ΕΞΕΛΙΞΗ ΤΟ ΑΡΧΕΙΟ ΤΩΝ ΑΠΟΛΙΘΩΜΑΤΩΝ ΚΑΙ Η ΕΝΟΤΗΤΑ ΤΗΣ ΖΩΗΣ. K.E. Κεραµάρης ρ. Βιολόγος

Transcript

1 ΕΞΕΛΙΞΗ ΤΟ ΑΡΧΕΙΟ ΤΩΝ ΑΠΟΛΙΘΩΜΑΤΩΝ ΚΑΙ Η ΕΝΟΤΗΤΑ ΤΗΣ ΖΩΗΣ K.E. Κεραµάρης ρ. Βιολόγος

2 Σε ποιές θεµελιώδεις γενικεύσεις βασίζεται η επιστήµη της Βιολογίας; Η Βιολογία, όπως και κάθε άλλη επιστήµη, βασίζεται πάνω σε µερικές θεµελιώδεις γενικεύσεις, πάνω δηλαδή σε µερικές αρχές που ισχύουν σε όλη την έκταση των αντικειµένων που µελετά. Η µία από αυτές τις γενικεύσεις είναι η κυτταρική θεωρία, η οποία υποστηρίζει ότι όλα τα έµβια όντα αποτελούνται από κύτταρα και από προϊόντα κυττάρων. Η άλλη γενίκευση είναι η θεωρία της εξέλιξης, η θεωρία δηλαδή που υποστηρίζει ότι όλα τα έµβια όντα είναι προϊόν εξέλιξης που υπέστησαν προγενέστεροι οργανισµοί.

3 ΕΞΕΛΙΞΗ Εξέλιξη είναι το φαινόµενο να αλλάζουν µορφή τα έµβια όντα µε το πέρασµα του χρόνου, κάποια είδη να χάνονται, άλλα να µεταβάλλονται (αναγένεση) και άλλα να διχάζονται σε δύο ή περισσότερα νέα είδη (κλαδογένεση). Μέχρι σήµερα, έχουν αναγνωριστεί πάνω από 1,5 εκατοµµύρια είδη οργανισµών και είναι βέβαιο πως υπάρχουν πολλά ακόµη που δεν έχουν ακόµη αναγνωριστεί. Αυτή η µεγάλη ποικιλία στη µορφή, στο µέγεθος ή στα χαρακτηριστικά οφείλεται κυρίως στη γενετική ταυτότητα κάθε οργανισµού, αλλά και στη µεγάλη ποικιλότητα των περιβαλλοντικών παραµέτρων που υπάρχει πάνω στη γη.

4 εδοµένα που στηρίζονται σε αποδείξεις για την προέλευση και την εξέλιξη, της Γης και της ζωής σε αυτόν τον πλανήτη. 1. Σε ένα σύµπαν το οποίο εξελίχτηκε στη σηµερινή µορφή του, για περίπου 11 µε 15 δισεκατοµµύρια χρόνια, η Γη µορφοποιήθηκε πριν από 4,5 δισεκατοµµύρια χρόνια.

5 Πως ήταν ο πλανήτης µας;

6 2. Από τη µορφοποίησή της η Γη - η γεωλογία της και τα περιβάλλοντά της- µεταβλήθηκε κάτω από την επίδραση πολυάριθµων φυσικών και χηµικών δυνάµεων και συνεχίζει να µεταβάλλεται ακόµη.

7 3. Η ζωή εµφανίστηκε στη Γη πριν από 3,5 δισεκατοµµύρια χρόνια. Αµέσως µετά, η εξέλιξη των φωτοσυνθετικών οργανισµών κατέστησε δυνατή, πριν 2 δισεκατοµµύρια χρόνια τουλάχιστον, την αργή µετατροπή της ατµόσφαιρας, σε µια ατµόσφαιρα που περιείχε σηµαντικές ποσότητες οξυγόνου. Η διαδικασία της φωτοσύνθεσης εκτός από την απελευθέρωση του οξυγόνου που αναπνέουµε, αποτελεί την ύστατη πηγή δεσµευµένης ενέργειας και τροφής, από τα οποία εξαρτάται η ζωή του ανθρώπου στον πλανήτη.

8 Η Θεωρία του Oparin για την εµφάνιση της ζωής Οι καθοριστικές ιδέες της θεωρίας που εισηγείται ο συγγραφέας της Προέλευσης της Ζωής (1924, 1936) είναι οι εξής: (1) Η ιδέα της πρωταρχικότητας των αναερόβιων ζυµώσεων και των ετερότροφων συστηµάτων (πρωτοοργανισµών που κατανάλωναν άβια υλικά). (2) Η υπόθεση µίας αρχικής αναγωγικής ατµόσφαιρας (CH4, NH3) αναγκαίας για την προβιοτική σύνθεση οργανικών ενώσεων. (3) Η υπόθεση της µεταγενέστερης µετάβασης µέρους των οργανισµών από τον ετερότροφο στον αυτότροφο χαρακτήρα. (4) Η υπόθεση για το ρόλο κατά την προβιοτική εξέλιξη των συσσωµατωµάτων (coacervates) δηλ. σωµατιδίων πλούσιων σε µεγαλοµόρια, που δηµιουργούνται σε εργαστηριακές συνθήκες µέσα σε αραιά γαλακτώµατα.

9

10 Θεωρία πανσπερµία Επιστήµονες έχουν κατορθώσει να δηµιουργήσουν τα "πρωταρχικά κύτταρα" σε ένα πείραµα που µπορεί να δείξει ότι η ζωή άρχισε στο διάστηµα και στη συνέχεια βρέθηκε στη γη. ηλαδή τα βασικά συστατικά της ζωής ενδέχεται να έφτασαν στη Γη µέσω µετεωριτών ή αστεροειδών, ισχυρίζονται οι ερευνητές της NASA που κατάφεραν να δηµιουργήσουν «βιολογικές» µεµβράνες σε συνθήκες παρόµοιες µε αυτές που επικρατούν στο διαστρικό χώρο. Είναι πιθανόν τέτοιες δοµές πως θα µπορούσαν να είναι σηµαντικές στην προστασία των αυτο-αντιγραφικών µορίων όπως αυτά εξελίχθηκαν στη πρωτόγονη ζωή. Αυτά τα µόρια θα µπορούσαν έπειτα να διανεµηθούν σε µια νεαρή Γη µέσω των κοµητών, µετεωριτών ή της διαπλανητικής σκόνης, όπου αυτά έδωσαν το εναρκτήριο λάκτισµα της ζωής στον πλανήτη µας.

11 Υπάρχουν στοιχεία στον πλανήτη για την µορφή της αρχέγονης ζωής; Ηφαιστειακές λίµνες στη Ν. Ζηλανδία

12

13

14

15

16 Οι οργανισµοί αυτοί µοιάζουν..

17 4. Η ζωή, αµέσως µετά την εµφάνισή της στον πλανήτη, έλαβε διάφορες µορφές που όλες εξελίσσονται µε διαδικασίες που η παλαιοντολογία και οι σύγχρονες βιολογικές και βιοχηµικές επιστήµες έχουν περιγράψει και επιβεβαιώσει ανεξάρτητα η µια από την άλλη, µε ολοένα αυξανόµενη ακρίβεια.

