Ласты тюленя роющие конечности крота крылья летучей мыши по строению
Химия, Биология, подготовка к ГИА и ЕГЭ
В ЕГЭ этот вопрос встречается очень часто, и, видимо, вызывает у многих учащихся трудности … итак,
Гомологичные и аналогичные органы
Гомологичные органы — органы, сходные между собой по происхождению, строению, но выполняющие разные функции. Появление их — результат дивергенции.
Дивергенция означает расхождение. Расхождение признаков в результате естественного отбора может происходить из-за смены условий окружающей среды и приводит к образованию двух или более дочерних видовых форм
Видообразование — возникновение новых видов от общего предка в результате дивергенции признаков
Аналогичные органы — органы и части животных или растений, сходные в известной мере по внешнему виду и выполняющие одинаковую функцию, но различные по строению и происхождению, являются результатом конвергенции
Происхождение определяется зародышевыми листками и тканями, образующими эти органы
Конвергенция — термин, противоположный дивергенции — схождение признаков у неродственных организмов, обитающих в одной среде обитания, является результатом движущей формы отбора,
Чтобы все особенности аналогичных и гомологичных органов были более понятны, сведем их все в таблицу:
Признаки
Гомологичные органы
Аналогичные органы
Строение
часто различны по строению
имеют схожее строение
Происхождение
имеют общий зародышевый источник
происходят из различных зародышевых источников
Функции
могут быть и разными, и схожими
одинаковые
Причина появления
приспособление к различным условиям существования
приспособления к похожим условиям существования
В ЕГЭ огромное количество вопросов с примерами органов аналогов и гомологов. В таблице, приведенной ниже, указаны все, встречавшиеся на экзаменах:
(*) «Г) зубы акулы и кошки» являются гомологичными органами, т.к. клеточные ткани будущих зубов берут начало из эмбрионального слоя, эктодермы; зубы не являются костным образованием, однако представляют собой соединение тканей различной плотности и твердости: эмали, дентина и цемента. В процессе эволюции, впервые, зубы появились у акул.
Источник
Сравнительно-анатомические доказательства эволюции. Гомологичные и аналогичные органы
С помощью сравнительной анатомии доказывают родство организмов, сравнивая строение беспозвоночных и ископаемые остатки.
Сравнительно-анатомические исследования обнаруживают черты сходства передних конечностей у некоторых позвоночных животных, хотя выполняющие функции их различны (рис. 28). Приведем в качестве примера плавники кита, передние конечности крота и крокодила, крылья птиц и летучей мыши, руки человека. В зависимости от функции некоторые кости конечностей атрофируются или срастаются. Несмотря на некоторые отличия в размерах, сходные признаки показывают их родство.
Органы, соответствующие друг другу по строению и происхождению независимо от выполняемых ими функций, называются гомологичными.
Рассмотрим гомологичные органы животных на примере крыльев летучей мыши и передних конечностей крота.
Как вы знаете из курса зоологии, крылья летучей мыши приспособлены для полета, а передние конечности крота — для копания земли. Но, несмотря на различные функции, в строении их костей много общего. Конечности крота и летучей мыши состоят из сходных элементов: лопатки, костей плеча, предплечья, запястья, пясти, фаланг пальцев. Отличие только в том, что кости запястья у летучей мыши слаборазвиты, у крота фаланги пальцев короткие. Несмотря на эти небольшие различия, у них сохраняется общее сходство костей.
Гомологичные органы растений. К гомологии листа относятся колючки барбариса, кактуса, шиповника и усики гороха. Так, колючки барбариса и шиповника, легко отделяющиеся от коры веток, — это видоизмененные листья, защищающие их от поедания животными. Кактусы из-за обитания в условиях засушливости имеют видоизмененные листья-колючки, которые способны экономно расходовать влагу. Усики гороха цепляются за растения, чтобы поднять на свет свои слабые стебли. Несмотря на внешние отличия — колючки, усики, растения имеют общее происхождение.
К гомологии стебля относятся корневища ландыша, касатика, пырея. Клубень картофеля, луковицы лука, шипы боярышника — это видоизмененный стебель. Хотя в зависимости от функции они видоизменены, их общий предок — побег.
