Ang ebolusyon ng organikong mundo ay mahaba at mahirap na proseso natupad sa iba't ibang antas organisasyon ng buhay na bagay at dumadaloy sa iba't ibang direksyon. Ang pag-unlad ng wildlife ay nagmula sa mas mababang mga anyo, pagkakaroon ng medyo simpleng istraktura, hanggang sa mas kumplikadong mga anyo. Sabay sa loob mga indibidwal na grupo ang mga organismo ay bumuo ng mga espesyal na adaptasyon (mga adaptasyon) na nagpapahintulot sa kanila na umiral sa mga tiyak na tirahan. Halimbawa, sa maraming mga hayop na nabubuhay sa tubig, lumilitaw ang mga lamad sa pagitan ng mga daliri, na nagpapadali sa paglangoy (newts, palaka, pato, gansa, platypus, atbp.).
Sinusuri ang makasaysayang pag-unlad ng organikong mundo at maraming partikular na adaptasyon, ang pinakamalaking ebolusyonistang Ruso na sina A.N. Severtsov at I.I. Shmalgauzen ay nakilala ang tatlong pangunahing direksyon ng ebolusyon: aromorphosis, mga adaptasyon sa ideolohiya at pagkabulok.
Ang Aromorphosis (o arogenesis) ay isang malaking pagbabago sa ebolusyon na humahantong sa isang pangkalahatang komplikasyon ng istraktura at pag-andar ng mga organismo at nagpapahintulot sa huli na sakupin ang panimula ng mga bagong tirahan o makabuluhang taasan ang kakayahang mapagkumpitensya ng mga organismo sa mga umiiral na tirahan. Pinapayagan ka ng Aromorphoses na lumipat sa mga bagong tirahan (iyon ay, pumunta sa mga bagong adaptation zone). Samakatuwid, ang mga aromorphoses ay medyo bihirang phenomena sa buhay na mundo at ito ay isang pangunahing kalikasan, nagbibigay malaking impluwensya para sa ebolusyon ng mga organismo.
Adaptation level o adaptive zone ang tawag tiyak na uri mga tirahan na may mga katangiang ekolohikal na kondisyon o isang kumplikado ng ilang mga adaptasyon na katangian ng isang partikular na pangkat ng mga organismo ( pangkalahatang tuntunin at Kundisyon buhay o katulad na paraan ng asimilasyon ng ilang mahahalagang bagay mahahalagang mapagkukunan). Halimbawa, ang adaptive zone ng mga ibon ay ang pag-unlad airspace, na nagbigay sa kanila ng proteksyon mula sa maraming mga mandaragit, mga bagong paraan ng pangangaso para sa mga lumilipad na insekto (kung saan wala silang mga kakumpitensya), mabilis na paggalaw sa kalawakan, ang kakayahang pagtagumpayan ang mga malalaking hadlang na hindi naa-access sa ibang mga hayop (ilog, dagat, bundok, atbp. .), ang kakayahan sa malayuang paglilipat (mga paglipad), atbp. Samakatuwid, ang paglipad ay isang pangunahing evolutionary acquisition (aromorphosis).
Karamihan matingkad na mga halimbawa multicellularity at ang hitsura ng isang sekswal na paraan ng pagpaparami ay maaaring magsilbing aromorphoses. Ang multicellularity ay nag-ambag sa paglitaw at pagdadalubhasa ng mga tisyu, na humantong sa komplikasyon ng morpolohiya at anatomy ng maraming grupo ng mga organismo, parehong mga halaman at hayop. sekswal na pagpaparami makabuluhang pinalawak ang kakayahang umangkop ng mga organismo (combinative variability).
Ang mga Aromorphoses ay nagbigay sa mga hayop ng mas mahusay na paraan ng pagpapakain at nadagdagan ang metabolic efficiency - halimbawa, ang hitsura ng mga panga sa mga hayop ay naging posible upang lumipat mula sa passive feeding sa aktibong pagpapakain; ang pagpapakawala ng alimentary canal mula sa skin-muscular sac at ang hitsura ng isang excretory opening dito sa panimula ay nagpabuti ng kahusayan ng pagsipsip ng pagkain dahil sa pagdadalubhasa ng iba't ibang mga seksyon nito (ang hitsura ng tiyan, bituka, digestive gland, mabilis pag-alis ng mga hindi kinakailangang produkto). Ito ay makabuluhang nadagdagan ang mga pagkakataon na mabuhay ang mga organismo kahit na sa mga lugar na may mababang nilalaman ng mga mapagkukunan ng sustansya.
Ang pinakamalaking aromorphosis sa ebolusyon ng mga hayop ay warm-bloodedness, na kapansin-pansing nag-activate ng intensity at kahusayan ng metabolismo sa mga organismo at nadagdagan ang kanilang kaligtasan sa mga tirahan na may mababa o mabilis na pagbabago ng temperatura.
Bilang mga halimbawa ng aromorphoses sa kaharian ng hayop, maaari din nating alalahanin ang pagbuo ng isang panloob na lukab ng mga organismo (pangunahin at pangalawa), ang hitsura ng isang balangkas (panloob o panlabas), ang pag-unlad. sistema ng nerbiyos at lalo na ang komplikasyon ng istraktura at pag-andar ng utak (ang hitsura kumplikadong reflexes, pag-aaral, pag-iisip, pangalawa sistema ng signal sa mga tao, atbp.) at marami pang ibang halimbawa.
Sa mga halaman, ang mga pangunahing aromorphoses ay: ang hitsura ng isang conducting system na nag-uugnay sa iba't ibang bahagi ng halaman sa isang solong kabuuan; ang pagbuo ng isang shoot - isang mahalagang organ na nagbigay ng mga halaman sa lahat ng aspeto ng buhay at pagpaparami; ang pagbuo ng isang buto - isang reproductive organ na nangyayari sa sekswal na paraan, ang pag-unlad at pagkahinog nito ay ibinibigay ng mga mapagkukunan ng buong organismo ng ina (puno, palumpong o iba pang anyo ng buhay ng mga halaman) at kung saan ay may isang embryo na mahusay na protektado ng mga tisyu ng buto (gymnosperms at angiosperms); ang hitsura ng isang bulaklak na nagpapataas ng kahusayan ng polinasyon, nabawasan ang pagtitiwala sa polinasyon at pagpapabunga at nagbigay ng proteksyon para sa itlog.
