Ewolucja życia

Ewolucja i jej dowody

1. Gatunek – zbiór osobników posiadających podobne cechy, zdolnych do swobodnego krzyżowania się w warunkach naturalnych.

2. Ewolucja – proces stopniowych zmian budowy ciała, sposobu życia, upodobań pokarmowych lub innych cech gatunkowych, prowadzący do powstania nowego gatunku.

3. Dowody ewolucji:

1. Bezpośrednie: skamieniałości, ogniwa pośrednie, relikty.

2. Pośrednie: narządy szczątkowe, jedność budowy i funkcjonowania, rozmieszczenie na kuli ziemskiej, struktury homologiczne i analogiczne.

4. Skamieniałości – szczątki i ślady działalności organizmów zachowane pod skorupą ziemską. Powstaje w wyniku szybkiego nałożenia się na szczątki czy ślady osadu i skał, których zadaniem jest nie dopuszczenie powietrza ani innych organizmów do powstającej skamieniałości.

5. Ogniwa pośrednie – organizmy łączące w sobie cechy dwóch grup systematycznych. Przykładem takich zwierząt są np.:

• Tiktaalik – ogniwo pośrednie między płazami a rybami. Chodził na płetwach.

• Ichtiostega – ogniwo pośrednie między płazami a rybami. Miała kończyny i m.in. płetwę ogonową.

• Archeopteryks – ogniwo pośrednie między ptakami a gadami. Miał zęby drapieżnika, ogon, pazury, ale także pióra i skrzydła.

6. Relikty – pojedyncze gatunki, które przetrwały miliony lat, mimo że inni przedstawiciele grup do których należą dawno wymarli. Przykładem tej żywej skamieniałości są m.in.: Kolczatka, Łodzik, Latimeria, Dziobak.

7. Narządy szczątkowe – elementy budowy ciała, które są pozostałością po przodkach i nie odgrywają żadnej ważnej roli. U człowieka jest to np. kość ogonowa, czy mięśnie poruszające małżowiną uszną.

8. Jedność budowy i funkcjonowania – podobieństwo organizmów w składzie chemicznym, jednakowy kod genetyczny i budowa komórkowa. Ponad to organizmy wykazują także takie same czynności życiowe.

9. Rozmieszczenie organizmów – bliskie pokrewieństwo jest spowodowane zazwyczaj zamieszkiwaniem sąsiednich rejonów. Gatunki daleko spokrewnione występują najczęściej na różnych kontynentach.

10. Homologie – podobieństwo budowy ciała oraz przebiegu procesów życiowych u różnych gatunków pochodzących od własnego przodka. Kończyna konia i nietoperza różnią się wyglądem z powodu sposobu poruszania się, ale składają się jednak z tych samych kości.

11. Analogie – podobieństwo w budowie narządów, ich układów oraz przebiegu procesów życiowych u niespokrewnionych organizmów, które żyją w podobnych środowiskach.

12. Konwergencja – analogiczne podobieństwo całego ciała dwóch różnych organizmów np. delfina (ssak) z rekinem (ryba).

Mechanizmy ewolucji

1. Karol Darwin – twórca teorii ewolucji.

2. Główne założenia teorii Darwina:

• Wszystkie gatunki organizmów wywodzą się od wspólnego przodka.

• Organizmy wykształcają różne cechy w danych warunkach i z upływem czasu różnicują się, aby przeżyć.

• Na przełomowe zmiany w gatunku składają się serie różnic.

• Izolacja geograficzna oraz inne bariery środowiskowe doprowadzają do powstania nowego gatunku, który z czasem staję się liczny.

• Dobór naturalny sprawia że przeżywają osobniki najlepiej przystosowane, które w każdych warunkach potrafią zdobyć zasoby konieczne do życia.

• W wyniku doboru sztucznego następuje selekcja osobników o przydatnych cechach, utrwalająca te cechy i doprowadzająca do powstania nowych ras.

