Orgaanisen maailman kehitys on pitkä ja vaikea prosessi suoritettu eri tasoilla elävän aineen järjestäytyminen ja sisäänvirtaus eri suuntiin. Villieläinten kehitys tuli alemmat muodot, jolla on suhteellisen yksinkertainen rakenne, yhä monimutkaisempiin muotoihin. Samalla sisällä yksittäisiä ryhmiä organismit kehittivät erityisiä mukautuksia (sopeutumia), jotka mahdollistivat niiden olemassaolon tietyissä elinympäristöissä. Esimerkiksi monilla vesieläimillä sormien väliin ilmestyy kalvoja, jotka helpottavat uimista (newts, sammakot, ankat, hanhet, platypus jne.).
Analysoidessaan orgaanisen maailman historiallista kehitystä ja lukuisia erityisiä mukautuksia, suurimmat venäläiset evolutionistit A.N. Severtsov ja I.I. Shmalgauzen tunnistivat kolme evoluution pääsuuntaa: aromorfoosi, ideologiset mukautukset ja rappeutuminen.
Aromorfoosi (tai arogeneesi) on suuri evoluutiomuutos, joka johtaa organismien rakenteen ja toimintojen yleiseen komplikaatioon ja mahdollistaa organismien omaksumisen täysin uusissa elinympäristöissä tai merkittävästi lisätä organismien kilpailukykyä olemassa olevissa elinympäristöissä. Aromorfoosien avulla voit siirtyä uusiin elinympäristöihin (eli mennä uusille sopeutumisvyöhykkeille). Siksi aromorfoosit ovat suhteellisen harvinaisia ilmiöitä elävässä maailmassa ja ne ovat luonteeltaan perustavanlaatuisia, suuri vaikutus eliöiden evoluutiota varten.
Sopeutumistasoa tai adaptiivista vyöhykettä kutsutaan tiettyä tyyppiä elinympäristöt, joilla on ominaiset ekologiset olosuhteet tai tietylle organismiryhmälle tyypillisten tiettyjen sopeutumisten kokonaisuus ( yleiset ehdot elämää tai vastaavia tapoja assimiloida joitakin elintärkeitä tärkeitä resursseja). Esimerkiksi lintujen sopeutumisvyöhyke on kehitys ilmatila, joka tarjosi heille suojan monilta petoeläimiltä, uusia tapoja metsästää lentäviä hyönteisiä (missä heillä ei ole kilpailijoita), nopeaa liikkumista avaruudessa, kykyä voittaa suuria esteitä, joihin muut eläimet eivät pääse käsiksi (joet, meret, vuoret jne. .), kyky pitkän matkan muuttoliikkeet (lennot) jne. Siksi lento on merkittävä evoluution hankinta (aromofoosi).
Suurin osa eläviä esimerkkejä monisoluisuus ja seksuaalisen lisääntymistavan ilmaantuminen voivat toimia aromorfooseina. Monisoluisuus vaikutti kudosten syntymiseen ja erikoistumiseen, mikä johti monien organismiryhmien, sekä kasvien että eläinten, morfologian ja anatomian monimutkaisuuteen. seksuaalinen lisääntyminen laajensi merkittävästi organismien mukautumiskykyä (kombinatiivista vaihtelua).
Aromorfoosit tarjosivat eläimille tehokkaampia ruokintatapoja ja paransivat aineenvaihdunnan tehokkuutta - esimerkiksi eläinten leukojen ilmaantuminen mahdollisti siirtymisen passiivisesta ruokinnasta aktiiviseen ruokintaan; ruuansulatuskanavan vapautuminen iho-lihaspussista ja eritysaukon ilmestyminen siihen paransivat olennaisesti ruoan imeytymisen tehokkuutta sen eri osien erikoistumisesta johtuen (vatsan, suoliston, ruoansulatusrauhasten ulkonäkö, nopea tarpeettomien tuotteiden poistaminen). Tämä lisäsi merkittävästi organismien selviytymismahdollisuuksia myös paikoissa, joissa ravinnevarat ovat vähäiset.
Eläinten evoluution suurin aromorfoosi oli lämminverisyys, joka aktivoi dramaattisesti aineenvaihdunnan intensiteettiä ja tehokkuutta eliöissä ja lisäsi niiden selviytymistä elinympäristöissä, joissa lämpötilat ovat alhaisia tai jyrkästi muuttuvia.
Esimerkkeinä eläinmaailman aromorfooseista voidaan muistaa myös organismien sisäisen ontelon muodostuminen (primaarinen ja sekundaarinen), luurangon (sisäinen tai ulkoinen) esiintyminen, kehitys. hermosto ja erityisesti aivojen rakenteen ja toimintojen komplikaatio (ulkonäkö monimutkaiset refleksit, oppiminen, ajattelu, toinen signaalijärjestelmä ihmisillä jne.) ja monia muita esimerkkejä.
Kasveissa tärkeimmät aromorfoosit ovat: johtavan järjestelmän ilmestyminen, joka liitti kasvin eri osat yhdeksi kokonaisuudeksi; verson muodostuminen - elintärkeä elin, joka tarjosi kasveille kaikki elämän ja lisääntymisen osa-alueet; siemenen muodostuminen - sukupuoliteitse tapahtuva lisääntymiselin, jonka kehityksen ja kypsymisen takaavat koko äidin organismin resurssit (puu, pensas tai muu kasvin elämänmuoto) ja jolla on kudoksilla hyvin suojattu alkio siementen (siementen ja koppisiementen); kukan ilmestyminen, joka lisäsi pölytyksen tehokkuutta, vähensi pölytyksen ja hedelmöityksen riippuvuutta munasta ja tarjosi suojan munalle.
Bakteereissa aromorfoosia voidaan pitää autotrofisen ravitsemustavan (fototrofinen ja litotrofinen tai kemosynteettinen) ilmaantumisena, mikä antoi heille mahdollisuuden miehittää uusi sopeutumisvyöhyke - elinympäristöt, joissa ei ole täysin luomuruokaa tai niistä on pulaa. Bakteereissa ja sienissä aromorfoosit sisältävät kykyä muodostaa tiettyjä biologisesti aktiivisia yhdisteitä (antibiootteja, toksiineja, kasvuaineita jne.), jotka lisäävät merkittävästi niiden kilpailukykyä.
Arogeneesia voi tapahtua myös lajienvälisellä (tai biokenoottisella) tasolla eri systemaattisissa asennoissa olevien organismien vuorovaikutuksessa. Esimerkiksi ristipölytyksen ilmaantumista ja hyönteisten ja lintujen houkuttelemista tähän voidaan pitää aromorfoosina. Suuret biokenoottiset aromorfoosit ovat: mykorritan (sienten ja kasvien juurien symbioosi) ja jäkälän (sienten ja levien liitto) muodostuminen. Tämän tyyppiset yhdistykset mahdollistivat symbiontien asumisen paikoissa, joihin he eivät olisi koskaan asettuneet erikseen (köyhälle maaperälle, kallioille jne.). Erityisen merkittävä on sienten ja levien liitto, joka johti uuden symbioottisen elämänmuodon syntymiseen - jäkälät, jotka ovat morfologisesti hyvin samankaltaisia yksittäinen organismi kasveja muistuttavia. Suurin tämän tyyppinen aromorfoosi on eukaryoottisolu, joka koostuu erilaisia organismeja(prokaryootit), menettivät täysin yksilöllisyytensä ja muuttuivat organelleiksi. Eukaryoottisolulla on aktiivisempi ja taloudellisempi aineenvaihdunta kuin prokaryoottisolulla, ja se on varmistanut sienten, kasvien ja eläinten valtakuntien syntymisen ja kehityksen.
