Основные направления и формы функциональной эволюции растений. Основные пути и направления эволюции органического мира. Биологический прогресс и регресс

Содержание

Макроэволюция. Биологический прогресс и регресс

Основные направления и формы функциональной эволюции растений. Основные пути и направления эволюции органического мира. Биологический прогресс и регресс

Определение 1

Макроэволюция – это эволюционные процессы, приводящие к образованию надвидовых таксономических групп (родов, семейств классов и т.д.).

Еще Ч. Дарвин указывал, что реально в природе существуют лишь виды. Все остальные надвидовые категории искусственно придуманы человеком. Принадлежность вида к тому или иному роду, семейству, классу ученые-исследователи определяют на основании степени их исторического родства.

Отдельных механизмов макроэволюция не имеет. Ее «закономерности» являются следствием обобщений исследователями сведений о накопленных в ходе исторического развития определенной систематической группой различий между родственными видами. Эти изменения и различия возникли в результате длительных микроэволюционных изменений и последовательного ряда видообразований.

Основу современной классификации составляет принцип монофилии. Это означает, что виды одного рода, одного семейства имеют единого общего предка. Разнообразие видов возникает в результате приспособления предыдущих поколений к разным условиям среды обитания.

Это явление носит название адаптивной радиации. Ярким примером адаптивной радиации может служить возникновение среди млекопитающих животных таких форм, как рукокрылые, ластоногие, китообразные, копытные.

Они приспособлены к различным условиям воздушной, водной и наземной среды.

  • Курсовая работа 400 руб.
  • Реферат 230 руб.
  • Контрольная работа 240 руб.

Биологический прогресс и регресс

В начале $XX$ века появилась гипотеза о биологическом прогрессе и регрессе. Ее автором был известный ученый А. М. Северцов. Он сделал такой вывод на основе анализа происхождения и развития (филогении) отдельных групп животных.

Определение 2

Биологический прогресс – это явление увеличения численности популяций, расширения ареала и образования новых подвидов и видов в пределах определенной группы.

В настоящее время в стадии биологического прогресса пребывают покрытосеменные растения, насекомые, птицы, млекопитающие.Биологический прогресс является следствием эволюционного успеха определенной группы организмов.

Противоположным процессом является биологический регресс. Он является следствием неспособности некоей группы организмов приспособиться к изменениям среды.

Определение 3

Биологический регресс – это явление уменьшения численности популяций, сокращения ареалов и может привести к вымиранию определенной группы.

За прошедшую историю развития нашей планеты вымерли многие виды животных и растений. Папоротники и хвощи, имевшие когда-то древовидные формы и заселявшие огромные просторы, сейчас находятся на грани вымирания. Останки хоботных находят во многих местах земного шара. Но на сегодняшний день мы знаем только лишь два вида – африканского и индийского слона, находящихся тоже на грани вымирания.

Некоторые группы животных периодически переживали расцвет и упадок несколько раз. Самый яркий пример – динозавры.

Пути достижения биологического прогресса

Пути биологического прогресса разнообразны и неоднозначны. Их можно объединить в три направления:

  1. ароморфоз,
  2. идиоадаптация,
  3. дегенерация.

Определение 4

Ароморфоз – это эволюционное превращение, сопровождающееся повышением уровня организации организма в целом и открывающее новые возможности для приспособления к разнообразным условиям существования.

Например, образование цветка привело к опылению с участием насекомых, прямохождение стимулировало развитие головного мозга у человека и руки. как органа труда.

Определение 5

Общая дегенерация (морфологический регресс) – это явление упрощения организмов в процессе эволюции.

Оно сопровождается упрощением или атрофией некоторых органов (органы чувств у паразитов).

Определение 6

Идиоадаптация – это изменения строения организма, которые носят характер приспособления к определенным условиям, без изменения уровня его организации.

Примером идиоадаптации могут служить разнообразие цветков у растений, различная окраска у птиц. Различные варианты строения ротового аппарата у насекомых. Благодаря этому процессу разные виды могут избежать межвидовой борьбы и сосуществовать на определенной территории, максимально приспосабливаться к существующим условиям.

Все указанные три формы биологического прогресса способствуют выживанию видов в различных изменяющихся условиях среды.

Источник: https://spravochnick.ru/biologiya/metafizicheskiy_period_razvitiya_estestvoznaniya/makroevolyuciya_biologicheskiy_progress_i_regress/

Главные направления органической эволюции: прогресс и регресс, способы реализации эволюции

Основные направления и формы функциональной эволюции растений. Основные пути и направления эволюции органического мира. Биологический прогресс и регресс

В трудах академиков А. Н. Северцова и И. И. Шмальгаузена выделены два направления эволюции: биологический прогресс и биологический регресс.

