1. Fakta apa yang dapat menunjukkan hubungan antara tumbuhan dan hewan yang telah punah dan modern?

Menjawab. Menurut teori evolusi sintetis, proses evolusi yang terjadi di alam dibagi menjadi dua tahap: evolusi mikro dan evolusi makro.

Makroevolusi mencakup proses yang mengarah pada munculnya unit sistematis yang lebih besar dari spesies. Mempelajari makroevolusi, ilmu alam modern telah mengumpulkan sejumlah fakta ilmiah yang membuktikan evolusi dunia organik. Fakta ilmiah apa pun yang membuktikan setidaknya satu dari pernyataan berikut dapat dianggap sebagai bukti evolusi.

Kesatuan asal usul kehidupan (adanya ciri-ciri umum di semua organisme hidup).

Hubungan antara organisme modern dan punah atau antara organisme dalam kelompok sistematis yang besar (adanya ciri-ciri umum pada organisme modern dan punah atau di semua organisme dalam kelompok sistematis).

Tindakan kekuatan pendorong evolusi (fakta yang mengkonfirmasi tindakan seleksi alam).

Bukti evolusi, yang diperoleh dan diakumulasikan dalam kerangka ilmu tertentu, merupakan satu kelompok bukti dan disebut dengan nama ilmu ini.

Paleontologi adalah ilmu tentang sisa-sisa fosil organisme yang punah. Ilmuwan Rusia V. O. Kovalevsky dianggap sebagai pendiri paleontologi evolusioner. Bukti evolusi mencakup bentuk transisi fosil dan rangkaian filogenetik spesies modern.

Bentuk transisi fosil adalah organisme punah yang menggabungkan ciri-ciri kelompok yang lebih tua dan kelompok yang lebih muda secara evolusioner. Mereka memungkinkan untuk mengungkapkan ikatan keluarga yang membuktikan perkembangan sejarah kehidupan. Bentuk-bentuk seperti itu telah ditetapkan baik di antara hewan maupun di antara tumbuhan. Bentuk transisi dari ikan bersirip lobus ke amfibi purba - stegocephal - adalah ichthyostega. Hubungan evolusioner antara reptil dan burung dapat dibangun oleh burung pertama (Archeopteryx). Penghubung antara reptil dan mamalia adalah hewan kadal dari kelompok therapsids. Di antara tumbuhan, bentuk peralihan dari ganggang ke spora yang lebih tinggi adalah psilophytes (tumbuhan darat pertama). Asal usul gymnospermae dari tumbuhan paku dibuktikan dengan biji paku, dan angiospermae dari tumbuhan gymnospermae oleh sikas.

Filogenetik (dari phylon Yunani - genus, suku, genesis - asal) seri - urutan bentuk fosil, yang mencerminkan sejarah perkembangan spesies modern (filogeni). Saat ini, seri tersebut dikenal tidak hanya untuk vertebrata, tetapi juga untuk beberapa kelompok invertebrata. Ahli paleontologi Rusia V. O. Kovalevsky memulihkan seri filogenetik kuda modern

2. Jenis tumbuhan dan hewan purba apa yang kamu ketahui?

Menjawab. Tepat 75 tahun yang lalu, di lepas pantai selatan Afrika, ikan tertua di dunia, coelacanth, ditemukan, yang ada di Bumi ratusan juta tahun yang lalu. Untuk menghormati acara ini, kami mengundang Anda untuk mempelajarinya dan hewan serta tumbuhan purba lainnya yang menghuni planet kita saat ini.

Sebelumnya diyakini bahwa ikan ini punah pada Kapur Akhir (100,5 - 66 juta tahun yang lalu), tetapi pada Desember 1938, kurator Museum London Timur (Afrika Selatan) Marjorie Courtney-Latimer menemukan ikan dengan sisik yang keras dan tidak biasa. sirip dalam hasil tangkapan nelayan setempat. Selanjutnya, ternyata ikan ini hidup ratusan juta tahun yang lalu, dan merupakan fosil hidup.

Karena coelacanth ini ditemukan di Sungai Chalumna, maka dinamai Latimeria chalumnae. Dan pada bulan September 1997, di perairan dekat kota Manado, yang terletak di pantai utara pulau Sulawesi, para ilmuwan melihat spesies kedua dari ikan ini - Latimeria menadoensis. Menurut studi genetik, spesies ini berpisah 30-40 juta tahun yang lalu, tetapi perbedaan di antara mereka kecil.

