История органического мира показывает, что различие группы организмов когда-то появляются, затем, как правило, испытывают расцвет, преобразуются в процессе отно- , асто-, филогенезе в другие группы организмов или вымирают полностью палеонтолог А.

Северцов (1912-1939) предложил различать в истории развития организмов два состояния, которые он назвал биологическим прогрессом и биологическим регрессом.

Биологический прогресс характеризуется следующими признаками:

1) Увеличение численности особей;

2) Расширение ареала распространения;

3) Усилением дифференциации прежней группы на новые (виды, подвиды);

Биологический регресс противоположен прогрессу и характеризуется:

1) Уменьшением численности особей;

2) Сокращением ареала распространения;

3) Уменьшением числа систематических группировок;

Преобразование одной группы организмов в другую происходит в состоянии биологического прогресса, когда начинается дифференциация исходной группы на новые систематические группы.

Биологический регресс приводит в конце концов к вымиранию. Примером может служить история развития аммоноидей. Они появились в девоне, а в конце мела вымерли.

Биологический прогресс у них продолжался 100 млн. лет. В сердине мела начинается биологический регресс, продолжительность регресса всегда короче прогресса.

Биотические события – значительные преобразования, зафиксированные в истории развития жизни. К ним относятся а) возникновение жизни; б) массовые появления; в) массовые вымирания организмов крупного ранга.

1) Возникновение жизни. Проблема возникновения жизни изучает многие дисциплины: биохимия, молекулярная биология, микробиология, геохимия и т.д.

в палеонтологической летописи сведения о первой жизни представлены химическими молекулами (хемофоссилии) и микроскопическими тельцами (эцфоссилии).

Самые древние из них носят дискуссионный характер. Так, утверждение о находке микроскопических оранжевидных образований в Гренландии на рубеже 3.8 млрд. подвергается сомнению находки микроскопических телец на рубеже 3.7 млрд л возможно относятся к биологическим объектам. Из пород этого возраста выделены углеводы, имеющие смешанное абиогенное и биогенное происхождение.

Находки фассилий на рубеже 3.5-3.2 считают биогенными.

Таким образом в настоящее время палеонтологические данные указывают, что жизнь возникла не ранее чем 3.8-3.7 млрд. лет и не позже 3.5 млрд. лет. Предполагают, что на стадии химической эволюции органические соединения обладали зеркальной симметрией, которая в дальнейшем нарушилась благодаря переходу хемомолекул в биомолекулы. Причина нарушения симметрии неясна.

По-видимому здесь участвовали как внутренние (неустойчивость зеркальной системы), так и внешние (метеоритная бомбардировка, катастрофический срыв с Земли первичной атмосферы и т.д.) причины. Первыми созданиями химико-биологической эволюции были анаэробные бактерии, способные жить в бескислородной среде.

В качестве окислителей служили неорганические вещества, такие как углекислый газ, соединения серы, нитраты и др., неорганические вещества хемогенного, а затем биогенного происхождения.

2) Массовые появления.

Это следующие даты;

1) 3.8-3.5 млрд. лет (AR1). Возникновение жизни, появление бактерий. Атмосфера начинает обогащаться породами биогенного происхождения.

2) 3.2 млрд.

лет (AR2). Появление достоверных цианобионтов. Атмосфера приобретает биогенные карбонатные толщи – строматолиты. Атмосфера начинает обогащаться молекулярным кислородом, выделяемым цианобионтами при фотосинтезе.

3) 1.8 – 1.7 млрд. лет (PR1-PR2). Появление аэробных бактерий, одноклеточных водорослей.

4) 1.0-1,7 млрд. лет (R3V). Появление достоверных многоклеточных водорослей и морских бесклеточных беспозвоночных, представленных книдариями, червями, членистоногими.

5) 600-570 млн.

лет (E1). Первое массовое появление минеральных скелетов в царстве животных почти у всех известных типов.

6) 415 млн. лет. (S2-D1). Массовое появление наземной растительности.

7) 360 млн.лет (D). Массовое появление первых наземных беспозвоночных (насекомые, паукообразные) и позвоночные (земноводные, рептилии).

лет (Mz — Kz). Массовое появление покрытосеменных растений и млекопитающих.

9) 2,8 млн. лет (N2) появление человека.

Массовое появление новых форм, как и вымирание шло ступенчато с различной скоростью. По меркам геологического времени большинство биотических событий происходило довольно быстро.

3) Вымирание организмов.

Палеонтологическая летопись свидетельствует, что развитие одних форм организмов сопровождается вымиранием других. Вымирание происходит не только, когда изменяется условия обитания, но и при довольно стабильном режиме Земли.

В истории органического мира выделяют несколько рубежей, где наблюдается массовое вымирание: на границы между ордовиком и силуром, силуром и девоном, девоном и карбоном, пермью и триасом, мелом и палеогеном.

В течение фомерозоя вымерли многочисленные группы: археоциаты, ругозы, табуляты, строматопораты, трилобиты, аммониты и т.д. вымирание и естественный отбор по Дарвину, идут рука об руку, но увеличение численности вида постоянно задерживается различными причинами. Так, если какой-либо вид захватывает место, ранее занимавшееся видом другой группы, и от него разовьются новые формы, то эти новые могут вытеснить формы старого вида.

Внедрение новых форм на новую территорию, обладающих некоторыми преимуществами перед местными, приведёт к вытеснению этих местных форм, но благодаря каким-либо особенностям одна из местных форм может сохраниться и существовать ещё длительное время (реликтовые формы).

Такими реликтами являются p.Nautilus, p.Trigonia, Lingula, существующие длительное время (Nautilus с ордовика и до сих пор живёт). Рано или поздно каждая филогенетическая ветвь исчезает. Иногда это исчезновение совпадает с изменениями среды обитания. Чаще всего оно происходит на фоне довольно спокойного режима Земли.

Исчезновение группы проходит по трём основным путям. Один путь связан с эволюционными преобразованиями, приводящими к появлению новых групп за счёт изменения старых.

Другой путь связан собственно с вымиранием (слепая ветвь эволюции). Третий путь является комбинацией первых двух: какое-то время идёт преобразование, а затем часть группы вымирает. Учёные предполагают, что существуют внутренние и внешние причины вымирания.

