почему ныне живущую кистеперую рыбу латимерию нельзя считать предком земноводных приведите не

Задания части 2 ЕГЭ по теме «Этапы эволюции»

1. На рисунках изображены скелет с отпечатком перьев и реконструкция вымершего животного, обитавшего 150–147 млн лет назад. Используя фрагмент «Геохронологической таблицы», определите, в какой эре и каком периоде обитало данное животное? Это животное имеет признаки двух классов. Назовите их. Какие черты строения сближают его с представителями этих классов?

1) эра мезозойская; период юрский;
2) с рептилиями животное сближает наличие челюстей с зубами, длинного хвоста из несросшихся позвонков и развитых пальцев с когтями на передних конечностях;
3) с птицами животное сближает наличие перьевого покрова и крыльев

2. На рисунке изображены отпечатки листа, семени и реконструкция вымершего растения, обитавшего 350-285 млн. лет назад. Используя фрагмент геохронологической таблицы, определите, в какой эре и каких периодах обитал данный организм. Это растение имеет признаки двух отделов, последовательно свормировавшихся в ходе эволюции. Назовите эти отделы. Какие черты внешнего строения позволяют отнести изображенное растение к этим отделам? Как называют группу вымерших растений, имевших такие признаки?

1) Эра Палеозойская, периоды каменноугольный и пермский.
2) Отдел Папоротниковидные: отпечаток листа (вайи), характерного для папоротников.
3) Отдел Голосеменные: наличие семян.
4) Группа Семенных папоротников.

3. На рисунке изображены скелет и реконструкция древнего вымершего позвоночного животного, обитавшего 367–362,5 млн лет назад. Используя фрагмент «Геохронологической таблицы», определите, в какой эре и каком периоде обитал данный организм. Назовите класс, к которому можно отнести это животное. Какие черты строения скелета позволяют отнести его к этому классу?

1. Палеозойская эра, девонский период.
2. Класс Земноводные.
3. Развитые пятипалые конечности, один шейный позвонок, отсутствие грудной клетки.

4. На рисунке изображены скелет и реконструкция вымершего животного, обитавшего 225–210 млн лет назад. Используя фрагмент «Геохронологической таблицы», определите, в какой эре и каком периоде обитал данный организм. Это животное имеет признаки двух классов. Назовите эти классы. Какие черты строения скелета и реконструкции животного позволяют отнести его к этим классам?

1. Мезозойская эра, триасовый период.
2. Животное имеет признаки классов Пресмыкающихся и Птиц.
3. Признаки пресмыкающихся: зубы, длинный хвост, когти на пальцах передней конечности.
4. Признаки птиц: крылья, перья, цевка.

5. Какие ароморфозы обеспечили развитие древнейших организмов в архее и протерозое? Укажите не менее четырех ароморфных признаков и их значение в эволюции.

1) появление фотосинтеза обеспечило первичный синтез органических веществ из неорганических, накопление кислорода в воде и атмосфере, образование озонового экрана;
2) появление аэробного типа обмена веществ обеспечило синтез большого количества АТФ и снабжение организмов энергией;
3) половой процесс привел к появлению у организмов разнообразных признаков – материала для эволюции;
4) появление многоклеточности, дифференциация клеток, формирование тканей и органов;
5) появление эукариот, что обеспечило разнообразие организмов разных царств живой природы.

6. В истории развития биологии рассматривают разные гипотезы возникновения жизни на Земле. Какие основные вещества и структуры, по гипотезам А.И. Опарина и Д. Холдейна, образовались в результате химической эволюции в процессе возникновения жизни на Земле? Какие условия способствовали этому процессу?

Вещества и структуры:
1) абиогенный синтез органических веществ (мономеров) из неорганических соединений;
2) абиогенный синтез биополимеров из мономеров;
3) образование коацерватных капель, или коацерватов, из биополимеров;
4) формирование липидно-белковых мембран на границе разных сред (воды, суши, воздуха)
5) образование пробионтов.
Условия:
6) электрические разряды;
7) солнечная радиация;
8) водная среда.

7. Почему ныне живущую кистеперую рыбу латимерию нельзя считать предком земноводных? Приведите не менее трех доказательств.