18 Η έκλυση διοξειδίου του άνθρακα από τα ηφαίστεια στην ατµόσφαιρα δηµιουργεί ιδανικές θερµοκρασιακές συνθήκες στον πλανήτη (θερµή περίοδος).

19 Για πάνω από δύο δισεκατοµµύρια χρόνια.. κυριαρχούν οι στρωµατόλιθοι, βακτηριακοί µικροοργανισµοί.

20 Προτεροζωικός αιώνας Ο Πρωτεροζωϊκός αιώνας κράτησε από 2,5 δισεκατοµµύρια έως 543 εκατοµµύρια χρόνια πριν. Οι στρωµατολίτες ή στρωµατόλιθοι (αποικίες κυανοβακτηρίων), που είχαν εµφανιστεί κατά τη διάρκεια του προηγούµενου Αιώνα (Αρχαιοζωικού) αναπτύχθηκαν ιδιαίτερα. Άρχισε η νέα µετακίνηση των ηπείρων και έγινε ο σχηµατισµός της υπερηπείρου Rodinia, αλλά και διάφορες µεγάλες Εποχές του Πάγου. Στο τέλος του Πρωτεροζωϊκού εµφανίστηκε µια έντονη Εποχή του Πάγου - η Γη έγινε µια τεράστια χιονοσφαίρα µε πάγο πάχους αρκετών χιλιοµέτρων - αντικαθιστώντας την προηγούµενη θερµή περίοδο.

21 Πριν από 700 εκατοµµύρια χρόνια..ο πλανήτης...ήταν παγωµένος!!!

22 Υπάρχουν στοιχεία γι αυτό: Στην Ναµίµπια

23

24

25

26

27

28 Η ηλιακή ακτινοβολία αντανακλούνταν στο διάστηµα κρατώντας τον πλανήτη παγωµένο.

29 ΤΟΝ ΠΛΑΝΗΤΗ ΕΣΩΣΑΝ ΤΑ ΗΦΑΙΣΤΕΙΑ. Η εντονότατη ηφαιστειακή δραστηριότητα προκάλεσε έκλυση του διοξειδίου του άνθρακα στην ατµόσφαιρα που παγίδευσε την ηλιακή ακτινοβολία και αύξησε την θερµοκρασία του πλανήτη.

30

31 Οι µικροοργανισµοί επέζησαν κάτω από τους πάγους. Όταν η γη ξεπάγωσε η ζωή είχε αλλάξει µορφή.

32

33

34

35

36

37

38 Παλαιοζωικός αιώνας Στις αρχές του Παλαιοζωικού Αιώνα (543 έως 248 εκατοµµύρια χρόνια πριν), που κράτησε κοντά 400 εκατοµµύρια χρόνια, το ατµοσφαιρικό οξυγόνο απέκτησε τα σηµερινά επίπεδά του, ενώ συγχρόνως δηµιουργήθηκε η ασπίδα του όζοντος, εµποδίζοντας την υπεριώδη ακτινοβολία να φτάσει στο έδαφος και επέτρεψε στη σύνθετη ζωή να αναπτυχθεί και στα ρηχά νερά και αργότερα στη στεριά.

39 Σε αυτή την εποχή συναντάµε τα ασπόνδυλα, τα ψάρια, τα τετράποδα και (κατά τη διάρκεια της Πέρµιαν περιόδου) τα ερπετά. Από την Σιλούρια περίοδο, η ζωή ξεκινώντας από τη θάλασσα αποίκισε τη στεριά. Στα τέλη του Αιώνα αυτού, άκµασαν πρώτα τα πτεριδόφυτα και µετά τα γυµνόσπερµα φυτά. Τις γενικά ήπιες έως τροπικές συνθήκες µε τις θερµές ρηχές θάλασσές ακολούθησαν δύο ψυχρές Παγετώδεις Εποχές, η Ορδοβίτσια και η Πέρµια-Λιθανθρακοφόρος.

40

41

42

43

44

45

46

47 Παγγαία Προς το τέλος του Παλαιοζωικού οι ήπειροι, συγκεντρώθηκαν σε µια ενιαία ήπειρο - την Παγγαία. Ακολούθησε ξηρασία και αναγκαστικά το τέλος των µεγάλων λιθανθρακοφόρων ελών και της µοναδικής χλωρίδας και πανίδας τους. Στον Παλαιοζωικό Αιώνα, στο τέλος της Πέρµιαν Περιόδου, παρουσιάστηκε µια τεράστια εξαφάνιση των ειδών και ίσως είναι η πιο σοβαρή εξάλειψη που έχει δει ο πλανήτης.

48 Μεσοζωικός αιώνας Ο Αιώνας αυτός (248 έως 65 εκατοµµύρια χρόνια πριν) είχε τη µισή περίπου διάρκεια του Παλαιοζωικού, και ήταν µια εκπληκτική εποχή. Μεσοζωικό σηµαίνει "µεσαία ζώα", και είναι ο χρόνος κατά τη διάρκεια του οποίου η παγκόσµια πανίδα άλλαξε δραστικά από αυτήν που είχε φανεί στον Παλαιοζωικό Αιώνα. Οι δεινόσαυροι, που είναι ίσως οι δηµοφιλέστεροι οργανισµοί του Μεσοζωικού, εξελίχθηκαν στην Τριαδική Περίοδο, αλλά µέχρι την Ιουρασική δεν υπήρχε και µεγάλη διαφορά. Ο Μεσοζωικός ήταν επίσης µια εποχή µεγάλης αλλαγής και στην επίγεια βλάστηση. Στην αρχή του Μεσοζωικού κυριάρχησαν οι φτέρες, τα γυµνόσπερµα και άλλα ασυνήθιστα φυτά. Τα σύγχρονα γυµνόσπερµα, όπως είναι τα κωνοφόρα, εµφανίστηκαν για πρώτη φορά στις απαρχές της Τριαδικής Περιόδου.

49 Η υπερήπειρος Παγγαία διασπάστηκε στη Λαυρασία και τη Γκοντβάνα, στις οποίες εξελίχτηκαν διαφορετικά είδη δεινοσαύρων. Κατά τη διάρκεια αυτής της εποχής εξελίχθηκαν οι σύγχρονες µορφές των κοραλλιών, των εντόµων, νέων ψαριών καθώς και ανθοφόρων φυτών. Στο τέλος της Κρητιδικής Περιόδου οι δεινόσαυροι και πολλά άλλα ζώα σε στεριά και θάλασσα εξαφανίστηκαν απότοµα. Γι' αυτή την εξαφάνιση είναι υπεύθυνη η πτώση ενός αστεροειδούς συνδεδεµένη µαζί µε µια τεράστια ηφαιστειακή δράση (όξινη βροχή).

50

51

52

53

54 Ο πλανήτης αλλάζει.

