биологична регресия- това е еволюционно движение, при което има намаляване на местообитанието; намаляване на броя на индивидите поради невъзможност за адаптиране към околната среда; намаляване на броя на видовете групи поради натиска на други видове, изчезването на вида. Науката палеонтология е доказала, че много видове са напълно изчезнали в миналото. Ако с биологичния прогрес някои видове се развият и разпространят широко по цялото земно кълбо, тогава с биологична регресия видовете изчезват, неспособни да се адаптират към условията на околната среда.
Причини за биологична регресия: изчезването на способността на организмите да се адаптират към промените в условията на околната среда.
Биологичната регресия е обект на:
2. Животни, водещи неподвижен начин на живот.
3. Животни, живеещи под земята или в пещери.
2. Примери за дегенерация в организми, водещи неподвижен начин на живот.
При животните, които водят неподвижен начин на живот, органът на движение действа само през периода на ларвния стадий, хордата е намалена. Например, единственият представител на отделен вид брахиата - погонофора - живее на дъното на морето, води неподвижен начин на живот. През 1949 г. зоологът А. В. Иванов за първи път я намери в Охотско море на дълбочина 4 км, тя влезе в мрежата заедно с рибата. Удълженото червеобразно тяло на животното е покрито с цилиндрична тръба. В предната част на тялото има пипала, които периодично излизат от тръбата навън за дишане. Тялото се състои от три секции, в предната част има пипала (при някои видове има до 200-250), мозък, сърце и отделителни органи. Втората част е по-голяма, третата е много дълга. Във вътрешната част на отделите има дихателни органи, във външната част има израстъци, прикрепени към тръбата (фиг. 34).
Ориз. 34. Погонофора: 1-пипала; 2- глава; 3-първи участък на тялото; 4-втора част на тялото; 5-трети отдел на тялото; 6-чувствителни косми; 7-задна част на тялото
Погонофората има мозък и сърце, но устата и стомаха са намалени, а пипалата са дихателните органи. Поради заседналия си начин на живот те не приличат на животни. Във вътрешната част на пипалата има дълги тънки косми, които са снабдени с кръвоносни съдове. Във вода космите излизат от тръбата и микроорганизмите се прикрепват към тях. Когато са много, погонофорите издърпват космите навътре. Под въздействието на ензими малките организми се усвояват и усвояват от вътрешни израстъци.
Рудиментарното черво в ембриона погонофора доказва наличието на храносмилателни органи у предците. Поради преминаването на процеса на храносмилане извън тялото, храносмилателните органи на погонофорите са намалени.
Структурата на асцидия също се опростява в процеса на еволюция поради неподвижния начин на живот. Асцидиите се отнасят към един от клоновете на хордовия тип - ципести, живеещи в морето (фиг. 35).
Ориз. 35. Асцидия
Торбовидното тяло на асцидия е покрито с черупка, с подметката е прикрепено към дъното на морето и води неподвижен живот. В горната част на тялото има две дупки, през първия отвор водата преминава в стомаха, а от втория излиза навън. Дихателни органи - хрилни цепки. Размножава се чрез снасяне на яйца. Яйцата се развиват в подвижни, подобни на попови лъжички ларви с признаци на хорда. В състояние на възрастен асцидият е прикрепен към дъното на морето, тялото е опростено. Смята се, че морската пръска е силно деградирала хордова.
3. Примери за дегенерация на животни, живеещи под земята или в пещери.
В пещерите на бивша Югославия и Южна Австрия протей от класа
земноводни, подобни на тритон (фиг. 36).
Ориз. 36. Протей
В допълнение към белите дробове от двете страни на главата има външни хриле. Във вода протеите дишат с хриле, на сушата дишат с бели дробове. Обитатели на води и дълбоки пещери, те са змиевидни, прозрачни, безцветни, без пигменти. При възрастни кожата покрива очите, а ларвите имат рудиментарни очи. Така предците на асцидиите са имали очи и са водили земен начин на живот. При пещерните организми органите на зрението, пигментите изчезнаха и активността намаля.
При цъфтящи растения, които са преминали във водната среда, листните остриета са станали тесни, нишковидните, проводими тъкани са престанали да се развиват. Устицата са изчезнали, само цветовете не са се променили (водна лютичка, пачи лещица, рогатка).
Генетичната основа на еволюционните промени, водещи до опростяване на нивото на организация, е мутацията. Например, ако останалите недоразвити органи - рудименти, албинизъм (липса на пигменти) и други мутации - не изчезнат в процеса на еволюция, тогава те се срещат при всички членове на дадено население.
По този начин има три посоки в еволюцията на органичния свят. Ароморфоза- повишаване нивото на организация на живите организми; идиоадаптация- адаптиране на живите организми към условията на околната среда без фундаментално преструктуриране на тяхната биологична организация; дегенерация- опростяване на нивото на организация на живите организми, което води до биологична регресия.
Връзката между посоките на биологичната еволюция.Връзката между ароморфозата, идиоадаптацията и дегенерацията в еволюцията на органичния свят не е същата. Ароморфозата се среща по-рядко от идиоадаптацията, но бележи нов етап в развитието на органичния свят. Ароморфозата води до появата на нови високоорганизирани систематични групи, които заемат различно местообитание и се адаптират към условията на съществуване. Дори еволюцията върви по пътя на идиоадаптация, а понякога и на дегенерация, които осигуряват на организмите обитаване на ново местообитание за тях.
биологична регресия
биологична регресия- намаляване на броя на видовете, стесняване на ареала, намаляване на нивото на приспособимост към условията на околната среда.
1. Каква е разликата между биологичната регресия и биологичния прогрес?
2. Колко пътища има дегенерацията?
3. Дайте примери за дегенерация при животните.
4. Какви са примерите за дегенерация в растенията?
Как си обяснявате причините за изчезването на корена и листата на вилата?
Какво и как яде додер? Образува ли органична материя?
1. Обяснете причините за превръщането на листата на метлата в люспи.
2. Анализирайте примери за дегенерация на погонофори, водещи неподвижен начин на живот.