Aromorfoosit ovat päätapahtumat orgaanisen maailman kehityksessä, ja ne säilyvät populaatioissa ja sisällä edelleen kehittäminen johtaa uusien suurten organismiryhmien ja korkealuokkaisten taksonien syntymiseen - järjestykset (järjestykset), luokat, tyypit (jaot).
Oletetaan, että aromorfoosi on todennäköisimmin alkukantaisissa tai vähän erikoistuneissa organismimuodoissa, koska ne sietävät muutoksia helpommin. ympäristöön ja heidän on helpompi tottua uusiin ympäristöihin. Erikoismuodot mukautettu tiettyihin, usein melko kapeasti rajoitetut ehdot elämä yleensä menehtyy, kun tällaiset olosuhteet muuttuvat äkillisesti. Siksi luonnossa ja hyvin järjestäytyneiden ja erikoistuneiden elämänmuotojen kanssa esiintyy rinnakkain iso luku suhteellisen primitiiviset organismit (bakteerit, sienet, selkärangattomat ja muut), jotka ovat sopeutuneet täydellisesti uusiin olosuhteisiin ja ovat erittäin vakaita. Tällainen on evoluutioprosessin logiikka.
Yleinen degeneraatio tai katageneesi
Nämä ovat erityisiä mukautuksia tiettyihin elinympäristöolosuhteisiin, jotka muodostuvat samalla sopeutumisvyöhykkeellä. Idioadapaatiot ilmenevät sekä arogeneesin että rappeutumisen aikana. Nämä ovat erityisiä mukautuksia, jotka eivät muuta merkittävästi evoluutioprosessissa saavutettua organismien organisoitumistasoa, mutta helpottavat merkittävästi niiden selviytymistä näissä elinympäristöissä.
Esimerkiksi kukka voidaan pitää evoluution suurimmana aromorfoosina kasvisto, silloin kukan muodot ja koot määräytyvät jo niiden mukaan todelliset olosuhteet, jossa tietyt kasvilajit esiintyvät, tai niiden systemaattinen sijainti.
Sama koskee esimerkiksi lintuja. Siipi on aromorfoosi. Siipien muoto, lentomenetelmät (noaring, vauhtipyörä) - sarja idioadaptaatioita, jotka eivät muuta pohjimmiltaan lintujen morfologista tai anatomista organisaatiota. Idioadaptaatioihin kuuluu suojaava väritys, joka on laajalle levinnyt eläinmaailmassa. Siksi idioadaptaatioita pidetään usein merkkinä alemmista taksonomisista luokista - alalajeista, lajeista, harvemmin suvuista tai perheistä.
Evoluution eri suuntien suhde
Evoluutioprosessi on jatkuva, ja sen pääsuunnat voivat muuttua ajan myötä.
Aromorfoosit tai yleinen rappeutuminen, jotka ovat harvinaisia evoluution prosesseja, johtavat organismien morfologisen ja fysiologisen organisoitumisen lisääntymiseen tai vähenemiseen ja niiden miehittämiseen korkeammalla tai alemmalla sopeutumisvyöhykkeellä. Näillä mukautumisvyöhykkeillä yksityiset sopeutumiset (idioadaptaatio) alkavat kehittyä aktiivisesti, mikä mahdollistaa organismien hienovaraisemman sopeutumisen tiettyihin elinympäristöihin. Esimerkiksi suuren mykorritsasienten joukon ilmaantuminen antaa niille mahdollisuuden miehittää uusi sopeutumisvyöhyke, joka liittyy suureen joukkoon uusia sienten ja kasvien elinympäristöjä. Tämä on biokenoottinen aromorfoosi, jota seuraa joukko erityisiä mukautuksia (idioadaptaatio) - uudelleensijoittaminen eri tyyppejä sienet eri isäntäkasveilla (tatata, tata, tata jne.).
Evoluutioprosessissa biologinen kehitys voidaan korvata regressiolla, aromorfoosit - yleisellä degeneraatiolla, ja kaikki tämä liittyy uusiin idioadaptaatioihin. Jokainen aromorfoosi ja jokainen rappeutuminen aiheuttavat organismien uudelleensijoittumisen uusiin elinympäristöihin, jotka toteutuvat idioadaptaatiolla. Tällainen on näiden evoluutioprosessin suuntien suhde. Näiden evolutionaaristen muutosten perusteella organismit miehittävät uusia ekologisia markkinarakoja ja asuttamaan uusia elinympäristöjä, eli niiden aktiivista mukautuvaa säteilyä tapahtuu. Esimerkiksi selkärankaisten ilmaantuminen maalle (aromorfoosi) aiheutti niiden mukautuvan säteilyn ja johti monien taksonomisten ja ekologisten ryhmien (petoeläimet, kasvinsyöjät, jyrsijät, hyönteissyöjät jne.) ja uusien taksonien (sammakkoeläimet, matelijat, linnut, nisäkkäät) muodostumiseen. ).
Evoluutiosuuntausten yleispiirteet lajin organisoitumistasoa ja vaurauden luonnetta muuttamalla.
Lähentyminen ja ero
Spesiaatiomekanismin analyysi osoittaa, että tämän prosessin tuloksena on yksi tai useampi (kaksi, kolme tai useampi) läheisesti sukua olevan lajin ilmaantuminen.
Kun tarkastellaan evoluutiota kokonaisuutena, voidaan nähdä, että sen seurauksena on maapallolla elävien organismien monimuotoisuus. Siksi evoluutioprosessin tulosten perusteella voidaan erottaa kaksi evoluutiotyyppiä - mikroevoluutio ja makroevoluutio.
Mikroevoluutio on joukko lajitteluprosesseja, joissa yhdestä lajista syntyy uusia (yksi tai useampia) organismilajeja.
Mikroevoluutio on ikään kuin "evoluutioteoria", johon liittyy pieni määrä lajeja yhdestä alkuperäisestä lajista.
Esimerkki mikrosta evoluutioprosessit on syntymistä kahden rodun yökoi, erityyppisiä peippoja päällä Galapagos-saaret, rannikkolokkilajit pohjoisrannikolla Pohjoinen jäämeri(Norjasta Alaskaan) jne.
"Valkoisen ukrainalaisen sian" rodun jalostus voi toimia esimerkkinä ihmisten toteuttamasta mikroevoluutiosta.
Siten mikroevoluution tulos on uusien lajien syntyminen alkuperäisestä lajista, mikä tapahtuu eron vuoksi.
Eroaminen on ominaisuuksien poikkeamisprosessi, jonka seurauksena uusia lajeja ilmaantuu tai evoluutioprosessissa syntyneitä lajeja eroavat toisistaan eri ominaisuuksien suhteen johtuen näiden lajien sopeutumisesta erilaisiin olemassaolon olosuhteisiin.
Makroevoluutio - kaikkien evoluutioprosessien kokonaisuus, jonka seurauksena kaikki orgaanisen maailman monimuotoisuus on syntynyt; nämä prosessit eivät tapahdu vain lajitasolla, vaan myös suvun, perheen, luokan jne. tasolla.