Sa bakterya, ang aromorphosis ay maaaring ituring na ang paglitaw ng isang autotrophic na mode ng nutrisyon (phototrophic at lithotrophic o chemosynthetic), na nagpapahintulot sa kanila na sakupin ang isang bagong adaptation zone - ang mga tirahan ay ganap na wala sa mga mapagkukunan ng organikong pagkain o pagkakaroon ng kakulangan sa kanila. Sa bacteria at fungi, ang aromorphoses ay kinabibilangan ng kakayahang bumuo ng ilang biologically active compounds (antibiotics, toxins, growth substances, atbp.), na makabuluhang nagpapataas ng kanilang competitiveness.
Ang arogenesis ay maaari ding mangyari sa interspecies (o biocenotic) na antas sa panahon ng interaksyon ng mga organismo ng iba't ibang sistematikong posisyon. Halimbawa, ang hitsura ng cross-pollination at ang pagkahumaling ng mga insekto at ibon para dito ay maaaring ituring na aromorphosis. Ang malalaking biocenotic aromorphoses ay: ang pagbuo ng mycorrhiza (symbiosis ng fungi at mga ugat ng halaman) at lichens (asosasyon ng fungi at algae). Ang mga uri ng asosasyong ito ay nagpapahintulot sa mga symbionts na manirahan sa mga lugar kung saan hindi sila kailanman tumira nang hiwalay (sa mahihirap na lupa, sa mga bato, atbp.). Lalo na makabuluhan ang pagsasama-sama ng fungi at algae, na humantong sa paglitaw ng isang bagong symbiotic na anyo ng buhay - lichens, na morphologically halos kapareho sa nag-iisang organismo kahawig ng mga halaman. Ang pinakamalaking aromorphosis ng ganitong uri ay ang eukaryotic cell, na binubuo ng iba't ibang organismo(prokaryotes), ganap na nawala ang kanilang sariling katangian at naging mga organelles. Ang eukaryotic cell ay may mas aktibo at matipid na metabolismo kaysa sa prokaryotic cell at siniguro ang paglitaw at ebolusyon ng mga kaharian ng fungi, halaman at hayop.
Ang mga aromorphoses ay pangunahing kaganapan sa ebolusyon ng organikong mundo, at sila ay napanatili sa mga populasyon at sa karagdagang pag-unlad humantong sa paglitaw ng mga bagong malalaking grupo ng mga organismo at taxa ng mataas na ranggo - mga order (mga order), mga klase, mga uri (mga dibisyon).
Ipinapalagay na ang aromorphosis ay malamang sa una o maliit na espesyal na mga anyo ng mga organismo, dahil mas madali nilang tinitiis ang mga pagbabago. kapaligiran at mas madali para sa kanila na masanay sa mga bagong kapaligiran. Mga espesyal na form na inangkop sa ilang partikular, kadalasang medyo makitid limitadong kondisyon buhay, kadalasang namamatay kapag ang mga ganitong kondisyon ay biglang nagbabago. Iyon ang dahilan kung bakit sa kalikasan, kasama ang lubos na organisado at espesyal na mga anyo ng buhay, magkakasamang nabubuhay malaking numero medyo primitive na mga organismo (bakterya, fungi, invertebrates, at iba pa) na ganap na umangkop sa mga bagong kundisyon at napaka-stable. Ganyan ang lohika ng proseso ng ebolusyon.
Pangkalahatang pagkabulok, o catagenesis
Ito ay mga partikular na adaptasyon sa ilang partikular na kondisyon ng tirahan na nabuo sa loob ng parehong adaptation zone. Ang mga idioadaptation ay ipinapakita kapwa sa panahon ng arogenesis at sa panahon ng pagkabulok. Ito ay mga partikular na adaptasyon na hindi makabuluhang nagbabago sa antas ng organisasyon ng mga organismo na nakamit sa proseso ng ebolusyon, ngunit makabuluhang pinadali ang kanilang kaligtasan sa mga partikular na tirahan na ito.
Halimbawa, kung ang isang bulaklak ay maaari nating isaalang-alang bilang ang pinakamalaking aromorphosis sa ebolusyon flora, kung gayon ang mga hugis at sukat ng bulaklak ay tinutukoy na ng mga iyon tunay na kondisyon, kung saan mayroong ilang species ng halaman, o ang kanilang sistematikong posisyon.
Ang parehong naaangkop, halimbawa, sa mga ibon. Ang pakpak ay isang aromorphosis. Ang hugis ng mga pakpak, mga paraan ng paglipad (salimbay, flywheel) - isang serye ng idioadaptation na hindi pangunahing nagbabago sa morphological o anatomical na organisasyon ng mga ibon. Kasama sa mga idioadaptation ang proteksiyon na kulay, na laganap sa mundo ng hayop. Samakatuwid, ang mga idioadaptation ay madalas na itinuturing na mga palatandaan ng mas mababang mga kategorya ng taxonomic - mga subspecies, species, mas madalas na genera o mga pamilya.
Ang ratio ng iba't ibang direksyon sa ebolusyon
Ang proseso ng ebolusyon ay tuloy-tuloy, at ang mga pangunahing direksyon nito ay maaaring magbago sa paglipas ng panahon.
Ang mga aromorphoses o pangkalahatang pagkabulok, bilang mga bihirang proseso sa ebolusyon, ay humantong sa isang pagtaas o pagbaba sa morphological at physiological na organisasyon ng mga organismo at ang kanilang trabaho sa isang mas mataas o mas mababang adaptive zone. Sa loob ng mga adaptive zone na ito, ang mga pribadong adaptasyon (idioadaptation) ay nagsisimulang aktibong bumuo, na nagbibigay ng mas banayad na pagbagay ng mga organismo sa mga partikular na tirahan. Halimbawa, ang hitsura ng isang malaking grupo ng mycorrhizal fungi ay nagpapahintulot sa kanila na sakupin ang isang bagong adaptation zone na nauugnay sa isang malaking grupo ng mga bagong tirahan para sa fungi at mga halaman. Ito ay isang biocenotic aromorphosis, na sinusundan ng isang serye ng mga partikular na adaptasyon (idioadaptation) - resettlement iba't ibang uri fungi sa iba't ibang halaman ng host (boletus, boletus, boletus, atbp.).
