Вопрос 1. Что такое практическая система классификации живых организмов?
Ещё в древности возникла потребность в упорядочении быстро накапливающихся знаний в области зоологии и ботаники, которая привела к их систематизации. Были созданы практические системы классификаций, по которым животные и растения объединялись в группы в зависимости от приносимой ими пользы или вреда для человека.
Например, лекарственные растения, огородные растения, декоративные растения, ядовитые животные, домашний скот. Эти классификации объединяли совершенно разные по строению и происхождению организмы. Однако в связи с удобством использования подобные классификации и сейчас применяются в популярных и прикладных литературных источниках.
Вопрос 2. Какой вклад в биологию внес К. Линней?
К. Линней описал более 8 тыс. видов растений и 4 тыс. видов животных, установил единообразную терминологию и порядок описания видов. Он объединил сходные виды в роды, роды в отряды, а отряды в классы. Таким образом, в основу своей классификации он положил принцип иерархии (соподчинения) таксонов. Ученый закрепил использование в науке бинарной (двойной) номенклатуры, когда каждый вид обозначается двумя словами: первое слово означает род и является общим для всех входящих в него видов, второе - собственно видовое название. Причём названия для всех видов даются на латинском языке и на родном, что даёт возможность всем учёным понимать о каком растении или животном идёт речь. Например, Rozana conana (Шиповник обыкновенный). К. Линней создал самую современную для своего времени систему органического мира, включив в нее все известные к тому времени виды животных и растений.
Вопрос 3. Почему систему Линнея называют искусственной?
К. Линней создал самую совершенную для своего времени систему органического мира, включив в нее все известные к тому времени виды животных и растений. Будучи крупным ученым, он во многих случаях правильно объединил виды организмов по сходству строения. Однако произвольность в выборе признаков для классификации - у растений строение тычинок и пестиков, у птиц - строение клюва, у млекопитающих - строение зубов - при- вела Линнея к ряду ошибок. Он сознавал искусственность своей системы и указывал на необходимость разработки естественной системы природы. Линней писал: «Искусственная система служит только до тех пор, пока не найдена естественная». Как теперь известно, естественная система отражает происхождение животных и растений и основана на их родстве и сходстве по совокупности существенных черт строения.
Вопрос 4. Изложите основные положения эволюционной теории Ламарка.
Ж. Б. Ламарк описал основные положения своей теории в книге «Философия зоологии», изданной в 1809 г. Он предложил 2 положения эволюционного учения. Эволюционный процесс представляется в виде градаций, т.е. переходов от одной ступени развития к другой. В результате происходит постепенное повышение уровня организации, возникают более совершенные формы, от менее совершенных. Таким образом, первое положение теории Ламарка называют «правилом градации».
Ламарк считал, что в природе виды не существуют, что элементарной единицеё эволюции является отдельно взятая особь. Многообразие форм возникло в результате влияния сил внешнего мира, в ответ на которые у организмов вырабатываются приспособительные признаки - адаптации. При этом влияние среды носит прямой, адекватный характер. Ученый полагал, что каждому организму присуще стремление к совершенствованию. Организмы, находясь под влиянием факторов окружающего их мира, определенным образом реагируют: упражняя или не упражняя свои органы. В результате возникают новые сочетания признаков и сами признаки, передающиеся в ряду поколений (т.е. происходит «наследование приобретенных признаков»). Это второе положение теории Ламарка называется «правилом адекватности»
Вопрос 5. Какие вопросы не получили ответа в эволюционной теории Ламарка?
Ж. Б. Ламарк не смог объяснить возникновения приспособлений, обусловленных «мертвыми» структурами. Например, окраска скорлупы птичьих яиц носит явно приспособительный характер, но объяснить этот факт с позиций его теории невозможно. Теория Ламарка исходила из представлений о слитной наследственности, свойственной целому организму и каждой из его частей. Однако открытие вещества наследственности - ДНК и генетического кода - окончательно опровергло идеи Ламарка.
Вопрос 6. В чем сущность принципа корреляций Кювье? Приведите примеры.
Ж. Кювье говорил о соответствии строения различных органов животных друг другу, которое он называл принципом корреляции (соотносительности).