1) предки земноводных жили в пресных водоемах, в прибрежной зоне, а латимерия приспособлена к жизни в глубинах соленых водоемов (океане);
2) предки земноводных могли дышать атмосферным кислородом с помощью легких, а латимерия атмосферным кислородом не дышит;
3) предки земноводных могли передвигаться по дну водоема с помощью парных плавников, латимерия с помощью парных плавников может только плавать в воде

8. Объясните, какие изменения претерпел скелет современной лошади при переходе её предков к жизни на открытых пространствах.

1) постепенное уменьшение числа пальцев до одного, образование рогового копыта;
2) увеличение длины конечностей, размеров тела;
3) удлинение черепа, увеличение размеров позвонков шейного отдела

9. Как повлияло появление фотосинтезирующих организмов на дальнейшую эволюцию жизни на Земле? Укажите не менее трех последствий.

1) Фотосинтезирующие организмы создают питание для гетеротрофов, это способствовало эволюции животных.
2) Накопление в атмосфере кислорода привело к возникновению кислородного дыхания – самого выгодного способа энергетического обмена.
3) Возникновение озонового экрана уменьшило поток солнечной радиации, падающей на землю, и позволило организмам выйти из океана на сушу.

10. На рисунке изображены отпечатки листа (1), семени (2), реконструкции шишек и вымершего растения (3), обитавшего 350-275 млн. лет назад. Используя фрагмент геохронологической таблицы, определите, в какой эре и каких периодах обитал данный организм. Это растение палеоботаники считают предковой формой одного из современных отделов растений. Назовите этот отдел. Приведите соответствующее доказательство. От какой древней группы растений могли произойти растения названного отдела? Ответ обоснуйте.

11. На рисунке изображены отпечаток и реконструкция вымершего животного, обитавшего 348 млн лет назад. Используя фрагмент «Геохронологической таблицы», определите, в какой эре и каком периоде обитал данный организм. Назовите класс, к которому можно отнести данное животное. Укажите три признака внешнего строения, которые позволяют отнести данное животное к этому классу. Могло ли это животное участвовать в опылении растений? Ответ обоснуйте, используя сведения о времени его жизни.

12. На рисунке изображены окаменелость вымершего морского животного аммонита, обитавшего 167 млн. лет назад, и его медиальный (серединный, располагающийся ближе к срединной плоскости) срез. Используя фрагмент «Геохронологической таблицы», определите, в какой эре и каком периоде обитал данный организм. Назовите тип, к которому можно отнести это животное. Что позволяет отнести данное животное к этому типу? Какое значение для животного имели воздушные камеры, различимые на медиальном срезе? Объясните механизм их функционирования.

1) эра – мезозойская, период – юрский;
2) тип Моллюски – наличие (внешней спирально закрученной) раковины;
3) камеры обеспечивали движение моллюска в толще воды (плавучесть) за счет изменения давления воздуха в камерах (плотности тела): при уменьшении плотности тела моллюск всплывал, при увеличении – погружался.

13. На рисунке изображены окаменевший череп и реконструкция вымершего животного, обитавшего 267 млн. лет назад. Используя фрагмент «Геохронологической таблицы», определите, в какой эре и каком периоде обитал данные организм. Признаки какого класса имеет данное животное? Укажите их. Какой трофический уровень занимало это животное в древней экосистеме? Ответ обоснуйте.

1) эра – палеозойская, период – пермский;
2) класс Млекопитающие – дифференцированные зубы, наличие волос;
3) занимало третий (четвертый-пятый) трофический уровень, так как являлось хищником, имело хорошо развитые клыки.

14. В чем состоит значение высших растений в историческом преобразовании биосферы? Приведите не менее четырех значений.

1) создали разнообразные экосистемы;
2) создание экологических ниш для разных видов животных;
3) обеспечили формирование почв, увеличили их плодородие;
4) увеличили общую биомассу (продукцию органических веществ) в биосфере;
5) из их остатков сформировались залежи каменного угля, торфа, нефти, газа.

Источник

Парадокс латимерии: похожа на земноводных, но не их предок

Текст статьи был составлен на основе анализа заданий ЕГЭ репетитором по биологии Вадимом Ярославцевым во время занятия в центре Москвы.