2. Ginkgo biloba.

Di alam liar, tanaman ini hanya tumbuh di China timur. Namun, 200 juta tahun yang lalu itu didistribusikan di seluruh planet ini, terutama di belahan bumi utara, di daerah dengan iklim sedang dan kelembaban tinggi. Di Siberia pada periode Jurassic dan awal Cretaceous, ada begitu banyak tanaman dari kelas Ginkgo sehingga sisa-sisanya ditemukan di sebagian besar endapan pada periode tersebut. Menurut peneliti, pada musim gugur waktu itu, bumi benar-benar tertutup daun ginkgo, seperti karpet.

3. Rusa kecil, atau kanchil, tidak hanya yang terkecil (tingginya pada layu tidak lebih dari 25 sentimeter, dan berat maksimum sekitar 2,5 kilogram), tetapi juga spesies artiodactyl tertua di Bumi. Hewan-hewan ini ada 50 juta tahun yang lalu, tepat ketika ordo ungulata purba baru saja mulai terbentuk. Sejak saat itu, kanchil tidak banyak berubah dan lebih dari spesies lain menyerupai nenek moyang kuno.

4. Cangkang Mississippi.

Ikan mirip buaya, cangkang Mississippian adalah salah satu ikan paling purba yang hidup di Bumi saat ini. Di era Mesozoikum, nenek moyangnya mendiami banyak perairan. Saat ini, cangkang Mississippian hidup di lembah Sungai Mississippi yang lebih rendah, serta di beberapa danau air tawar di Amerika Serikat.

Krustasea air tawar kecil ini dianggap sebagai makhluk paling purba yang hidup di Bumi saat ini. Perwakilan dari spesies ini tidak banyak berubah sejak periode Trias. Dinosaurus baru saja muncul saat itu. Saat ini, hewan-hewan ini hidup di hampir setiap benua kecuali Antartika. Namun, spesies Triops cancriformis adalah yang paling umum di Eurasia.

6. Metasequoia glyptostroboid.

Tumbuhan runjung ini tersebar luas di seluruh Belahan Bumi Utara dari Kapur hingga Neogen. Namun, hari ini metasequoia liar hanya dapat dilihat di bagian tengah Cina, di provinsi Hubei dan Sichuan.

7 Hiu Goblin

Genus Mitsukurina, tempat spesies hiu ini berasal, pertama kali dikenal berkat fosil yang berasal dari Eosen tengah (sekitar 49-37 juta tahun yang lalu). Satu-satunya spesies yang masih ada dari genus ini, hiu goblin, ditemukan di Samudra Atlantik dan Hindia, mempertahankan beberapa fitur primitif dari kerabat purbanya dan saat ini menjadi fosil hidup.

Pertanyaan setelah 61

1. Apa itu makroevolusi? Apa persamaan evolusi makro dan mikro?

Menjawab. Makroevolusi adalah evolusi supraspesifik, berbeda dengan evolusi mikro yang terjadi dalam suatu spesies, dalam populasinya. Namun, tidak ada perbedaan mendasar antara proses-proses ini, karena proses evolusi makro didasarkan pada proses evolusi mikro. Dalam makroevolusi, faktor yang sama bekerja - perjuangan untuk eksistensi, seleksi alam, dan kepunahan yang terkait dengannya. Makroevolusi, seperti mikroevolusi, berbeda.

Makroevolusi terjadi dalam periode waktu yang bersejarah, sehingga tidak dapat diakses untuk dipelajari secara langsung. Meskipun demikian, sains memiliki banyak bukti yang membuktikan realitas proses makroevolusi.

2. Apa bukti evolusi makro yang diberikan oleh data paleontologis kepada kita? Berikan contoh bentuk transisi.

Menjawab. Paleontologi mempelajari sisa-sisa fosil organisme yang telah punah dan menetapkan persamaan dan perbedaannya dengan organisme modern. Data paleontologi memungkinkan untuk mempelajari tentang flora dan fauna di masa lalu, untuk merekonstruksi penampilan organisme yang telah punah, untuk menemukan hubungan antara perwakilan flora dan fauna yang paling kuno dan modern.

Bukti yang meyakinkan tentang perubahan di dunia organik dari waktu ke waktu diberikan oleh perbandingan sisa-sisa fosil dari lapisan bumi dari zaman geologis yang berbeda. Ini memungkinkan Anda untuk menetapkan urutan kemunculan dan perkembangan berbagai kelompok organisme. Jadi, misalnya, di lapisan paling kuno, sisa-sisa perwakilan jenis invertebrata ditemukan, dan di lapisan selanjutnya, sisa-sisa chordata sudah ditemukan. Bahkan strata geologi yang lebih muda mengandung sisa-sisa hewan dan tumbuhan milik spesies yang mirip dengan yang modern.

