Ewolucja życia

w nowej podstawie programowej

biologii w szkole podstawowej Anna Kimak-Cysewska

KOSZALIN 2019

Podstawa programowa

VI. Ewolucja życia. Uczeń: 1) wyjaśnia istotę procesu ewolucji organizmów i przedstawia źródła wiedzy o jej przebiegu 2) wyjaśnia na przykładach, na czym polega dobór naturalny i sztuczny oraz przedstawia różnice między nimi 3) przedstawia podobieństwa i różnice między człowiekiem a małpami człekokształtnymi jako wynik procesów ewolucyjnych

VI.1. Ewolucja i jej dowody

Ewolucją organizmów nazywamy stopniowe

zmiany budowy ciała, sposobu życia, upodobań

pokarmowych oraz innych cech gatunkowych,

które przebiegają bardzo powoli i prowadzą do

powstania nowego gatunku.

Zmiany te są spowodowane koniecznością

przystosowania do zmieniających się warunków

środowiska

Zmiany w środowisku

Trudności zmniejszające szanse przeżycia

Potrzeba dostosowania się

Zmiany dotyczące budowy i innych cech gatunkowych

Lepiej przystosowane organizmy mają większe szanse przeżycia

Dowody ewolucji

Bezpośrednie Pośrednie

Skamieniałości

Ogniwa pośrednie

Relikty

Narządy szczątkowe Jedność budowy i funkcjo- nowania Rozmieszczenie organizmów na kuli ziemskiej Struktury homologiczne i analogiczne

Skamieniałości – szczątki i ślady działalności organizmów zachowane

w osadach skorupy ziemskiej

Skamieniałosci właściwe – szczątki organizmów zachowane w skałach np. kości, zęby, odciski skóry, sierści, liści, muszle, skorupy, pnie drzew, jaja

Skamieniałości śladowe – ślady działalności życiowej zwierzęcia np. odchody, tropy, drążenia w osadzie

Skamieniałości kompletne – zachowane w całosci organizmy dzięki szczególnym warunkom np. owad w bursztynie, mamut w wiecznej zmarzlinie lub w asfalcie

Skamieniałości właściwe

Szyszki wymarłego drzewa

Skamieniały pień drzewa

Skamieniałości właściwe

Skamieniałości właściwe

Odcisk liścia rośliny nasiennej

Skamieniałości właściwe

Muszla ammonita Ząb rekina

Skamieniałości właściwe

Głowa ryby pancernej

Skamieniałości właściwe

Odciski stóp hominidów (Afryka)

Tropy dinozaura (Polska)

Skamieniałości śladowe

Skamieniałe odchody dinozaura

Skamieniałości śladowe

Owad uwięziony w bursztynie

Skamieniałości kompletne

Zakonserwowane ciało młodego mamuta odnalezione w wiecznej zmarzlinie na Syberii

Skamieniałości kompletne

Ogniwa pośrednie – organizmy będące

etapem pośrednim w ewolucji biologicznej

pomiędzy przodkiem, a potomkiem (można u

nich zaobserwować cechy obu grup

organizmów

• Tiktaalik

• Latimeria

• Ichtiostega

• Archeopteryks

Tiktaalik

Ogniwo pośrednie pomiędzy rybami, a płazami (skamieniałości sprzed 375 mln lat odkryto

W arktycznej części Kanady w 2006r)

Ichtiostega

Jeden z pierwszych płazów. Jego skamieniałe szczątki sprzed 365 mln lat pierwszy raz odnaleziono

na Grenlandii w 1932r.

Archeopteryks

Ogniwo pośrednie pomiędzy gadami, a ptakami. Żył ok. 150 mln lat temu.

Relikty - „żywe skamieniałości”, nieliczne gatunki organizmów, które pozostały przy życiu z grup dawno wymarłych.

