Развитие дарвинизма в XIX веке, становление филогенетики

Июль 28, 2022

Главная
Биология
Развитие дарвинизма в XIX веке, становление филогенетики

Содержание

2. Ведущие биологи Англии поддержали Дарвина Судьба собрала их в одно время и в одной стране. Подобно
3. Филогенетика Дарвин открыл механизм эволюции, но не ход реального эволюционного процесса Дарвин допускал возможность происхождения животных
4. Филогенетика Филогенетическое дерево по Геккелю, 1866 …Эта родословная стоит не дороже родословных героев Гомера. Э. Дюбуа-Реймон
5. Филогенетика: заполнение пустой оболочки Эволюционная палеонтология Кювье отрицал наличие переходных форм в ископаемых фаунах Виднейшие палеонтологи
6. Филогенетика: заполнение пустой оболочки Эволюционная палеонтология Первым исследовал филогенез крупной ветви позвоночных животных. Есть эволюция таксонов
7. Эволюционная палеонтология: «лошадиный ряд» Эволюция органа: Увеличение третьего пальца, связанное с укреплением его суставного соединения, превращение
8. Эволюционная палеонтология: «лошадиный ряд» и парнокопытные Скелет ноги ископаемых парнокопытных: 1 – аноплотерий, 2 – ксифодон,
9. Эволюционная палеонтология: «лошадиный ряд» Схема эволюции лошадиного ряда. Над схемой изображены конечности: 1 – мезогиппуса, 2
10. Эволюционная палеонтология: «лошадиный ряд» Эволюция лошадей: 1 – эогиппус, 2 – протерогиппус, 3 – меригиппус, 4
11. Эволюционная палеонтология: «лошадиный ряд» Переход от питания сочными листьями лесных растений к жёсткой траве сухих степей
12. Эволюционная палеонтология: «лошадиный ряд» Эволюция зубов у лошадей «Зубы Equus обладают следующими прогрессивными признаками: 1) дифференцировка
13. Эволюционная палеонтология: «лошадиный ряд» Изменение высоты коронки коренных зубов в миоцене и плиоцене. Из Стёртона, 1947
14. Эволюционное дерево лошадей. Все предки лошади изображены в одинаковом масштабе. Из О. Солбриг, Д. Солбриг, 1982
15. Филогенетика: «основной биогенетический закон» Дарвин: «Интерес эмбриологии значительно повысится, если мы будем видеть в зародыше более
16. Филогенетика: «основной биогенетический закон» Мюллер исходил из положения Дарвина об изменяемости в процессе эволюции любой стадии
17. Филогенетика: «основной биогенетический закон» Эрнст Геккель «…ведущее значение для выяснения родственных отношений между организ-мами имеют эмбриологические
18. Филогенетика: заполнение пустой оболочки «основной биогенетический закон» «Подобно тому, как на современном этапе развития биологии наиболее
19. Филогенетика: заполнение пустой оболочки «основной биогенетический закон» Изучил эмбриогенез многих беспозвоночных Обнаружил гомологи зародышевых листков у
20. Филогенетика: заполнение пустой оболочки «основной биогенетический закон» Магистерская диссертация (1865) Ковалевского по ланцетнику – ланцетник не
21. Филогенетика: заполнение пустой оболочки «основной биогенетический закон» Только строение личинки позволяет определить систематическое положение асцидий (а
22. У ланцетника радиальное дробление яйца, которое приводит к образованию полого шарика – бластулы, из которого путём
23. Филогенетика: заполнение пустой оболочки «основной биогенетический закон» Дробление яйца сагитты, образование мезодермы Образование мезодермальных целомических мешочков
24. Филогенетика: заполнение пустой оболочки «основной биогенетический закон» Мечников доказал, что торнария – личинка баланоглоса Торнария –
25. Баланоглосс – личинка как у иглокожих, взрослая стадия как у хордовых Метаморфоз торнарии
26. Филогенетика: заполнение пустой оболочки «основной биогенетический закон» Геккель считал открытые Ковалевским стадии развития зародышей вторичноротых рекапитуляцией
27. Научная жизнь Мечникова делится на русский, сравнительно-эмбриологический период и французский, иммунологический. Работая совместно с А.О. Ковалевским
28. Филогенетика: заполнение пустой оболочки «основной биогенетический закон» Эволюция форм гаструляции (из Ивановой-Казас) Типы бластул и связанные
29. Филогенетика: заполнение пустой оболочки «основной биогенетический закон» Главнейшие предполагаемые стадии развития Metazoa по Иванову (1968) А.Б
30. Филогенетика: заполнение пустой оболочки «основной биогенетический закон» …эти зародышевые пласты остаются гомологичными друг другу у всех
31. Филогенетика: заполнение пустой оболочки «основной биогенетический закон» СЕВЕРЦОВ Алексей Николаевич (1866-1936) капитальные труды по филогенезу низших
33. Скачать презентацию