Вопрос: «Почему ныне живущую рыбу латимерию нельзя считать предком земноводных?»

Латимерия не дышит легкими, не бегает по дну, не живет в пресной воде

Кистепёрая рыба в настоящее время не дышит лёгкими, у неё есть только дегенерированное лёгкое, значит, фактически она не является предком земноводных. У нее нет легких.

Но предки земноводных их имели и могли дышать вне воды. За эту мысль вы получите первый балл.

Переходной формой от рыб к земноводным была ихтиостега, напоминаю вам. Но переходные формы уже вымерли.

У кистепёрой рыбы есть лопасти, напоминающие конечности наземного позвоночного, но она не бегает по дну с их помощью, а только лишь плавает — это второе различие. За него вы получите второй балл.

Морская соль и кожное дыхание

А третья мысль такова — большинство древних земноводных жили в пресных водах, а латимерию поймали в океане около Африки, недалеко от Мадагаскара.

Уж слишком нежна кожа земноводных для разъедающего воздействия морской соли. Такая кожа не должна быть повреждена: она участвует в кожном дыхании, которое у тритонов, например, может достигать 70 процентов.

Значит, латимерия не могла бы действительным предком земноводных (вы получаете третий балл). На подобные коварные вопросы ответить быстро нельзя, надо хорошо подумать.

Источник

Можно ли считать латимерию живым ископаемым?

Рис. 1. Latimeria chalumnae. Фото с сайта ngm.nationalgeographic.com

Латимерия — единственный современный представитель многочисленной когда-то группы кистепёрых рыб — обычно считается классическим и чуть ли не самым ярким примером «живого ископаемого». Однако анализ современных генетических и палеонтологических данных приводит к выводу, что считать латимерию живым ископаемым можно только с оговорками. Эволюция кистепёрых рыб шла не так уж медленно, и сама латимерия — форма относительно молодая, хотя и в самом деле относящаяся к очень древней группе.

Автором термина «живые ископаемые» является не кто иной, как Чарльз Дарвин. В 4-й главе «Происхождения видов» он определяет живых ископаемых (living fossils) как современные остатки когда-то преобладавших групп животных или растений и приводит три примера: утконос, южноамериканская двоякодышащая рыба лепидосирен и североамериканские костные ганоиды (ильная рыба и панцирная щука).

С развитием эволюционной биологии широко распространилась идея, что живые ископаемые — это организмы, для которых характерна очень низкая скорость эволюции (брадителия). Такие организмы могут почти не меняться десятками и даже сотнями миллионов лет. Причины этого, как правило, неизвестны. Но связь медленной эволюции со статусом «живого ископаемого» выглядит, на первый взгляд, логично. Часто медленность эволюции включают прямо в определение данного понятия (см., например, статью в русскоязычной Википедии).

Французские ученые Дидье Касан (Didier Casane) и Патрик Лоренти (Patrick Laurenti) из Лаборатории эволюции, геномов и видообразования (Laboratoire Evolution, Génomes et Spéciation) и Университета Париж Дидро (он же Университет Париж VII) решили проверить, соответствует ли такому определению один из самых известных примеров живых ископаемых — рыба латимерия.

Еще в первой половине XIX века палеонтологи открыли несколько родов странных ископаемых рыб, получивших вскоре общее название «кистепёрые рыбы» (Crossopterygii). Название это, кстати, придумал Томас Гексли — один из первых биологов-эволюционистов (известный под прозвищем «бульдог Дарвина»): Crossopterygii — от греч. krossos ‘бахрома’ и pteryx ‘крыло’, ‘перо’.

В 1881 году знаменитый американский палеонтолог Эдвард Коп разделил кистепёрых рыб на две группы: преимущественно пресноводные рипидистии (Rhipidistia) и исключительно морские актинистии, или целаканты (Actinistia, или Coelacanthiformes). Он же предположил, что от рипидистий произошли наземные позвоночные. После этого интерес палеонтологов ко всем кистепёрым рыбам сильно вырос. Но до середины XX века они считались полностью вымершими животными, причем вымершими даже раньше динозавров — в меловом периоде, около 70 миллионов лет назад.