Sa proseso ng ebolusyon, ang biological na pag-unlad ay maaaring mapalitan ng regression, aromorphoses - sa pamamagitan ng pangkalahatang pagkabulok, at lahat ng ito ay sinamahan ng mga bagong idioadaptations. Ang bawat aromorphosis at bawat pagkabulok ay nagdudulot ng resettlement ng mga organismo sa mga bagong tirahan, na natanto sa pamamagitan ng idioadaptation. Ganito ang ratio ng mga direksyong ito ng proseso ng ebolusyon. Batay sa mga pagbabagong ito sa ebolusyon, ang mga organismo ay sumasakop ng bago ekolohikal na mga niches at punan ang mga bagong tirahan, iyon ay, ang kanilang aktibong adaptive radiation ay nangyayari. Halimbawa, ang paglitaw ng mga vertebrates sa lupa (aromorphosis) ay naging sanhi ng kanilang adaptive radiation at humantong sa pagbuo ng maraming taxonomic at ecological na grupo (mga mandaragit, herbivore, rodent, insectivores, atbp.) at bagong taxa (amphibians, reptile, ibon, mammals. ).
Pangkalahatang katangian ng mga direksyon ng ebolusyon sa pamamagitan ng pagbabago ng antas ng organisasyon at ang likas na katangian ng kasaganaan ng mga species.
Convergence at Divergence
Ang pagsusuri sa mekanismo ng speciation ay nagpapakita na ang resulta ng prosesong ito ay ang paglitaw ng isa o higit pa (dalawa, tatlo o higit pa) na malapit na nauugnay na species.
Kung isasaalang-alang ang ebolusyon sa kabuuan, makikita ng isa na ang resulta nito ay ang pagkakaiba-iba ng mga organismo na naninirahan sa Earth. Samakatuwid, batay sa mga resulta ng proseso ng ebolusyon, dalawang uri ng ebolusyon ang maaaring makilala - microevolution at macroevolution.
Ang microevolution ay isang hanay ng mga proseso ng speciation kung saan nagmumula ang mga bagong (isa o higit pang) species ng mga organismo mula sa isang species.
Ang microevolution ay, kumbaga, isang "elementarya na gawa ng ebolusyon", na sinamahan ng paglitaw ng isang maliit na bilang ng mga species mula sa isang paunang species.
Isang halimbawa ng micro mga proseso ng ebolusyon ay ang paglitaw ng dalawang lahi ng nocturnal moth, iba't ibang uri ng finch sa Galapagos islands, coastal species ng gulls sa North coast Karagatang Arctic(mula sa Norway hanggang Alaska), atbp.
Ang pag-aanak ng lahi ng "puting Ukrainian pig" ay maaaring magsilbi bilang isang halimbawa ng microevolution na ipinatupad ng mga tao.
Kaya, ang resulta ng microevolution ay ang paglitaw ng mga bagong species mula sa orihinal na species, na isinasagawa dahil sa divergence.
Ang divergence ay isang proseso ng pagkakaiba-iba ng mga katangian, bilang isang resulta kung saan ang mga bagong species ay lumilitaw o mga species na lumitaw sa proseso ng ebolusyon ay naiiba sa bawat isa sa iba't ibang mga katangian dahil sa pagbagay ng mga species na ito sa iba't ibang mga kondisyon ng pag-iral.
Macroevolution - ang kabuuan ng lahat ng proseso ng ebolusyon, bilang isang resulta kung saan ang lahat ng pagkakaiba-iba ng organikong mundo ay lumitaw; ang mga prosesong ito ay nagaganap hindi lamang sa antas ng species, kundi pati na rin sa antas ng genus, pamilya, klase, atbp.
Ang resulta ng macroevolution ay ang buong pagkakaiba-iba ng modernong organikong mundo, na lumitaw kapwa dahil sa divergence at convergence (convergence of features).
species na nagmula sa iba't ibang grupo ang mga organismo (halimbawa, mga klase) ay maaaring maging convergent, ibig sabihin, kasama ang ilang mga pagkakaiba, mayroon silang karaniwang mga palatandaan nauugnay sa kakayahang umangkop sa isang kapaligiran. Ang mga halimbawa ng convergent species ay pating, balyena at ichthyosaur (fossil reptile). Ang mga species na ito ay may hugis na tulad ng isda, mga palikpik, dahil sila ay inangkop sa kapaligirang pantubig. Ang iba pang mga halimbawa ng convergent na organismo ay mga paru-paro, ibon, at ang mga paniki, dahil mayroon silang mga pakpak at inangkop sa isang naka-air-ground na pamumuhay.
Dahil dito, sa panahon ng macroevolution, ang parehong divergence at convergence ay posible.
Sa mahabang panahon Makasaysayang pag-unlad macroevolution na humantong sa matinding pagbabago ang organikong mundo sa kabuuan. Oo, moderno organikong mundo makabuluhang naiiba mula sa panahon ng Proterozoic o Mesozoic.
Mga paraan at direksyon ng ebolusyon
Tulad ng nabanggit sa itaas, ang ebolusyon ay isinasagawa sa dalawang paraan - divergent at convergent, at bilang resulta ng mga prosesong ito, iba't ibang uri parehong sa mga tuntunin ng kanilang antas ng organisasyon at ang likas na katangian ng pagbagay sa mga tirahan. Samakatuwid, ang tatlong mga landas ng ebolusyon ay nakikilala ayon sa likas na katangian ng pagbabago sa antas ng organisasyon ng mga umuusbong na organismo: idioadaptation, aromorphosis at degeneration.
1. Aromorphosis (arogenesis) - ang landas ng ebolusyon, kung saan tumataas ang antas ng organisasyon ng mga organismo kumpara sa mga orihinal na anyo.
