Вопрос25

Основными направлениями макроэволюции являются биологический прогресс и биологический регресс, которые характеризуются определенными критериями.

Биологический прогресс (от лат. прогрессус– движение вперед) группы организмов подразумевает увеличение численности ее особей, ее ареала и ее многообразия (числа видов), тогда как биологический регресс (от лат. регрессус– движение назад, возвращение) – противоположную динамику этих показателей.

Биологический прогресс характерен для исторически молодых в данное время групп организмов, обладающих новыми приспособлениями. К ним, в частности относятся классы Насекомые и Птицы, имеющие приспособления к полету, причем в каждом из этих классов можно выделить наиболее прогрессирующие отряды – Двукрылые (Мухи) и Воробьинообразные. В состоянии биологического прогресса могут находиться и достаточно древние группы, примером чего является класс Круглые черви. Этап биологического регресса прошли почти все вымершие группы организмов, проигравшие борьбу за существование своим более прогрессивным “родственникам”.Однако примеры биологического регресса есть и среди существующих организмов, называемых реликтовыми (от лат. реликтум– остаток). Реликтовыми являются царство Архебактерии (подимперия Прокариоты), классы Мечехвосты (тип Членистоногие) и Ланцетники (тип Хордовые), подклассы Гаттерии (класс Пресмыкающиеся) и Лопастеперые с отрядами Кистеперые и Двоякодышащие (класс Костные рыбы).

Главные направления эволюционного процесса А.Н. Северцов выделил три главных направления эволюционных преобразований: 1) морфофизиологический прогресс - повышение общего уровня организации, ее усложнение; 2) морфофизиологический регресс (противоположное направление) - понижение и упрощение общего уровня организации; 3) идиоадаптация - развитие частных приспособлений, не изменяющих общий уровень организации. Позднее для обозначения этих направлений эволюции разными авторами были предложены другие наименования. Некоторые из них укоренились благодаря большей краткости и унификации звучания. Эволюционные преобразования организмов, ведущие к морфофизиологическому прогрессу и имеющие важное общее значение для организма в целом, А.Н. Северцов назвал ароморфозами. По аналогии с этим И.И.Шмальгаузен предложил называть регрессивные изменения катаморфозами, а термин "идиоадаптации" заменить на алломорфозы. В соответствии с этими терминами были предложены (А.Л. Тахтаджяном, А.А.Парамоновым и Б. Реншем) новые названия трех главных направлений эволюционного процесса: морфофизиологический прогресс стали именовать орогенезом (или анагенезом), морфофизиологический регресс - катагенезом, развитие частных приспособлений - аллогенезом (или кладогенезом ).

Аллогенезы - изменения частного порядка без повышения организации, результат приспособления к разным условиям среды на том же организационном уровне. Аллогенная эволюция ведет к увеличению видового многообразия, быстрому повышению численности. Дивергенция, конвергенция, параллелизмы осуществляются путем аллогенезов (идиоадаптаций). Особой формой аллогенезов могут быть телогенезы (формирование узкоспециализированных форм, приспособленных к специфическим условиям существования, например хамелеон, ленивец, глубоководные рыбы и др.).

Арогенез - такой путь эволюции, который повышает уровень организации, совершенствует адаптации широкого значения, расширяет среду обитания, открывает возможность перехода в новую адаптивную зону. Арогенезы усиливают жизнедеятельность организма, повышают уровень обмена веществ, развивают более активные способы борьбы за существование, совершенствуют функцию нервной системы и органов чувств. Ароморфозы могут быть характерными чертами крупных таксонов (четырехкамерное сердце, два круга кровообращения, усложнение нервной системы и обострение органов чувств у птиц, млекопитающих).

Катагенез - упрощение организации, образа жизни в результате приспособления к более простым условиям существования, например у паразитических или сидячих форм животных.Переход организмов в упрощенную среду обитания к более пассивной жизни связан с крайней специализацией и нередко сопровождается морфофизиологическими перестройками, редукцией отдельных органов и систем.

Вопрос26.