Слайд 2

Ведущие биологи Англии поддержали Дарвина
Судьба собрала их в одно время и

в одной стране. Подобно тому, как современный мир театра, философии, образования обязан своим возникновением Софоклу, Еврипиду, Сократу и Платону в Афинах, а переворот в живописи XVI в. – Микеланджело, Леонардо да Винчи, Лоренцо Медичи и Рафаэлю в Риме и Флоренции, так и зарождение интереса к истории Земли и её обитателей связано с деятельностью этих учёных в Лондоне.
Ч. Сноу

Дарвин, Лайель, Гукер
Гексли, Уоллес

Томас Гексли – «дарвинов бульдог»
рисует череп гориллы во время лекции

Слайд 3

Филогенетика
Дарвин открыл механизм эволюции, но не ход реального эволюционного процесса
Дарвин допускал

возможность происхождения животных от многих предков – «Я полагаю, что животные происходят самое большее от четырех или пяти родоначальных форм, а растения — от такого же или еще меньшего числа».
Дарвин принципиально отказывался рассматривать вопрос происхождения жизни
Геккель попытался сделать очерк развития органического мира; науку о всеобщей эволюции он назвал «филогенетикой»
По Геккелю, жизнь возникла из некоторой первичной слизи в форме «монеры»
Геккель предложил трёхцарственную систему – простейшие («протисты»), растения, животные

ГЕККЕЛЬ (Haeckel)
Эрнст (1834-1919)

Дарвин: «Лучше бы он
любил меня поменьше…»

Слайд 4

Филогенетика
Филогенетическое дерево
по Геккелю, 1866
…Эта родословная стоит не дороже
родословных героев Гомера.
Э.

Дюбуа-Реймон

Слайд 5

Филогенетика: заполнение пустой оболочки Эволюционная палеонтология
Кювье отрицал наличие переходных форм в ископаемых

фаунах
Виднейшие палеонтологи – Оуэн и Агассиц – отвергали дарвинизм
Поиск переходных форм – становится целью и смыслом эволюционной палеонтологии
Один из первых успехов – «палюдиновый ряд» Неймайра (1875)

Слайд 6

Филогенетика: заполнение пустой оболочки Эволюционная палеонтология
Первым исследовал филогенез крупной ветви позвоночных животных.

Есть эволюция таксонов и эволюция признаков; В.О. Ковалевский изучил и то и другое, провёл блестящий синтез и связал эволюцию таксона и органа с изменением господствующих ландшафтов.

КОВАЛЕВСКИЙ
Владимир Онуфриевич
(1842 - 1883)

Слайд 7

Эволюционная палеонтология: «лошадиный ряд»
Эволюция органа: Увеличение третьего пальца, связанное с укреплением его

суставного соединения, превращение сустава из блоковидного в седловидный. Редукция второго четвёртого пальцев, редукция костей запястья.
Тапир – житель тропического леса, передвигающийся по сравнительно рыхлому влажному грунту. Копыто появляется у бегунов по твёрдой сухой почве

1 – тапир, 2 – палеотерий, 3 –анхитерий,
4 – гиппарион; II – V – кости пясти второго-пятого пальцев; s – u – кости запястья
Из Ковалевского, 1873

Слайд 8

Эволюционная палеонтология: «лошадиный ряд» и парнокопытные
Скелет ноги ископаемых парнокопытных: 1 – аноплотерий,

2 – ксифодон,
3 – задняя нога гиемосха, 4 – передняя нога гиемосха, 5 – передняя нога
гелока. Тенденции те же. Из Ковалевского, 1873

Слайд 9

Эволюционная палеонтология: «лошадиный ряд»
Схема эволюции лошадиного ряда.
Над схемой изображены конечности: 1 –

мезогиппуса, 2 – миогиппуса, 3 – парагиппуса, 4 – меригиппуса, 5 – другого вида рррмеригиппуса, 6 – плиогиппуса.
Внизу в овале – орогиппус.
Из Веселова, 1960.

Слайд 10

Эволюционная палеонтология: «лошадиный ряд»
Эволюция лошадей:
1 – эогиппус,
2 – протерогиппус,
3

– меригиппус,
4 – гипогиппус,
5 – гиппарион,
6 – дикая лошадь Пржевальского
Из Веселова, 1960

Слайд 11

Эволюционная палеонтология: «лошадиный ряд»
Переход от питания сочными листьями лесных растений к жёсткой

траве сухих степей сопровождалось появлением постоянно растущей зубной коронки. Причина - наличие в пище песка и других мелких абразивных частиц.
Меняется также форма черепа и расположение зубов.

Стрение черепа и зубов ископаемых непарнокопытных и лошади:
1 – палеотерий, 2 – анхитерий, 3 – гиппарион, 4 – современная лошадь.
Из Ковалевского.

Слайд 12

Эволюционная палеонтология: «лошадиный ряд»
Эволюция зубов у лошадей
«Зубы Equus обладают следующими прогрессивными признаками:

1) дифференцировка режущих передних зубов для откусывания и коренных зубов для пережёвывания;
2) большие размеры коренных зубов, 3) высокая коронка у корен-ных зубов;
4) увеличение числа функцио-нальных (жевательных) коренных зубов – по шести на каждой стороне каждой челюсти;
5) сильное развитие жеватель-ной поверхности складок (лофо-донтность), состоящих из эмали;
6) развитие между складками твёрдого цемента.»
Грант, 1980

Эволюция зубов у лошадей.
Из Симпсона, 1951

Слайд 13

Эволюционная палеонтология: «лошадиный ряд»
Изменение высоты коронки коренных зубов в миоцене и плиоцене.

Из Стёртона, 1947

Слайд 14

Эволюционное дерево лошадей.
Все предки лошади изображены в одинаковом масштабе.
Из О.

Солбриг, Д. Солбриг, 1982

Эволюционная палеонтология: «лошадиный ряд»

Слайд 15

Филогенетика: «основной биогенетический закон»
Дарвин: «Интерес эмбриологии значительно повысится, если мы будем

видеть в зародыше более или менее затененный образ общего прародителя, во взрослом или личиночном его состоянии, всех членов одного и того же большого класса».
Мюллер: «В короткий промежуток времени нескольких недель или месяцев меняющиеся формы зародышей и личинок дают нам более или менее верную картину тех изменений, благодаря которым в течение бесчисленных тысячелетий вид достиг своего настоящего состояния».
Геккель: «В двухтомной монографии по известковым губкам (1872) Геккель …формулирует «основной биогенетический закон». Поскольку в «Общей морфологии» Геккель уже пытался выделить с полдюжины законов, которые интересны сейчас лишь немногим историкам науки …, то для того, чтобы этот закон не потерялся среди множества остальных, он был выделен им в качестве «основного». В 1874 г. в цикле лекций, вышедших под названием «Антропогения», Геккель дает ту формулировку биогенетического закона, которая вошла в науку: «онтогенез есть краткое повторение (рекапитуляция) филогенеза», а «филогенез есть механическая причина онтогенеза». (Воронцов)

Слайд 16

Филогенетика: «основной биогенетический закон»
Мюллер исходил из положения Дарвина об изменяемости в

процессе эволюции любой стадии индивидуального развития.
новые признаки формируются или путем видоизменения какого-либо отрезка онтогенеза, или путем прибавления (надставки) новой стадии к прежнему, неизменному онтогенезу.
Представления Мюллера о механизме рекапитуляции не сводились к надставкам стадий.
Важным новым моментом, внесенным Мюллером в понимание соотношения онтогенеза и филогенеза, явился его вывод о многообразии типов эмбриональной дивергенции.
На основании закономерностей эмбрионального развития Ф. Мюллер предпринял попытку воссоздать филогению класса ракообразных .