Ang mga aromorphoses ay kinabibilangan ng: ang paglitaw ng mga photosynthetic na organismo mula sa mga heterotroph; hitsura mga multicellular na organismo mula sa unicellular; ang paglitaw ng mga psilophytes mula sa algae; ang hitsura ng angiosperms na may pagkakaroon ng dobleng pagpapabunga at mga bagong shell sa buto mula sa gymnosperms; ang paglitaw ng mga organismo na may kakayahang pakainin ang kanilang mga anak ng gatas, atbp.
2. Idioadaptation (allogenesis) - ang landas ng ebolusyon, kung saan lumilitaw ang mga bagong species, na hindi naiiba sa orihinal na species sa mga tuntunin ng antas ng organisasyon.
Ang mga species na lumitaw sa panahon ng idioadaptation ay naiiba mula sa mga orihinal sa mga tampok na nagpapahintulot sa kanila na umiral nang normal sa iba't ibang kondisyon tirahan. Ang idioadaptation ay maaaring maiugnay sa hitsura ng iba't ibang uri ng finch sa Galapagos Islands, iba't ibang mga daga na naninirahan sa iba't ibang kondisyon(hares, ground squirrels, mouse-like rodents), at iba pang mga halimbawa.
3. Pagkabulok (catagenesis) - ang landas ng ebolusyon, kung saan pangkalahatang antas nababawasan ang mga bagong umusbong na organismo.
Sa ilang mga mapagkukunan, ang mga landas ng ebolusyon ay tinatawag na mga direksyon. Sa kasong ito, kailangang ipahiwatig: ang direksyon ng ebolusyon ayon sa likas na katangian ng pagbabago sa antas ng organisasyon, dahil may mga direksyon ng ebolusyon ayon sa likas na katangian ng kaunlaran. Sa pamamagitan ng ibinigay na tampok Mayroong dalawang direksyon - biological progress at biological regression.
biyolohikal na pag-unlad- ito ay tulad ng isang direksyon ng ebolusyon, kung saan ang bilang ng mga populasyon, mga subspecies ay tumataas at ang saklaw (tirahan) ay lumalawak, habang grupong ito ang mga organismo ay nasa isang estado ng patuloy na speciation.
Sa kasalukuyan, ang mga mammal, arthropod (mula sa mga hayop), angiosperms (mula sa mga halaman) ay nasa isang estado ng biological na pag-unlad. Ang pag-unlad ng biyolohikal ay hindi nangangahulugan ng pagtaas sa antas ng organisasyon ng mga organismo, ngunit hindi rin ito ibinubukod.
Biological regression - ang direksyon ng ebolusyon, kung saan bumababa ang saklaw at bilang ng mga organismo, bumabagal ang rate ng speciation (bumababa ang bilang ng mga populasyon, subspecies, species).
Kasalukuyang kaya biological regression may mga reptilya, amphibian (mula sa mga hayop), ferns (mula sa mga halaman). Kasabay nito, ang aktibidad ng tao ay may malaking impluwensya sa estado ng pag-unlad o regression ng mga organismo. Kaya, maraming mga species ng hayop ang nawala dahil sa epekto ng tao (halimbawa, ang Steller's cow seal, aurochs, atbp.).
Ang kakayahang umangkop ng mga organismo sa mga kondisyon sa kapaligiran, mga uri at relativity nito
Ang unang scientifically substantiated na kahulugan ng species ay ibinigay ni Charles Darwin. Sa kasalukuyan, ang konseptong ito ay nilinaw mula sa pananaw ng lahat modernong mga teorya, kabilang ang mula sa isang genetic na pananaw. Sa modernong interpretasyon, ang mga salita ng konsepto ng "uri" ay ang mga sumusunod:
Ang isang species ay isang koleksyon ng lahat ng mga indibidwal na may parehong namamana na morphological at physiological na mga katangian, ay maaaring malayang mag-interbreed at makabuo ng normal na mayabong na supling, magkaroon ng parehong genome, parehong pinagmulan, sumasakop sa isang tiyak na lugar ng pamumuhay at inangkop sa mga kondisyon ng pagkakaroon nito.
Ang pamantayan para sa mga species at nito katangiang ekolohikal tatalakayin pa. Sa subsection na ito, ipinakita namin ang mekanismo ng speciation.
Sa loob ng mga populasyon, sa iba't ibang indibidwal ng mga populasyon na ito, dahil sa pagkakaiba-iba ng mutational (namamana), iba't ibang palatandaan Samakatuwid, ang lahat ng mga indibidwal ng populasyon na ito ay may ilang mga pagkakaiba sa bawat isa.
Ang mga katangiang lumilitaw sa mga indibidwal na indibidwal ay maaaring maging kapaki-pakinabang o nakakapinsala sa organismo na iyon sa isang partikular na tirahan. Sa proseso ng buhay, bilang isang patakaran, ang mga indibidwal na mas inangkop sa isang partikular na tirahan ay nabubuhay. Sa mga indibidwal na may iba't ibang populasyon, ang mga palatandaang ito ay magkakaiba, lalo na kapag ang mga kondisyon ng kanilang mga tirahan ay ibang-iba.
Sa paglipas ng panahon, ang mga tampok na nagpapakilala sa mga indibidwal ng isang populasyon mula sa isa pa ay naipon, at ang mga pagkakaiba sa pagitan nila ay nagiging mas makabuluhan. Bilang resulta ng mga prosesong ito, maraming mga subspecies ang lumitaw mula sa isang paunang species (ang kanilang bilang ay kapareho ng bilang ng mga populasyon ng species na naninirahan sa iba't ibang mga kondisyon sa kapaligiran - 2, 3, atbp.).
Kung ang iba't ibang populasyon sa ilalim ng iba't ibang mga kondisyon ng pagkakaroon ay sapat na nakahiwalay sa isa't isa, kung gayon ang paghahalo ng mga character dahil sa hybridization ng mga indibidwal ay hindi mangyayari. Ang mga pagkakaiba sa pagitan ng mga indibidwal na may iba't ibang populasyon ay nagiging napakahalaga na posibleng matiyak ang paglitaw ng mga bagong species (ang kanilang mga indibidwal ay hindi na nag-interbreed at hindi nagbibigay ng ganap na mayabong na supling).