55

56

57 Καινοζωικός αιώνας Με εξαφάνιση των δεινοσαύρων και το τέλος του Μεσοζωικού, τα θηλαστικά κληρονοµούν γρήγορα τη Γη. Τα αρχαϊκά θηλαστικά υπήρχαν µαζί µε τα πουλιά και τα σύγχρονα ερπετά όπως και τα ασπόνδυλα. Σε αυτόν τον Αιώνα (άρχισε πριν 65 εκατοµµύρια χρόνια και συνεχίζεται µέχρι σήµερα) δηµιουργήθηκε η σηµερινή µορφή των ηπείρων και οι αρχικές τροπικές συνθήκες αντικαταστάθηκαν από ένα πιο ψυχρό και ξηρότερο κλίµα, που προκλήθηκε ενδεχοµένως από την άνοδο των Ιµαλαΐων. Η εµφάνιση της χλόης σήµανε ότι αυξήθηκε η τροφή των θηλαστικών, και ο πιο ψυχρός και ξηρός κόσµος επέτρεψε σε οµάδες σύγχρονων θηλαστικών να εξελιχθούν, σε είδη που τώρα έχουν εκλείψει ενώ διατηρήθηκαν και µερικές αρχαίες µορφές. Μεταξύ των νεοφερµένων ήταν οι ανθρωποειδείς πίθηκοι που κατέληξαν στους ανθρωποειδείς αυστραλοπίθηκους της Αφρικής. Οι µειωµένες θερµοκρασίες και η εξάπλωση των πάγων στην Ανταρκτική οδήγησαν σε µια νέα Εποχή Πάγου. Πολύ πρόσφατα, συγκρινόµενη µε την γεωλογική ιστορία της Γης, εµφανίστηκε ο Άνθρωπος (ο Όρθιος Άνθρωπος, ο άνθρωπος του Νεάντερταλ και του Κροµανιόν) και µαζί η χρήση των εργαλείων και της φωτιάς. Επίσης, έγινε η εξαφάνιση της Μέγαπανίδας, και η εµφάνιση του πολιτισµού και των ανθρώπινων δραστηριοτήτων που έχουν µετασχηµατίσει την υδρόγειο, αλλά µε ένα φοβερό κόστος. Αυτό της µεγάλης περιβαλλοντικής καταστροφής.

58

59

60

61

62

63

64 Σταθµοί στην εξελικτική αλλαγή

65

66

67

68

69

70

71

72

73

74

75 ΚΑΘΕ ΦΟΡΑ ΜΕΤΑ ΤΙΣ ΜΑΖΙΚΕΣ ΕΞΑΦΑΝΙΣΕΙΣ ΕΜΦΑΝΙΖΟΝΤΑΝ ΑΛΛΕΣ ΜΟΡΦΕΣ ΖΩΗΣ ΠΟΥ ΗΤΑΝ ΙΚΑΝΕΣ ΝΑ ΕΠΙΒΙΩΝΟΥΝ ΣΤΙΣ ΣΥΝΘΗΚΕΣ ΠΟΥ ΕΙΧΑΝ ΙΑΜΟΡΦΩΘΕΙ

76 Κοσµολογία, Παλαιοντολογικό αρχείο και εξέλιξη Η Κοσµολογία, είναι ένας κλάδος της Αστρονοµίας που ασχολείται µε τη γενική δοµή και την προέλευση του σύµπαντος, η ηλικία του οποίου υπολογίζεται σε δισεκατοµµύρια χρόνια. Στο σύµπαν υπάρχουν 1 δισεκατοµµύριο γαλαξίες και περίπου 100 δισεκατοµµύρια αστέρια σε κάθε γαλαξία. Οι γαλαξίες συγκροτούνται σε 17 σµήνη γαλαξιών µε µέση διάµετρο 2-3 εκατοµµύρια έτη φωτός. Σε έναν από αυτούς τους γαλαξίες βρίσκεται ο δικό µας ήλιος και ο πλανήτης Γη ως ένα απειροελάχιστο µόριο του σύµπαντος, που µορφοποιήθηκε πριν από 5-6 δισεκατοµµύρια χρόνια. Η αρχή της ιστορίας της γης δεν είναι καλά γνωστή. Το παλαιότερο πέτρωµα πάνω στη γη (στη Γροιλανδία) έχει ηλικία 3,9 δισεκ. χρόνια, ενώ πετρώµατα από τη σελήνη έδωσαν ηλικίες περίπου 4,65 δισεκατοµµύρια χρόνια. Η µορφή του πλανήτη µας στην αρχή της δηµιουργίας του ήταν πολύ διαφορετική, τα πυρακτωµένα υλικά έδωσαν την θέση τους στην στρωµάτωση του πυρήνα, του µανδύα και του φλοιού, ενώ τα πτητικά υλικά που διέφυγαν από το εσωτερικό σχηµάτισαν την ατµόσφαιρα και την υδρόσφαιρα. Κάτω από αυτές τις αδιευκρίνιστες αρχικές συνθήκες πριν από περίπου 3,8 δισεκατοµµύρια χρόνια εµφανίστηκαν οι πρώτες κυτταρικές µορφές που έµοιαζαν µε τα σηµερινά βακτήρια.

77 Αυτή ήταν η αρχή της εξελικτικής πορείας που έδωσε όλα τα σηµερινά είδη των οργανισµών. Οδηγός µας στην παρακολούθηση αυτής της εξελικτικής πορείας είναι τα απολιθώµατα. Απολιθώµατα είναι τα αποµεινάρια ζωντανών οργανισµών που έζησαν στο παρελθόν. Μπορεί να είναι αποτυπώµατα, είτε µέρος του ζωντανού οργανισµού, κυρίως οστά ή άλλα σκληρά τµήµατα του σώµατος, που µέσω µιας φυσικής διαδικασίας διατηρήθηκαν έως σήµερα και µας µαρτυρούν την ιστορία της ζωής στον πλανήτη µας. Τα απολιθώµατα αποτελούν τα στοιχεία που µας επιτρέπουν να διακρίνουµε οµοιότητες ανάµεσα στους σηµερινούς οργανισµούς και σε εκείνους του παρελθόντος και να υποθέσουµε την εξελικτική πορεία των διαφόρων ειδών και τη διαδοχή των µορφών ζωής στο γεωλογικό χρόνο. Είναι δηλαδή το «αρχείο» της Γης ή το «αρχείο» της εξέλιξης.

78 Απολιθώµατα

79 Τα χαρακτηριστικότερα απολιθώµατα που έχουν βρεθεί και µαρτυρούν την εξελικτική πορεία των οργανισµών είναι: α) οι σπόγγοι, οι γραπτόλιθοι και οι τριλοβίτες, της Κάµβριου περιόδου (600 εκατοµµύρια χρόνια πριν), β) ο κεφαλασπίς και οι πλακόδερµοι ιχθύες και ο Κλαδοσέλαχος που ανήκει στους χονδριχθύες, γ) Οι κοιλάκανθοι, οι πιθανοί πρόγονοι των πρώτων αµφιβίων, δ) τα πρώτα χερσαία φυτά τα ψιλοψίδια, λυκοπόδια και πολυκόµπια της Σιλουρίου περιόδου (500 εκ. χρόνια πριν), ε) τα αµφίβια και οι αµµωνίτες της εβονίου περιόδου (405 εκ. χρόνια πριν), τα έντοµα και τα µεγάλα πτεριδόφυτα της Λιθανθρακοφόρου περιόδου (345 εκ. χρόνια πριν),