Направления эволюции

Биологический прогресс в процессе развития органического мира проявляется у тех систематических категорий, которые оказываются наиболее приспособленными к окружающим условиям. В связи с этим значительно увеличивается численность особей этой группы организмов и расширяется занимаемый ими ареал. Образуются новые виды, подвиды, популяции.

Следовательно, биологический прогресс проявляется у процветающих видов или более высокого ранга систематической категории. В настоящее время в состоянии биологического прогресса находятся некоторые группы покрытосеменных растений, круглых червей, насекомых, костистых рыб, птиц, млекопитающих.

Биологический регресс связан со снижением приспособленности организмов к среде, снижением численности и сокращением ареала.

Таким видам грозит вымирание! В настоящее время ряду видов растений и животных грозит вымирание, нередко в связи с деятельностью человека.

Такие виды занесены в Красную книгу и для многих из них опасность вымирания уже предотвращена (например, сайгак, зубр и др.).

В связи с изменениями солевого режима Азовского моря в нем грозит гибель ряду планктонных организмов, способных жить лишь в опресненной воде. Вслед за этим возникает риск вымирания тех видов рыб, которые питаются соответственными видами планктонных организмов. В связи с этим разрабатываются проекты восстановления прежнего содевого режима Азовского моря.

Способы реализации эволюции

Биологический прогресс, как показал А. Н.

Северцов, может достигаться не только морфофизиологическим прогрессом, как у цветковых растений и позвоночных животных, но и другими путями, без усложнения организации.

Иногда это достигается даже в результате упрощения организации (как у ленточных червей). А. Н. Северцов установил три следующих пути реализации эволюции: ароморфозы, идиоадаптации, общую дегенерацию.

Ароморфоз

К ароморфозам относят изменения, повышающие морфофизиологическую организацию, общую жизнедеятельность организмов. Это узловые моменты эволюции, ими обусловлено возникновение новых групп органического мира — классов, типов.

В качестве примеров ароморфозов можно привести явление многоклеточности в органическом мире, образование тканей и органов у растений, обеспечивающие переход их из воды в новую, более сложную для существования среду — на сушу.

Ароморфоз растений

Превращение парных плавников кистеперых рыб в парные конечности земноводных явилось предпосылкой к выходу позвоночных на сушу. Появление зародышевых оболочек вокруг яйца обеспечило позвоночным развитие зародышей на суше. Благодаря этому сформировались настоящие наземные позвоночные, не связанные с водой в период размножения.

Развитие трех, а затем четырехкамерного сердца обеспечило им теплокровность и возможность завоевания всех сред обитания. Северцов отмечает, что ароморфозы обычно связаны со скачкообразными изменениями. Прогрессивная эволюция, таким образом, совершается как бы ступенями вверх.

Идиоадаптация

Идиоадаптации — изменения, не повышающие уровень организации, но делающие данный вид приспособленным к узким конкретным условиям жизни. Сравним строение тела у птиц: курицы, утки, орла, ласточки, дятла, пищухи и многих других. Уровень организации один, но, например, форма и величина клюва у всех различная, приспособленная к определенной пище.

У млекопитающих, обитающих в воде (китообразные) и на суше, уровень организации один (в строении, например, органов кровообращения, дыхания, выделения), но форма тела, конечности — различны.

Типичными примерами идиоадаптаций могут служить покровительственная окраска тела у животных; у растений — колючки и шипы, различные приспособления для распространения семян.

Путем идиоадаптаций возникают низшие систематические категории — виды, роды, семейства.

Общая дегенерация

Для данного направления характерны изменения, связанные с упрощением организации и снижением активных функций ряда органов. Представляет ступеньку вниз в развитии организма (явление, противоположное ароморфозу), но и оно может способствовать лучшей приспособленности. Здесь упрощение организации особи приводит к биологическому прогрессу вида, его процветанию.

Наблюдаются приспособления, связанные с упрощением организации обычно у организмов, перешедших к сидячему образу жизни или паразитизму. Ленточные черви утратили кишки, паразитическое растение — повилика — листья, вместо корней у нее присоски. Обычно упрощение организации сопровождается интенсивным развитием половой системы.

В истории развития органического мира различные направления эволюционного процесса взаимосвязаны. На более высокую ступень организации поднимают ароморфозы. За ароморфозами следуют идиоадаптации, а в ряде случаев возникает и общая дегенерация, но и за ней появляются идиоадаптации.

Оцените, пожалуйста, статью. Мы старались:) (1 3,00 из 5)
Загрузка…

Источник: https://animals-world.ru/glavnye-napravleniya-organicheskoj-evolyucii/

6.4. Макроэволюция. Направления и пути эволюции. Биологический прогресс и регресс

Основные направления и формы функциональной эволюции растений. Основные пути и направления эволюции органического мира. Биологический прогресс и регресс

Анализ проблемы прогрессивной эволюции осуществил российский ученый А.Н. Северцов,

 предложив различать биологический прогресс  и морфофизиологический прогресс.