Makroevoluution tulos on modernin orgaanisen maailman koko monimuotoisuus, joka syntyi sekä divergenssin että konvergenssin (ominaisuuksien konvergenssin) seurauksena.
lajeista, jotka ovat peräisin eri ryhmiä organismit (esimerkiksi luokat) voivat olla konvergentteja, eli niillä on tiettyjen erojen ohella yleiset piirteet liittyy sopeutumiskykyyn yhteen ympäristöön. Esimerkkejä konvergoituvista lajeista ovat hai, valas ja ichthyosaurus (fossiilinen matelija). Näillä lajeilla on kalamainen muoto, evät, sellaisina kuin ne ovat sopeutuneet vesiympäristö. Muita esimerkkejä konvergoituvista organismeista ovat perhoset, linnut ja lepakoita, koska niillä on siivet ja ne ovat sopeutuneet ilma-maa-elämään.
Näin ollen makroevoluution aikana sekä divergenssi että konvergenssi ovat mahdollisia.
Pitkään aikaan historiallinen kehitys makroevoluutio johti raju muutos orgaaninen maailma kokonaisuudessaan. Kyllä, moderni orgaaninen maailma poikkeaa merkittävästi proterotsoisista tai mesotsoisista aikakausista.
Evoluution tiet ja suunnat
Kuten edellä todettiin, evoluutio tapahtuu kahdella tavalla - divergentti ja konvergentti, ja näiden prosessien seurauksena erilaisia sekä organisoitumisen tason että elinympäristöihin sopeutumisen luonteen suhteen. Siksi nousevien organismien organisaatiotason muutoksen luonteen mukaan erotetaan kolme evoluutiopolkua: idioadaptaatio, aromorfoosi ja degeneraatio.
1. Aromorfoosi (arogeneesi) - evoluution polku, jossa organismien järjestäytymistaso nousee alkuperäisiin muotoihin verrattuna.
Aromorfoosit sisältävät: fotosynteettisten organismien syntymisen heterotrofeista; ulkomuoto monisoluiset organismit yksisoluisista; psilofyyttien ilmaantuminen levistä; koppisiementen ilmaantuminen kaksinkertaisen hedelmöityksen ja uusien kuorien läsnä ollessa voikasiementen siemenissä; organismien ilmaantuminen, joka pystyy ruokkimaan poikasiaan maidolla jne.
2. Idioadapaatio (allogeneesi) - evoluution polku, jolla ilmaantuu uusia lajeja, jotka eivät eroa alkuperäisistä lajeista organisoitumisen tason suhteen.
Idioadaptaation aikana syntyneet lajit eroavat alkuperäisistä ominaisuuksiltaan, jotka mahdollistavat niiden normaalin olemassaolon erilaisia ehtoja elinympäristö. Idioadaptaatio johtuu erityyppisten peippojen esiintymisestä Galapagossaarilla, erilaisten jyrsijöiden vuoksi. erilaiset olosuhteet(jänikset, maa-oravat, hiiren kaltaiset jyrsijät) ja muita esimerkkejä.
3. Degeneraatio (katageneesi) - evoluution polku, jossa yleinen tasoäskettäin syntyneiden organismien määrä vähenee.
Joissakin lähteissä evoluution polkuja kutsutaan suunnista. Tässä tapauksessa on tarpeen osoittaa: evoluution suunta organisaatiotason muutoksen luonteen mukaan, koska vaurauden luonteen mukaan on kehityssuuntia. Tekijä: annettu ominaisuus On kaksi suuntaa - biologinen kehitys ja biologinen regressio.
biologista kehitystä- tämä on sellainen evoluution suunta, jossa populaatioiden, alalajien lukumäärä kasvaa ja levinneisyysalue (elinympäristö) laajenee, kun taas tämä ryhmä eliöt ovat jatkuvassa lajittelutilassa.
Tällä hetkellä nisäkkäät, niveljalkaiset (eläimistä), koppisiemeniset (kasveista) ovat biologisen kehityksen tilassa. Biologinen kehitys ei tarkoita organismien järjestäytymistason nousua, mutta se ei myöskään sulje pois sitä.
Biologinen regressio - evoluution suunta, jossa organismien levinneisyysalue ja määrä vähenevät, lajittelunopeus hidastuu (populaatioiden, alalajien, lajien määrä vähenee).
Tällä hetkellä voi biologinen regressio on matelijoita, sammakkoeläimiä (eläimistä), saniaisia (kasveista). Samaan aikaan ihmisen toiminnalla on suuri vaikutus organismien kehitykseen tai taantumiseen. Siten monet eläinlajit ovat kuolleet sukupuuttoon ihmisen vaikutuksesta (esimerkiksi Stellerin lehmänhylje, aurochit jne.).
Organismien sopeutuvuus ympäristöolosuhteisiin, sen tyypit ja suhteellisuus
Ensimmäisen tieteellisesti perustellun määritelmän lajille antoi Charles Darwin. Tällä hetkellä tämä käsite on selkeytetty kaikkien näkökulmasta moderneja teorioita, myös geneettisestä näkökulmasta. Nykyaikaisessa tulkinnassa "lajin" käsitteen sanamuoto on seuraava:
Laji on joukko yksilöitä, joilla on samat perinnölliset morfologiset ja fysiologiset ominaisuudet, jotka voivat vapaasti risteytyä ja tuottaa normaaleja hedelmällisiä jälkeläisiä, joilla on sama genomi, sama alkuperä, jotka asuvat tietyllä elinalueella ja ovat sopeutuneet olemassaoloa siinä.
Lajin ja sen kriteerit ekologinen ominaisuus keskustellaan lisää. Tässä alaosassa esittelemme spesiaatiomekanismin.
Populaatioiden sisällä näiden populaatioiden eri yksilöissä mutaatioiden (perinnöllisen) vaihtelun vuoksi erilaisia merkkejä Siksi kaikilla tämän populaation yksilöillä on tiettyjä eroja toisistaan.
Yksittäisissä yksilöissä esiintyvät ominaisuudet voivat olla joko hyödyllisiä tai haitallisia kyseiselle organismille tietyssä elinympäristössä. Elämänprosessissa säilyvät yleensä ne yksilöt, jotka ovat sopeutuneet paremmin tiettyyn elinympäristöön. Eri populaatioiden yksilöillä nämä merkit ovat erilaisia, varsinkin kun heidän elinympäristönsä olosuhteet ovat hyvin erilaiset.
Ajan myötä piirteet, jotka erottavat populaation yksilöt toisesta, kerääntyvät ja niiden väliset erot tulevat yhä merkittävämmiksi. Näiden prosessien seurauksena yhdestä alkuperäisestä lajista syntyy useita alalajeja (niiden lukumäärä on sama kuin eri ympäristöolosuhteissa elävien lajipopulaatioiden lukumäärä - 2, 3 jne.).
Jos eri populaatiot eri olosuhteissa eristetään riittävästi toisistaan, yksilöiden hybridisaatiosta johtuvaa merkkien sekoittumista ei tapahdu. Erot eri populaatioiden yksilöiden välillä muodostuvat niin merkittäviksi, että on mahdollista todeta uusien lajien ilmaantuminen (niiden yksilöt eivät enää risteydy eivätkä anna täysipainoisia hedelmällisiä jälkeläisiä).
Lajitteluprosessissa syntyy uusia lajeja, jotka ovat hyvin sopeutuneet olemassaolon olosuhteisiinsa, mikä on aina yllättänyt ja ilahduttanut ihmistä, ja uskonnolliset ihmiset pakko ihailla "luojan viisautta". Mieti fitnessilmiön olemusta sekä kuntoilun suhteellisuutta.
Sopeutumiseksi kutsutaan tiettyjä organismien ominaisuuksia, jotka mahdollistavat sen selviytymisen tietyissä ympäristöolosuhteissa.
Hämmästyttävä esimerkki sopeutumiskyvystä on jänisen valkoinen väri talvikausi. Tämä väritys tekee siitä näkymätön valkoisen lumipeitteen taustalla.
Evoluutioprosessissa monet organismit ovat kehittäneet merkkejä, joiden ansiosta ne ovat sopeutuneet erittäin hyvin ympäristöönsä. evoluutioteoria paljasti syyn ja mekanismin organismin sopeutumiskyvylle ympäristön olosuhteisiin, osoitti tämän prosessin materialistisen olemuksen.
Syy ympäristöolosuhteisiin sopeutumiseen on perinnöllinen vaihtelu, joka tapahtuu ympäristöolosuhteiden vaikutuksesta.
Tuloksena olevat mutaatiot, jos hyödyllisiä, kiinnittyvät jälkeläisiin, koska nämä ominaisuudet omaavat yksilöt selviytyvät paremmin.
Klassinen esimerkki organismien sopeutumiskyvystä ympäristöön esitettiin Charles Darwinin teoksissa.
Englannissa on koi-koi, jonka väri on vaaleankeltainen. Vaalean koivunrungon taustalla nämä perhoset ovat näkymättömiä, joten suurin osa niistä on säilynyt, koska ne ovat näkymättömiä linnuille.
Jos koivuja kasvaa nokea tuottavan yrityksen alueella, niiden rungot tummuvat. Taustaa vasten vaaleat perhoset tulevat havaittaviksi, joten linnut syövät ne helposti. Näiden perhosten lajien pitkän väliaikaisen olemassaolon aikana mutaatioiden vuoksi ilmestyi tummia muotoja. Tummat muodot säilyivät paremmin uusissa olosuhteissa kuin vaaleat. Joten Englannissa syntyi kaksi koiperhosten alalajia (vaaleat ja tummat muodot).
Tuotannon jälleenrakentaminen ja tekniikan parantaminen vaatimuksia huomioiden johti siihen, että yritykset lopettivat noen leviämisen ja koivunrunkojen värin muuttamisen. Tämä johti siihen, että tummanvärisiä muotoja ei mukautettu uusiin olosuhteisiin, ja niiden hankkimasta ominaisuudesta ei tullut vain hyödytöntä, vaan jopa haitallista. Tämän perusteella voidaan päätellä, että eliöiden kunto on suhteellista: voimakas, jopa lyhytaikainen muutos ympäristöolosuhteissa voi muuttaa ympäristöön sopeutuneen organismin sopeutumattomaksi: esimerkiksi vuoristojänis, jolla on liian aikainen lumipeite näkyy paremmin tummaa taustaa vasten kuin jos se olisi maalattu "kesä" (harmaa) värillä.
Eliöissä on useita sopeutumiskykytyyppejä. Tarkastellaanpa joitain niistä.
1. Suojaväri - väri, joka sallii kehon olla näkymätön ympäristön taustaa vasten.
Esimerkkejä: kirvojen vihreä väritys vihreiden kaalinlehtien taustalla; kalan selän tumma väritys tummaa taustaa vasten ylhäältä katsottuna ja vatsan vaalea väritys vaaleaa taustaa vasten alhaalta katsottuna; vesikasvillisuuden pensaikkoissa elävillä kaloilla on raidallinen väri (hauki) jne.
2. Mimikri ja naamiointi.
Mimikri on tosiasia, että organismi on muodoltaan samanlainen kuin toinen organismi. Esimerkki matkimisesta on ampiaiskärpäs, jonka ruumiinmuoto muistuttaa ampiaista ja tämä varoittaa vaarasta, jota ei ole olemassa, koska tällä kärpäsellä ei ole pistoa.
Naamiointi koostuu siitä, että organismi ottaa jonkin ympäristön esineen muodon ja muuttuu näkymättömäksi.
Esimerkkinä ovat tikkuhyönteiset – kasvin varren palasiksi muotoiltuja hyönteisiä; on hyönteisiä, joilla on lehtimäinen muoto jne.
3. Varoitusväri - kirkas väri, joka varoittaa vaarasta. Esimerkkejä: värjäys myrkyllinen leppäkerttuja, mehiläiset, ampiaiset, kimalaiset jne.
4. Kasvien erityiset mukautukset pölytysprosessien toteuttamiseen. Tuulipöllytetyillä kasveilla on pitkät, roikkuvat heteet, pitkänomaiset, sisään työntyvät eri puolia emien stigmat siitepölyn ja muiden muotojen vangitsemiseen tarkoitetuilla laitteilla. Hyönteispölytetyillä kasveilla on kukintoja, kirkkaita värejä ja eksoottisia kukkamuotoja houkutteleviksi tietynlaista hyönteisiä, jotka suorittavat pölytystä.
5. erityisiä muotoja eläinten käyttäytyminen - joskus vaarattomien ja joskus vaarallisten matelijoiden uhkaavat asennot, strutsi hautaa päänsä hiekkaan jne.
Yhteenvetona voidaan todeta, että mutaatioista johtuvien erojen kertymisen vuoksi on mahdollista muodostaa uusia ympäristöönsä sopeutuneita lajeja, mutta tämä sopivuus on suhteellista, koska muuttuvat olosuhteet johtavat organismin sopeutumiskyvyn menetykseen. ympäristöön.
Siitä on monia hypoteeseja mahdollisia tapoja villieläinten tärkeimpien valtakuntien alkuperä. Tarkastellaan kasvi- ja eläinvaltakuntien historiallisen kehityksen pääpolkuja, jotka ovat tutkituimpia tästä näkökulmasta.
Tällä hetkellä olemassa olevien kasvien lajimäärä on 500 000, joista noin 300 000 on kukkivia. Ensimmäiset autotrofit olivat syanidit ja osittain viherlevät. Heidän jäännöksensä löytyy jopa kivistä arkealainen ikä.
AT Proterotsoinen monet asuivat merissä erilaisia edustajia vihreä ja kultaiset levät. Samaan aikaan ilmeisesti pohjaan kiinnittyneet levät ilmestyivät. Elottoman maan pinnalle syntyy ensimmäinen maaperä, joka syntyy abioottisten ( ilmasto-olosuhteet) ja bioottiset (bakteerien ja syanidin läsnäolo) olosuhteet.
AT Paleotsooinen kasvikunnassa tapahtuu suuri evoluutiotapahtuma - kasvit siirtyvät maahan. Kuitenkin tämän aikakauden alkuaikoina kasvit elävät edelleen pääasiassa merissä. Pohjassa on vihreitä ja ruskealeviä, ja vesipatsaassa piileviä, kultaisia, euglenoideja. Lopussa Ordovikia ja aikaisin Silurian ja ensimmäisten maakasvien - psilofyyttien - ilmestyminen, jotka peittivät rannikkoalueet jatkuvalla vihreällä matolla, havaittiin. Kasvien johtavassa järjestelmässä ja sisäkudoksissa tapahtuu uudelleenjärjestelyjä: a johtava verisuonijärjestelmä huonosti erilaistunut floeemi ja ksyleemi, kynsinauho ja stomata. Psilofyytit kiinnittyivät paremmin substraattiin kaksijakoisesti haarautuneiden alempien akselien avulla. Joillakin on primitiiviset lehdet. Psilofyytit miehittivät väliaseman maan vaskulaaristen kasvien ja levien välillä.
Kasvien jatkokehitys maanpäällisissä olosuhteissa johti kehon tiiviyden lisääntymiseen, juurien ulkonäköön, epidermaalisen kudoksen kehittymiseen, jossa on paksut seinämät, jotka oli kyllästetty vahamaisilla aineilla, lisääntymis-, jakelumenetelmien muutokseen jne.