Latimeria – ryba trzonopłetwa

Łodzik – jedyny współczesny

głowonóg z muszlą

Dziobak i kolczatka – przedstawiciele

stekowców, jajorodnych ssaków

Miłorząb dwuklapowy

Jedyne współcześnie żyjące nagonasienne

drzewo liściaste

Narządy szczątkowe – uwstecznione, najczęściej

nie pełnią żadych funkcji

Ósemki - „zęby mądrości”

Wyrostek robaczkowy

Szczątkowe kości miednicy i kończyn tylnych u wieloryba

Skrzydła strusia

Jedność budowy i funkcjonowania organizmów

• Budowa komórkowa

• Skład chemiczny

• Jedność planu budowy komórek

• Jedność planu budowy organizmów

• Uniwersalność kodu genetycznego

C, O, N, H, P, S

Rozmieszczenie organizmów na kuli ziemskiej

Gatunki blisko spokrewnione żyją najczęściej blisko

siebie, a gatunki słabiej spokrewnione w oddaleniu.

Czasem, na obszarach izolowanych pozostają przy

życiu organizmy, które na innych terenach zostały

wyparte przez lepiej rozwinięte organizmy.

Przykład:

Torbacze – niegdyś występujące na wszystkich

kontynentach, dziś żyją głównie w Australii, nieliczne

w Ameryce Pd. i tylko jeden gatunek w Ameryce Pn.

Zostały wyparte ze środowiska przez ssaki łożyskowe

Narządy homologiczne i analogiczne

Dywergencja – proces powstawania morfologiczneie i funkcjonalnie zróżnicowanych cech (homologicznych) w grupach organizmów blisko spokrewnionych, ale wykazujących odmienne potrzeby życiowe (dotyczące np. sposobu odżywiania, środowiska życia, sposóbu poruszania itp.)

Modyfikacje liści

Narządy homologiczne i analogiczne

Konwergencja – proces powstawania morfologiczneie

i funkcjonalnie podobnych cech (czyli analogicznych)

w grupach organizmów słabo spokrewnionych, ale

wykazujących zbliżone potrzeby życiowe (dotyczące np.

sposobu odżywiania, środowiska życia, sposóbu

poruszania itp.)

Opływowy

kształt ciała

Delfin

Ichtiozaur

Rekin

Gatunek

Populacja A Populacja B

Gatunek A Gatunek B

ZMIENNOŚĆ DOBÓR NATURALNY

ZMIENNOŚĆ DOBÓR NATURALNY

IZOLACJA

Jak powstają gatunki?

Izolacja – długotrwałe uniemożliwienie przepływu

genów pomiędzy populacjami tego samego gatunku

Przykłady izolacji geograficznej (przestrzennej): Ryby żyjące w odrębnych zbiornikach

Populacje zwierząt i roślin rozdzielone

nasuwającym się lądolodem

Populacje zamieszkujące wyspy

„Zięby Darwina“

Budowa wskazuje na bliskie

pokrewieństwo między

gatunkami wyspiarskimi

oraz z formami żyjącymi na

kontynencie

Powstanie nielicznych, ale wyraźnie odrębnych

gatunków

Przodek ze stałego lądu

Zasiedlenie poszczególnych wysp

Przystosowanie do warunków lokalnych

Gatunek wyjściowy został rozdzielony lądolodem skandynawskim. Jedna populacja znalazła schronienie w rejonie Kaukazu, druga na Półwyspie Iberyjskim. Po ustąpieniu lodowca obie grupy powróciły do Europy Środkowej już jako odrębne gatunki.

Jeż wschodni Jeż zachodni (europejski)

Co napędza ewolucję?

