O que é progresso e regressão biológicos? Quais são suas principais características? Para encontrar respostas para essas perguntas, vamos analisar esses termos biológicos com mais detalhes.

Características do desenvolvimento em biologia

A. N. Severtsov argumentou que é possível realizar transformações e o surgimento de novas adaptações de várias maneiras. Ele caracterizou o progresso biológico e a regressão, deu definições para esses termos.

Características do progresso biológico

Pressupõe a vitória de outro grupo taxonômico ou de certa espécie em uma luta feroz pela existência. O progresso biológico tem alguns sinais:

• aumento do número de indivíduos;
• expansão de alcance;
• aumento do número de formas taxonômicas infantis.

As características acima estão inter-relacionadas. Com o aumento do número de indivíduos, os limites da área de distribuição de uma determinada espécie se expandem, novos territórios são povoados por seus representantes, resultando na formação de novas espécies, subespécies e populações. Em nosso tempo, pássaros, muitos mamíferos, insetos estão precisamente em estado de progresso biológico.

O conceito de regresso

A principal característica da regressão biológica é que esse processo é o oposto do progresso. Também possui certas características distintivas que devem ser mencionadas separadamente:

• diminuição do número de indivíduos em decorrência do excesso da taxa de mortalidade sobre a taxa de natalidade;
• diminuição da diversidade dentro de uma espécie;
• uma diminuição nos limites e na integridade do intervalo, ele se divide em vários pontos separados;
• devido ao número insignificante de indivíduos, eles sofrem eliminação catastrófica, o que pode provocar a destruição de todo o grupo.

Caminhos do progresso biológico

A caracterização do progresso e regressão biológicos seria incompleta sem indicar os possíveis caminhos da mudança evolutiva. A. N. Severtsov observou que existem várias opções para alterar o estado de uma espécie ou gênero. Se, em sua opinião, a regressão biológica tem apenas uma variante de existência, então o progresso é representado de várias maneiras: degeneração, idioadaptação, aromorfose.

evolução biológica

Por muito tempo o problema dos processos evolutivos na biologia foi estudado por I. I. Shmalgauzen. Foi ele quem identificou as principais opções para o progresso biológico:

• hipermorfose;
• alomorfose;
• aromorfose;
• hipomorfose;
• catamorfose;
• telomorfose.

A regressão biológica não tem tais direções. Aromorfose é tal caminho de evolução, que é acompanhado por um aumento no nível de atividade vital, envolve a expansão do habitat do gênero. A arogênese é caracterizada por:

• atividades de fortalecimento;
• maior diferenciação;
• integração corporal;
• manifestação de variantes ativas da luta pela existência;
• melhoria dos órgãos dos sentidos e do sistema nervoso.

Em decorrência da aromorfose, ocorrem mudanças que contribuem para a ascensão da organização, ou seja, não há uma regressão biológica, mas sim um desenvolvimento (progresso). A espécie tem a chance de passar para novas condições de existência. Como exemplo de arogênese, podemos citar um coração de quatro câmaras, a aparência de um nascido vivo, uma temperatura corporal constante, dois círculos de circulação sanguínea, amamentação com leite de filhotes recém-nascidos. A regressão biológica não tem tais possibilidades. Foi através das aromorfoses que surgiram classes e tipos, e grandes táxons se desenvolveram. A. N. Severtsov disse que é a aromorfose que pressupõe a complicação de uma espécie, sua possibilidade de auto-aperfeiçoamento posterior. O que a regressão biológica leva? Exemplos na história indicam que seu resultado é a extinção completa de uma espécie, gênero.

A alogênese envolve a formação de adaptações específicas durante as mudanças nas condições de vida. Nesse caso, a progressão do organismo não implica a complicação de toda a espécie, e não é necessário um aumento geral de energia. A alogênese leva à diversidade de espécies, um aumento significativo nos números. Por exemplo, os mamíferos conseguiram dominar várias condições de habitat; eles podem ser encontrados tanto nos desertos do Ártico quanto nos trópicos. Além disso, seus representantes dominavam diferentes ambientes (solo, água, terra), o que levou a uma diminuição da competição entre representantes de diferentes espécies por habitats e alimentos. Mas não houve regressão biológica. Os exemplos dados acima, ao contrário, testemunham um nível estável de organização dos organismos vivos. Graças à idioadaptação, surgem novos gêneros, espécies, ordens, famílias e surgem táxons de baixo nível.

A telogênese é reconhecida como uma especialização estreita, adaptação a condições específicas de existência, que não implica uma mudança séria no nível de organização. Por exemplo, camaleões, tartarugas, preguiças são dotados de adaptações adicionais às condições de vida.

Conclusão

De acordo com a teoria proposta por A. N. Severtsov, o principal fator para aumentar a organização dos organismos vivos são as adaptações privadas, que podem ser acompanhadas de simplificação, ou seja, degeneração. Graças às mesmas arogêneses, várias “superestruturas” podem aparecer, que dão à espécie a oportunidade de sobreviver e se desenvolver em condições particulares. A regressão biológica e o progresso são os principais métodos de desenvolvimento biológico que permitem que uma determinada ordem, gênero sobreviva, se desenvolva, melhore ou leve à sua morte e desaparecimento completos.

A ideia do caráter direcional da evolução seguindo o caminho do progresso, ou seja, ao longo do caminho de melhorar os organismos do simples ao complexo, das formas de vida inferiores às superiores, é geralmente aceito. No entanto, não se deve pensar que o progresso é o único caminho para as mudanças evolutivas; na verdade, é apenas uma das possíveis direções da evolução.

As idéias modernas sobre as direções da evolução são baseadas nos trabalhos dos biólogos russos A.N. Severtsova e I.I. Schmalhausen e o paleontólogo americano J.G. Simpson. A. Severtsov destacou os conceitos de progresso biológico e regressão.

O progresso biológico significa a vitória de uma espécie ou outro grupo sistemático na luta pela existência. Os sinais de progresso biológico são o aumento do número de indivíduos de um determinado grupo sistemático, a expansão de seu alcance e a divisão em grupos sistemáticos subordinados. Todos os três sinais de progresso biológico estão relacionados entre si. Um aumento no número de indivíduos força uma espécie (ou qualquer outro grupo sistemático) a expandir os limites de sua área de distribuição, povoar novos habitats, o que leva à formação de novas populações, subespécies e espécies.

O progresso biológico se opõe à regressão biológica. É caracterizada por sinais opostos: uma diminuição no número de indivíduos, um estreitamento do alcance, uma diminuição gradual ou rápida da população e diversidade de espécies do grupo. A regressão biológica pode levar uma espécie à extinção. A causa geral da regressão biológica é o atraso na taxa de evolução do grupo em relação à taxa de mudanças no ambiente externo. A rápida mudança no ambiente causada pelas atividades humanas leva a um aumento no número de espécies que entram em estado de regressão biológica e estão fadadas à extinção (se um ambiente aceitável para elas não for preservado).

As forças motrizes da evolução operam continuamente, resultando em melhores adaptações. No entanto, sob a influência da atividade econômica humana, o habitat dos seres vivos muda muito mais rápido do que as adaptações são formadas. Isso leva a uma redução nos números, estreitamento de faixas e ameaça de extinção de várias espécies. A velocidade sem precedentes do ataque do homem à natureza leva a mudanças tão rápidas no meio ambiente que espécies que estavam em estado de progresso biológico há algumas décadas, não acompanhando as mudanças, sofrem regressão biológica. Assim, a lavoura das estepes leva a uma diminuição acentuada do número de espécies virgens: esquilos, marmotas, pikas das estepes, guindastes, águias das estepes. As chances mínimas de sobrevivência são grandes mamíferos (especialmente predadores), representados por um pequeno número de indivíduos que vivem em uma pequena área, se reproduzem lentamente e não toleram a vizinhança humana. Tais, por exemplo, são o tigre, a chita, o leopardo, o leopardo, o urso polar. Pelo contrário, pequenos animais férteis, difundidos e de fácil convivência com os humanos, alcançam o progresso biológico. Dos mamíferos, eles incluem principalmente um animal urbano típico - o rato pasyuk, de pássaros - um corvo, de insetos - uma barata vermelha.

A paleontologia provou que muitas espécies que existiam no passado desapareceram completamente.

Progresso e regressão na natureza são conceitos opostos. No primeiro caso, ocorre o desenvolvimento e disseminação de espécies pelo planeta. A regressão biológica é um movimento evolutivo caracterizado por uma redução no habitat, uma diminuição no número de indivíduos devido à incapacidade. Este processo é acompanhado por uma diminuição do número de algumas espécies do grupo devido à pressão de outras sobre elas, bem como o desaparecimento das espécies.

A regressão biológica está associada principalmente à perda da capacidade dos organismos de se adaptarem às mudanças nas condições ambientais.

Para os animais que permanecem imóveis durante toda a vida, o órgão do movimento funciona exclusivamente durante a fase larval. Sua notocorda é reduzida. Tais organismos, em particular, incluem pogonophora - um representante de um tipo separado de brachiata. Esses indivíduos não são muito semelhantes aos animais. Eles vivem no fundo do mar e vivem imóveis. Pogonophora tem um coração e um cérebro, no entanto, seu estômago e boca são reduzidos. Os tentáculos são os órgãos respiratórios. No interior eles têm cabelos longos supridos com vasos sanguíneos. Os microrganismos gradualmente se acumulam sobre eles. Quando há muitos deles (microrganismos), o pogonophora puxa os pêlos para dentro. Sob a influência de enzimas especiais, os menores organismos são digeridos e absorvidos pelas conseqüências internas. A presença de um intestino rudimentar comprova a existência deste órgão nos ancestrais dos Pogonophora. Mas devido ao fato de que o processo de digestão é realizado fora do corpo, os órgãos do trato gastrointestinal foram reduzidos.

A regressão dos animais que vivem no subsolo ou em cavernas pode ser vista no exemplo de Proteu. Este é um representante da classe dos anfíbios, semelhante a um tritão. Este animal vive em cavernas. Tem brânquias externas em ambos os lados da cabeça. Proteus pode respirar tanto na água quanto na terra. No primeiro caso, ele usa as brânquias e, no segundo, os pulmões. Como o proteus vive em cavernas do fundo do mar, tem uma forma serpentina. Seu corpo é transparente, incolor, não tem pigmentos. Os representantes adultos são cobertos de pele, as larvas têm olhos rudimentares. Há também dois pares de membros subdesenvolvidos no corpo do proteus.

A mutação é a base genética das mudanças evolutivas que levam a uma simplificação do nível organizacional.

Há três direções no desenvolvimento do mundo orgânico. A aromorfose caracteriza um aumento no nível de organização dos organismos. A idioadaptação é uma adaptação às condições ambientais sem mudanças fundamentais na estrutura biológica. A degeneração geral é uma simplificação do nível de organização dos seres vivos.

As direções da evolução descritas acima caracterizam o fenômeno progresso biológico.

Um aumento na organização (aromorfoses) e uma divergência de interesses (idioadaptação), como os principais caminhos da evolução, excluem os organismos da competição excessiva, reduzem-na e, ao mesmo tempo, aumentam sua resistência aos fatores eliminadores. Via de regra, essas direções de evolução são acompanhadas pela seleção para uma ampla adaptabilidade de modificação, ou seja, para o desenvolvimento de um amplo "fundo adaptativo". Portanto, aromorfoses e alomorfoses (assim como outros caminhos de evolução) implicam em progresso biológico.

Os principais sinais de progresso biológico são:

1. O aumento dos números.
2. Saturação da população de espécies com diversos mixobiótipos (controlados por seleção).
3. Ampliação da área (alcance) de distribuição.
4. Diferenciação em raças locais (ecológicas e geográficas).
5. Divergência adicional, surgimento de novas espécies, gêneros, famílias, etc.

Claro, se as idioadaptações são de natureza mais especial, permanecendo adaptações de um significado telomórfico muito estreito, então as possibilidades de expandir o alcance são limitadas. No entanto, mesmo neste caso, o caminho da diferenciação ecológica não está fechado, e se a estação é extensa (por exemplo, uma grande extensão de floresta), então a expansão do alcance até os limites da estação.

Vejamos dois exemplos de progresso biológico.

2. Pasyuk (Rattus norvegicus) penetra na Rússia européia no século XVIII. Apareceu na Alemanha (Prússia) por volta de 1750, na Inglaterra - desde 1730, em Paris depois de 1753, na Suíça depois de 1780, na Irlanda desde 1837. Em meados do século 19, não havia pasyuk na Sibéria Ocidental. Em 1887, Pasyuk ocasionalmente se encontrava perto de Tyumen. Em 1897 reuniu-se na parte sul da província de Tobolsk e era comum em Orenburg e em todos os Urais, de Uralsk a Orsk. Segundo Kashenko, o pasyuk apareceu no território de Orenburg após a construção da ferrovia. Em 1889, não havia pasyuk até as fronteiras orientais da província de Tomsk. No entanto, na Sibéria Oriental, sua variedade existe há muito tempo - o Trans-Baikal Pasyuk. Consequentemente, no final do século 19, na época da abertura da Ferrovia Siberiana. etc., a Sibéria Ocidental estava livre de pasyuk. Movimento ao longo da ferrovia nomeada. A vila foi aberta em 1896-97 e, em 29 de maio de 1907 (após a guerra japonesa), o primeiro espécime de pasyuk foi capturado em Omsk. Em 1908, Kashchenko recebeu um grande número de pasyuks da Sibéria Ocidental e, em 1910, os pasyuks "começaram a desempenhar o papel de um verdadeiro desastre". Movendo-se para o leste, os pasyuks europeus acabaram ocupando toda a Sibéria Ocidental (exceto o extremo norte) e se encontraram com a variedade Transbaikal.

“No meio do maior dos continentes... o anel de ferro formado pelos Pasyuk ao redor do globo finalmente se fechou, e eu, escreve Kashchenko (1912), tive que estar presente neste último ato de sua marcha vitoriosa.”

Altamente ativo, variável e adaptável em seu comportamento a diferentes zonas climáticas, Pasyuk em todos os lugares onde há água, comida e pessoas, expande vigorosamente seu alcance.

Um exemplo de uma espécie de planta biologicamente progressiva é a praga canadense (Elodea canadensis), que invade rapidamente novos habitats.

Essas são as principais características das espécies que estão em estado de progresso biológico. A expansão da área de distribuição, a captura de novos habitats é sua característica mais importante, que dá acesso à diferenciação intraespecífica e à formação de novas formas devido a ela.

Uma excelente ilustração do que foi dito pode ser fornecida pelo desenvolvimento biologicamente progressivo da lebre (Folitarek, 1939). Rusak é adaptado para lugares abertos, com cobertura de neve menos profunda ou mais densa. Portanto, não poderia se espalhar para o norte, para a zona da floresta com neve mais solta e, portanto, mais profunda. No entanto, à medida que a floresta foi derrubada, as condições da cobertura de neve mudaram (tornou-se menor e mais densa), e a lebre começou a se espalhar rapidamente para o norte. Curiosamente, durante os anos de crescimento numérico, o ritmo de avanço para o norte também aumentou. Tendo penetrado para o norte, a lebre formou aqui uma nova forma ecológica - um pouco maior, com lã de inverno, que ficou significativamente mais branca em comparação com sua cor de inverno no sul. Houve uma seleção (e possivelmente modificação adaptativa) para tamanho (quanto maior o peso corporal, maior a produção de calor com menor retorno devido à superfície relativamente menor) e seleção para branqueamento, sob o qual a lebre é menos perceptível ao predador (raposa). Assim, as novas condições ambientais que causaram o aumento dos números abriram a possibilidade de expansão da área, e a expansão da área provocou a formação de uma nova forma.

regressão biológica caracterizada pelo contrário:

• uma diminuição do número
• estreitamento e divisão do intervalo em pontos separados,
• diferenciação intraespecífica fraca ou mesmo ausente,
• a extinção de formas, espécies, grupos inteiros destas últimas, gêneros, famílias, ordens, etc.

Via de regra, o "fundo adaptativo" das espécies em regressão biológica é mais estreito do que o das formas em progresso biológico.

Como resultado dessas características, espécies biologicamente regressivas podem se tornar endêmicas, com um alcance muito limitado ou mesmo pontual, exemplos dos quais já demos.

Tais espécies biologicamente regressivas incluem (parcialmente sob influência humana) o castor europeu, rato almiscarado, bisão europeu, tuatara da Nova Zelândia e muitas outras formas. Entre as plantas, pode-se apontar o já mencionado Ginkgo biloba, que sobreviveu apenas em alguns lugares do leste da Ásia, enquanto no Mesozóico (especialmente no Jurássico) os Ginkgoes eram difundidos.

A redução do número e o estreitamento da área de distribuição levam a espécie a um estado de tragédia biológica, pois nessas condições o impacto das formas indiscriminadas de eliminação coloca a espécie em risco de extermínio completo. Se a redução dos números e o estreitamento do alcance atingem proporções tais que este se concentra em uma pequena área, então uma única ou repetida eliminação catastrófica cortará sua existência.

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regressão biológica- trata-se de um movimento evolutivo em que há redução de habitat; diminuição do número de indivíduos por incapacidade de adaptação ao meio; diminuição do número de grupos de espécies devido à pressão de outras espécies, a extinção da espécie. A ciência da paleontologia provou que muitas espécies desapareceram completamente no passado. Se, com o progresso biológico, algumas espécies se desenvolvem e se espalham amplamente pelo globo, então, com a regressão biológica, as espécies desaparecem, incapazes de se adaptar às condições ambientais.

Causas da regressão biológica: o desaparecimento da capacidade dos organismos de se adaptar às mudanças nas condições ambientais.

A regressão biológica está sujeita a:

2. Animais que levam um estilo de vida imóvel.

3. Animais que vivem no subsolo ou em cavernas.

2. Exemplos de degeneração em organismos que levam um estilo de vida imóvel.

Em animais que levam um estilo de vida imóvel, o órgão do movimento atua apenas durante o período da fase larval, a notocorda é reduzida. Por exemplo, o único representante de um tipo separado de brachiata - pogonophora - vive no fundo do mar, leva um estilo de vida imóvel. Em 1949, o zoólogo A.V. Ivanov a encontrou pela primeira vez no mar de Okhotsk a uma profundidade de 4 km, ela entrou na rede junto com os peixes. O corpo alongado em forma de verme do animal é coberto com um tubo cilíndrico. Na frente do corpo existem tentáculos que saem periodicamente do tubo para o exterior para respirar. O corpo consiste em três seções, na seção anterior há tentáculos (em algumas espécies existem até 200-250), um cérebro, um coração e órgãos excretores. A segunda seção é maior, a terceira é muito longa. Na parte interna dos departamentos existem órgãos respiratórios, na parte externa existem excrescências ligadas ao tubo (Fig. 34).

Arroz. 34. Pogonophora: 1-tentáculos; 2- cabeça; 3-primeira seção do corpo; seção de 4 segundos do corpo; 5-terceiro departamento do corpo; 6-cabelos sensíveis; 7-costas do corpo

O pogonophora tem cérebro e coração, mas a boca e o estômago são reduzidos, e os tentáculos são os órgãos respiratórios. Por causa de seu estilo de vida sedentário, eles não se parecem com animais. Na parte interna dos tentáculos existem cabelos longos e finos que são fornecidos com vasos sanguíneos. Na água, os cabelos saem do tubo e os microorganismos se ligam a eles. Quando há muitos deles, os pogonóforos puxam os cabelos para dentro. Sob a influência de enzimas, pequenos organismos são digeridos e absorvidos por excrescências internas.

O intestino rudimentar no embrião de pogonophora comprova a presença de órgãos digestivos nos ancestrais. Devido à passagem do processo de digestão para fora do corpo, os órgãos digestivos dos pogonóforos foram reduzidos.

A estrutura da ascídia também é simplificada no processo de evolução devido ao estilo de vida imóvel. A ascídia pertence a um dos ramos do tipo cordado - tunicados que vivem no mar (Fig. 35).