Биологический прогресс  – это просто определенный успех той или иной группы живых организмов в жизни: высокая численность, большое видовое разнообразие, широкая область распространение.

Морфофизиологический прогресс – это появление качественно новых, более сложных форм жизни в присутствии уже существующих, вполне сформировавшихся групп. Так, например, многоклеточные организмы появились в мире, населенном одноклеточными, а млекопитающие и птицы в мире, населенном рептилиями.

По мнению А.Н. Северцева биологический прогресс может быть достигнут тремя путями:

1. Ароморфозы.

  Приобретение прогрессивных особенностей строения, выводящих ту или иную группу организмов на качественно новый уровень Именно путем ароморфозов возникают крупные таксономические группы – роды, семейства, отряды и т.д. Примерами ароморфозов могут служить возникновение фотосинтеза, возникновение полости тела, многоклеточности, кровеносной и других систем органов, и т.д.

2. Идиоадаптации,  частные приспособления, не носящие принципиального характера, но позволяющие преуспеть в определенной, более или менее узкой среде. Примеры идиоадаптаций: форма и окраска тела, приспособленность конечностей насекомых и млекопитающих к жизни в определенной среде обитания и т.д.

3. Дегенерация, упрощение строения, переход в более простую среду обитания, потеря уже существующих приспособлений.

Примерами дегенераций могут служить: потеря кишечника ленточными червями, потеря стебля у ряски.

II. Биологический регресс.

Наряду с биологическим прогрессом используется понятие биологический регресс –  сокращение численности, видового разнообразия, области распространения той или иной группы организмов.

Предельным случаем биологического регресса является вымирание той или иной группы организмов.

Основные этапы эволюции растительного и животного мира.

Первые живые организмы возникли примерно 3,5 млрд лет назад. Они, по-видимому, питались продуктами абиогенного происхождения и были гетеротрофами. Высокая скорость размножения привела к возникновению конкуренции за пищу, а, следовательно к дивергенции.

Преимущество получили организмы, способные к автотрофному питанию – сначала к хемосинтезу, а затем и к фотосинтезу.

Около 1 млрд лет назад эукариоты разделились на несколько ветвей, от части которых возникли многоклеточные растения (зеленые, бурые и красные водоросли), а также грибы.

Основные условия и этапы эволюции растений.  

В связи с образованием почвенного субстрата на суше растения стали выходить на сушу. Первыми были псилофиты. От них возникла целая группа наземных растений – мхов, плаунов, хвощей, папоротников, размножающихся спорами.

От семенных папоротников произошли голосеменные растения. Размножение семенами освободило половой процесс у растений от зависимости от водной среды.

Эволюция шла по пути сокращения гаплоидного гаметофита  и преобладания диплоидного спорофита.

В каменноугольном периоде палеозойской эры древовидные папоротникообразные образовали каменноугольные леса.

После общего похолодания климата господствующей группой растений стали голосеменные растения. Затем начинается расцвет покрытосеменных цветковых растений продолжающийся до сего дня.

Основные особенности эволюции растительного мира.

– Переход к преобладанию спорофита над гаметофитом.

– Развитие женского заростка на материнском растении.

– Переход от оплодотворения в воде к независимому от водной среды опылению и оплодотворению.

– Расчленение тела растений на органы, развитие проводящей сосудистой системы, опорных и защитных тканей.

– Совершенствование органов размножения и перекрестного опыления у цветковых в связи с эволюцией насекомых.

– Развитие зародышевого мешка для защиты эмбриона от неблагоприятных влияний внешней среды.

– Возникновение разнообразных способов распространения семян и плодов.

Эволюция животных

Предполагается, что животные произошли либо от общего ствола эукариот, либо от одноклеточных водорослей, подтверждением чего является существование эвглены зеленой и вольвокса, способных как к автотрофному, так и к гетеротрофному питанию.

Наиболее древними животными были губки, кишечнополостные, черви, иглокожие, трилобиты. Затем появляются моллюски. Позже начинается расцвет рыб, сначала их бесчелюстных предков, а затем и рыб, обладавших челюстями.

От первых челюстноротых возникли лучеперые и кистеперые рыбы. Кистеперые имели в плавниках опорные элементы, из которых позже развились конечности наземных позвоночных.

Из этой группы рыб возникли амфибии, а затем и другие классы позвоночных.

Наиболее древние амфибии, жившие в девоне, – ихтиостеги. Расцвет амфибий произошел в карбоне.

От амфибий ведут свое начало рептилии, завоевавшие сушу благодаря появлению механизма засасывания воздуха в легкие, отказу от кожного дыхания, появлению покрывающих тело роговых чешуй и оболочек яиц, защищающих эмбрионы от высыхания и других воздействий среды. Среди рептилий, предположительно, выделилась группа динозавров, давшая начало птицам.

Первые млекопитающие появились в триасовом периоде мезозойской эры. Основными прогрессивными биологическими особенностями млекопитающих стали вскармливание детенышей молоком, теплокровность, развитая кора головного мозга.

Основные особенности эволюции животного мира

Свобода перемещения и способы добывания пищи (заглатывание кусков) определили выработку сложных механизмов поведения. Внешняя среда, колебания ее факторов оказывали меньшее влияние на животных, чем на растения, т.к. у животных развивались и совершенствовались механизмы внутренней саморегуляции организма.

Важным этапом эволюционного развития животных стало возникновение твердого скелета. У беспозвоночных сформировался наружный скелет  – иглокожие, членистоногие, моллюски;

у позвоночных появился внутренний скелет. Преимущества внутреннего скелета заключаются в том, что, в отличие от наружного скелета, он не ограничивает увеличения размеров тела.

Прогрессивное развитие нервной системы, стало основой для возникновения системы условных рефлексов.

Эволюция животных привела к развитию группового адаптивного поведения, что стало основанием для появления человека.

Тематические задания

А1. Крупные генетические перестройки, приводящие к повышению уровня организации, называются

1) идиоадаптациями

2) дегенерацией

3) ароморфозами

4) дивергенцией

А2. Предки какого типа современных животных имели внутренний скелет?

1) кишечнополостных

2) хордовых

3) моллюсков

4) членистоногих

А3. Папоротники эволюционно прогрессивнее мохообразных потому, что у них появились

1) стебли и листья

2) споры

3) органы

4) проводящие системы

А4. К ароморфозам растений можно отнести возникновение

1) окраски цветка

2) семени

3) соцветий

4) вегетативного размножения

А5. Какие факторы обеспечили пресмыкающимся расцвет на суше?

1) полное разделение артериальной и венозной крови

2) яйцеживорождение, способность жить в двух средах

3) развитие яйца на суше, пятипалые конечности, легкие

4) развитая кора головного мозга

А6. Идея биологической эволюции органического мира согласуется с представлениями о

1) мутационном процессе             

2) наследовании приобретенных признаков

3) божественном творении мира

4) стремлении организмов к прогрессу

А7. Теорию стабилизирующего отбора разработал

1) В.И. Сукачев

2) А.Н. Северцов

3) И.И. Шмальгаузен

4) Е.Н. Павловский

А8. Примером идиоадаптации можно считать возникновение:

1) шерсти у млекопитающих

2) второй сигнальной системы у человека

3) длинных ног у гепарда     

4) челюстей у рыб

А9. Примером ароморфоза можно считать возникновение

1) перьев у птиц                  

2) красивого хвоста у павлина

3) крепкого клюва у дятла 

4) длинных ног у цапли

А10. Укажите пример идиоадаптации у млекопитающих.

1) возникновение плаценты 

2) развитие шерсти и волос

3) теплокровность                

4) мимикрия

В1. К ароморфозам растений относится появление

1) семени                        

2) корнеклубней                     

3) ветвистых побегов

4) проводящих тканей  

5) двойного оплодотворения

6) сложных листьев

В2. Установите последовательность возникновения эволюционных идей

A) идея изменяемости видов

Б) идея божественного творения видов

B) признание факта эволюционного развития

Г) появление синтетической теории эволюции

Д) выяснение механизмов эволюционного процесса

Е) эмбриологические доказательства эволюции

Источник: https://biology100.ru/index.php/materialy-dlya-podgotovki/nadorganizmennye-sistemy-evolyutsiya/6-4-makroevolyutsiya-napravleniya-i-puti-evolyutsii-biologicheskij-progress-i-regress

Макроэволюция. Направления и пути эволюции (А.Н. Северцов, И.И. Шмальгаузен). Биологический прогресс и регресс, ароморфоз, идиоадаптация, дегенерация. Причины биологического прогресса и регресса

Основные направления и формы функциональной эволюции растений. Основные пути и направления эволюции органического мира. Биологический прогресс и регресс

Возникновение новых видов сопровождается формированием более крупных таксонов. Образование новых родов, семейств и классов подчиняется общим биологическим закономерностям, а также имеет специфические черты.

Макроэволюция

Природные механизмы, лежащие в основе микро- и макроэволюционных процессов, похожи. Появляются новые признаки, действует естественный отбор.

Возникает репродуктивная изоляция — невозможность скрещивания особей нового вида с представителями исходного.

Приспособительные изменения к внешним условиям закрепляются в поколениях благодаря механизмам естественного отбора (рис. 1).
Рис. 1. Длинная шея жирафа — приспособление к питанию листьями в кронах деревьев

Особи нового вида, приспособленные к изменившимся условиям существования, расселяются на новой территории. В возникшей популяции начинают действовать мутагенез, популяционные волны, репродуктивная изоляция и естественный отбор.

Происходящие изменения означают новый виток эволюционного процесса:

  • Внутри новой популяции начинается микроэволюция (вернее, она не прерывается). Появляются новые подвиды, имеющие признаки сходства с исходным видом.
  • Действует генетическая изоляция.
  • Формируются новые виды.
  • Возникает новый род — группа родственных видов, для которой характерны общность происхождения, сходство, но не тождественность, морфологии, физиологии, этологии. Несколько родов образуют семейство, последние входят в состав отряда и т. д.

Макроэволюция — явления и процессы, приводящие к появлению надвидовых таксонов. Возникновение родов, семейств, отрядов, порядков, классов происходит как закономерный итог микроэволюционных изменений, происходивших в течение длительного периода. Большие временные отрезки позволяют проявиться основным направлениям и закономерностям, не заметным на низшем уровне эволюции.

Возможно, специфических механизмов макроэволюции не существует. Возникновение более высоких, по сравнению с видом, таксонов может происходить исключительно посредством микроэволюции.

Отражение в биологической науке сложной иерархии органического мира носит условный характер, постоянно подвергается редактированию.

Открытия проливают свет на степень родства между группами организмов, темпы эволюции.

В 1712 году  было открыто растение, имеющее жилки с дихотомическим ветвлением.

Такая морфологическая особенность была характерна для семенных папоротников, распространенных еще в палеозойскую и мезозойскую эры, и давно вымерших. Для гинкго двулопастного время как бы остановилось.

Реликтовое растение «законсервировалось» на десятки миллионов лет и до сих пор встречается на Земле (рис. 2).

 Рис. 2. Гинкго двулопастное — современник динозавров

За тот же период времени другие группы растений, например, родственные гинкговым голосеменные, значительно изменились. Исчезли с лица Земли динозавры, гигантские семенные папоротники, распространенные в лесах мезозоя.

Направления и пути эволюции (А. Н. Северцов, И. И. Шмальгаузен)

Анализ истории органического мира доказывает, что на одних отрезках времени наблюдается расцвет отдельных групп организмов на Земле (преобладание над другими). Это состояние не длится вечно. Наблюдается упадок, а затем исчезновение некогда господствовавших организмов.

Российский ученый А.Н. Северцов изучал отражение закономерностей эволюции в морфологии живых организмов. Исследователь охарактеризовал эволюционные пути развития по их направлению. Северцов предложил различать биологический прогресс и его противоположность — морфофизиологический регресс, объяснил их причины и проявления.

Биологический прогресс — состояние, при котором та или иная группа организмов, преобладает по численности, достигает большого видового разнообразия, распространена на обширной территории.

Процесс характеризуется появлением более сложных, качественно новых форм жизни одновременно с уже устоявшимися группами. Многоклеточные возникли в мире, населенном одноклеточными.

Млекопитающие и птицы появились в то время, когда на Земле были распространены пресмыкающиеся.

По мнению А.Н. Северцева, прогрессивные изменения осуществляются как ароморфозы, идиоадаптации и дегенерация. Ароморфозы выводят группу организмов на качественно новый уровень, способствуют появлению родов, семейств и более крупных таксономических групп (рис. 3).

Рис. 3. Одуванчик и ромашка — растения семейства Астровые

Идиоадаптации носят не принципиальный, а частный характер. Такие признаки позволяют организмам преуспеть, лучше освоиться в среде обитания. Дегенерация или упрощение строения возникает при переходе к более простому образу жизни.

Ученик Северцова И.И. Шмальгаузен дополнил и развил взгляды учителя. Последователь уточнил в трудах «Факторы эволюции», «Пути и закономерности эволюционного процесса» протекание биологического прогресса, регресса и стабилизирующего отбора .

Биологический регресс противоположен морфофизиологическому прогрессу. Крайним случаем этого процесса считается вымирание — исчезновение группы организмов с лица Земли. Стабилизирующий отбор — сохранение благоприятных в данных условиях признаков.

По Шмальгаузену, появление таких «пауз» не означает прекращение эволюции. Наоборот, происходит согласование изменений организма и среды обитания. Признано, что фаза биологической стабилизации наступила в эволюции гинкго двулопастного и другого реликтового организма — кистеперой рыбы латимерии.

Северцов и Шмальгаузен ввели правило смены фаз. Исследователи выявили следующую закономерность: ароморфозы происходят редко, но они поднимают группу организмов на новый уровень организации. Дальнейшее историческое развитие происходит как идиоадаптация либо дегенерация. Такие изменения позволяют организмам приспособиться к конкретным условиям жизни.

Биологический прогресс и регресс, ароморфоз, идиоадаптация, дегенерация

Весь ход макроэволюции — это протекание двух взаимно противоположных процессов. Биологический прогресс сопровождается возникновением новых видов, увеличением численности популяций. Обычно, такие изменения происходят при наличии достаточной кормовой базы, отсутствии стихийных бедствий, значительного истребления хищников.

