К ароморфозам относят питание коалы листьями эвкалипта
Добавил пользователь Alex Обновлено: 19.09.2024
Ученым впервые удалось отсеквенировать полный геном коал, что позволило разобраться в работе их организма.
Известно, что коалы ведут малоподвижный образ жизни: спят по 20 часов в день, а в оставшееся время едят. Питаются коалы исключительно листвой и побегами эвкалиптов. Этим животным даже не нужно бороться за пищу, так как эвкалипт смертельно ядовит для остальных представителей фауны.
Размеренный образ жизни объяснятся и тем, что листья сами по себе не очень калорийные, поэтому коалы стараются беречь запасы энергии и побольше высыпаться.
До недавнего времени ученым было непонятно, как организм животных приспособился к ядовитым листьям. Новое исследование, в котором геном коал был полностью расшифрован, подтвердило догадки ученых.
Мы проанализировали около 26 тысяч активных генов, чтобы наконец-то понять, как им удается справляться с такой ядовитой пищей, — рассказали авторы исследования.
Ученые выяснили, что геном коал содержит 3,42 миллиарда пар нуклеотидов (это больше, чем у человека, имеющего 3,2 млрд пар), но состоит из меньшего числа хромосом — 16 (в то время как у человека — 23 пары).
Зато у животных обнаружили большое количество генов, отвечающих за белки из семейства цитохромов Р450, которые умеют окислять вредные и ядовитые вещества, которые потом просто выводятся с мочой.
Эта особенность и позволяет коалам питаться ядовитым эвкалиптом, не причиняя себе никакого вреда.
Во время исследования специалисты также обнаружили группу из 24 генов семейства TAS2R, которые помогают коале найти нужный сорт эвкалипта. Напомним, что существует около 900 различных видов эвкалипта, и коалы питаются лишь 40 50 видами.
Также ученые нашли 6 генов, обостряющих у коал обоняние таким образом, что они способны почувствовать запах на больших расстояниях.
Коала — единственный современный представитель семейства коаловых (Phascolarctidae) из отряда двурезцовых сумчатых (Diprotodontia).
Учёные секвенировали геном коалы (Phascolarctos cinereus) и определили, какие гены активны в сердце, печени и других органах животного. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Genetics.
Оказалось, что у этих сумчатых очень много вкусовых сосочков, ответственных за восприятие горького и сладкого вкусов. Кроме того, генетические особенности коал таковы, что этим животным относительно легко оценить количество жидкости в составе каждого поедаемого листа. И, наконец, в геноме коал удалось обнаружить значительное количество генов, ответственных за борьбу с токсинами, которые содержатся в листьях эвкалипта.
Презентация может использоваться в качестве наглядного материала при проведении уроков в 9-11 классах.
Предварительный просмотр:
Подписи к слайдам:
Основные направления эволюционного процесса Презентацию подготовила учитель биологии Веселова Т.П.
Основные направления эволюционного процесса Учение о главных направлениях и путях эволюции создано А.Н.Северцовым, который предложил различать два направления в эволюционном процессе — биологический прогресс и регресс , показал три основных пути достижения биологического прогресса. Биологический прогресс характеризуется увеличением численности особей вида, расширением ареала, увеличением числа популяций, ускорением процессов видообразования. Причинами являются : ароморфоз, идиоадаптация, общая дегенерация Для биологического регресса характеристики противоположные признаки: уменьшение (снижение) численности особей вида, сужение (уменьшение) ареала, вымирание видов. Причины: факторы неживой природы, жизненное состояние, деятельность человека А.Н.Северцов (1866-1936)
Состояние биологического прогресса достигается за счет ароморфозов, идиоадаптаций и дегенераций. Ароморфозы — процесс возникновения крупных морфофизиологических изменений, повышающих общий уровень организации групп организмов, приводящий к выходу в новую адаптивную зону. Организмы приобретают принципиально новые, прогрессивные возможности для освоения новой адаптивной зоны Приводят к образованию крупных систематических единиц — классов, типов. Пути достижения биологического прогресса ( по А.Н. Северцову)
Фотосинтез, клеточное ядро, многоклеточность, половой процесс Ароморфозы общего типа
Появление тканей, сосудистой системы, вегетативных органов, размножение с помощью спор, семенное размножение, образование цветка Ароморфозы растений
Ароморфозы животных Двусторонняя симметрия, кожно-мускульный мешок у плоских червей, хитиновый покров, членистые конечности у членистоногих; трахейное дыхание у насекомых; Хорда, пятипалая конечность, легочное дыхание, трехкамерное сердце у земноводных, амнион у рептилий, теплокровность, четырехкамерное сердце у птиц и млекопитающих, внутриутробное развитие, центральная нервная система у млекопитающих
Ароморфозы хордовых животных