Внутренними причинами могут являться – исчерпание жизненного запаса сил, т.е.

старение, понижение изменчивости, а отсюда невозможность приспособления к новым условиям. Внешними причинами вымирания являются: тектогенез, вызывающий периодические изменения соотношения море-суша, вулканическая деятельность, землетрясения, изменения состава атмосферы, климата, колебания уровня океана, повышение радиактивности и др. причины.

Описанные выше направления эволюции характеризуют явление биологического прогресса .

Повышение организации (ароморфозы) и дивергенция интересов (идиоадаптации), как главные пути эволюции, выключают организмы из чрезмерной конкуренции, снижают ее и вместе с тем повышают их сопротивляемость элиминирующим факторам.

Как правило, эти направления эволюции сопровождаются отбором на широкую модификационную приспособляемость, т. е. на выработку широкого «адаптивного фонда». Поэтому ароморфозы и алломорфозы (а также и другие пути эволюции) влекут за собою биологический прогресс.

Основными признаками биологического прогресса являются:

1. Возрастание численности.
2. Насыщение популяции вида многообразными миксобиотипами (контролируемыми отбором).
3. Расширение площади (ареала) распространения.
4. Диференцировка на местные расы (экологические и географические).
5. Дальнейшая дивергенция, возникновение новых видов, родов, семейств и т.

Конечно, если идиоадаптации носят более специальный характер, оставаясь приспособлениями очень узкого теломорфного значения, то возможности расширения ареала ограничены.

Однако и в этом случае не закрывается путь экологической диференцировки, а если стация обширна (например, большой массив леса), то и дальнейшего расширения ареала до пределов стации.

Разберем два примера биологического прогресса.

На ряду с этим - огромная эвриадаптивность в отношении используемых растений. Нематода найдена на 855 видах растений (Штейнер, 1938), принадлежащих более чем к пятидесяти семействам, с самыми различными биохимическими свойствами, условиями произрастания и т.

п. Это свидетельствует о широкой модификационной приспособляемости галловой нематоды и биологическом прогрессе вида.

2. Пасюк (Rattus norvegicus) в XVIII веке проникает в Европейскую Россию. В Германии (Пруссия) он появился около 1750 г., в Англии - с 1730 г., в Париже после 1753 г., в Швейцарии после 1780 года, в Ирландии с 1837 г.

В середине XIX века пасюка еще не было в Западной Сибири. В 1887 г. пасюк изредка встречался около Тюмени. В 1897 г. встречался в южной части Тобольской губернии и был обыкновенен в Оренбурге и по всему протяжению Урала, от Уральска до Орска. По Кашенко, в Оренбургском крае пасюк появился после проведения железной дороги. В 1889 году пасюка еще не было до восточных границ Томской губ.

Однако, в Восточной Сибири уже давно существовала его разновидность - забайкальский пасюк. Следовательно, в конце XIX века, около времени открытия Сибирской ж. д., Западная Сибирь была свободна от пасюка. Движение по названной ж. д. открылось в 1896-97 гг., а 29 мая 1907 г. (после Японской войны) в Омске был пойман первый экземпляр пасюка.

В 1908 г. Кащенко получал большое количество западносибирских пасюков, а в 1910 г.

пасюки «стали уже играть роль настоящего бедствия». Двигаясь на восток, европейские пасюки, в конце концов, заняли всю Западную Сибирь (кроме крайнего севера) и встретились с забайкальской разновидностью.

«По середине наибольшего из континентов… произошло, наконец, замыкание образуемого пасюком вокруг земного шара железного кольца и мне, пишет Кащенко (1912), пришлось присутствовать при этом последнем акте его победного шествия».

Высоко активный, изменчивый и приспособляющийся в своем поведении к различным климатическим зонам, пасюк всюду, где есть вода, пища и человек, энергично расширяет свой ареал.

Примером биотически прогрессирующего растительного вида может служить канадская чума (Elodea canadensis), быстро захватывающая новые местообитания.

Таковы основные черты видов, находящихся в состоянии биологического прогресса.

Расширение ареала, захват новых местообитаний - важнейший их признак, дающий выходы к внутривидовой диференцировке и к образованию за ее счет новых форм.

Превосходной иллюстрацией сказанного может служить биологически прогрессивное развитие зайца-русака (Фолитарек, 1939).

Русак приспособлен к открытым местам, с менее глубоким или более плотным снеговым покровом. Поэтому он не мог распространяться на север, в лесную зону с более рыхлым, а потому и более глубоким снегом. Однако, по мере вырубки леса, условия снегового покрова изменились (он стал мельче и плотнее), и русак стал быстро распространяться на север.

Интересно, что в годы численного подъема возрастали и темпы продвижения на север. Проникнув на север, русак образовал здесь новую экологическую форму - несколько более крупную, с зимней шерстью, значительно побелевшей по сравнению с зимней окраской ее на юге. Произошел отбор (а возможно и адаптивная модификация) на крупность (чем больше масса тела, тем выше продукция тепла при меньшей отдаче вследствие относительно меньшей поверхности) и отбор на побеление, в условиях которого заяц менее заметен для хищника (лисица).

Таким образом новые условия среды, вызвавшие увеличение численности, открыли возможность к расширению ареала, а расширение ареала вызвало образование новой формы.

Биологический регресс характеризуется обратными признаками:

• снижением численности,
• сужением и раскалыванием ареала на отдельные пятна,
• слабой или даже отсутствующей внутривидовой диференцировкой,
• угасанием форм, видов, целых групп последних, родов, семейств, отрядов и т.

Как правило, «адаптивный фонд» видов, претерпевающих биологический регресс, уже, чем у форм, испытывающих биологический прогресс.

В результате этих особенностей биологически регрессирующие виды могут превратиться в эндемиков, с весьма ограниченным или даже точечным ареалом, примеры чего нами уже приводились.

К таким биологически регрессирующим видам принадлежит (отчасти под влиянием человека) европейский бобр, выхухоль, европейский зубр, новозеландская гаттерия и множество других форм.

Среди растений можно указать на упомянутого уже Ginkgo biloba, сохранившегося лишь в некоторых пунктах Восточной Азии, тогда как в мезозое (особенно в юре) гинкговые были широко распространены.