Биологический прогресс означает эволюционный успех группы организмов, ее процветание, что согласуется с закономерным развитием природы от простого к сложному. К признакам биологического прогресса относятся рост численности особей конкретной группы и расширение ареала.

Группы низшего ранга преобразуются в более высокие. Внутри вида появляются подвиды, новые виды → Происходит преобразование в род → Несколько новых родов образуют новое семейство и т. д.

В настоящее время этот путь проходят насекомые и покрытосеменные растения.

Пути осуществления процесса по Северцову — арогенез, аллогенез и катагенез. Арогенез или значительное расширение ареала группы организмов происходит путем ароморфоза.

Возникает значительное эволюционное преобразование, такое изменение строения и функций, которое повышает уровень организации живых организмов.

Появляются возможности завоевания новой среды обитания, лучшего приспособления к ней.

Аллогенез не сопровождается расширением ареала. Внутри старого наблюдается появление различных частных приспособлений к среде обитания — идиоадаптаций. Значительные преимущества организмам могут дать сравнительно мелкие внешние или внутренние изменения, которые нужны для лучшего приспособления.

Примеры аллогенеза:

  • появление колючек, чешуек, мясистых стеблей и листьев у суккулентных растений;
  • приспособления цветков к опылению определенным видом насекомых;
  • изменения формы и повышение прочности клюва у хищных птиц;
  • отличие строения зубов и травоядных и хищных млекопитающих;
  • преобразование передних конечностей  у позвоночных в крылья;
  • изменение передних конечностей в роющий аппарат (рис. 4);
  • появление ласт у плавающих позвоночных.

Рис. 4. Роющие конечности крота

Идиоадаптации расширяют возможности освоения живыми организмами разных климатических и природных зон. Покровительственная окраска и мимикрия помогают избежать нападения хищников (рис. 5). При этом, возникшие изменения не означают более высокую ступень эволюции, как при ароморфозе.

Рис. 5. Мимикрия в мире насекомых

Дегенерация — упрощение организмов, потеря каких-либо органов, функций в ходе эволюции. Парадоксальность явления заключается в том, что оно может вести к биологическому прогрессу.

Такой путь получил собственное название «катагенез».

Северцов рассматривал дегенерацию как упрощение организации, которое позволяет сэкономить ресурсы для приобретения других качеств, полезных изменений уже имеющихся свойств.

Примеры катагенеза:

  • Отсутствие хлорофилла у растений-паразитов петрового креста из семейства Заразиховые, повилики. Питание органическими веществами фотосинтезирующих растений.
  • Редукция пищеварительной системы у червей-паразитов, приобретение способности всасывать питательные вещества из кишечника организма-хозяина всей поверхностью тела.
  • Утрата головы двустворчатыми моллюсками, ведущими прикрепленный образ жизни.

Дегенерация более характерна для паразитических организмов, животных, ведущих прикрепленный образ жизни. Например, асцидии утратили не только органы чувств, но и хорду (рис. 6).

Рис. 6. Асцидия

Биологический регресс — «антипод» прогресса. Происходит эволюционный упадок группы организмов по разным причинам: из-за хозяйственной деятельности, вмешательства человека в природную среду, стихийных бедствий, изменения климатических условий. Снижается численность популяции, сужается ареал, виды исчезают, их количество в составе семейств уменьшается.

Биологический регресс в истории Земли нередко приводил к вымиранию групп организмов. На этом пути в настоящее время находятся некоторые папоротники, плауны, хвощи, ряд видов земноводных и пресмыкающихся.

Причины биологического прогресса и регресса

Одни группы организмов прогрессируют благодаря широкому диапазону наследственной изменчивости. Появляется достаточное количество комбинаций, служащих материалом для естественного отбора. Такая группа организмов получает преимущества.

Резерв наследственной изменчивости по каким-либо причинам может отсутствовать. В этом случае группа организмов обречена на вымирание. Нередко, так происходит у узкоспециализированных растений и животных. Они не имеют возможности приспособиться к новым условиям среды при ее резком изменении, к новому виду пищи, при исчезновении привычного корма.

Яркий пример этого процесса — внезапное вымирание динозавров (рис. 7). Причиной ученые называют падение на Землю гигантского небесного тела около 65 млн лет назад. Наступившие после изменения сравнивают с ядерной зимой. Снизилась прозрачность атмосферы из-за туч пепла и дыма, температура резко снизилась. Растения на больших территориях погибли, а динозавры лишились пищи.

Рис. 7. Динозавры — вымершие животные Небольшие по размерам предки современных млекопитающих были теплокровными, возможно, всеядными. Они смогли пережить изменение условий и со временем заняли господствующее положение на планете.

