Гомологичными органами являются жабры рака

Здравствуйте , уважаемые читатели блога репетитора биологии по Скайпу biorepet-ufa.ru.

В этой небольшой заметке,
характеризующей появление у живых организмов в процессе эволюции так называемых гомологичных и аналогичных органов, хотелось бы напомнить вам о двух основных типах эволюционных изменений, которые были подробно описаны еще Ч.Дарвиным.

Как репетитору ЕГЭ по биологии, мне кажется важным помнить о каких именно типах эволюционных преобразований идет речь?

Это дивергентный и конвергентный типы преобразований организмов, приводящие к формированию надвидовых (макроэволюция) систематических единиц.

Конвергенция — приобретение сходных признаков у не родственных организмов. Конвергенцией объясняется появление аналогичных органов, имеющих различное происхождение, но выполняющих сходные функции.

Почему приходится заострять на этом ваше внимание

Да все просто. Поскольку базовых понятий два (дивергенция и конвергенция), объясняющих появление в эволюции двух типов органов (гомологичных и аналогичных), то с вероятностью 50% они запоминаются неправильно.

Возможно, табличка из пособия Т.Л.Богдановой поможет кому-то не путать функции и пути образования гомологичных и аналогичных органов в процессе макроэволюции. Но привожу эту табличку без изменений: именно в таком виде она объясняет почему у учащихся возникает так много путаницы при ответах на многочисленные тестовые задания по выявлению гомологичных и аналогичных органов.

Например, ноги лошади и ноги человека — явно гомологичные органы, так как имеют общее происхождение, но и функция то у них тоже сходная.

Какой вывод следует сделать

Как репетитор ЕГЭ по биологии, могу посоветовать всегда стараться выделять что-то главное, а что-то второстепенное.

Ничего не запоминайте чисто механически, а выстраивайте в своей голове четкую логическую цепочку из приведенных фактов и следствий. Только тогда можно судить о том, что новый материал не просто запомнился, а именно усвоился.

Ниже приводятся 52 примера заданий из тестовых вариантов ЕГЭ на определение гомологичных и аналогичных органов, присланные мне преподавателем Владимиром Анатольевичем. Решил разместить их в этой статье. Все приводимые здесь примеры гомологичных органов — результат дивергентной эволюции, а примеры аналогичных органов — результат конвергенции.

Примеры заданий на гомологичные органы

Крылья совы и крылья летучей мыши
Ласты дельфина и ласты-крылья пингвина
Конечности крота и конечности лошади
Ласты китообразных и ластоногих
Когти барсука и ногти обезьяны
Киль летучей мыши и киль птицы
Задние конечности кенгуру и задние конечности тушканчика
Окраска крыльев бабочки павлиний глаз и бабочки крапивницы
Ласты ихтиозавра и рука человека
Плакоидная чешуя акулы и зубы ящерицы
Лепестки розы и листья капусты
Листья паслена и усы гороха
Видоизмененные листья: лепестки розы, усы гороха, иголки кактуса.
Шишки ели и стробила хвоща
Перистосложный лист гороха и прилистники-кувшинчики непентес
Стеблевые чешуи хвоща и колючки барбариса
Тычинки цветка мака и почечные чешуи
Бутон цветка и почка
Конечности позвоночных
Гомологи передней конечности шимпанзе: 1) рука человека 2) крыло птицы 3) ласт кита
Колючки кактуса и усики гороха
Ловчие листья росянки и сочные чешуи репчатого лука
Корневище ландыша клубни картофеля
Китовый ус и усы сома
Чешуя змеи и перо птицы
Ноги бабочки и ноги жука
Когти кошки и ногти обезьяны
Нос обезьяны и хобот слона
Предплечье лягушки и курицы
Волосы человека и шерсть собаки
Зубы кошки и зубы акулы

Примеры заданий на аналогичные органы

Конечности позвоночных животных и насекомых
Крылья птиц и насекомых
Глаза головоногих моллюсков и глаза позвоночных животных
Роговые чешуи ящерицы и панцирь черепахи – аналоги
Форма тела акулы и дельфина
Передние конечности насекомого медведки и крота
Шипы розы и иголки кактуса
Листья и шипы
Семена растений и споры мхов
Усики клубники и воздушные корни
Жабры рака и рыбы
Роющие конечности крота и медведки
Аналогами передней конечности шимпанзе являются: 1) хобот слона, 2) клешня рака, 3) щупальца осьминога, 4) ногощупальца скорпиона
Колючки барбариса и колючки боярышника
Хорда ланцетника и позвоночник человека
Панцирь черепахи и раковина улитки
Легкие амфибии и легкие пауков
Усы рака и усы сома
Глаза осьминога и собаки
Крылья летучей мыши и стрекозы
Плавник кита и хвостовой плавник рака

Считаю совершенно неправильным, когда в тесты КИМов ЕГЭ помещают задания на определение гомологов или аналогов, по которым в разных учебниках даются противоположные ответы.