Sa proseso ng speciation, lumitaw ang mga bagong species na mahusay na inangkop sa mga kondisyon ng kanilang pag-iral, na palaging nagulat at nalulugod sa tao, at mga taong relihiyoso pinilit na humanga sa "karunungan ng lumikha." Isaalang-alang ang kakanyahan ng kababalaghan ng fitness, pati na rin ang relativity ng fitness.
Ang adaptasyon ay tinatawag na ilang mga katangian ng mga organismo na nagbibigay-daan dito upang mabuhay sa mga partikular na kondisyon sa kapaligiran.
Ang isang kapansin-pansing halimbawa ng kakayahang umangkop ay ang puting kulay ng liyebre panahon ng taglamig. Ginagawa nitong invisible ang kulay na ito laban sa background ng puting snow cover.
Sa proseso ng ebolusyon, maraming mga organismo ang nakabuo ng mga palatandaan dahil sa kung saan sila ay napakahusay na umangkop sa kanilang kapaligiran. teorya ng ebolusyon inihayag ang sanhi at mekanismo ng kakayahang umangkop ng organismo sa mga kondisyon ng kapaligiran nito, ay nagpakita ng materyalistikong kakanyahan ng prosesong ito.
Ang dahilan para sa paglitaw ng mga pagbagay sa mga kondisyon sa kapaligiran ay namamana na pagkakaiba-iba na nangyayari sa ilalim ng impluwensya ng mga kondisyon sa kapaligiran.
Ang mga nagresultang mutasyon, kung kapaki-pakinabang, ay naayos sa mga supling dahil sa mas mahusay na kaligtasan ng mga indibidwal na may mga katangiang ito.
Ang isang klasikong halimbawa ng paglitaw ng kakayahang umangkop sa mga organismo sa kapaligiran ay ipinakita sa mga gawa ni Charles Darwin.
Sa England, mayroong isang moth birch moth, na may mapusyaw na dilaw na kulay. Laban sa background ng isang light birch trunk, ang mga butterflies na ito ay hindi nakikita, kaya karamihan sa kanila ay napanatili, dahil hindi sila nakikita ng mga ibon.
Kung ang mga puno ng birch ay lumalaki sa lugar ng isang negosyo na gumagawa ng soot, kung gayon ang kanilang mga putot ay nagdidilim. Laban sa kanilang background, ang mga light-colored butterflies ay nagiging kapansin-pansin, samakatuwid sila ay madaling kinakain ng mga ibon. Sa proseso ng isang mahabang pansamantalang pag-iral ng mga species ng mga butterflies na ito, lumitaw ang mga form na may madilim na kulay dahil sa mga mutasyon. Ang mga madilim na kulay na anyo ay nakaligtas nang mas mahusay sa ilalim ng mga bagong kondisyon kaysa sa mga mapusyaw na kulay. Kaya, sa England, lumitaw ang dalawang subspecies ng moth butterflies (liwanag at madilim na kulay).
Ang muling pagtatayo ng produksyon at pagpapabuti ng teknolohiya, na isinasaalang-alang ang mga kinakailangan, ay humantong sa ang katunayan na ang mga negosyo ay tumigil sa paglabas ng soot at pagbabago ng kulay ng mga birch trunks. Ito ay humantong sa ang katunayan na ang madilim na kulay na mga anyo ay hindi inangkop sa mga bagong kondisyon, at ang katangiang nakuha sa kanila ay naging hindi lamang hindi kapaki-pakinabang, ngunit kahit na nakakapinsala. Sa batayan na ito, maaari nating tapusin na ang kaangkupan ng mga organismo ay kamag-anak: ang isang malakas, kahit na panandalian, pagbabago sa mga kondisyon sa kapaligiran ay maaaring maging isang organismo na inangkop sa kapaligiran sa isang hindi nababagay: halimbawa, isang mountain hare na may masyadong maaga. Ang takip ng niyebe ay magiging mas kapansin-pansin laban sa madilim na patlang sa background kaysa sa kung ito ay ipininta sa "tag-init" (kulay abo).
Mayroong ilang mga uri ng kakayahang umangkop sa mga organismo. Isaalang-alang natin ang ilan sa mga ito.
1. Protective coloration - isang kulay na nagpapahintulot sa katawan na maging invisible laban sa background ng kapaligiran.
Mga halimbawa: berdeng kulay ng aphids laban sa background ng berdeng dahon ng repolyo; madilim na kulay ng likod ng isda laban sa isang madilim na background kapag tiningnan mula sa itaas at maliwanag na kulay ng tiyan laban sa isang maliwanag na background kapag tiningnan mula sa ibaba; Ang mga isda na naninirahan sa kasukalan ng mga halamang tubig ay may guhit na kulay (pike), atbp.
2. Paggaya at pagbabalatkayo.
Ang mimicry ay ang katotohanan na ang isang organismo ay magkapareho sa hugis sa ibang organismo. Ang isang halimbawa ng panggagaya ay ang langaw ng putakti, ang hugis ng katawan nito ay kahawig ng isang putakti at nagbabala ito sa isang panganib na wala, dahil ang langaw na ito ay walang kagat.
Ang pagbabalatkayo ay binubuo sa katotohanan na ang organismo ay kumukuha ng anyo ng ilang bagay sa kapaligiran at nagiging hindi nakikita.
Ang isang halimbawa ay stick insects - mga insekto na hugis tulad ng mga fragment ng tangkay ng halaman; may mga insekto na parang dahon ang hugis, atbp.
3. Kulay ng babala - isang maliwanag na kulay na nagbabala sa panganib. Mga halimbawa: pangkulay na nakakalason mga kulisap, mga bubuyog, wasps, bumblebee, atbp.
4. Mga espesyal na adaptasyon ng mga halaman para sa pagpapatupad ng mga proseso ng polinasyon. Ang mga wind pollinated na halaman ay may mahaba, nakabitin na mga stamen, pinahabang, lumalabas magkaibang panig stigmas ng pistils na may mga aparato para sa pag-trap ng pollen at iba pang anyo. May mga inflorescences, maliliwanag na kulay, at kakaibang hugis ng bulaklak ang mga insect pollinated na halaman upang maakit isang tiyak na uri mga insekto na nagsasagawa ng polinasyon.
