☰ Содержание · Биология

Доказательства эволюции

Уроки 50–51 · 2 урока · А. Гафуров, А. Абдукаримов, Ж. Толипова, О. Ишанкулов, М. Умаралиева, И. Абдурахманова. Биология, 10 класс, 1-е издание. Издательско-полиграфическое акционерное общество «Шарк», Ташкент, 2017
50

Доказательства эволюции из молекулярной биологии, цитологии и эмбриологии

Учебник: с. 199–203
ЦельОбъяснять, как данные молекулярной биологии, цитологии и эмбриологии доказывают эволюцию; описывать сходство зародышей и соотношение филогенеза и онтогенеза.
Новые слова
филогенез · filogenezонтогенез · ontogenezмолекулярные часы · molekular soatгенетический код · genetik kod
Объяснение

Макроэволюцию, которую нельзя наблюдать непосредственно, изучают по косвенным доказательствам. Молекулярная биология: у всех организмов наследственная информация содержится в ДНК (у некоторых вирусов – в РНК), генетический код почти одинаков (один кодон – одна аминокислота), синтез белка идёт на рибосомах, АТФ – универсальный переносчик энергии; это указывает на общее происхождение жизни. Последовательности белков и ДНК сравнивают у разных видов: близкие виды различаются мало, дальние – сильно. Например, последовательности ДНК человека и шимпанзе совпадают примерно на 98–99 %; цитохром c человека и макаки отличается всего на 1 аминокислоту, человека и лошади – примерно на 12. Поскольку различия накапливаются со временем, «молекулярные часы» помогают оценить, когда виды разошлись. Цепи α и β гемоглобина (141 и 146 аминокислот) имеют сходные последовательности – они возникли в результате дупликации и дивергенции одного предкового гена. Цитология: все организмы состоят из клеток (клеточная теория), а клетки имеют общие органоиды и мембраны. Эмбриология: зародыши позвоночных на ранних стадиях сходны (жаберные щели, хвост, хорда), а признаки, специфичные для классов, появляются позже (закон К. Бэра). Э. Геккель предложил биогенетический закон (онтогенез – краткое повторение филогенеза); по современным представлениям онтогенез повторяет эмбриональные стадии, а не взрослые формы предков, а некоторые стадии выпадают или изменяются (теория филэмбриогенеза А. Северцова: полезные мутации изменяют эмбриональные стадии и тем самым изменяют филогенез).

Примеры
В цитохроме c различие между человеком и шимпанзе равно 0, человеком и макакой – 1, человеком и лошадью – 12, человеком и дрожжами – около 44: чем больше различие, тем древнее общий предок – это показывает степень родства.
Жаберные щели появляются у зародышей человека, курицы и рыбы. У рыб они превращаются в жабры; у наземных позвоночных – в другие структуры (например, части уха и железы шеи) – признак общего предка.
Работа в классе

«Молекулярное древо»: группы получают таблицу различий аминокислот между видами и рисуют «родословное древо» на основе чисел.

Упражнения
1
О чём свидетельствует единообразие генетического кода?
2
Какой вывод можно сделать из анализа эмбрионального развития?
3
В цепи α гемоглобина 141 аминокислота, а в цепи β – 146. Сколько всего аминокислот в одной молекуле (2 α + 2 β)? (Только число.)
4
Почему правило Геккеля «онтогенез повторяет филогенез» сейчас формулируют осторожнее?