Data paleontologi memberikan banyak materi tentang hubungan yang berurutan antara berbagai kelompok sistematis. Dalam beberapa kasus, dimungkinkan untuk menetapkan bentuk transisi antara kelompok organisme paling kuno dan modern, dalam kasus lain, untuk merekonstruksi deret filogenetik, yaitu deret spesies yang secara berurutan menggantikan satu sama lain.

Sekelompok reptil bergigi binatang ditemukan di tepi Dvina Utara. Mereka menggabungkan karakteristik mamalia dan reptil. Reptil bergigi hewan mirip dengan mamalia dalam struktur tengkorak, tulang belakang dan anggota badan, serta dalam pembagian gigi menjadi gigi taring, gigi seri dan geraham.

Yang sangat menarik dari sudut pandang evolusi adalah penemuan Archaeopteryx. Hewan ini, seukuran merpati, memiliki tanda-tanda burung, tetapi masih mempertahankan ciri-ciri reptil. Tanda-tanda burung: tungkai belakang dengan tarsus, adanya bulu, penampilan umum. Tanda-tanda reptil: deretan panjang tulang ekor, rusuk perut dan adanya gigi. Archaeopteryx tidak mungkin menjadi penerbang yang baik, karena ia memiliki tulang dada yang kurang berkembang (tanpa lunas), otot dada dan otot sayap. Tulang belakang dan tulang rusuk bukanlah sistem kerangka yang kaku, stabil dalam penerbangan, seperti pada burung modern. Archaeopteryx dapat dianggap sebagai bentuk transisi antara reptil dan burung. Bentuk-bentuk transisi secara bersamaan menggabungkan ciri-ciri kelompok-kelompok muda kuno dan yang lebih evolusioner. Contoh lain adalah ichthyostegi, bentuk transisi antara ikan air tawar bersirip lobus dan amfibi.

3. Apa pentingnya rekonstruksi deret filogenetik?

Menjawab. seri filogenetik. Untuk sejumlah kelompok hewan dan tumbuhan, ahli paleontologi telah mampu menciptakan kembali serangkaian bentuk yang berkesinambungan dari kuno hingga modern, yang mencerminkan perubahan evolusioner mereka. Ahli zoologi domestik V. O. Kovalevsky (1842–1883) menciptakan kembali seri filogenetik kuda. Pada kuda, saat transisi ke lari cepat dan panjang, jumlah jari pada tungkai berkurang dan pada saat yang sama ukuran hewan bertambah. Perubahan ini adalah hasil dari perubahan gaya hidup kuda, yang beralih ke makan secara eksklusif pada tumbuh-tumbuhan, untuk mencari yang perlu melakukan perjalanan jarak jauh. Dipercayai bahwa semua transformasi evolusioner ini membutuhkan waktu 60-70 juta tahun.

Kajian deret filogenetik berdasarkan data paleontologi, anatomi komparatif, dan embriologi penting untuk pengembangan lebih lanjut teori umum evolusi, konstruksi sistem alami organisme, dan rekonstruksi gambaran evolusi organisme tertentu. kelompok organisme yang sistematis. Saat ini, untuk membangun deret filogenetik, para ilmuwan semakin banyak menggunakan data dari ilmu-ilmu seperti genetika, biokimia, biologi molekuler, biogeografi, etologi, dll.

Salah satu yang paling terkenal dan paling banyak dipelajari adalah seri filogenetik ungulata modern. Berbagai penemuan paleontologis dan bentuk-bentuk transisi yang teridentifikasi menciptakan dasar bukti ilmiah untuk seri ini. Digambarkan oleh ahli biologi Rusia Vladimir Onufrievich Kovalevsky pada tahun 1873, deret filogenetik kuda hingga saat ini tetap menjadi “ikon” paleontologi evolusioner.

Evolusi selama berabad-abad

Dalam evolusi, deret filogenetik adalah bentuk transisi yang secara berurutan saling menggantikan, yang mengarah pada pembentukan spesies modern. Dengan jumlah tautan, rangkaian dapat lengkap atau sebagian, namun, kehadiran bentuk transisi yang berurutan merupakan prasyarat untuk deskripsi mereka.

Deret filogenetik kuda disebut sebagai bukti evolusi justru karena adanya bentuk-bentuk berurutan yang saling menggantikan. Banyaknya temuan paleontologi memberinya tingkat keandalan yang tinggi.