Zmienność organizmów Dobór naturalny

Motorem ewolucji są przypadkowe zmiany wynikające z rekombinacji materiału genetycznego oraz mutacji O kierunku ewolucji decyduje dobór naturalny poprzez eliminację niekorzystnych alleli lub niekorzystnych układów genów i namnażanie korzystnych w danych warunkach

Dobór naturalny Dobór sztuczny

O selekcji osobników decydują warunki środowiska

O selekcji osobników decyduje człowiek (hodowca)

Jest procesem przypadkowym Jest procesem celowym

Przeżywaja osobniki najlepiej przystosowane do życia w

danych warunkach środowiska

Do rozrodu są dopuszczane osobniki o pożądanych przez

człowieka cechach

Prowadzi do powstania nowych gatunków

Prowadzi do powstania nowych ras zwierząt i odmian roślin

VI.2. Dobór naturalny i dobór sztuczny

W zależności od warunków środowiska,

przeżywają osobniki o określonych cechach.

VI.3. Człowiek a małpy człekokształtne

Systematyka gatunku Homo sapiens:

Królestwo: Zwierzęta

Typ: Strunowce

Podtyp: Kręgowce

Gromada: Ssaki

Rząd: Naczelne

Nadrodzina: Małpy człekokształtne

Rodzina: Człowiekowate

Rodzaj: Człowiek (Homo)

Gatunek:Człowiek rozumny (Homo sapiens)

Nadrodzina: człekokształtne Rodzina: Gibonowate Rodzina:Człowiekowate

Według obecnych przypuszczeń ostatni wspólny przodek tej grupy

żył 15-20 mln lat temu

Początek ewolucji człowiekowatych:

• Około 10 mln lat temu nastąpiły

zmiany klimatyczne w Afryce Wschodniej

• Zmiany te spowodowały zmiany szaty

roślinnej po obu stronach Wielkich Rowów

Afrykańskich

• Po zachodniej stronie rowu pozostały wielkie

obszary leśne (dżungla tropikalna), co zapewniało

dostępność pokarmu roślinnego i schronienia

• Rozwinęły się tu goryle i szympansy (małpy

człekokształtne)

• Trwało w tym czasie ochłodzenie i osuszenie

klimatu światowego

Po wschodniej stronie rowu kształtowały się duże obszary

trawiaste. Wymusiło to zmianę trybu życia. Zaczęło

brakować soczystych owoców i drzew dających

schronienie. Zwierzęta musiały przystosować się do

poruszania się i odżywiania na obszarze sawanny.

Wczesne hominidy (zbliżone do australopiteków)

ewoluowały w dwóch liniach:

- masywne Australopiteki, które żywiły się pokarmem

roślinnym (Parantropy)

- głównie mięsożerne australopiteki, które zdobywały

pokarm współpracując w grupach, porozumiewając się

między sobą i wykorzystując proste narzędzia np. kije

( Australopiteki „gracylne“)

Zmiana diety:

Z roślinnej opartej głównie na owocach na pokarm mieszany

– głównie mięsny uzupełniany np. bulwami i korzonkami

Zmiana sposobu życia:

• Konieczność przemieszczania się na otwartych

przestrzeniach

Uzyskiwanie pokarmu mięsnego wymagające

porozumiewania się i współpracy w grupach

Korzystne było przyjmowanie pozycji pionowej, co uwalnia

ręce i pozwala wykorzystywać proste narzędzia

U podstaw ewolucji naszego gatunku

prawdopodobnie leżały:

Cechy człowieka wspólne z człekokształtnymi:

Obuoczne widzenie pozwalające postrzegać świat w trzech

wymiarach

Rozróżnianie barw

Długie kończyny z obrotowymi stawami

Chwytne dłonie z przeciwstawnym

kciukiem

Paznokcie

Rozbudowane mięśnie mimiczne

Zredukowany ogon

Długi okres dzieciństwa

Cechy charakterystyczne dla gatunku Homo sapiens:

Umiejętność mowy

Dwunożność

Wyprostowana postawa ciała

Kulista czaszka z płaską częścią twarzową

Brak wałów nadoczodołowych

Duży mózg

Zredukowane owłosienie ciała

Zdolności manipulacyjne

Dzieciństwo z długim okresem niedołężności

Zdolność do abstrakcyjnego myślenia

i skomplikowanych zachowań społecznych

Tworzenie kultury i rozbudowany system wartości

Dziękuję za uwagę :)