80 στ) τα Γυµνόσπερµα φυτά και τα Ερπετά στο τέλος του Παλαιοζωϊκού αιώνα (250 εκ. χρόνια πριν), που εξαπλώνονται κυρίως στο Μεσοζωϊκό αιώνα ( εκ. χρόνια), ζ) τα κωνοφόρα, οι εινόσαυροι, οι αµµωνίτες, που δεσπόζουν στην Τριαδική και Ιουρασική περίοδο ( εκ. χρόνια), η) η Αρχαιοπτέρυγα, ο πρόγονος των πτηνών, που εµφανίζεται στην Ιουρασική περίοδο και τα Αγγειόσπερµα φυτά και τα πρώτα θηλαστικά στην Κρητιδική περιόδο ( εκ. χρόνια),

81 θ) τα Πρωτεύοντα που εµφανίζονται στο τέλος της Κρητιδικής περιόδου και κατά την Παλαιόκαινο εποχή (65-53 εκ. χρόνια πριν), ι) ο Αυστραλοπίθηκος, στην Πλειόκαινο περίοδο (5-1,8 εκ. χρόνια πριν) και οι ανθρωπίδες 2 εκατοµµύρια χρόνια πριν στην αρχή της Πλειστόκαινου περιόδου, κ) πολλά δείγµατα του Homo erectus (1,8 εκ. χρόνια έως 150 χιλιάδες χρόνια πριν) και Homo sapiens (< χιλιάδες χρόνια πριν).

82

83

84

85

86

87

88

89

90

91

92 ΣΑΥΡΕΣ ΕΝΤΟΜΑ

93 Ένα εντυπωσιακά καλοδιατηρηµένο καβούκι 220 εκατ. ετών φαίνεται να επιλύει τη διαφωνία των παλαιοντολόγων για το πώς εξελίχθηκε η πανοπλία της χελώνας: το κέλυφος επεκτάθηκε από την κοιλιά προς τη ράχη όταν οι χελώνες ζούσαν στο νερό. Το απολίθωµα, που βρέθηκε στη νοτιοδυτική Κίνα, είναι γύρω στα 14 εκατ. χρόνια αρχαιότερο από αµέσως νεώτερα γνωστά απολιθώµατα χελώνας. Το εύρηµα προέρχεται από το είδος Odontochelys semitestachea, το οποίο θεωρείται πλέον ο «χαµένος κρίκος» στην εξέλιξη των χελωνών.

94

95

96

97

98

99 Προροτοδάχτυλος

100

101 Απολιθώµατα στον Ελλαδικό χώρο

102 Στην Ελλάδα έχουν βρεθεί σηµαντικότατα απολιθώµατα όπως o Mεσοπίθηκος ο Πεντελικός στα στρώµατα της Μειοκαίνου στο Πικέρµι, το Hipparion (ιππάριο) του Πικερµίου της Αττικής, ο Αµµωνίτης της Επιδαύρου (200 εκ. χρόνια πριν), οι στεφανοκερατίτες στην Κέρκυρα και στη Κεφαλονιά και στην Ήπειρο, ο ιππουρίτης του Κερατοβουνίου Χαιρωνίας (Κρητιδικής περιόδου), ο άνθρωπος του σπηλαίου των Πετραλώνων (Homo erectus), το απολιθωµένο δάσος της Μυτιλήνης και της Θράκης, ο Ελλαδοπίθηκος ο ηµιόρθιος στην Εύβοια, τα πλειοκαινικά εργαλεία στη θέση Περδίκκας κοντά στην Πτολεµαΐδα, τα Μειοκαινικά τεχνοσκευάσµατα στην Τρίλλια της Χαλκιδικής, τα Μειοκαινικά και Πλειστοκαινικά φυτικά απολιθώµατα της υτικής Μακεδονίας, τα µειοκαινικά ελασµατοβράγχια της περιοχής Τσοτυλίου Κοζάνης, τα παλαιοανθρωπολογικά ευρήµατα της Μέσα Μάνης, ο σκελετός του ελέφαντα στο λεκανοπέδιο της Πτολεµαΐδας, τα απολιθώµατα ελεφάντων στη Νάξο και την Τήλο, ο ανθρώπινος σκελετός Μεσολιθικής εποχής του Σπηλαίου Φράγχθη της Αργολίδας, τα υπολείµµατα του Μεσολιθικού ανθρώπου στο σπήλαιο «Κοκκινοβούνι» της Αττικής, το κρανίο Νεολιθικής εποχής της Χοιροσπηλιάς στη Ν. Λευκάδα, το γυναικείο κρανίο Νεολιθικής εποχής στα Αγιωργίτικα Αρκαδίας, τα 300 Μινωικά κρανία στην Κρήτη και πολλά άλλα ευρήµατα της εποχής του Μετάλλου, των κλασσικών και ρωµαϊκών χρόνων, που απλώνονται σε πολλά µέρη της Ελλάδας από την Θράκη έως την Κρήτη.

103 Καινοζωικός αιώνας: Η εµφάνιση του ανθρώπου Αιώνας ΚΑΙΝΟΖΩΙΚΟΣ Περίοδος ΤΕΤΑΡΤΟΓΕΝΕΣ ΤΡΙΤΟΓΕΝΕΣ Εποχή Ολόκαινο Πλειστόκαινο Πλειόκαινο Μειόκαινο Ολιγόκαινο Ηώκαινο Παλαιόκαινο Εκ. Έτη Πριν 0,01 1,6 6, , Πολλά θηλαστικά πεθαίνουν από τις εναλλασσόµενεςπαγετώδειςπεριόδους. ΕνώνεταιηΒόρειαµετηΝότια Αµερική. Τα σπονδυλωτά εξελίσσονται ταχύτατα καθώς το περιβάλλον αλλάζει περιοδικά. Εµφανίζεται ο σύγχρονος άνθρωπος (Homo sapiens). Εµφανίζονται τα µεγάλα θηλαστικά. Αναπτύσσονται τα πουλιά και τα θηλαστικά. Τα πρωτεύοντα θηλαστικά εξελίσσονται ενώ εξαπλώνονται και τα λιβάδια. Σχηµατίζονται τα Ιµαλάια και το Γκραν Κάνιον. Οι ήπειροι αρχίζουν ναπαίρνουντοσηµερινότουςσχήµα.

104 Η εξέλιξη του ανθρώπου Η εξελικτική ιστορία του ανθρώπου είναι πρόσφατη και µικρή, περίπου 3 ή 4 εκατοµµύρια χρόνια, σε σχέση µε την εξελικτική ιστορία των Σπονδυλόζωων, που φτάνει τα 450 εκατοµµύρια χρόνια. Ο άνθρωπος ανήκει στα ανώτερα θηλαστικά, στα Πρωτεύοντα, που περιλαµβάνει επίσης τους µεγάλους Αφρικανικούς πιθήκους ή πογγίδες και τους προπιθήκους, Λεµούριους και Τάρσιους. Τα πρωτεύοντα έχουν µια εξελικτική ιστορία που αρχίζει στο Ανώτερο κρητιδικό και το πρώιµο Παλαιόκαινο, δηλαδή πριν από περίπου 70 εκατοµµύρια χρόνια. Τα πρωτεύοντα χαρακτηρίζονται από: τα µακριά και ευκίνητα άκρα µε αντιτακτό τον αντίχειρα, τα µακριά δάκτυλα µε πλατιά νύχια, την στερεοσκοπική και έγχρωµη όραση, τον ανεπτυγµένο εγκέφαλο.

