Питання самоконтролю - студопедія
питання самоконтролю
1.Прочитайте нижче викладений навчальний матеріал.
2.Ответьте на питання самоконтролю.
Головні напрямки еволюції.
Вчення про головні напрямки еволюції органічного світу розробили вітчизняні еволюціоністи А.Н. Северцов і І.І. Шмальгаузен. Вони встановили два головних напрямки еволюції - біологічний прогрес і біологічний регрес.
біологічний прогрес в еволюції характеризується наступними основними рисами:
1) збільшення чисельності особин, що відносяться до даного виду;
3) утворенням нових видів, підвидів, популяцій.
Еволюційний сенс виділених критеріїв полягає в наступному: виникнення нових пристосувань знижує елімінацію особин, в результаті середній рівень чисельності виду зростає. Стійке підвищення чисельності нащадків в порівнянні з предками призводить до збільшення щільності населення, що в свою чергу, через загострення внутрішньовидової конкуренції викликає розширення ареала- цьому ж сприяє і зростання пристосованості. Розширення ареалу призводить до того, що вид при розселенні стикається з новими факторами середовища, до яких необхідно пристосовуватися. Так відбувається диференціація виду. посилюється дивергенція, що веде до збільшення дочірніх таксонів. Таким чином, біологічний прогрес найбільш загальний шлях біологічної еволюції.
До біологічного прогресу могло привести ускладнення будови (класи хребетних), а також спрощення організації тіла (паразитичні черви).
Багато сучасні види охоплені біологічним прогресом. Ще сто років тому межа поширення зайця русака на півночі доходила до лінії Санкт-Петербург - Казань, а на схід - до річки Урал. В даний час він поширився на півночі до Північної Карелії і на сході - до Омська. Зараз відомо близько 20 його підвидів. Нематоди (круглі черв`яки), серед яких багато паразитів рослин, тварин і людини, заселяють в даний час всю грунт, моря, океани і прісні водойми.
Біологічний прогрес досягається різними шляхами. А.Н. Северцов назвав їх головними напрямками еволюційного прогресу: арогенез, аллогенез і катагенез.
арогенез - еволюційний напрям, що супроводжуються придбанням ароморфозов.
ароморфоз - еволюційні зміни, які ведуть до загального підйому організації, збільшують інтенсивність життєдіяльності, але не є вузьким пристосуваннями до різко обмеженим умов існування.
Ароморфоз дає значні переваги в боротьбі за існування і робить можливим перехід в нові місця існування, сприяє підвищенню виживаності і зниження смертності в популяціях. При високій виживаності і зниження смертності в популяціях. При високій виживаності чисельність особин в популяціях зростає, ареал розширюється, утворення нових внутрішньогрупових угруповань, а в кінцевому підсумку і нових видів прискорюється. Також великими ароморфозами в розвитку рослин були: виникнення епідермісу, устьиц, яка проводить і механічна системи, закономірна зміна поколінь в циклі розвитку, утворення квіток і т.д.
Важливий ароморфоз у рослин - утворення органів і тканин - поклав початок новому етапу в розвитку органічного світу: пристосуванню до життя на суші в новій, більш складному середовищі, ніж водна. Великим ароморфозом в розвитку рослин був перехід від розмноження спорами до розмноженню насінням. У розвитку хребетних великим ароморфозом була поява внутрішнього запліднення і ряду пристосувань до розвитку зародка в яйці на суші. По дорозі ароморфоза Шалаєв також еволюція кровоносної системи від трубчастого серця у ланцетника до двох-, трьох- і Чотирикамерне серця у вищих хребетних, що супроводжується відокремленням великого і малого кіл кровообігу.
Великі систематичні групи відбулися шляхом ароморфоза.
Аллогенез - еволюційний напрям, що супроводжується придбанням идиоадаптаций.
идиоадаптация - дрібніші еволюційні зміни, які, сприяють пристосуванню до певних умов середовища проживання (приватні пристосування).
На противагу Ароморфоз идиоадаптация не супроводжується змінами основних рис організації, загальним підйомом рівня організації та інтенсивності життєдіяльності організмів.
Пристосування придонних риб - камбалових, скатів до життя на дні (сплощення тіла, забарвлення під колір грунту) представляють типові приклади идиоадаптации.
Захисна забарвлення дає хороший приклад пристосування тварин до певних умов існування, не пов`язаного з підвищенням організації.
Прикладами идиоадаптации у рослин можуть служити різноманітні пристосування квітки до перехресного запилення вітром і комахами. Пристосування плодів і насіння до розвіювання. Пристосування листя до зменшення випаровування.