Сокращение численности и сужение ареала приводит вид к состоянию биологической трагедии, так как при этих условиях воздействие неизбирательных форм элиминации ставит вид под угрозу полного истребления.

Если сокращение численности и сужение ареала достигает таких размеров, что последний сосредоточивается на небольшой площади, то однократная или повторная катастрофическая элиминация оборвет его существование.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Вконтакте

Одноклассники

Прогресс и регресс в эволюции

Если проанализировать историю развития органического мира, то можно заметить, что многие таксономические группы организмов с ходом времени становились более совершенными и многочисленными.

Однако отдельные группы постепенно сокращали свою численность и исчезали с арены жизни. Следовательно, эволюция протекала в двух направлениях. Учение об основных направлениях эволюции - биологическом прогрессе и биологическом регрессе было разработано А. Н. Северцовым и дополнено его учеником И. И. Шмальгаузеном.

Биологический прогресс (от лат. progressus - движение вперед) - направление эволюции, характеризующееся повышением приспособленности организмов определенной систематической группы к окружающей среде.

Появление новых приспособлений обеспечивает организмам успех в борьбе за существование, сохранение и размножение в результате естественного отбора. Это приводит к вспышке численности и, как следствие, к освоению новых мест обитания и формированию многочисленных популяций. Популяции, оказавшиеся в разных условиях среды, подвергаются действию разнонаправленного естественного отбора.

В результате они постепенно превращаются в новые виды, виды - в роды и т. д. В результате систематическая группа (вид, род, семейство и др.) находится в состоянии процветания, так как включает много подчиненных форм.

Таким образом, биологический прогресс является результатом успеха систематической группы в борьбе за существование, благодаря повышению приспособленности ее особей.

Биологический регресс (от лат.

regressus - возвращение, движение назад) - направление эволюции, характеризующееся снижением приспособленности организмов определенной систематической группы к условиям обитания. Если у организмов темпы эволюции (формирование приспособлений) отстают от изменений внешней среды и родственных форм, то они не могут конкурировать с другими группами организмов. Это значит, что они будут удаляться естественным отбором. Произойдет снижение численности особей.

В результате уменьшится площадь заселенной ими территории и, как следствие, сократится число таксонов. В результате может произойти вымирание данной группы.

Таким образом, биологический регресс - постепенное вымирание систематической группы (вида, рода, семейства и др.) вследствие снижения приспособленности ее особей.

Деятельность человека также может приводить к биологическому регрессу некоторых видов. Причиной может быть прямое истребление (зубр, соболь, стеллерова корова и др.).

Но это может произойти и в результате сокращения ареалов при освоении новых территорий (дрофа, журавль белый, жаба камышовая и др.). Виды, находящиеся в состоянии биологического регресса, заносятся в Красную книгу и подлежат охране.

В четвертое издание Красной книги Республики Беларусь включено 202 вида животных, 189 - растений, 34 - мхов, 21 - водорослей, 25 - лишайников и 34 вида грибов.

Очень важным природоохранным мероприятием является создание так называемых красных тетрадей - списков редких видов данной местности, составляемых юными экологами в школах.

Признаки, характерные для биологического прогресса и биологического регресса, представлены в таблице:

Пути достижения биологического прогресса

Биологический прогресс может достигаться тремя основными путями - посредством арогенеза, аллогенеза и катагенеза.

Каждый из путей характеризуется возникновением у организмов определенных приспособлений (адаптаций).

Арогенез (от греч. airо - поднимаю, genesis - развитие) - путь развития адаптаций, повышающих уровень организации особей и их приспособленность к различным средам обитания до такой степени, что это позволяет им перейти в новую среду жизни (например, из водной среды в наземно-воздушную).

Эти адаптации называются ароморфозами (от греч. airо - поднимаю, mоrphоsis - образец, форма). Они представляют собой глубокие изменения в строении и функциях организмов. В результате появления данных адаптаций значительно повышается уровень организации и интенсивность процессов жизнедеятельности организмов.

Поэтому Северцов называл ароморфозы морфофизиологическим прогрессом . Примеры основных ароморфозов представлены в таблице:

ЖивотныеРастения

Двусторонняя (билатеральная) симметрия тела	Хлорофилл и хлоропласты (фотосинтез)
Два типа половых систем	Ткани (покровная, механическая, проводящая)
Подвижные конечности	Органы (корень, стебель, лист)
Трахейное дыхание у беспозвоночных животных	Чередование поколений (спорофит и гаметофит)
Легочное дыхание у позвоночных животных	Цветок и плод
Центральная нервная система, развитые отделы головного мозга	Двойное оплодотворение (без воды)
Четырехкамерное сердце
Два круга кровообращения (теплокровность)
Альвеолярные легкие

Арогенез приводит к появлению крупных систематических групп (классов, отделов, типов, царств).

Примерами арогенеза является возникновение отделов голо- и покрытосеменных растений, классов наземных позвоночных животных и др.

Аллогенез (от греч. allos - другой, иной, genesis - происхождение, возникновение) - путь развития частных адаптаций, не изменяющих уровень организации особей. Но они позволяют особям более полно заселить прежнюю среду обитания.

Эти адаптации называются алломорфозами. Алломорфозы возникают на основе ароморфозов и представляют собой разнообразие форм органов без изменения их внутреннего строения. Примерами алломорфозов могут быть разные формы конечностей у позвоночных, клювов и ног у птиц, разные типы листьев, стеблей, цветков у растений и др.

За счет алломорфозов аллогенез приводит к увеличению видового разнообразия в пределах крупных систематических групп. Например, увеличение видового разнообразия класса двудольных растений произошло за счет появления разной формы цветков.

Катагенез (от греч. kata - приставка, означающая движение сверху вниз, genesis - происхождение, возникновение) - особый путь эволюции в более простой среде, сопровождающийся редукцией отдельных систем органов с одновременным повышением эффективности репродуктивной системы.

А. Н. Северцов также отмечал, что в ходе эволюции наблюдается закономерная смена путей эволюции (закон Северцова).

Любая крупная систематическая группа начинает свое развитие по пути арогенеза благодаря появлению ароморфозов. Это позволяет ей перейти в новую среду обитания. Далее организмы расселяются в различные местообитания.