3. Как се усвоява храната в погонофорите, ако нямат храносмилателен орган?
4. Какви организми познавате, които водят неподвижен начин на живот? Опишете ги.
Къде живее протей? Обяснете с примери за дегенерация. Дайте примери за дегенерация при растения, живеещи във водна среда. Напишете кратко есе за ароморфоза, идиоадаптация, дегенерация.
План за обучение по тема:
1. Биологичен прогрес.
2. Биологична регресия.
Резюме на темата
Известният руски еволюционен биолог А. Н. Северцов (1866-1936) разработва теорията за морфофизиологичния и биологичния прогрес и регресия.
биологичен прогресе победата на вид (или друга систематична единица) в борбата за съществуване. Основните признаци на биологичния прогрес са постоянно увеличаване на числеността и разширяване на заеманата площ. Разширяването на ареала на даден вид обикновено води до образуване на нови популации. По дефиниция примери за биологичен прогрес са представители на видовете протозои, мекотели, членестоноги (различни видове и дори цели разреди насекоми - двукрили, бръмбари и др.), Хордови (отделни групи риби, птици - например врабчета, бозайници - например гризачи и др.). Включва: ароморфоза и идиоадаптация.
биологична регресияхарактеризиращ се с алтернативни характеристики:
намаляване на числеността, намаляване на обхвата, намаляване на вътрешновидовата диференциация (например намаляване на популационното разнообразие). В крайна сметка биологичната регресия може да доведе до изчезване на вида. В хордовия тип примери за естествена биологична регресия са:
бели дробове и риби с перки (вкл. Костни риби); tuatara, крокодили, костенурки слон (Cl. Reptiles); яйценосни, беззъби, хоботни (кл. Бозайници). Основната причина за биологична регресия е изоставането в еволюцията на групата от скоростта на промените в околната среда. Лаборатория / Практически упражнения « не се предоставя"
Въпроси за самоконтрол по темата:
1. Какво е биологичният прогрес?
2. Какво е биологична регресия?
3. Каква е разликата между ароморфозата и идиоадаптацията.
4. Какви са признаците на биологичния прогрес.
5. Каква посока на биологичната еволюция издига група организми на по-високо ниво на организация?
Раздел 5. Историята на развитието на живота на Земята.
Тема 5.1. Развитие на органичния свят.
Основни понятия и термини по темата:Кайнозойска ера, протерозойска ера, кватернерен период, заледявания, карбонов период, псилофити.
План за изучаване на темата
1. Характеристики на всяка епоха (според таблицата)
Резюме:
Историята на нашата планета условно е разделена на различни интервали.
време. От тях епохите са най-дълги, следвани от периодите
епоха. Границите между епохите не са установени случайно, тъй като е в тези
На интервали от време на Земята протичаха глобални геоложки процеси, придружени от промени в лицето на планетата, нейния органичен свят.
Въпроси за самоконтрол
Историята на органичния свят показва, че разликата между групите организми веднъж се появяват, след това, като правило, процъфтяват, трансформират се в процеса на връзка, асто-, филогенеза в други групи организми или напълно изчезват палеонтологът А.
Северцов (1912-1939) предлага да се разграничат две състояния в историята на развитието на организмите, които той нарича биологичен прогрес и биологична регресия.
Биологичният прогрес се характеризира със следните характеристики:
1) Увеличаване на броя на индивидите;
2) Разширяване на зоната на разпространение;
3) Засилване на диференциацията на предишната група в нови (видове, подвидове);
Биологичната регресия е противоположна на прогреса и се характеризира с:
1) Намаляване на броя на индивидите;
2) Намаляване на зоната на разпространение;
3) Намаляване на броя на систематичните групировки;
Превръщането на една група организми в друга става в състояние на биологичен прогрес, когато започва диференциацията на първоначалната група в нови систематични групи.
Биологичната регресия в крайна сметка води до изчезване. Пример е историята на развитието на амоноидите. Те се появяват в Девон и умират в края на Креда.
Техният биологичен напредък е продължил 100 милиона години. Биологичната регресия започва в средата на тебешира, като продължителността на регресията винаги е по-кратка от прогреса.
Биотичните събития са значителни трансформации, записани в историята на развитието на живота. Те включват а) възникване на живот; б) масови изяви; в) масови изчезвания на организми от голям ранг.
1) Възникването на живота. Проблемът за произхода на живота се изучава от много дисциплини: биохимия, молекулярна биология, микробиология, геохимия и др.
във вкаменелостите информацията за първия живот е представена от химически молекули (хемофосили) и микроскопични тела (екфосили).
Най-старите от тях са спорни. По този начин твърдението за откриването на микроскопични оранжевообразни образувания в Гренландия на края на 3,8 милиарда години се поставя под въпрос; находките на микроскопични тела на края на 3,7 милиарда години може да се отнасят вероятно до биологични обекти. От скалите на тази възраст са изолирани въглехидрати със смесен абиогенен и биогенен произход.
Находките от фасилия на границата на 3,5-3,2 се считат за биогенни.
Така в момента палеонтологичните данни показват, че животът е възникнал не по-рано от 3,8-3,7 милиарда години и не по-късно от 3,5 милиарда години. Предполага се, че на етапа на химическа еволюция органичните съединения имат огледална симетрия, която по-късно е нарушена поради прехода на хемомолекулите в биомолекули. Причината за нарушаването на симетрията е неясна.
Очевидно тук са замесени както вътрешни (нестабилност на огледалната система), така и външни (метеоритна бомбардировка, катастрофално разрушаване на първичната атмосфера от Земята и т.н.). Първите творения на химико-биологичната еволюция са анаеробни бактерии, способни да живеят в аноксична среда.
Като окислители служат неорганични вещества като въглероден диоксид, серни съединения, нитрати и др., неорганични вещества от хемогенен, а след това и биогенен произход.
2) Масови изяви.
Това са следните дати;
1) 3,8-3,5 милиарда години (AR1). Появата на живот, появата на бактерии. Атмосферата започва да се обогатява с биогенни скали.