Contoh deret filogenetik

Jumlah kuda bukan satu-satunya di antara contoh yang dijelaskan. Seri filogenetik paus dan burung dipelajari dengan baik dan memiliki tingkat keandalan yang tinggi. Dan kontroversial di kalangan ilmiah dan paling banyak digunakan dalam berbagai sindiran populis adalah deret filogenetik simpanse modern dan manusia. Perselisihan tentang mata rantai perantara yang hilang di sini tidak mereda di komunitas ilmiah. Tetapi tidak peduli berapa banyak sudut pandang yang ada, pentingnya deret filogenetik sebagai bukti adaptasi evolusioner organisme terhadap perubahan kondisi lingkungan tetap tidak terbantahkan.

Menghubungkan evolusi kuda dengan lingkungan

Berbagai penelitian ahli paleontologi telah mengkonfirmasi teori O. V. Kovalevsky tentang hubungan erat antara perubahan kerangka nenek moyang kuda dan perubahan lingkungan. Iklim yang berubah menyebabkan penurunan luas hutan, dan nenek moyang ungulata berjari tunggal modern beradaptasi dengan kondisi kehidupan di stepa. Kebutuhan akan gerakan cepat memicu modifikasi pada struktur dan jumlah jari pada tungkai, perubahan pada kerangka dan gigi.

Tautan pertama dalam rantai

Pada awal Eosen, lebih dari 65 juta tahun yang lalu, nenek moyang pertama kuda modern hidup. Ini adalah "kuda rendah" atau Eohippus, yang seukuran anjing (hingga 30 cm), mengandalkan seluruh kaki anggota badan, di mana ada empat (depan) dan tiga (belakang) jari dengan kuku kecil . Eohippus memakan pucuk dan daun dan memiliki gigi tuberkulosis. Pewarnaan coklat dan rambut jarang pada ekor yang bergerak - begitulah nenek moyang kuda dan zebra yang jauh di Bumi.

perantara

Sekitar 25 juta tahun yang lalu, iklim di planet ini berubah, dan hamparan padang rumput mulai menggantikan hutan. Pada Miosen (20 juta tahun yang lalu), mesogippus dan parahippus muncul, sudah lebih mirip dengan kuda modern. Dan nenek moyang herbivora pertama dalam seri filogenetik kuda dianggap merikgippus dan pliogippus, yang memasuki arena kehidupan 2 juta tahun yang lalu. Hipparion - tautan tiga jari terakhir

Nenek moyang ini hidup pada Miosen dan Pliosen di dataran Amerika Utara, Asia dan Afrika. Kuda berjari tiga ini, menyerupai kijang, belum memiliki kuku, tetapi bisa berlari cepat, makan rumput, dan dialah yang menempati wilayah yang luas.

Kuda berjari satu - pliogippus

Perwakilan berjari satu ini muncul 5 juta tahun yang lalu di wilayah yang sama dengan hipparion. Kondisi lingkungan berubah - mereka menjadi lebih kering, dan stepa tumbuh secara signifikan. Di sinilah satu jari ternyata menjadi tanda yang lebih penting untuk bertahan hidup. Kuda-kuda ini setinggi 1,2 meter di layu, memiliki 19 pasang tulang rusuk dan otot kaki yang kuat. Gigi mereka memperoleh mahkota panjang dan lipatan email dengan lapisan semen yang dikembangkan.

Kuda yang akrab

Kuda modern sebagai tahap akhir dari deret filogenetik muncul pada akhir Neogen, dan pada akhir zaman es terakhir (sekitar 10 ribu tahun yang lalu) jutaan kuda liar telah merumput di Eropa dan Asia. Meskipun upaya pemburu primitif dan pengurangan padang rumput membuat kuda liar menjadi langka sudah 4 ribu tahun yang lalu. Tetapi dua subspesiesnya - tarpan di Rusia dan kuda Przewalski di Mongolia - berhasil bertahan lebih lama daripada yang lainnya.

kuda-kuda liar

Hari ini, praktis tidak ada kuda liar yang tersisa. Tarpan Rusia dianggap sebagai spesies yang punah, dan kuda Przewalski tidak muncul secara alami. Kawanan kuda yang merumput dengan bebas adalah bentuk jinak yang liar. Kuda seperti itu, meskipun dengan cepat kembali ke kehidupan liar, masih berbeda dari kuda yang benar-benar liar.

Mereka memiliki surai dan ekor yang panjang dan beraneka ragam. Kuda-kuda Przewalski yang sangat cokelat dan terpal tikus, seolah-olah, memiliki poni, surai, dan ekor yang dipangkas.