105 Τα πρώτα πρωτεύοντα, οι αρχαϊκοί πίθηκοι, που αποκαλούνται σήµερα Πλεσιανταπίµορφα, εµφανίστηκαν κατά την Παλαιόκαινο εποχή (65-53 εκατοµµύρια χρόνια πριν). Στη εποχή του Ηώκαινου (53-47 εκατοµµύρια χρόνια πριν), έκαναν την εµφάνισή τους τα Ευπρωτεύοντα, που τα απολιθωµατικά τους ευρήµατα τα κατατάσσουν σε δύο οικογένειες: την Adapidae, που οι αντιπρόσωποί της µοιάζουν µε τους σηµερινούς Λεµούριους και την Οmomyidae, που οι αντιπρόσωποί της έχουν οµοιότητες µε του σηµερινούς Τάρσιους. Έτσι, στο πρώιµο Ηώκαινο υπάρχουν δύο χαρακτηριστικοί µορφότυποι, που µοιάζουν σε πολλά σηµεία µε τις σωζόµενες υποτάξεις Πρωτευόντων, στους Στρεψίρρινους (που περιλαµβάνουν τα Λεµουριόµορφα και τα Λορισίµορφα) και τους Απλόρρινους (που περιλαµβάνουν τους Τάρσιους και τα Ανθρωποειδή).

106 Το Ολιγόκαινο (37-25 εκατοµµύρια χρόνια) είναι η πιο σηµαντική περίοδος στην εξέλιξη των Πρωτευόντων. Τα απολιθώµατα αυτής της περιόδου προέρχονται από την περιοχή της Αιγύπτου Fayum. Στα ευρήµατα αυτά έχουν αναγνωριστεί 7 γένη και 12 είδη πρωτευόντων, που κατατάσσονται σε τουλάχιστον τρεις οικογένειες: τους Παραπιθήκους, τους Προπλειοπιθήκους και τους Ταρσιοειδής (Αφροτάρσιος).

107 Στο Μειόκαινο (25-5 εκατοµµύρια χρόνια) και συγκεκριµένα στο πρώιµο µειόκαινο (24-16 εκατοµµύρια χρόνια πριν) γίνεται η πρώτη εµφάνιση των πρωτόγονων ανθρωποειδών και των πιθήκων του Παλαιού Κόσµου στην Ανατολική Αφρική. Επιπλέον, µε τη εξαίρεση λίγων δειγµάτων πιθήκων στη Νότιο Αµερική, τ ανώτερα πρωτεύοντα είναι απόντα από το αρχείο των απολιθωµάτων άλλων ηπείρων κατά την περίοδο αυτή. Στο µέσο µειόκαινο (16-10 εκατοµµύρια χρόνια πριν) οι πίθηκοι γίνονται περισσότερο αντιπροσωπευτικοί, ενώ οι ανθρωποειδής πίθηκοι λιγότερο.

108 Με βάση πρόσφατες έρευνες καθορίστηκαν τρεις οµάδες ανθρωποειδών (Hominoideae) του µειόκαινου: 1) Τα ρυόµορφα, πρώιµης και µέσου περιόδου, που βρέθηκαν στην Ανατολική Αφρική και Ευρασία και περιλαµβάνουν τα γένη Proconsul, Rangwa-pithecus, Limnopithecus, Dendropithecus, Micropithecus και Dryopithecus. 2) Τα Ραµάµορφα, του µέσου µειόκαινου, που εντοπίζονται στην Ανατολική Αφρική και την Ευρασία και περιλαµβάνουν τα γένη Sivapithecus, Ramapithecus και Gigantopithecus. 3) Τα Πλειόµορφα, του µέσου και κατώτερου Μειόκαινου, που εντοπίζονται στη Ευρασία και έχουν πολλά κοινά χαρακτηριστικά µε τους Καταρρίνους και περιλαµβάνουν τα γένη Pliopithecus και Laccopithecus.

109 Πρέπει να σηµειώσουµε ότι την εποχή αυτή δεν έχουν εµφανιστεί ακόµη οι πρόγονοι των ανθρωπιδών και πογγιδών ή τουλάχιστον δεν υπάρχουν οι αποδείξεις από το απολιθωµατικό υλικό ότι µπορεί σε κάποια περιοχή να είχαν εµφανιστεί. Ένα από τα βασικά ερωτήµατα στην εξέλιξη του ανθρώπου είναι πότε πρωτοεµφανίστηκε η σειρά των ανθρωπιδών (Hominidae) ή πότε µοιραστήκαµε για τελευταία φορά ένα κοινό πρόγονο µε τους πλησιέστερους ζώντες συγγενείς µας, τους Πογγίδες. Μεταξύ των ανθρωπιδών και των πογγιδών υπάρχει ένα σαφές διαχωριστικό όριο. Οι πρώτοι ανέπτυξαν πολύ νωρίς στην εξελικτική τους ιστορία την ικανότητα για όρθια στάση και βάδιση, συµπεριφορά που ποτέ δεν πέτυχαν να υιοθετήσουν οι σύγχρονοι πογγίδες και οι πρόγονοί τους.

110 Έχοντας στη διάθεσή µας εκατοντάδες δείγµατα πιθήκων από το Μειόκαινο, αποτελεί έκπληξη η απουσία των αντίστοιχων απολιθωµάτων από το Πλειόκαινο, που άρχισε 5 εκατοµµύρια χρόνια πριν. Αντίθετα, στο Πλειόκαινο καταγράφονται απολιθώµατα ενός νέου περισσότερου εξελιγµένου πρωτεύοντος. Περπατούσε στα δύο πόδια, χρησιµοποιούσε εργαλεία, είχε σχετικά µεγάλο εγκέφαλο και είχε αναπτύξει µηχανισµούς συµπεριφοράς και κοινωνικότητας, ώστε να είναι ικανός να επιβιώσει στη σαβάνα της Αφρικής. Το γένος αυτό που αργότερα ονοµάστηκε Αυστραλοπίθηκος είχε σχετικά µικρό σώµα και µικρό εγκέφαλο σε σχέση µε τους επόµενους ανθρωπίδες. Ο Αυστραλοπίθηκος εµφανίστηκε περίπου στα 5-4,5 εκατοµµύρια χρόνια στην Κένυα (A. ramidus) και στα 3 εκατοµµύρια χρόνια στη Ν. Αφρική. ιατηρήθηκε σε όλη τη διάρκεια του Πλειστόκαινου καθώς και στο πρώτο µέρος της µακράς εποχής των παγετώνων, που άρχισε πριν 1,8 εκ. χρόνια.

111 Ο συνδυασµός αυτών των χρονικών περιόδων (εποχών) στην ιστορία της Γης ονοµάστηκε Πλειο- Πλειστόκαινο και στη διάρκειά του έκανε την εµφάνισή του ένα από τα προγενέστερα είδη (Homohabilis) του δικού µας γένουςhomo, τα απολιθώµατα του οποίου χρονολογήθηκαν στα 2,5 εκατ. χρόνια πριν στη Ανατολική Αφρική και περίπου στα 2 εκατοµµύρια χρόνια στην Νότια Αφρική. Στην πραγµατικότητα κάποια είδη Αυστραλοπίθηκου και Homo συνυπήρξαν για ένα διάστηµα 1 εκ. χρόνων (2,4-1,2 εκ χρόνια) στη νότια και ανατολική Αφρική. Οι Homo είχαν ανώτερο επίπεδο οργάνωσης, χρησιµοποιούσαν σε µεγαλύτερο βαθµό εργαλεία και διέθεταν ανώτερη νοητική οργάνωση.