2) 3,2 милиарда
години (AR2). Появата на надеждни цианобионти. Атмосферата придобива биогенни карбонатни пластове – строматолити. Атмосферата започва да се обогатява с молекулен кислород, освободен от цианобионтите по време на фотосинтезата.
3) 1,8 - 1,7 милиарда години (PR1-PR2). Появата на аеробни бактерии, едноклетъчни водорасли.
4) 1,0-1,7 милиарда години (R3V). Появата на надеждни многоклетъчни водорасли и морски безгръбначни, представени от книдари, червеи и членестоноги.
5) 600-570 милиона
години (E1). Първата масова поява на минерални скелети в животинското царство в почти всички известни видове.
6) 415 милиона години. (S2-D1). Масова поява на земна растителност.
7) 360 милиона години (D). Масова поява на първите сухоземни безгръбначни (насекоми, паякообразни) и гръбначни (земноводни, влечуги).
години (Mz - Kz). Масова поява на покритосеменни растения и бозайници.
9) 2,8 милиона години (N2) появата на човека.
Масовата поява на нови форми, както и изчезването, протичаха стъпаловидно с различна скорост. По стандартите на геоложкото време повечето биотични събития се случиха доста бързо.
3) Изчезване на организми.
Палеонтологичните данни показват, че развитието на едни форми на организми е придружено от изчезване на други. Изчезването настъпва не само когато условията на местообитанията се променят, но и когато режимът на Земята е доста стабилен.
В историята на органичния свят има няколко основни етапа, в които се наблюдава масово изчезване: на границите между ордовик и силур, силур и девон, девон и карбон, перм и триас, креда и палеоген.
Многобройни групи са изчезнали през Фомерозоя: археоциати, ругози, табулати, строматопорати, трилобити, амонити и др. изчезването и естественият подбор според Дарвин вървят ръка за ръка, но увеличаването на броя на даден вид непрекъснато се забавя поради различни причини. По този начин, ако един вид заеме място, заемано преди това от вид от друга група, и от него се развият нови форми, тогава тези нови могат да изместят формите на стария вид.
Въвеждането на нови форми на нова територия, които имат някои предимства пред местните, ще доведе до изместване на тези местни форми, но поради някои особености една от местните форми може да оцелее и съществува дълго време (реликтни форми ).
Такива реликви са p.Nautilus, p.Trigonia, Lingula, които съществуват от дълго време (Наутилус от ордовик и все още живее). Рано или късно всеки филогенетичен клон изчезва. Понякога това изчезване съвпада с промени в местообитанията. Най-често се случва на фона на доста спокоен режим на Земята.
Изчезването на група следва три основни пътя. Единият път е свързан с еволюционни трансформации, водещи до появата на нови групи чрез смяна на старите.
Друг начин е свързан със самото изчезване (сляп клон на еволюцията). Третият път е комбинация от първите два: за известно време има трансформация, а след това част от групата умира. Учените предполагат, че има вътрешни и външни причини за изчезването.
Вътрешни причини могат да бъдат - изчерпване на жизнения резерв от сили, т.е.
стареене, намаляване на променливостта, а оттам и невъзможност за адаптиране към новите условия. Външни причини за изчезване са: тектогенеза, която причинява периодични промени в съотношението море-земя, вулканична активност, земетресения, промени в състава на атмосферата, климата, колебания на нивото на океана, повишена радиоактивност и други причини.
Описаните по-горе посоки на еволюция характеризират явлението биологичен прогрес.
Увеличаването на организацията (ароморфози) и разминаването на интересите (идиоадаптация), като основни начини на еволюция, изключват организмите от прекомерната конкуренция, намаляват я и в същото време повишават устойчивостта им към елиминиращи фактори.
По правило тези посоки на еволюция са придружени от селекция за широка адаптивност на модификацията, т.е. за развитие на широк "адаптивен фонд". Следователно ароморфозите и аломорфозите (както и други пътища на еволюция) водят до биологичен прогрес.
Основните признаци на биологичния прогрес са:
- Увеличаването на числата.
- Наситеност на видовата популация с разнообразни миксобиотипи (контролирано чрез селекция).
- Разширяване на областта (обхвата) на разпространение.
- Диференциация в местни раси (екологични и географски).
- По-нататъшно разминаване, поява на нови видове, родове, семейства и т.н.
Разбира се, ако идиоадаптациите са от по-специален характер, оставащи адаптации с много тясно теломорфно значение, тогава възможностите за разширяване на диапазона са ограничени.
Въпреки това, дори и в този случай пътят на екологичната диференциация не е затворен и ако станцията е обширна (например голям масив от гора), тогава по-нататъшното разширяване на обхвата до границите на станцията.
Нека разгледаме два примера за биологичен прогрес.
Заедно с това - огромна евриадаптивност по отношение на използваните растения. Нематодата е открита върху 855 растителни вида (Steiner, 1938), принадлежащи към повече от петдесет семейства, с разнообразни биохимични свойства, условия на отглеждане и др.
н. Това показва широка адаптивност на модификацията на кореновата нематод и биологичния прогрес на вида.
2. Пасюк (Rattus norvegicus) прониква в европейска Русия през 18 век. Появява се в Германия (Прусия) около 1750 г., в Англия от 1730 г., в Париж след 1753 г., в Швейцария след 1780 г., в Ирландия от 1837 г.
В средата на 19 век в Западен Сибир не е имало пасюк. През 1887 г. Пасюк понякога се среща близо до Тюмен. През 1897 г. се среща в южната част на провинция Тоболск и е често срещана в Оренбург и в целия Урал, от Уралск до Орск. Според Кашенко пасюк се появи в Оренбургската територия след изграждането на жп линията. През 1889 г. до източните граници на Томска губерния няма пасюк.
Въпреки това, в Източен Сибир неговият сорт отдавна съществува - Трансбайкалският пасюк. Следователно, в края на 19 век, около времето на откриването на Сибирската железница. и т.н., Западен Сибир беше свободен от пасюк. Движение по посочената ж.п. Селото е открито през 1896-97 г., а на 29 май 1907 г. (след японската война) първият екземпляр пасюк е уловен в Омск.