Источник: https://bingoschool.ru/manual/322/

Самая удобная и увлекательная подготовка к ЕГЭ

Основные направления и формы функциональной эволюции растений. Основные пути и направления эволюции органического мира. Биологический прогресс и регресс

Макроэволюция — эволюция надвидовых таксонов, в результате которой формируются более крупные систематические группы. В её основе лежат те же эволюционные факторы, что и в основе микроэволюции. Важными процессами макроэволюции являются дивергенция и конвергенция.

ПроцессХарактеристикаПримеры
ДивергенцияРасхождение признаков в ходе эволюции у родственных групп, развивающихся в разнородных условиях. Она приводит к разделению вида на популяции, рода на виды, семейства на роды и т. д. Дивергенция увеличивает разнообразие форм жизни.Разные породы собак, расы человека, разные классы типа Хордовые.
КонвергенцияСхождение признаков в ходе эволюции у неродственных групп, развивающихся в схожих условиях.Акулы, ихтиозавры и дельфины имеют внешнее сходство, но принадлежат к разным систематическим группам — рыбам, пресмыкающимся и млекопитающим соответственно.

В результате дивергенции формируются гомологичные органы, в процессе конвергенции — аналогичные. Гомологичные и аналогичные органы

ОрганыХарактеристикаПримеры
ГомологичныеОрганы, имеющие единое происхождение независимо от выполняемых функций. Формируются в результате дивергенции.

Конечности позвоночных; видоизменения корня, стебля и листьев у растений.
АналогичныеОрганы, выполняющие одинаковые функции и имеющие внешнее сходство, но различные по происхождению. Образуются в результате конвергенции.

Жабры рака и рыбы, крыло птицы и бабочки, роющие конечности крота и медведки.

Отечественные учёные А. Н. Северцов и И. И. Шмальгаузен установили главные направления эволюции (биологический прогресс и биологический регресс) и главные пути эволюции (ароморфозы, идиоадаптации и дегенерации). Ароморфозы, идиоадаптации и дегенерации относят к биологическому прогрессу.

НаправлениеХарактеристикаПримеры
Биологический прогрессУвеличение численности особей данной систематической группы, расширение ареала, расширение видового разнообразия внутри группы (популяций и подвидов внутри вида, видов в роде и т. п.). Биологический прогресс означает победу вида или другой систематической группы в борьбе за существование. Биологический прогресс является следствием хорошей приспособленности организмов к условиям окружающей среды.В настоящее время прогрессируют многие группы насекомых, костистых рыб, цветковых растений и др.
Биологический регрессУменьшение численности особей данной систематической группы, сужение ареала, сокращение видового разнообразия внутри группы. Биологический регресс означает отставание вида или другой систематической группы в темпах эволюции от скорости изменений условий окружающей среды. Биологический регресс может привести к вымиранию группы.Исчезли древовидные плауны и хвощи, древние папоротники, большинство древних земноводных и пресмыкающихся. Регрессирующим является род выхухолей, семейство гинкговых и др.

Деятельность человека является мощным фактором биологического прогресса одних видов (одомашненных животных, культурных растений, сорняков, вредителей и паразитов, болезнетворных микробов) и биологического регресса других видов (сокращается численность и сужается ареал соболя, на грани вымирания находится уссурийский тигр). Причина их вымирания заключается в том, что под влиянием хозяйственной деятельности человека среда обитания живых существ изменяется значительно быстрее, чем формируются приспособления.

Главные пути эволюции

Существуют три основных пути биологического прогресса: ароморфоз, идиоадаптация и общая дегенерация.

НаправлениеХарактеристикаПримеры
Ароморфоз (арогенез)Крупное эволюционное изменение, ведущее к подъёму уровня биологической организации, увеличению интенсивности процессов жизнедеятельности. Ароморфоз не является узким приспособлением к конкретным условиям среды.

Это развитие у группы организмов принципиально новых признаков и свойств, позволяющих ей перейти в другую адаптивную зону.

Появление автотрофного питания, аэробного дыхания, эукариотических клеток, полового размножения.

Идиоадаптации (аллогенез)Мелкое эволюционное изменение, приспособление к определённым условиям среды обитания без подъёма уровня биологической организации. Идиоадаптации к узким, ограниченным условиям среды приводят к специализации группы. Специализация при быстром изменении условий среды может привести к вымиранию.

Термофильные бактерии, живущие в горячих источниках; специализация некоторых растений к определённым опылителям и др.
Общая дегенерация (катагенез)Эволюционное изменение, ведущее к упрощению организации, образа жизни в результате приспособления к более простым условиям существования.

Дегенерации, как правило, происходят при переходе к сидячему или паразитическому образу жизни, когда органы, потерявшие биологическое значение, исчезают.