Siitä hetkestä lähtien, kun kasvit laskeutuvat maahan, kasvit kehittyvät kahteen pääsuuntaan: gametofyyttisiin ja sporofyyttisiin. Gametofyyttisuuntaa edusti sammalet, sporofyyttisuuntaa muut kasvit. Sporofyyttihaara osoittautui paremmin sopeutuneeksi maanpäälliseen elämäntapaan. Näissä kasveissa juuri- ja johtavat järjestelmät, sisäkudokset ja mekaaniset kudokset paranivat vähitellen ja muuttuivat monimutkaisemmiksi. Jo sisään devonilainen siellä on vehreitä kortemetsiä, sammaleita, saniaisia ja ikivanhoja voisiemeniä (cordaites).hiilessä nämä metsät ovat vielä yleisempiä, ja ilmasto on kostea ja tasaisen lämmin ympäri vuoden. Kasvit saavuttavat 40 metrin korkeuden.
Samalla ajanjaksolla löydetään ensimmäiset siemenpuumaiset kasvisiemeniset kasvit, joiden kukinta putoaa lopussa hiili – permi ajanjaksoa. Niiden ero saniaismaisiin ja kelluviin on megasporangiumin muuttuminen munasoluksi. Täydellinen julkaisu joissakin kasveissa seksuaalisen lisääntymisen prosessi vedestä. Siten pölytyksen voimisiemenissä suorittaa tuuli, ja hedelmöityksen jälkeen munasolu muuttuu siemeneksi, ja siemenillä on mukautumiset tuulen ja eläinten leviämiseen.
Mesozoic Aikakaudelle ovat ominaisia intensiiviset kaivosprosessit: Uralit, Tien Shan, Altai jne. Ilmasto kuivuu edelleen ja valtamerien ja merien pinta-ala pienenee. AT triassinen havaittiin aavikoiden kehittyminen, jättimäisten saniaisten, puiden kaltaisten korteiden ja sammaleiden sukupuuttoon. AT juraa aikakauden taustalla voimisiementen kukinnan taustalla, ensimmäiset koppisiemeniset ilmestyvät ja bennetiitti- kukkivien kasvien prototyyppi.
Angiospermit leviävät vähitellen ja valloittavat kaikki maanosat, mikä liittyy useisiin etuihin. Angiospermeillä on pitkälle kehittynyt johtamisjärjestelmä, kukka ja hedelmä (alkion mukana toimitetaan tarvike ravinteita). Evoluutioprosessissa kukka käy läpi merkittäviä muutoksia. Kasveja, joissa on ristipölytys, suosittiin. Pölyttäjiä houkutteli nektarin tuoksu, kukan kirkas väri.
Cenozoic aikakautta pidetään koppisiementen kukoistusaikana. Cenozoic-kauden alussa lämmin ilmasto säilyy edelleen. Neogeenissä ja paleogeenissa muodostuvat Andit, Pyreneet, Himalaja, Välimeri, Musta, Kaspianmeri ja Aral-meri. Muodostuu nykyaikaisia kasvitieteellisiä ja maantieteellisiä alueita. Pohjoisessa vallitsevat havumetsät, etelässä kastanja-pyökkimetsät, joissa on mukana sekvoiaa ja ginkgoa. Koko Eurooppa oli peitetty rehevillä metsillä, kuten tammi, koivu, mänty, kastanja, pyökki, viiniköynnös, saksanpähkinä jne. Ilmasto on lämmin ja lauhkea.
Kvaternaarissa Cenozoic aika (2-3 miljoonaa vuotta sitten), sademäärä lisääntyi ja merkittävän osan maapallosta alkoi jäätikkö, mikä aiheutti lämpöä rakastavan tertiaarisen kasvillisuuden sukupuuttoon tai vetäytymisen etelään. Kylmänkestäviä ruoho- ja pensaskasveja ilmestyi. Käytössä laajoja alueita metsät korvattiin aroilla, puoliautiomaalla ja autiomaalla. Kasvillisuus esiintyy kehityssyklissä voimakkaasti kausiluonteisesti ja muodostuu nykyaikaisia fytokenoosia.
Siten kasvikunnan evoluution pääpiirteet ovat seuraavat:
1. Siirtyminen haploidista diploidiksi. Monissa levissä ja sammalissa kaikki solut (paitsi tsygootti) ovat haploideja. Saniaisissa itsenäinen gametofyytti on edelleen läsnä, mutta jo sinisiemenissä ja koppisiemenissä havaitaan gametofyytin täydellinen väheneminen ja siirtyminen diploidiseen vaiheeseen.
2. Sukupuolisen lisääntymisen prosessin vapautuminen veden läsnäolosta.
3. Kehon erilaistuminen siirtymällä maanpäällisiin olosuhteisiin: juuri, varsi, lehti.
4. Pölyttämisen erikoistuminen (hyönteiset).
Evoluutiomuutosten tyypit.
Evoluutiomuutosten päätyyppejä ovat: rinnakkaisuus, konvergenssi ja divergenssi.
Rinnakkaisuus on evoluutiomuutos, joka johtaa samanlaisten piirteiden muodostumiseen sukulaisorganismeissa. Esimerkiksi nisäkkäiden keskuudessa valaat ja hyljeläiset siirtyivät toisistaan riippumatta elämään vesiympäristössä ja hankkivat vastaavat mukautukset - räpylät. Tunnettu yleinen samankaltaisuus ei liity toisiinsa nisäkkäät trooppinen vyöhyke, joka elää eri mantereilla, samanlaisissa ilmasto-olosuhteissa (kuva 89).
Konvergenssi on eräänlainen evoluutiomuutos, jonka seurauksena toisiinsa liittymättömät organismit saavat samanlaisia piirteitä (kuva 90). Kahdesta tai useammasta lajista, jotka eivät ole läheisesti sukua, tulee yhä enemmän samanlainen ystävä ystävän päällä. Tämäntyyppinen evoluutiomuutos on seurausta sopeutumisesta samanlaisiin olosuhteisiin. ulkoinen ympäristö.
Konvergoivat muutokset vaikuttavat vain elimiin, jotka liittyvät suoraan samoihin ympäristötekijöihin. Puiden oksilla elävät kameleontit ja kiipeilyagamat ovat ulkonäöltään hyvin samankaltaisia, vaikka ne kuuluvatkin eri alalajeihin. Pussi- ja istukkanisäkkäillä samanlaisen elämäntavan seurauksena syntyi samanlaisia rakenteellisia piirteitä toisistaan riippumatta. Samanlaisia ovat Euroopan myyrä ja pussieläin, pussieläin ja liito-orava. Konvergentti samankaltaisuus havaitaan jopa eläinryhmissä, jotka ovat hyvin kaukana toisistaan systemaattisessa asemassa. Lintuilla ja perhosilla on siivet, mutta näiden elinten alkuperä on erilainen. Ensimmäisessä tapauksessa nämä ovat muuttuneita raajoja, toisessa ihopoimuja.
Ero on eniten yleinen tyyppi evoluutioprosessi, perusta uusien systemaattisten ryhmien muodostumiselle.
Divergentti (sanasta lat.divergantia - divergentti) - divergentti evoluutio. Hajoamisprosessi esitetään yleensä muodossa evoluutiopuu poikkeavilla oksilla (kuva 91). Tämä on kuva erilaisesta evoluutiosta tai säteilystä: yhteinen esi-isä synnytti kaksi tai useampia muotoja, joista puolestaan tuli monien lajien ja sukujen esi-isät. Ero heijastaa lähes aina uusiin elinoloihin sopeutumisen laajentumista. Nisäkkäiden luokka jakautui lukuisiin luokkiin, joiden edustajat eroavat rakenteeltaan, elämäntapoilta sekä fysiologisten ja käyttäytymiseen liittyvien sopeutumisten luonteesta (hyönteissyöjät, lepakot, lihansyöjät, valaat jne.).