Di Amerika Tengah dan Utara, kuda liar dimusnahkan sepenuhnya oleh orang India dan muncul di sana hanya setelah kedatangan orang Eropa pada abad ke-15. Keturunan liar dari kuda-kuda para penakluk memunculkan banyak kawanan mustang, yang jumlahnya sekarang dikendalikan dengan menembak.

Selain mustang, ada dua jenis kuda poni pulau liar di Amerika Utara - di pulau Assateague dan Sable. Kawanan kuda Camargue semi-liar ditemukan di selatan Prancis. Di pegunungan dan rawa-rawa Inggris, Anda juga dapat menemukan beberapa kuda poni liar.

Kuda favorit kami

Manusia menjinakkan kuda dan mengeluarkan lebih dari 300 keturunannya. Dari kelas berat hingga kuda poni mini dan ras ras tampan. Sekitar 50 jenis kuda dibiakkan di Rusia. Yang paling terkenal dari mereka adalah trotter Oryol. Warna putih yang luar biasa, kecepatan dan kelincahan yang luar biasa - kualitas ini sangat dihargai oleh Count Orlov, yang dianggap sebagai pendiri trah ini.

Perubahan fisik ini terjadi bersamaan dengan perubahan besar pada kepadatan penduduk dan struktur sosial. Para ahli menyebut mereka "inovasi evolusioner, properti baru yang tidak ada pada populasi leluhur dan berkembang dalam perjalanan evolusi pada kadal ini."

Filogeni (dari bahasa Yunani "phylon" - genus, suku dan "genesis"), perkembangan historis organisme, berbeda dengan ontogenesis - perkembangan individu organisme. Filogeni - evolusi di masa lalu - tidak dapat diamati secara langsung, dan rekonstruksi filogenetik tidak dapat diverifikasi dengan eksperimen.

Misalnya, pada tahun 1844, beberapa gigi fosil ditemukan, yang disebut conodont. Di rahang, tidak seperti semua burung modern, ada gigi, seperti gigi reptil. Kesulitan kedua adalah bahwa secara teknis tidak mungkin untuk mempelajari sepenuhnya organisasi organisme bersel tunggal sekalipun. Baik tetrapoda dan lungfish paling primitif memiliki paru-paru dan jantung tiga bilik, yang terdiri dari dua atrium dan satu ventrikel.

Dia juga merumuskan "metode paralelisme rangkap tiga" - metode utama rekonstruksi filogenetik, yang masih digunakan dalam bentuk yang dimodifikasi dan ditambah. Akibatnya, darah arteri dari paru-paru dan darah vena dari seluruh tubuh bercampur, meski tidak sebanyak amfibi.

Paralelisme dan signifikansi evolusionernya

Cabang evolusi vertebrata yang lebih rendah ini muncul pada akhir periode Kambrium dan belum diketahui bentuk fosilnya sejak akhir periode Devon. Faktanya adalah rongga insang, rongga otak, dinding banyak pembuluh darah besar dan organ dalam lainnya terkalsifikasi dalam fosil agnathan. Dalam hal ini, hanya anatomi komparatif yang berfungsi dan, sampai batas yang sangat diperlukan, embriologi. Meluasnya penggunaan teknologi komputer telah memfasilitasi analisis semacam itu, dan kladogram (dari bahasa Yunani "klados" - cabang) mulai muncul di sebagian besar publikasi filogenetik.

Studi tentang struktur asam nukleat dan makromolekul lainnya kini telah menjadi salah satu tambahan yang paling penting untuk metode paralelisme rangkap tiga. Ini dapat dianggap sebagai kesalahan, jika pada tahun 1983 M.F. Ivakhnenko tidak membuktikan pada materi paleontologi bahwa kura-kura berasal dari amfibi secara terpisah dari semua reptil lainnya.

Penyempurnaan itu diekspresikan dalam kenyataan bahwa rekonstruksi menjadi lebih dan lebih rinci. Jika ada sesuatu yang tidak diketahui di dunia di sekitar kita, maka tugas sains adalah mempelajari dan menjelaskan hal yang tidak diketahui ini, terlepas dari signifikansi teoretis dan praktis dari subjek studi. Selain itu, rekonstruksi filogenetik adalah dasar di mana pola evolusi diklarifikasi.

Ada banyak pola evolusi lain yang telah ditemukan melalui studi filogenetik. Proses evolusi diamati baik dalam kondisi alami maupun laboratorium. Fakta evolusi pada tingkat intraspesifik telah dibuktikan secara eksperimental, dan proses spesiasi telah diamati secara langsung di alam.