Аналогичные органы. Внешне очень сложно определить общность происхождения сходных органов. Например, крылья бабочки и птицы служат для полета. Но крылья бабочки — особое образование на спинной стороне груди, а крылья птицы — измененные передние конечности. Внешние сходства связаны с приспособлениями к среде, но родства не имеют.
Органы, выполняющие однородные функции, но не имеющие сходного плана строения и происхождения, называются аналогичными.
Например, конечности крота и медведки (рис. 29) хотя выполняют сходные функции, но их строение и происхождение различны.
Рис. 29. Аналогичные (конечности крота и медведки) органы
Сравнительная анатомия устанавливает родство отдаленных друг от друга видов. Например, зубы человека и млекопитающих похожи на хрящ акулы. В древности зубы позвоночных животных появились из чешуй, перешедших в ротовую полость. Также слуховая косточка-молоточек млекопитающих входила в состав нижней челюсти костных рыб, земноводных, пресмыкающихся и птиц. Особенности строения костей верхних и нижних конечностей и скелет рыб, земноводных, пресмыкающихся, птиц, млекопитающих одинаковы. Это является доказательством единства происхождения всех позвоночных животных.
Промежуточная форма. Между крупными систематическими группами существуют промежуточные формы, свидетельствующие о единстве органического мира. Например, размножение низших яйцекладущих млекопитающих (ехидны и утконоса), наличие клоаки доказывают их сходство с пресмыкающимися.
Рудименты – органы, которые были хорошо развиты у древних эволюционных предков, а сейчас они недоразвиты, но полностью еще не исчезли, потому что эволюция идет очень медленно. Например, у кита – кости таза. У человека:
волосы на теле,
третье веко,
копчик,
мышца, двигающая ушную раковину,
аппендикс и слепая кишка,
зубы мудрости.
Атавизмы – органы, которые должны находиться в рудиментарном состоянии, но из-за нарушения развития достигли крупного размера. У человека – волосатое лицо, мягкий хвост, способность двигать ушной раковиной, многососковость. Отличия атавизмов от рудиментов: атавизмы – это уродства, а рудименты есть у всех.
Дивергенция – расхождение признаков у потомков одного предка, попавших в разные условия. Гомологичные органы – органы, возникшие из одного исходного органа в процессе дивергенции. Внешне они обычно отличаются, потому что приспособлены к разным условиям, но всегда имеют сходное внутреннее строение из-за общего происхождения. Пример: крылья летучей мыши, рука человека, ласта кита.
Конвергенция – процесс схождения признаков у разных организмов, попавших в одинаковые условия. Аналогичные органы – органы, возникшие из разных исходных органов в процессе конвергенции. Внешне они похожи, потому что приспособлены к одним и тем же условиям, но имеют разное строение из-за разного происхождения. Пример: глаз человека и осьминога, крыло бабочки и птицы. Если конвергенция происходит у ближайших родственников, то результаты конвергенции считаются гомологичными органами. Например: крылья совы и летучей мыши, ласты дельфина и пингвина.