През 1908 г. Кашченко получава голям брой западносибирски пасюков, а през 1910г.
пасюки „вече са започнали да играят ролята на истинско бедствие“. Движейки се на изток, европейските пасюки в крайна сметка окупираха целия Западен Сибир (с изключение на крайния север) и се срещнаха с трансбайкалския сорт.
„В средата на най-големия от континентите... железният пръстен, образуван от Пасюк по цялото земно кълбо, най-накрая се затвори и аз, пише Кашченко (1912), трябваше да присъствам на този последен акт от неговия победен марш.“
Силно активен, променлив и адаптивен в поведението си към различни климатични зони, Пасюк навсякъде, където има вода, храна и хора, енергично разширява обхвата си.
Пример за биотично прогресивен растителен вид е канадската чума (Elodea canadensis), която бързо нахлува в нови местообитания.
Това са основните характеристики на видовете, които са в състояние на биологичен прогрес.
Разширяването на ареала, улавянето на нови местообитания е най-важната им характеристика, която дава достъп до вътрешновидова диференциация и до образуване на нови форми, благодарение на нея.
Отлична илюстрация на казаното може да даде биологично прогресивното развитие на заека (Фолитарек, 1939).
Русак е приспособен към открити места, с по-малко дълбока или по-плътна снежна покривка. Поради това не можеше да се разпространи на север, в горската зона с по-рохкав и следователно по-дълбок сняг. Въпреки това, тъй като гората беше изсечена, условията на снежната покривка се промениха (тя стана по-малка и по-плътна) и заекът започна бързо да се разпространява на север.
Интересното е, че през годините на нарастване на числеността темпът на напредване на север също се увеличава. Прониквайки на север, заекът образува тук нова екологична форма - малко по-едра, със зимна вълна, която значително побеля спрямо зимния си цвят на юг. Имаше селекция (и евентуално адаптивна модификация) за размер (колкото по-голямо е телесното тегло, толкова по-високо е топлопроизводството с по-ниска възвръщаемост поради относително по-малката повърхност) и селекция за избелване, при което заекът е по-малко забележим за хищника (лисица).
Така новите условия на околната среда, които предизвикаха увеличаване на числеността, отвориха възможността за разширяване на обхвата, а разширяването на обхвата предизвика образуването на нова форма.
биологична регресияхарактеризиращ се с обратното:
- намаляване на броя
- стесняване и разделяне на обхвата на отделни точки,
- слаба или дори липсваща вътрешновидова диференциация,
- изчезване на форми, видове, цели групи от последните, родове, семейства, разреди и др.
По правило „адаптивният фонд“ на видовете, подложени на биологична регресия, е по-тесен от този на формите, претърпели биологичен прогрес.
В резултат на тези характеристики биологично регресивните видове могат да станат ендемични, с много ограничен или дори точков обхват, примери за които вече дадохме.
Такива биологично регресивни видове включват (отчасти под влияние на човека) европейски бобър, ондатра, европейски бизон, новозеландска туатара и много други форми.
Сред растенията може да се посочи вече споменатото Гинко билоба, което е оцеляло само на места в Източна Азия, докато през мезозой (особено през юрата) гинко е било широко разпространено.
Намаляването на числеността и стесняването на ареала води вида до състояние на биологична трагедия, тъй като при тези условия въздействието на безразборните форми на елиминиране излага вида на риск от пълно унищожение.
Ако намаляването на числеността и стесняването на обхвата достигнат такива размери, че последният се концентрира върху малка площ, тогава еднократно или многократно катастрофално елиминиране ще прекъсне съществуването му.
Ако откриете грешка, моля, изберете част от текст и натиснете Ctrl+Enter.
Във връзка с
съученици
Напредък и регресия в еволюцията
Ако анализираме историята на развитието на органичния свят, можем да видим, че много таксономични групи организми са станали по-съвършени и многобройни с течение на времето.
Отделните групи обаче постепенно намаляват числеността си и изчезват от арената на живота. Следователно еволюцията вървеше в две посоки. Учението за основните направления на еволюцията - биологичен прогрес и биологична регресия е разработено от А. Н. Северцов и допълнено от неговия ученик И. И. Шмалгаузен.
биологичен прогрес(от лат. progressus - движение напред) - посоката на еволюция, характеризираща се с повишаване на приспособимостта на организмите от определена систематична група към околната среда.
Появата на нови адаптации осигурява на организмите успех в борбата за съществуване, запазване и размножаване в резултат на естествения подбор. Това води до избухване на изобилие и в резултат на това до развитие на нови местообитания и образуване на многобройни популации. Популациите, които се намират в различни условия на околната среда, са обект на действието на многопосочен естествен подбор.
В резултат те постепенно се превръщат в нови видове, видовете – в родове и т. н. В резултат на това систематичната група (вид, род, семейство и т.н.) е в състояние на просперитет, тъй като включва множество подчинени форми.
По този начин биологичният прогрес е резултат от успеха на една систематична група в борбата за съществуване, поради повишаването на годността на нейните индивиди.
биологична регресия(от лат.
regressus - връщане, движение назад) - посоката на еволюция, характеризираща се с намаляване на адаптивността на организмите от определена систематична група към условията на живот. Ако темповете на еволюция (образуването на адаптации) в организмите изостават от промените във външната среда и свързаните с тях форми, тогава те не могат да се конкурират с други групи организми. Това означава, че те ще бъдат премахнати чрез естествен подбор. Ще има намаление на броя на лицата.
В резултат на това площта на територията, обитавана от тях, ще намалее и в резултат на това броят на таксоните ще намалее. В резултат на това тази група може да изчезне.
По този начин биологичната регресия е постепенното изчезване на систематична група (вид, род, семейство и т.н.) поради намаляване на годността на нейните индивиди.
Човешката дейност може също да доведе до биологична регресия на някои видове. Причината може да е директно унищожаване (бизон, самур, крава на Стелер и др.).
Но това може да се случи и в резултат на намаляване на местообитанията по време на развитието на нови територии (дропла, бял жерав, тръстикова жаба и др.). Видовете, които са в състояние на биологична регресия, са включени в Червената книга и подлежат на защита.
