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.
Дивергенция — это тип эволюционных изменений, основанный на постепенном расхождении тех или иных признаков организмов. Дивергенцией объясняется появление гомологичных органов, имеющих общее происхождение, но выполняющих, как правило, различные функции (пишу «как правило», потому что функции у гомологов могут быть как различные , так и сходные ).
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.
Что неверного в этой таьблице? Первый и третий отличительные признаки «Происхождение» и «Путь образования» действительно подходят для сравнительной характеристики гомологичных и аналогичных органов.
А признак «Функция» является действительным всегда лишь для характеристики аналогичных органов, потому что гомологичными могут быть не только органы, выполняющие различные функции (как написано в таблице), но и сходные .
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
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
- Зубы кошки и зубы акулы
- 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).
В ЕГЭ этот вопрос встречается очень часто, и, видимо, вызывает у многих учащихся трудности … итак,
«Гомологичный» — означает одинаковый.
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.
«Аналогичный» — соответственный.
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:
Данный материал поможет учащимся 11 класса при подготовке по теме "Макроэволюция, её доказательства (Сравнительно-анатомические доказательства)"
Просмотр содержимого документа
«Аналогичные и гомологичные органы»
Крылья птиц — видоизменённые передние конечности, крылья насекомых — складки хитинового покрова
Органы дыхания рыб и ракообразных (жабры), сухопутных позвоночных (лёгкие) и насекомых (трахеи) имеют также различное происхождение: жабры рыб — образования, связанные с внутренним скелетом, жабры ракообразных происходят из наружных покровов, лёгкие позвоночных — выросты пищеварительной трубки, трахеи насекомых — система трубочек, развившихся из наружных покровов.
Обтекаемая форма тела у водных млекопитающих — китов, дельфинов и у рыб.
Усики винограда (образующиеся из побегов) и усики гороха (видоизменённые листья)
Колючка барбариса обыкновенного возникает из листьев; колючка белой акации –из прилистников; В – колючка боярышника– из побега; – колючка ежевики– из коры
Строение глаза наземных позвоночных и головоногих моллюсков. У осьминога линза хрусталика приближается к сетчатке или удаляется от нее; его глаз наводится на фокус, как объектив фотоаппарата: У человека хрусталик жестко фиксирован, но может менять свою кривизну благодаря сокращению особых мышц. У человека, как и у всех позвоночных, глаза — выросты зачатка головного мозга, у осьминога они образовались из покровов тела.
Жабры рыб (образованы из костей) и жабры ракообразных (образованы из наружного покрова)
Легкие сухопутных позвоночных (выросты пищеварительной трубки) и трахеи насекомых (выросты покрова)
Роющая конечность медведки и крота
10. Жабры личинок стрекоз и жабры рыб
Строения скелета передней конечности представителей разных отрядов млекопитающих: финвала; гигантского броненосца; рыжей вечерницы; гориллы; крота; сивуча; лошади Пржевальского.
Слуховые косточки среднего уха: костистые рыбы; пресмыкающееся; млекопитающие.
Перистосложный лист — прилистники; усики гороха; кувшинчики непентеса; чешуйки на корневище; стеблевые чешуи хвоща; колючки барбариса, кактуса, шиповника; почечные чешуи, эти образования являются видоизменениями листовой пластинки. Постепенный переход от тычинок к лепесткам в цветке белой кувшинки.
Стебель — корневища ландыша, касатика, пырея; клубень картофеля, луковицы лука, шипы боярышника.
Скелет передней конечности позвоночных: рука человека, конечность кита, лошади, летучей мыши, вымершего летающего ящера, грудной плавник рыбы, вымершего водного ящера.
Зубы человека и млекопитающих похожи на хрящ акулы