На основе ароморфозов возникают алломорфозы, и эволюция протекает по пути аллогенеза. В результате происходит полное заселение новой среды и т. д. Северцов рассматривал катагенез как частный случай при арогенезе и аллогенезе.

Основными направлениями эволюции являются биологический прогресс (процветание таксономической группы) и биологический регресс (вымирание таксономической группы).

Биологический прогресс может достигаться разными путями: посредством арогенеза, аллогенеза и катагенеза.

В чем проявляется биологический прогресс у современных костистых рыб?

Признаки биологического прогресса:

• увеличение количества особей,
• расширение ареала (области распространения) данного вида,
• увеличение количества подчиненных систематических единиц (например, внутри класса увеличивается количество отрядов).

Большинство современных костистых рыб находятся в состоянии биологического прогресса.

Приведите не менее трёх доказательств, подтверждающих это положение.

1) У костистых рыб очень большой ареал и он не уменьшается.
2) Количество костистых рыб очень велико и продолжает возрастать.
3) Внутри класса костистых рыб продолжается возникновение новых таксонов (отрядов, семейств, родов).

Каковы причины биологического прогресса?

Причина биологического прогресса – хорошая приспособленность вида к условиям окружающей среды.

Приспособленность является следствием взаимодействия движущих сил эволюции (в первую очередь – естественного отбора).

Почему разнообразие адаптации способствует биологическому прогрессу группы?

Разнообразие адаптации позволяет жить в разных условиях окружающей среды.

Следовательно, увеличивается ареал вида и численность его особей.

Почему высокая численность вида служит показателем биологического прогресса?

Высокая численность вида говорит о том, что он хорошо приспособлен к условиям окружающей среды.

Почему расширение ареала вида считают признаком биологического прогресса?

Приведите 3 доказательства.

1) увеличивается разнообразие условий среды, обеспечивающих размножение и развитие особей вида;
2) расширяются возможности питания, улучшения кормовой базы;
3) ослабевает внутривидовая конкуренция.

Почему высокая плодовитость особей может привести к биологическому прогрессу вида?

Укажите не менее трёх причин.

1) высокая плодовитость ведет к большой численности особей;
2) из-за большой численности расширяется ареал;
3) увеличивается количество мутаций и комбинаций, т.е.

материала для естественного отбора; отбор становится более эффективным.

Почему к биологическому прогрессу может привести не только ароморфоз, но и идиоадаптация и дегенерация?

Приведите не менее трёх доказательств.

Признаками биологического прогресса являются увеличение численности вида, расширение ареала, видообразование.
1) Хорошо приспособившись к конкретным условиям среды (идиоадаптация), вид увеличит свою численность. Упростив свою организацию (дегенерация) вид сможет потратить сэкономленные ресурсы на дополнительную защиту или размножение, тем самым также увеличив свою численность.
2) Увеличив свою численность, вид сможет шире распространиться, т.е.

расширить свой ареал.
3) Расширив свой ареал, вид будет попадать в новые экологические ниши, в которых будут образовываться новые виды.

Чем характеризуется в природе биологический регресс?

Уменьшением числа особей, сужением ареала, уменьшением количества подчиненных систематических единиц.

Современные кистеперые рыбы находятся в состоянии биологического регресса.

Приведите не менее трех доказательств, подтверждающих это явление.

Признаками биологического регресса являются уменьшение численности вида, сужение ареала, сокращение количества систематических единиц.
1) Количество современных кистеперых рыб невелико.
2) Их ареал небольшой.
3) На земле остался только один вид кистеперых рыб (латимерия).

Почему уменьшение ареала вида приводит к биологическому регрессу?

1) Уменьшение ареала приводит к уменьшению численности вида.
2) Уменьшается генетическое разнообразие, начинаются близкородственные скрещивания.
3) Уменьшается разнообразие экологических условий, в которых существует вид – уменьшается количество подвидов и рас.

В настоящее время известно около 20 подвидов зайца-русака, которые встречаются на территории Европы и Азии.

Приведите не менее четырёх доказательств биологического прогресса вида зайца-русака.

1) Заяц-русак имеет большую численность.
2) Заяц-русак имеет большой ареал.
3) Заяц-русак имеет большое количество подчиненных систематических единиц (подвидов).
4) Заяц-русак занимает разные экологические ниши.

5) Все это говорит о том, что заяц-русак хорошо приспособлен к среде обитания.

Задания части А по этой теме

А. Н. Северцов показал, что исторические преобразования и выработка новых приспособлений (адаптаииогенез) осуществлялись разными путями. Он выделил понятия биологического прогресса и регресса.

Билогический прогресс означает победу вида или другой таксономической группы в борьбе за существование. Признаками биологического прогресса являются:

1.повышение численности особей;

2. расширение ареала;

3. увеличение количества дочерних таксономических групп.

Все три признака биологического прогресса связаны друг с другом.

Увеличение численности особей способствует расширению границ ареала вида, заселению новых мест обитания, что приводит к образованию новых популяций, подвидов, видов. В настоящее время в состоянии биологического прогресса находятся насекомые, птицы, млекопитающие.

Понятие биологического регресса противоположно биологическому прогрессу. Биологический регресс характеризуется:

снижением численности вследствие превышения смертности над размножением;

снижением внутривидового многообразия;

сужением и расширением целостности ареала, который распа-дается на отдельные пятна;

4. подверженностью вследствие малой численности массовой ка-тастрофической элиминации, которая может внезапно оборвать су-ществование такой группы.

Се-верцов показал, что биологический прогресс не единственный, а только один из возможных путей эволюционных преобразований.

Важнейшие пути биологического прогресса по А. Н. Северцову: аро-морфоз, идиоадаптация, дегенерация.

В дальнейшем проблема путей биологической эволюции была разработана И.И.

Шмальгаузеном. Он выделил следующие направления биоло-гического прогресса: ароморфоз, алломорфоз, теломорфоз, гиперморфоз, катаморфоз, гипоморфоз.

Ароморфоз (орогенез) – морфофизио-кий, морфофунк-ный прогресс - путь эволюции, сопровождающийся повышением организа-ции жизнедеятельности и расширением средыобитания.

Арогенезы ха-рактеризуются:

1 усилением жизнедеятельности организма;

2.большей дифференциацией его частей;

3.большей целостностью организма, т.

е. его интегрированностью;

4. развитием более активных способов борьбы за существование;

5.усовершенствованием нервной системы и органов чувств.

Ароморфоз ведет к изменениям, дающим общий подъем организации, всегда ведет к биологическому прогрессу.

Даёт возможность перехода к новым условиям существования. Примером арогенеза-четырехкамерное сердце, два круга кровообращения, усложнение нервной системы, возникновение живорождения, вскармливание детенышей молоком, постоянная температура тела. Ароморфозы амфибий — легкие, трехкамерное сердце, два круга кровообращения, конечности, совершенствование головного мозга и органов чувств.

Примерами ароморфозов архейской эры являются возникновение полового процесса, фотосинтеза, многоклеточности. В результате ароморфозов произошли типы и классы, т. е. крупные таксоны.

А. Н. Северцов подчеркивал, что ароморфоз — это, прежде всего, ус-ложнение организации, т. е. обращал внимание на морфологическую ха-рактеристику этого явления. А. Н. Северцов и затем И. И. Шмальгаузен показали более широкое значение ароморфозов, т. е. дали ему экологоморфологическое толкование.

Аллогенез (алломорфоз, идиоадаптаиия) — путь возникновения част-ных приспособлений при смене условий обитания.

В отличие от ароморфо-зов при аллогенезе прогрессивное развитие организма происходит без усложнения организации, общего подъема энергии жизнедеятельности организма. Аллогенезы ведут к увеличению видового многообразия, бы-строму повышению численности. Например, распространение млекопи-тающих не только в различных географических зонах от тропиков до арк-тических пустынь, но и освоение ими различных условий среды (суша, во-да, почва) снизило конкуренцию между видами за пищу, места обитания, при этом уровень организации остался прежним.

В результате идиоадаптации возникают виды, роды, семейства, отряды, т.е. таксоны более низкого ранга. Дивергенция, конвергенция, параллелизм осуществ-ляются путем идиоадаптации.

Телогенез (теломорфоз) - узкая специализация к ограниченным условиям существования без изменения уровня организации. Это особая форма аллогенезов. Например, хамелеоны, ленивцы, двоякодышащие рыбы, черепахи, дятлы имеют приспособление к частным условиям обитания.

Из-менение среды при телогенезе делает организмы нежизнеспособными и ведет к их элиминации.

Гиперморфоз (гипергенез) — переразвитие организмов в каком-либо направлении с нарушением отношений со средой. Гипергенная эволюция протекает в две фазы. Первая фаза характеризуется возникновением круп-ных форм в пределах данной группы. Это способствует повышению сопротивляемости животного против хищников, т.

е. способствует выживае-мости в борьбе за существование. Во второй фазе преимущества гигантиз-ма переходят в свою противоположность. Увеличение размеров тела — это частный случай специализации телогенеза, а значит, даже незначитель-ные изменения среды ведут к вымиранию этих форм. Например, гигантизм у динозавров, мамонтов или развитие отдельных органов у саблезубых тигров, гигантских оленей.

Из современных представителей гигантов мож-но назвать китов, жирафов, слонов, носорогов.

Гипогенез (гипоморфоз) — частная форма катагенеза.

При гипогенезе наблюдается недоразвитие организма или его органов, редукция отдельных частей, сохранение личиночных особенностей.

Например, живущие воде аксолотль, протей, сирена достигают половозрелости на уровне орга-низации личинки. Они никогда не приобретают облика взрослых наземных амфибий. Так, сирены имеют постоянные жабры, недоразвитые глаза, редуцированное число пальцев. Главные направления или пути эволюции характеризуются рядом особенностей. В настоящее время в науке нет единого мнения в вопросах о закономерностях соотношений между путями биологического прогресса.

По теории А. Н.

Северцова, после арогенеза, повышающего организацию организмов, всегда наступает период частных приспособлений — идиоадаптации, иногда сопровождающиеся упрощением — дегенерацией.

На основе одних и тех же арогенезов могут возникать различные «надстройки», т.е.приспособления к частным условиям (аллогенезы, телогенезы).

Новый ароморфоз, по Северцову, может возникнуть от малоспециализированных форм, образовавшихся на первоначальных фазах идиоадаптивного развития;

Смена направлений в адаптивной эволюции происходит по схеме ароморфоз — идиоадаптация (ранняя) — ароморфоз. Закономерность смены фаз эволюционного процесса, характерную для всех групп организмов, называют законом А.

Н. Северцова.

По Шмальгаузену, телогенез, гипергенез, катаморфоз, гипоморфоз представляют тупиковые ветви филогенеза, ведущие к вымиранию.

Смена направлений эволюции по Шмальгаузену протекает по схеме: оро-генез — аллогенез — орогенез.

Согласно этому закону, новый тип или класс возникают путём арогенеза, а затем происходит его адаптивная радиация — аллогенез с последующими тупиковыми направлениями. Новый подъем организации может возникнуть от малоспециализированных форм, развивавшихся по пути аллогенеза.

А.К.Северцов ввел существенные поправки к этому закону по схеме: орогенез - аллогенез — телогенез — орогенез.

Например, происхождение наземных позвоночных от кистеперых рыб из мелководных пересыхающих водоемов, птиц — от летающих рептилий.

Северцов на основе накопленного им обширного эмбриологического материала пришел к убеждению, что повторение признаков предков в онтогенезе происходит достаточно закономерно, поэтому эмбриологическим методом можно широко пользоваться для филогенетических построений. Однако довольно часто палингенетические признаки отсутствуют, и это не связано с влиянием ценогенезов.

Филэмбриогенезами Северцов называл изменения, приобретенные в процессе эмбрионального развития, сохраняющиеся во взрослом состоянии и наследуемые потомками.

Анаболия – закладка нового признака на поздних стадиях развития. До ее возникновения орган развивается как у предка. Имеют место рекапитуляции и проявление биогенетического закона.

Девиация связана с образованием новых признаков в середине развития. Рекапитуляция идет только до определенного момента, а затем начинает развиваться по новому пути.