Четвъртото издание на Червената книга на Република Беларус включва 202 вида животни, 189 - растения, 34 - мъхове, 21 - водорасли, 25 - лишеи и 34 вида гъби.
Много важна екологична мярка е създаването на т. нар. червени тетрадки – списъци с редки видове от района, съставяни от млади еколози в училищата.
Признаците, характерни за биологичния прогрес и биологичната регресия, са представени в таблицата:
Начини за постигане на биологичен прогрес
Биологичният прогрес може да се постигне по три основни начина – чрез арогенеза, алогенеза и катагенеза.
Всеки от пътищата се характеризира с появата на определени адаптации (адаптации) в организмите.
Арогенеза(от гръцки air® - повдигам, genesis - развитие) - пътят на развитие на адаптациите, които повишават нивото на организация на индивидите и тяхната адаптивност към различни местообитания до такава степен, че им позволява да се преместят в нова среда на живот. (например от водна среда към земен въздух).
Тези адаптации се наричат ароморфози (от гръцки airo - повдигам, morphosis - модел, форма). Те представляват дълбоки промени в структурата и функциите на организмите. В резултат на появата на тези адаптации нивото на организация и интензивността на жизнените процеси на организмите се повишават значително.
Затова Северцов нарича ароморфози морфофизиологичен прогрес. Примери за основните ароморфози са представени в таблицата:
| Двустранна (двустранна) симетрия на тялото | Хлорофил и хлоропласти (фотосинтеза) |
| Два вида репродуктивни системи | Тъкани (покривни, механични, проводими) |
| Подвижни крайници | Органи (корен, стъбло, листа) |
| Трахеално дишане при безгръбначни | Редуване на поколения (спорофит и гаметофит) |
| Белодробно дишане при гръбначни животни | цвете и плод |
| Централна нервна система, развити части на мозъка | Двойно торене (без вода) |
| Четирикамерно сърце | |
| Два кръга на кръвообращението (топлокръвност) | |
| Алвеоларни бели дробове |
Арогенезата води до появата на големи систематични групи (класове, отдели, типове, царства).
Примери за арогенеза са появата на деления на холо- и покритосеменни растения, класове сухоземни гръбначни и др.
алогенеза(от гръцки allos - друг, различен, genesis - произход, поява) - пътят на развитие на определени адаптации, които не променят нивото на организация на индивидите. Но те позволяват на индивидите да населят по-пълно предишното си местообитание.
Тези адаптации се наричат аломорфози. Аломорфозите възникват на базата на ароморфозите и представляват различни форми на органи, без да променят вътрешната им структура. Примери за аломорфози могат да бъдат различни форми на крайници при гръбначни животни, клюн и крака при птици, различни видове листа, стъбла, цветя при растенията и др.
Поради аломорфозите, алогенезата води до увеличаване на видовото разнообразие в рамките на големи систематични групи. Например, увеличаването на видовото разнообразие на класа двусемеделни растения се дължи на появата на различни форми на цветя.
Катагенеза(от гръцки kata - представка, означаваща движение отгоре надолу, генезис - произход, поява) - специален път на еволюция в по-проста среда, придружен от намаляване на отделните системи от органи с едновременно повишаване на ефективността на репродуктивната система. система.
А. Н. Северцов също отбеляза, че в хода на еволюцията се наблюдава редовна промяна в еволюционните пътища (законът на Северцов).
Всяка голяма систематична група започва своето развитие по пътя на арогенезата поради появата на ароморфози. Това й позволява да се премести в ново местообитание. Тогава организмите се заселват в различни местообитания.
Въз основа на ароморфозите възникват аломорфози и еволюцията протича по пътя на алогенезата. В резултат на това новата среда е напълно населена и т. н. Северцов разглежда катагенезата като специален случай в арогенезата и алогенезата.
Основните посоки на еволюция са биологичният прогрес (просперитет на таксономична група) и биологична регресия (изчезването на таксономична група).
Биологичният прогрес може да се постигне по различни начини: чрез арогенеза, алогенеза и катагенеза.
Как се проявява биологичният прогрес в съвременните костни риби?
Признаци на биологичен прогрес:
- увеличаване на броя на индивидите
- разширяване на ареала (ареала на разпространение) на този вид,
- увеличаване на броя на подчинените систематични единици (например, броят на единиците се увеличава в рамките на клас).
Повечето съвременни костни риби са в състояние на биологичен прогрес.
Предоставете поне три доказателства в подкрепа на това твърдение.
1) Костните риби имат много голям обхват и той не намалява.
2) Броят на костните риби е много голям и продължава да нараства.
3) В рамките на класа костни риби продължава появата на нови таксони (разреди, семейства, родове).
Какви са причините за биологичния прогрес?
Причината за биологичния прогрес е добрата адаптивност на вида към условията на околната среда.
Фитнесът е следствие от взаимодействието на движещите сили на еволюцията (предимно естествен подбор).
Защо разнообразието от адаптация допринася за биологичния прогрес на групата?
Разнообразието от адаптации ви позволява да живеете в различни условия на околната среда.
Вследствие на това се увеличава обхватът на вида и броят на неговите индивиди.
Защо голямото изобилие на даден вид е индикатор за биологичен прогрес?
Голямото изобилие на вида показва, че е добре адаптиран към условията на околната среда.
Защо разширяването на ареала на даден вид се счита за признак на биологичен прогрес?
Дайте 3 доказателства.
1) се увеличава разнообразието от условия на околната среда, които осигуряват възпроизводството и развитието на индивидите от вида;
2) разширяване на възможностите за хранене, подобряване на снабдяването с храна;
3) вътрешновидовата конкуренция отслабва.
Защо високата плодовитост на индивидите може да доведе до биологичен прогрес на даден вид?
Избройте поне три причини.
1) високата плодовитост води до голям брой индивиди;
2) поради големия брой обхватът се разширява;
3) броят на мутациите и комбинациите се увеличава, т.е.
материал за естествен подбор; подборът става по-ефективен.
Защо не само ароморфозата, но и идиоадаптацията и дегенерацията могат да доведат до биологичен прогрес?
Дайте поне три доказателства.
Признаците за биологичен прогрес са увеличаване на броя на вида, разширяване на неговия ареал и видообразуване.
1) След като се адаптира добре към специфични условия на околната среда (идиоадаптация), видът ще увеличи популацията си. Чрез опростяване на своята организация (дегенерация), видът ще може да изразходва спестените ресурси за допълнителна защита или размножаване, като по този начин увеличава и популацията си.
2) Чрез увеличаване на числеността си видът ще може да се разпространи по-широко, т.е.
разширете своя обхват.
3) Чрез разширяване на ареала си видът ще попадне в нови екологични ниши, в които ще се образуват нови видове.
Какво характеризира биологичната регресия в природата?
Намаляване на броя на индивидите, стесняване на обхвата, намаляване на броя на подчинените систематични единици.
Съвременните риби с перки са в състояние на биологична регресия.
Дайте поне три доказателства в подкрепа на това явление.
Признаците на биологична регресия са намаляване на броя на видовете, стесняване на ареала и намаляване на броя на систематичните единици.
1) Броят на съвременните риби с перки е малък.
2) Обхватът им е малък.
3) На земята е останал само един вид риба с кръстосани перки (целакант).
Защо намаляването на ареала на даден вид води до биологична регресия?
1) Намаляването на ареала води до намаляване на броя на вида.
2) Генетичното разнообразие намалява, започват тясно свързани кръстосвания.
3) Намалява разнообразието от екологични условия, в които съществува видът – намалява броят на подвидовете и расите.
В момента са известни около 20 подвида на заека, които се срещат в Европа и Азия.
Дайте поне четири доказателства за биологичния прогрес на вида заек.
1) Заекът има голяма популация.
2) Заекът има голям обхват.
3) Заекът има голям брой подчинени систематични единици (подвидове).
4) Заекът заема различни екологични ниши.
5) Всичко това предполага, че заекът е добре адаптиран към околната среда.
Част А задачи по тази тема
А. Н. Северцов показа, че историческите трансформации и развитието на нови адаптации ( adaptaiogenesis) се извършват по различни начини. Той отдели концепциите за биологичен прогрес и регресия.
Биологичният прогрес означава победа на вид или друга таксономична група в борбата за съществуване. Признаците за биологичен прогрес са:
1. увеличаване на броя на лицата;
2. разширяване на асортимента;
3. увеличаване на броя на детските таксономични групи.
И трите признака на биологичен прогрес са свързани един с друг.
Увеличаването на броя на индивидите допринася за разширяването на границите на ареала на вида, заселването на нови местообитания, което води до образуването на нови популации, подвидове и видове. В момента насекомите, птиците и бозайниците са в състояние на биологичен прогрес.
Концепцията за биологична регресия е противоположна на биологичния прогрес. Биологичната регресия се характеризира с:
намаляване на числеността поради превишението на смъртността над възпроизводството;
намаляване на вътрешновидовото разнообразие;
стесняване и разширяване на целостта на обхвата, който се разпада на отделни петна;
4. податливост поради малкия брой масови катастрофални елиминации, които могат внезапно да прекратят съществуването на такава група.
Северцов показа, че биологичният прогрес не е единственият, а само един от възможните начини за еволюционни трансформации.
Най-важните пътища на биологичен прогрес според А. Н. Северцов: ароморфоза, идиоадаптация, дегенерация.
Впоследствие се развива проблемът за пътищата на биологичната еволюция I.I.
Шмалхаузен. Той подчерта следното посоки на биологичен прогрес: ароморфоза, аломорфоза,теломорфоза, хиперморфоза, катаморфоза, хипоморфоза.
Ароморфоза(орогенеза) - морфофизичен, морфофункционален прогрес - пътят на еволюцията, придружен от увеличаване на организацията на живота и разширяване на местообитанието .
Арогенезите се характеризират с:
1 укрепване на жизнената дейност на организма;
2.по-голяма диференциация на нейните части;
3.по-голяма цялост на организма, т.е.
д. нейната интеграция;
4. развитие на по-активни начини на борба за съществуване;
5. подобряване на нервната система и сетивните органи.
Ароморфозата води до промени, които дават общо начало на организацията, винаги води до биологичен прогрес.
Това дава възможност за преминаване към нови условия на съществуване. Пример за арогенеза е четирикамерно сърце, два кръга на кръвообращението, усложнение на нервната система, поява на живо раждане, хранене на малки с мляко и постоянна телесна температура. Ароморфози на земноводни - бели дробове, трикамерно сърце, два кръга на кръвообращението, крайници, подобряване на мозъка и сетивните органи.
Примери за ароморфози от архейската епоха са появата на половия процес, фотосинтезата и многоклетъчността. В резултат на ароморфозите възникват типове и класове, т.е. големи таксони.
А. Н. Северцов подчерта, че ароморфозата е преди всичко усложнение на организацията, тоест той обърна внимание на морфологичните характеристики на това явление. А. Н. Северцов и след това И. И. Шмалгаузен показаха по-широко значение на ароморфозите, тоест дадоха му екологична и морфологична интерпретация.
Алогенезата (аломорфоза, идиоадаптация) е начинът, по който възникват определени адаптации при промяна на условията на живот.
За разлика от ароморфозите, по време на алогенезата прогресивното развитие на организма става без усложняване на организацията, общото повишаване на енергията на жизнената дейност на организма. Алогенезата води до увеличаване на видовото разнообразие, бързо увеличаване на броя . Например, разпространението на бозайници не само в различни географски зони от тропиците до арктическите пустини, но и тяхното развитие на различни условия на околната среда (земя, вода, почва) намалява конкуренцията между видовете за храна, местообитания, докато нивото на организацията остана същата.
В резултат на идиоадаптацията възникват видове, родове, семейства, разреди, т.е. таксони от по-нисък ранг.Дивергенцията, конвергенцията, паралелизмът се осъществяват чрез идиоадаптация.