МЮЛЛЕР (Müller) Фриц
(1821-97)

Слайд 17

Филогенетика: «основной биогенетический закон»
Эрнст Геккель
«…ведущее значение для выяснения родственных отношений между

организ-мами имеют эмбриологические данные, ибо развитие особи есть воспроизведение истории вида.»
Биогенетический закон …стал ядром геккелевской теории рекапитуляции. Согласно этой теории, онтогенез включает два типа признаков: палингенезы — признаки филогенетически далеких предков и ценогенезы — вторичные признаки, возникшие в результате приспособления к определенным условиям эмбриональной или личиночной жизни.
Геккель ошибочно полагал, что филогенез является механической причиной онтогенеза и что существует полный параллелизм этих двух процессов.

Слайд 18

Филогенетика: заполнение пустой оболочки «основной биогенетический закон»
«Подобно тому, как на современном этапе

развития биологии наиболее передовыми дисциплинами считаются генетика, биохимия и биофизика, от которых ожидают разгадку тайн жизни, с такой же надеждой 100 лет назад смотрели на эмбриологию, искали в эмбриологии ключ к познанию проблем, волнующих биологов того времени. Основной проблемой той эпохи являлось эволюционное учение, усилия ученых были направлены на поиски новых доказательств эволюции, выяснение родственных отношений между группами животных и растений, построение филогенетических схем. И при решении всех этих задач широко привлекались данные эмбриологии.»
О.М. Иванова-Казас
«В истории науки редки такие случаи, когда работа двух ученых охватывает почти все содержание науки, все ее разделы. Между тем именно так обстоит дело в отношении эмбриологии беспозвоночных. Онтогенез почти всех основных групп беспоз-воночных, а также низших хордовых (до ланцетника включи-тельно) был изучен А. О. Ковалевским и И. И. Мечниковым»
Ю. И. Полянский

Слайд 19

Филогенетика: заполнение пустой оболочки «основной биогенетический закон»
Изучил эмбриогенез многих беспозвоночных
Обнаружил гомологи зародышевых

листков у беспозвоночных, в частности, у членистоногих
Создал теорию зародышевых листков
Определил место ланцетников в системе хордовых
Определил систематическое положение оболочников по сходству личинки ланцетника и асцидии
Отделил плеченогих от моллюсков по различию личиночных стадий

КОВАЛЕВСКИЙ
Александр Онуфриевич
(1840 -1901)

Слайд 20

Филогенетика: заполнение пустой оболочки «основной биогенетический закон»
Магистерская диссертация (1865) Ковалевского по ланцетнику

– ланцетник не деградировавшее позвоночное, ланцетник совсем не позвоночное
Развитие ланцетника напоминает развитие беспозвоночных
гаструляция путём инвагинации

Ланцетник – ключ к филогении позвоночных
Схемы строения личинки асцидии (А),
ланцетника (Б), миноги (В)
1 – спинной мозг, 2 – хорда, 3 – рот, 4 – жаберные
щели, 5 – кишечник, 6 – заднепроходное отверстие,
7 - щупальца

Слайд 21

Филогенетика: заполнение пустой оболочки «основной биогенетический закон»
Только строение личинки позволяет определить систематическое

положение асцидий
(а также сальп и аппендикулярий)

Организация личинки асцидии (а) и поперечное сечение хвоста (б).
ж.п.-жаберная полость; ж.щ. – жаберные щели; к.п. – кишечная петля; к.с. – клоакальный сифон; м – мышцы; н.т. – нервная трубка; о.п. – околожаберная полость; пл. – хвостовой плавник; пр – прикрепительный аппарат; р.с. – ротовой сифон; с – сердце, с. эн. – субхондральная энтодерма, т – туника, х. – хорда; ч.п. – чувствительный пузырёк; энд – эндостиль, эп. - эпидермис

Слайд 22

У ланцетника радиальное дробление яйца, которое приводит к образованию полого шарика