Архаллаксис изменяет развитие в самом начале. Уже на ранних стадиях орган начинает развиваться по другому.

Теория филэмбриогенеза показывает, что эмбриологические исследования наиболее полно могут быть использованы для решения вопросов филогении только тогда, когда имеет место анаболия.

Вопрос 4. Ароморфозы в эволюции беспозвоночных и позвоночных животных. Идиоадаптация, ценогенезы, морфофизиологический прогресс и регресс. Основные ароморфозы иммунной системы в эволюции типа Хордовых.

Ароморфоз беспозвоночных	Ароморфоз позвоночных
Покров эктодермального происхождения.	Наличие в коже 2 слоев: эктодермального и мезодермального происхождения.
Опорные образования разнообразны и могут развиваться из всех 3 листков.	Скелет состоит из 3 отделов: осевой скелет, скелет конечностей, скелет головы.
Появление ротового аппарата и пищеварительных желез. Дифференцировка в направлении отделов.	Дифференцировка в направлении кишечной трубки. Увеличения всасывающей поверхности. Развитие пищеварительных желез.
Осмотической тип дыхания.	Жаберные щели, трахеи, легкие
Диффузный тип выделения, экскреторные системы протонефридиальная и метанефридиальная.	Появление почек, мочеточников.
Гермафродитизм, формирование сложной системы протоков, разделение полов.	Раздельнополость. Особенности строения половых желез.
есть система трубочек – примитивные сосуды, замкнутая кровеносная система, первичное сердце.	Крупные сосуды, замкнутая система кровообращения, сердце.
Концентрация нервных клеток в головном и спинном отделах, образование нервных узлов, нервной цепочки.	Головной, спинной мозг, сложные рефлекторные дуги.

Ценоген е з (от греч. kainós - новый и...генез), приспособление организма, возникающее на стадии зародыша (плода) или личинки и не сохраняющееся у взрослой особи. Примеры Ц. - плацента млекопитающих, обеспечивающая у плода дыхание, питание и выделение; наружные жабры личинок земноводных; яйцевой зуб у птиц, служащий птенцам для пробивания скорлупы яйца; органы прикрепления у личинки асцидий, плавательный хвост у личинки трематод - церкария и др. Термин «Ц.» введён в 1866 Э. Геккелем для обозначения тех признаков, которые, нарушая проявления палингенезов, т. е. повторений далёких этапов филогенеза в процессе зародышевого развития особи, не позволяют проследить в ходе онтогенеза современных форм последовательность этапов филогенеза их предков, т. е. нарушают биогенетический закон. В конце 19 в. Ц. стали называть любое изменение свойственного предкам хода онтогенеза (немецкие учёные Э. Менерт, Ф. Кейбель и др.). Современное понимание термина «Ц.» сформировалось в результате работ А. Н. Северцова, сохранившего за этим понятием лишь значение провизорных приспособлений, или эмбрио-адаптаций.

Идиоадапт а ция (от греч. ídios - свой, своеобразный, особый и адаптация), одно из главных направлений эволюции, при котором возникают частные изменения строения и функций органов при сохранении в целом уровня организации предковых форм. Термин введён А. Н. Северцовым.

Морфофизиологический прогресс - одно из главных направлений биологического прогресса живых существ; то же, чтоароморфоз. Изменение структуры организма и общей энергии жизнедеятельности, лежащее в основе эволюции форм жизни.

Биологический регресс – снижается численность, узкий ареал. Если вид проходит регресс, то он находится на грани вымирания. Снижение приспособленности организмов к среде.

Вид животных	Реактивность	Проявление структур лимфоидных органов
	Реакции клеточного иммунитета	Очаги миелоидного кроветворения, лимфоциты, примитивный тимус.
	Острое отторжение трансплантатов	МНС, лимфатические узлы
	Кооперация процессов клеточного и гуморального иммунитетов. Аллергические реакции немедленного типа.	Отторжение трансплантатов, иммуноглобулин, фабрициева сумка.
Млекопитающие	Высшая степень интеграции Т- и В-систем иммунитета, наиболее развита аллергическая реактивность.	Небные миндалины, червеобразный отросток, иммуноглобулин.

Биологический прогресс отражает ход эволюционного процесса, приводящий к успеху и процветанию какой-то группы организмов. К основным признакам биологического прогресса относятся:

увеличение численности особей данной группы,

расшире­ние ареала,

появление многочисленных близкородственных таксонов.

Биологический регресс - это противоположный процесс. Регрессом считается упрощение или депрессия какой-то группы организмов. Биологический регресс - это снижение уровня приспособленности к условиям обитания, о чем свидетельствуют:

умень­шение численности особей,

сокращение ареала вида,

уменьшение числа и разнообразия его популя­ций, разновидностей, видов.

Правила эволюции групп.

Согласно правилу необратимости эволюции , эволюция является необратимым процессом, и организмы не могут вернуться к прежнему состоянию, уже пройденному их предками ранее.

Правило прогрессивной специализации утверждает, что филогенетическая группа, эволюционирующая по пути приспособления к данным конкретным условиям, и в дальнейшем будет продвигаться по пути углубления специализации. Примером прогрессивной специализации служат морфологические преобразования конечностей в эволюционной ветви лошадей. При переходе к жизни на открытых пространствах с плотной почвой у предков лошади уменьшается количество пальцев до одного, что не позволяет современным лошадям населять другие биотопы.

правило происхождения новых групп организмов от малоспециализированных предков . Примеров, иллюстрирующих это правило, много. Действительно, млекопитающие произошли от пресмыкающихся, сохранивших в своей организации некоторые черты земноводных.

15. Индивидуальное и историческое развитие. Закон зародышевого сходства сформулирован русским ученым К.М. Бэром.

Закон: на ранних стадиях зародыши всех позвоночных сходны между собой, более развитые формы проходят этапы развития более примитивных форм. Лишь в более поздних фазах появляются признаки класса, затем отряда, семейства, рода, вида и особи.