К данной статье было довольно много полезных комментариев, касающихся не четкости в критериях дивергентного и конвергентного путей образования гомологичных и аналогичных органов, которые я поместил в отдельную статью.

Для подготовки к сдаче ЕГЭ или ОГЭ, у меня на блоге вы можете приобрести ответы на все тесты Открытого Банка Заданий ФИПИ за все годы проведения экзаменов по ЕГЭ и ОГЭ (ГИА).

а) аналогичными
б) гомологичными
в) дивергентными
г) конвергентными
д) правильного ответа нет

4. Парниковый эффект, связанный с накоплением CO₂, сажи и других твердых частиц

а) вызовет повышение температуры
б) приведет к неблагоприятным изменениям в биосфере
в) не приведет к заметным изменениям в биосфере
г) будет способствовать улучшению климата на планете
д) все перечисленное выше правильно

Листопад в жизни растений -

а) приспособление, направленное на уменьшение испарения воды зимой
б) защита от обламывания веток снежными массами
в) с листьями из растений удаляются продукты обмена
г) приспособление к сезонным изменениям продолжительности дня
д) освобождение места для закладки новых почек

В клетках человека АТФ синтезируется

а) в митохондриях
б) в цитоплазме
в) в ядре
г) в хлоропластах
д) в хромопластах

Родные мать и отец могут быть донорами для своего ребенка

а) оба никогда
б) иногда только отец
в) иногда только мать
г) иногда оба
д) оба всегда

У человека белки перевариваются ферментами, которые выделяют

а) желудок
б) слюнные железы
в) поджелудочная железа
г) печень
д) тонкий кишечник

9. При спокойном выдохе воздух "покидает" легкие, потому что

а) уменьшается объем грудной клетки
б) сокращаются мышечные волокна в стенках легких
в) диафрагма расслабляется и выпячивается в грудную полость
г) расслабляются мышцы грудной клетки
д) сокращаются мышцы грудной клетки

Кровообращение у позвоночных осуществляется по

а) артериям
б) артериолам
в) венам
г) венулам
д) капиллярам

Гипотеза, постулированная Опариным и экспериментально проверенная Миллером, заключается в следующем

а) первичная атмосфера содержала молекулярный О₂
б) первичный океан содержал высокие концентрации белков и нуклеиновых кислот
в) бактерии появились на Земле 3,5 млрд. лет назад
г) молекулы органических веществ смогли сформироваться абиогенно
д) молекулы органических веществ вступали в физико-химическое взаимодействие

Цитоплазматическая наследственность связана с

а) митохондриями
б) ядрышком
в) хлоропластами
г) рибосомами
д) лизосомами

Биологический прогресс в эволюции достигается

а) ароморфозом
б) идиоадаптацией
в) дегенерацией
г) дивергенцией
д) конвергенцией

Органами кроветворения являются

а) костный мозг, тимус, лимфатические узлы
б) селезенка, сердцевина надпочечников, тимус
в) костный мозг, тимус, селезенка
г) костный мозг, лимфатические узлы, сердцевина надпочечников
д) лимфатические узлы, селезенка, печень

Какие из перечисленных ниже функций выполняет печень млекопитающих?

а) синтез пищеварительных ферментов, поступающих затем в двенадцатиперстную кишку
б) регуляцию концентрации глюкозы и аминокислот в крови
в) извлечение азота из избыточных аминокислот и образование мочи
г) синтез белков и плазмы крови
д) детоксикация ядовитых веществ

Задание 4

Известно, что содержание углеводов в листьях и клубнях растений составляет до 90 % сухого веса, а в клетках мышц и печени животных – до 5 %, а в прочих клетках животных – до 1 %. Чем можно объяснить такую разницу? Какова биологическая функция этих углеводов?

Второй (муниципальный) этап

Всероссийской олимпиады школьников

По биологии

Учебный год

Класс

ОТВЕТЫ

Задание 1.

1–10

11–20

21–30

31-40

Задание 2.

Правильные суждения 1, 2, 3, 4, 5, 12, 13

Задание 3

1 – а, б, в, г, д; 2 –б, в; 3- а; 4 – а, б; 5 – а, б, в; 6 – а, б; 7 – б, в, г; 8 – а, в, д; 9 – а, в, г;

А, б, в, г, д; 11 – г, д; 12 – а, в; 13 – а, б, в; 14 – а, в; 15 – а, б, д.

