Ce este progresul și regresia biologică? Care sunt principalele lor caracteristici? Pentru a găsi răspunsuri la aceste întrebări, să analizăm mai detaliat acești termeni biologici.

Caracteristicile dezvoltării în biologie

A. N. Severtsov a susținut că este posibil să se realizeze transformări și apariția unor noi adaptări într-o varietate de moduri. El a caracterizat progresul și regresia biologică, a dat definiții acestor termeni.

Caracteristicile progresului biologic

Ea presupune victoria unui alt grup taxonomic sau a unei anumite specii într-o luptă acerbă pentru existență. Progresul biologic are anumite semne:

• creșterea numărului de persoane;
• extinderea gamei;
• creşterea numărului de forme taxonomice copil.

Caracteristicile de mai sus sunt interdependente. Odată cu creșterea numărului de indivizi, limitele gamei unei anumite specii se extind, noi teritorii sunt populate de reprezentanții săi, în urma cărora se formează noi specii, subspecii și populații. În vremea noastră, păsările, multe mamifere, insectele sunt tocmai într-o stare de progres biologic.

Conceptul de regres

Principala caracteristică a regresiei biologice este că acest proces este opusul progresului. Are, de asemenea, anumite caracteristici distinctive care ar trebui menționate separat:

• o scădere a numărului de indivizi ca urmare a depășirii ratei mortalității față de rata natalității;
• scăderea diversității în cadrul unei specii;
• o scădere a limitelor și integrității intervalului, se împarte în mai multe puncte separate;
• din cauza numărului nesemnificativ de indivizi, aceștia suferă o eliminare catastrofală, care poate provoca distrugerea întregului grup.

Căile progresului biologic

Caracterizarea progresului și regresiei biologice ar fi incompletă fără a indica posibilele căi ale schimbării evolutive. A. N. Severtsov a remarcat că există mai multe opțiuni pentru schimbarea stării unei specii sau gen. Dacă, în opinia sa, regresia biologică are o singură variantă de existență, atunci progresul este reprezentat în diverse moduri: degenerare, idioadaptare, aromorfoză.

evolutie biologica

Multă vreme problema proceselor evolutive din biologie a fost studiată de I. I. Shmalgauzen. El a identificat principalele opțiuni pentru progresul biologic:

• hipermorfoză;
• alomorfoză;
• aromorfoza;
• hipomorfoză;
• catamorfoză;
• telomorfoza.

Regresia biologică nu are astfel de direcții. Aromorfoza este o astfel de cale de evoluție, care este însoțită de o creștere a nivelului de activitate vitală, implică extinderea habitatului genului. Arogeneza se caracterizează prin:

• activități de consolidare;
• diferențiere crescută;
• integrarea corpului;
• manifestarea variantelor active ale luptei pentru existență;
• îmbunătățirea organelor de simț și a sistemului nervos.

Ca urmare a aromorfozei, apar modificări care contribuie la ascensiunea organizației, adică nu există o regresie biologică, ci o dezvoltare (progres). Specia are șansa de a trece la noi condiții de existență. Ca exemplu de arogeneză, putem cita o inimă cu patru camere, aspectul unei nașteri vii, o temperatură constantă a corpului, două cercuri de circulație a sângelui, alăptarea cu lapte de pui nou-născuți. Regresia biologică nu are astfel de posibilități. Prin aromorfoze au apărut clase și tipuri și s-au dezvoltat taxoni mari. A. N. Severtsov a spus că este aromorfoza care presupune complicarea unei specii, posibilitatea acesteia de auto-îmbunătățire ulterioară. La ce duce regresia biologică? Exemplele din istorie indică faptul că rezultatul său este extincția completă a unei specii, gen.

Alogeneza presupune formarea unor adaptări specifice în timpul modificărilor condițiilor de viață. În acest caz, progresia organismului nu implică complicarea întregii specii și nu este necesară o creștere generală a energiei. Alogeneza duce la diversitatea speciilor, o creștere semnificativă a numărului. De exemplu, mamiferele au reușit să stăpânească diferite condiții de habitat; ele pot fi găsite atât în ​​deșerturile arctice, cât și la tropice. În plus, reprezentanții acestora au stăpânit diferite medii (sol, apă, pământ), ceea ce a dus la scăderea concurenței între reprezentanții diferitelor specii pentru habitate și hrană. Dar nu a existat nicio regresie biologică. Exemplele date mai sus, dimpotrivă, mărturisesc un nivel stabil de organizare a organismelor vii. Datorită idioadaptării, apar noi genuri, specii, ordine, familii și apar taxoni de rang scăzut.