Сопоставляя онтогенез ракообразных с морфологией их вы­мерших предков, Ф. Мюллер сделал вывод о том, что ныне живущие ракообразные в своем развитии повторяют путь, пройденный их предками. На основе этих наблюдений, а также изучения развития хордовых Э. Геккель сформулировал основной биогенетический закон , согласно которому каждая особь в своем индивидуальном развитии (онтогенезе) повторяет историю развития своего вида (филогенез), т.е. онтогенез представляет собой краткое и быстрое повторение филогенеза. Рекапитуляция - повторение структур, характерных для предков, в эмбриогенезе потомков. Рекапитулируют не только морфологические признаки - хорда, закладки жаберных щелей и жаберных дуг у всех хордовых, но и особенности биохимической организации и физиологии. Однако в онтогенезе высокоорганизованных организмов не всегда наблюдается строгое повторение стадий исторического развития, как это следует из биогенетического закона. Так, зародыш человека никогда не повторяет взрослых стадий рыб, земноводных, пресмыкающихся и млекопитающих, а сходен по ряду черт лишь с их зародышами.

БИОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОГРЕСС БИОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОГРЕСС

БИОЛОГИ́ЧЕСКИЙ ПРОГРЕ́СС, возникающее в процессе эволюции экологическое процветание видов - увеличение численности особей и их расселение в новые местообитания, ведущее к дальнейшему видообразованию. Понятие введено А. Н. Северцовым (см. СЕВЕРЦОВ Алексей Николаевич) в рамках учения о главных направлениях эволюционного процесса.
В основе биологического прогресса лежит повышение приспособленности потомков по сравнению с предками. Если вид приспособлен лучше, численность этого вида увеличивается. Стойкое увеличение численности - первый критерий биологического прогресса. Лучшая приспособленность позволяет виду увеличивать ареал - это второй критерий биологического прогресса. При столкновении с новыми условиями среды происходит видообразование (см. ВИДООБРАЗОВАНИЕ) , которое со временем приводит к увеличению числа дочерних таксонов. Последний критерий применим не только к видам, но к систематическим группам любого ранга, вплоть до типов.
В противоположность биологическому прогрессу при биологическом регрессе численность вида уменьшается, ареал сокращается, и в течение длительных промежутков времени сокращается число дочерних таксонов, так как часть из них вымирает.
Примером биологически прогрессивного и регрессивного таксонов могут служить два отряда птиц: воробьинообразные, включающие свыше 4000 видов, объединяемых примерно в 900 родов и 40 семейств, и гагарообразные - 1 семейство, состоящее из 1 рода, включающего 4 вида.
По Северцову, биологический прогресс может достигаться разными способами: путем ароморфоза (см. АРОМОРФОЗ) - повышения уровня организации, путем идиоадаптации (см. ИДИОАДАПТАЦИЯ) - выработки частных приспособлений и путем специализации (см. СПЕЦИАЛИЗАЦИЯ (в биологии)) - приспособления к более узким, чем у предков, условиям существования.
Ароморфоз - формирование приспособлений широкого значения, позволяющих ароморфным таксонам существовать в более разнообразных условиях. Например, предки млекопитающих - пресмыкающиеся, не способны поддерживать постоянную температуру тела. У них, кроме крокодилов, трехкамерное сердце, и по всему телу разносится смешанная артериально-венозная кровь. Недостаток кислорода не обеспечивает необходимого для поддержания температуры уровня обмена веществ. Поэтому пресмыкающиеся в тропиках активны круглый год, в умеренном климате на зиму впадают в спячку, а в Арктике их нет. Четырехкамерное сердце и полное разделение артериальной и венозной крови позволяют млекопитающим быть активными круглый год от Арктики до Антарктиды. Зимняя, а у некоторых и летняя, спячка обусловлена у них не холодом, а недостатком пищи.
При идиоадаптации уровень организации не повышается, но биологический прогресс продолжается. Например, акулообразные рыбы возникли в конце силурийского периода, около 400 млн лет назад. Это самые примитивные из современных рыб. Скелет у них полностью хрящевой. У них нет плавательного пузыря, и плотность их тела больше, чем плотность воды. Чтобы не утонуть, акула должна все время плыть. Но в процессе своей идиоадаптивной эволюции акулы выработали ряд приспособлений, позволивших им выдержать конкуренцию и с костными рыбами, и с водными пресмыкающимися мезозойской эры - ихтиозаврами, плезиозаврами и мезозаврами, и с современными зубатыми китами. До сих пор акулы - самые страшные хищники мирового океана. Таковыми им позволяют быть идеально обтекаемая форма тела, очень тонкое обоняние и совершенная система размножения. У акул внутреннее оплодотворение, и многие из них живородящие. Акулы за свою долгую эволюцию прошли два периода биологического прогресса. В палеозое их разнообразие увеличилось до 17 таксонов в ранге семейства - подотряда. Большая часть из них вымерла в начале мезозоя. Но в середине мезозоя, в юрском периоде, начался второй этап биологического прогресса. Сейчас существуют 13 семейств акул и 3 семейства скатов.
Идиоадаптация - приспособление за счет частных изменений в строении и функциях органов при сохранении уровня организации - самый распространенный способ прогрессивной эволюции. Она может продолжаться неограниченно долго, как у акул, но может смениться специализацией. Часто эволюция крупных таксонов начинается периодом ароморфоза, который затем всегда сменяется идиоадаптацией. Таксон, освоивший благодаря ароморфозу более широкую среду обитания, испытывает быструю дивергенцию (см. ДИВЕРГЕНЦИЯ (в биологии)) - происходит так называемая адаптивная радиация. Различные ветви его эволюции - дочерние таксоны приспосабливаются к разнообразию новых условий. Однако, далеко не все крупные таксоны возникают путем ароморфоза. Например, костистые рыбы, составляющие около 95 % современной фауны рыб, возникли путем идиоадаптации. Биологический прогресс этого класса рыб обеспечили наличие плавательного пузыря, создавшего рыбам возможность регулировать плавучесть, и облегчение чешуйного покрова, сделавшее тело более подвижным.
А. Н. Северцов впервые разделил понятия биологического и морфофизиологического прогресса (последний означает усложнение организации). Биологический прогресс, в отличие от морфофизиологического, может достигаться не только путем повышения уровня организации (ароморфоз) и частных приспособлений (идиоадаптация), но и вторичным упрощением организации - общей дегенерацией, которая является одной из форм специализации. Примером биологически прогрессивного таксона, эволюция которого шла по пути общей дегенерации, могут служить ленточные черви (см. ЛЕНТОЧНЫЕ ЧЕРВИ) .