Телогенеза (теломорфоза)- тясна специализация до ограничени условия на съществуване без промяна на нивото на организация.Това е специална форма на алогенеза. Например, хамелеони, ленивци, бели дробове, костенурки, кълвачи имат адаптация към личните условия на живот.
Промяната в околната среда по време на телогенезата прави организмите нежизнеспособни и води до тяхното елиминиране.
хиперморфоза(хипергенеза)— повторно развитие на организмите във всяка посока с нарушаване на отношенията с околната среда.Хипергенната еволюция протича в две фази. Първата фаза се характеризира с появата на големи форми в рамките на тази група. Това помага да се увеличи устойчивостта на животното срещу хищници.
д. насърчава оцеляването в борбата за съществуване. Във втората фаза предимствата на гигантизма се превръщат в своята противоположност. Увеличаване на размера на тялото— това е специален случай на специализация на телогенезата, което означава, че дори незначителни промени в околната среда водят до изчезване на тези форми.Например гигантизъм при динозаври, мамути или развитие на отделни органи при саблезъби тигри, гигантски елени.
От съвременните представители на гигантите могат да се назоват китове, жирафи, слонове, носорози.
Хипогенезата (хипоморфоза) е особена форма на катагенеза.
По време на хипогенезата се наблюдава недоразвитие на организма или неговите органи, намаляване на отделните части и запазване на характеристиките на ларвите.
Например, живеещите във вода аксолотъл, протей и сирена достигат полова зрялост на ниво организация на ларвите. Те никога не придобиват вида на възрастни сухоземни земноводни. Така сирените имат постоянни хриле, недоразвити очи и намален брой пръсти. Основните посоки или пътища на еволюция се характеризират с редица особености. Понастоящем в науката няма консенсус относно закономерностите на взаимоотношенията между пътищата на биологичния прогрес.
Според теорията на A.N.
Северцов, след арогенезата, която повишава организацията на организмите, винаги настъпва период на частични адаптации - идиоадаптация, понякога придружена от опростяване - дегенерация.
Въз основа на едни и същи арогенези могат да възникнат различни "надстройки", т.е. адаптации към определени условия (алогенеза, телогенеза).
Нова ароморфоза, според Северцов, може да възникне от малко специализирани форми, образувани през началните фази на идиоадаптивното развитие;
Промяната на посоките в адаптивната еволюция става според схема на ароморфоза — идиоадаптация (рано)— ароморфоза.Моделът на смяна на фазите на еволюционния процес, характерен за всички групи организми, се нарича Законът на Ом.
Н. Северцова.
Според Шмалхаузен телогенезата, хипергенезата, катаморфозата, хипоморфозата представляват задънени клонове на филогенезата, водещи до изчезване.
Промяна на посоките на еволюция според Шмалхаузенпротича по схемата: орогенеза - алогенеза - орогенеза.
Според този закон чрез арогенеза възниква нов тип или клас и след това настъпва неговото адаптивно излъчване - алогенеза с последващи посоки в задънена улица. Нов възход в организацията може да възникне от неспециализирани форми, развили се по пътя на алогенезата.
А.К.Северцоввнесе значителни изменения в този закон по схемата: орогенеза - алогенеза - телогенеза - орогенеза.
Например произходът на сухоземните гръбначни животни от риби с перки от плитки пресъхващи водоеми, птици - от летящи влечуги.
Биологичният прогрес е изследван и се изучава от биолози.
Учените са единодушни в мнението, че успешните резултати в борбата за съществуване са прогресията на организмите.
Развитието има три посоки. Освен това се смята, че това е единственият еволюционен начин за появата на човека.
биологичният прогрес е
Фактът, че раждаемостта в популацията е по-висока от смъртността, а броят на организмите се увеличава със заселването на нови места, говори за екологичния просперитет на вида. А. Северцов създава и характеризира теорията на биологичния прогрес:
- Организмите се адаптират към факторите на околната среда.
- Броят на представителите на вида се увеличава.
- Появяват се подгрупи.
- Ареалът на местообитанията се разширява.
- След като премина през ожесточена борба за съществуване, една систематична единица побеждава.
Днес напредват насекоми, птици, бозайници, нематоди.
Пътища на биологичния прогрес
Организмите напредват по три пътя или посоки, придобивайки необходимите адаптации.Арогенеза- придобиване на големи морфофизиологични промени - ароморфози, които повишават жизнеспособността.
В алогенезаорганизмите не преминават на ново ниво, а се приспособяват да живеят в специални условия. Появяват се нови видове, родове, семейства.
Катагенезанаречена обща деградация на индивидите, опростяване, което помага за оцеляването и възпроизвеждането.
Биологичен прогрес и регресия
Когато настъпи регресия, се случва обратното: броят на индивидите намалява, границите на местообитанието намаляват по същия начин, както броят на популационните групи. Регресът заплашва изчезването на вид, който не може да се конкурира и е унищожен в процеса на естествен подбор. Друга причина е прякото унищожаване от човека. Останалите редки представители на дивата природа са защитени и вписани в Червената книга.
Постигане на биологичен прогрес
Биологичен прогрес – видове
Адаптациите на видовете помагат не само да оцелеят. Заселвайки се в нови местообитания, организмите са принудени да преминат към друга храна. В същото време конкуренцията с роднините е рязко отслабена. Представителите бързо се размножават и заселват, което води до образуването на нови видове. Получените групи се отличават с неравномерното действие на подбора и различни условия на живот.
Признаци на биологичен прогрес
Биологичният прогрес се определя от три критерия:
- Увеличаване на броя на организмите на даден вид.
- Настаняване на нови места, разширяване на границите на обхвата.
- Формиране на нови популации, подвидове, видове.
Знаците образуват единна връзка един с друг.
Примери за биологичен прогрес
Животинско царство:
- придобита двустранна симетрия;
- репродуктивна система от два вида;
- подвижни крайници;
- появата на трахеално дишане от безгръбначни и алвеоларно дишане от гръбначни животни;
- ЦНС и развити части на мозъка;
- 4-камерно сърце, голям и малък кръг на кръвообращението, топлокръвни животни.