Еще можно почитать
Задания части 1
Выберите один, наиболее правильный вариант. Развитие небольшого числа пальцев в конечности лошади и страуса служит примером 1) конвергенции 2) морфофизиологического прогресса 3) географической изоляции 4) экологической изоляции
Выберите один, наиболее правильный вариант. Пример рудиментарного органа у человека – 1) слепая кишка 2) многососковость 3) жаберные щели у эмбриона 4) волосяной покров головы
Выберите один, наиболее правильный вариант. В результате какого эволюционного процесса водные животные разных классов (акулы, ихтиозавры, дельфины) приобрели сходную форму тела 1) дивергенции 2) конвергенции 3) ароморфоза 4) дегенерации
Выберите один, наиболее правильный вариант. Какая пара водных позвоночных животных подтверждает возможность эволюции на основе конвергентного сходства? 1) синий кит и кашалот 2) голубая акула и дельфин афалина 3) морской котик и морской лев 4) европейский осетр и белуга
Выберите один, наиболее правильный вариант. Развитие различных по строению конечностей у млекопитающих, принадлежащих к разным отрядам, – это пример 1) ароморфоза 2) идиоадаптации 3) регенерации 4) конвергенции
Выберите один, наиболее правильный вариант. Какой признак у человека считают атавизмом? 1) хватательный рефлекс 2) наличие аппендикса в кишечнике 3) обильный волосяной покров 4) шестипалая конечность
РУДИМЕНТЫ Выберите три верных ответа из шести и запишите цифры, под которыми они указаны. К рудиментам относят 1) ушные мышцы человека 2) пояс задних конечностей кита 3) слаборазвитый волосяной покров на теле человека 4) жабры у эмбрионов наземных позвоночных 5) многососковость у человека 6) удлиненные клыки у хищников
РУДИМЕНТЫ — АТАВИЗМЫ 1. Установите соответствие между примером и признаком: 1) рудимент, 2) атавизм. Запишите цифры 1 и 2 в порядке, соответствующем буквам. А) зубы мудрости Б) многососковость В) мышцы, двигающие ушную раковину Г) хвост Д) сильно развитые клыки
2. Установите соответствие между эволюционными признаками человека и их примерами: 1) рудимент, 2) атавизм. Запишите цифры 1 и 2 в порядке, соответствующем буквам. А) мышцы ушной раковины Б) хвостовые позвонки В) волосяной покров на лице Г) наружный хвост Д) червеобразный отросток слепой кишки
3. Установите соответствие между особенностями строения организма человека и сравнительно-анатомическими доказательствами его эволюции: 1) атавизмы, 2) рудименты. Запишите цифры 1 и 2 в порядке, соответствующем буквам. А) складки мигательной перепонки Б) добавочные пары молочных желёз В) сплошной волосяной покров на теле Г) недоразвитые ушные мышцы Д) аппендикс Е) хвостовидный придаток
4. Установите соответствие между структурами организма человека и свидетельствами эволюции: 1) рудимент, 2 атавизм. Запишите цифры 1 и 2 в порядке, соответствующем буквам. А) ушные мышцы Б) аппендикс В) копчиковые позвонки Г) густой волосяной покров на всем теле Д) многососковость Е) остаток третьего века
АНАЛОГИЧНЫЕ Выберите три верных ответа из шести и запишите цифры, под которыми они указаны. Примером аналогичных органов является 1) рука человека и крыло бабочки 2) колючки боярышника и колючки барбариса 3) ловчие листья росянки и колючки барбариса 4) крыло бабочки и крыло птицы 5) почечные чешуи и усики гороха 6) усики гороха и усики винограда
ГОМОЛОГИЧНЫЕ — АНАЛОГИЧНЫЕ ПРИЗНАКИ Установите соответствие между характеристиками органов и сравнительно-анатомическими доказательствами эволюции: 1) гомологичные органы, 2) аналогичные органы. Запишите цифры 1 и 2 в порядке, соответствующем буквам. А) отсутствие генетического родства Б) выполнение различных функций В) единый план строения пятипалых конечностей Г) развитие из одинаковых эмбриональных зачатков Д) формирование в сходных условиях
ГОМОЛОГИЧНЫЕ — АНАЛОГИЧНЫЕ ПРИМЕРЫ 1. Установите соответствие между примером и типом органов: 1) Гомологичные органы 2) Аналогичные органы. Запишите цифры 1 и 2 в правильном порядке. А) Предплечье лягушки и курицы Б) Ноги мыши и крылья летучей мыши В) Крылья воробья и крылья саранчи Г) Плавники кита и плавники рака Д) Роющие конечности крота и медведки Е) Волосы человека и шерсть собаки