В 1938 году южноафриканский ихтиолог Дж. Л. Б. Смит (James Leonard Brierley Smith) открыл современную кистепёрую рыбу — Latimeria chalumnae. История этого открытия, стоящая многих приключенческих романов, рассказана самим Смитом в замечательной книге «Старина-четвероног». Оказалось, что латимерия живет на юго-западе Индийского океана, в полосе примерно от Кении до мыса Доброй Надежды, включая окрестности Мадагаскара. Самое интересное, что в 1997 году был открыт еще один вид латимерии, живущий у берегов Индонезии, в море Сулавеси (это уже Тихий океан). Этот вид получил название Latimeria menadoensis.

Надо заметить, что, при всём великолепии этих находок и при всех огромных заслугах их авторов, научное значение открытия латимерии всё-таки не стоит преувеличивать. Известный биолог-эволюционист Сергей Викторович Мейен писал по этому поводу:

«Открытие живой латимерии, настоящей кистепёрой рыбы, т. е. предковой формы наземных позвоночных, при всей сенсационности этого улова, помелькав на страницах популярных изданий, не оставило заметного следа в науке, не дало сногсшибательного материала для палеонтологии. Оказалось, что палеонтологи по костям разобрались в кистепёрых рыбах совсем неплохо. Латимерия лишь подтвердила существовавшие взгляды».

Мейен не совсем точен, когда называет латимерию предком наземных позвоночных. Она относится не к рипидистиям, а к целакантам, которые всегда жили только в море и на сушу не выходили. Но уж кистепёрой рыбой она является безусловно. Все остальные известные представители этой группы вымерли не позже мелового периода, а большинство — раньше.

Итак, можно ли утверждать, что выживание латимерии связано с медленным темпом ее эволюции?

Решение этого вопроса Дидье Касан и Патрик Лоренти начали с изучения сравнительно-генетических работ за последние годы, хоть как-то затрагивающих латимерию. Надо сказать, что латимерия сейчас генетически изучена очень неплохо: для L. chalumnae уже прочитана полная нуклеотидная последовательность генома (см. проект «Геном целаканта»). Одни исследователи-генетики считают, что гипотеза о медленной эволюции латимерии подтверждается их материалом, другие — что нет. Кто же прав?

Мнение о медленной генетической эволюции латимерии основано преимущественно на изучении отдельных групп генов, важных для эмбрионального развития, — например, Hox-генов. Но известно, что эти гены вообще очень эволюционно стабильны. Hox-гены имеют много общего даже у таких далеких друг от друга животных, как муха-дрозофила и мышь, и уж тем более — у всех позвоночных. Сделать по таким данным вывод о какой-то крайней эволюционной консервативности латимерии можно, только если заранее быть убежденным, что она должна подтвердить свой статус живого ископаемого.

Более объективные работы, рассматривающие более разнообразный набор генов, этого вывода не подтверждают. Например, в самом обширном на данный момент исследовании, где сравниваются нуклеотидные последовательности сразу 44 генов у представителей разных групп позвоночных, никаких свидетельств особо медленной эволюции латимерии нет (см.: Takezaki et al., 2004. The phylogenetic relationship of tetrapod, coelacanth, and lungfish revealed by the sequences of forty-four nuclear genes). Более новые работы, в том числе и рассматривающие последовательности Hox-генов, дают в целом такую же картину. Скорость накопления генетических изменений в эволюционной ветви целакантов — вполне обычная для позвоночных, нет никаких оснований утверждать, что она как-то исключительно мала.

Проанализировав генетические данные, Касан и Лоренти решили выяснить, что же говорит о скорости эволюции целакантов палеонтология. Ведь палеонтологическая летопись этой группы довольно богата, так что материал для рассуждений тут есть.

Прежде всего, латимерия известна только из современности. В этот факт стоит вдуматься. Он означает, что ни один палеонтолог никогда не посчитал ни одну ископаемую рыбу достаточно похожей на латимерию, чтобы отнести ее к тому же роду. Это совсем иная ситуация, чем, например, с рогозубом, который известен в ископаемом состоянии с триасового периода и за прошедшие с тех пор более чем 200 миллионов лет действительно почти не изменился.