Механизмы видообразования. Признавая реальность вида, Ч. Дарвин доказал, что новые виды в природе образуются под влиянием движущих сил эволюции, и развил представление о неустойчивости и динамичности видовых границ. Возникновение но-iiux видов — важнейший этап в процессе эволюции.
С изменением условий жизни направление естественного отбора меняется. Если группы особей одного широко расселенного вида попадают в неодинаковые условия или начинают, например, охотиться за разной добычей, то отбор в этих группах пойдет в разных направлениях. Это приведет к формированию тех или иных приспособлений; внутри вида начнется процесс расхождения признаков — дивергенция. Она вначале приведет к образованию новых группировок особей внутри вида, а затем из одного вида через естественный отбор сформируется несколько новых видов, то есть осуществится процесс видообразования.
Таким образом, новые виды возникают через ряд промежуточных ступеней: сначала появляются две (или больше) разновидности в пределах одного вида; эти разновидности, продолжая расходиться в своих признаках, постепенно становятся подвидами и, наконец, новыми видами. Следовательно, разновидность представляет собой ступень к образованию нового вида. При этом, как правило, один старый вид дает не один, а несколько видов с разной степенью сходства. Мутации — элементарный эволюционный материал. Мутации генов и хромосом — единственный источник новых изменений. Они возникают медленно, но непрерывно, и затрагивают любые, даже биологически важные признаки — способность к скрещиванию, плодовитость и т. д. Возникая непрерывно, они будут накапливаться из поколения в поколение в гетерозиготном, скрытом виде, пока вероятность скрещивания гетерозиготных особей не будет достаточно большой. В результате такого скрещивания мутация попадает в гетерозиготное состояние и особи, несущие ее, будут отличаться от своих сородичей какими-то признаками. Если эти признаки окажутся полезными в условиях существования популяции, они подхватятся естественным отбором и через одно-два поколения число особей, обладающих ими, значительно возрастет. Таким образом, мутации являются элементарным эволюционным материалом. Популяция — элементарная эволюционная единица. Это самая мелкая из групп особей, способная к эволюционному развитию, поэтому ее и называют элементарной эволюционной единицей.
К генетическому разнообразию внутри популяций приводят не только мутации. Это может быть обусловлено тем, что популяции обитают в неодинаковых условиях внешней среды. Но и близко расположенные соседние популяции могут отличаться друг от друга. Это объясняется тем, что в популяциях ряд процессов приводит к случайному изменению частоты генов или их генетической структуры. Такие процессы называют «волнами жизни», или «популяционными волнами». Миграции — перемещения какой-либо части популяции (ее генофонда) в новое место обитания. При миграции животных или растений на новом месте обитания поселяется незначительная часть исходной популяции. Генофонд вновь образованной популяции меньше генофонда родительской. Природные катастрофы. Лесные и степные пожары, наводнения вызывают массовую гибель живых организмов. Особи, избежавшие гибели, остаются в живых случайно. Вслед за спадом численности начинается массовое размножение. Генетический состав этой группы определяет генетическую структуру в период ее расцвета. Популяционные волны сами по себе не вызывают наследственную изменчивость, а способствуют изменению генотипов. Действуя иначе, чем мутационный процесс, «волны жизни» являются поставщиками эволюционного материала.

Механизм возникновения приспособлений. Согласно учению Чарльза Дарвина в условиях естественного отбора выживает самый приспособленный. Следовательно, именно отбор - основная причина возникновения разнообразных приспособлений живых организмов к среде обитания. Объяснение возникновения приспособленности, данное Чарльзом Дарвином, в корне отличается от понимания этого процесса Жаном Батистом Ламарком, который выдвинул идею о врожденной способности организмов изменятся под влиянием среды только в полезную для них сторону. У всех известных осьминогов меняющаяся окраска надежно защищает их от большинства хищников. Трудно представить, что образование такой изменяющейся окраски вызвано прямым влиянием среды. Только действием естественного отбора можно объяснить возникновение такого приспособления: далеким предкам осьминога могло бы помочь выжить даже простая маскировка. Постепенно, в течение миллионов поколений, оставались в живых только те особи, которые случайно оказывались обладателями все более и более развитой окраски. Именно им удалось оставить потомство и передать ему свои наследственные особенности.

Соответствуя конкретной среде обитания, приспособления теряют свое значение при ее изменении. Доказательством относительного характера приспособленности могут быть следующие факты:

-защитные приспособления от одних врагов оказываются не эффективными от других;

-проявление инстинктов у животных может оказаться нецелесообразным;

-полезный в одних условиях орган становится бесполезным и даже относительно вредным в другой среде;

-возможны и более совершенные приспособления к данной среде обитания.

Некоторые виды животных и растений быстро размножались и широко распространялись в совершенно новых для них районах земного шара, куда были случайно или намеренно завезены человеком.

Таким образом, относительный характер приспособленности противоречит утверждению об абсолютной целесообразности в живой природе.

Такие приспособление как покровительственная окраска возникала путем постепенного отбора всех тех мелких уклонений в форме тела, в распределении определенных пигментов, во врожденном поведении, которые существовали в популяциях предков этих животных. Одной из важнейших характеристик естественного отбора является его кумулятивность - его способность накапливать и усиливать эти уклонения в ряду поколений, слагая изменения отдельных генов и контролируемых ими систем организмов.

Естественный отбор подхватывает все те мельчайшие изменения, которые усиливают сходство в окраске и форме с субстратом, сходство между съедобным видом и тем несъедобным видом, которому он подражает. Следует учитывать, что разные виды хищников пользуются разными методами поиска добычи. Одни обращают внимание на форму, другие на окраску, одни обладают цветным зрением, другие нет. Поэтому естественный отбор автоматически усиливает, насколько это возможно, сходство между имитатором и моделью и приводит к тем изумительным адаптациям, которые мы наблюдаем в живой природе.

Поиск по сайту: