Întrebarea 1: Ce este un sistem practic de clasificare a organismelor vii?
Chiar și în cele mai vechi timpuri, a fost nevoie de organizare a cunoștințelor acumulate rapid în domeniul zoologiei și botanicii, ceea ce a dus la sistematizarea lor. Au fost create sisteme practice de clasificare în care animalele și plantele erau grupate în funcție de beneficiul sau răul pe care le aduceau omului.

De exemplu, plante medicinale, plante de grădină, plante ornamentale, animale otrăvitoare, animale. Aceste clasificări au unit organisme care erau complet diferite ca structură și origine. Cu toate acestea, datorită ușurinței de utilizare, astfel de clasificări sunt încă folosite în sursele literare populare și aplicate.

Întrebarea 2. Ce contribuție a avut C. Linnaeus la biologie?
C. Linnaeus a descris peste 8 mii de specii de plante și 4 mii de specii de animale, a stabilit o terminologie și o procedură uniformă pentru descrierea speciilor. El a grupat specii similare în genuri, genuri în ordine și ordine în clase. Astfel, și-a bazat clasificarea pe principiul ierarhiei (subordonării) taxonilor. Omul de știință a stabilit utilizarea nomenclaturii binare (duble) în știință, atunci când fiecare specie este desemnată prin două cuvinte: primul cuvânt înseamnă genul și este comun tuturor speciilor incluse în acesta, al doilea este numele specific în sine. Mai mult decât atât, numele tuturor speciilor sunt date în latină și în limba lor maternă, ceea ce face posibil ca toți oamenii de știință să înțeleagă despre ce plantă sau animal vorbim. De exemplu, Rozana conana (măceș). K. Linnaeus a creat cel mai modern sistem al lumii organice pentru timpul său, incluzând în el toate speciile de animale și plante cunoscute la acea vreme.

Întrebarea 3. De ce sistemul lui Linnaeus este numit artificial?
K. Linnaeus a creat cel mai perfect sistem al lumii organice pentru timpul său, incluzând în el toate speciile de animale și plante cunoscute la acea vreme. Fiind un mare om de știință, în multe cazuri a combinat corect speciile de organisme pe baza asemănării structurii. Cu toate acestea, arbitrariul în alegerea caracteristicilor pentru clasificare - la plante structura staminelor și pistilurilor, la păsări - structura ciocului, la mamifere - structura dinților - l-a condus pe Linnaeus la o serie de greșeli. El era conștient de artificialitatea sistemului său și a subliniat necesitatea dezvoltării unui sistem natural al naturii. Linnaeus a scris: „Un sistem artificial servește doar până când este găsit unul natural”. După cum se știe acum, sistemul natural reflectă originea animalelor și plantelor și se bazează pe rudenia și asemănarea lor într-un set de caracteristici structurale esențiale.

Întrebarea 4. Prezentați principalele prevederi ale teoriei evoluționiste a lui Lamarck.
J. B. Lamarck a descris principalele prevederi ale teoriei sale în cartea „Filosofia zoologiei”, publicată în 1809. El a propus 2 prevederi ale doctrinei evoluției. Procesul evolutiv este prezentat sub formă de gradații, adică. trecerea de la o etapă de dezvoltare la alta. Ca urmare, are loc o creștere treptată a nivelului de organizare, forme mai perfecte ies din cele mai puțin perfecte. Astfel, prima propoziție a teoriei lui Lamarck se numește „regula gradației”.
Lamarck credea că speciile nu există în natură, că unitatea elementară a evoluției este un individ. Varietatea formelor a apărut ca urmare a influenței forțelor lumii exterioare, ca răspuns la care organismele dezvoltă caracteristici adaptative - adaptări. În acest caz, influența mediului este directă și adecvată. Omul de știință credea că fiecare organism are o dorință inerentă de îmbunătățire. Organismele, fiind influențate de factorii lumii din jurul lor, reacționează într-un anumit fel: exersându-și sau neexersând organele. Ca urmare, apar noi combinații de caracteristici și caracteristicile în sine, transmise de-a lungul unui număr de generații (adică are loc „moștenirea caracteristicilor dobândite”). Această a doua prevedere a teoriei lui Lamarck se numește „regula adecvării”

Întrebarea 5. La ce întrebări nu s-a răspuns în teoria evoluționistă a lui Lamarck?
J. B. Lamarck nu a putut explica apariția adaptărilor cauzate de structurile „moarte”. De exemplu, culoarea cochiliei ouălor de păsări este în mod clar adaptativă în natură, dar este imposibil de explicat acest fapt din punctul de vedere al teoriei sale. Teoria lui Lamarck s-a bazat pe ideea de ereditate fuzionată caracteristică întregului organism și fiecăreia dintre părțile sale. Totuși, descoperirea substanței eredității – ADN-ul și codul genetic – a respins în cele din urmă ideile lui Lamarck.

Întrebarea 6. Care este esența principiului de corelare al lui Cuvier? Dă exemple.
J. Cuvier a vorbit despre corespondența structurii diferitelor organe animale între ele, pe care a numit-o principiul corelației (corelativitate).
De exemplu, dacă un animal are copite, atunci întreaga sa organizare reflectă un stil de viață erbivor: dinții sunt adaptați pentru a măcina hrana vegetală grosieră, fălcile au o structură corespunzătoare, un stomac cu mai multe camere, intestine foarte lungi etc. Dacă un animal are un stomac folosit pentru digerarea cărnii, apoi se formează în consecință și alte organe: dinți ascuțiți, fălci adaptate pentru ruperea și capturarea prăzii, gheare pentru a o ține, o coloană vertebrală flexibilă pentru manevrare și sărituri.

Întrebarea 7. Care sunt diferențele dintre transformism și teoria evoluționistă?
Printre filozofii și oamenii de știință natural din secolele XVIII-XIX. (J. L. Buffin,
E. J. Saint-Hilaire și alții) ideea variabilității organismelor, bazată pe opiniile unor oameni de știință antici, a fost larg răspândită. Această direcție a fost numită transformism. Transformiștii au presupus că organismele reacționează la schimbările condițiilor externe prin schimbarea structurii lor, dar nu au demonstrat transformările evolutive ale organismelor în același timp.

„Dă-mi un os și voi restaura animalul”

Georges Cuvier

Georges Cuvier a publicat o lucrare în cinci volume despre anatomia animală comparată: Lecons d'anatomie comparés (după moartea sa, elevii săi vor publica o lucrare mai detaliată în opt volume).

Una dintre realizările științifice ale omului de știință este demonstrarea faptului cât de strâns sunt conectate și determină toate caracteristicile structurale și funcționale ale corpului:

„Fiecare animal este adaptat mediului în care trăiește, găsește hrană, se ascunde de inamici și are grijă de urmași. Dacă acest animal este erbivor, dinții săi din față sunt adaptați pentru a smulge iarba, iar molarii săi sunt adaptați să o macine. Dinții masivi care macină iarba necesită fălci mari și puternice și mușchi de mestecat corespunzători. Prin urmare, un astfel de animal trebuie să aibă un cap greu și mare și, deoarece nu are nici gheare ascuțite, nici colți lungi pentru a lupta împotriva unui prădător, luptă cu coarnele sale. Pentru a susține capul și coarnele grele, este nevoie de un gât puternic și vertebre cervicale mari, cu procese lungi de care sunt atașați mușchii. Pentru a digera o cantitate mare de iarbă cu conținut scăzut de nutrienți, aveți nevoie de un stomac voluminos și de un intestin lung și, prin urmare, aveți nevoie de o burtă mare, aveți nevoie de coaste largi. Așa apare aspectul unui mamifer erbivor. „Un organism”, a spus Cuvier, „este un întreg coerent. Părțile individuale ale acestuia nu pot fi modificate fără a provoca schimbări în altele. Cuvier a numit această legătură constantă a organelor între ele „relația dintre părțile organismului”.

Sarcina morfologiei este de a dezvălui tiparele la care este supusă structura unui organism, iar metoda care ne permite să stabilim canoanele și normele de organizare este o comparație sistematică a aceluiași organ (sau același sistem de organe) în toate secțiuni ale regnului animal. Ce oferă această comparație? Ea stabilește cu precizie, în primul rând, locul ocupat de un anumit organ în corpul animalului, în al doilea rând, toate modificările experimentate de acest organ în diferitele stadii ale scării zoologice și, în al treilea rând, relația dintre organele individuale, pe de o parte, și tot de ei şi de corpul în ansamblu – pe de altă parte. Cuvier a calificat această relație cu termenul „corelații organice” și a formulat după cum urmează: „Fiecare organism formează un singur întreg închis, în care nici o singură parte nu se poate schimba fără ca și celelalte să se schimbe.”

„O schimbare într-o parte a corpului”, spune el într-o altă dintre lucrările sale, „afectează schimbarea în toate celelalte”.

Puteți da orice număr de exemple care ilustrează „legea corelației”. Și nu este surprinzător, spune Cuvier: la urma urmei, întreaga organizare a animalelor se bazează pe el. Luați orice prădător mare: legătura dintre părțile individuale ale corpului său este izbitoare în evidenta sa. Auz ascuțit, vedere ascuțită, simț al mirosului bine dezvoltat, mușchi puternici ai membrelor, care să permită săritul către pradă, gheare retractabile, agilitate și viteză în mișcări, fălci puternice, dinți ascuțiți, tract digestiv simplu etc. - cine face nu cunosc aceste caracteristici „relativ dezvoltate” ale unui leu, tigru, leopard sau pantere. Și uitați-vă la orice pasăre: întreaga sa organizare constituie un „întreg unic, închis”, iar această unitate în acest caz se manifestă ca un fel de adaptare la viața în aer, la zbor. Aripa, mușchii care o mișcă, o creastă foarte dezvoltată pe stern, cavități în oase, o structură particulară a plămânilor care formează saci de aer, un ton ridicat al activității cardiace, un cerebel bine dezvoltat care reglează mișcările complexe. a păsării etc. Încercați să schimbați ceva în acest complex de trăsături structurale și funcționale ale păsării: orice astfel de schimbare, spune Cuvier, apare inevitabil într-o măsură sau alta, dacă nu în toate, atunci pe multe alte caracteristici ale păsării. pasăre.

În paralel cu corelațiile de natură morfologică, există corelații fiziologice. Structura unui organ este legată de funcțiile sale. Morfologia nu este separată de fiziologie. Peste tot în corp, odată cu corelația, se observă un alt tipar. Cuvier o califică drept o subordonare a organelor și o subordonare a funcțiilor.

Subordonarea organelor este asociată cu subordonarea funcțiilor dezvoltate de aceste organe. Cu toate acestea, ambele sunt în egală măsură legate de stilul de viață al animalului. Totul aici ar trebui să fie într-un echilibru armonios. Odată zdruncinată această armonie relativă, existența ulterioară a unui animal care a devenit victima unui echilibru perturbat între organizarea, funcțiile și condițiile sale de existență va fi de neconceput. „În timpul vieții, organele nu sunt doar unite”, scrie Cuvier, „dar și ele se influențează reciproc și concurează împreună în numele unui scop comun. Nu există o singură funcție care să nu necesite ajutorul și participarea aproape tuturor celorlalte funcții și să nu simtă, într-o măsură mai mare sau mai mică, gradul de energie al acestora. […] Este evident că armonia adecvată între organele care acționează reciproc este o condiție necesară pentru existența animalului căruia îi aparțin și că, dacă oricare dintre aceste funcții este modificată în conformitate cu modificările celorlalte funcții ale organismului, atunci nu poate exista.”

Așadar, familiaritatea cu structura și funcțiile mai multor organe - și adesea doar a unui singur organ - ne permite să judecăm nu numai structura, ci și modul de viață al animalului. Și invers: cunoscând condițiile de existență ale unui anumit animal, ne putem imagina organizarea acestuia. Totuși, adaugă Cuvier, nu este întotdeauna posibil să se judece organizarea unui animal pe baza stilului său de viață: cum, de fapt, se poate conecta ruminația unui animal cu prezența a două copite sau coarne?

Măsura în care Cuvier a fost impregnat de conștiința conexiunii constante a părților corpului unui animal poate fi văzută din următoarea anecdotă. Unul dintre elevii săi a vrut să glumească cu el. S-a îmbrăcat în pielea unei oaie sălbatice, a intrat noaptea în dormitorul lui Cuvier și, stând lângă patul lui, a strigat cu o voce sălbatică: „Cuvier, Cuvier, te voi mânca!” Marele naturalist s-a trezit, a întins mâna, a simțit coarnele și, cercetând copitele în semiîntuneric, a răspuns calm: „Copite, coarne - un ierbivor; Nu mă poți mânca!”

După ce a creat un nou domeniu de cunoaștere - anatomia comparată a animalelor - Cuvier a deschis noi căi de cercetare în biologie. Astfel, a fost pregătit triumful învățăturii evoluționiste.”

Samin D.K., 100 mari descoperiri științifice, M., „Veche”, 2008, p. 334-336.

Scopul analizei corelației este de a identifica o estimare a puterii conexiunii dintre variabilele aleatoare (trăsături) care caracterizează un proces real.
Probleme de analiză a corelației:
a) Măsurarea gradului de coerență (apropiere, forță, severitate, intensitate) a două sau mai multe fenomene.
b) Selectarea factorilor care au cel mai semnificativ impact asupra atributului rezultat, pe baza măsurării gradului de conectivitate între fenomene. Factorii care sunt semnificativi în acest aspect sunt utilizați în continuare în analiza de regresie.
c) Detectarea relaţiilor cauzale necunoscute.

Formele de manifestare a relațiilor sunt foarte diverse. Cele mai comune tipuri sunt funcționale (complete) și conexiune de corelare (incompletă)..
Corelație se manifestă în medie pentru observațiile de masă, atunci când valorile date ale variabilei dependente corespund unei anumite serii de valori probabilistice ale variabilei independente. Relația se numește corelație, dacă fiecare valoare a caracteristicii factorului corespunde unei valori non-aleatoare bine definite a caracteristicii rezultante.
O reprezentare vizuală a unui tabel de corelare este câmpul de corelație. Este un grafic în care valorile X sunt reprezentate pe axa absciselor, valorile Y sunt reprezentate pe axa ordonatelor, iar combinațiile de X și Y sunt afișate prin puncte. După locația punctelor, se poate aprecia prezența a unei conexiuni.
Indicatori de apropiere a conexiunii fac posibilă caracterizarea dependenței variației trăsăturii rezultate de variația trăsăturii factorului.
Un indicator mai avansat al gradului de aglomerare conexiunea de corelare este coeficient de corelație liniară. La calcularea acestui indicator, se iau în considerare nu numai abaterile valorilor individuale ale unei caracteristici față de medie, ci și magnitudinea acestor abateri.