112 Στην περίοδο αυτή έχουν αναγνωριστεί τουλάχιστον τρία είδη Αυστραλοπιθήκων και άλλα τρία Παρανθρώπων (που αρχικά ήταν ενσωµατωµένοι στους Αυστραλοπιθήκους): Australopithecus ramidus ή Αrdipithecus ramidus (4,4 εκ. χρόνια) Australopithecus anamensis (4,2-3,9 εκ. χρόνια, Κένυα) Australopithecus afarensis (2,9-3,6 εκ. χρόνια, Lusy-Αιθιοπία) Austalopithecus africanus (2-3 εκ. χρόνια) Paranthropus aethiopicus (2-2,5 εκ. χρόνια) Paranthropus robustus (1,75-1,5 εκ. χρόνια) Paranthropus boisei (2-1 εκ. χρόνια)

113 Australopithecus sediba Ηλικία 2 εκατοµµυρίων ετών, βρέθηκε σε σπήλαιο κοντά στη Μαλάπα στο Γιοχάνεσµπουρκ

114 To άλλο ανθρωποειδές είδος Homo, πρωτοεµφανίστηκε στα 2,5-2,0 εκατ. χρόνια πριν στην Ανατολική Αφρική. Πάντως τα δύο είδη που αναντίρρητα έζησαν στο Πλειο- Πλειστόκαινο είναι τα Homo habilis, Homo erectus και αργότερα ο Homo sapiens.

115 Homo habilis Τα δείγµατα Ηοmo habilis βρέθηκαν στην ανατολική Αφρική και η ηλικία τους κυµαίνεται από 2,4 έως 1,7 εκατοµµύρια χρόνια. Το µέγεθος του εγκεφάλου του Ηοmo habilis είναι περίπου 700 κυβικά εκατοστά, το βάρος του γύρω στα 50 κιλά, ενώ παρουσιάζεται και φυλετικός διµορφισµός (µεγάλα άρρενα και µικρά θήλεα από άποψη σωµατικής διάπλασης). Επίσης, οι Ηοmo habilis ήταν σαφέστατα δίποδοι, µπορούσαν να διανύουν µεγάλες αποστάσεις και µάλιστα µε ιδιαίτερη αντοχή στο τρέξιµο. Εντούτοις διατηρούσαν ακόµη την ικανότητα αναρρίχησης στα δέντρα και πραγµατοποίησης ισχυρών λαβών µε το χέρι, ενώ υπάρχουν και σοβαρές ενδείξεις για πιθανή ικανότητα λόγου.

116 Homo erectus ΟHomoerectus τοποθετείται στο κατώτερο και µέσο Πλειστόκαινο. Τα παλαιότερα απολιθώµατα βρέθηκαν στην Ανατολική Αφρική και χρονολογούνται στα 1,8 εκατοµµύρια χρόνια. Τα Ασιατικά απολιθώµατα είναι µεταγενέστερα και χρονολογούνται στα χρόνια. Η κρανιακή χωρητικότητα κυµαίνεται από 750 κυβικά εκατοστά για τις παλαιότερες µορφές έως τα 1250 κυβικά εκατοστά για τις µεταγενέστερες. Χρησιµοποιούσε λίθινα, οστέινα και ξύλινα εργαλεία, χρησιµοποιούσε την φωτιά, κατοικούσε σε σπηλιές και έχτιζε στέγες. Ο Homo erectus διέθετε πολυσύνθετες πολιτιστικές δυνατότητες και συµπεριφορά και αυτό συνέβαλε στην µετακίνησή του από την Αφρική σε άλλες περιοχές, περίπου στο 1 εκ. χρόνια πριν.

117 Ο λεγόµενος «Άνθρωπος του Πεκίνου» -γνωστός από µια σειρά απολιθωµάτων και λίθινων εργαλείων που βρέθηκαν στο σπήλαιο του Τσουκουτιέν- ζούσε στη βόρεια Κίνα πριν από τουλάχιστον χρόνια, όταν η Γη διένυε µια περίοδο των παγετώνων.

118 Homo Floresiensis, ή «χόµπιτ» Με ύψος που δε ξεπερνά το ένα µέτρο και βάρος περίπου τριάντα κιλά, οι µικροσκοπικοί, πρωτόγονοι κυνηγοί κατάγονται από τον Homo Erectus, ενώ η σωµατική τους ανάπτυξη διακόπηκε λόγω της φυσικής επιλογής µε το πέρασµα χιλιετιών µέσω µιας διαδικασίας γνωστής ως ενδηµικός ή νησιωτικός νανισµός.

119 Πρώιµος Homo sapiens Οι πρώιµοιhomosapiens, που παρουσιάζουν µορφολογικά χαρακτηριστικά ενδιάµεσα του Homo erectus και Homo sapiens, τοποθετούνται χρονικά µεταξύ χιλιάδων χρόνων πριν. Κατοίκησαν την Αφρική, την Ασία και ίσως την Ευρώπη, ζούσαν σε σπήλαια και έχτιζαν «καλύβες». Πιθανόν ψάρευαν και έτρωγαν ψάρια και άλλα θαλασσινά και κυνηγούσαν µεγάλα θηράµατα. Η κρανιακή χωρητικότητα είναι περίπου στα 1325 κυβικά εκατοστά. Τα απολιθώµατα που κατατάσσονται στους πρώιµους ανθρωπίδες είναι τα κρανία Kabwe και Saldanha, από την Αφρική, τα κρανία Solo από την Ινδονησία και µερικά απολιθώµατα από την Ευρώπη, που ακόµη είναι αµφισβητήσιµη η τοποθέτησή τους, όπως τα ευρήµατα από τα Πετράλωνα της Χαλκιδικής, από το Bilzingsleben της Γερµανίας, από το Swanscombe κοντά στο Λονδίνο, από τη σπηλιά Arago της Γαλλίας, το κρανίο Biache από τη Γαλλία και το κρανίο Steinheim από τη Γερµανία.

120 Εντυπωσιακό δείγµα προϊστορικού απολιθώµατος αποτελεί το ανθρώπινο κρανίο, όπου βρέθηκε στα Πετράλωνα της Χαλκιδικής και είναι ηλικίας έως ετών.

121 Homo sapiens Στο Ανώτερο Πλειστόκαινο (120 χιλιάδες χρόνια πριν), κάνει την εµφάνισή του ο Ηοmo sapiens, ενώ ή χρόνια πριν, αυτοί οι πληθυσµοί διέσχισαν την Βερίγγειο γήινη γέφυρα, που ένωνε τη Σιβηρία µε την Αλάσκα και µετακινήθηκαν νότια. Ένα από τα πιο γνωστά υποείδη του Ηοmo sapiens, σύµφωνα µε το αρχείο των απολιθωµάτων είναι οηοmosapiensneanderthalensis. Υπολειπόµενα χαρακτηριστικά του Νεαντερνταλείου παρουσιάζονται από την τελευταία µεσοπαγετώδη περίοδο και το πρώτο τµήµα της τελευταίας παγετώδους εποχής ( χρόνια). Ανατοµικά σύγχρονα απολιθώµατα που ανήκουν στο υποείδος Ηοmosapienssapiens, εµφανίζονται στα χρόνια πριν, µικρό χρονικό διάστηµα, αν όχι αµέσως µετά τους τελευταίους Νεαντερντάλειους. Ο άνθρωπος του Cro-Magnon, του Chancelade, του Combe-Chapelle, του Grimaldi και ο άνθρωπος της Κίνας, αποτελούν απολιθωµατικό υλικό σύγχρονων ανθρώπων. Τα απολιθώµατα του σύγχρονου ανθρώπου ξεχωρίζουν από τα προηγούµενα απολιθώµατα, από την ελάττωση του µεγέθους στα µπροστινά δόντια, τη µείωση του προσώπου, των υπερόφρυων τόξων και αύξηση του κρανιακού ύψους.

122 Η εξελικτική γραµµή του ανθρώπου Australopithecus afarensis Homo erectus Homo sapiens Homo habilis Homo neanderthalensis

123 Australopithecus

124 Homo habilis

125 Homo erectus

126 Homo sapiens

127 Homo sapiens Νeanderthalensis Homo sapiens sapiens

128 Η εξέλιξη του κρανίου (ο αριθµός σε παρένθεση είναι η κρανιακή χωρητικότητα σε κυβικά εκατοστά) Pan troglodytes (400) Australopithecus africanus (457) Homo erectus (552) Homo habilis (1016) Homo neanderthalensis (1512) Homo sapiens (1355)

129 Στο ερώτηµα αν ο άνθρωπος προέρχεται από τον πίθηκο, απαντάµε: Περίπου 5 εκατοµµύρια χρόνια πριν εµφανίστηκε ένα εξελιγµένο πρωτεύον το οποίο έδωσε το σηµερινό άνθρωπο. Στην γραµµή αυτής της εξέλιξης δεν υπάρχει πίθηκος. Οι σηµερινοί πίθηκοι είναι πιθανόν απόγονοι των πιθήκων του Μειόκαινου πριν από εκατοµµύρια χρόνια.

130 Η βιολογική εξέλιξη των οργανισµών εξηγεί τρία θεµελιώδη χαρακτηριστικά του κόσµου γύρω µας: 1. τις οµοιότητες µεταξύ των ζωντανών οργανισµών, Οµοιότητες στα οστά των άκρων στα σπονδυλόζωα και στα αναπτυξιακά στάδια των εµβρύων Οι παλαιοντολόγοι ανακαλύπτουν αναρίθµητα είδη που έχουν εκλείψει και που ξεκάθαρα σχετίζονται µε οργανισµούς που ζουν σήµερα. Πολλοί βιοχηµικοί µηχανισµοί είναι παρόµοιοι. Οι διαδικασίες αντιγραφής, µεταγραφής µετάφρασης είναι ίδιοι. 2. την ποικιλοµορφία της ζωής, 3. πολλά από τα φυσικά χαρακτηριστικά του κόσµου στον οποίο κατοικούµε. Από πού προήλθε το οξυγόνο της Γης; Με ποιον τρόπο τα φυτά ελέγχουν τη θερµοκρασία της Γης;

131 1. Πώς µπορούν να εξηγηθούν οι οµοιότητες µεταξύ των οργανισµών; Κοινή καταγωγή των φαλαινών Κοινή καταγωγή των καρχαριών Υδροδυναµικό σχήµα λόγω του περιβάλλοντος στο οποίο ζουν

132 Οι τρεις πεταλούδες αριστερά ανήκουν σε τρία διαφορετικά δύσγευστα είδη της οικογένειας Danaidae. Οι τρεις πεταλούδες δεξιά είναι πολυµορφικές µορφές του είδους Papillio dardanus που «µιµούνται» τις αριστερές. Η φυσική επιλογή γίνεται µε τα εντοµοφάγα πτηνά που αποφεύγουν τις δύσγευστες.

133 Ο µηχανισµός της ανθεκτικότητας στα εντοµοκτόνα.

134 2. Γιατί υπάρχουν τόσα διαφορετικά είδη φυτών και ζώων;

135 Ήδη από το 1830 υπήρχαν αρκετές ενδείξεις που συνηγορούσαν υπέρ της εξέλιξης των ειδών. Εξέλιξη ονοµάζουµε την προοδευτική αλλαγή των χαρακτηριστικών των οργανισµών µε την πάροδο του χρόνου. Η εξέλιξη είναι µια συνεχής διαδικασία που ξεκίνησε από τότε που εµφανίστηκε η ζωή στη γη και συνεχίζεται ακόµα.

136 Κάρολος αρβίνος (Charles Darwin, ) Βρετανός φυσιοδίφης. Έγινε γνωστός για της θεωρίες του για την εξέλιξη και τη φυσική επιλογή. Κατάγονταν από ευκατάστατη οικογένεια γιατρών. Ξεκίνησε ιατρικές σπουδές αλλά «έχανε το χρόνο του» διαβάζοντας, µελετώντας φυσική ιστορία και συλλέγοντας αυγά και θαλασσινά... Συνέχισε ιερατικές σπουδές αλλά δεν εγκατέλειψε το πάθος του για τη µελέτη της φύσης.

137 Σε όλη τη διάρκεια του ταξιδιού ο αρβίνος συνέλεγε πετρώµατα, απολιθώµατα, οργανισµούς και κάθε είδους δεδοµένα. Κατέγραφε σχολαστικά τις παρατηρήσεις του και κρατούσε εκτενέστατο ηµερολόγιο.

138

139 Σύνοψη των ιδεών του αρβίνου: Οι οργανισµοί εξελίσσονται. Η εξέλιξη συντελέστηκε σταδιακά, σε εκατοµµύρια χρόνια. Ο κύριος µηχανισµός που οδηγεί την εξέλιξη είναι η φυσική επιλογή. Όλα τα είδη που υπάρχουν ή υπήρξαν προήλθαν από µια πρωτογενή µορφή ζωής όλα τα είδη προέρχονται από έναν κοινό πρόγονο.

140 Για το αρβίνο, η ιστορία της ζωής είναι σαν ένα δέντρο... Στη ρίζα βρίσκεται ο κοινός µας πρόγονος. Ο κορµός διακλαδίζεται σε όλο και µικρότερα κλαδιά που συµβολίζουν την τεράστια ποικιλοµορφία των οργανισµών.

141

142 Η ΕΝΟΤΗΤΑ ΤΗΣ ΖΩΗΣ

143

144 ΣΥΓΚΡΙΣΗ ΕΜΒΡΥΩΝ ΙΧΘΥΟΣ, ΕΡΠΕΤΟΥ, ΠΤΗΝΟΥ ΚΑΙ ΑΝΘΡΩΠΟΥ Gill slits = βραγχιακές σχισµές Tail = ουρά

145 ΣΥΓΚΡΙΣΗ ΚΑΡ ΙΩΝ ΣΠΟΝ ΥΛΟΖΩΩΝ Θηλαστικά και πτηνά - Χελώνες, φίδια, σαύρες - Κροκόδειλοι Τετράχωρη καρδιά Τρίχωρη καρδιά Τρίχωρη καρδιά RAt ( εξιός κόλπος LAt (Αριστερός κόλπος) RV ( εξιά κοιλία) LV (Αριστερά κοιλία) RA ( εξιά αορτή) LA (Αριστερή αορτή) PA (Πνευµονική αορτή) Η φυλογένεση των θηλαστικών, συνδέεται µε τα ψάρια που έχουν καρδιά µε δύο κοιλότητες, µετά µε τα αµφίβια που έχουν τρεις και τέλος µε ορισµένα ερπετά που έχουν τέσσερεις καρδιακές κοιλότητες.