5. mga espesyal na hugis pag-uugali ng hayop - nagbabantang poses ng kung minsan ay hindi nakakapinsala, at kung minsan ay mapanganib na mga reptilya, ibinabaon ng ostrich ang ulo nito sa buhangin, atbp.
Summing up, mapapansin na dahil sa akumulasyon ng mga pagkakaiba na nagmumula dahil sa mga mutasyon, posible na bumuo ng mga bagong species na inangkop sa kanilang kapaligiran, ngunit ang fitness na ito ay kamag-anak, dahil ang pagbabago ng mga kondisyon ay humantong sa pagkawala ng kakayahang umangkop ng organismo dito. kapaligiran.
Mayroong maraming mga hypotheses tungkol sa mga posibleng paraan pinagmulan ng mga pangunahing kaharian ng wildlife. Isaalang-alang natin ang mga pangunahing landas ng makasaysayang pag-unlad ng mga kaharian ng mga halaman at hayop, na kung saan ay ang pinaka-pinag-aralan mula sa puntong ito ng pananaw.
Ang bilang ng mga species ng kasalukuyang umiiral na mga halaman ay umabot sa 500,000, kung saan humigit-kumulang 300,000 ang namumulaklak. Ang mga unang autotroph ay mga cyanidean at bahagyang berdeng algae. Ang kanilang mga labi ay matatagpuan sa mga bato kahit na Archean edad.
AT Proterozoic marami ang naninirahan sa dagat iba't ibang kinatawan berde at gintong algae. Kasabay nito, tila, lumitaw ang algae na nakakabit sa ilalim. Sa ibabaw ng walang buhay na lupa, ang unang lupa ay nilikha, na nagreresulta mula sa pagkilos ng abiotic ( mga kondisyong pangklima) at biotic (presensya ng bacteria at cyanide) na mga kondisyon.
AT Paleozoic sa kaharian ng halaman, isang malaking ebolusyonaryong kaganapan ang nagaganap - ang mga halaman ay lumipat sa lupa. Gayunpaman, sa mga unang yugto ng panahong ito, ang mga halaman ay naninirahan pa rin pangunahin sa mga dagat. Mayroong berde at kayumangging algae na nakakabit sa ilalim, at sa haligi ng tubig ay may mga diatom, ginintuang, euglenoid. Sa dulo Ordovician at maaga Silurian at ang hitsura ng mga unang terrestrial na halaman - psilophytes, na sumasakop sa mga baybayin ng lupain na may tuluy-tuloy na berdeng karpet, ay nabanggit. May mga muling pagsasaayos sa conducting system at integumentary tissues ng mga halaman: isang conducting sistemang bascular na may mahinang pagkakaiba-iba ng phloem at xylem, cuticle at stomata. Ang mga psilophyte ay mas ligtas na nakakabit sa substrate sa tulong ng mga dichotomously branched lower axes. Ang ilan ay may mga primitive na dahon. Sinakop ng mga Psilophyte ang isang intermediate na posisyon sa pagitan ng mga terrestrial vascular na halaman at algae.
Ang karagdagang ebolusyon ng mga halaman sa mga kondisyong panlupa ay humantong sa isang pagtaas sa compactness ng katawan, ang hitsura ng mga ugat, ang pagbuo ng epidermal tissue na may makapal na pader na pinapagbinhi ng mga sangkap na tulad ng waks, isang pagbabago sa mga pamamaraan ng pagpaparami, pamamahagi, atbp.
Mula sa sandaling makarating sila sa lupa, ang mga halaman ay bubuo sa dalawang pangunahing direksyon: gametophyte at sporophyte. Ang direksyon ng gametophyte ay kinakatawan ng mga mosses, ang sporophyte - ng iba pang mga halaman. Ang sangay ng sporophyte ay naging mas inangkop sa terrestrial na paraan ng pamumuhay. Sa mga halamang ito, unti-unting bumuti at naging mas kumplikado ang root at conductive system, integumentary at mechanical tissues. Nakapasok na Devonian may malalagong kagubatan ng horsetails, club mosses, ferns at sinaunang gymnosperms (cordaites).sa carbon ang mga kagubatan na ito ay mas karaniwan, at ang klima ay mahalumigmig at pantay na mainit sa buong taon. Ang mga halaman ay umabot sa taas na 40 m.
Sa parehong panahon, ang unang buto na makahoy na mga halaman mula sa gymnosperms ay matatagpuan, ang pamumulaklak nito ay bumagsak sa dulo. carbon – Permian panahon. Ang kanilang pagkakaiba sa mala-fern at mala-floating ay ang pagbabago ng megasporangium sa isang ovule. Kumpletong paglabas sa ilang mga halaman, ang proseso ng sekswal na pagpaparami mula sa tubig. Kaya, ang polinasyon sa gymnosperms ay isinasagawa ng hangin, at pagkatapos ng pagpapabunga, ang ovule ay nagiging isang buto, at ang mga buto ay may mga adaptasyon para sa pagpapakalat ng hangin at mga hayop.
Mesozoic Ang panahon ay nailalarawan sa pamamagitan ng masinsinang proseso ng pagmimina: lumilitaw ang mga Urals, Tien Shan, Altai, atbp. Ang klima ay patuloy na natutuyo, at ang mga lugar ng karagatan at dagat ay lumiliit. AT triassic minarkahan ang pag-unlad ng mga disyerto, ang pagkalipol ng mga higanteng pako, mga horsetail na parang puno, mga club mosses. AT jurassic panahon, laban sa backdrop ng pamumulaklak ng gymnosperms, ang unang angiosperms lumitaw at bennetite- isang prototype ng mga namumulaklak na halaman.
Ang mga angiosperm ay unti-unting kumakalat, na sinasakop ang lahat ng mga kontinente, na nauugnay sa pagkakaroon ng isang bilang ng mga pakinabang. Ang angiosperms ay may mataas na binuo na conducting system, isang bulaklak at isang prutas (ang embryo ay binibigyan ng isang supply sustansya). Sa proseso ng ebolusyon, ang bulaklak ay sumasailalim sa mga makabuluhang pagbabago. Ang mga halaman na may cross-pollination ay pinapaboran. Ang mga pollinator ay naaakit ng aroma ng nektar, ang maliwanag na kulay ng bulaklak.