Bukti evolusi

Di suatu tempat antara generasi 31.000 dan 32.000, bagaimanapun, perubahan utama terjadi di salah satu populasi yang tidak diamati pada yang lain. Pada usia 36 tahun (periode yang sangat singkat untuk evolusi), ukuran dan bentuk kepala berubah, kekuatan gigitan meningkat dan struktur baru di saluran pencernaan berkembang.

Selain itu, usus populasi baru mengandung nematoda yang tidak ada pada populasi aslinya. Secara khusus, untuk memerangi ngengat codling Cydia pomonella (yang larvanya adalah "cacing" dalam apel cacing), Cydia pomonella granurovirus (Inggris) Rusia secara aktif digunakan.

Pengamatan spesies yang masih ada menunjukkan bahwa spesiasi terjadi terus menerus pada populasi yang ada. Ada banyak contoh bagaimana spesies yang berbeda dapat kawin silang dalam kondisi luar biasa. Tergantung pada habitat di sekitar pegunungan, salamander membentuk berbagai bentuk yang secara bertahap mengubah karakteristik morfologis dan ekologisnya.

Dilihat dari catatan fosil dan pengukuran tingkat mutasi, ketidakcocokan genom yang lengkap, membuat perkawinan silang tidak mungkin, dicapai di alam rata-rata selama 3 juta tahun. Ini berarti bahwa pengamatan pembentukan spesies baru dalam kondisi alami pada prinsipnya dimungkinkan, tetapi ini adalah peristiwa yang jarang terjadi. Pada saat yang sama, di bawah kondisi laboratorium, laju perubahan evolusioner dapat ditingkatkan, jadi ada alasan untuk berharap melihat spesiasi pada hewan laboratorium.

Speckfly apel Rhagolitis pomonella adalah contoh spesiasi simpatrik yang diamati (yaitu, spesiasi yang dihasilkan dari pembagian ke dalam relung ekologi). Praktek menunjukkan bahwa klasifikasi biologis yang dibangun atas dasar fitur yang berbeda cenderung cenderung ke arah skema hierarki seperti pohon yang sama - klasifikasi alami.

Hasil inilah yang dapat diharapkan dalam asal usul evolusi hewan dari nenek moyang yang sama. Percabangan pohon filogenetik sesuai dengan pembagian populasi dalam proses spesiasi. Sebagai aturan, objek yang tidak muncul selama evolusi tidak memiliki sifat ini. Anda dapat secara opsional menggabungkan objek-objek ini ke dalam hierarki yang berbeda, tetapi tidak ada hierarki tujuan tunggal yang secara fundamental lebih baik daripada yang lainnya.

Istilah ini diusulkan oleh evolusionis Jerman E. Haeckel pada tahun 1866. Belakangan, istilah "filogenesis" menerima interpretasi yang lebih luas - makna sejarah proses evolusi diberikan padanya. Kita dapat berbicara tentang filogenesis karakter individu: organ, jaringan, proses biokimia, struktur molekul biologis, dan filogenesis taksa dari peringkat apa pun - dari spesies hingga superkingdom. Tujuan dari studi filogenetik adalah rekonstruksi asal dan transformasi evolusi berturut-turut dari struktur dan taksa yang dipelajari.

Data paleontologi, seperti yang telah disebutkan, memasukkan skala waktu ke dalam rekonstruksi ini dan melengkapinya dengan bentuk-bentuk yang telah punah, yaitu, membuat deret lebih rinci dan dengan demikian lebih dapat diandalkan.

Metode penelitian filogenetik secara organik terkait dengan metode mempelajari fakta-fakta evolusi. Sampai saat ini, metode morfologi harus dianggap sebagai metode utama penelitian filogenetik, karena transformasi bentuk organisme tetap merupakan fakta yang paling jelas dan memungkinkan untuk melacak fenomena transformasi spesies dengan banyak keberhasilan.

Tentu saja tidak berarti bahwa metode lain - fisiologis, ekologis, genetik, dll - tidak berlaku untuk studi filogenetik.Bentuk dan fungsi suatu organisme terkait erat. Setiap organisme terbentuk di bawah pengaruh faktor lingkungan tertentu, berinteraksi dengannya, dalam hubungan tertentu dengan organisme lain. Namun, bentuk organisme, strukturnya, selalu tetap menjadi indikator sensitif dari semua hubungan ini dan berfungsi sebagai utas penuntun bagi peneliti pertanyaan filogenetik. Metode penelitian morfologi menempati posisi terdepan dalam studi filogeni, dan kesimpulannya umumnya telah dikonfirmasi ketika diverifikasi dengan metode lain. Keuntungan besar dari metode morfologis adalah ketersediaan kombinasinya dengan metode penelitian komparatif, yang tanpanya mustahil untuk mendeteksi fakta transformasi sistem kehidupan. Validitas metode morfologis sangat ditingkatkan oleh fakta bahwa metode ini pada dasarnya sangat kritis terhadap diri sendiri, karena dapat diterapkan ke berbagai arah.