Evoluution pääsuunnat.
Elävän luonnon kehitys eteni yksinkertaisesta monimutkaiseksi ja oli luonteeltaan progressiivista. Samalla tapahtui lajien sopeuttaminen tiettyihin elinolosuhteisiin ja niiden erikoistuminen.
Orgaanisen maailman historiallisen kehityksen ymmärtämiseksi on tärkeää määrittää evoluution päälinjat. Merkittävän panoksen evoluutioongelman kehittämiseen antoivat huomattavat venäläiset tutkijat A. N. Severtsov ja I. I. Shmalgauzen. He havaitsivat, että evoluution pääsuunnat ovat aromorfoosi, idioadaptaatio ja rappeutuminen (kuva 92).
Aromorfoosi (kreikasta. airomorphosis - nostan muotoa) on niin laajamittainen, evoluutionaalinen muutos, joka johtaa yleiseen nousuun organisaatiossa, lisää elämän intensiteettiä, mutta ei ole kapeita mukautuksia jyrkästi rajoitettuihin olemassaolon olosuhteisiin. Aromorfoosit antavat merkittäviä etuja olemassaolotaistelussa, mahdollistavat siirtymisen uusi ympäristö elinympäristö.
Aromorfoosit eläimissä sisältävät elävän syntymän, kyvyn ylläpitää vakiona ruumiinlämpöä, suljetun verenkiertojärjestelmän syntymistä ja kasveissa - kukan, verisuonijärjestelmän, kyvyn ylläpitää ja säädellä kaasunvaihtoa lähtee.
Aromorfoosin avulla suuria systemaattiset ryhmät, korkeampi arvo kuin perhe. Aromorfoosit lisäävät eloonjäämistä ja vähentävät kuolleisuutta populaatioissa. Organismien määrä lisääntyy, niiden levinneisyys laajenee, uusia muodostuu. populaatiot nopeuttaa uusien lajien muodostumista. Kaikki tämä on biologisen edistyksen ydin eli lajin (toinen systemaattinen yksikkö) voitto taistelussa olemassaolosta.
Idioadaptaatio (kreikan kielestä idios - omituinen ja lat. adaptatio - sopeutuminen) on pieni evoluutionaalinen muutos, joka lisää organismien sopeutumiskykyä tiettyihin ympäristöolosuhteisiin. Toisin kuin aromorfoosi, idioadaptaatioon ei liity organisaation pääpiirteiden muutosta, sen tason yleistä nousua ja organismin elintärkeän toiminnan intensiteetin lisääntymistä.
Esimerkkejä idioadaptaatioista ovat eläinten suojaava värjäys tai joidenkin kalojen (kampela, monni) sopeutuminen pohjaelämään - rungon litistyminen, maan väriä vastaava värjäys, antennien kehittyminen ja niin edelleen. Toinen esimerkki on joidenkin nisäkäslajien (lepakot, liito-oravat) lentosopeutumiset.
Esimerkki idioadaptaatiosta kasveissa on erilaiset mukautukset kukan ristipölytyksestä hyönteisten tai tuulen toimesta, sopeutumiset siementen leviämiseen.
Yleensä pieniä systemaattisia ryhmiä - lajeja, suvuja, perheitä - syntyy evoluutioprosessissa idioadaptaatiolla. Idioadapaatio, samoin kuin aromorfoosi, johtaa lajien lukumäärän lisääntymiseen, levinneisyysalueen laajenemiseen, lajittelun kiihtymiseen eli biologiseen kehitykseen.
Biologinen kehitys ottaa haltuunsa monia nykyaikaisia lajeja. Esimerkiksi sata vuotta sitten jäniksen levinneisyysraja pohjoisessa saavutti linjan Pietari - Kazan ja idässä - Ural-joelle. Tällä hetkellä se on levinnyt pohjoisessa - Keski-Karjalaan ja idässä - Omskiin. Nyt sen alalajeista tunnetaan noin 20.
Luonnossa havaitaan myös biologista regressiota. Sille on ominaista biologisen kehityksen vastaiset piirteet: lukumäärän väheneminen; alueen kaventuminen; lajien, populaatioiden määrän väheneminen. Tämän seurauksena se johtaa usein lajien sukupuuttoon.
Vanhimpien sammakkoeläinten lukuisista haaroista jäi jäljelle vain ne, jotka johtivat nykyaikaisten sammakkoeläinten ja matelijoiden luokkiin. Muinaiset saniaiset ja monet muut kasvi- ja eläinryhmät katosivat.
Ihmisen sivilisaation kehittyessä biologisen edistyksen ja biologisen taantumisen syyt yhdistetään yhä enemmän muutoksiin, joita ihminen tekee maapallon maisemissa, rikkoen evoluutioprosessissa syntyneet yhteydet elävien olentojen ja ympäristön välillä.
Ihmisen toiminta on voimakas tekijä joidenkin lajien biologisessa etenemisessä, usein hänelle haitallisesti, ja muiden, hänelle tarpeellisten ja hyödyllisten biologiseen taantumiseen. Ajattele monien torjunta-aineresistenttien hyönteislajien ilmaantumista, sairauksia aiheuttavia mikrobeja, jotka ovat vastustuskykyisiä lääkkeille, ja sinilevien lisääntymistä jätevesissä. Kylväessään ihminen tunkeutuu villieläimiin, tuhoaa monia luonnonvaraisia populaatioita laajoilla alueilla ja korvaa ne muutamalla keinotekoisella populaatiolla. Ihmisten lisääntynyt monien lajien tuhoaminen johtaa niiden biologiseen taantumiseen, mikä uhkaa niitä sukupuuttoon. Evoluutiopolkujen korrelaatio. Suurten systemaattisten ryhmien (esimerkiksi tyyppien ja luokkien) evoluution polut ovat hyvin monimutkaisia. Usein näiden ryhmien kehityksessä tapahtuu peräkkäistä muutosta evoluution polulta toiselle. Kaikista harkituista tavoista saavuttaa biologista edistystä aromorfoosit ovat harvinaisimpia, nostaen yhden tai toisen systemaattisen ryhmän laadullisesti uudelle, korkeammalle kehitystasolle. Aromorfoosia voidaan pitää käännekohtana elämän kehityksessä. Asianmukaisia morfofysiologisia muutoksia läpikäyneille ryhmille avautuu uusia mahdollisuuksia ulkoisen ympäristön hallitsemisessa.
Jokaista aromorfoosia seuraa monia idioadaptaatioita, jotka varmistavat kaikkien käytettävissä olevien resurssien täydellisemmän käytön ja uusien elinympäristöjen kehittymisen.
Linnut ja nisäkkäät ovat ottaneet hallitsevan aseman maaeläinten joukossa. Vakiolämpötilan (aromofoosi) saavuttaminen mahdollisti niiden selviytymisen jäätikköolosuhteissa ja tunkeutumisen kauas kylmiin maihin. Kehitys jatkui idioadaptaatioiden kautta, mikä johti uusien lajien syntymiseen, jotka hallitsivat erilaisia elinympäristöjä.
Rinnakkaisuus. Lähentyminen. Eroaminen. Aromorfoosi. Idioadaptaatio. Yleinen degeneraatio. biologista kehitystä. biologinen regressio.