Cenozoic Ang panahon ay itinuturing na kasagsagan ng mga angiosperms. Sa simula ng Cenozoic, ang isang mainit na klima ay pinananatili pa rin. Sa Neogene at Paleogene, nabuo ang Andes, Pyrenees, Himalayas, Mediterranean, Black, Caspian at Dagat Aral. Nabubuo ang mga botanikal at heograpikal na lugar na malapit sa mga makabago. Sa hilaga, ang mga koniperus na kagubatan ay namamayani, sa timog - mga kastanyas-beech na kagubatan na may pakikilahok ng sequoia at ginkgo. Ang buong Europa ay natatakpan ng malalagong kagubatan ng mga puno tulad ng oak, birch, pine, chestnut, beech, vine, walnut, atbp. Ang klima ay mainit at mapagtimpi.
Sa Quaternary Panahon ng Cenozoic (2-3 milyong taon na ang nakalilipas), tumaas ang dami ng pag-ulan at nagsimula ang glaciation ng isang makabuluhang bahagi ng Earth, na naging sanhi ng pagkalipol o pag-urong ng mapagmahal sa init na mga tertiary vegetation sa timog. Lumitaw ang mala-damo at palumpong na lumalaban sa malamig. Sa malalawak na teritoryo ang mga kagubatan ay napalitan ng steppe, semi-disyerto at disyerto. Ang mga halaman ay lumilitaw na may binibigkas na seasonality sa cycle ng pag-unlad, at ang mga modernong phytocenoses ay nabuo.
Kaya, ang mga pangunahing tampok ng ebolusyon ng kaharian ng halaman ay ang mga sumusunod:
1. Transition mula haploid hanggang diploid. Sa maraming algae at mosses, lahat ng mga cell (maliban sa zygote) ay haploid. Sa ferns, ang isang independiyenteng gametophyte ay naroroon pa rin, ngunit nasa gymnosperms at angiosperms, isang kumpletong pagbawas ng gametophyte at isang paglipat sa diploid phase ay sinusunod.
2. Ang pagpapalabas ng proseso ng sekswal na pagpaparami mula sa pagkakaroon ng tubig.
3. Pagkita ng kaibhan ng katawan sa paglipat sa mga kondisyong panlupa: ugat, tangkay, dahon.
4. Espesyalisasyon ng polinasyon (mga insekto).
Mga uri ng ebolusyonaryong pagbabago.
Ang mga pangunahing uri ng mga pagbabago sa ebolusyon ay kinabibilangan ng: parallelism, convergence at divergence.
Ang paralelismo ay isang ebolusyonaryong pagbabago na nagreresulta sa pagbuo ng mga katulad na katangian sa mga kaugnay na organismo. Halimbawa, sa mga mammal, cetacean at pinniped, nang nakapag-iisa sa isa't isa, lumipat sa pamumuhay sa kapaligiran ng tubig at nakuha ang kaukulang mga adaptasyon - mga flippers. Kilala pangkalahatang pagkakahawig may walang kaugnayan mga mammal tropikal na sona, na naninirahan sa iba't ibang kontinente, sa magkatulad na klimatiko na kondisyon (Larawan 89).
Ang convergence ay isang uri ng ebolusyonaryong pagbabago, bilang isang resulta kung saan ang mga hindi nauugnay na organismo ay nakakakuha ng mga katulad na tampok (Larawan 90). Ang dalawa o higit pang mga species na hindi malapit na magkakaugnay ay nagiging mas at higit pa katulad na kaibigan sa isang kaibigan. Ang ganitong uri ng ebolusyonaryong pagbabago ay resulta ng mga pagbagay sa mga katulad na kondisyon. panlabas na kapaligiran.
Ang mga convergent na pagbabago ay nakakaapekto lamang sa mga organo na direktang nauugnay sa parehong mga kadahilanan sa kapaligiran. Ang mga chameleon at climbing agamas na naninirahan sa mga sanga ng puno ay halos magkapareho sa hitsura, bagaman kabilang sila sa iba't ibang mga suborder. Sa marsupial at placental na mga mammal, bilang isang resulta ng isang katulad na paraan ng pamumuhay, ang magkatulad na mga tampok na istruktura na independyente sa bawat isa ay lumitaw. Katulad ang European mole at ang marsupial mole, ang marsupial flyer at ang flying squirrel. Ang convergent na pagkakatulad ay sinusunod kahit na sa mga grupo ng mga hayop na napakalayo sa isa't isa sa sistematikong posisyon. Ang mga ibon at paru-paro ay may mga pakpak, ngunit ang pinagmulan ng mga organ na ito ay iba. Sa unang kaso, ang mga ito ay binagong mga limbs, sa pangalawa, mga fold ng balat.
Ang pagkakaiba-iba ay ang pinaka pangkalahatang uri proseso ng ebolusyon, ang batayan para sa pagbuo ng mga bagong sistematikong grupo.
Divergence (mula sa lat.divergantia - divergence) - divergent evolution. Ang proseso ng divergence ay karaniwang kinakatawan bilang evolutionary tree na may magkakaibang mga sanga (Larawan 91). Ito ay isang imahe ng divergent evolution, o radiation: ang isang karaniwang ninuno ay nagbunga ng dalawa o higit pang mga anyo, na, sa turn, ay naging mga ninuno ng maraming species at genera. Ang divergence ay halos palaging sumasalamin sa pagpapalawak ng adaptasyon sa mga bagong kondisyon ng pamumuhay. Ang klase ng mga mammal ay nahahati sa maraming mga order, na ang mga kinatawan ay naiiba sa istraktura, pamumuhay, at likas na katangian ng physiological at behavioral adaptations (insectivores, bats, carnivores, cetaceans, atbp.).
Ang mga pangunahing direksyon ng ebolusyon.
Ang pag-unlad ng buhay na kalikasan ay nagpunta mula sa simple hanggang sa kumplikado at nagkaroon ng progresibong katangian. Kasabay nito, ang pagbagay ng mga species sa mga tiyak na kondisyon ng pamumuhay ay naganap, ang kanilang pagdadalubhasa ay isinagawa.