– бластулы, из которого путём впячивания (инвагинации) образуется двуслойная гаструла. Точно так же происходит дробление яйца у всех беспозвоночных, относимых к разделу вторичноротые

Филогенетика: заполнение пустой оболочки «основной биогенетический закон»

Дробление яйца ланцетника

Слайд 23

Филогенетика: заполнение пустой оболочки «основной биогенетический закон»
Дробление яйца сагитты,
образование мезодермы
Образование мезодермальных
целомических мешочков

у
иглокожих

Образование мезодермальных
целомических мешочков у ланцетника

Слайд 24

Филогенетика: заполнение пустой оболочки «основной биогенетический закон»
Мечников доказал, что торнария – личинка

баланоглоса
Торнария – «архетип» личинок иглокожих

Торнария – спереди и сбоку

Слайд 25

Баланоглосс – личинка как у иглокожих, взрослая стадия как у хордовых
Метаморфоз
торнарии

Слайд 26

Филогенетика: заполнение пустой оболочки «основной биогенетический закон»
Геккель считал открытые Ковалевским стадии развития

зародышей вторичноротых рекапитуляцией исходных предковых форм многокле-точных животных, названных им соответственно, мореадами, бластеадами и гастреадами.
Гастреады близки к современным кишечнополостным, точнее, полипам.
В основании дерева всего живого находятся безъядерные амебоидные монеры

Слайд 27

Научная жизнь Мечникова делится на русский, сравнительно-эмбриологический период и французский, иммунологический.
Работая

совместно с А.О. Ковалевским он изучил эмбриогенез многих водных беспозвоночных.
На основании собственных данных по эмбриологии низших беспозвоночных, Мечников опроверг «теорию гастреи» и предложил свою модель возникновения многоклеточных (1878 г.) – гипотезу фагоцителлы.
До настоящего времени эта гипотеза является ведущей. В ХХ веке её развили Беклемишев, Иванов, Шульман.

Филогенетика: заполнение пустой оболочки «основной биогенетический закон»

МЕЧНИКОВ Илья Ильич
(1845-1916)

Слайд 28

Филогенетика: заполнение пустой оболочки «основной биогенетический закон»
Эволюция форм гаструляции (из Ивановой-Казас)
Типы бластул и связанные

с ними типы гаструляции
а – равномерная морула; стерробластула, в – равномерная цело-бластула, г – неравномерная целобластула, д – неравномерная стерробластула; е – дискобластула; ж – плакула; з – морульная деламинация; и – клеточная деламинация; к –мультиполярная иммиграция; л –униполярная иммиграция; м – инвагинация; н – эпиболия, о – изгибание плакулы. Энтодерма отмечена пунктиром. (Из Ивановой-Казас).

Слайд 29

Филогенетика: заполнение пустой оболочки «основной биогенетический закон»
Главнейшие
предполагаемые стадии развития Metazoa по

Иванову (1968)

А.Б – разные колонии Craspedomonadina;
В – ранняя фагоцителла;
Г – поздняя фагоцителла (появление рта); Д – первичная турбеллярия (появление билатеральной симметрии Е – бескишечная турбеллярия Ж – примитивная губка З – примитивное кишечнополостное

Происхождение Метазоа из колонии хонофлагеллат (из Рупперт и др., 2008

А,Б –общий вид и срез колонии воротничковых Proterospongia haeckelli; В – гипотетический преметазойный организм; Г – то же с поляризацией клеток вдоль переднезадней оси.

Слайд 30

Филогенетика: заполнение пустой оболочки «основной биогенетический закон»
…эти зародышевые пласты остаются гомологичными друг

другу у всех Metazoa, повсюду, кроме взрослых губок, сохраняя одни и те же основные наборы характерных признаков взаимного положения и проспективного значения. В силу этого мы можем говорить о единстве плана строения всех Enterozoa и личинок губок не только в отношении проморфологическом (гомология первичных полюсов и первичной оси тела), но и в смысле органологическом (гомология первичных органов и зародышевых пластов). В этом установлении единства плана строения Metazoa, еще неведомого во времена знаменитого спора Кювье и Жоффруа Сент-Илера, заключается одно из главных достижений эмбриологии последарвиновского периода, связанное с именами А. О. Ковалевского, Й. И. Мечникова, О. и Р. Гертвигов, Э. Рэй Ленкстера, Б. Гатчека и ряда других крупных морфологов второй половины XIX в. В литературе существует множество возражений против теории зародышевых листков (пластов). Возражения эти основаны на слишком узком и буквальном толковании теории или на чисто формальном понимании критериев гомологии зародышевых пластов и поколебать основы теории не могут.