1. Mitkä ovat biologisen kehityksen ja biologisen regression pääpiirteet? 2. Listaa evoluutiomuutosten päätyypit, anna niiden ominaisuudet. 3. Mitkä ovat evoluution pääsuunnat?
Yhteenveto luvusta
Evoluutioideana on, että elävät olennot muuttuvat vähitellen ajan myötä. Charles Darwin paljasti tärkeimmän liikkeellepaneva voima evoluutio: perinnöllisyys, vaihtelevuus ja luonnonvalinta .
Perinnöllisyys on kaikkien organismien ominaisuus säilyttää ja välittää vanhempien ominaisuuksia jälkeläisille.
Vaihtelevuus on eliöiden ominaisuus hankkia uusia ominaisuuksia. Charles Darwinin mukaan elämänmuotojen vaihtelevuus vastaa muutoksia ympäristöolosuhteissa, joissa ne elävät.
Kehittyneiden ominaisuuksien läsnäolo antaa organismille mahdollisuuden olla voittajia taistelussa olemassaolosta. Selviytyessään heillä on se etu, että he välittävät kehittyneitä ominaisuuksia jälkeläisilleen. Darwin kutsui tätä prosessia luonnolliseksi valinnaksi.
Ulkonäkö ylläpitää jatkuvasti perinnöllistä vaihtelua mutaatioita ja geneettinen rekombinaatio- jatkuva geenien sekoittumisprosessi tsygoottien muodostumisen aikana.
Tiedemiehet määrittelevät mikroevoluution suunnatuiksi muutoksiksi populaation geenipoolissa, jolle on ominaista tiettyjen geenien esiintymistiheys. Populaatiogenetiikka tutkii tekijöitä ja mekanismeja, jotka ohjaavat geenipoolin muutoksia.
Luonnonvalinta tuhoaa huonomman istuvuuden genotyypit , mikä lisää populaatioiden sopeutumiskykyä ympäristöolosuhteisiin. Stabiloivalla valinnalla pyritään säilyttämään organismien jo olemassa olevat ominaisuudet. ajovalinta myötävaikuttaa organismien ominaisuuksien muutoksiin. Häiritsevä valinta johtaa polymorfismin syntymiseen, mikä varmistaa olemassaolon mahdollisuuden erilaisissa ympäristöolosuhteissa.
Lisääntymisen eristysmekanismit (eristysmekanismit) johtavat rajoituksiin geneettisen materiaalin vaihdossa populaatioiden välillä. Lisääntymiseristyksen kiinnittymistä tukee luonnonvalinta. Uusi laji voi syntyä, jos populaation tai populaatioryhmän levinneisyysalue jakautuu fyysisten esteiden vuoksi. Tällaista tapaa ilmaantua uusiin lajeihin kutsutaan allopatiseksi spesiaatioksi. Se havaitaan yleensä alkuperäisen lajin levinneisyysalueen reunaosassa. Toista erittelytapaa kutsutaan sympatriseksi. Tässä tapauksessa yhden elävien olentojen ryhmän eristysmekanismit toisesta voivat syntyä yhtäkkiä, seurauksena kromosomaalinen genotyypin uudelleenjärjestelyt (esimerkiksi polyploidia).
Suurempien systemaattisten ryhmien, sukujen, perheiden, luokkien jne. muodostumisprosessia kutsutaan makroevoluutioksi. Makroevoluutiota tapahtuu pitkiä aikoja, joten se ei ole suoraan tutkittavissa.
Makroevoluutiossa toimivat samat prosessit: fenotyyppisten muutosten muodostuminen, olemassaolotaistelu, luonnonvalinta, vähiten sopeutuneiden muotojen sukupuuttoon.
Evoluutioprosessissa erotetaan seuraavat tunnusomaiset evoluutiomuutostyypit: rinnakkaisuus, konvergenssi ja divergenssi. Evoluution päälinjat ovat: aromorfoosi, idioadaptaatio, degeneraatio.
Suurten systemaattisten ryhmien (esimerkiksi tyyppien ja luokkien) evoluution polut ovat hyvin monimutkaisia. Usein näiden ryhmien kehityksessä tapahtuu muutosta kehityslinjasta toiseen.
Kysymys 1. Mitkä ovat organismien evoluution pääsuunnat?
Evoluutiolla on kolme pääsuuntaa, joista jokainen johtaa organismiryhmän vaurauteen: 1) aromorfoosi (morfofysiologinen kehitys); 2) idioadaptaatio; 3) yleinen rappeuma.
Kysymys 2. Anna esimerkkejä aromorfooseista kasveissa.
Esimerkki aromorfoosista in koppisiementen voi palvella:
Kaksinkertainen lannoitus.
Siemenet sijaitsevat hedelmän sisällä, ja munasolut sijaitsevat munasarjan sisällä.
Verisuonten muodostuminen.
Kysymys 3. Tarkastellaan kuvia 66 ja 67. Anna esimerkkejä idioadaptaatioista nisäkkäillä.
Elinolosuhteista ja elämäntavoista riippuen nisäkkäiden viisisorminen raaja käy läpi lukuisia muutoksia. Jyrsijöiden ja jänislajien edustajien raajojen muodot ovat erilaisia. Samoin erot ulkomuoto ja artiodaktyylien ja nisujen lahkoihin kuuluvien eläinten rakenteen yksityiskohdat johtuvat niiden olemassaolon epätasa-arvoisista olosuhteista.
Kysymys 5. Oletteko samaa mieltä väitteen kanssa, että yleinen rappeutuminen voi edistää biologista vaurautta ja menestystä? Perustele vastauksesi.
Kysymys 6. Mikä biologinen mekanismi varmistaa organismiryhmien liikkumisen tiettyyn evoluution suuntaan?
Luonnonvalinta ja kilpailu varmistavat organismiryhmien liikkumisen tiettyyn evoluution suuntaan.
Kysymys 7. Voidaanko väittää, että evoluutio voi olla sekä progressiivista että regressiivistä? Perustele vastaus.
Tämä väite on totta, koska evoluutio voi edetä kahteen suuntaan - progressiiviseen ja regressiiviseen. Tämän liikkeen tulos on organismien sopeutumiskyky muuttuviin ympäristöolosuhteisiin.
biologista kehitystä. Yleisesti ottaen evoluutio on kehitysprosessi alemmista korkeampiin muotoihin, yksinkertaisesta monimutkaiseen. Akateemikko A. N. Severtsov korosti biologisen edistyksen ja biologisen regression olemassaoloa orgaanisen maailman kehityksen historiassa.
biologista kehitystä- se on menestys tietty tyyppi tai systemaattiset ryhmät olemassaolotaistelussa. Tärkeimmät merkit biologisesta kehityksestä: a) systemaattisten ryhmien yksilöiden lukumäärän kasvu; b) valikoiman laajentaminen; c) uuden populaation, lajikkeen, lajin muodostuminen.
Ohjeet biologinen evoluutio. Akateemikot A. N. Severtsov ja I. I. Shmalgauzen tunnistivat kolme biologiseen kehitykseen johtavaa biologisen evoluution suuntaa:
1. Aromorfoosi (arogeneesi).
2. Idioadaptaatio (allogeneesi).
3. Degeneraatio (katageneesi).
1. Aromorfoosi(Kreikan ilmaus o- "nousu", morpha - "muoto") tai morfofysiologinen edistyminen, yksilöiden rakenteen komplikaatio, elämään sopeutumisten kehittyminen. Kuvittele aromorfoosin tulos
|
taulukko 2
|
Merkintä. Taulukossa annetut materiaalit on annettu kehityskausien mukaisesti.
taulukon muodossa (taulukko 2). Aromorfoosin seurauksena muodostuu uusia systemaattisia ryhmiä: tyyppejä ja luokkia.