Jika kita memiliki bahan paleontologi besar yang kita miliki (misalnya, evolusi kuda), kita dapat menerapkan metode morfologi komparatif ke rangkaian nenek moyang dan keturunan yang berurutan dan dengan demikian mengidentifikasi arah dan metode evolusi kelompok tertentu. Angka tersebut memberikan gambaran tentang esensi metode morfologi komparatif seperti yang diterapkan pada nenek moyang kuda. Pengurangan berturut-turut dari jari-jari lateral dan perkembangan jari tengah (III) menunjukkan arah perkembangan evolusi "deret kuda".

Perbandingan anggota badan jerboa dengan jumlah jari yang berkurang dan spesialisasi yang meningkat. 1 - jerboa kecil Allactaga elator, 2 - Salpingotas Koslovi, 3 - dataran tinggi Dipus sagitta. I-V - jari dari yang pertama hingga yang kelima (Menurut Vinogradov)

Selanjutnya, data paleontologi selaras dengan studi anatomi komparatif bentuk modern. Gambar tersebut membandingkan anggota badan dari tiga bentuk dengan jumlah jari yang berkurang. Meskipun ini bukan deret filogenetik, gagasan tetap dibuat bahwa ketiga anggota badan adalah hasil dari manifestasi proses serupa yang telah mencapai tahap perkembangan yang berbeda. Oleh karena itu, metode morfologi komparatif, dan dalam kaitannya dengan bentuk-bentuk modern, terlepas dari paleontologi, memungkinkan untuk mengasumsikan bahwa, misalnya, kaki satu jari pasti telah berkembang dari polidaktil. Ketika fakta-fakta embriologi komparatif ditambahkan ke kesimpulan ini, menunjukkan bahwa, misalnya, pada embrio kuda, jari-jari lateral diletakkan, dan kemudian secara bertahap dikurangi, maka kesimpulan kami tentang asal usul kuda berjari satu dari nenek moyang polydactyl menjadi lebih mungkin.

Kebetulan data ini menunjukkan bahwa fakta-fakta paleontologi, anatomi komparatif bentuk dewasa dan embriologi komparatif saling mengontrol dan melengkapi satu sama lain, membentuk secara totalitas metode tiga sintetik studi filogenetik yang diusulkan oleh Haeckel (1899) dan yang tidak kehilangan kekuatannya. signifikansi bahkan sekarang. Diterima bahwa kebetulan data paleontologi, anatomi komparatif dan embriologi, sampai batas tertentu, berfungsi sebagai bukti kebenaran konstruksi filogenetik.

Ini adalah prinsip paling umum dari penelitian filogenetik.

Sekarang mari kita perhatikan elemen-elemen yang dijelaskan secara singkat dari metode studi filogenetik terpadu.

Bukti paleontologi adalah yang paling meyakinkan. Namun, mereka memiliki cacat utama, yaitu, ahli paleontologi hanya berurusan dengan fitur morfologis dan, terlebih lagi, yang tidak lengkap. Organisme secara keseluruhan berada di luar penelitian paleontologi. Mengingat hal ini, sangat penting bagi ahli paleontologi untuk memperhitungkan semua tanda hewan yang tersedia baginya, dengan sisa-sisa yang dia tangani. Jika tidak, kesimpulan filogenetiknya mungkin salah.

Mari kita asumsikan bahwa bentuk-bentuk A, B, C, D, E, E saling menggantikan dalam horizon geologis yang berurutan, dan bahwa ahli paleontologi memiliki kesempatan untuk mengamati sejumlah ciri-cirinya - a, b, c, dll. selanjutnya kita asumsikan bahwa bentuk A memiliki ciri a 1, b 1, c 1, dan pada bentuk B, C, D, ... tanda-tanda ini diubah (masing-masing a 2, b 2, c 2 .. a 3, b 3, c 3 ..., itu. d.). Kemudian pada waktunya kami mendapatkan serangkaian data seperti itu

Tablet ini sesuai, misalnya, dengan "seri" nenek moyang kuda, di mana dari eopippus ke kuda kita mengalami perubahan berturut-turut dalam pengembangan sejumlah karakter. Tabel menunjukkan pengembangan berturut-turut untuk semua fitur unggulan. Setiap fitur berikutnya (misalnya, a 4) diturunkan dari setiap fitur sebelumnya (misalnya, a 3). Dalam kasus seperti itu, menjadi mungkin bahwa deret A, B, C, D, E, E terbentuk seri filogenetik, yaitu serangkaian nenek moyang dan keturunannya. Begitulah rangkaian dari Eogippus ke kuda, dan beberapa lainnya.