3. Endemit – organizm żyjący na określonym obszarze i nie spotykany w innych miejscach na Ziemi.

4. Izolacja geograficzna – polega na oddzieleniu przestrzennym populacji spowodowanym wystąpieniem bariery - np. morza, gór, rzeki. Po każdej stronie bariery gromadzą się inne mutacje, na skutek czego powstaje wiele nowych gatunków.

5. Dobór naturalny (selekcja naturalna) – mechanizm sprawiający, że przeżywają osobniki najlepiej przystosowane do środowiska.

6. Dobór sztuczny – działania człowieka zmierzające do uzyskania organizmów hodowlanych - zwierząt i roślin o pożądanych przez niego cechach. Dobór sztuczny jest realizowany przez konsekwentne, trwające wiele pokoleń wybieranie do rozrodu osobników o nasilonych określonych cechach.

7. Różnice i podobieństwa doboru naturalnego i sztucznego.

Cecha	Dobór naturalny	Dobór sztuczny
Znaczenie	Podstawa procesu ewolucyjnego	Podstawa pracy hodowlanej
Ukierunkowanie zmian	Przypadkowy	Sterowany przez człowieka
Przeżywalność osobników	Przeżywają najlepiej przystosowane organizmy	Przeżywają osobniki potrzebne hodowcy do poddania dalszemu rozmnażaniu
Utrwalanie cech	Mała szansa pokazania potomstwu nieporządnych cech i usuwanie ich z populacji	Niebezpieczeństwo utrwalania nieporządnych cech
Różnorodność osobników	Duża	Duża
Powstawanie nowych form	Ostra selekcja osobników słabo przystosowanych i w konsekwencji powstawanie nowych gatunków	Zwiększanie zróżnicowania ras i utrzymywanie ras najprzydatniejszych
Czas trwania	Długi (miliony lat)	Krótki (okres hodowli)

8. Syntetyczna teoria ewolucji – połączenie darwinowskiej teorii doboru naturalnego i badań z zakresu genetyki.

Wskazuje ona na genetyczne podłoże zmian ewolucyjnych. Głównymi jej założeniami są:

• Osobniki jednego gatunku różnią się od siebie, a tę właściwość nazywamy zmiennością organizmu. Powstaje ona w wyniku rekombinacji i mutacji.

• Większość organizmów wydaje na świat więcej potomstwa, niż może przeżyć.

• Organizmy muszą konkurować o te same, ograniczone zasoby środowiska. Niektóre ich cechy w tym pomagają, a niektóre przeszkadzają.

• Dobór naturalny sprawia, że przeżywają najlepiej przystosowane osobniki.

• Cechy przodków są dziedziczone, co oznacza, że najlepiej przystosowane organizmy przekazują swoje geny potomstwu.

Pochodzenie człowieka

1. Podobieństwo ludzi do innych naczelnych np. szympansa:

• Obuoczne widzenie

• Rozróżnianie barw

• Długie kończyny z obrotowymi stawami pozwalającymi

na wykonanie ruchów w każdym kierunku

• Ręce z przeciwstawnym kciukiem i z paznokciami

• Dobrze rozbudowane mięśnie mimiczne, pozwalające na

porozumiewanie się osobników między sobą i wyrażanie emocji.

2. Różnice między człowiekiem a naczelnymi:

• Umiejętność mówienia

• Duży mózg w porównaniu do reszty ciała

• Zdolności manipulacyjne nadgarstka i kciuka

• Dłuższy okres dzieciństwa i nauki u człowieka

3. Przyczyny zmian ewolucyjnych człowieka:

• Duże zmiany klimatyczne (Skurczenie się lasów tropikalnych i powstanie m.in. sawann)

• Opuszczenie Afryki w celu poszukiwania pożywienia w Euroazji

• Nastąpienie po sobie epok lodowcowych, oddzielonych okresami ciepła

• Przejście z leśnego trybu życia na otwarte przestrzenie

• Dostępność wysokokalorycznego pożywienia

4. Ewolucja człowieka

1. Sahelantrop (płaska twarz i wały nadoczodołowe)

Poruszał się na dwóch nogach; Spał na drzewach; Jadł głownie owoce, potem padlinę i termity; Miał 70-90 cm wzrostu; Ważył około 58 kg; Pojemność jego czaski mózgowej wynosiła 360 cm³

1. Ardipitek (twarz o małpich rysach, wały nadoczodołowe, zęby podobne do ludzkich ale ze słabszym szkliwem)

Poruszał się na dwóch nogach oraz wspinał się po drzewach; Miał chwytne stopy; Jadł głownie owoce i młode liście oraz małe zwierzęta i owady. Miał 120 cm wzrostu; Ważył około 50 kg; Pojemność jego czaski mózgowej wynosiła 330 cm³

1. Australopitek (twarz o małpich rysach, niskie czoło, płaski nos, masywna żuchwa)

Poruszał się na dwóch nogach; potrafił wspinać się na drzewa; Jadł głownie owoce i pędy roślin, najprawdopodobniej też mięso; Miał 105-150 cm wzrostu; Ważył około 30-68 kg; Pojemność jego czaski mózgowej wynosiła 445 cm³

1. Homo habilis – człowiek zręczny (miał wysuniętą twarzoczaszkę, niskie czoło, masywną żuchwę i drobne zęby jak u człowieka współczesnego)

Poruszał się wyłącznie na dwóch nogach; Poruszał się w postawie wyprostowanej; Posługiwał się prymitywnymi narzędziami i tworzył obozowiska; Jadł głownie mięso ale był wszystkożerny; Miał 100-150 cm wzrostu; Ważył około 32-55 kg; Pojemność jego czaski mózgowej wynosiła 610 cm³

1. Homo erectus – człowiek wyprostowany (twarz mocno wysunięta mocno do przodu, pochylone czoło, silne zęby)

Poruszał się jedynie na dwóch nogach w pozycji wyprostowanej; Posługiwał się ogniem; Wytwarzał i posługiwał się narzędziami; Jadł głownie mięso ale był wszystkożerny; Miał 130-170 cm wzrostu; Ważył około 52-76 kg; Pojemność jego czaski mózgowej wynosiła 941 cm³

1. Neandertalczyk (twarz bez podbródka, niskie czoło, duży nos)

Poruszał się wyłącznie na dwóch nogach w postawie wyprostowanej; Potrafił mówić; Tworzył różnorodne narzędzia; Jadł głownie mięso upolowanych zwierząt; Miał 155-170 cm wzrostu; Ważył około 64-76 kg; Pojemność jego czaski mózgowej wynosiła 1487 cm³

1. Homo sapiens – człowiek rozumny (spiczasta broda, bruzda nad górną wargą, drobne zęby)

Miał nogi dłuższe niż górne kończyny, a jego ciało było słabo owłosione; Posługiwał się skomplikowanymi narzędziami; Tworzył kulturę; Jadł głownie mięso ale był wszystkożerny; Miał 150-180 cm wzrostu; Ważył około

45-83 kg; Pojemność jego czaski mózgowej wynosiła 1375 cm³

5. Skutki ewolucji:

• Zanik ogona

• Przystosowanie się do dwunożnego chodzenia

• Powolny zanik umiejętności wspinania się na drzewa

• Rozbudowa mięśni mimicznych

• Wytwarzanie nowych cech

• Powstawanie nowych gatunków

• Wyprostowanie się postawy ciała

• Wytwarzanie narzędzi

• Wzniecanie ognia

• Utrata owłosienia z powodu wystawienia się na ciągłe działanie promieni słonecznych

• Przedłużenie ciąży i zwiększenie masy płodu w łonie matki (większa szansa przeżycia)

• Rozwój inteligencji oraz rozbudzenie życia duchowego

• Tworzenie sztuki oraz posiadanie samoświadomości

• Rozrost mózgu i zdolności psychicznych

• Powstanie mowy

• Rozwój zachowań społecznych i spadek zachowań agresywnych

• Wytwarzanie ubrań

• Powstawanie osadnictwa

• Powstawanie rolnictwa, hołdownictwa i pasterstwa

• Powstawanie rodzin i zwiększenie więzi pokrewieństwa