Задание 4

Ответ.Существуют резкие различия в содержании углеводов между растениями и животными. Углеводы используются животными в первую очередь в качестве источников энергии. Однако жир является более энергоемким, чем углеводы, а животным, которые значительную часть энергии тратят на движение, очень важно экономить вес, поэтому животным выгоднее хранить энергетические запасы в виде жира.

Растения не подвижны, и экономить вес им не так важно, поэтому, хотя растения и производят жиры, они в основном хранят топливо в виде углеводов.

Кроме того, углеводы для растений не только источник энергии, но и основной материал для дальнейшего синтеза, в то время как животные получают с пищей жиры и белки. Растительные клетки кроме мембраны имеют оболочку, образованную в значительной мере углеводами (клеточная стенка), которой животные клетки лишены.

Листья растений содержат много углеводов потому, что там углеводы синтезируются и там же отчасти хранятся. Клубни служат резервуаром углеводов, крахмал клубней используется для обеспечения развития молодого растения.

Печень является резервуаром гликогена и играет основную роль в регуляции уровня глюкозы в крови, в связи с чем в ней относительно много углеводов. Поскольку мышцы животных – один из основных потребителей энергии, они содержат относительно большой запас углеводов.

В своих работах советский ученый Северцов А.Н. выделил понятия биологического прогресса и регресса.

Биологический прогресс подразумевает победу вида в борьбе за существование. Биологический прогресс характеризуется следующими признаками:

Численность вида увеличивается
Ареал расширяется
Смертность особей уменьшается
Рождаемость увеличивается
Происходит процветание вида

Основными направлениями биологического прогресса являются:

Ароморфоз представляет собой прогрессивное эволюционное преобразование, повышающее уровень организации организмов. В результате ароморфоза становится возможным освоение новых, ранее недоступных для жизни, территорий. К примеру, теплокровность птиц позволила им заселить места с холодным климатом.

Идиоадаптация подразумевает незначительные, частные изменения в строении и функциях организма, которые помогают приспособиться к условиям среды обитания. Идиоадаптации существенно не повышают уровень организации.

Общей дегенерацией называют упрощение организации, которое заключается в утрате отдельных органов и систем органов. У многих этот пункт вызывает внутреннее противоречие: как общая дегенерация может относиться к биологическому прогрессу?

На самом деле, если орган или система органов не нужна организму в его условиях обитания - то зачем она? Эта система может исчезнуть и освободить место для других, более полезных в данных условиях, органов.

У многих паразитов отсутствуют различные органы, к примеру, у ленточных червей нет пищеварительной системы. А зачем она им, когда пища в кишке, где они обитают, уже переварена и расщеплена организмом хозяина?

Биологический регресс характеризуется признаками, противоположными биологическому прогрессу:

Численность вида уменьшается
Ареал сужается
Смертность особей возрастает
Рождаемость уменьшается
Происходит вымирание вида

Главная причина биологического регресса в том, что скорость эволюции вида отстает от скорости изменения внешней среды, эволюции других видов: это несоответствие снижает приспособленность организмов. Часто деятельность человека молниеносно меняет окружающую среду: далеко не все виды могут приспособиться к этому, происходит вымирание.

Изучение строения органов и их эволюционных изменений у различных групп организмов является основой выявления сравнительно-анатомических доказательств эволюции. Яркими примерами анатомических доказательств эволюции являются гомологичные и аналогичные органы.

Такие органы развиваются из одних и тех же зародышевых листков, имеют общий план строения, но выполняют разные функции. Это связано с тем, что животные освоили разные среды обитания, из-за чего происходит дивергенция (лат. divergo - отклоняюсь) - расхождение признаков у первоначально близких животных в ходе эволюции.

Гомологичны между собой скелеты конечностей различных классов позвоночных: рука - ласт - крыло птицы, колючки кактуса - усики гороха - листья растений.

Аналогичные органы развиваются из разных зародышевых листков, имеют различное строение, но выполняют схожие функции. Такое сходство возникает в результате приспособления к одним и тем же условиям среды, из-за чего происходит конвергенция (лат. convergo - сближаю) - схождение признаков у неблизкородственных видов в ходе эволюции.

Аналогичными органами являются крыло птицы - крыло бабочки, глаз человека - глаз кальмара, усики винограда - усики гороха, жабры рака - жабры рыбы.

В строении нынешних животных можно найти признаки древних предковых форм, которые также свидетельствуют об эволюции. Сейчас мы обсудим рудименты и атавизмы.

Рудименты (лат. rudimentum — зачаток) - органы, которые в ходе эволюции утратили свое функциональное значение. Они сохраняются в течение всей жизни и в норме обнаруживаются у человека и животных.

У человека к рудиментарным органам относятся: зубы мудрости, копчик, ушные мышцы, аппендикс (червеобразный отросток), третье веко (эпикантус).

Атавизмы (лат. atavus — отдалённый предок) - случаи проявления у отдельных особей признаков дальних предков. Атавизмы сугубо индивидуальны и не являются нормой. Они также являются доказательством эволюции.

У человека атавизмами могут являться хвост, волосатое тело, добавочные молочные железы, незаращение межпредсердной перегородки.

Переходные формы свидетельствуют о филогенетической преемственности, соединяя в своем строении черты высших и низших классов. Они - наглядное, живое доказательство эволюции.

Такими формами являются, к примеру, утконос и ехидна из класса млекопитающих. При многих признаках млекопитающих, они откладывают яйца, тем самым подтверждают родство млекопитающих с пресмыкающимися.

Эмбриология (греч. embryon - зародыш) - раздел биологии, изучающий строение эмбрионов. Только вдумайтесь: на этапе эмбриона, через который мы с вами успешно прошли, у нас можно было найти закладку жаберных дуг, которые существуют непродолжительное время, после чего исчезают.

А у рыб, например, жаберные дуги не исчезают - из них развиваются жабры.

Немецкие ученые Ф. Мюллер и Э. Геккель во второй половине XIX века сформулировали биогенетический закон, гласящий, что онтогенез (индивидуальное развитие) каждой особи есть краткое и быстрое повторение филогенеза (исторического развития вида).

Биогенетический закон Мюллера-Геккеля объясняет повторение этапов (на стадии зародыша), которые были свойственны нашим далеким предкам. Таким образом, мы проходим их этапы, но, не останавливаясь на них, двигаемся дальше к более совершенным этапам.

У головастиков лягушек развивается плавник, есть жабры - это наглядное повторение признаков, которые характерны для их предков - рыб.

Карл Бэр сформулировал закон зародышевого сходства, который гласит, что на ранних стадиях развития зародыши позвоночных животных настолько похожи друг на друга, что практически не различимы между собой. Это также указывает и подтверждает единство происхождения животного мира.

Палеонтология (греч. palaios – древний) изучает ископаемые останки вымерших животных, их сходства и различия с ныне живущими видами. Сопоставляя друг с другом ископаемые останки разных геологических эпох, можно увидеть как происходила эволюция различных видов животных и растений.

В результате таких исследований иногда удается открыть переходные формы, а иногда - целые филогенетические ряды, то есть совокупность последовательно сменяющих друг друга форм одного вида. Так, к примеру, был открыт филогенетический ряд лошади.

Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.

В ЕГЭ этот вопрос встречается очень часто, и, видимо, вызывает у многих учащихся трудности … итак,

Гомологичные органы — органы, сходные между собой по происхождению, строению, но выполняющие разные функции. Появление их — результат дивергенции.

Дивергенция означает расхождение. Расхождение может происходить из-за смены условий окружающей среды или из-за эволюционных процессов.

Пример гомологичных органов у растений :

подземные корни растения,
воздушные корни растений

Разная среда обитания (разные условия) определяют появление гомологичных органов.

заросток у простейших растений,
эндосперм голосемянного растения,
зародышевый мешок у покрытосемянных растений

Это пример появления гомологичных органов в процессе эволюции (освоении суши).

Гомологичные органы у животных:

лапы у животных,
крылья у птиц,
лапки у крота,
л асты или плавники у водных представителей.

Кости этих конечностей схожи, но функции различны: лапы — для передвижения по земле, крылья — для полета, лапки крота — чтобы землю рыть, ну а ласты и плавники — естественно, для плавания.

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.

Происхождение определяется зародышевыми листками и тканями, образующими эти органы:

Конечности:
Крылья птиц, как и лапы (ноги) млекопитающих — видоизменённые передние конечности, образованы мезодермой,
крылья насекомых — образования из эктодермы и имеют хитиновый состав
Органы дыхания:
жабры ракообразных и трахеи насекомых — образованы эктодермы — наружного слоя
жаберные щели, внешние жабры, внутренние жабры и плавательный пузырь рыб — образованы из энтодермы,
лёгкие позвоночных — образуются из энтодермы
Наружные покровы:
у насекомых образован хитином,
у рыб чешуя в наружном слое содержит дентин, относящийся к костному веществу
кожа рептилий и птиц очень сходна, т.к. не имеет желез и образует чешую или перья
кожа млекопитающих очень отличается от всех других животных, но вот волосы гомологичны и перьям, и чешуе

Аналогичные органы у животных

Обтекаемая форма тела у водных млекопитающих — китов, дельфинов и у рыб

Например, крылья бабочки и крылья птицы. Внешне схожи, и функция у них одна — приспособление к полету, но и строение, и происхождение различаются очень существенно.