Предполагаемый процесс
возникновения кинетобласта
и фагоцитобласта по
Шульману, 1974
А –исходная форма – поляризованная колония, Б – особь, дифференцированная на фагоцитобласт и кинетобласт в переднезаднем направлении, В – фагоцителла с бластопором, возникшем в результате униполярной иммиграции

Слайд 31

Филогенетика: заполнение пустой оболочки «основной биогенетический закон»
СЕВЕРЦОВ Алексей Николаевич (1866-1936)
капитальные труды по филогенезу низших

позвоночных

Филэмбриогенезы – рекапитуляция наоборот «Эволюционные изменения состоят в изменении хода онтогенетического развития».

филэмбриогенез – такие изменения индивидуального развития, которые имеют филогенетическое значение
анаболия - от греч. anabole — подъем – надставка ооооконечных стадий
архаллаксис – изменение начальных стадий ооооморфогенеза
девиация – отклонение на средних стадиях развития, ооооотклонение без повышения финального качества
редукция органов

Развитие дарвинизма в XIX веке, становление филогенетики

Содержание

Ведущие биологи Англии поддержали ДарвинаСудьба собрала их в одно время и

ФилогенетикаДарвин открыл механизм эволюции, но не ход реального эволюционного процессаДарвин допускал

ФилогенетикаФилогенетическое дерево по Геккелю, 1866…Эта родословная стоит не дорожеродословных героев Гомера. Э.

Филогенетика: заполнение пустой оболочки Эволюционная палеонтологияКювье отрицал наличие переходных форм в ископаемых

Филогенетика: заполнение пустой оболочки Эволюционная палеонтологияПервым исследовал филогенез крупной ветви позвоночных животных.

Эволюционная палеонтология: «лошадиный ряд»Эволюция органа: Увеличение третьего пальца, связанное с укреплением его

Эволюционная палеонтология: «лошадиный ряд» и парнокопытныеСкелет ноги ископаемых парнокопытных: 1 – аноплотерий,

Эволюционная палеонтология: «лошадиный ряд»Схема эволюции лошадиного ряда.Над схемой изображены конечности: 1 –

Эволюционная палеонтология: «лошадиный ряд»Эволюция лошадей: 1 – эогиппус, 2 – протерогиппус, 3

Эволюционная палеонтология: «лошадиный ряд»Переход от питания сочными листьями лесных растений к жёсткой

Эволюционная палеонтология: «лошадиный ряд»Эволюция зубов у лошадей«Зубы Equus обладают следующими прогрессивными признаками:

Эволюционная палеонтология: «лошадиный ряд»Изменение высоты коронки коренных зубов в миоцене и плиоцене.

Эволюционное дерево лошадей. Все предки лошади изображены в одинаковом масштабе.Из О.

Филогенетика: «основной биогенетический закон» Дарвин: «Интерес эмбриологии значительно повысится, если мы будем

Филогенетика: «основной биогенетический закон» Мюллер исходил из положения Дарвина об изменяемости в

Филогенетика: «основной биогенетический закон» Эрнст Геккель«…ведущее значение для выяснения родственных отношений между

Филогенетика: заполнение пустой оболочки «основной биогенетический закон»«Подобно тому, как на современном этапе

Филогенетика: заполнение пустой оболочки «основной биогенетический закон» Изучил эмбриогенез многих беспозвоночныхОбнаружил гомологи зародышевых

Филогенетика: заполнение пустой оболочки «основной биогенетический закон» Магистерская диссертация (1865) Ковалевского по ланцетнику

Филогенетика: заполнение пустой оболочки «основной биогенетический закон»Только строение личинки позволяет определить систематическое