Трансформации на растенията:
- използване на хлорофил на енергията на слънцето;
- покривни, механични и проводими тъкани;
- бяха определени корените, стъблата, листата, което позволи на растенията да достигнат до земята;
- торенето не зависи от водата;
- семето е защитено от плода.
Характеризира се биологичният прогрес
Основната еволюционна посока, свързана с биологичния прогрес, подобрява външната и вътрешната структура на организмите. В друг случай се променят вторични органи, без да се усложнява структурата. По този начин има адаптация на индивидите към променящите се условия. При третата характеристика индивидите напредват, придобивайки сложна организация на живота.
Биологичен прогрес: ароморфоза
Ароморфозата се отнася до морфофизиологичния прогрес, който повишава стандарта на живот:
Биологичен прогрес: Идиоадаптация
По време на телогенезата се появяват родове, видове, разреди, семейства. Устройствата са тясно специализирани за специфични условия, без да се променя нивото на организация. Например хамелеон, ленивец, екстри от костенурка. Бозайниците имат подобна вътрешна структура. Покритосеменните са представени от хиляди видове и форми. Благодарение на ароморфозата птиците придобиват клюн, но размерът и формата зависят от храненето.
Биологичен прогрес на животните
С опитомяването на животното хората избират продуктивни домашни любимци, създават приемливи условия за живот и се грижат за тяхното здраве. След като са опитомени, животните повишават производителността, носят здраво потомство, увеличавайки техния брой. Има биологичен прогрес.
По какъв начин да се постигне биологичен прогрес
Проблемът за биологичния прогрес
Темата за прогреса на органичния свят остава трудна за разбиране и често предизвиква дискусии сред биолозите. Счита се за ключ към решаването на проблема. Учените Ламарк, Дарвин, Хъсли излагат научни хипотези за наличието на биологичен прогрес в природата. Както и Ренш, Северцов, Симпсън, Шмалхаузен и др. Някои доказателства са погрешни. Моделите на Северцов и Хъскли, които са център на научните дискусии на биолозите, се считат за образци.
Доказателство за биологичния прогрес
Биологичният прогрес и биологичната регресия са посочени като основни направления на развитието на живата природа. В резултат на това се образуват големи систематични единици и процесът продължава хиляди години. Доказателството за биологичния прогрес включва:
- Сравнителна анатомия: сходна структура на гръбначни животни, хомоложни органи, атавизми и рудименти.
- Сходството на ембрионите, доказано от Карл Баер.
- Открития на палеонтолозите.
- Мравката има най-големия мозък по отношение на тялото.
- Човешкият мозък извършва 100 000 химични реакции.
- Най-високата трева, 30 м, е бамбук.
- Човешкото тяло е белязано от 90 рудимента.
- Днес на планетата има 10 000 отровни растения.
- Плъховете остават без вода по-дълго от камилите.
- Змиите имат два полови органа и спят без храна в продължение на 3 години.
- Sea Sunfish е в състояние да снася 5 милиона яйца наведнъж.
заключения
Биологичният прогрес и регресът са основните начини, посоки на еволюция, по които оцеляват, развиват се и се усъвършенстват или изчезват специфични порядки и родове.
Идеята за насочения характер на еволюцията по пътя на прогреса, т.е. по пътя на усъвършенстване на организмите от прости към сложни, от по-ниски към висши форми на живот, е общоприето. Все пак не бива да се мисли, че прогресът е единственият път за еволюционни промени; всъщност това е само една от възможните посоки на еволюция.
Съвременните идеи за посоките на еволюцията се основават на трудовете на руските биолози A.N. Северцова и И.И. Шмалхаузен и американският палеонтолог Дж. Симпсън. A.N. Северцов отдели концепциите за биологичен прогрес и регресия.
Биологичният прогрес означава победа на вид или друга систематична група в борбата за съществуване. Признаците за биологичен прогрес са увеличаване на броя на индивидите от дадена систематична група, разширяване на нейния обхват и разпадане на подчинени систематични групи. И трите признака на биологичен прогрес са свързани един с друг. Увеличаването на броя на индивидите принуждава един вид (или всяка друга систематична група) да разширява границите на своя ареал, да населява нови местообитания, което води до образуването на нови популации, подвидове и видове.
Биологичният прогрес се противопоставя на биологичната регресия. Характеризира се с противоположни признаци: намаляване на броя на индивидите, стесняване на ареала, постепенно или бързо намаляване на популацията и видовото разнообразие на групата. Биологичната регресия може да доведе до изчезване на вида. Общата причина за биологичната регресия е изоставането в скоростта на еволюция на групата от скоростта на промените във външната среда. Бързата промяна в околната среда, предизвикана от човешката дейност, води до увеличаване на броя на видовете, които преминават в състояние на биологична регресия и са обречени на изчезване (ако не се запази приемлива за тях среда).
Движещите сили на еволюцията действат непрекъснато, което води до подобрени адаптации. Въпреки това, под влиянието на човешката икономическа дейност, местообитанието на живите същества се променя много по-бързо, отколкото се формират адаптации. Това води до намаляване на числеността, стесняване на ареалите и заплаха от изчезване на редица видове. Безпрецедентната скорост на атаката на човека срещу природата води до толкова бързи промени в околната среда, че видовете, които са били в състояние на биологичен прогрес преди няколко десетилетия, не в крак с промените, претърпяват биологична регресия. По този начин разораването на степите води до рязко намаляване на броя на девствените видове: земни катерици, мармоти, степни пики, жерави, степни орли. Минималните шансове за оцеляване са големите бозайници (особено хищниците), представени от малък брой индивиди, които живеят на малка територия, размножават се бавно и не се примиряват с човешкия квартал. Такива например са тигърът, гепардът, леопардът, леопардът, полярната мечка. Напротив, малките плодородни животни, широко разпространени и лесно съжителстващи с хората, постигат биологичен прогрес. От бозайниците те включват преди всичко типично градско животно - пасюк плъх, от птици - врана, от насекоми - червена хлебарка.