Например, если у животного имеются копыта, то вся его организация отражает травоядный образ жизни: зубы приспособлены к перетиранию грубой растительной пищи, челюсти имеют соответственное строение, желудок многокамерный, очень длинный кишечник и т. д. Если у животного желудок служит для переваривания мяса, то и другие органы сформированы соответственно: острые зубы, челюсти, приспособленные для разрывания и захвата добычи, когти для ее удержания, гибкий позвоночник для маневрирования и прыжков.
Вопрос 7. В чем заключаются отличия трансформизма от эволюционной теории?
Среди философов и естествоиспытателей XVIII-XIX вв. (Ж. Л. Бюффен,
Э. Ж. Сент-Илер и др.) была распространена идея об изменяемости организмов, базировавшаяся на взглядах некоторых античных ученых. Такое направление носило название трансформизма. Трансформисты допускали, что организмы реагируют на изменение внешних условий изменением своего строения, но не доказывали эволюционных преобразований организмов при этом.
1 принцип – выявление и учет последовательности напластования пород, т.е. определение согласного или несогласного залегания слоев. Согласное – каждый вышележащий слой отлагался непосредственно на нижележащем. Несогласное – наличие в разрезе перерывов, несогласий, тектонических нарушений, что отражается в разрезе отсутствием некоторых отложений или повторением ниже или выше лежащих толщ.
2 принцип – взаиморасположение границ одновозрастных пластов, т.е. при небольших изменениях мощности, кровля и подошва пласта примерно параллельны; границы смежных пластов также примерно параллельны.
3 принцип – прослеживание в разрезе реперов и реперных границ
4 принцип – ритмичность осадкообразования , т.е., последовательная смена пород разного литологического состава в зависимости от знака колебательных движений. Погружение суши – наступление моря (трансгрессия), или наоборот регресссия – отступление береговой линии. При трансгрессивном цикле грубозернистость пород растет вверх по разрезу, при регрессивном – уменьшается.
В данной работе предлагается выполнить детальную корреляцию для продуктивной части разреза яснополянских отложений Гондыревского месторождения. Горные породы, залегающие в разрезе месторождения располагаются в определенной последовательности, а именно имеет место чередование пластов с разным литологическим составом, коллекторскими свойствами и др. Выделение в разрезе и прослеживание по площади одноименных горизонтов и пластов, выяснение их выдержанности по простиранию, условий залегания, постоянства состава и мощности осуществляется с помощью детальной корреляции. Она проводится для продуктивной части разреза на стадии подготовки месторождения к разработке или в процессе разработки, и решает задачи построения первичной статической модели залежи посредством выделения в разрезах скважин границ продуктивных пластов и геофизических реперов, определения характера изменчивости пласта по площади (наличие зон выклинивания, замещения), определения расчлененности горизонта на отдельные пласты и пропластки. Сопоставление разрезов скважин в данной работе будет проводиться по литогенетическим признакам. К таким относят вещественный состав пород – песчаники, алевролиты, известняки и др.
Методика построения корреляционной схемы следующая:
2. Выбор линии привязки - за линию корреляционной привязки принимают в данной работе первую реперную границу в каждой скважине (интервал ОГ II к). От линии корреляционной привязки, которую принимают за ноль, с интервалом 4 метра вычерчивают шкалу.
2. Расположение разрезов скважин на схеме – для построения корреляционной схемы необходимо выбрать опорный (эталонный) разрез. Опорным называется наиболее представительный, четко расчлененный разрез скважины, на котором четко хорошо выделяются все реперные пласты, представлена достаточная мощность разреза, выполнен полный комплекс ГИС. Все остальные скважины помещаются в произвольном порядке, с учетом наиболее близкого к соседним скважинам положения реперов. Выбранная опорная скважина вместе со стратиграфической колонкой помещается в левой части листа. На листе ватмана проводят горизонтальную линию привязки, вдоль которой на произвольных расстояниях наносят оси коррелируемых разрезов скважин.
3. Прослеживание кровли и подошвы реперов, одновозрастных пластов и пропластков – далее на ось каждой скважины наносят результаты литологического расчленения разреза в следующем порядке: интервалы залегания реперов, положение кровли и подошвы проницаемых пластов. Далее проводят последовательное сопоставление разрезов скважин с опорным, т.е. прослеживают и соединяют одноименные границы прямыми линиями. При соединении границ пластов необходимо выполнять следующие условия:
Линии, соединяющие кровли и подошвы пластов должны быть примерно параллельны ранее проведенным линиям, соединяющим границы реперов;
Эти линии не должны пересекаться или иметь существенно другой наклон;
Если в одной из скважин пласт сложен породой коллектором, которая в соседней замещается на неколлектор, то на половине расстояния между этими скважинами вертикальной ломаной линией показывают условную границу фациального замещения (14,а), также поступают, если замещается только часть пласта (14,б);
Если коллектор выявлен только в одной скважине и в соседних его нет, то рисуется выклинивание пласта (14,в). Пласт показывается только на половину расстояния между скважинами.
Анатомы еще задолго до возникновения эволюционного учения наблюдали, что положение и строение разных органов в организме находятся в закономерном соотношении друг с другом.
В начале XIX в. знаменитый французский сравнительный анатом и палеонтолог Жорж Кювье установил закон сосуществования органов, названный им зако ном корреляции, который помог ему восстановить целые скелеты из разрозненных остатков костей ископаемых животных. Сходный закон — взаимного уравновешивания органов — был также открыт его современником Жоффруа Сент-Илером.
Ч. Дарвин обоим этим законам придавал очень большое значение и в главе о соотносительных изменениях органов разбирал значение изменения соотношения между органами в процессе эволюции. Приспособление животного к определенным условиям существования не затрагивает один какой-нибудь орган, а вызывает целый ряд соотносительных изменений в других органах. Изменение функции какого-либо органа влечет изменение функций других органов. Так, например, приспособление млекопитающих к хищному питанию не только вызвало изменения в зубах и кишечнике, непосредственно связанных с питанием мясной пищей, но соответственным образом изменились и конечности: на пальцах образовались большие когти, развилась сильная мускулатура. У травоядных животных, кроме зубов, приспособленных к перетиранию растений, желудка и кишечника, приспособленных к перевариванию растительного корма, изменились также конечности: пятипалая конечность предков лошади превратилась в однопалую конечность с копытом, приспособленную к быстрому бегу, что необходимо при жизни в открытых степных пространствах.
Закон корреляции сыграл громадную роль в палеонтологии. Изучив подробно цепь функциональных взаимоотношений органов у современных форм, палеонтолог получил возможность, имея в руках лишь части животного, восстанавливать все животное целиком. Имея в руках обломки черепа с большими рогами, палеонтолог имеет полное право утверждать, что позвоночник этого животного имел большие остистые отростки, к которым прикреплялась мощная мускулатура, поддерживающая тяжелую голову, а конечности были приспособлены к хождению на двух пальцах, как это наблюдается у всех современных парнокопытных животных.
Закон корреляции играет также громадную роль в сравнительной анатомии и эмбриологии. С победой эволюционного учения статическое представление о корреляциях как постоянном сосуществовании органов было оставлено, и закон соотношения органов стали понимать как процесс взаимосвязи частей организма в индивидуальном и историческом развитии. Соответственно этому пониманию корреляций они были расчленены на две категории:
1) корреляции физиологические, или индивидуальные, т. е. взаимосвязи частей и органов в индивидуальном развитии,
2) корреляции филогенетические, или координации (А. Н. Северцов), т. е. взаимосвязи органов в историческом развитии.
Учение о корреляциях играет большую роль в эволюционном учении. Оно объясняет случаи, когда незначительное наследственное изменение вызывает в организме сложную цепь координационных изменений, значительно меняющих прежнее отношение организма к окружающей среде.
Еще интересные статьи
Стр. 17. Вспомните
Жан Батист Ламарк. Он ошибочно считал, что все организмы стремятся к совершенству. Если с примером, то какой-нибудь кот стремился стать человеком). Еще одной ошибкой было то, что эволюционным фактором он считал только внешнюю среду.
2. Какие биологические открытия были сделаны к середине XIX в.?
Наиболее значимыми событиями первой половины XIX века стали становление палеонтологии и биологических основ стратиграфии, возникновение клеточной теории, формирование сравнительной анатомии и сравнительной эмбриологии, развитие биогеографии и широкое распространение трансформистских представлений. Центральными событиями второй половины XIX века стали публикация «Происхождения видов» Чарльза Дарвина и распространение эволюционного подхода во многих биологических дисциплинах (палеонтологии, систематике, сравнительной анатомии и сравнительной эмбриологии) , становление филогенетики, развитие цитологии и микроскопической анатомии, экспериментальной физиологии и экспериментальной эмбриологии, формирование концепции специфического возбудителя инфекционных заболеваний, доказательство невозможности самозарождения жизни в современных природных условиях.
Стр.21. Вопросы для повторения и задания.
1. Какие данные геологии послужили предпосылкой эволюционной теории Ч. Дарвина?
Английский геолог Ч. Лайель доказал несостоятельность представлений Ж. Кювье о внезапных катастрофах, изменяющих поверхность Земли, и обосновал противоположную точку зрения: поверхность планеты изменяется постепенно, непрерывно под действием обычных повседневных факторов.
2. Назовите открытия в биологии, способствовавшие формированию эволюционных взглядов Ч. Дарвина.
Формированию взглядов Чарлза Дарвина способствовали следующие биологические открытия: Т. Шванн создал клеточную теорию, которая постулировала, что живые организмы состоят из клеток, общие черты которых одинаковы у всех растений и животных. Это послужило весомым доказательством единства происхождения живого мира; К. М. Бэр показал, что развитие всех организмов начинается с яйцеклетки, причем входе эмбрионального развития у позвоночных, принадлежащих разным классам, на ранних этапах обнаруживается явное сходство зародышей; исследуя строение позвоночных, Ж. Кювье установил, что все органы животного являются частями одной целостной системы. Строение каждого органа отвечает принципу строения всего организма, и изменение одной части тела должно вызывать изменения других частей; К. М. Бэр показал, что развитие всех организмов начинается с яйцеклетки, причем входе эмбрионального развития у позвоночных, принадлежащих разным классам, на ранних этапах обнаруживается явное сходство зародышей;
3. Охарактеризуйте естественно-научные предпосылки формирования эволюционных взглядов Ч. Дарвина.
1. Гелиоцентрическая система.
2. Теория Канта-Лапласа.
3. Закон сохранения вещества.
4. Достижения описательной ботаники и зоологии.
5. Великие географические открытия.
6. Открытие закона зародышевого сходства К. Бэра: «Зародыши проявляют известное сходство в пределах типа».
7. Достижения в области химии: Веллер синтезировал мочевину, Бутлеров синтезировал углевод, Менделеев создал периодическую систему.
8. Клеточная теория Т. Шванна.
9. Большое количество палеонтологических находок.
10. Экспедиционный материал Ч. Дарвина.
Таким образом, собранные в самых разных областях естествознания научные факты противоречили существовавшим ранее теориям происхождения и развития жизни на Земле. Правильно объяснить, обобщить их, создав теорию эволюции, сумел английский ученый Ч. Дарвин.
4. В чём сущность принципа корреляции Ж. Кювье? Приведите примеры.
Это закон соотношения частей живого организма, согласно этому закону все части тела закономерно связаны между собой. Если какая-то часть тела изменяется, то непосредственно будут изменения в других частях тела (или органов, или систем органов). Кювье основоположник сравнительной анатомии и палеонтологии. Он считал, если животное имеет большую голову, то у него должны быть рога, защищаться от врагов, а если есть рога, значит нет клыков, то это растительноядное животное, если растительноядное, то сложный многокамерный желудок, а если сложный желудок и питается растительной пищей, значит очень длинный кишечник, так как растительная пища мало энергетически ценная и т.д.
5. Какую роль в формировании эволюционной теории сыграло развитие сельского хозяйства?
В сельском хозяйстве все шире стали применяться различные приемы улучшения старых и введения новых более продуктивных пород животных и высокоурожайных сортов животных, что подрывало веру в неизменяемость живой природы. Эти достижения укрепили эволюционные воззрения Чарльза Дарвина и помогли ему обосновать принципы отбора, лежащие в основе его теории.