Идиоадаптация – это процесс возникновения более мелких прогрессивных морфофизиологических изменений в рамках существующей адаптивной зоны, не влияющих на общий уровень организации. Это частные приспособления к условиям окружающей среды Идиоадаптации приводят к появлению мелких систематических единиц — родов, семейств, отрядов. Идиоадаптация
Особенности строения конечностей; особенности строения клюва у птиц; покровительственная окраска; особенности формы тела у обитателей воды, почвы, суши. Идиоадаптации животных
Идиоадаптации растений Приспособления к опылению, распространению плодов и семян; видоизменения вегетативных органов
Специализация – крайняя степень приспособленности организмов к ограниченным условиям среды. Норма реакции признака чрезвычайно узка, поэтому существует возможность вымирания вида, особенно при резких изменениях условий среды
Исчезнувшие растения Дерево Франклина Дерево Торомиро Куксония Клюв попугая C игиллярия
Примеры: насекомоядные растения, питание гусениц тутового шелкопряда только листьями туты, коала – только листьями эвкалипта; клевер опыляют только шмели; колибри питаются только нектаром тропических растений
Дегенерация —процесс приобретения морфофизиологических изменений, приводящих к резкому упрощению организации, строения и функций, к морфофизиологической деградации. Связана с переходом к пещерному, сидячему или паразитическому образу жизни. Свиной цепень Повилика Саккулина, рак на крабе Асцидия Общая дегенерация (катагенез)
Примеры общей дегенерации У растения повилики утрачена способность к фотосинтезу, отсутствуют нормальные листья и корни У паразитических червей редуцированы органы чувств, пищеварительная и нервная системы
Биологическая стабилизация Ученик Северцова И.И. Шмальгаузен (1884-1963) дополнил и развил взгляды учителя. Биологический регресс противоположен морфофизиологическому прогрессу. Крайним случаем этого процесса считается вымирание — исчезновение группы организмов с лица Земли. Стабилизирующий отбор — сохранение благоприятных в данных условиях признаков. Биологическая стабилизация определяется согласованностью темпов эволюции и изменениями среды, при которых приспособленность организма к изменяющейся среде поддерживается на известном уровне. Объективным показателем стабильности является сохранение ареалов с возможными миграциями, но без значительного расселения. Признано, что фаза биологической стабилизации наступила в эволюции гинкго двулопастного и другого реликтового организма — кистеперой рыбы латимерии.
Горизонтальные плоскости соответствуют уровням организации; Восходящие линии – ароморфозы; Нисходящие линии – общая дегенерация Соотношение различных направлений эволюции
После ароморфоза наступает путь идиоадаптации. Некоторые неспециализированные формы могут дать начало новому ароморфозу, так как более пластичны. У высокоспециализированных форм переход к ароморфозу практически невозможен При переходе в более стабильные условия дальнейшее развитие может пойти по пути упрощения организации (катагенеза). Затем опять происходят идиоадаптации Ароморфозы возникают редко и определяют основные этапы в развитии органического мира. Общая дегенерация также возникает редко и всегда вторична по отношению к ароморфозам. И ароморфоз и общая дегенерация приводят к различным идиоадаптациям
Ученым впервые удалось отсеквенировать полный геном коал, что позволило разобраться в работе их организма.
Известно, что коалы ведут малоподвижный образ жизни: спят по 20 часов в день, а в оставшееся время едят. Питаются коалы исключительно листвой и побегами эвкалиптов. Этим животным даже не нужно бороться за пищу, так как эвкалипт смертельно ядовит для остальных представителей фауны.
Размеренный образ жизни объяснятся и тем, что листья сами по себе не очень калорийные, поэтому коалы стараются беречь запасы энергии и побольше высыпаться.
До недавнего времени ученым было непонятно, как организм животных приспособился к ядовитым листьям. Новое исследование, в котором геном коал был полностью расшифрован, подтвердило догадки ученых.
Мы проанализировали около 26 тысяч активных генов, чтобы наконец-то понять, как им удается справляться с такой ядовитой пищей, — рассказали авторы исследования.
Ученые выяснили, что геном коал содержит 3,42 миллиарда пар нуклеотидов (это больше, чем у человека, имеющего 3,2 млрд пар), но состоит из меньшего числа хромосом — 16 (в то время как у человека — 23 пары).
Зато у животных обнаружили большое количество генов, отвечающих за белки из семейства цитохромов Р450 , которые умеют окислять вредные и ядовитые вещества, которые потом просто выводятся с мочой.
Эта особенность и позволяет коалам питаться ядовитым эвкалиптом, не причиняя себе никакого вреда.
Во время исследования специалисты также обнаружили группу из 24 генов семейства TAS2R, которые помогают коале найти нужный сорт эвкалипта. Напомним, что существует около 900 различных видов эвкалипта, и коалы питаются лишь 40−50 видами.
Также ученые нашли 6 генов, обостряющих у коал обоняние таким образом, что они способны почувствовать запах на больших расстояниях.
Читайте также: