H ΣYΓXPONH ΣYNΘEΣH 15 15.1 Πώς αντιμετώπιζαν οι βιολόγοι της εποχής τις απόψεις του Δαρβίνου και γιατί; Μετά από τη δημοσίευση της θεωρίας του Κ. Δαρβίνου: α) η εξέλιξη των ειδών θεωρείτο πραγματικότητα από τους περισσότερους βιολόγους. β) η φυσική επιλογή ως μηχανισμός με τον οποίο συνέβαινε η εξέλιξη δεν είχε γίνει εντελώς αποδεκτή, κυρίως διότι έλειπε (εκείνη την εποχή) μια πειστική θεωρία για την κληρονομικότητα. Δηλαδή για το πώς: i) τα χαρακτηριστικά μεταβιβάζονται από τους γονείς στους απογόνους. ii) δημιουργούνται νέα χαρακτηριστικά. 15.2 Γιατί ο Δαρβίνος είχε αποδεχτεί τη θεωρία της κληρονομικής μεταβίβασης των επίκτητων χαρακτηριστικών; Ο Δαρβίνος καταλάβαινε ότι η κληρονομικότητα ήταν το κλειδί για την ερμηνεία της θεωρίας του. Αναγκάστηκε να αποδεχτεί την κληρονομική μεταβίβαση των επίκτητων χαρακτηριστικών (θεωρία του Λαμάρκ), διότι, αν και απέκλινε από τη δική του *, δεν υπήρχε άλλη σχετική. * appleïô ÛÙ ÙÈÎ, Ë ıâˆú ÙÔ Ú ÓÔ ÛÙËÚÈ fiù Ó ÛÙËÓ apple ÚÍË ÌÈ ÙÂÚ ÛÙÈ appleôèîèïô- ÌÔÚÊ Âapple ÙË ÔappleÔ Ú Ë Ê ÛÈÎ ÂappleÈÏÔÁ, ÂÓÒ Ë Ú ÙË Ú ÛË Î È ÙË ÚËÛ appleôûùëú ÂÈ ÔÌÔÈfiÌÔÚÊ ÌÂÙ ÔÏ Û  ÔÌ Ó Ú ÎÙËÚÈÛÙÈÎ ( Ï. 14.3, 14.8). 15.3 Πώς θα μπορούσε η θεωρία του Δαρβίνου να είχε αποκτήσει την απαραίτητη γενετική βάση (τεκμηρίωση); Περίπου την ίδια εποχή με τον Δαρβίνο, δημοσίευσε και ο Γ. Μέντελ (1822-1884) την εργασία του σχετικά με την κληρονομικότητα. Όμως ο Δαρβίνος δεν ήταν ενήμερος και έτσι η θεωρία του της φυσικής επιλογής δεν απέκτησε την απαραίτητη γενετική βάση. 15.4 Πώς επέδρασε η ανάπτυξη της Γενετικής στη διαμόρφωση της σύγχρονης θεωρίας της εξέλιξης; H Y XPONH YN E H 3
Στις αρχές της δεκαετίας του 1940 χάρη στο έργο του Μέντελ, την κλασική * Γενετική, είχε κατανοηθεί: α) ο τρόπος μεταβίβασης των κληρονομικών χαρακτηριστικών. α) η σημασία των μεταλλάξεων (μεταβολές του γενετικού υλικού που συμβάλλουν στην εμφάνιση νέων χαρακτηριστικών). Επίσης ένας νέος κλάδος της Γενετικής (η Γενετική Πληθυσμών) επέτρεψε τη συσχέτιση της εξέλιξης με τις μεταβολές στη συχνότητα των γονιδίων στους πληθυσμούς. * O ÎÚ ÁÎÔÚ M ÓÙÂÏ Ì ÙÔ ÚÁÔ ÙÔ ËÌÈÔ ÚÁËÛ ÙËÓ ÎÏ ÛÈÎ ÂÓÂÙÈÎ, ÙÔÓ ÎÏ Ô ÙË ÂappleÈÛÙ ÌË ÙË ÂÓÂÙÈÎ appleô ÌÂÏÂÙ ÙÔ ÙÚfiappleÔ ÌÂÙ ÛË ÙˆÓ ÎÏËÚÔÓÔÌÈÎÒÓ Ú - ÎÙËÚÈÛÙÈÎÒÓ applefi ÙÔ ÁÔÓ ÛÙ apple È È. H ÎÏ ÛÈÎ ÂÓÂÙÈÎ appleôùâïâ ÙË ÛË fiïˆó ÙˆÓ ÏÏˆÓ ÎÏ ˆÓ ÙË ÂÓÂÙÈÎ. 15.5 Πώς προέκυψε η σύγχρονη θεωρία της εξέλιξης; Η συνθετική θεωρία της εξέλιξης (η σύγχρονη θεωρία) προέκυψε από τον εμπλουτισμό του πυρήνα της συλλογιστικής του Δαρβίνου με τα δεδομένα και τις ανακαλύψεις της Μοριακής Βιολογίας και της Γενετικής Πληθυσμών (δηλαδή δεν αναιρέθηκε αλλά επαναδιατυπώθηκε η θεωρία του Δαρβίνου). ΠAPAΓONTEΣ ΠOY ΔIAMOPΦΩNOYN THN EΞEΛIKTIKH ΠOPEIA 15.6 Ποιοι είναι οι παράγοντες που διαμορφώνουν την πορεία της εξέλιξης σύμφωνα με τη σύγχρονη θεωρία; Σύμφωνα με τη νέα αντίληψη (σύγχρονη ή συνθετική θεωρία), η εξελικτική πορεία διαμορφώνεται από την ποικιλομορφία των κληρονομικών χαρακτηριστικών, τη φυσική επιλογή και τη γενετική απομόνωση. 15.7 Τι ονομάζεται ποικιλομορφία των οργανισμών και πόσο μεγάλη είναι; Ποικιλομορφία * ονομάζεται ο πλούτος των μορφών ζωής. Eίναι σχεδόν απόλυτη (εξαιρούνται οι μονοζυγωτικοί δίδυμοι και τα άτομα που ανήκουν στον ίδιο κλώνο π.χ. μικροοργανισμών, βλ. 13.5), αφού στη Γη δεν υπάρχει κανένας οργανισμός απόλυτα όμοιος με κάποιον άλλο. * H appleôèîèïôìôúê ÙˆÓ ÔÚÁ ÓÈÛÌÒÓ Ó Ê ÚÂÙ È ÛÙÈ È ÊÔÚ Î È apple Ú ÏÏ Á ÛÙË ÌÔÚÊ appleô apple Ú ÙËÚÔ ÓÙ È ÌÂÙ Í ÙˆÓ ÔÚÁ ÓÈÛÌÒÓ ÎfiÌ Î È ÙÔ ÈÔ Â Ô. H appleôèîèïôìôúê ÔÊ ÏÂÙ È ÛÙË ÁÂÓÂÙÈÎ appleôèîèïfiùëù. 4 E E I H
15.8 Πώς εξηγείται η δημιουργία της ποικιλομορφίας; Ένας από τους βασικούς μηχανισμούς δημιουργίας ποικιλομορφίας είναι οι γονιδιακές μεταλλάξεις, οι οποίες οφείλονται: α) σε τυχαία λάθη κατά την αντιγραφή του DNA, β) σε φυσικούς ή χημικούς παράγοντες που αλλοιώνουν τη δομή του DNA. 15.9 Ποιο είναι το αποτελεσμα των γονιδιακών μεταλλάξεων; Οι γονιδιακές μεταλλάξεις μπορεί να δημιουργήσουν νέα γονίδια, τα οποία καθορίζουν την εκδήλωση νέων χαρακτηριστικών. Aυτά για όποιον οργανισμό τα φέρει: α) συνήθως δεν είναι επωφελή. β) μερικές φορές είναι πλεονέκτημα, προσφέροντάς του αυξημένες δυνατότητες επιβίωσης (όταν τυχαίνει το νέο χαρακτηριστικό να είναι συμβατό με νέες περιβαλλοντικές συνθήκες). 15.10 Ποια είναι η συμβολή των μεταλλάξεων στην εξελικτική πορεία; Οι μεταλλάξεις από μόνες τους δεν μπορούν να καθορίσουν την πορεία της εξέλιξης. Όμως αποτελούν το υλικό στο οποίο επιδρά η φυσική επιλογή. 15.11 Τι είναι η φυσική επιλογή και πώς επιδρά στα γονίδια και στα άτομα; Η φυσική επιλογή είναι η διαδικασία που καθορίζει την τύχη των γονιδίων στις επόμενες γενιές. Δηλαδή μεταβάλλει τη συχνότητα (το ποσοστό) με την οποία απαντάται ένα γονίδιο σε έναν πληθυσμό. Ορισμένοι συνδυασμοί γονιδίων αυξάνουν τη βιωσιμότητα ή και την αναπαραγωγική ικανότητα όσων ατόμων τους φέρουν. Η φυσική επιλογή ευνοεί τα πιο προσαρμοσμένα άτομα, δηλαδή εκείνα που έχουν μεγαλύτερες δυνατότητες επιβίωσης σε ένα συγκεκριμένο περιβάλλον (τα πιο προσαρμοσμένα έχουν πλεονέκτημα απέναντι στα άλλα). Σταδιακά, στον πληθυσμό αυξάνεται η συχνότητα: α) των γονιδίων των επιλεγμένων ατόμων δηλαδή όσων γονιδίων ευνοούν την επιβίωση και την αναπαραγωγή και (ανάλογα) β) των χαρακτηριστικών των επιλεγμένων ατόμων. Στο τέλος τα γονίδια των επιλεγμένων ατόμων επικρατούν, ενώ τα χαρακτηριστικά των υπολοίπων γίνονται όλο και πιο σπάνια. 15.12 Ποιος είναι ο ρόλος της γενετικής απομόνωσης και πώς επιτυγχάνεται; H Y XPONH YN E H 5
Η γενετική απομόνωση αποτελεί προϋπόθεση για την εξελικτική διαδικασία. Εξυπηρετεί στην απομόνωση πληθυσμών του ίδιου είδους ώστε να διαφοροποιηθεί η εξελικτική πορεία τους και να οδηγήσει στη δημιουργία νέου είδους. Ένας από τους πιο σημαντικούς μηχανισμούς απομόνωσης είναι η γεωγραφική απομόνωση. Προκαλείται από γεωγραφικούς φραγμούς (εμπόδια), όπως είναι ο σχηματισμός νησιών, λιμνών, βουνών ή διαφορών στις κλιματικές συνθήκες. 15.13 Πώς επιδρά η γεωγραφική απομόνωση; Τα φυσικά εμπόδια χωρίζουν τα άτομα σε ξεχωριστούς πληθυσμούς (βλ. 8.6 και 13.7), των οποίων τα μέλη δεν μπορούν να διασταυρωθούν και συνεπώς να ανταλλάξουν γονίδια. Όμως στα άτομα των ξεχωριστών αυτών πληθυσμών συνεχίζεται η δημιουργία αλλαγών στο γενετικό υλικό τους. Kαθώς σε διαφορετικά περιβάλλοντα (συνθήκες) διαφορετικά χαρακτηριστικά αποτελούν πλεονέκτημα (και αποτελούν τον καλύτερα προσαρμοσμένο τύπο οργανισμού), τα άτομα των ξεχωριστών πληθυσμών υφίστανται με διαφορετικό τρόπο τη δράση της φυσικής επιλογής. Σταδιακά οι διαφοροποιήσεις αυτές έχουν ως αποτέλεσμα τη δημιουργία νέων ειδών. ΔIAΦOPEΣ ΔAPBINIKHΣ KAI ΣYΓXPONHΣ ΘEΩPIAΣ THΣ EΞEΛIΞHΣ ΔAPBINIKH Δεν εξηγεί πώς προκύπτει η ποικιλομορφία Ό,τι κληροδοτείται είναι ευεργετικό Επιβιώνει ο ισχυρότερος Δεδομένα από παρατηρήσεις ΣYΓXPONH Εξηγεί την ποικιλομορφία (μεταλλάξεις) Κληρονομούνται συνδυασμοί γονιδίων Αλλάζουν οι συχνότητες των γονιδίων (αλληλομόρφων) Επιπλέον δεδομένα από τη Γενετική και τη Μοριακή Βιολογία ΘΕΜΑΤΑ ΓΙΑ ΑΠΑΝΤΗΣΗ* EPΩTHΣEIΣ ANAΠTYΞHΣ 15.14 Ποια επίδραση έχουν στην ποικιλομορφία οι μεταλλάξεις και η φυσική επιλογή; 15.15 Μπορεί να δημιουργηθεί νέο είδος χωρίς τα μέλη ενός πληθυσμού να υποστούν γενετική απομόνωση; * Oι απαντήσεις βρίσκονται στο τέλος του φυλλαδίου. 6 E E I H
EPΩTHΣEIΣ ΠOΛΛAΠΛHΣ EΠIΛOΓHΣ 15.16 Γιατί η θεωρία του Δαρβίνου δεν είχε γίνει εντελώς αποδεκτή στην εποχή της; α) Ήταν διατυπωμένη με δυσνόητους όρους β) Δεν μπορούσε να εξηγήσει πως κληροδοτούνται τα χαρακτηριστικά των οργανισμών και πώς δημιουργούνται νέα γ) Oι βιολόγοι δεν πίστευαν στην εξέλιξη δ) Όλα τα προηγούμενα αληθεύουν. 15.17 Τι δεχόταν ο Δαρβίνος για την κληρονομικότητα; α) Ότι δεν υπάρχει κληρονομικότητα β) Ότι κληροδοτούνται τα επίκτητα χαρακτηριστικά γ) Ότι η εξέλιξη δεν επηρεάζεται από την κληρονομικότητα δ) Ότι όλα τα χαρακτηριστικά έχουν την ίδια πιθανότητα κληροδότησης. 15.18 Η θεωρία του Δαρβίνου θα είχε εδραιωθεί αν είχε ενσωματώσει τη θεωρία: α) του Μέντελ β) του Λαμάρκ γ) του Μέντελσον δ) όλων των προηγούμενων. 15.19 Ποιοι κλάδοι της Βιολογίας εκσυγχρονίζουν τη θεωρία του Δαρβίνου; α) Η κλασική Γενετική β) Η Γενετική Πληθυσμών γ) Η Μοριακή Βιολογία δ) Όλοι οι προηγούμενοι. 15.20 Ποιος από τους επόμενους δεν αποτελεί παράγοντα που διαμορφώνει την εξελικτική πορεία; α) H γενετική απομόνωση β) Tα επίκτητα χαρακτηριστικά γ) H ποικιλομορφία των κληρονομικών χαρακτηριστικών δ) H φυσική επιλογή. 15.21 Οι μεταλλάξεις σε κάποιες περιπτώσεις: α) είναι αλλοιώσεις του γενετικού υλικού β) είναι ωφέλιμες για το φορέα τους γ) προσανατολίζουν την εξελικτική πορεία δ) όλα τα προηγούμενα αληθεύουν. 15.22 Ορισμένοι συνδυασμοί γονιδίων: α) δεν επηρεάζονται από τις μεταλλάξεις β) προσδίδουν πιο μεγάλη βιωσιμότητα ή και αναπαραγωγική ικανότητα γ) εκδηλώνονται μέσω των επίκτητων χαρακτηριστικών δ) όλα τα προηγούμενα αληθεύουν. 15.23 Όταν άτομα του ίδιου είδους δεν ανταλλάσσουν γονίδια: α) μπορεί να ανήκουν σε διαφορετικούς πληθυσμούς β) μπορεί να υφίστανται γεωγραφική απομόνωση γ) υφίστανται διαφορετικά τη δράση της φυσικής επιλογής δ) όλα τα προηγούμενα αληθεύουν. 15.24 Τι προκαλεί η φυσική επιλογή στα γονίδια; α) Aυξάνει τη συχνότητα και την ποικιλία τους β) Mειώνει τη συχνότητα και την ποικιλία τους γ) Aυξάνει τη συχνότητα ορισμένων και μειώνει την ποικιλία τους δ) Mειώνει τη συχνότητα ορισμένων και αυξάνει την ποικιλία τους. H Y XPONH YN E H 7
15.25 Όταν αλλάζουν οι κλιματικές συνθήκες: α) αλλάζει το ποια γονίδια ευνοεί η φυσική επιλογή β) μπορεί να δημιουργηθεί γεωγραφική απομόνωση γ) μπορεί κάποια μετάλλαξη να αποδειχτεί πλεονέκτημα στις νέες συνθήκες δ) όλα τα προηγούμενα αληθεύουν. 8 E E I H
H EΞEΛIΞH TOY ANΘPΩΠOY (I) 16 16.1 Ποια ήταν η άποψη του Δαρβίνου για την προέλευση του ανθρώπου; Τον Δαρβίνο (όπως και διαχρονικά τους ανθρώπους) απασχόλησε και το ερώτημα για το ποια είναι η προέλευση του είδους μας. Προσπαθώντας να απαντήσει εξέδωσε το βιβλίο «Η καταγωγή του ανθρώπου» (12 χρόνια μετά το «Η καταγωγή των ειδών»). Υποστήριζε ότι ο άνθρωπος και ο πίθηκος έχουν κοινό πρόγονο (και όχι, όπως πιστεύεται λανθασμένα, ότι ο άνθρωπος κατάγεται από τον πίθηκο). 16.2 Πόσο τεκμηριωμένη είναι η άποψη ότι η εμφάνιση του ανθρώπινου είδους οφείλεται στην εξέλιξη; Την εποχή του Δαρβίνου (και για πάνω από 100 χρόνια μετά) είχαν ανακαλυφθεί ελάχιστα απολιθώματα, ώστε να τεκμηριώνεται η υπόθεσή του για την καταγωγή του ανθρώπου. Όμως τις τελευταίες δεκαετίες τα απολιθώματα που ήρθαν στο φως και τα ευρήματα άλλων κλάδων της Βιολογίας (κυρίως της Μοριακής) στηρίζουν την υπόθεση ότι, όπως κάθε οργανισμός στη Γη, και ο άνθρωπος είναι προϊόν εξέλιξης. TO ΓENEAΛOΓIKO MAΣ ΔENTPO 16.3 Ποια είναι η μορφή της συστηματικής κατάταξης του ανθρώπου; Το ανθρώπινο είδος *1 ανήκει στο υποφύλο *2 Σπονδυλωτά. Με κριτήρια τη διατήρηση σταθερής της θερμοκρασίας του σώματος και την παρουσία τροποποιημένων δερματικών αδένων που παράγουν γάλα, εντάσσεται στην κλάση Θηλαστικά (υποσύνολο των Σπονδυλωτών) και στη συνέχεια στην τάξη Πρωτεύοντα (υποσύνολο των Θηλαστικών), στην οποία περιλαμβάνονται όλοι οι πιθανοί πρόγονοι *3 του ανθρώπου και οι σύγχρονοι πίθηκοι. * 1 Homo sapiens * 2 Δ ÍÈÓÔÌÈÎ ıì, appleô È ÚÂÛË ÙÔ Ê ÏÔ, appleô appleâúèï Ì ÓÂÈ ÎÏ ÛÂÈ ( Ï. 13.10). H E E I H TOY AN Pø OY (I) 9
* 3 ÓÓÔÂ Ù È fiûôè applefi ÙÔ appleúôáfióô ÙÔ ÓıÚÒappleÔ Ô Ó Ù Ú ÎÙËÚÈÛÙÈÎ ÙˆÓ Úˆ- ÙÂ fióùˆó ( Ï. 16.9). ΣYΣTHMATIKH KATATAΞH TOY ANΘPΩΠOY (βλ. 13.11, 16.3 και ενότητα 17) Tα εξακριβωμένα είδη του ανθρώπου είναι: Homo sapiens, Homo erectus και Homo habilis (υποδιαιρέσεις του γένους Homo). Bασίλειο: Zώα Φύλο: Xορδωτά Yποφύλο: Σπονδυλωτά Kλάση: Θηλαστικά Tάξη: Πρωτεύοντα Yπεροικογένεια: Aνθρωποειδή Oικογένεια: Aνθρωπίδες Γένος: Homo Tο είδος Homo sapiens (H.s.) θεωρείται ότι περιλαμβάνει δύο υποείδη: H.s. neanderthalensis (έχει εξαφανιστεί), H.s. sapiens (σύγχρονος άνθρωπος). 16.4 Ποια είναι τα ιδιαίτερα χαρακτηριστικά του ανθρώπινου είδους; Ο άνθρωπος είναι το μόνο από όλα τα είδη με τα οποία μπορεί να συγκαταταχθεί στις διάφορες βαθμίδες που έχει τις ικανότητες να κατασκευάζει και να χρησιμοποιεί εργαλεία, να ομιλεί, να γράφει και να δημιουργεί πολιτισμό. Το πώς ανέπτυξε αυτές τις ικανότητες μπορεί να γίνει αντιληπτό μέσα από τη γνώση της εξελικτικής πορείας των Θηλαστικών και των Πρωτευόντων. H EMΦANIΣH TΩN ΘHΛAΣTIKΩN KAI TΩN ΠPΩTEYONTΩN 16.5 Πότε και από ποιους οργανισμούς εξελίχθηκαν τα Θηλαστικά; Κατά τον Μεσοζωικό Aιώνα τα Ερπετά (στα οποία περιλαμβάνονται και οι Δεινόσαυροι) είχαν καταλάβει κάθε περιοχή της Γης, η οποία ήταν κατάλληλη για την επιβίωσή τους. Γι αυτό ο Μεσοζωικός αναφέρεται και ως ο «Αιώνας των Ερπετών». Τα Θηλαστικά εξελίχθηκαν από τα Ερπετά πριν από 240 εκατομμύρια χρόνια. 10 E E I H
AIΩNAΣ AΠO-EΩΣ (Oι αριθμοί σε εκατομμύρια χρόνια) ΠΑΛΑΙΟΖΩΙΚΟΣ 544-248 ε.χ.π. * ΜΕΣΟΖΩΙΚΟΣ 248-65 ε.χ.π. ΚΑΙΝΟΖΩΙΚΟΣ 65 ε.χ.π.-σήμερα * Â..apple. = ÂÎ ÙÔÌÌ ÚÈ ÚfiÓÈ appleúèó. ÁˆÏÔÁÈÎ appleâú Ô Ô applefi ÙË ËÌÈÔ ÚÁ ÙË Ë (4.600 Â..apple.) Ì ÚÈ ÙÔÓ Ï ÈÔ ˆÈÎfi AÈÒÓ Ó Ê ÚÂÙ È ˆ ÚÔÎ Ì ÚÈÔ, ÚÔÎ Ì ÚÈÔ ÚfiÓÔ ˆ KÚ appleùô ˆ Îfi (MÂÁ ) ÈÒÓ, ÂÓÒ Ì ÚÈ ÙËÓ ÂÌÊ ÓÈÛË ˆ (3.600 Â..apple.) ˆ K Ù Ú ÈÔ ˆÈÎfi AÈÒÓ. 16.6 Ποιες ήταν οι κύριες κατηγορίες των Θηλαστικών κατά τον Μεσοζωικό Aιώνα; Οι κύριες κατηγορίες Θηλαστικών κατά τον Μεσοζωικό Αιώνα ήταν οι εξής τρεις: α) τα Μονοτρήματα, ιδιαίτερη ομάδα που γεννά αυγά, όπως ο σημερινός πλατύπους. β) τα Μαρσιποφόρα, οι πρόγονοι των σημερινών καγκουρό. γ) τα Πλακουντοφόρα, μικρόσωμα Θηλαστικά που διαθέτουν πλακούντα, ένα όργανο ανταλλαγής ουσιών μεταξύ εμβρύου και σώματος της μητέρας του. 16.7 Ποια ήταν η πορεία της εξάπλωσης των Θηλαστικών στη Γη και λόγω ποιων παραγόντων; Για πάνω από 150 εκατομμύρια χρόνια τα πρώτα Θηλαστικά αποτελούσαν μικρό ποσοστό των μορφών ζωής πάνω στη Γη. Όμως τα Θηλαστικά μπόρεσαν τελικά να εξαπλωθούν: α) στους βιοτόπους που κατείχαν οι Δεινόσαυροι, επειδή αυτοί εξαφανίστηκαν πριν από 65 εκατομμύρια χρόνια. β) χάρη στην εμφάνιση νέων φυτικών ειδών σε επιπλέον βιοτόπους οι οποίοι πρόσφεραν περισσότερες δυνατότητες εξεύρεσης τροφής και προστασίας από τους θηρευτές τους. 16.8 Ποια τροπή πήρε η εξάπλωση και η εξέλιξη των Θηλαστικών κατά τον Καινοζωικό Aιώνα; Κατά τον Καινοζωικό Αιώνα, τα Θηλαστικά εξαπλώθηκαν και έδωσαν τα Πρωτεύοντα, δηλαδή την τάξη στην οποία ανήκει ο σύγχρονος άνθρωπος, τα προγονικά είδη του και οι χιμπαντζήδες, οι ουραγκοτάγκοι, οι γορίλες, οι λεμούριοι, οι τάρσιοι κ.ά. Τα πρώτα Πρωτεύοντα προήλθαν από την εξέλιξη μικρών Πλακουντοφόρων που ζούσαν σε δέντρα και τρέφονταν με έντομα. Γι αυτό πολλά χαρακτηριστικά των άλλων Πρωτευόντων και του ανθρώπου σχετίζονται με τη δενδρόβια ζωή των προγόνων τους. H E E I H TOY AN Pø OY (I) 11
TA XAPAKTHPIΣTIKA TΩN ΠPΩTEYONTΩN 16.9 Πώς δημιουργήθηκε το σύνολο των χαρακτηριστικών που οδήγησε στην εμφάνιση του ανθρώπου; Τα Πρωτεύοντα εξελίχθηκαν χάρη σε προσαρμογές κατάλληλες για τη ζωή επάνω στα δέντρα (δενδρόβια είδη). Η συσσώρευση τέτοιων προσαρμογών δημιούργησε ένα σύνολο κοινών χαρακτηριστικών που αποτέλεσε το υπόβαθρο για την εμφάνιση του ανθρώπου, ο οποίος όμως προσαρμόστηκε στη ζωή στο έδαφος (εδαφόβιο είδος). 16.10 Ποιο είναι το κοινό μεταξύ των Πρωτευόντων ιδιαίτερο χαρακτηριστικό των δακτύλων τους; Τα Πρωτεύοντα διαθέτουν δάκτυλα κατάλληλα για λαβές. Το μεγάλο δάκτυλο των άνω * άκρων μπορεί να τεθεί απέναντι από την παλάμη τους, δηλαδή είναι αντιτακτό. Έτσι μπορούν να εφαρμόζουν λαβές ώστε να πιάνουν αντικείμενα, π.χ. κλαδιά δέντρων. * ÙÔ ÁÂÓÈÎfi ÙfiÓ Î ÓfiÓ apple Ú Ô Ó ÎÈ ÂÍ ÈÚ ÛÂÈ Ø ÙÛÈ, ÛÙÔÓ Ú ÓÔapple ıëîô (Á ÓÔ AÙÂ- Ï ) Î È ÛÙÔÓ KÔÏÔ fi Ô ÓÙ ÂÈÚ Â Ó È appleôappleï ÛÌ ÓÔ appleô ÛÈ ÂÈ ( apple fiappleô Î È Ë ÂappleÈ- ÛÙËÌÔÓÈÎ ÔÓÔÌ Û ÙˆÓ Ô ÁÂÓÒÓ). AÓÙ ıâù, Ô ÁÔÚ Ï, Ô ÈÌapple ÓÙ ÎÈ ÏÏ ÚˆÙÂ Ô- ÓÙ Ô Ó ÓÙÈÙ ÎÙfi Î È ÙÔ ÌÂÁ ÏÔ ÎÙ ÏÔ ÙˆÓ Î Ùˆ ÎÚˆÓ («ÙÂÙÚ ÂÈÚ»). BÏ. Î È ÂÈÎfi- Ó 3.14: Á) Û ÔÏ. È Ï Ô. 16.11 Ποιο είναι το κοινό μεταξύ των Πρωτευόντων ιδιαίτερο χαρακτηριστικό των άκρων τους; Τα Πρωτεύοντα διαθέτουν μακριά και ευλύγιστα άκρα, που μπορούν να περιστρέφονται ελεύθερα στους ώμους και στη λεκάνη *. Έτσι εξυπηρετούν στη σύλληψη της τροφής και στο σκαρφάλωμα στα δέντρα. * ÓÓÔÂ Ù È Ù ÔÛÙ Ì Û ÛÙÈ ÓÙ ÛÙÔÈ Â ÚıÚÒÛÂÈ ( Ú ÈfiÓÈ Î È ÌËÚÈ ). 16.12 Ποιο είναι το κοινό μεταξύ των Πρωτευόντων ιδιαίτερο χαρακτηριστικό της όρασής τους; Τα Πρωτεύοντα διαθέτουν όραση: α) στερεοσκοπική. Η δενδρόβια ζωή είναι επικίνδυνη δίχως την ικανότητα εκτίμησης του βάθους του πεδίου και των αποστάσεων. Τα οπτικά πεδία των ματιών των Πρωτευόντων 12 E E I H
επικαλύπτονται, επειδή τα μάτια τους βρίσκονται στο εμπρός τμήμα του κεφαλιού τους. Έτσι η όραση των Πρωτευόντων είναι τρισδιάστατη επιτρέποντάς τους: i) να αντιλαμβάνονται ρεαλιστικά το περιβάλλον τους, ii) να υπολογίζουν τις αποστάσεις και π.χ. να πιάνονται από τα κλαδιά, καθώς πηδούν από δέντρο σε δέντρο. β) έγχρωμη. Τα Πρωτεύοντα αρχικά ήταν νυκτόβια, αλλά αργότερα μεταβλήθηκαν σε ημερόβια. Η όρασή τους εξελίχθηκε σε έγχρωμη προσφέροντάς τους πιο αντικειμενική αντίληψη του περιβάλλοντος. 16.13 Ποιο είναι το κοινό μεταξύ των Πρωτευόντων ιδιαίτερο χαρακτηριστικό του ε- γκεφάλου τους; Τα Πρωτεύοντα διαθέτουν τον πιο αναπτυγμένο εγκέφαλο, αναλογικά με το μέγεθος του σώματος, από όλα τα Θηλαστικά. Αρκετοί ερευνητές θεωρούν ότι η αύξηση του μεγέθους του εγκεφάλου σχετίζεται: α) με την ανάπτυξη της όρασης και της ακοής, που είχε ως αποτέλεσμα την αύξηση του όγκου των αισθητικών πληροφοριών που εισρέουν στον εγκέφαλο. β) με την αποδέσμευση των άνω άκρων από τις ανάγκες της βάδισης. Ο πιο μεγάλος και πολύπλοκος εγκέφαλος, με τα πολλά νευρικά κύτταρα και τις πολλές συνδέσεις μεταξύ τους, καθιστά τα Πρωτεύοντα ικανά για πιο σύνθετες νοητικές λειτουργίες, π.χ. χρήση εργαλείων, επίλυση προβλημάτων. 16.14 Ποιο είναι το κοινό μεταξύ των Πρωτευόντων ιδιαίτερο χαρακτηριστικό ως προς την προστασία των απογόνων τους; Τα Πρωτεύοντα, εκτός από τη δενδρόβια ζωή, ανέπτυξαν και νέες αναπαραγωγικές στρατηγικές. Σε αντίθεση με τα άλλα Θηλαστικά, τα Πρωτεύοντα κατά κανόνα γεννούν ένα μόνο μικρό ανά τοκετό. Γι αυτό η ανάγκη για διατροφή και προστασία των μικρών από τη μητέρα τους διατηρείται για μεγάλο χρονικό διάστημα μετά τη γέννησή τους. 16.15 Ποιο είναι το κοινό μεταξύ των Πρωτευόντων ιδιαίτερο χαρακτηριστικό, ως προς τη στάση του σώματός τους; Μεταξύ των Πρωτευόντων: α) ο άνθρωπος είναι το μοναδικό που βαδίζει εντελώς όρθιο. β) ο γορίλας και ο χιμπαντζής περνούν το μεγαλύτερο μέρος της ζωής τους σε ελαφρά κατακόρυφη στάση (και όχι οριζόντια), αν και βαδίζουν αγγίζοντας με τα χέρια τους το έδαφος. H E E I H TOY AN Pø OY (I) 13
Η όρθια στάση κατηύθυνε την εξελικτική γραμμή του ανθρώπου: α) αποδεσμεύοντας τα άνω άκρα για άλλες δραστηριότητες (αντί για βάδιση), β) συμβάλλοντας στην ανάπτυξη της νοημοσύνης, γ) δίνοντας την ικανότητα θέασης από πιο ψηλά και επιτρέποντας την εποπτεία μεγαλύτερων περιοχών. ΘΕΜΑΤΑ ΓΙΑ ΑΠΑΝΤΗΣΗ* EPΩTHΣEIΣ ANAΠTYΞHΣ 16.16 Ποιο ρόλο έπαιξαν τα Ερπετά στην ε- ξάπλωση των Θηλαστικών; 16.17 Με ποιες άλλες σύγχρονες κατηγορίες ζώων και βάσει ποιων χαρακτηριστικών εντάσσεται ο άνθρωπος στην κλάση των Θηλαστικών και στην τάξη των Πρωτευόντων; 16.18 Ποιες προσαρμογές σχετίζονται με τη δενδρόβια ζωή των Πρωτευόντων; 16.19 Ποια επίδραση είχε κατά την εξέλιξη των Πρωτευόντων η ανάπτυξη της όρασης και της ακοής τους; EPΩTHΣEIΣ ΠOΛΛAΠΛHΣ EΠIΛOΓHΣ 16.20 Τι υποστήριζε ο Δαρβίνος για την καταγωγή του ανθρώπου; α) Ο άνθρωπος και ο πίθηκος έχουν κοινό πρόγονο β) O άνθρωπος κατάγεται από τον πίθηκο γ) O άνθρωπος δεν υφίσταται εξέλιξη δ) O άνθρωπος δεν κατάγεται από άλλα είδη οργανισμών. 16.21 Ποια είναι η σωστή σειρά, ξεκινώντας από την ευρύτερη, των βαθμίδων στις οποίες εντάσσεται ο άνθρωπος; α) Σπονδυλωτά, Θηλαστικά, Πρωτεύοντα, Ανθρωποειδή β) Πρωτεύοντα, Σπονδυλωτά, Ανθρωποειδή, Θηλαστικά γ) Θηλαστικά, Ανθρωποειδή, Σπονδυλωτά, Πρωτεύοντα δ) Ανθρωποειδή, Πρωτεύοντα, Θηλαστικά, Σπονδυλωτά. 16.22 Τα Θηλαστικά: α) εξελίχθηκαν από τα Eρπετά β) εξελίχθηκαν κατά τον «Αιώνα των Ερπετών» γ) δεν επεκτείνονταν όσο κυριαρχούσαν τα Eρπετά δ) όλα τα προηγούμενα αληθεύουν. 16.23 Ποιοι δεν αποτελούν κύρια κατηγορία Θηλαστικών του Mεσοζωικού Aιώνα; α) Oι πρόγονοι του πλατύποδα β) Oι πρόγονοι του καγκουρό * Oι απαντήσεις βρίσκονται στο τέλος του φυλλαδίου. 14 E E I H
γ) Tα μικρά Πλακουντοφόρα Θηλαστικά δ) Oι Δεινόσαυροι. 16.24 Τα πρώτα Πρωτεύοντα που εμφανίστηκαν ήταν: α) δενδρόβια β) εντομοφάγα γ) Πλακουντοφόρα δ) όλα τα προηγούμενα αληθεύουν. 16.25 Στα άκρα των Πρωτευόντων παρατηρείται: α) αντιτακτό μεγάλο δάκτυλο β) ελεύθερη περιστροφή στους ώμους γ) ελεύθερη περιστροφή στη λεκάνη δ) όλα τα προηγούμενα αληθεύουν. 16.26 Η στερεοσκοπική όραση των Πρωτευόντων εξυπηρετεί: α) την επικάλυψη των οπτικών πεδίων των δύο ματιών β) την τοποθέτηση των ματιών στο εμπρός μέρος του κεφαλιού γ) τον ακριβή υπολογισμό των αποστάσεων δ) όλα τα προηγούμενα. 16.27 Ο αναπτυγμένος εγκέφαλος των Πρωτευόντων σχετίζεται: α) με την αυξημένη εισροή οπτικών και ακουστικών πληροφοριών β) με τη χρήση των άνω άκρων σε άλλες δραστηριότητες αντί της βάδισης γ) με πιο σύνθετες νοητικές λειτουργίες δ) όλα τα προηγούμενα αληθεύουν. 16.28 Τα Πρωτεύοντα διαφέρουν από τα υ- πόλοιπα Θηλαστικά, διότι: α) συνήθως αποκτούν έναν απόγονο σε κάθε γέννα β) διατρέφουν για πιο μεγάλο χρονικό διάστημα τα μικρά τους γ) προστατεύουν για πιο μεγάλο χρονικό διάστημα τα μικρά τους δ) ισχύουν όλα τα προηγούμενα. 16.29 Ποιο από τα επόμενα Πρωτεύοντα μοιάζει λιγότερο στη στάση του σώματος του ανθρώπου; α) O γορίλας β) O ουραγκοτάγκος γ) O χιμπαντζής δ) Kανένα τους δεν μοιάζει στον άνθρωπο. 16.30 Σε ποιο από τα επόμενα διαφέρει κυρίως ο άνθρωπος από τα άλλα Πρωτεύοντα; α) Όρθια στάση β) Hμερόβια ζωή γ) Eδαφόβια ζωή δ) Όλα τα προηγούμενα. H E E I H TOY AN Pø OY (I) 15
ΕΝΟΤΗΤΑ ΕΡΩΤΗΣΕΩΝ - ΑΣΚΗΣΕΩΝ - ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΩΝ ΤΟΥ ΚΕΦΑΛΑΙΟΥ EΞEΛIΞH AΠANTHΣEIΣ ΣTIΣ EPΩTHΣEIΣ TOY ΣXOΛIKOY BIBΛIOY, σελ. 142 5. Μερικοί υποστηρίζουν ότι η θεωρία της φυσικής επιλογής δεν είναι ορθή, καθώς δεν μπορεί να εξηγήσει πώς στον ανθρώπινο πληθυσμό παραμένουν γονίδια που δεν έχουν επωφελή δράση ή είναι άχρηστα. Πιστεύετε ότι το επιχείρημα αυτό είναι βάσιμο; Να αναπτύξετε τις απόψεις σας. Το επιχείρημα αυτό δεν είναι βάσιμο, διότι πολλά γονίδια καθορίζουν την εκδήλωση περισσότερων από ένα διαφορετικών χαρακτηριστικών. Είναι λοιπόν πιθανό σε ένα συγκεκριμένο περιβάλλον ένα γονίδιο ταυτόχρονα: α) να επιλέγεται αρνητικά για ένα από τα χαρακτηριστικά. β) να επιλέγεται θετικά για άλλο χαρακτηριστικό. Σε μια τέτοια περίπτωση το γονίδιο δεν εξαλείφεται. Σχετικό παράδειγμα αποτελεί το γονίδιο που προκαλεί τη δρεπανοκυτταρική αναιμία όταν βρίσκεται σε ομοζυγωτία, ενώ σε ετεροζυγωτία παρέχει αυξημένη προστασία από την ελονοσία. Έτσι, αν και επιβλαβές, ο συνδυασμός του με το κανονικό γονίδιο, επιλεγόταν θετικά και διατηρήθηκε στους πληθυσμούς περιοχών όπου ενδημούσε η ελονοσία. 8. Ποια ήταν τα αδύνατα σημεία της θεωρίας του Δαρβίνου, όπως αυτή διατυπώθηκε στην πρώτη εκδοχή της; Πώς ενισχύθηκαν στη συνθετική θεωρία; Μετά τη δημοσίευση της εργασίας του Κάρολου Δαρβίνου οι περισσότεροι από τους βιολόγους της εποχής συμφωνούσαν ότι η ιδέα της εξέλιξης είναι μια πραγματικότητα. Η άποψη όμως του Δαρβίνου ότι ο μηχανισμός με τον οποίο προχωρεί η εξέλιξη είναι η φυσική επιλογή δεν είχε γίνει ακόμη εντελώς αποδεκτή. Ο σημαντικότερος λόγος γι αυτό ήταν ότι εκείνη την εποχή έλειπε μια πειστική θεωρία για την κληρονομικότητα, μια θεωρία δηλαδή που να μπορεί να εξηγήσει πώς μεταβιβάζονται τα χαρακτηριστικά από τους γονείς στους απογόνους αλλά και πώς δημιουργούνται νέα. Ο Δαρβίνος είχε καταλάβει ότι το κλειδί για την εξήγηση της θεωρίας του ήταν η κληρονομικότητα. Η έλλειψη όμως μιας σχετικής θεωρίας τον ανάγκασε να αποδεχτεί τη θεωρία της κληρονομικής μεταβίβασης των επίκτητων χαρακτηριστικών του Λαμάρκ, η οποία βεβαίως ερχόταν σε διάσταση με το δικό του μοντέλο για την εξέλιξη. Από ένα παράδοξο παιχνίδι της τύχης, την εποχή που ο Δαρβίνος καταπιανόταν με τη στήριξη της θεωρίας του, ο Γρηγόριος Μέντελ (1822-1884) δημοσίευσε την εργασία του για την κληρονομικότητα, μια εργασία η οποία θα είχε δώσει στο Δαρβίνο, αν ήταν ενήμερος γι αυτήν, την απαραίτητη γενετική βάση προκειμένου να εδραιώσει τη θεωρία της 16 E E I H
φυσικής επιλογής. Στις αρχές όμως της δεκαετίας του 1940 το τοπίο είχε αλλάξει ριζικά. Η εργασία του Μέντελ, δηλαδή η κλασική Γενετική, ήταν από καιρό αποδεκτή και έτσι είχε επιλυθεί το πρόβλημα του τρόπου μεταβίβασης των κληρονομικών χαρακτηριστικών. Επιπλέον είχε γίνει κατανοητή η σημασία των μεταλλάξεων, δηλαδή των δραστικών μεταβολών του γενετικού υλικού, στην εμφάνιση νέων χαρακτηριστικών, ενώ είχε καθιερωθεί ένας νέος κλάδος στη Γενετική, η Γενετική Πληθυσμών, χάρη στην οποία η εξέλιξη συνδέθηκε με τις μεταβολές των συχνοτήτων των γονιδίων στους πληθυσμούς. Αποτέλεσμα αυτών των δεδομένων ήταν η επαναδιατύπωση της θεωρίας του Δαρβίνου σε μια σύγχρονη θεωρία για την εξέλιξη, τη συνθετική θεωρία. Η συνθετική θεωρία δεν αναιρεί τον πυρήνα της συλλογιστικής του Δαρβίνου, αντίθετα τον εμπλουτίζει με τα νέα δεδομένα από τις ανακαλύψεις της Μοριακής Βιολογίας και της Γενετικής Πληθυσμών. 10. Για ποιο λόγο οι μεταλλάξεις δεν μπορούν να κατευθύνουν από μόνες τους την ε- ξελικτική πορεία; Οι μεταλλάξεις οφείλονται είτε σε τυχαία λάθη κατά την αντιγραφή του DNA είτε σε φυσικούς ή χημικούς παράγοντες που αλλοιώνουν τη δομή του DNA και δημιουργούν νέα γονίδια που καθορίζουν την εμφάνιση νέων χαρακτηριστικών. Τα χαρακτηριστικά αυτά, στις περισσότερες περιπτώσεις, δεν είναι επωφελή για το φορέα τους. Σε μερικές περιπτώσεις, ωστόσο, είναι πιθανό μια μετάλλαξη να προσφέρει αυξημένες δυνατότητες επιβίωσης στο άτομο που την υπέστη, επειδή τυχαίνει το χαρακτηριστικό που δημιουργεί να είναι συμβατό με τις νέες συνθήκες που επικρατούν στο περιβάλλον. Oι μεταλλάξεις απλά αυξάνουν την ποικιλότητα. Tο ποιες από αυτές είναι ευνοϊκές και επομένως θα εδραιωθούν στους οργανισμούς καθορίζεται από τις περιβαλλοντικές συνθήκες. Δηλαδή, η ίδια μετάλλαξη μπορεί να είναι πλεονέκτημα σε ένα περιβάλλον και μειονέκτημα σε άλλο. Οι μεταλλάξεις από μόνες τους δεν είναι ικανές να στρέψουν την εξελικτική πορεία προς ορισμένη κατεύθυνση, προσφέρουν όμως το υλικό στο οποίο επιδρά η φυσική επιλογή. Η φυσική επιλογή είναι η διαδικασία η οποία καθορίζει την τύχη των γονιδίων και μεταβάλλει τη συχνότητά τους, δηλαδή το ποσοστό με το οποίο συναντάται κάθε γονίδιο σε έναν πληθυσμό. Κάποιοι συνδυασμοί γονιδίων προσδίδουν στους φορείς τους μεγαλύτερη βιωσιμότητα ή/και μεγαλύτερη αναπαραγωγική ικανότητα. Με τη φυσική επιλογή επιλέγονται τα άτομα που πλεονεκτούν έναντι των άλλων, γιατί παρουσιάζουν μεγαλύτερες δυνατότητες επιβίωσης στο συγκεκριμένο περιβάλλον, είναι δηλαδή τα καλύτερα προσαρμοσμένα άτομα. Τα γονίδια των επιλεγμένων ατόμων αυξάνουν τη συχνότητα εμφάνισής τους στον πληθυσμό και στο τέλος επικρατούν. Σταδιακά πληθαίνουν τα χαρακτηριστικά των ατόμων που επιλέγονται, ενώ τα χαρακτηριστικά των ατόμων που εξαφανίζονται γίνονται όλο και πιο σπάνια. A ANTH EI TI EPøTH EI TOY XO IKOY BIB IOY 17
17 H EΞEΛIΞH TOY ANΘPΩΠOY (II) H EMΦANIΣH TΩN ANΘPΩΠIΔΩN 17.1 Τι είναι ο Αυστραλοπίθηκος και ποια η σημασία του; Το 1924 ο Βρετανός ανθρωπολόγος Ρ. Νταρτ (Raymond Dart) ανακάλυψε ένα κρανίο ηλικίας 2,8-3,8 εκατομμυρίων ετών (από ένα λατομείο). Το ονόμασε Αυστραλοπίθηκο, διότι βρέθηκε στις νότιες (Austral) περιοχές της Ανατολικής Αφρικής. Η μελέτη και άλλων απολιθωμάτων (π.χ. του Australopithecus boisei) από διάφορες περιοχές της Αφρικής έδειξε ότι ο Αυστραλοπίθηκος με βάση τα χαρακτηριστικά του: α) κατατάσσεται στην οικογένεια Ανθρωπίδες των Ανθρωποειδών, όπως και ο άνθρωπος, άρα β) αποτελεί έναν από τους άμεσους προγόνους του ανθρώπου. 17.2 Ποια είναι τα χαρακτηριστικά του καλύτερου απολιθώματος Αυστραλοπιθήκου; Το πιο καλά διατηρημένο και πλήρες απολίθωμα Αυστραλοπιθήκου: α) βρέθηκε το 1974 στην περιοχή Αφάρ της Αιθιοπίας. β) περιλαμβάνει τα 2/3 του σκελετού με μερικές άθικτες ανατομικές συνδέσεις * ενός νεαρού θηλυκού ατόμου 3 εκατομμυρίων ετών. γ) ονομάστηκε «Λούσυ», επειδή οι ερευνητές κατά τις εργασίες τους άκουγαν το τραγούδι Lucy in the sky with diamonds των Μπιτλς. * EÓÓÔÔ ÓÙ È ÚıÚÒÛÂÈ. 17.3 Πώς ανακαλύφθηκε η στάση του σώματος και ο τρόπος βάδισης των Αυστραλοπιθήκων; Χάρη στα αποτυπώματα των βημάτων (ηλικίας 3 εκατομμυρίων ετών) ενός ζεύγους Αυστραλοπιθήκων πάνω στις στάχτες ενός ηφαιστείου (του Σάντιμαν * ) δείχτηκε ότι η όρθια στάση και η δίποδη βάδιση εμφανίστηκαν αρκετά νωρίς στην εξελικτική πορεία ως τον άνθρωπο. Τα 18 E E I H
αποτυπώματα δείχνουν πέλματα ανθρώπινου τύπου με τα δάκτυλα ευθυγραμμισμένα και κατασκευή κατάλληλη για τη στήριξη του βάρους του σώματος. * BÚ ÛÎÂÙ È ÛÙËÓ T Ó Ó, AÓ. AÊÚÈÎ Ø fiìˆ ÌÊÈÛ ËÙÂ Ù È fiùè ÔÈ ÛÙ Ù ÙÔ ÂÌappleÏ ÎÔÓÙ È. 17.4 Ποια συμπεράσματα προκύπτουν από τα κρανία των Αυστραλοπιθήκων; Ο εγκέφαλος των Αυστραλοπιθήκων είναι: α) πιο μικρός από των ανθρώπων (αντιστοιχεί περίπου στο 1/3). β) πιο μεγάλος από των πιθήκων. Η οδοντοφυΐα τους καθώς και οστά ζώων που βρέθηκαν κοντά στα απολιθώματά τους δείχνουν πως ήταν παμφάγοι. OI ΠPΩTOI ANΘPΩΠOI 17.5 Πώς και πότε εμφανίστηκε το πρώτο είδος ανθρώπου; Ποια ήταν τα χαρακτηριστικά του; Το πρώτο είδος ανθρώπου είναι ο Homo habilis (άνθρωπος ο επιδέξιος). Εξελίχθηκε από Αυστραλοπιθήκους στην Αφρική, πριν από 2 εκατομμύρια χρόνια, έζησε για 500.000 χρόνια και εξαφανίστηκε. Ο Homo habilis θεωρείται ένα μεγάλο βήμα από τη ζωώδη κατάσταση προς την ανθρώπινη, χάρη στα χαρακτηριστικά του: α) περπατούσε όρθιος, β) τα δόντια του έμοιαζαν πιο πολύ με του σημερινού ανθρώπου από ό,τι με των Αυστραλοπιθήκων και είχε και πιο μεγάλο εγκέφαλο από αυτούς. γ) κατασκεύαζε και χρησιμοποιούσε με μεγάλη επιδεξιότητα πολλά πέτρινα εργαλεία. 17.6 Ποιο είδος ανθρώπου διαδέχτηκε τον Homo habilis, πότε και πού έζησε και ποια τα χαρακτηριστικά του; Τον Homo habilis διαδέχτηκε ο Homo erectus (άνθρωπος ο όρθιος), στον οποίο εντάσσονται πολλές απολιθωμένες μορφές γνωστές σήμερα ως Άνθρωπος της Ιάβας και Άνθρωπος του Πεκίνου (Homo erectus pekinensis). Εμφανίστηκε στην Αφρική και είναι το πρώτο είδος ανθρώπου που μετανάστευσε στην Ευρώπη και την Ασία. Επέζησε για περισσότερα χρόνια από κάθε άλλο είδος προγόνου του ανθρώπου και εξαφανίστηκε από α) την Αφρική και την Ευρώπη πριν από 500.000 χρόνια, β) την Ασία πριν από 250.000 χρόνια. H E E I H TOY AN Pø OY (II) 19
Τα χαρακτηριστικά του ήταν: α) εγκέφαλος ακόμα πιο μεγάλος από του Homo habilis, β) διαβίωση σε ομάδες, σε σπηλιές ή ξύλινα καταλύματα που ο ίδιος κατασκεύαζε, γ) η χρήση της φωτιάς και μια μεγάλη στροφή στη δίαιτά του, καθώς έψηνε το κρέας που έτρωγε. Επίσης πιθανότατα είχε την ικανότητα να ομιλεί. 17.7 Πώς έγινε η μετάβαση από τον Homo erectus στις πρωτόγονες μορφές του Homo sapiens; Οι πρωτόγονες μορφές του Homo sapiens (Homo archaico, Homo presapiens) εμφανίζονται πριν από 400.000-130.000 χρόνια. Η μετάβαση από τον Homo erectus σε αυτές φαίνεται να έγινε σταδιακά και με συνεχή αύξηση του όγκου του εγκεφάλου. 17.8 Ποιος τύπος ανθρώπου έζησε παράλληλα με τους πρώτους σύγχρονους ανθρώπους και ποια τα χαρακτηριστικά του; Το 1856 στην κοιλάδα Neander (Γερμανία) ανακαλύφθηκε ένα κρανίο που αποδόθηκε στον Άνθρωπο του Νεάντερταλ. Αυτός σήμερα ονομάζεται Homo sapiens neanderthalensis (H.s.n.), επειδή θεωρείται υποείδος του Homo sapiens. Ο H.s.n. εμφανίστηκε πριν από 130.000 χρόνια και επέζησε μέχρι πριν από 35.000 χρόνια (οπότε και τον διαδέχεται ο σύγχρονος άνθρωπος). Σε ό,τι αφορά τα πιο σημαντικά χαρακτηριστικά του, ο Homo sapiens neanderthalensis: α) ήταν πιο δυνατός και με πιο μεγάλα δόντια από το σύγχρονο άνθρωπο, β) είχε προτεταμένο μέτωπο και τονισμένα υπερόφρυα τόξα, γ) ζούσε ομαδικά σε σπηλιές ή καλύβες, δ) κατασκεύαζε και χρησιμοποιούσε εργαλεία, ε) χρησιμοποιούσε τη φωτιά, στ) έθαβε τους νεκρούς του, ζ) εμφάνισε πρωτόγονη καλλιτεχνική δραστηριότητα, η) φαίνεται ότι πίστευε στη μεταθανάτια ζωή, καθώς μαζί με τους νεκρούς έθαβε φαγητό, όπλα και άνθη. θ) εκδήλωνε τα πρώτα στοιχεία συμβολικής σκέψης που χαρακτηρίζουν το σημερινό άνθρωπο. 17.9 Πότε εμφανίζεται η πρώτη μορφή σύγχρονου ανθρώπου και ποια η αλληλεπίδρασή του με τον Άνθρωπο του Νεάντερταλ; 20 E E I H
Πριν από περίπου 34.000 χρόνια τον Άνθρωπο του Νεάντερταλ διαδέχτηκε ο πιο εξελιγμένος Άνθρωπος του Κρο-Μανιόν (βρέθηκε στην κοιλάδα Κρο-Μανιόν στην Γαλλία). Αυτός κατατάσσεται στο σύγχρονο άνθρωπο, στον Homo sapiens sapiens, διότι δεν διαφέρει στα χαρακτηριστικά του σκελετού του. Οι Άνθρωποι του Κρο-Μανιόν ξεκίνησαν από την Αφρική * και, περνώντας από τη Μέση Ανατολή, εξαπλώθηκαν στην Ευρώπη. Είναι πιθανό για χιλιάδες χρόνια Κρο-Μανιόν και Νεάντερταλ να ζούσαν παράλληλα και να διασταυρώνονταν μεταξύ τους. Ορισμένα απολιθώματα θεωρούνται υβρίδια μεταξύ Νεάντερταλ και Κρο-Μανιόν και γι αυτό ίσως οι Νεάντερταλ να αφομοιώθηκαν από το σύγχρονο άνθρωπο. Οι Νεάντερταλ έπαψαν να υπάρχουν εντελώς ξαφνικά δεν είναι γνωστό αν αυτό οφείλεται σε κλιματικές αλλαγές ή αν σε κάποιο βαθμό εξοντώθηκαν από τον Κρο-Μανιόν. * O Homo sapiens Â Ó È ÙÔ Â ÙÂÚÔ Â Ô ÓıÚÒappleÔ, ÌÂÙ ÙÔÓ H. erectus, appleô ÌÂÙ Ó ÛÙ - Û applefi ÙËÓ apple ÙÚ ÙÔ ÙËÓ AÊÚÈÎ. EÁÎ Ù ÛÙ ıëîâ ÛÙËÓ E ÚÒappleË Î È ÛÙËÓ AÛ, fiappleˆ apple Ï ÈfiÙÂÚ Ô H. erectus, Î È, ÂappleÈappleÏ ÔÓ, ÛÙËÓ AÌÂÚÈÎ Î È ÙËÓ øîâ Ó. 17.10 Ποια είναι τα χαρακτηριστικά του Ανθρώπου του Κρο-Μανιόν και η πορεία του προς τους ιστορικούς χρόνους; Τα χαρακτηριστικά του Ανθρώπου του Κρο-Μανιόν *1 είναι: α) καλή κοινωνική οργάνωση και πλήρης ικανότητα ομιλίας. β) διατροφή με κρέας ζώων που κυνηγούσε. γ) ζωγραφική στους τοίχους σπηλαίων με πιο εκλεπτυσμένο τρόπο από τους Νεάντερταλ. δ) μόνιμη εγκατάσταση σε περιοχές (πριν από 10.000 χρόνια). ε) δημιουργία πόλεων (πριν από 3.000 χρόνια). Έτσι ο Άνθρωπος του Κρο-Μανιόν δημιούργησε το νεολιθικό *2 πολιτισμό που κατέληξε στους ιστορικούς χρόνους. * 1 K Ú ˆ appleôïèùèûìèî. * 2 ÂÔÏÈıÈÎfi appleôïèùèûìfi Ú ÎÙËÚ ÂÙ È applefi ÙË ÌfiÓÈÌË ÂÁÎ Ù ÛÙ ÛË, ÙËÓ ÂÍËÌ ÚˆÛË ÒˆÓ Î È Ê ÙÒÓ, ÙË Ú ÛË ÙË ÎÂÚ ÌÈÎ Î È ÙË ÂÏÙ ˆÛË ÙˆÓ Ï ıèóˆó ÂÚÁ Ï ˆÓ. H ΠOIKIΛOMOPΦIA ΣTOYΣ ANΘPΩΠINOYΣ ΠΛHΘYΣMOYΣ 17.11 Γιατί στον άνθρωπο παρατηρούνται μορφολογικές διαφορές; Σε κάθε είδος οργανισμού με μεγάλη εξάπλωση παρατηρούνται μορφολογικές διαφορές μεταξύ των πληθυσμών του. Γι αυτό και στον άνθρωπο παρατηρούνται διαφορές στο χρώ- H E E I H TOY AN Pø OY (II) 21
μα του δέρματος, στο χρώμα και το σχήμα των μαλλιών, στο σχήμα των κοπτήρων, στο ανάστημα κ.α. Οι διαφορές οφείλονται στην ανόμοια κατανομή των αλληλομόρφων * λόγω της δράσης των παραγόντων που προκαλούν γενετική διαφοροποίηση στους πληθυσμούς. * ÏÏËÏfiÌÔÚÊ : apple Ú ÏÏ Á ÂÓfi ÁÔÓÈ Ô (ÙÌ Ì ÙÔ ÙÔ ÁÂÓÂÙÈÎÔ ÏÈÎÔ, ÙÔ DNA), appleô Î ıôú Ô Ó ÙËÓ È È ÈfiÙËÙ ÌÂ È ÊÔÚÂÙÈÎfi ÙÚfiappleÔ. 17.12 Ποιοι είναι οι παράγοντες που προκαλούν γενετικές διαφοροποιήσεις στους πληθυσμούς; Τις διαφοροποιήσεις προκαλούν οι μηχανισμοί της εξέλιξης, όπως η φυσική επιλογή (βλ. 15.11) ή η τυχαία απόκλιση στις συχνότητες των αλληλομόρφων *, σε συνδυασμό με γεωγραφικές απομονώσεις (βλ. 15.13). * Ÿappleˆ ÛÙËÓ appleâú appleùˆûë ( ÎÚ Ô apple Ú ÂÈÁÌ ) Ó appleïëı ÛÌfi Ó ËÌÈÔ ÚÁ ıëîâ applefi Ó ÌfiÓÔ Ú ÈÎfi  ÁÔ Î È Ó ÂÌÊ Ó ÂÈ ÌfiÓÔ Û ÁÎÂÎÚÈÌ Ó ÏÏËÏfiÌÔÚÊ (Î È Û ÓÂappleÒ - Ú ÎÙËÚÈÛÙÈÎ ), Ù ÔappleÔ Û ÏÏÔ appleïëı ÛÌÔ ÙÔ Â Ô Â Ó È Ûapple ÓÈ. 17.13 Ποια γνωρίσματα στον άνθρωπο θεωρούνται χαρακτηριστικά παραδείγματα της δράσης της φυσικής επιλογής; Αρκετά χαρακτηριστικά τα οποία παράχθηκαν από μεταλλάξεις μπορεί να είχαν επίδραση στην προσαρμοστικότητα και έτσι χάρη στη φυσική επιλογή να εξαπλώθηκαν και να παγιώθηκαν σε πληθυσμούς που επιβίωναν σε διαφορετικά περιβάλλοντα. Τέτοια χαρακτηριστικά περιστατικά θεωρούνται: α) ο λόγος του μήκους των άκρων προς το μέγεθος του σώματος. β) οι διαφορές στο χρώμα του δέρματος. 17.14 Πώς ερμηνεύονται οι διαφορές των πληθυσμών ως προς το λόγο του μήκους των άκρων προς το μέγεθος του σώματος; Ο λόγος του μήκους των άκρων προς το μέγεθος του σώματος είναι μικρότερος στις βόρειες περιοχές και μεγαλύτερος στις τροπικές. Δηλαδή, φαίνεται ότι μεταβάλλεται ανάλογα με τη θερμοκρασία. Η διαφορά στο λόγο εξηγείται ως προσαρμογή για την αντιμετώπιση των απωλειών θερμότητας από το δέρμα. 17.15 Πώς ερμηνεύονται οι διαφορές των πληθυσμών ως προς το χρώμα του δέρματος; Ορισμένοι υποστηρίζουν (ενώ άλλοι διαφωνούν) ότι το χρώμα του δέρματος σχετίζεται με το πόσο έντονη υπεριώδη ηλιακή ακτιβολία δέχεται. 22 E E I H
Bλάβες εξαιτίας της υπεριώδους ακτινοβολίας Η μελανίνη παράγεται για να απορροφά το μεγαλύτερο μέρος της υπεριώδους ακτινοβολίας, χάρη σε ένα μηχανισμό που ενεργοποιείται από την υπεριώδη ακτινοβολία. Έτσι προστατεύει το δέρμα, αφού η παρατεταμένη επίδραση της ακτινοβολίας αυτής σχετίζεται με διάφορους τύπους καρκίνου του δέρματος. Πιθανώς, λοιπόν, οι σκουρόχρωμες επιδερμίδες να αποτελούν προσαρμογή προστατευτική από την υπεριώδη ακτινοβολία (βλ. 6.7). Oφέλη από την υπεριώδη ακτινοβολία Όμως, η υπεριώδης ακτινοβολία είναι απαραίτητη στον άνθρωπο για την παραγωγή της βιταμίνης D, ώστε να αναπτυχθούν τα οστά. Συνεπώς σε περιοχές με περιορισμένη ηλιοφάνεια το σκούρο χρώμα δεν θα ευνοούσε την προσαρμογή των πληθυσμών. 17.16 Όλες οι διαφορές μεταξύ πληθυσμών οφείλονται σε προσαρμοστικές διαδικασίες; Οι διαφορές σε πολλά χαρακτηριστικά μεταξύ των πληθυσμών οφείλονται σε τυχαίες αποκλίσεις στη συχνότητα εμφάνισης των αλληλομόρφων. Γι αυτό είναι σφάλμα να θεωρείται γενικά ότι όλες οι διαφορές είναι αποτέλεσμα προσαρμοστικών διαδικασιών. ΘΕΜΑΤΑ ΓΙΑ ΑΠΑΝΤΗΣΗ* EPΩTHΣEIΣ ANAΠTYΞHΣ 17.17 Ποια είναι τα χαρακτηριστικά της διατροφής κατά την εξέλιξη από τους Ανθρωπίδες προγόνους του Ανθρώπου στο σύγχρονο άνθρωπο; 17.18 Από ποια ήπειρο προέρχονται τα διάφορα είδη του γένους Homo και σε ποιες μετανάστευσαν; 17.19 Κατά πόσο συνυπήρξαν και για ποια χρονικά διαστήματα τα διάφορα είδη ανθρώπου; 17.20 Ποια ανθρώπινα χαρακτηριστικά μπορεί να σχετίζονται με γεωγραφική απομόνωση; EPΩTHΣEIΣ ΠOΛΛAΠΛHΣ EΠIΛOΓHΣ 17.21 Σε ποια οικογένεια ανήκουν οι Αυστραλοπίθηκοι και ποιας περίπου ηλικίας είναι τα απολιθώματά τους; α) Στους Ανθρωποειδείς, 6.000.000 ετών β) Στους Ανθρωπίδες, 6.000.000 ετών γ) Στους Ανθρωποειδείς, 3.000.000 ετών δ) Στους Ανθρωπίδες, 3.000.000 ετών. * Oι απαντήσεις βρίσκονται στο τέλος του φυλλαδίου. H E E I H TOY AN Pø OY (II) 23
17.22 Οι Αυστραλοπίθηκοι μοιάζουν στον άνθρωπο κυρίως: α) στη μορφή του πέλματός τους β) στο μέγεθος του εγκεφάλου τους γ) στη σχεδόν όρθια στάση του σώματός τους δ) όλα τα προηγούμενα αληθεύουν. 17.23 Το πρώτο είδος ανθρώπου που εμφανίστηκε είναι o Homo: α) archaico β) erectus γ) habilis δ) sapiens. 17.24 Ποιο χαρακτηριστικό του Homo habilis δείχνει ως μεγάλο βήμα από τη ζωώδη στην ανθρώπινη κατάσταση; α) Tο μέγεθος του εγκεφάλου β) Tο σχήμα των δοντιών γ) H κατασκευή και η χρήση εργαλείων δ) Όλα τα προηγούμενα. 17.25 Η εξαφάνιση του Homo habilis και η εμφάνιση του Homo erectus χρονικά: α) δεν έχουν καμία σχέση β) δείχνουν να συμπίπτουν περίπου πριν από 1,6 εκατομμύρια χρόνια γ) δείχνουν να συμπίπτουν περίπου πριν από 2 εκατομμύρια χρόνια δ) συμπίπτουν περίπου αλλά παρατηρούνται σε διαφορετικές ηπείρους. 17.26 Η ικανότητα ομιλίας πιθανότατα πρωτοεμφανίστηκε στον: α) Homo habilis β) Homo sapiens γ) Homo erectus δ) Αυστραλοπίθηκο. 17.27 Ποιο είδος Homo επέζησε περισσότερο; α) O Homo habilis β) O Homo erectus γ) O Homo presapiens δ) O Homo sapiens. 17.28 Στοιχεία συμβολικής σκέψης και ψήσιμο τροφών φαίνεται να πρωτοεμφανίζονται στον: α) Homo sapiens και Homo presapiens αντίστοιχα β) Homo sapiens neanderthalensis και Homo erectus αντίστοιχα γ) Homo erectus δ) Homo sapiens. 17.29 Ποια σχέση έχουν ο Άνθρωπος του Νεάντερνταλ και ο Άνθρωπος του Κρο-Μανιόν; α) Είναι υποείδη του ίδιου είδους β) Πιθανόν να διασταυρώνονταν για χιλιάδες χρόνια γ) Είναι ο λιγότερο και ο περισσότερο εξελιγμένος τύπος του ίδιου είδους ανθρώπου αντίστοιχα δ) Όλα τα παραπάνω αληθεύουν. 17.30 Ο νεολιθικός πολιτισμός και η πορεία προς τους ιστορικούς χρόνους σχετίζονται με τον Homo: α) sapiens β) sapiens neanderthalensis γ) sapiens sapiens δ) με όλα τα προηγούμενα είδη ανθρώπων. 17.31 Τα πρώτα κατασκευασμένα καταλύματα, η τέχνη και οι πρώτες πόλεις είναι επιτεύγματα αντιστοίχως: α) του Homo habilis, του Homo erectus και του Νεάντερνταλ 24 E E I H
β) του Homo erectus, του Νεάντερνταλ και του Homo sapiens sapiens γ) του Αυστραλοπίθηκου, του Homo sapiens neanderthalensis και του Homo sapiens sapiens δ) του Homo habilis, του Homo erectus και του Homo sapiens. 17.32 Οι διαφορές μεταξύ του πληθυσμού μπορεί να είναι: α) αποτέλεσμα της φυσικής επιλογής β) τυχαίες αποκλίσεις στις συχνότητες των αλληλόμορφων γ) προϊόντα των γεωγραφικών απομονώσεων δ) όλα τα προηγούμενα αληθεύουν. 17.33 Όσο πιο προς τους πόλους ζει ένας πληθυσμός ανθρώπων, τόσο πιο πιθανό είναι να έχει: α) πιο μικρά άκρα και ανοιχτόχρωμο δέρμα β) πιο μεγάλα άκρα και ανοιχτόχρωμο δέρμα γ) πιο μεγάλα άκρα και σκουρόχρωμο δέρμα δ) ποιο μικρά άκρα και σκουρόχρωμο δέρμα. 17.34 Η υπεριώδης ακτινοβολία: α) ενεργοποιεί τη σύνθεση της μελανίνης β) μπορεί να προκαλέσει καρκίνο γ) βοηθά στη σύνθεση της βιταμίνης D δ) όλα τα προηγούμενα αληθεύουν. 17.35 Ένα είδος οργανισμού, όπως ο άνθρωπος: α) δεν εμφανίζει ποικιλομορφία β) εμφανίζει ποικιλομορφία γ) δεν υφίσταται την δράση των εξελικτικών παραγόντων δ) υπόκειται μόνο σε τυχαίες αποκλίσεις στις συχνότητες των αλληλομόρφων. 17.36 Ένας στίχος αναφέρει: αν αντέχεις να πέφτεις, ίσως μάθεις να πετάς τελικά. (1999, Mανώλης Φάμελλος) Tαιριάζει με τις θεωρίες: α) του Δαρβίνου β) του Λαμάρκ γ) και του Δαρβίνου και του Λαμάρκ δ) δεν ταιριάζει με καμία εξελικτική θεωρία. H E E I H TOY AN Pø OY (II) 25
ΕΝΟΤΗΤΑ ΕΡΩΤΗΣΕΩΝ - ΑΣΚΗΣΕΩΝ - ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΩΝ ΤΟΥ ΚΕΦΑΛΑΙΟΥ EΞEΛIΞH AΠANTHΣEIΣ ΣTIΣ EPΩTHΣEIΣ TOY ΣXOΛIKOY BIBΛIOY, σελ. 153 1. Πολλοί, για να δυσφημήσουν την εξελικτική θεωρία, ισχυρίζονται ότι υποστηρίζει πως ο άνθρωπος προέρχεται από τον πίθηκο. Είναι βάσιμος ο ισχυρισμός τους, είναι πιθανό να προέρχεται ο άνθρωπος από τον πίθηκο; Ένα από τα ερωτήματα που απασχολούν τη Βιολογία, αλλά ενδιαφέρουν και τον απλό άνθρωπο, είναι η προέλευση του ανθρώπινου είδους. Στο ερώτημα αυτό προσπάθησε να απαντήσει ο Κάρολος Δαρβίνος. Έτσι, 12 χρόνια μετά την έκδοση της περίφημης Καταγωγής των ειδών εξέδωσε και δεύτερο βιβλίο με τίτλο Η καταγωγή του ανθρώπου. Σε αυτό υποστήριζε ότι ο άνθρωπος και ο πίθηκος έχουν κοινό πρόγονο και όχι, όπως αναφέρεται λανθασμένα, ότι ο άνθρωπος προέρχεται από τον πίθηκο. Άλλωστε η φυλογένεση κάθε είδους δεν αναζητάται στους σύγχρονούς του οργανισμούς με τους οποίους έχει κάποιες ομοιότητες, αλλά κυρίως σε προγενέστερους και στο εάν υπάρχουν ενδείξεις που μπορούν να τεκμηριώσουν τη βαθμιαία εξελικτική μετάβαση από το ένα προγονικό είδος στο άλλο. Τα απολιθώματα που υπήρχαν διαθέσιμα την εποχή του Δαρβίνου, και για περισσότερο από 100 χρόνια μετά, ήταν ελάχιστα, ώστε να τεκμηριωθεί η υπόθεση του κοινού προγόνου. Τις τελευταίες όμως δεκαετίες τα απολιθώματα που έχουν βρεθεί, καθώς και η έρευνα σε άλλες περιοχές της Βιολογίας, ιδιαίτερα μάλιστα στη Μοριακή Βιολογία, δεν γεννούν καμιά αμφιβολία ότι ο άνθρωπος, όπως και κάθε άλλος οργανισμός του πλανήτη, είναι προϊόν εξέλιξης. Η εξέλιξη είναι μια διαδικασία συνεχής και διάρκειας ακόμα και εκατομμυρίων ετών, έτσι δεν είναι πιθανό ένας οργανισμός να είναι πρόγονος ενός σύγχρονού του (π.χ. οι πίθηκοι των ανθρώπων). Επίσης, όπως έχει ήδη αναφερθεί, έχει ανακαλυφθεί ότι ο άνθρωπος και ο πίθηκος μοιράζονται κοινούς προγόνους (τα πρώτα Πρωτεύοντα). Επιπλέον ευρήματα, όπως οι σκελετοί και τα αποτυπώματα των Αυστραλοπιθήκων, δείχνουν ότι υπήρξαν οργανισμοί με πολύ μεγαλύτερες ομοιότητες με το σημερινό άνθρωπο (μέγεθος κρανίου, όρθια στάση, μορφή πέλματος) από ό,τι με τον πίθηκο. Άρα αυτοί είναι πιο πιθανό να εξελίχθηκαν ώστε να εμφανιστεί ο άνθρωπος, αφού και το χρονικό περιθώριο υπήρχε και οι διαφορές στα χαρακτηριστικά τους, τα οποία θα έπρεπε να τροποποιηθούν για να εμφανιστούν τα ανθρώπινα, ήταν μικρότερες. 2. Να συγκρίνετε τα χαρακτηριστικά (μορφολογικά αλλά και πολιτισμικά) των Αυστραλοπιθήκων με αυτά του Homo habilis, του Homo erectus, του Ανθρώπου του Νεάντερταλ, του Aνθρώπου του Κρο-Μανιόν. Για ποιους λόγους κάθε βαθμίδα είναι εξελικτικά ανώτερη από την προηγούμενη; 26 E E I H
Αυστραλοπίθηκος Όρθια στάση και δίποδη βάδιση (δύο χαρακτηριστικά αρκετά πρώιμα στην εξελικτική πορεία του ανθρώπου). Πέλμα με ευθυγραμμισμένα δάχτυλα και κατασκευή που ευνοούσε τη στήριξη του βάρους του σώματος. Εγκέφαλος μεγαλύτερος από των πιθήκων, αν και μικρότερος από του ανθρώπου (περίπου το 1/3). Οδοντοφυΐα που δείχνει πως μάλλον ήταν παμφάγοι (υπόθεση που ενισχύεται από τα οστά ζώων που βρέθηκαν κοντά στα απολιθώματά τους). Homo habilis Όρθια βάδιση. Δόντια που έμοιαζαν περισσότερο με αυτά του ανθρώπου παρά με των Αυστραλοπιθήκων. Εγκέφαλος μεγαλύτερος από των Αυστραλοπιθήκων. Κατασκευή και χρήση πολλών πέτρινων εργαλείων και μεγάλη επιδεξιότητα. Χάρη σε αυτά τα χαρακτηριστικά του θεωρείται ένα μεγάλο βήμα από τη ζωώδη κατάσταση προς την ανθρώπινη. Homo erectus Ζούσε σε ομάδες, κατοικούσε σε σπηλιές ή και σε ξύλινα καταλύματα που κατασκεύαζε ο ίδιος. Χρήση της φωτιάς. Έψηνε το κρέας που έτρωγε. Πιθανότατα είχε την ικανότητα ομιλίας. Homo sapiens neanderthalensis (Άνθρωπος του Νεάντερταλ) Πιο δυνατός σωματικά από το σύγχρονο άνθρωπο, με προτεταμένο μέτωπο, τονισμένα υπερόφρυα τόξα και δόντια μεγαλύτερα από αυτά του σύγχρονου ανθρώπου. Ζούσε ομαδικά σε σπηλιές ή καλύβες, κατασκεύαζε και χρησιμοποιούσε εργαλεία. Έκανε χρήση της φωτιάς, ντυνόταν με προβιές, έθαβε τους νεκρούς του και έδωσε δείγματα της πρωτόγονης τέχνης του. Το γεγονός ότι μαζί με τους νεκρούς έθαβε και φαγητό, όπλα και άνθη υποδηλώνει ότι πίστευε στη μεταθανάτια ζωή. Homo sapiens sapiens (Άνθρωπος του Κρο-Μανιόν) Δεν διαφέρει από το σύγχρονο άνθρωπο ως προς τα σκελετικά χαρακτηριστικά του. Πιθανόν να ζούσε για ένα διάστημα παράλληλα με τον Ανθρωπο του Νεάντερταλ και να διασταυρωνόταν μαζί του για πολλές χιλιάδες χρόνια. Είχε καλή κοινωνική οργάνωση και πλήρη ικανότητα ομιλίας. Τρεφόταν με το κρέας των ζώων που κυνηγούσε. Ζωγράφιζε τους τοίχους των σπηλαίων με πιο εκλεπτυσμένο τρόπο από ό,τι ο Άνθρωπος του Νεάντερταλ. A ANTH EI TI EPøTH EI TOY XO IKOY BIB IOY 27
Πριν από 10.000 χρόνια άρχισε να εγκαθίσταται μόνιμα σε περιοχές και πριν από 3.000 χρόνια να φτιάχνει τις πρώτες πόλεις. Δημιούργησε το νεολιθικό πολιτισμό, ο οποίος οδήγησε στους ιστορικούς χρόνους. Τα χαρακτηριστικά που συνηγορούν στο ότι κάθε βαθμίδα είναι εξελικτικά ανώτερη από την προηγούμενη είναι τα εξής: Η αύξηση του μεγέθους του εγκεφάλου και η σταδιακή διανοητική ανάπτυξη, γεγονός που δικαιολογείται από τον προβληματισμό που ανέπτυξε καθώς προσπαθούσε να επιβιώσει. Η παραγωγή πνευματικών προϊόντων (εργαλεία, τέχνη), η εφαρμογή νέων διατροφικών συνηθειών και η σταδιακή ανάπτυξη κοινωνικής ζωής. 3. Ποιες πληροφορίες μπορεί να δώσει στην παλαιοανθρωπολογική έρευνα η μελέτη της γνάθου, της λεκάνης, της σπονδυλικής στήλης και του κρανίου ενός προγονικού είδους του ανθρώπου; Η μελέτη της κάτω γνάθου ενός οργανισμού ή μόνο κάποιων δοντιών του είναι δυνατόν να δώσει στοιχεία για τις διατροφικές συνήθειές του. Η μελέτη της σπονδυλικής στήλης και του σχήματος των οστών της λεκάνης δίνει στοιχεία για το αν ο οργανισμός βάδιζε σε δύο (δίποδη βάδιση, όρθια στάση) ή σε τέσσερα άκρα. Η αυξημένη κρανιακή χωρητικότητα δίνει πληροφορίες για τη νοημοσύνη του. 28 E E I H
1ο ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΟ ΚΡΙΤΗΡΙO ΑΞΙOΛOΓΗΣΗΣ EΦ OΛHΣ THΣ YΛHΣ * ΘEMATA ΠANEΛΛAΔIKΩN EΞETAΣEΩN 2015 ΘEMA A Να γράψετε στο τετράδιό σας τον αριθμό καθεμιάς από τις παρακάτω ημιτελείς προτάσεις Α1 έως Α5 και, δίπλα, το γράμμα που αντιστοιχεί στη λέξη ή στη φράση η οποία συμπληρώνει σωστά την ημιτελή πρόταση. A1. Σεξουαλικώς μεταδιδόμενο νόσημα είναι η α. ελονοσία β. χολέρα γ. σύφιλη δ. πολιομυελίτιδα. A2. Κέντρο αιμοποίησης αποτελεί ο α. ερυθρός μυελός των οστών β. θύμος αδένας γ. νωτιαίος μυελός δ. πνεύμονας. A3. Το φαινόμενο της βιοσυσσώρευσης μπορεί να προκληθεί από α. νιτρικά άλατα β. εντομοκτόνο γ. φωσφορικά άλατα δ. αμμωνία. A4. Σε ένα αυτότροφο οικοσύστημα το δεύτερο τροφικό επίπεδο περιλαμβάνει τους α. παραγωγούς β. καταναλωτές 1ης τάξης γ. καταναλωτές 2ης τάξης δ. αποικοδομητές. A5. Κατά την ταξινόμηση των οργανισμών, πολλά γένη που μοιάζουν περισσότερο μεταξύ τους απ ό,τι άλλα, συνιστούν α. μία κλάση β. ένα είδος γ. μία τάξη δ. μία οικογένεια. ΘEMA B B1. Να αντιστοιχίσετε σωστά τον αριθμό καθεμιάς από τις φράσεις της στήλης Ι με ένα μόνο γράμμα, Α ή Β, της στήλης ΙΙ. * Oι απαντήσεις βρίσκονται στο τέλος του φυλλαδίου. ENIKA E ANA H TIKA EMATA 29
ΣTHΛH I ΣTHΛH II 1. Παράγεται από μύκητες 2. Aποτελεί συστατικό της μη ειδικής άμυνας του ανθρώπινου οργανισμού 3. Eίναι ένζυμο 4. Παρεμποδίζει τη σύνθεση του κυτταρικού A. Λυσοζύμη τοιχώματος στα βακτήρια 5. Eίναι αντιβιοτικό 6. Διασπά το κυτταρικό τοίχωμα των βακτηρίων B. Πενικιλίνη 7. Παράγεται από τον ανθρώπινο οργανισμό 8. H χρήση της μπορεί να οδηγήσει στην ανάπτυξη ανθεκτικών στελεχών βακτηρίων σε αυτήν B2. Τι πληροφορίες διαθέτει το γενετικό υλικό ενός ιού; B3. Να αναφέρετε δύο συνθήκες κάτω από τις οποίες τα βακτήρια σχηματίζουν ενδοσπόρια. Ποια είναι τα χαρακτηριστικά των ενδοσπορίων; B4. Ποιες είναι οι συνέπειες της όξινης βροχής; B5. Η Βιολογία, όπως και κάθε άλλη επιστήμη, βασίζεται πάνω σε μερικές θεμελιώδεις γενικεύσεις. Να διατυπώσετε τις θεμελιώδεις γενικεύσεις, στις οποίες βασίζεται η Βιολογία. ΘEMA Γ Δίνονται τα διαγράμματα 1, 2, 3 και 4. Û ÁÎ ÓÙÚˆÛË Διάγραμμα 1 Διάγραμμα 2 Û ÁÎ ÓÙÚˆÛË 5 Â ÛÔ Ô ÓÙÈÁfiÓÔ ÚfiÓÔ (ËÌ ÚÂ ) Â ÛÔ Ô ÓÙÈÁfiÓÔ ÚfiÓÔ (ËÌ ÚÂ ) Διάγραμμα 3 Διάγραμμα 4 Û ÁÎ ÓÙÚˆÛË Û ÁÎ ÓÙÚˆÛË Â ÛÔ Ô ÓÙÈÁfiÓÔ 5 ÚfiÓÔ (ËÌ ÚÂ ) 10 Â ÛÔ Ô ÓÙÈÁfiÓÔ ÚfiÓÔ (ËÌ ÚÂ ) 30 ENIKA E ANA H TIKA EMATA
Γ1. Ποιο από τα διαγράμματα 1, 2, 3 και 4 απεικονίζει τη συγκέντρωση των αντισωμάτων στον οργανισμό ενός ανθρώπου μετά από μόλυνση που προκλήθηκε για δεύτερη φορά από τον ίδιο ιό; Να αιτιολογήσετε την απάντησή σας με βάση τα χαρακτηριστικά του διαγράμματος που επιλέξατε. Γ2. Ποιο από τα διαγράμματα 1, 2, 3 και 4 απεικονίζει τη συγκέντρωση του αντιγόνου στον οργανισμό ενός ανθρώπου, τις ημέρες που ακολουθούν μετά τον εμβολιασμό του από το συγκεκριμένο αντιγόνο; Να αιτιολογήσετε την απάντησή σας με βάση τα χαρακτηριστικά του διαγράμματος που επιλέξατε. Γ3. Ποιο από τα διαγράμματα 1, 2, 3 και 4 απεικονίζει τη συγκέντρωση των αντισωμάτων που παράγονται στον οργανισμό ενός ανθρώπου, τις ημέρες που ακολουθούν μετά τον πρώτο εμβολιασμό του; Να αιτιολογήσετε την απάντησή σας με βάση τα χαρακτηριστικά του διαγράμματος που επιλέξατε. Γ4. Ποιο από τα διαγράμματα 1, 2, 3 και 4 απεικονίζει τη συγκέντρωση των κυτταροτοξικών Τ-λεμφοκυττάρων στον οργανισμό ενός ανθρώπου που μολύνθηκε από ένα βακτήριο; Να αιτιολογήσετε την απάντησή σας με βάση τα χαρακτηριστικά του διαγράμματος που επιλέξατε. Γ5. Ένας υγιής ενήλικος άνθρωπος μολύνεται από ένα είδος παθογόνου βακτηρίου. Να εξηγήσετε τρεις πιθανούς λόγους για τους οποίους ο άνθρωπος αυτός δεν εμφάνισε τα συμπτώματα της ασθένειας. ΘEMA Δ Σε ένα μικρό δασικό οικοσύστημα υπάρχουν 1.000 δέντρα, 25 κουνέλια με ανοιχτό χρώμα τριχώματος, 175 κουνέλια με σκούρο χρώμα τριχώματος και 10 γεράκια στα οποία συνολικά παρασιτούν 10.000 πρωτόζωα. Δ1. Να σχεδιάσετε την τροφική πυραμίδα πληθυσμού αυτού του δασικού οικοσυστήματος. Δ2. Αν η μέση βιομάζα ενός κουνελιού είναι 1 Kg, να υπολογίσετε τη βιομάζα κάθε τροφικού επιπέδου του οικοσυστήματος και να σχεδιάσετε την αντίστοιχη πυραμίδα. Να υπολογίσετε τη μέση βιομάζα που έχει κάθε γεράκι. Δ3. Αν μια ασθένεια μειώσει τη βιομάζα των παραγωγών σε 400 Kg, ποιος είναι ο αριθμός των γερακιών που θα μπορεί να υποστηρίξει το οικοσύστημα; Δίνεται ότι η μέση βιομάζα των γερακιών παραμένει σταθερή. Μια πυρκαγιά καταστρέφει το παραπάνω μικρό δασικό οικοσύστημα. Οι πληθυσμοί όλων των καταναλωτών μεταναστεύουν σε ένα γειτονικό θαμνώδες οικοσύστημα, το οποίο μπορεί να τους υποστηρίξει διατροφικά. Στο οικοσύστημα αυτό το έδαφος είναι ανοιχτόχρωμο σε αντίθεση με το έδαφος του προηγούμενου οικοσυστήματος, που ήταν σκουρόχρωμο. ENIKA E ANA H TIKA EMATA 31