Зазвичай дрібні систематичні групи - види, пологи, сімейства - в процесі еволюції виникають шляхом идиоадаптации.
катагенез - еволюційний напрям супроводжується дегенерацією.
Загальна дегенерація - еволюційні зміни, яке веде до спрощення організації. Вони зазвичай супроводжуються зникненням ряду органів, які втратили своє біологічне значення.
Дегенерація часто пов`язана з переходом до сидячого або паразитичного способу життя. Спрощення організації зазвичай супроводжується виникненням різних пристосувань до специфічних умов життя. У свинячого ціп`яка, лентеця широкого та інших черв`яків - паразитів людини немає кишечника, слабо розвинена нервова система, майже відсутня здатність до самостійного пересування. Поряд зі спрощенням організації ці тварини мають присосками і гачками, за допомогою яких триматися на стінках кишечника свого господаря. Вони мають також сильно розвинені органи розмноження і відрізняються величезною плодючістю, що забезпечує збереження виду і зростання його чисельності.
Повилика, яка паразитує на конюшині, хмелі та інших рослинах, позбавлена головного органу - аркуша, а замість коренів у неї утворюються на стеблі присоски, якими вона висмоктує поживні речовини з рослини - господаря.
Отже, загальна дегенерація не виключає процвітання виду. Багато груп паразитів, процвітають, хоча їх організація зазнає значне спрощення.
Співвідношення різних шляхів еволюції. Шляхи еволюції великих систематичних груп (наприклад, типів і класів) дуже складні, і в процесі філогенезу відбувалася зміна одного шляху еволюції іншим.
Ароморфоз відбувається в еволюції різних груп рослин і тварин рідше, ніж идиоадаптация, - він знаменує новий етап у розвитку органічного світу.
Передумовою до нового Ароморфоз здебільшого служить загальна примітивна організація, пов`язана зі здатністю органів до виконання кількох функцій. Примітивна організація відома, наприклад, серед тварин - у стегоцефалів. Як приклад багатофункціональності органу можна привести кінцівку кистеперої риби, яка використовується і для плавання, і для повзання по субстрату.
Нові, більш високоорганізовані групи виникають шляхом ароморфоза і при цьому часто переходять в нове середовище проживання (наприклад, вихід тварин на сушу). Далі еволюція триває вже шляхом идиоадаптации, іноді дегенерації.
Кожен ароморфоз відкриває нові можливості для идиоадаптации, яка забезпечує більш повне заселення середовища шляхом захоплення в ній різних середовищ існування без підвищення рівня організації.
Схема, запропонована, А.Н. Северцовим ілюструє, співвідношення між ароморфозом, идиоадаптацией і дегенерацією. Чим вище організація, тим вище зображена відповідна їй площину. Висхідні стрічки зображують шлях ароморфоза- стрічка до зниженою площині позначає шлях дегенерації. Лінії, що з`єднують точки на кожній площині. Показують дивергентний хід еволюційного процесу шляхом идиоадаптации.
біологічний регрес - явище, протилежне біологічному прогресу. Він характеризується зворотними ознаками:
1) зменшенням числа особин;
3) зменшенням числа видів.
Біологічний регрес може привести вид до вимирання. З численних гілок найдавніших земноводних залишилися тільки ті, які повели до утворення сучасних класів земноводних і плазунів. Давно зникли стародавні папоротеподібні і багато інших груп рослин і тварин. Загальна причина біологічного регресу - відставання в темпах еволюції груп від швидкості змін зовнішнього середовища. Еволюційні фактори діють безперервно, в результаті чого відбувається вдосконалення пристосувань до мінливих умов середовища. Однак, коли умови змінюються дуже різко (дуже часто завдяки непродуманої діяльності людини), види не встигають сформувати відповідні пристосування. Це призводить до скорочення чисельності видів, звуження ареалу, загрозу їх вимирання. У стані біологічного регресу знаходяться багато видів, наприклад, великі ссавці, такі як, уссурійський тигр, гепард, білий ведмідь і ін.
Закономірності еволюційного процесу.
Дані систематики, палеонтології, порівняльної анатомії та інших біологічних дисциплін дають можливість з великою точністю відновити хід еволюційного процесу на надвідовие рівні. Серед форм еволюції груп живих організмів можна виділити: дивергенцію, конвергенцію і паралелізм.