Misalkan sekarang kita berurusan dengan data berikut,

yaitu, kami menyatakan sejumlah bentuk yang secara berurutan menggantikan satu sama lain dalam waktu, dan menurut salah satu fitur (b) kami mendapatkan gambaran perkembangan berurutan dari b 1 ke b 5. Namun demikian, deret kami bukanlah deret filogenetik, karena, misalnya, sehubungan dengan karakter a dan b, kami tidak mengamati spesialisasi yang konsisten. Misalnya, tipe A memiliki rumus A (a 1, b 1, b 1), tetapi tipe B jelas bukan turunan langsungnya, karena memiliki rumus B (a 4, b 2, b 2), dll. Jelas , kita berurusan di sini dengan "fragmen" berturut-turut dari pohon filogenetik, banyak cabang yang belum ditemukan. Jadi, deret A, B, C, D, D, E sebenarnya adalah A, B 1, C 2, G 3, D 1. Rangkaian seperti itu disebut melangkah. Untuk memperjelas perbedaan antara deret tersebut dan deret filogenetik, kita akan menggunakan gambar yang menunjukkan evolusi kuda. Di sini seri berikut akan menjadi filogenetik: eogippus, orogippus, mesogippus, paragippus, merigippus, pliogippus, plesippus, horse. Misalnya, rangkaian bentuk berikut akan dilangkahi: hyracotherium, epigippus, myohippus, anchiterium, hipparion, hippidium, horse. Semua ini bukan leluhur dan keturunan, tetapi berturut-turut, tetapi cabang-cabang lateral yang tersebar dari pohon filogenetik.

Seperti yang Anda lihat, barisan berundak sangat penting untuk bekerja, karena, berdasarkan itu, orang dapat menyimpulkan bahwa kuda itu turun dari nenek moyang polidaktil.

Akhirnya, Anda mungkin menemukan rentang adaptif, menunjukkan perkembangan adaptasi apapun. Deret seperti itu mungkin merupakan bagian dari deret filogenetik, misalnya, adaptasi kaki kuda untuk berlari, tetapi seringkali ini tidak terjadi, dan deret adaptif dapat dikompilasi bahkan dengan mengorbankan bentuk modern yang tidak membentuk deret filogenetik sama sekali. Seperti yang Anda lihat, ahli paleontologi harus menghadapi kesulitan besar. Materinya fragmentaris, tidak lengkap.

Beberapa kompensasi untuk ketidaklengkapan data paleontologi, bagaimanapun, adalah kemungkinan memperluas data ekologi ke paleontologi. Bentuk organ tertentu (struktur kaki, struktur peralatan gigi, dll.) memungkinkan seseorang untuk menarik kesimpulan tentang gaya hidup dan bahkan tentang komposisi makanan hewan yang punah. Hal ini menimbulkan kemungkinan untuk merekonstruksi hubungan ekologis mereka. Bidang pengetahuan yang sesuai yang ditetapkan dalam karya-karya V. O. Kovalevsky disebut paleobiologi (Abel, 1912). Ini mengimbangi sifat fragmentaris dari ide-ide ahli paleontologi tentang hewan yang punah. Berkenaan dengan bentuk-bentuk tanpa kerangka, paleontologi hanya menyediakan materi yang tidak penting tentang filogenetik, dan dalam kasus-kasus ini morfologi komparatif didahulukan dengan metode studi komparatifnya tentang struktur-struktur homolog bentuk-bentuk dewasa dan embrio modernitas geologis. Kurangnya data paleontologi membuat penarikan kesimpulan filogenetik jauh lebih sulit. Oleh karena itu, konstruksi filogenetik kami paling dapat diandalkan untuk bentuk-bentuk yang bahan paleontologisnya diketahui.

Namun demikian, peneliti tidak tetap tidak bersenjata bahkan tanpa adanya data paleontologi. Dalam hal ini, ia menggunakan metode yang berbeda, yaitu studi tentang tahapan perkembangan ontogenetik.

Jika Anda menemukan kesalahan, sorot sepotong teks dan klik Ctrl+Enter.