Рэфф, Е. Кофмен. – М.: Мир, 1986. – 402 с.

27. Савинов, А.Б. Биосистемология системные основы теории эволюции и экологии / А.Б. Савинов. – Н. Новгород: Изд-во ННГУ, 2006. – 205 с.

28. Солбриг, О. Популяционная биология и эволюция / О. Солбриг, Д. Солбриг. – М.: Мир, 1982. – 448 с.

29. Стил, Э. Что, если Ламарк прав? Иммуногенетика и эволюция / Э. Стил, Р. Линдли, Р. Бландэн. – М.: Мир, 2002. – 237 с.

30. Татаринов, Л.П. Очерки теории эволюции / Л. П. Татаринов. – М.: Наука, 1987. – 251 с.

31. Тейяр де Шарден, П. Феномен человека / П. Тейяр де Шарден. – М.: Наука, 1987. – 242 с.

32. Шестаков, С. В. О ранних этапах биологической эволюции с позиций геномики / С. В. Шестаков // Палеонтологический журнал. – 2003. – № 6. – С. 50-57.

 

Содержание

Тема I. ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ ЭВОЛЮЦИОННЫХ

ИДЕЙ В БИОЛОГИИ…………………………………………………….. 3

Занятие 1. Этапы развития эволюционных идей. Первое

эволюционное учение………………………………………………. 3

Занятие 2. Эволюционная теория Ч.Дарвина ……………………. 5

Тема II. МОЛЕКУЛЯРНАЯ ЭВОЛЮЦИЯ……………………………... 8

Занятие 1. Молекулярные аспекты эволюции…………………… 8

Тема III. МИКРОЭВОЛЮЦИЯ…………………………………………. 11

Занятие 1. Элементарная единица эволюции.

Элементарный эволюционный материал…………………………. 11

Занятие 2. Элементарные факторы и движущие силы

эволюции……………………………………………………………. 13

Занятие 3. Вид и видообразование……………………………….. 15

Тема IV. МАКРОЭВОЛЮЦИЯ…………………………………………. 17

Занятие 1. Эволюция фило- и онтогенеза…………………….. 17

Занятие 2. Главные направления и закономерности

макроэволюции………………………………………………..…… 19

Литература………………………………………………………………… 22

 

 

Учебное издание

 

 

ТЕОРИЯ ЭВОЛЮЦИИ

 

Семинарские занятия для студентов

биологического факультета специальностей

1-31 01 01– «Биология»,

1-33 01 01 – «Биоэкология»,

1-31 01 01-03 «Биотехнология»

 

Авторы-составители:

Титок Марина Алексеевна

Анохина Вера Степановна

В авторской редакции

 

Ответственный за выпуск М. А. Титок

 

 

Подписано в печать 04.07.2007. Формат 60х84/16. Бумага офсетная.

Гарнитура Таймс. Усл. печ. л. 1,40. Уч.-изд. л. 1,31. Тираж 150 экз.

 

Белорусский государственный университет.

ЛИ № 02330/0056804 от 02.03.2004

220030, Минск, проспект Независимости, 4.

 

Отпечатано с оригинала-макета заказчика

на копировально-множительной технике

биологического факультета

Белорусского государственного университета.

220064, Минск, ул. Курчатова, 10.