Aromorfoosi muodostuu pohjalta perinnöllinen vaihtelu ja luonnonvalinta. Eläinten yleisen aktiivisuuden lisääntyminen vaikutti monimutkaisten muutosten ilmenemiseen hengityselimissä: kiduksissa, keuhkoissa. Kalojen, lintujen ja nisäkkäiden sydämet ovat monimutkaistuneet. Kaikki tämä vaikutti eläinten aktiiviseen elämään, vähensi niiden riippuvuutta ympäristöolosuhteista. Suuret systemaattiset ryhmät - tyyppi, luokka, järjestys - muodostuivat aromorfoosin pitkän evoluution prosessissa. Aromorfoosi on tärkein polku biologiseen kehitykseen.
Evoluutio verenkiertoelimistö- tämä on komplikaatio lansetin putkimaisista verisuonista kaksi-, kolmi- tai nelikammioiseen sydämeen. Nisäkkäiden evoluutiossa voidaan erottaa useita suuria aromorfoosia: elävänä syntymä, lämminverisyys, verenkiertoelinten etenevä kehitys (verenkierron suurten ja pienten ympyröiden muodostuminen) ja aivot (kuva 32). Nisäkkäiden korkea yleinen organisoitumistaso, joka saavutettiin lueteltujen aromorfisten muutosten ansiosta, antoi heille mahdollisuuden hallita kaikkia mahdolliset ympäristöt luontotyyppejä (arktinen alue, Etelämanner) ja lopulta johti niiden esiintymiseen korkeammat kädelliset ja henkilö.
Riisi. 32. Selkärankaisten aromorfoosi
Kasvien aromorfoosi:
1) siirtyminen itiöiden lisääntymisestä siementen lisääntymiseen; 2) kukkakehitys; 3) hedelmän muodostuminen kukista; 4) lisääntyminen vedessä ja maalla; 5) kasvien rakenteen monimutkaisuus.
Aromorfoosi on evoluution pääpolku, joka kulkee suuntaan:
a) yksisoluisesta monisoluiseksi;
b) kaksikerroksisesta organismista kolmikerroksiseksi organismiksi;
tässä alemmat tasot sointuihin.
2. Idioadaptaatio- allogeneesi (kreikaksi idios - "ominaisuus", latinaksi adaptatio - "sopeutuminen"), eli sopeutuminen erityisolosuhteet ympäristö, joka on hyödyllinen olemassaolotaistelussa, mutta ilman niiden perustavaa uudelleenjärjestelyä biologinen organisaatio. Koska jokainen organismityyppi on sisällä tiettyjä paikkoja asutusta, se sopeutuu näihin olosuhteisiin. Esimerkkejä idioadaptaatiosta ovat eläinten suojaava väritys, rauhaskarvat, kasvien piikit, säteiden ja kampeloiden rungon litteä muoto (kuva 33).
Riisi. 33. Esimerkkejä idioadaptaatiosta: 1 - kampela; 2 - ramppi
Lintujen raajat muuttuvat elämäntavasta riippuen: pöllössä sormet ovat sopeutuneet syömään ruokaa (samat neljä sormea), tikalla - vapaaseen liikkumiseen puunrunkoa pitkin, haikarassa pitkät raajat sopeutuvat liikettä suossa. Vastaanottaja tyypillisiä esimerkkejä idioadaptaatioon kuuluvat: raajojen rakenteen piirteet (myyrä, sorkka- ja kavioeläimet, kelluvat), erot lintujen nokassa (petoeläimissä - taipunut, suo - erittäin pitkä, pähkinänsärkijöillä - risteytys, siementen halkaisu). Erilaisten hyönteisten, kalojen, kasvien suojaava värjäys, kukan sopeuttaminen pölytykseen, hedelmien ja siementen levittämistä varten. Lansetilla ja selkärankaisilla oli yhteinen esi-isä, luultavasti kalloton eläin. Lansetti on säilynyt tähän päivään asti vain sen sopeutumisen ansiosta meren hiekkapohjaan. Monet lajit, joilla oli samanlainen organisaatiotaso, pystyivät hankkimaan ominaisuuksia, jotka antoivat niille mahdollisuuden miehittää täysin erilaisia paikkoja luonnossa. Esimerkiksi jotkut kalalajit elävät raikasta vettä, toiset - suolassa, toiset - suolassa syviä kerroksia säiliö.
Skat - rustoisia kaloja, elävät syvissä vesissä, muuttivat elämään pohjassa. Evoluutioprosessissa vedenpaineen noustessa stingray sai tasaisen kehon muodon. Hitaan liikkeen vuoksi rausku menetti häntänsä ja tuli vihollisten saataville. Siksi syntyi suojaava väritys, joka vastaa hiekkapohjan (hiekka, kuoret) ja häntäpiikien väriä. Tumma pohja vaikutti sähköisen urun muodostumiseen. Kalojen tärkeimmät rakenteelliset piirteet eivät kuitenkaan ole muuttuneet.
biologista kehitystä. Aromorfoosi. Idioadaptaatio. Rappeutuminen.
1. Biologinen edistyminen on organismien sopivuuden lisääntymistä, mikä johtaa suureen yksilöiden määrään systemaattisessa ryhmässä, levinneisyysalueen laajentamiseen ja jakautumiseen alisteisiin systemaattisiin ryhmiin, populaation ja lajien sopeutumiseen elinympäristöön.
1. Miten ymmärrät biologisen kehityksen?
2. Nimeä organismien evoluution pääsuunnat.
1. Millainen biologinen evoluutio lisää organismiryhmien organisoitumistasoa?
2. Anna esimerkkejä aromorfoosista.
1. Mitä on idioadaptaatio?
2. Pura erikseen kalojen, sammakoiden, liskojen, lintujen ja apinoiden rakenne (kuva 32).
Lab #5
Aromorfoosiesimerkkien analyysi, kasvien ja eläinten idioadaptaatio
Laitteet: itiökasvien herbariumit (sammaleet, jauhobanaani, havupuut), koppisiemeniset (kaikki kukkivat kasvit); kasveja, joissa on piikkejä, karvoja (kamelin piikki, villiruusu), piirroksia lintujen nokasta ja jaloista, eläimiä, joilla on suojaava (naamio) väri, rausku.
Tehtävät kesken.
1. Analysoimalla itiöiden ja koppisiementen pääpiirteitä, ymmärtää kasvien aromorfoosit.
2. Määritä kasvin piikki- ja rauhaskuitujen idioadaptaatio.
3. Analysoi esimerkkejä idioadaptaatiosta: erilaisissa ympäristöolosuhteissa elävien lintujen nokan ja jalkojen rakenne.
4. Tunnistaa idioadaptaatioon syyt rauskun rakenteessa.
Viittaako mesodermikerroksen ilmaantuminen matoihin aromorfoosiin? Jos on, mitkä madot?
1. Analysoi aromorfoosin ilmiötä selkärankaisten sydämen rakenteessa.
2. Mitkä ovat keinot saavuttaa biologinen kehitys?
3. Mitä komplikaatioita on tapahtunut progressiivisen kehityksen omaavien nisäkkäiden rakenteessa?
4. Mikä on suurin aromorfoosi kasveissa?
5. Muuttuuko se biologinen taso organismien rakenne idioadaptoinnin aikana?
6. Anna esimerkkejä idioadaptaatiosta kasveissa.