У ленточных червей утрачены некоторые органы чувств, пищеварительная система; у повилики — атрофия корней и листьев.

К. Линней, основатель первой классификации живых организмов, поместил человека в отряд приматов вместе с обезьянами и полуобезьянами. Ж. Б. Ламарк, автор первой теории эволюции, предположил, что человек произошел от древних обезьян, перешедших к прямохождению. Ч.

Дарвин в книге «Происхождение человека и половой отбор» (1871) проанализировал обширные данные сравнительной анатомии, эмбриологии и систематики и распространил на человека основные положения эволюционной теории.

В результате он обосновал идею родства человека и человекообразных обезьян, имевших общего предка, т. е. идею происхождения человека от «нижестоящей животной формы».

Человек занимает следующее положение в современной систематике живых организмов: тип Хордовые, подтип Позвоночные, класс Млекопитающие, подкласс Плацентарные, отряд Приматы, семейство Люди, род Человек, вид Человек разумный.

Систематика вида Человек разумный

Систематические категорииДоказательства
Тип ХордовыеНа ранних этапах эмбрионального развития внутренний скелет представлен хордой, глотка имеет жаберные щели, нервная трубка развивается над хордой, кишечная трубка формируется под хордой, тело имеет двустороннюю симметрию
Подтип ПозвоночныеПо мере развития хорда заменяется позвоночным столбом, формируется череп и челюстной аппарат, имеется пять отделов головного мозга, сердце располагается на брюшной стороне тела
Класс МлекопитающиеИмеются молочные, потовые и сальные железы, волосяной покров, диафрагма, четырёхкамерное сердце, позвоночник разделён на пять отделов, хорошо развита кора головного мозга, внутриутробное развитие зародыша, теплокровность
Подкласс ПлацентарныеИмеется матка, питание плода осуществляется через плаценту, зубы дифференцированы на резцы, клыки и коренные
Отряд Приматы Человекообразные обезьяныПередние конечности хватательного типа (первый палец противопоставлен остальным), имеются ногти, одна пара сосков молочных желёз, глаза расположены в одной плоскости, что обеспечивает объёмное зрение, происходит замена молочных зубов
Сходное строение мозгового и лицевого отделов черепа, хорошо развитые лобные доли головного мозга, слабо развитая обонятельная зона, большое число извилин коры больших полушарий, наличие аппендикса, исчезновение хвостового отдела позвоночника, развитие мимической мускулатуры, сходные резус-факторы и группы крови (АВ0), наличие менструального цикла у самок; продолжительность беременности около девяти месяцев; сходство кариотипов; общие болезни и др.
Вид Человек разумныйВысокая степень развития головного мозга. Масса головного мозга человека в 2–2,5 раза больше массы мозга человекообразных обезьян. В результате у человека мозговой отдел черепа значительно преобладает над лицевым. Особенное развитие получила кора переднего мозга с большим количеством борозд и извилин. Значительно развиты теменные, лобные и височные доли, где расположены важнейшие центры психики и речи. Развитие мозга привело к появлению абстрактного мышления, сознания и речи.
Прямохождение. Оно привело к ряду изменений в строении скелета (изгибы позвоночника, уплощенная грудная клетка, широкий таз, сводчатая стопа) и мускулатуры (сильное развитие мышц пояса нижних конечностей и самих нижних конечностей: ягодичных, икроножных и др.). Значительное противопоставление первого пальца руки остальным. Это делает человеческую кисть прекрасным органом труда.

Родство человека и животных подтверждается наличием у него рудиментов и атавизмов.

Рудименты и атавизмы человека

ПризнакХарактеристикаПримеры
РудиментыНедоразвитые органы, практически утратившие в процессе эволюции свои функции по сравнению с гомологичными органами предковых форм и находящиеся на стадии обратного развития (исчезновения)Копчик, червеобразный отросток (аппендикс), третье веко, зубы мудрости, мышцы, двигающие ушную раковину, и др.
АтавизмыПоявление у отдельных организмов данного вида признаков, которые существовали у отдалённых предков, но были утрачены в процессе эволюцииРождение людей с хвостом, густым волосяным покровом тела, дополнительными сосками, сильно развитыми клыками и др.

Появление атавизмов свидетельствуют о том, что гены, ответственные за данный признак, сохраняются в процессе эволюции в генофонде, но их действие при нормальном онтогенезе блокировано. Рудименты встречаются практически у всех особей данного вида, а атавизмы являются отклонением от нормы.

Доказательствами происхождения человека от «ниже стоящей животной формы» являются пять групп фактов:

  1. общие черты строения человека и животных;
  2. сходство эмбрионального развития;
  3. наличие у человека рудиментов и атавизмов;
  4. сходство человека и человекообразных обезьян;
  5. обнаруженные ископаемые предки человека.

Источник: https://examer.ru/ege_po_biologii/teoriya/makroevoluciya

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.