Ближайший известный родственник латимерии называется Macropoma (рис. 2). Это мезозойская рыба, вымершая около 70 миллионов лет назад (и последний целакант, известный из палеонтологической летописи).

Рис. 2. Реконструкция кистепёрой рыбы Macropoma. Рисунок британского геолога и палеонтолога Гидеона Мантелла (Gideon Algernon Mantell), 1848 год. С сайта en.wikipedia.org

Макропома действительно похожа на латимерию, но не по всем признакам. Во-первых, она в три раза меньше: нормальный размер взрослой латимерии — полтора метра, макропомы — полметра. Во-вторых, у макропомы немного другие пропорции тела, например более короткий хвост. В-третьих, между макропомой и латимерией имеется ряд мелких, но четких анатомических различий в черепе, позвоночнике и скелете плавников. И в-четвертых, у них совсем по-разному функционирует плавательный пузырь. У латимерии он заполнен жиром, у макропомы — скорее всего, газом, как у большинства рыб. Кроме того, плавательный пузырь макропомы имеет частично окостеневшую стенку. Кости, связанные с плавательным пузырем, есть и у некоторых современных рыб, например у карпообразных: это способствует работе их органа слуха. Может быть, у макропомы было так же. Во всяком случае, у латимерии ничего подобного точно нет.

История целакантов — очень длинная. Первые представители этой группы появились в начале девонского периода, более 400 миллионов лет назад (см.: Johanson et al., 2006. Oldest coelacanth, from the Early Devonian of Australia). За такую долгую эволюцию среди целакантов возникло много разных форм (рис. 3). Они имели разные размеры (от 10 сантиметров до 2 метров), разную форму тела (от угревидного до широкого, почти как у рыбы-луны), разные типы плавников, как хвостовых, так и парных. Мы видим, что даже с мелового периода до современности целаканты изменились достаточно сильно, а уж с девона — тем более.

Таким образом, идея, что ветви, к которой принадлежит латимерия, свойственна исключительно низкая скорость эволюции, не подтверждается ни генетическим, ни палеонтологическим материалом.

Рис. 3. Эволюционное древо целакантов. Схема из обсуждаемой статьи в Bioessays

Вообще-то, не так уж редко бывает, что виды и роды, традиционно относимые к живым ископаемым, в действительности оказываются возникшими сравнительно недавно. Например, это, видимо, относится к современным представителям древней группы голосеменных растений — саговников (см.: «Живые ископаемые» саговники оказались вовсе не такими старыми, «Элементы», 16.12.2011).

При этом и целаканты, и саговники полностью соответствуют первоначальному, дарвиновскому, определению живых ископаемых. Они действительно являются современными остатками групп организмов, большая часть которых вымерла в давно минувшие геологические периоды. Можно сказать, что Дарвин в очередной раз оказался прав: если строго держаться его определения, никаких противоречий не возникает.

В 1973 году Ли Ван Вален (Leigh Van Valen) сформулировал так называемый принцип Черной королевы: «Виду необходимы постоянное изменение и адаптация, чтобы поддерживать его существование в окружающем биологическом мире, постоянно эволюционирующем вместе с ним». Проще говоря, «чтобы оставаться на месте, надо быстро бежать». Вот почему даже в группах, вполне справедливо относимых к живым ископаемым (в смысле Дарвина), продолжают возникать новые роды, виды и жизненные формы. Эволюция не прекращается никогда.

Источник

Почему ныне живущую кистеперую рыбу латимерию нельзя считать предком земноводных приведите не

Ниже представлены ученические решения экзаменационных заданий. Оцените каждое из них в соответствии с критериями проверки заданий ЕГЭ. После нажатия кнопки «Проверить» вы узнаете правильный балл за каждое из решений. В конце будут подведены итоги.

Почему ныне живущую кистепёрую рыбу латимерию нельзя считать предком земноводных? Приведите не менее трёх доказательств.

1) предки земноводных жили в пресных водоёмах, в прибрежной зоне, а латимерия приспособлена к жизни в глубинах солёных водоёмов (океана);

2) предки земноводных могли дышать атмосферным кислородом с помощью лёгких, а латимерия атмосферным кислородом не дышит;

3) предки земноводных могли передвигаться по дну водоёма с помощью парных плавников, латимерия с помощью парных плавников может только плавать в воде.