Telogeneza este recunoscută ca o specializare îngustă, adaptare la condițiile specifice de existență, ceea ce nu presupune o schimbare serioasă a nivelului de organizare. De exemplu, cameleonii, țestoasele, leneșii sunt înzestrați cu adaptări suplimentare la condițiile de viață.

Concluzie

Conform teoriei propuse de A. N. Severtsov, principalul factor de creștere a organizării organismelor vii îl reprezintă adaptările private, care pot fi însoțite de simplificare, adică degenerare. Datorită acelorași arogeneze, pot apărea diverse „suprastructuri”, care dau speciei posibilitatea de a supraviețui și de a se dezvolta în condiții speciale. Regresia și progresul biologic sunt acele metode principale de dezvoltare biologică care permit unei anumite ordini, gen să supraviețuiască, să se dezvolte, să se îmbunătățească sau să ducă la moartea și dispariția sa completă.

Ideea caracterului direcțional al evoluției urmând calea progresului, i.e. de-a lungul căii de îmbunătățire a organismelor de la simplu la complex, de la formele de viață inferioare la superioare, este în general acceptată. Cu toate acestea, nu trebuie să credem că progresul este singura cale de schimbări evolutive; de ​​fapt, este doar una dintre direcțiile posibile ale evoluției.

Ideile moderne despre direcțiile evoluției se bazează pe lucrările biologilor ruși A.N. Severtsova si I.I. Schmalhausen și paleontologul american J.G. Simpson. UN. Severtsov a evidențiat conceptele de progres biologic și regresie.

Progresul biologic înseamnă victoria unei specii sau a unui alt grup sistematic în lupta pentru existență. Semnele progresului biologic sunt o creștere a numărului de indivizi dintr-un anumit grup sistematic, extinderea gamei acestuia și împărțirea în grupuri sistematice subordonate. Toate cele trei semne ale progresului biologic sunt legate între ele. O creștere a numărului de indivizi obligă o specie (sau orice alt grup sistematic) să-și extindă limitele gamei sale, să populeze noi habitate, ceea ce duce la formarea de noi populații, subspecii și specii.

Progresului biologic i se opune regresia biologică. Se caracterizează prin semne opuse: o scădere a numărului de indivizi, o îngustare a intervalului, o scădere treptată sau rapidă a diversităţii populaţiei şi speciilor grupului. Regresia biologică poate duce o specie la dispariție. Cauza generală a regresiei biologice este întârzierea ratei de evoluție a grupului față de rata modificărilor din mediul extern. Schimbarea rapidă a mediului cauzată de activitățile umane duce la creșterea numărului de specii care intră într-o stare de regresie biologică și sunt sortite dispariției (dacă nu se păstrează un mediu acceptabil pentru acestea).

Forțele motrice ale evoluției funcționează continuu, rezultând adaptări îmbunătățite. Cu toate acestea, sub influența activității economice umane, habitatul ființelor vii se schimbă mult mai repede decât se formează adaptări. Acest lucru duce la o reducere a numărului, la restrângerea intervalelor și amenințarea cu dispariția unui număr de specii. Viteza fără precedent a atacului omului asupra naturii duce la schimbări atât de rapide ale mediului încât speciile care se aflau în stare de progres biologic cu câteva decenii în urmă, neținând pasul cu schimbările, suferă regresie biologică. Astfel, arătura stepelor duce la o scădere bruscă a numărului de specii virgine: veverițe de pământ, marmote, picas de stepă, macarale, vulturi de stepă. Șansele minime de supraviețuire sunt mamiferele mari (în special prădătorii), reprezentate de un număr mic de indivizi care trăiesc într-o zonă restrânsă, se înmulțesc încet și nu suportă vecinătatea umană. Astfel, de exemplu, tigrul, ghepardul, leopardul, leopardul, ursul polar. Dimpotrivă, animalele fertile mici, răspândite și care coexistă ușor cu oamenii, realizează progres biologic. Dintre mamifere, ele includ în primul rând un animal urban tipic - șobolanul pasyuk, de la păsări - o cioară, de la insecte - un gândac roșu.