Întrebările cheie ale acestui subiect sunt ecuațiile relației de regresie dintre caracteristica efectivă și variabila explicativă, metoda celor mai mici pătrate pentru estimarea parametrilor modelului de regresie, analiza calității ecuației de regresie rezultată, construirea intervalelor de încredere pentru prezicerea valorile caracteristicii efective folosind ecuația de regresie.

Exemplul 2

Sistem de ecuații normale.
a n + b∑x = ∑y
a∑x + b∑x 2 = ∑y x
Pentru datele noastre, sistemul de ecuații are forma
30a + 5763 b = 21460
5763 a + 1200261 b = 3800360
Din prima ecuație pe care o exprimăm Ași înlocuiți în a doua ecuație:
Obținem b = -3,46, a = 1379,33
Ecuația de regresie:
y = -3,46 x + 1379,33

2. Calculul parametrilor ecuației de regresie.
Eșantion înseamnă.



Variante de eșantion:


Deviație standard


1.1. Coeficient de corelație
Covarianta.

Calculăm indicatorul de apropiere a conexiunii. Acest indicator este coeficientul de corelație liniară al eșantionului, care este calculat prin formula:

Coeficientul de corelație liniară ia valori de la –1 la +1.
Conexiunile dintre caracteristici pot fi slabe și puternice (strânse). Criteriile lor sunt evaluate pe scara Chaddock:
0.1 < r xy < 0.3: слабая;
0.3 < r xy < 0.5: умеренная;
0.5 < r xy < 0.7: заметная;
0.7 < r xy < 0.9: высокая;
0.9 < r xy < 1: весьма высокая;
În exemplul nostru, relația dintre trăsătura Y și factorul X este mare și inversă.
În plus, coeficientul de corelație liniară a perechii poate fi determinat prin coeficientul de regresie b:

1.2. Ecuația de regresie(estimarea ecuației de regresie).

Ecuația de regresie liniară este y = -3,46 x + 1379,33

Coeficientul b = -3,46 arată modificarea medie a indicatorului efectiv (în unități de măsură y) cu o creștere sau scădere a valorii factorului x pe unitatea de măsură a acestuia. În acest exemplu, cu o creștere de 1 unitate, y scade în medie cu -3,46.
Coeficientul a = 1379,33 arată în mod formal nivelul prezis al lui y, dar numai dacă x = 0 este aproape de valorile eșantionului.
Dar dacă x=0 este departe de valorile eșantionului lui x, atunci o interpretare literală poate duce la rezultate incorecte și chiar dacă linia de regresie descrie valorile eșantionului observate destul de precis, nu există nicio garanție că acest lucru va fi cazul extrapolării la stânga sau la dreapta.
Prin înlocuirea valorilor x corespunzătoare în ecuația de regresie, putem determina valorile aliniate (prevăzute) ale indicatorului de performanță y(x) pentru fiecare observație.
Relația dintre y și x determină semnul coeficientului de regresie b (dacă > 0 - relație directă, în caz contrar - inversă). În exemplul nostru, conexiunea este inversă.
1.3. Coeficientul de elasticitate.
Nu este recomandabil să se utilizeze coeficienți de regresie (în exemplul b) pentru a evalua direct influența factorilor asupra unei caracteristici rezultante dacă există o diferență între unitățile de măsură ale indicatorului rezultat y și caracteristica factorului x.
În aceste scopuri, se calculează coeficienții de elasticitate și coeficienții beta.
Coeficientul mediu de elasticitate E arată cu ce procent în medie se va modifica rezultatul în agregat la din valoarea sa medie atunci când factorul se modifică X cu 1% din valoarea sa medie.
Coeficientul de elasticitate se gaseste prin formula:


Coeficientul de elasticitate este mai mic de 1. Prin urmare, dacă X se modifică cu 1%, Y se va modifica cu mai puțin de 1%. Cu alte cuvinte, influența lui X asupra lui Y nu este semnificativă.
Coeficientul beta arată cu ce parte din valoarea abaterii sale standard se va modifica valoarea medie a caracteristicii rezultate atunci când caracteristica factorului se modifică cu valoarea abaterii sale standard cu valoarea variabilelor independente rămase fixată la un nivel constant:

Acestea. o creştere a lui x cu abaterea standard S x va duce la o scădere a valorii medii a lui Y cu 0,74 abaterea standard S y .
1.4. Eroare de aproximare.
Să evaluăm calitatea ecuației de regresie folosind eroarea de aproximare absolută. Eroare medie de aproximare - abaterea medie a valorilor calculate de la cele reale:


Deoarece eroarea este mai mică de 15%, această ecuație poate fi folosită ca regresie.
Analiza variatiei.
Scopul analizei varianței este de a analiza varianța variabilei dependente:
∑(y i - y cp) 2 = ∑(y(x) - y cp) 2 + ∑(y - y(x)) 2
Unde
∑(y i - y cp) 2 - suma totală a abaterilor pătrate;
∑(y(x) - y cp) 2 - suma abaterilor pătrate datorate regresiei („explicate” sau „factoriale”);
∑(y - y(x)) 2 - suma reziduală a abaterilor pătrate.
Relația de corelație teoretică pentru o legătură liniară este egală cu coeficientul de corelație r xy .
Pentru orice formă de dependență, etanșeitatea conexiunii se determină folosind coeficient de corelație multiplă:

Acest coeficient este universal, deoarece reflectă apropierea relației și acuratețea modelului și poate fi folosit și pentru orice formă de conexiune între variabile. Atunci când se construiește un model de corelație cu un singur factor, coeficientul de corelație multiplă este egal cu coeficientul de corelație de pereche r xy.
1.6. Coeficient de determinare.
Pătratul coeficientului de corelație (multiplu) se numește coeficient de determinare, care arată proporția de variație a atributului rezultat explicată de variația atributului factorului.
Cel mai adesea, atunci când se interpretează coeficientul de determinare, acesta este exprimat ca procent.
R2 = -0,742 = 0,5413
acestea. în 54,13% din cazuri, modificările în x conduc la modificări în y. Cu alte cuvinte, acuratețea selectării ecuației de regresie este medie. Restul de 45,87% din modificarea lui Y se explică prin factori neluați în considerare în model.

Bibliografie

1. Econometrie: Manual / Ed. I.I. Eliseeva. – M.: Finanțe și Statistică, 2001, p. 34..89.
2. Magnus Y.R., Katyshev P.K., Peresetsky A.A. Econometrie. Curs pentru incepatori. Tutorial. – Ed. a II-a, rev. – M.: Delo, 1998, p. 17..42.
3. Atelier de econometrie: Proc. indemnizatie / I.I. Eliseeva, S.V. Kurysheva, N.M. Gordeenko și alții; Ed. I.I. Eliseeva. – M.: Finanțe și Statistică, 2001, p. 5..48.

Un organism viu este un întreg unic în care toate părțile și organele sunt interconectate. Când structura și funcțiile unui organ se schimbă în procesul evolutiv, aceasta implică inevitabil modificări corespunzătoare sau, după cum se spune, corelative în alte organe legate de primul din punct de vedere fiziologic, morfologic, prin ereditate etc.

Exemplu: Una dintre cele mai semnificative și progresive schimbări în evoluția artropodelor a fost apariția unui schelet cuticular extern puternic. Acest lucru a afectat inevitabil multe alte organe - sacul continuu piele-muscular nu a putut funcționa cu o înveliș exterioară tare și s-a rupt în mănunchiuri musculare separate; cavitatea corporală secundară și-a pierdut semnificația de susținere și a fost înlocuită cu o cavitate corporală mixtă (mixocoel) de altă origine, care îndeplinește în principal o funcție trofică; creșterea corpului a devenit periodică și a început să fie însoțită de napârlire etc. La insecte, există o corelație clară între organele respiratorii și vasele de sânge. Odată cu dezvoltarea puternică a traheei care furnizează oxigen direct la locul de consum, vasele de sânge devin redundante și dispar.

M. Milne-Edwards (1851)

Milne-Edwards (1800–1885) - zoolog francez, membru corespondent străin al Academiei de Științe din Sankt Petersburg (1846), unul dintre fondatorii studiilor morfofiziologice ale faunei marine. Student și adept al lui J. Cuvier.

Evoluția organismelor este întotdeauna însoțită de diferențierea părților și organelor.

Diferențierea constă în faptul că părțile inițial omogene ale corpului devin treptat din ce în ce mai diferite unele de altele atât ca formă, cât și ca funcții sau sunt împărțite în părți cu diferite funcții. În timp ce se specializează pentru a îndeplini o anumită funcție, ei își pierd în același timp capacitatea de a îndeplini alte funcții și, prin urmare, devin mai dependenți de alte părți ale corpului. În consecință, diferențierea duce întotdeauna nu numai la complicarea organismului, ci și la subordonarea părților întregului - concomitent cu diviziunea morfofiziologică a organismului are loc procesul invers al formării unui întreg armonios, numit integrare.

Întrebare

Legea biogenetică Haeckel-Müller (cunoscută și ca „legea lui Haeckel”, „legea Müller-Haeckel”, „legea Darwin-Müller-Haeckel”, „legea biogenetică de bază”): fiecare creatură vie în dezvoltarea sa individuală (ontogeneză) se repetă în într-o anumită măsură, formele străbătute de strămoșii săi sau de specia ei (filogenie). A jucat un rol important în istoria dezvoltării științei, dar în prezent nu este recunoscut în forma sa originală de știința biologică modernă. Conform interpretării moderne a legii biogenetice, propusă de biologul rus A. N. Severtsov la începutul secolului al XX-lea, în ontogeneză există o repetare a caracteristicilor nu ale strămoșilor adulți, ci ale embrionilor acestora.

De fapt, „legea biogenetică” a fost formulată cu mult înainte de apariția darwinismului. Anatomistul și embriologul german Martin Rathke (1793-1860) în 1825 a descris fante branhiale și arcade la embrionii de mamifere și păsări - unul dintre cele mai izbitoare exemple de recapitulare. În 1828, Karl Maksimovici Baer, ​​pe baza datelor lui Rathke și a rezultatelor propriilor studii asupra dezvoltării vertebratelor, a formulat legea asemănării embrionare: „Embrionii se deplasează succesiv în dezvoltarea lor de la caracteristicile generale ale tipului la din ce în ce mai mult. caracteristici speciale. Ultimele care se dezvoltă sunt semnele care indică faptul că embrionul aparține unui anumit gen sau specie și, în cele din urmă, dezvoltarea se termină cu apariția trăsăturilor caracteristice ale unui anumit individ.” Baer nu a atașat un sens evolutiv acestei „legi” (nu a acceptat niciodată învățăturile evoluționiste ale lui Darwin până la sfârșitul vieții), dar mai târziu această lege a început să fie considerată „dovadă embriologică a evoluției” (vezi Macroevoluția) și o dovadă a originea animalelor de același tip dintr-un strămoș comun.

„Legea biogenetică” ca o consecință a dezvoltării evolutive a organismelor a fost formulată pentru prima dată (mai degrabă vag) de naturalistul englez Charles Darwin în cartea sa „Originea speciilor” în 1859: „Interesul embriologiei va crește semnificativ dacă vedem în embrion o imagine mai mult sau mai puțin umbrită a unui progenitor comun, în starea lor adultă sau larvară, toți membrii aceleiași clase mari"

Cu 2 ani înainte ca Ernst Haeckel să formuleze legea biogenetică, o formulare similară a fost propusă de zoologul german Fritz Müller, care a lucrat în Brazilia, pe baza studiilor sale despre dezvoltarea crustaceelor. În cartea sa Pentru Darwin (Für Darwin), publicată în 1864, el pune în cursiv ideea: „dezvoltarea istorică a unei specii se va reflecta în istoria dezvoltării sale individuale”.

O scurtă formulare aforistică a acestei legi a fost dată de naturalistul german Ernst Haeckel în 1866. Formularea scurtă a legii este următoarea: Ontogeneza este recapitularea filogeniei (în multe traduceri - „Ontogeneza este o repetare rapidă și scurtă a filogeniei” ).

Exemple de implementare a legii biogenetice

Un exemplu izbitor de îndeplinire a legii biogenetice este dezvoltarea broaștei, care include stadiul mormoloc, care în structura sa este mult mai asemănător cu peștele decât cu amfibienii:

La mormoloc, ca și la peștele inferior și la alevinul de pește, baza scheletului este notocordul, abia mai târziu devenind acoperit cu vertebre cartilaginoase în partea corpului. Craniul mormolocului este cartilaginos, iar arcade cartilaginoase bine dezvoltate se învecinează cu el; respiratie branhiala. Sistemul circulator este construit și în funcție de tipul de pește: atriul nu s-a împărțit încă în jumătatea dreaptă și stângă, doar sângele venos intră în inimă, iar de acolo trece prin trunchiul arterial până la branhii. Dacă dezvoltarea mormolocului s-a oprit în această etapă și nu a mers mai departe, ar trebui, fără nicio ezitare, să clasificăm un astfel de animal ca o superclasă de pești.

Embrionii nu numai ai amfibienilor, ci și ai tuturor vertebratelor, fără excepție, au, de asemenea, fante branhiale, o inimă cu două camere și alte trăsături caracteristice peștilor în stadiile incipiente de dezvoltare. De exemplu, un embrion de pasăre în primele zile de incubație este, de asemenea, o creatură asemănătoare unui pește cu coadă, cu fante branhiale. În această etapă, viitorul pui dezvăluie asemănări cu peștii inferiori și cu larvele de amfibieni și cu stadiile incipiente de dezvoltare ale altor vertebrate (inclusiv oameni). În etapele ulterioare de dezvoltare, embrionul de pasăre devine similar cu reptilele:

Și în timp ce embrionul de pui, până la sfârșitul primei săptămâni, are atât membrele posterioare, cât și cele anterioare arătând ca niște picioare identice, în timp ce coada nu a dispărut încă, iar pene nu s-au format încă din papilele, în toate caracteristicile sale este mai aproape. la reptile decât la păsările adulte.

Embrionul uman trece prin etape similare în timpul embriogenezei. Apoi, în perioada cuprinsă între aproximativ a patra și a șasea săptămână de dezvoltare, se schimbă de la un organism asemănător peștelui la un organism care nu se poate distinge de un embrion de maimuță și abia apoi capătă caracteristici umane.

Haeckel a numit această repetare a caracteristicilor strămoșilor în timpul dezvoltării individuale a unei recapitulări individuale.

Legea lui Dollo a ireversibilității evoluției

un organism (populație, specie) nu se poate întoarce la starea anterioară care a fost printre strămoșii săi, chiar și după revenirea în habitatul lor. Este posibil să obțineți doar un număr incomplet de asemănări externe, dar nu funcționale, cu strămoșii cuiva. Legea (principiul) a fost formulată de paleontologul belgian Louis Dollot în 1893.

Paleontologul belgian L. Dollo a formulat poziția generală că evoluția este un proces ireversibil. Această poziție a fost ulterior confirmată de mai multe ori și a devenit cunoscută drept legea lui Dollo. Autorul însuși a oferit o formulare foarte scurtă a legii ireversibilității evoluției. Nu a fost întotdeauna înțeles corect și uneori a provocat obiecții care nu erau în întregime justificate. Potrivit lui Dollo, „organismul nu se poate întoarce, nici măcar parțial, la starea anterioară deja atinsă în seria strămoșilor săi”.

Exemple de legea lui Dollo

Legea ireversibilității evoluției nu trebuie extinsă dincolo de limitele aplicabilității sale. Vertebratele terestre descind din pești, iar membrul cu cinci degete este rezultatul transformării aripioarei pereche a unui pește.O vertebrată terestră poate reveni la viață în apă, iar membrul cu cinci degete capătă din nou forma generală a unui pește. fin. Structura internă a membrului în formă de înotătoare, flipper, păstrează, totuși, principalele trăsături ale unui membru cu cinci degete și nu revine la structura originală a unei înotătoare de pește. Amfibienii respiră cu plămânii, dar și-au pierdut respirația branhială a strămoșilor lor. Unii amfibieni au revenit la viața permanentă în apă și și-au recăpătat respirația branhială. Branhiile lor, însă, reprezintă branhii externe ale larvelor. Branhiile interne de tip pește au dispărut pentru totdeauna. La primatele cățărătoare în copaci, prima cifră este redusă într-o anumită măsură. La oameni, descendenți din primatele cățărătoare, primul deget al membrelor inferioare (posterioare) a suferit din nou o dezvoltare progresivă semnificativă (în legătură cu trecerea la mersul pe două picioare), dar nu a revenit la o stare inițială, ci a dobândit o formă complet unică. formă, poziție și dezvoltare.

În consecință, ca să nu mai vorbim de faptul că dezvoltarea progresivă este adesea înlocuită de regresie, iar regresia este uneori înlocuită de noi progrese. Cu toate acestea, dezvoltarea nu se întoarce niciodată pe calea deja parcursă și nu duce niciodată la o restaurare completă a stărilor anterioare.

Într-adevăr, organismele, deplasându-se în habitatul lor anterior, nu se întorc complet la starea lor ancestrală. Ihtiosaurii (reptile) s-au adaptat să trăiască în apă. Cu toate acestea, organizația lor a rămas de obicei reptiliană. Același lucru este valabil și pentru crocodili. Mamiferele care trăiesc în apă (balene, delfini, morse, foci) au păstrat toate trăsăturile caracteristice acestei clase de animale.

Legea oligomerizării organelor conform V.A. Dogel

La animalele pluricelulare, în cursul evoluției biologice, are loc o scădere treptată a numărului de organe inițial separate care îndeplinesc funcții similare sau identice. În acest caz, organele se pot diferenția și fiecare dintre ele începe să îndeplinească diferite funcții.

Descoperit de V. A. Dogel:

„Pe măsură ce are loc diferențierea, are loc oligomerizarea organelor: acestea dobândesc o anumită localizare, iar numărul lor scade din ce în ce mai mult (cu diferențierea morfofiziologică progresivă a celor rămase) și devine constant pentru un anumit grup de animale.”

Pentru tipul anelide, segmentarea corpului are un caracter multiplu, instabil, toate segmentele sunt omogene.

La artropode (coborâte din anelide) numărul de segmente este:

1. în majoritatea claselor este redusă

2. devine permanentă

3. segmente individuale ale corpului, de obicei combinate în grupuri (cap, piept, abdomen etc.), sunt specializate în îndeplinirea anumitor funcții.

Pagină 17. Amintiți-vă

Jean Baptiste Lamarck. El a crezut în mod eronat că toate organismele luptă spre perfecțiune. Dacă cu un exemplu, atunci o pisică s-a străduit să devină om). O altă greșeală a fost că a considerat doar mediul extern ca fiind un factor evolutiv.