Кистепёрые рыбы жили давно. Латимерию выловили недавно. Она имеет мясистые плавники и передвигается по дну. Из её плавательного пузыря сформировались лёгкие, поэтому она дышит жабрами и лёгкими.

Выставленные экспертами баллы: 0/0; оценка выпускника — 0.

Выпускник дал неправильный ответ. Кистепёрая рыба латимерия обитает на больших глубинах и не может ползать по дну. Дышит она жабрами, лёгких у неё нет. Оба эксперта выставили по 0 баллов.

Оцените это решение в баллах:

Считалось, что все кистепёрые рыбы (целаканты) вымерли давно. Однако, перед первой мировой войной у берегов Юго-восточной Африки на глубине 180 метров была выловлена рыба латимерия. Она имела большие плавники. Эта ветвь кистепёрых рыб дожила до наших дней. Но в далёкую эпоху одна из групп кистепёрых дала начало первым земноводным. Такие рыбы уже имели примитивные лёгкие и могли переползать из одного водоёма в другой. Латимерия этого не делала. Также они имели примитивные наземные конечности из плавников. Латимерия не является предком земноводных, а является их современником.

Выставленные экспертами баллы: 2/3; оценка выпускника — 3.

В ответе выпускник раскрыл два элемента эталона (2 и 3). Он не отметил, где обитали предки земноводных. В ответе нет элемента 1. Выпускник в ответе привел правильную дополнительную информацию. Первый эксперт выставил 2 балла, второй — 3 балла и повлиял на общую оценку. Считаем, что второй эксперт завысил оценку экзаменуемому. За дополнительную информацию баллы не повышаются.

Оцените это решение в баллах:

Большинство современных костистых рыб находится в состоянии биологического прогресса. Приведите не менее трёх доказательств, подтверждающих это положение.

1) костистые рыбы характеризуются большим видовым разнообразием и высокой численностью;

2) они имеют большой ареал (Мировой океан и водоёмы Земного шара);

3) они имеют многочисленные приспособления к разнообразным условиям водной среды (окраска, форма тела, строение плавников и т. д.).

Выставленные экспертами баллы: 1/3/2; оценка выпускника — 2.

Сначала выпускник назвал признаки биологического прогресса, а потом стал раскрывать вопрос на примере костистых рыб. Он привёл такие признаки, как распространение костистых рыб и их численность, показал приспособление к жизни трески и колюшки. Первый эксперт выставил 1 балл, он увидел только один элемент эталона. Второй эксперт выставил 3 балла, он засчитал общие положения, а также «численность», «распространение», «приспособленность» и завысил ответ. Работа проверялась третьим экспертом, который выставил 2 балла, он был более объективным. В ответе выпускника нет текста о видовом разнообразии, недостаточно подробно раскрыт вопрос о приспособленности рыб к условиям среды (окраска, форма тела, строение плавников и т. д.).

Оцените это решение в баллах:

Костистые рыбы водятся в различных водоёмах, они обитают в придонных слоях, у поверхности воды, в толще воды, обладают различной окраской и формой. Они незаметны в водной растительности.

Выставленные экспертами баллы: 0/2/0; оценка выпускника — 0. Третий эксперт выставил 0 баллов.

Выпускник имеет очень скромные представления о жизни рыб: он перечислил только некоторые места их обитания. У него также имеются слабые представления о приспособленности рыб к жизни в разных условиях. Его работа пошла на перепроверку, после чего было выставлено 0 баллов.

Оцените это решение в баллах:

Костистые рыбы — высокоорганизованные животные. У них есть жаберные крышки, плавательный пузырь, костный скелет. Костистые рыбы распространены по всему миру.

Выставленные экспертами баллы: 0/2; оценка выпускника — 0. Третий эксперт — 0 баллов.

В ответе выпускник привёл признаки класса Костных рыб. Ответ не соответствует содержанию вопроса. Тем не менее, второй эксперт нашёл в ответе верные элементы. Третий эксперт увидел несоответствие текста ответа и эталона ответа и выставил 0 баллов.

Источник