Paleontologia a demonstrat că multe specii care existau în trecut au dispărut complet.

Progresul și regresul în natură sunt concepte opuse. În primul caz, are loc dezvoltarea și răspândirea speciilor în jurul planetei. Regresia biologică este o mișcare evolutivă caracterizată printr-o reducere a habitatului, o scădere a numărului de indivizi din cauza incapacității. Acest proces este însoțit de o scădere a numărului unor specii de grup datorită presiunii exercitate de altele asupra acestora, precum și de dispariția speciei.

Regresia biologică este asociată în principal cu pierderea capacității organismelor de a se adapta la condițiile de mediu în schimbare.

Pentru animalele care rămân imobile pe tot parcursul vieții, organul de mișcare funcționează exclusiv în stadiul larvar. Notocorda lor este redusă. Astfel de organisme, în special, includ pogonophora - un reprezentant al unui tip separat de brachiata. Acești indivizi nu seamănă prea mult cu animalele. Ei trăiesc pe fundul mării și trăiesc nemișcați. Pogonophora are o inimă și un creier, totuși, stomacul și gura ei sunt reduse. Tentaculele sunt organele respiratorii. În interior au fire de păr lungi alimentate cu vase de sânge. Microorganismele se acumulează treptat pe ele. Când sunt multe (microorganisme), pogonofora trage firele de păr spre interior. Sub influența enzimelor speciale, cele mai mici organisme sunt digerate și absorbite în excrescențe interne. Prezența unui intestin rudimentar dovedește existența acestui organ la strămoșii Pogonophora. Dar datorită faptului că procesul de digestie se desfășoară în afara corpului, organele tractului gastrointestinal au fost reduse.

Regresarea animalelor care trăiesc sub pământ sau în peșteri poate fi văzută în exemplul lui Proteus. Acesta este un reprezentant al clasei de amfibieni, similar cu un triton. Acest animal trăiește în peșteri. Are branhii externe pe ambele părți ale capului. Proteus poate respira atât în ​​apă, cât și pe uscat. În primul caz, el folosește branhiile, iar în al doilea, plămânii. Deoarece proteus trăiește în peșteri de adâncime, are o formă de serpentină. Corpul lui este transparent, incolor, nu are pigmenți. Reprezentanții adulților sunt acoperiți cu piele, larvele au ochi rudimentari. Există, de asemenea, două perechi de membre subdezvoltate pe corpul proteusului.

Mutația este baza genetică a schimbărilor evolutive care conduc la o simplificare a nivelului organizațional.

Există trei direcții în dezvoltarea lumii organice. Aromorfoza caracterizează o creștere a nivelului de organizare a organismelor. Idioadaptarea este o adaptare la condițiile de mediu fără modificări fundamentale ale structurii biologice. Degenerarea generală este o simplificare a nivelului de organizare a ființelor vii.

Direcțiile de evoluție descrise mai sus caracterizează fenomenul progresul biologic.

Creșterea organizării (aromorfozele) și divergența intereselor (idioadaptarea), ca principale căi de evoluție, exclud organismele de la competiția excesivă, o reduc și, în același timp, le măresc rezistența la eliminarea factorilor. De regulă, aceste direcții de evoluție sunt însoțite de selecție pentru adaptabilitate la modificarea largă, adică pentru dezvoltarea unui „fond adaptativ” amplu. Prin urmare, aromorfozele și alomorfozele (precum și alte căi de evoluție) implică progres biologic.

Principalele semne ale progresului biologic sunt:

1. Creșterea numărului.
2. Saturarea populației speciilor cu diverse mixobiotipuri (controlate prin selecție).
3. Extinderea ariei (intervalului) de distribuție.
4. Diferențierea în rase locale (ecologice și geografice).
5. Divergență ulterioară, apariția de noi specii, genuri, familii etc.

Desigur, dacă idioadaptările sunt de natură mai specială, adaptări rămase cu un sens telomorf foarte îngust, atunci posibilitățile de extindere a gamei sunt limitate. Cu toate acestea, chiar și în acest caz, calea de diferențiere ecologică nu este închisă, iar dacă stația este extinsă (de exemplu, o suprafață mare de pădure), atunci extinderea în continuare a intervalului până la limitele stației.

Să ne uităm la două exemple de progres biologic.

2. Pasyuk (Rattus norvegicus) pătrunde în Rusia europeană în secolul al XVIII-lea. În Germania (Prusia) a apărut în jurul anului 1750, în Anglia - din 1730, la Paris după 1753, în Elveția după 1780, în Irlanda din 1837. La mijlocul secolului al XIX-lea, în Siberia de Vest nu exista pasyuk. În 1887, Pasyuk s-a întâlnit ocazional lângă Tyumen. În 1897 s-a întâlnit în partea de sud a provinciei Tobolsk și a fost comună în Orenburg și în tot Uralul, de la Uralsk la Orsk. Potrivit lui Kashenko, pasyuk a apărut în teritoriul Orenburg după construcția căii ferate. În 1889, nu a existat pasyuk până la granițele de est ale provinciei Tomsk. Cu toate acestea, în Siberia de Est, varietatea sa a existat de mult - pasyuk Trans-Baikal. În consecință, la sfârșitul secolului al XIX-lea, în jurul perioadei deschiderii Căii Ferate Siberiei. etc., Siberia de Vest a fost liberă de pasyuk. Mișcarea de-a lungul căii ferate numite. Satul a fost deschis în 1896-97, iar la 29 mai 1907 (după războiul japonez), primul exemplar de pasyuk a fost prins la Omsk. În 1908, Kashcenko a primit un număr mare de pasiuki din Siberia de Vest, iar în 1910 pasiucii „au început să joace rolul unui adevărat dezastru”. Deplasându-se spre est, pasyuks europeni au ocupat în cele din urmă toată Siberia de Vest (cu excepția extremului nord) și s-au întâlnit cu soiul Transbaikal.

„În mijlocul celui mai mare dintre continente... inelul de fier format de Pasyuk în jurul globului s-a închis în cele din urmă, iar eu, scrie Kashchenko (1912), a trebuit să fiu prezent la acest ultim act al marșului său victorios.”

Foarte activ, variabil și adaptabil în comportamentul său la diferite zone climatice, Pasyuk peste tot unde există apă, hrană și oameni, își extinde viguros raza de acțiune.

Un exemplu de specie de plante biotic progresivă este ciuma canadiană (Elodea canadensis), care invadează rapid noi habitate.

Acestea sunt principalele caracteristici ale speciilor care se află într-o stare de progres biologic. Extinderea gamei, captarea de noi habitate este caracteristica lor cea mai importantă, dând acces la diferențierea intraspecifică și la formarea de noi forme datorită acesteia.

O ilustrare excelentă a celor spuse poate fi oferită de dezvoltarea biologic progresivă a iepurilor (Folitarek, 1939). Rusak este adaptat locurilor deschise, cu strat de zăpadă mai puțin adânc sau mai dens. Prin urmare, nu s-a putut răspândi spre nord, în zona pădurii cu zăpadă mai afânată și, prin urmare, mai adâncă. Cu toate acestea, pe măsură ce pădurea a fost tăiată, condițiile stratului de zăpadă s-au schimbat (a devenit mai mic și mai dens), iar iepurele a început să se răspândească rapid spre nord. Interesant este că în anii de creștere numerică a crescut și ritmul de avansare către nord. După ce a pătruns spre nord, iepurele a format aici o nouă formă ecologică - ceva mai mare, cu lână de iarnă, care a devenit mai albă semnificativ în comparație cu culoarea sa de iarnă din sud. A existat o selecție (și eventual modificare adaptativă) pentru mărime (cu cât greutatea corporală este mai mare, cu atât producția de căldură este mai mare cu un randament mai mic datorită suprafeței relativ mai mici) și o selecție pentru albire, sub care iepurele este mai puțin vizibil de către prădător. (vulpe). Astfel, noile condiții de mediu, care au determinat o creștere a numărului, au deschis posibilitatea extinderii gamei, iar extinderea gamei a determinat formarea unei noi forme.

regresie biologică caracterizat prin contrariul:

• o scădere a numărului
• îngustarea și împărțirea intervalului în locuri separate,
• diferențiere intraspecifică slabă sau chiar absentă,
• stingerea unor forme, specii, grupuri întregi ale acestora din urmă, genuri, familii, ordine etc.

De regulă, „fondul adaptativ” al speciilor aflate în regresie biologică este mai îngust decât cel al formelor care experimentează progres biologic.

Ca urmare a acestor trăsături, speciile regresive biologic pot deveni endemice, cu o gamă foarte limitată sau chiar punctuală, exemple despre care le-am dat deja.

Astfel de specii regresive din punct de vedere biologic includ (parțial sub influența umană) castorul european, șobolanul, bizonul european, tuatara din Noua Zeelandă și multe alte forme. Dintre plante, se poate menționa deja Ginkgo biloba, care a supraviețuit doar în unele locuri din Asia de Est, în timp ce în Mezozoic (în special în Jurasic) Ginkgo-urile erau răspândite.

Reducerea numărului și restrângerea gamei duce specia într-o stare de tragedie biologică, întrucât în ​​aceste condiții impactul formelor nediscriminatorii de eliminare pune specia în pericol de exterminare completă. Dacă reducerea numărului și îngustarea intervalului atinge proporții atât de mari încât aceasta din urmă se concentrează pe o zonă mică, atunci o singură eliminare catastrofală sau repetată îi va întrerupe existența.

Dacă găsiți o eroare, evidențiați o bucată de text și faceți clic Ctrl+Enter.

regresie biologică- aceasta este o mișcare evolutivă în care are loc o reducere a habitatului; scăderea numărului de indivizi din cauza incapacității de adaptare la mediu; scăderea numărului de grupe de specii datorită presiunii altor specii, dispariţia speciei. Știința paleontologiei a dovedit că multe specii au dispărut complet în trecut. Dacă, odată cu progresul biologic, unele specii se dezvoltă și se răspândesc pe scară largă pe tot globul, atunci odată cu regresia biologică, speciile dispar, incapabile să se adapteze condițiilor de mediu.

Cauzele regresiei biologice: dispariția capacității organismelor de a se adapta la schimbările condițiilor de mediu.

Regresia biologică este supusă:

2. Animalele care duc un stil de viață imobil.

3. Animale care trăiesc sub pământ sau în peșteri.

2. Exemple de degenerare în organismele care duc un stil de viață imobil.

La animalele care duc un stil de viață imobil, organul de mișcare acționează numai în perioada etapei larvare, notocordul este redus. De exemplu, singurul reprezentant al unui tip separat de brachiata - pogonophora - trăiește pe fundul mării, duce un stil de viață nemișcat. În 1949, zoologul A.V. Ivanov a găsit-o pentru prima dată în Marea Okhotsk la o adâncime de 4 km, a intrat în plasă împreună cu peștele. Corpul alungit asemănător unui vierme al animalului este acoperit cu un tub cilindric. În partea din față a corpului există tentacule care ies periodic din tub spre exterior pentru a respira. Corpul este format din trei secțiuni, în secțiunea anterioară există tentacule (la unele specii sunt până la 200-250), un creier, o inimă și organe excretoare. A doua secțiune este mai mare, a treia este foarte lungă. În partea interioară a departamentelor există organe respiratorii, în partea exterioară există excrescențe atașate tubului (Fig. 34).

Orez. 34. Pogonophora: 1-tentacule; 2- cap; 3-prima secțiune a corpului; Secțiune de 4 secunde a corpului; 5-treia departament al corpului; 6- fire de păr sensibile; 7-spatele corpului

Pogonofora are creier și inimă, dar gura și stomacul sunt reduse, iar tentaculele sunt organele respiratorii. Din cauza stilului lor de viață sedentar, ei nu arată ca niște animale. În partea interioară a tentaculelor există fire de păr lungi și subțiri care sunt alimentate cu vase de sânge. În apă, firele de păr ies din tub, iar microorganismele se atașează de ei. Când sunt mulți, pogonoforii trag firele de păr spre interior. Sub influența enzimelor, organismele mici sunt digerate și absorbite de excrescențe interne.

Intestinul rudimentar din embrionul pogonophora dovedește prezența organelor digestive la strămoși. Datorită trecerii procesului de digestie în afara corpului, organele digestive ale pogonoforilor au fost reduse.

Structura ascidiei este simplificată și în procesul de evoluție datorită stilului de viață imobil. Ascidia aparține uneia dintre ramurile de tip cordate - tunicate care trăiesc în mare (Fig. 35).

Orez. 35. Ascidia

Corpul în formă de sac al ascidiei este acoperit cu o coajă, cu talpa este atașată de fundul mării și duce un stil de viață nemișcat. În partea superioară a corpului există două găuri, prin prima gaură apa trece în stomac, iar din a doua - afară. Organe respiratorii - fante branhiale. Se reproduce prin depunerea ouălor. Ouăle se dezvoltă în larve mobile, asemănătoare mormolocului, cu semne de notocord. În starea adultă, ascidia este atașată de fundul mării, corpul este simplificat. Squirt de mare este considerat a fi un cordat foarte degradat.

3. Exemple de degenerare a animalelor care trăiesc sub pământ sau în peșteri.

În peșterile din fosta Iugoslavie și din sudul Austriei, un proteus din clasă
amfibieni, asemănători unui triton (Fig. 36).

Orez. 36. Proteus

Pe lângă plămânii de pe ambele părți ale capului, are branhii externe. În apă, proteele respiră cu branhii; pe uscat, respiră cu plămânii. Locuitori ai apelor și peșterilor adânci, sunt serpentine, transparente, incolore, fără pigmenți. La adulți, pielea acoperă ochii, iar larvele au ochi rudimentari. Astfel, strămoșii ascidienilor aveau ochi și duceau un stil de viață terestru. În organismele rupestre, organele vederii, pigmenții au dispărut, iar activitatea a scăzut.

La plantele cu flori care au trecut în mediul acvatic, lamele de frunze au devenit înguste, filamentoase, țesuturile conductoare au încetat să se dezvolte. Stomatele au dispărut, doar florile nu s-au schimbat (renuncul de apă, linte de rață, cornwort).

Baza genetică a schimbărilor evolutive care conduc la o simplificare a nivelului de organizare este mutația. De exemplu, dacă organele rămase subdezvoltate - rudimente, albinism (lipsa pigmenților) și alte mutații - nu dispar în procesul de evoluție, atunci se găsesc la toți membrii unei populații date.

Astfel, există trei direcții în evoluția lumii organice. Aromorfoza- cresterea nivelului de organizare a organismelor vii; idioadaptare- adaptarea organismelor vii la condiţiile de mediu fără o restructurare fundamentală a organizării lor biologice; degenerare- simplificarea nivelului de organizare a organismelor vii, ducând la regresie biologică.

Relația dintre direcțiile de evoluție biologică. Relația dintre aromorfoză, idioadaptare și degenerare în evoluția lumii organice nu este aceeași. Aromorfoza apare mai rar decât idioadaptarea, dar marchează o nouă etapă în dezvoltarea lumii organice. Aromorfoza duce la apariția unor noi grupuri sistematice extrem de organizate care ocupă un habitat diferit și se adaptează la condițiile de existență. Chiar și evoluția urmează calea idioadaptării și uneori a degenerării, care oferă organismelor locuirea unui nou mediu pentru ele.

regresie biologică

regresie biologică- scăderea numărului de specii, îngustarea gamei, scăderea nivelului de adaptabilitate la condiţiile de mediu.

1. Care este diferența dintre regresia biologică și progresul biologic?

2. Câte căi are degenerarea?

3. Dați exemple de degenerare la animale.

4. Care sunt exemplele de degenerare la plante?

Cum explicați motivele dispariției rădăcinii și frunzelor de custă?

Ce și cum mănâncă dodder? Formează materie organică?

1. Explicați motivele transformării frunzelor de mătură în solzi.

2. Analizați exemple de degenerare a pogonoforilor care duc un stil de viață imobil.

3. Cum se digeră alimentele în pogonofori dacă nu au un organ digestiv?

4. Ce organisme cunoașteți care duc un stil de viață staționar? Descrie-i.

Unde locuiește Proteus? Explicați cu exemple de degenerare. Dați exemple de degenerare la plantele care trăiesc într-un mediu acvatic. Scrieți un scurt eseu despre aromorfoză, idioadaptare, degenerare.