2. Установите соответствие между формами приспособленности организмов к среде обитания и органами, которые у них сформировались: 1) гомологичные, 2) аналогичные. Запишите цифры 1 и 2 в порядке, соответствующем буквам. А) обтекаемая форма головы акулы и дельфина Б) крыло совы и крыло летучей мыши В) конечность лошади и конечность крота Г) глаз человека и глаз осьминога Д) плавники карпа и ласты морского котика
3. Установите соответствие между примером и видом сравнительно-анатомических доказательств эволюции: 1) гомологичные органы, 2) аналогичные органы. Запишите цифры 1 и 2 в порядке, соответствующем буквам. А) ходильные конечности раков и ложноножки гусениц Б) чешуя ящерицы и перо птицы В) глаза осьминога и собаки Г) крылья птицы и стрекозы Д) ноги бабочки и жука Е) когти кошки и ногти обезьяны
4. Установите соответствие между примером и видом сравнительно-анатомических доказательств эволюции: 1) гомологичные органы, 2) аналогичные органы. Запишите цифры 1 и 2 в порядке, соответствующем буквам. А) лист березы и усик гороха Б) иголка кактуса и лист яблони В) корнеплод моркови и корневище папоротника Г) шип крыжовника и игла кактуса Д) клубень картофеля и луковица тюльпана Е) цветок лилии и зонтик чеснока
5. Установите соответствие между органами и сравнительно-анатомическими доказательствами эволюции: 1) гомологичные органы, 2) аналогичные органы. Запишите цифры 1 и 2 в порядке, соответствующем буквам. А) передние конечности лошади и крылья птицы Б) клубень картофеля и ус садовой земляники В) крылья птицы и крылья бабочки Г) клубень картофеля и корневой клубень георгина Д) колючка кактуса и ловчий аппарат росянки
КОНВЕРГЕНЦИЯ ТЕКСТ Прочитайте текст. Выберите три предложения, в которых даны примеры конвергенции у животных. Запишите в таблицу цифры, под которыми они указаны. (1) Если разные виды неродственных организмов обитают в схожих условиях, то у них могут развиться схожие приспособления. (2) У рыб и ракообразных в связи с обитанием в водной среде сформировались схожие органы дыхания – жабры. (3) Необходимость получать кислород в наземно-воздушной среде привела к появлению у позвоночных животных сначала мешковидных, а затем ячеистых лёгких. (4) Передние конечности пингвинов и тюленей преобразовались в ласты в связи с переходом к водному образу жизни. (5) Примером конвергенции может быть не только внешнее сходство, но и одинаковое поведение животных. (6) Например, броненосцы и некоторые виды тараканов, будучи потревоженными, сворачиваются в идеальный шар.
ДИВЕРГЕНЦИЯ — КОНВЕРГЕНЦИЯ 1. Установите соответствие между примером эволюционного процесса и способами, которыми он достигается: 1) конвергенция, 2) дивергенция. Запишите цифры 1 и 2 в правильном порядке. А) передние конечности кошки и верхние конечности шимпанзе Б) крыло птицы и ласты тюленя В) щупальце осьминога и рука человека Г) крыло пингвина и плавники акулы Д) разные типы ротовых аппаратов у насекомых Е) крыло бабочки и крыло летучей мыши
2. Установите соответствие между примером и процессом макроэволюции, который он иллюстрирует: 1) дивергенция, 2) конвергенция. Запишите цифры 1 и 2 в порядке, соответствующем буквам. А) наличие крыльев у птиц и бабочек Б) окраска шерсти у серой и черной крыс В) жаберное дыхание у рыб и раков Г) разная форма клювов у большой и хохлатой синиц Д) наличие роющих конечностей у крота и медведки Е) обтекаемая форма тела у рыб и дельфинов
3. Установите соответствие между органами животных и эволюционными процессами, в результате которых эти органы сформировались: 1) дивергенция, 2) конвергенция. Запишите цифры 1 и 2 в порядке, соответствующем буквам. А) конечности пчелы и кузнечика Б) ласты дельфина и крылья-ласты пингвина В) крылья птицы и бабочки Г) передние конечности крота и насекомого медведки Д) конечности зайца и кошки Е) глаза кальмара и собаки
4. Установите соответствие между органами животных и эволюционными процессами, в результате которых эти органы сформировались: 1) конвергенция, 2) дивергенция. Запишите цифры 1 и 2 в порядке, соответствующем буквам. А) конечности крота и зайца Б) крылья бабочки и птицы В) крылья орла и пингвина Г) ногти человека и когти тигра Д) жабры краба и рыбы