2. Ce descoperiri biologice au fost făcute până la mijlocul secolului al XIX-lea?

Cele mai semnificative evenimente din prima jumătate a secolului al XIX-lea au fost formarea paleontologiei și a fundamentelor biologice ale stratigrafiei, apariția teoriei celulare, formarea anatomiei comparate și a embriologiei comparate, dezvoltarea biogeografiei și răspândirea pe scară largă a ideilor transformiste. . Evenimentele centrale din a doua jumătate a secolului al XIX-lea au fost publicarea „Originea speciilor” de Charles Darwin și răspândirea abordării evoluționiste în multe discipline biologice (paleontologie, sistematică, anatomie comparată și embriologie comparată), formarea filogenetica, dezvoltarea citologiei și anatomiei microscopice, fiziologie experimentală și embriologie experimentală, concepte de formare a unui agent patogen specific al bolilor infecțioase, dovada imposibilității generării spontane a vieții în condiții naturale moderne.

Pagina 21. Întrebări pentru revizuire și sarcini.

1. Ce date geologice au servit drept condiție prealabilă pentru teoria evoluționistă a lui Charles Darwin?

Geologul englez C. Lyell a dovedit inconsecvența ideilor lui J. Cuvier despre catastrofele bruște care modifică suprafața Pământului și a fundamentat punctul de vedere opus: suprafața planetei se schimbă treptat, continuu sub influența factorilor obișnuiți de zi cu zi.

2. Numiți descoperirile în biologie care au contribuit la formarea concepțiilor evolutive ale lui Charles Darwin.

Următoarele descoperiri biologice au contribuit la formarea opiniilor lui Charles Darwin: T. Schwann a creat teoria celulară, care postula că organismele vii constau din celule, ale căror caracteristici generale sunt aceleași la toate plantele și animalele. Aceasta a servit drept dovadă puternică a unității de origine a lumii vii; K. M. Baer a arătat că dezvoltarea tuturor organismelor începe cu oul, iar la începutul dezvoltării embrionare la vertebratele aparținând unor clase diferite, se dezvăluie o asemănare clară a embrionilor în stadiile incipiente; În timp ce studia structura vertebratelor, J. Cuvier a stabilit că toate organele animalelor sunt părți ale unui sistem integral. Structura fiecărui organ corespunde principiului structurii întregului organism, iar o schimbare într-o parte a corpului trebuie să provoace modificări în alte părți; K. M. Baer a arătat că dezvoltarea tuturor organismelor începe cu oul, iar la începutul dezvoltării embrionare la vertebratele aparținând unor clase diferite, se dezvăluie o asemănare clară a embrionilor în stadiile incipiente;

3. Caracterizați premisele științifice naturale pentru formarea concepțiilor evolutive ale lui Charles Darwin.

1. Sistem heliocentric.

2. Teoria Kant-Laplace.

3. Legea conservării materiei.

4. Realizări ale botanicii descriptive și zoologiei.

5. Mari descoperiri geografice.

6. Descoperirea legii asemănării germinale de către K. Baer: „Embrionii prezintă o anumită similitudine în cadrul tipului”.

7. Realizări în domeniul chimiei: Weller a sintetizat ureea, Butlerov a sintetizat carbohidrații, Mendeleev a creat tabelul periodic.

8. Teoria celulară a lui T. Schwann.

9. Un număr mare de descoperiri paleontologice.

10. Materialul de expediție al lui Charles Darwin.

Astfel, faptele științifice adunate în diverse domenii ale științelor naturale au contrazis teoriile existente anterior despre originea și dezvoltarea vieții pe Pământ. Omul de știință englez Charles Darwin a reușit să le explice și să le generalizeze corect, creând teoria evoluției.

4. Care este esența principiului de corelare al lui J. Cuvier? Dă exemple.

Aceasta este legea relației dintre părțile unui organism viu; conform acestei legi, toate părțile corpului sunt interconectate în mod natural. Dacă vreo parte a corpului se schimbă, atunci vor exista modificări direct în alte părți ale corpului (sau organe sau sisteme de organe). Cuvier este fondatorul anatomiei comparate și al paleontologiei. El credea că, dacă un animal are un cap mare, atunci ar trebui să aibă coarne, pentru a se apăra de dușmani, iar dacă există coarne, atunci nu există colți, atunci este un erbivor, dacă este un ierbivor, atunci are un stomac complex cu mai multe camere și dacă are un stomac complex și se hrănește cu alimente vegetale, ceea ce înseamnă un intestin foarte lung, deoarece alimentele vegetale au valoare energetică mică etc.

5. Ce rol a jucat dezvoltarea agriculturii în formarea teoriei evoluționiste?

În agricultură, au început să fie din ce în ce mai utilizate diferite metode de îmbunătățire a celor vechi și de introducere a unor rase noi, mai productive, de animale și a soiurilor de animale cu randament ridicat, ceea ce a subminat credința în imuabilitatea naturii vii. Aceste progrese au întărit concepțiile evoluționiste ale lui Charles Darwin și l-au ajutat să stabilească principiile selecției care stau la baza teoriei sale.