дивергенція - це незалежне утворення різних ознак у споріднених організмів. В основі дивергенції лежить екологічна диференціація виду (або групи видів) на самостійні гілки. Відмінності між видами однієї групи в процесі еволюції в силу зміни напрямку відбору все більш і більш заглиблюються. Але разом з тим зберігається і певна спільність ознак, це свідчить про походження даної групи від загального родоначального предка. При дивергенції схожість між організмами пояснюється спільністю їх походження, а відмінності - пристосуванням до різних умов середовища.
Прикладом дивергенції форм є виникнення різноманітних по морфофизиологическим особливостям в`юрків від одного або небагатьох предкової видів на Галапагоських островах. Розбіжність внутрішньовидових форм і видів за різними местообитаниям визначається конкуренцією за однакові умови, вихід з яких полягає в розселенні їх по різних середовищ існування. Механізм дивергентной еволюції заснований на дії елементарних еволюційних факторів. В результаті мутаційного процесу, хвиль життя, ізоляції, боротьби за існування, природного відбору популяції і групи популяцій набувають і зберігають в еволюції ознаки, все більш помітно відрізняють їх від батьківського виду. У якийсь момент еволюції 9етот «момент» може тривати багато поколінь) накопичилася відмінності виявляться настільки значними, що призведуть до розпаду вихідного виду на два і більше дочірніх. Дивергенція будь-якого надвидового масштабу - результат дії ізоляції і в кінцевому підсумку природного відбору, який виступає у формі групового відбору (зберігаються і усуваються види, пологи, сімейства і т.д.). Груповий відбір заснований на відборі індивідів всередині популяціі- вимирання виду відбувається лише за допомогою загибелі окремих особин. В результаті дивергенції у родинних форм виникають гомологічні органи - подібні за походженням, але відрізняються за будовою в зв`язку з виконуваними функціями. Наприклад, до гомологічним органам відносяться кінцівки наземних хребетних і кінцівки водних хребетних (тюлень, нерпа, дельфін).
Ще один спосіб здійснення макроеволюції - паралелізм. паралелізм (Паралельний розвиток) - процес еволюційного розвитку в подібному напрямку двох або декількох спочатку дівергіровавшіх груп. Наприклад, палеонтологи дуже часто виявляють асинхронний паралелізм, тобто незалежне придбання схожих рис родинними, але живуть в різний час організмами. Прикладом може служити розвиток шаблезубих у представників різних підродин котячих. З генетичної точки зору паралельна еволюція пояснюється спільністю генної структури родинних груп і подібною її мінливістю.
В еволюції може спостерігатися також конвергенція я (конвергентний розвиток) - процес еволюційного розвитку двох або більше неспоріднених груп в подібному напрямку. Конвергенція обумовлена однаковою місцем існування, в яку потрапляють неспоріднені організми. Класичним прикладом конвергентного розвитку вважається виникнення подібних форм тіла у акулових (первічноводних форми), іхтіозаврів і китоподібних (повторноводних форми). Конвергенція як спосіб еволюції груп характерна для еволюційного процесу на будь-якому рівні: можна знайти конвергенцію різних сімейств, загонів. Класів. Прикладом конвергенції може служити стебельчатая форма тіла прикріплених донних гідробіонтів з їх коренеподібні ризоидами (губки, кишковопорожнинні, ракоподібні, голкошкірі). При конвергентном розвитку подібність між несумісними організмами буває завжди тільки зовнішнім (еволюційним змінам в одному напрямку піддаються зовнішні ознаки як результат пристосування до однакових умов середовища). За формою тіла іхтіозавр схожий на акулу і дельфіна, але за такими істотних рис будови, як будова шкірних покривів, черепа, мускулатури, кровоносної системи, дихальної та інших систем, ці групи хребетних різні. При конвергентном способі еволюції виникають аналогічні органи, різні за походженням, але близькі по зовнішній будові в силу виконання в однаковому середовищі подібних функцій. Наприклад, аналогічними органами є крила птахів, комах і кажанів, що риє кінцівки капустянки (комаха) і крота (ссавець), плавники риб і дельфінів, колючки у барбарису (листя), білої акації (прилистники), глоду (пагони), осоту ( кінчики проводять жилок).
1.Кто вніс великий вклад у вивчення основних напрямків еволюції?
2.Назовите основні напрямки еволюції?
3.Як шляхами досягається біологічний прогрес?
4. Що таке ароморфоз?
5.Пріведіте приклади ароморфозов?
6. Що таке аллогенез?
7. Що таке идиоадаптация?
8.Пріведіте приклади идиоадаптаций?
9.Что таке дегенерація?
10.Когда спостерігається дегенерація?