Энциклопедический словарь . 2009 .

Смотреть что такое "БИОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОГРЕСС" в других словарях:

БИОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОГРЕСС - биологичекое процветание таксона повышение численности особей, расширение ареала, увеличение количества дочерних таксономия, единиц и др. (Северцов, 1920). Прогрессирующими можно считать, например, насекомых, костистых рыб, цветковые растения и… … Экологический словарь

Биологический прогресс - * біялагічны прагрэс * biological progress преобладание в популяции рождаемости над смерт ностью (высокий потенциал выживаемости). Характеризуется возрастанием численности особей, расширением площади обитания, повышением темпов внутривидовой… … Генетика. Энциклопедический словарь

У этого термина существуют и другие значения, см. Прогресс (значения). Прогресс (лат. progressus движение вперёд, успех) направление развития от низшего к высшему, поступательное движение вперед, к лучшему. Противоположность регресс.… … Википедия

Прогресс в живой природе, совершенствование организмов или надорганизменных систем в процессе эволюции. Ранее термином «П.» обозначали направление эволюции в сторону усложнения строения. Ч. Дарвин понимал П. как выражение растущей… …

- (от лат. progressus движение вперёд) в живой природе, совершенствование и усложнение организмов в процессе эволюции. В связи с использованием термина «П.» в биологии в разных значениях А. Н. Северцов (1925) предложил различать биологический П.… … Биологический энциклопедический словарь

ПРОГРЕСС - (от лат. progressus движение вперед) в живой природе, усложнение и совершенствование организмов в процессе эволюции. A. Н. Северцов предложил (1925) различать биологический П. (расширение ареала, повышение численности особей данного таксона,… … Экологический словарь

прогресс - Совершенствование и усложнение организма (или отдельной его части, признака) в процессе эволюции; А.Н. Северцов (1925) выделил биологический П. (результат борьбы за существование, ведущий к увеличению численности и расширению ареала) и морфо… … Справочник технического переводчика

I Прогресс (от лат. progressus движение вперёд, успех) тип, направление развития, для которого характерен переход от низшего к высшему, от менее совершенного к более совершенному. О П. можно говорить применительно к системе в целом, к… … Большая советская энциклопедия

Progress (progression) прогресс. Cовершенствование и усложнение организма (или отдельной его части, признака) в процессе эволюции; А.Н.Северцов (1925) выделил биологический П. (результат борьбы за существование, ведущий к увеличению численности и … Молекулярная биология и генетика. Толковый словарь.

• Ж.Б. Ламарк
• Ч. Дарвин
• Б. Ренш
• Дж. Хаксли
• А.Н. Северцов

1. Критерии биологического прогресса
2. Биологический регресс

Слайд 3

• Первым поставил вопрос о путях эволюции
• Выделил эволюционные процессы: градация (повышение уровня организации) и возникновение разнообразия типов организации на каждом уровне

Ж.Б. Ламарк

Слайд 4

• Эволюция – процесс приспособления, а повышение уровня организации – только частный результат этого процесса
• Возрастание приспособленности в ходе эволюции обычно сочетается с усложнением организации

Ч. Дарвин

Слайд 5

• Кладогенез – возникновение разнообразия на данном уровне организации
• Анагенез– выход на новый уровень адаптивной радиации
• Стасигенез – явление эволюционной стабилизации

Слайд 6

• Эволюция – прогрессивный процесс, но прогресс этот в основном ограниченный, групповой
• Но: к возникновению человека привело направление эволюции, представляющее путь неограниченного прогресса (социальный уровень эволюции)

Дж. Хаксли

Слайд 7

Биологический прогресс – возрастание приспособленности потомков по сравнению с предками

А.Н. Северцов

Слайд 8

Критерии биологического прогресса по Севрцову

• Увеличение численности
• Расширение ареала
• Прогрессивная дифференциация – увеличение числа систематических групп, составляющих данный таксон

Слайд 9

• Пользуясь критериями биологического прогресса, можно сравнивать различные таксоны (их адаптированность)
• Реликтовые виды менее приспособлены, чем широкораспространенные
• Так подкласс костистых рыб, составляющий 95% современной ихтиофауны, биологически более прогрессивен, чем подкласс двоякодышащих рыб, насчитывающий всего 7 видов и прогрессивнее сумчатых млекопитающих, насчитывающих около 30 видов с очень ограниченными ареалами и низкой численностью

Слайд 10

золотой карась

1- протоптер

2- американский чешуйчатник 3 - рогозуб коала

Слайд 11

Пути достижения биологического прогресса

• Ароморфоз, или морфофизиологический прогресс – повышение общего уровня организации
• Появление эукариотической клетки было важнейший ароморфозом в истории земной жизни

Слайд 12

Одним из главных «достижений» древних эукариотических организмов стало возникновение настоящего полового процесса

Слайд 13

Выход на сушу растений сопровождался появлением механических, проводящих, покровных тканей у риниофитов

Слайд 14

От риниофитов произошли папоротники, хвощи, плауны. Ароморфозы: появления корня, листьев

Слайд 15

Слайд 16

Ароморфозы в эволюции позвоночных

Слайд 17

• Идиоадаптация – выработка частных приспособлений
• Идиоадаптации не приводят к повышению общего уровня организации. Это такие морфофизиологические изменения, которые приспосабливают организм к конкретным условиям обитания

Слайд 18

Жизнь в разных средах привела к появлению у представителей различных отрядов млекопитающих различных идиоадаптаций.

Слайд 19

Слайд 20

Идиоадаптации растений

Приспособления к распространению плодов и семян

Слайд 21

Взаимные идиоадаптации

Слайд 22

Мимикрия

бабочка большая тополевая стекляница и муха журчалка осовидная (на цветке)

• 1 - орхидея, подражающая пчеле;
• 2 - ловчие кувшины у насекомоядного растения непентеса напоминают цветки, привлекающие насекомых

• Плоские черви – 1, 3
• Круглые черви - 2
• Кольчатые черви - 4