Arroz. 35. Ascídia

O corpo em forma de saco da ascídia é coberto por uma concha, com a sola presa ao fundo do mar e leva um estilo de vida imóvel. Na parte superior do corpo existem dois orifícios, através do primeiro orifício a água passa para o estômago e do segundo para fora. Órgãos respiratórios - fendas branquiais. Reproduz-se colocando ovos. Os ovos se desenvolvem em larvas móveis, semelhantes a girinos, com sinais de notocorda. No estado adulto, a ascídia está presa ao fundo do mar, o corpo é simplificado. Acredita-se que a ascídia seja um cordado altamente degradado.

3. Exemplos de degeneração de animais que vivem no subsolo ou em cavernas.

Nas cavernas da antiga Iugoslávia e do sul da Áustria, um proteus da classe
anfíbios, semelhantes a um tritão (Fig. 36).

Arroz. 36. Proteu

Além dos pulmões em ambos os lados da cabeça, possui brânquias externas. Na água, as proteas respiram com brânquias; na terra, respiram com os pulmões. Habitantes de águas e cavernas profundas, são serpentinos, transparentes, incolores, sem pigmentos. Nos adultos, a pele cobre os olhos e as larvas têm olhos rudimentares. Assim, os ancestrais das ascídias tinham olhos e levavam um estilo de vida terrestre. Nos organismos das cavernas, os órgãos da visão, os pigmentos desapareceram e a atividade diminuiu.

Nas plantas com flores que passaram para o ambiente aquático, as lâminas das folhas tornaram-se estreitas, filamentosas, os tecidos condutores deixaram de se desenvolver. Os estômatos desapareceram, apenas as flores não mudaram (manteiga de água, lentilha, antócero).

A base genética das mudanças evolutivas que levam a uma simplificação do nível de organização é a mutação. Por exemplo, se os órgãos subdesenvolvidos restantes - rudimentos, albinismo (falta de pigmentos) e outras mutações - não desaparecem no processo de evolução, eles são encontrados em todos os membros de uma determinada população.

Assim, há três direções na evolução do mundo orgânico. Aromorfose- aumentar o nível de organização dos organismos vivos; idioadaptação- adaptação dos organismos vivos às condições ambientais sem uma reestruturação fundamental de sua organização biológica; degeneração- simplificação do nível de organização dos organismos vivos, levando à regressão biológica.

A relação entre as direções da evolução biológica. A relação entre aromorfose, idioadaptação e degeneração na evolução do mundo orgânico não é a mesma. A aromorfose ocorre com menos frequência do que a idioadaptação, mas marca uma nova etapa no desenvolvimento do mundo orgânico. A aromorfose leva ao surgimento de novos grupos sistemáticos altamente organizados que ocupam um habitat diferente e se adaptam às condições de existência. Mesmo a evolução segue o caminho da idioadaptação e, às vezes, da degeneração, que fornece aos organismos a habitação de um novo habitat para eles.

regressão biológica

regressão biológica- diminuição do número de espécies, estreitamento do alcance, diminuição do nível de adaptabilidade às condições ambientais.

1. Qual é a diferença entre regressão biológica e progresso biológico?

2. Quantos caminhos tem a degeneração?

3. Dê exemplos de degeneração em animais.

4. Quais são os exemplos de degeneração em plantas?

Como você explica as razões para o desaparecimento da raiz e das folhas do cipó?

O que e como o dodder come? Forma matéria orgânica?

1. Explique as razões para a transformação das folhas de vassoura em escamas.

2. Analisar exemplos de degeneração de pogonóforos que levam um estilo de vida imóvel.

3. Como o alimento é digerido nos pogonóforos se eles não possuem um órgão digestivo?

4. Que organismos você conhece que levam um estilo de vida estacionário? Descreva-os.

Onde o proteus mora? Explique com exemplos de degeneração. Dê exemplos de degeneração em plantas que vivem em um ambiente aquático. Escreva um pequeno ensaio sobre aromorfose, idioadaptação, degeneração.