146 ΣΥΓΚΡΙΣΗ ΚΥΚΛΟΦΟΡΙΚΟΥ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ ΣΠΟΝ ΥΛΟΖΩΩΝ Ιχθείς Αµφίβια και ερπετά Πτηνά και θηλαστικά Το παλαιοντολογικό αρχείο, µας πληροφορεί ότι τα αµφίβια είναι πρόγονοι των ερπετών, των πτηνών και των θηλαστικών.

147 ΣΥΓΚΡΙΣΗ ΑΚΡΩΝ ΣΠΟΝ ΥΛΟΖΩΩΝ Σύγκριση άνω άκρων βατράχου, κουνελιού, σαύρας και πτηνού και η σχέση τους µε τα πτερύγια ενός σαρκοπτερύγιου. Βραχιόνιο, κερκίδα, ωλένη

148 ΣΥΓΚΡΙΣΗ ΑΚΡΩΝ ΣΠΟΝ ΥΛΟΖΩΩΝ Σύγκριση άνω άκρων ανθρώπου, γάτας, νυχτερίδας, δελφινιού και αλόγου (οστά του βραχίονα, του πήχη και των δακτύλων)

149 Οι πτέρυγες στη νυχτερίδα, στο πτηνό και στο έντοµο είναι ανάλογα όργανα επιτελούν την ίδια λειτουργία αλλά έχουν διαφορετική προέλευση: Της νυχτερίδας καλύπτονται από δέρµα, του πτηνού από φτερά και του εντόµου από χιτινώδη υµένα

150 ΕΞΩΚΥΤΤΑΡΙΚΗ ΠΕΨΗ ΣΥΓΚΡΙΣΗ ΠΕΠΤΙΚΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΣΠΟΝ ΥΛΟΖΩΩΝ όποσουµ, καγκουρό, κοάλα, άνθρωπος, κουνέλι, ζέβρα. (Στοµάχι, λεπτό έντερο, τυφλόν, παχύ έντερο)

151 Η ΠΕΨΗ ΣΤΑ ΜΥΡΗΚΑΣΤΙΚΑ έντερο οισοφάγος

152 ΣΥΓΚΡΙΣΗ ΠΕΠΤΙΚΟΥ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ ΣΑΡΚΟΦΑΓΟΥ (ΑΛΕΠΌΥ) ΚΑΙ ΧΟΡΤΟΦΑΓΟΥ (ΚΟΑΛΑ) Στοµάχι Λεπτό έντερο Τυφλόν (cecum) Κόλον (παχύ έντερο)

153 ΣΥΓΚΡΙΣΗ ΠΕΠΤΙΚΟΥ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ ΧΟΡΤΟΦΑΓΩΝ ΑΛΟΓΟ (ΜΗ ΜΥΡΗΚΑΣΤΙΚΟ) ΚΑΙ ΑΝΤΙΛΟΠΗ (ΜΥΡΗΚΑΣΤΙΚΟ)

154 Κυκλοφορικό σύστηµα Ανοικτό (ακρίδα) και κλειστό (γαιοσκώληκας) κυκλοφορικό σύστηµα

155 ΑΝΑΠΝΕΥΣΤΙΚΟ ΣΥΣΤΗΜΑ ΣΥΓΚΡΙΣΗ ΑΝΑΠΝΕΥΣΤΙΚΟΥ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ ΙΧΘΥΟΣ ΚΑΙ ΙΠΝΕΥΣΤΟΥ Gills=Βράγχια, Lung=Πνεύµονας, Ventricle=Κοιλία, Atrium=Kόλπος

156 ΣΤΗΡΙΞΗ ΚΑΙ ΚΙΝΗΣΗ Ένα σαρκοπτερύγιο: ο κοιλάκανθος - ένα ζωντανό απολίθωµα

157 Η σταδιακή αποµάκρυνση του σώµατος των σπονδυλόζωων από το έδαφος διευκολύνει τη µετακίνησή τους

158 Η ΣΠΟΝ ΥΛΙΚΗ ΣΤΗΛΗ: ΚΟΙΝΟ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΟ ΤΩΝ ΣΠΟΝ ΥΛΟΖΩΩΝ

159 ΤΑ ΘΗΛΑΣΤΙΚΑ ΙΑΘΕΤΟΥΝ 7 ΑΥΧΕΝΙΚΟΥΣ ΣΠΟΝ ΥΛΟΥΣ ΑΝΕΞΑΡΤΗΤΑ ΤΟΥ ΜΗΚΟΥΣ ΤΟΥ ΛΑΙΜΟΥ ΤΟΥΣ ΘΑΛΑΣΣΙΑ ΑΓΕΛΑ Α (DUGONG) ΚΑΜΗΛΟΠΑΡ ΑΛΗ

160 ΣΥΓΚΡΙΣΗ ΛΕΚΑΝΗΣ Ανθρώπου και Κυνοκέφαλου πιθήκου (Μανδρίλος) ο κόκκυγας είναι υπολειµµατικό όργανο

161 Υπολείµµατα κάτω άκρων στον πύθωνα

162 Τα οστά των κάτω άκρων στην φάλαινα είναι υπολειµµατικά όργανα Η φωτογραφία δείχνει έµβρυο φάλαινας µε εµφανή τα κάτω άκρα

163 6. ΑΝΑΠΑΡΑΓΩΓΗ Η εξέλιξη του αβγού Τα αβγά των ιχθύων και αµφιβίων αποτίθενται στο νερό και αφού δεν κινδυνεύουν από αφυδάτωση, είναι απλά. Η γονιµοποίηση είναι συνήθως εξωτερική. Η λέκιθος εφοδιάζει το έµβρυο ιχθύος µε θρεπτικές ουσίες και συνεχίζει να τρέφει το νεογνό µετά την εκκόλαψή του από το αβγό

164 Το αµνιωτικό αβγό Τα αβγά των ερπετών και πτηνών αποτίθενται στην ξηρά. Για να προστατευτούν από την αφυδάτωση περιβάλλονται από εξωεµβρυικές µεµβράνες. Η γονιµοποίησή τους είναι απαραίτητα εσωτερική. Άµνιο Αλλαντοειδές Χόριο Λεκιθικός σάκος Έµβρυο Αµνιακή κοιλότητα µε το αµνιακό υγρό Λέκιθος (θρεπτικές ουσίες) Αλβουµίνη Κέλυφος

165 Έµβρυο θηλαστικού Αµνιακή κοιλότητα µε το αµνιακό υγρό Άµνιο Έµβρυο Λάχνες Οµφάλιος λώρος Λεκιθικός σάκος Χόριο Αλλαντοειδές

166 Σύγκριση µεταξύ: αβγού πτηνού και εµβρύου θηλαστικού