Соответственно, если у неродственных организмов есть аналогичные органы, то это называется конвергенцией.

Аналогичные органы у растений

Колючки на побегах (видоизменения побегов) и колючки — листья у голосемянных.

Чтобы все особенности аналогичных и гомологичных органов были более понятны, сведем их все в таблицу:

Хватит ли вашей эрудиции, чтобы пройти этот тест без помощи интернета?

HTML-кодАндрей Количество прохождений: 324 813 499 422 просмотров - 07 августа 2019 Пройти тест

Если закончите цитаты из советских фильмов на 14/14, то вы наверняка родились в СССР

HTML-кодАндрей Количество прохождений: 271 335 404 646 просмотров - 13 марта 2019 Пройти тест

Тест, который покажет, каким животным вы являетесь в душе.

HTML-кодНикитин Константин Количество прохождений: 367 317 529 515 просмотров - 11 января 2017 Пройти тест

Никто не может угадать, какое из этих колец самое дорогое

HTML-кодАндрей Количество прохождений: 1 211 048 1 430 110 просмотров - 20 февраля 2019 Пройти тест

Тест на общие знания, который без ошибок проходят лишь единицы. А получится ли у вас?

HTML-кодАндрей Количество прохождений: 456 224 702 861 просмотров - 05 марта 2019 Пройти тест

Если вы родом из СССР, то точно сможете закончить фразы тех времен на все 10 из 10

HTML-кодАндрей Количество прохождений: 498 035 712 332 просмотров - 08 февраля 2019 Пройти тест

Сможете ответить на вопросы на общие знания, в которых стыдно сделать ошибку?

HTML-кодАндрей Количество прохождений: 276 842 435 867 просмотров - 24 декабря 2018 Пройти тест

А насколько хорошо натренирован ваш мозг?

HTML-кодНикитин Константин Количество прохождений: 289 194 507 320 просмотров - 01 апреля 2017 Пройти тест

Сможете ли вы назвать имена всех этих легендарных артистов, популярных в СССР?

HTML-кодАндрей Количество прохождений: 487 290 883 924 просмотров - 06 декабря 2018 Пройти тест

Каков Ваш психологический возраст?

HTML-кодНикитин Константин Количество прохождений: 681 881 988 642 просмотров - 21 декабря 2016 Пройти тест

Сможете ли вы набрать 10/10 баллов в нашем тесте на общие знания?

HTML-кодАндрей Количество прохождений: 526 405 773 462 просмотров - 06 марта 2019 Пройти тест

Насколько чиста ваша карма?

HTML-кодАндрей Количество прохождений: 311 672 544 276 просмотров - 29 ноября 2018 Пройти тест

Пройдете ли вы тест на психопата?

HTML-кодНикитин Константин Количество прохождений: 261 936 371 452 просмотров - 11 января 2017 Пройти тест

Умеете ли вы готовить? Сложный кулинарный Блиц-тест ресторатора Ивана Шишкина

HTML-кодАдминистратор Количество прохождений: 239 116 483 691 просмотров - 01 декабря 2016 Пройти тест

В чём ваш мозг крут

HTML-кодАндрей Количество прохождений: 428 171 777 949 просмотров - 22 ноября 2018 Пройти тест

Непростой тест на общие знания: Пройдете его хотя бы на 7/10?

HTML-кодАндрей Количество прохождений: 680 135 1 130 925 просмотров - 31 января 2019 Пройти тест

Вы очень интересный собеседник, если наберете в нашем тесте хотя бы 8/10 — ТЕСТ

HTML-кодАнна Количество прохождений: 355 338 492 368 просмотров - 15 марта 2020 Пройти тест

Тест на широкий кругозор: сможете ли вы ответить хотя бы на половину вопросов?

HTML-кодАндрей Количество прохождений: 498 332 972 555 просмотров - 28 февраля 2019 Пройти тест

Тест: К какому Социальному Классу вы относитесь, основываясь на вашем словарном запасе

HTML-кодНикитин Константин Количество прохождений: 247 980 340 970 просмотров - 25 декабря 2016 Пройти тест

Сможете ли вы узнать советских актеров по фото в молодости?

HTML-кодАндрей Количество прохождений: 301 775 455 013 просмотров - 11 марта 2019 Пройти тест