5. Установите соответствие между признаками организмов и формой эволюции, в результате которой этот признак сформировался: 1) дивергентная, 2) конвергентная. Запишите цифры 1 и 2 в порядке, соответствующем буквам. А) строение зубов тигра и бобра Б) крылья бабочки и ласточки В) конечности дельфина и лошади Г) обтекаемая форма тела у акулы и ихтиозавра Д) усики винограда и усики гороха Е) крылья стрекозы и пчелы
6. Установите соответствие между примерами и эволюционными процессами: 1) конвергенция; 2) дивергенция. Запишите цифры 1 и 2 в порядке, соответствующем буквам. А) корневые шишки батата и корнеплоды моркови Б) ногти приматов и копыта оленей В) прыгательные конечности кенгуру и кузнечика Г) иглы ежа и дикобраза Д) клюв пеликана и дрозда Е) ласты тюленя и пингвина
В) число горбов у одногорбого и двугорбого верблюдов Г) длинные задние конечности страуса и кенгуру Д) окраска шерстного покрова зайца-беляка и зайца-русака
Рассмотрите рисунок с изображением крыльев у разных животных и определите: (А) как эволюционисты называют эти органы, (Б) к какой группе эволюционных доказательств относят эти органы и (В) в результате какого механизма эволюции они образовались. 1) гомологичные 2) эмбриологические 3) конвергенция 4) дивергенция 5) сравнительно-анатомические 6) аналогичные 7) движущая 8) палеонтологические
Рассмотрите рисунок с изображением обитателей вод разных классов позвоночных и определите, (А) какой способ эволюционного процесса иллюстрирует рисунок, (Б) в каких условиях протекает этот процесс и (В) к каким результатам приводит. Для каждой ячейки, обозначенной буквами, выберите соответствующий термин из предложенного списка. Запишите выбранные цифры, в порядке, соответствующем буквам. 1) гомологичные органы 2) конвергенция 3) происходит у родственных групп организмов, которые живут и развиваются в разнородных условиях среды 4) рудиментарные органы 5) происходит в одинаковых условиях существования животных, относящимся к разным систематическим группам, которые приобретают сходные черты строения 6) аналогичные органы 7) дивергенция
Все перечисленные ниже характеристики, кроме двух, используются для описания органов, изображённых на рисунке. Определите два термина, «выпадающие» из общего списка, и запишите цифры, под которыми они указаны. 1) Эти органы происходят из одного зародышевого листка. 2) Органы выполняют разные функции. 3) Это органы хордовых животных. 4) Органы имеют разное происхождение. 5) Животные, обладающие этими органами, живут в сходных условиях среды.
Выберите два верных ответа из пяти и запишите цифры, под которыми они указаны. К терминам эволюционного учения относят 1) дивергенция 2) мониторинг 3) естественный отбор 4) плазмида 5) панспермия
1. Прочитайте текст. Выберите три предложения, в которых указаны сравнительно-анатомические методы изучения эволюции. Запишите в таблицу цифры, под которыми они указаны. (1) Аналогичные органы свидетельствуют о сходстве приспособлений к одинаковым условиям среды у разных организмов, возникающих в ходе эволюции. (2) Примером гомологичных органов являются передние конечности кита, крота, лошади. (3) Рудименты закладываются в эмбриогенезе, но полностью не развиваются. (4) Эмбрионы разных позвоночных в пределах типа имеют сходное строение. (5) В настоящее время составлены филогенетические ряды для слонов, носорогов.
2. Прочитайте текст. Выберите три предложения, в которых даны описания сравнительно-анатомических доказательств эволюции. Запишите цифры, под которыми они указаны. (1) Фактом, доказывающим существование эволюционного процесса, является наличие у организмов рудиментарных органов. (2) Например, наличие тазовых костей у китообразных подтверждает, что они произошли от четвероногих предков. (3) Закладка жаберных мешков у эмбрионов млекопитающих свидетельствует о том, что их давние рыбообразные предки жили в воде и дышали жабрами. (4) Сходство структуры перьев птиц и кожных чешуй варана указывает на происхождение птиц от древних рептилий. (5) При обнаружении окаменелых останков переходных форм иногда удаётся выстроить филогенетический ряд, демонстрирующий, как постепенно видоизменялся скелет организмов. (6) В последние годы наиболее весомым доказательством эволюции оказался сравнительный анализ геномов организмов, позволяющий оценить степень их родства друг с другом.