Upang maunawaan ang makasaysayang pag-unlad ng organikong mundo, mahalagang matukoy ang mga pangunahing linya ng ebolusyon. Ang isang makabuluhang kontribusyon sa pag-unlad ng problema ng ebolusyon ay ginawa ng mga kilalang siyentipikong Ruso na sina A. N. Severtsov at I. I. Shmalgauzen. Natagpuan nila na ang mga pangunahing direksyon ng ebolusyon ay aromorphosis, idioadaptation at degeneration (Larawan 92).
Aromorphosis (mula sa Griyego. airomorphosis - itinaas ko ang anyo) ay tulad ng isang malakihang, ebolusyonaryong mga pagbabago na humantong sa isang pangkalahatang pagtaas sa organisasyon, dagdagan ang intensity ng buhay, ngunit hindi makitid adaptations sa mahigpit na limitadong mga kondisyon ng pagkakaroon. Ang mga aromorphoses ay nagbibigay ng mga makabuluhang pakinabang sa pakikibaka para sa pagkakaroon, ginagawang posible na lumipat sa bagong kapaligiran tirahan.
Ang mga aromorphoses sa mga hayop ay kinabibilangan ng hitsura ng live na kapanganakan, ang kakayahang mapanatili ang isang pare-pareho ang temperatura ng katawan, ang paglitaw ng isang closed circulatory system, at sa mga halaman - ang hitsura ng isang bulaklak, isang vascular system, ang kakayahang mapanatili at ayusin ang palitan ng gas sa dahon.
Sa pamamagitan ng paraan ng aromorphosis, malaki sistematikong mga grupo, isang ranggo na mas mataas kaysa sa pamilya. Ang mga aromorphoses ay nag-aambag sa pagtaas ng kaligtasan at pagbawas ng dami ng namamatay sa mga populasyon. Ang bilang ng mga organismo ay tumataas, ang kanilang saklaw ay lumalawak, ang mga bago ay nabuo. populasyon pinapabilis ang pagbuo ng mga bagong species. Ang lahat ng ito ay ang kakanyahan ng biyolohikal na pag-unlad, o ang tagumpay ng isang species (isa pang sistematikong yunit) sa pakikibaka para sa pagkakaroon.
Idioadaptation (mula sa Greek idios - peculiar at lat. adaptatio - adaptation) ay isang maliit na pagbabago sa ebolusyon na nagpapataas ng kakayahang umangkop ng mga organismo sa ilang mga kondisyon sa kapaligiran. Sa kaibahan sa aromorphosis, ang idioadaptation ay hindi sinamahan ng isang pagbabago sa mga pangunahing tampok ng organisasyon, isang pangkalahatang pagtaas sa antas nito at isang pagtaas sa intensity ng mahahalagang aktibidad ng organismo.
Ang mga halimbawa ng idioadaptation ay ang pang-proteksyon na kulay ng mga hayop o ang pag-angkop ng ilang isda (flounder, hito) sa buhay sa ilalim - pagyupi ng katawan, pangkulay upang tumugma sa kulay ng lupa, pagbuo ng antennae, at iba pa. Ang isa pang halimbawa ay ang mga adaptasyon sa paglipad sa ilang mga mammalian species (panig, lumilipad na squirrel).
Ang isang halimbawa ng idioadaptation sa mga halaman ay isang iba't ibang mga adaptasyon sa cross-pollination ng isang bulaklak sa pamamagitan ng mga insekto o hangin, mga adaptasyon sa dispersal ng binhi.
Karaniwan, ang maliliit na sistematikong grupo - mga species, genera, mga pamilya - ay bumangon sa proseso ng ebolusyon sa pamamagitan ng idioadaptation. Ang idioadaptation, pati na rin ang aromorphosis, ay humahantong sa isang pagtaas sa bilang ng isang species, isang pagpapalawak ng saklaw nito, isang acceleration ng speciation, i.e., sa biological na pag-unlad.
Maraming mga modernong species ang tinatanggap ng biological na pag-unlad. Halimbawa, isang daang taon na ang nakalilipas, ang hangganan ng pamamahagi ng liyebre sa hilaga ay umabot sa linya ng St. Petersburg - Kazan, at sa silangan - sa Ural River. Sa kasalukuyan, ito ay kumalat sa hilaga - sa Central Karelia at sa silangan - sa Omsk. Ngayon mga 20 sa mga subspecies nito ang kilala.
Sa kalikasan, ang biological regression ay sinusunod din. Ito ay nailalarawan sa pamamagitan ng mga tampok na kabaligtaran sa biological na pag-unlad: isang pagbaba sa mga numero; pagpapaliit ng saklaw; pagbaba sa bilang ng mga species, populasyon. Bilang resulta, madalas itong humahantong sa pagkalipol ng mga species.
Sa maraming sangay ng pinaka sinaunang amphibian, ang natitira lamang ay humantong sa pagbuo ng mga modernong klase ng amphibian at reptile. Naglaho ang mga sinaunang pako at marami pang grupo ng mga halaman at hayop.
Sa pag-unlad ng sibilisasyon ng tao, ang mga sanhi ng biological na pag-unlad at biological regression ay lalong nauugnay sa mga pagbabago na ginagawa ng tao sa mga landscape ng Earth, na sinisira ang mga link sa pagitan ng mga nabubuhay na nilalang at kapaligiran na nabuo sa proseso ng ebolusyon.
Ang aktibidad ng tao ay isang malakas na kadahilanan sa biological na pag-unlad ng ilang mga species, kadalasang nakakapinsala sa kanya, at ang biological regression ng iba, kinakailangan at kapaki-pakinabang sa kanya. Isipin ang paglitaw ng maraming uri ng insekto na lumalaban sa mga pestisidyo, mga mikrobyo na nagdudulot ng sakit na lumalaban sa mga gamot, ang paglaganap ng asul-berdeng algae sa wastewater. Kapag naghahasik, sinasalakay ng tao ang wildlife, sinisira ang maraming ligaw na populasyon sa malalaking lugar, pinapalitan ang mga ito ng ilang mga artipisyal. Ang tumaas na pagkalipol ng maraming mga species ng tao ay humahantong sa kanilang biological regression, na nagbabanta sa kanila ng pagkalipol. Kaugnayan ng mga landas ng ebolusyon. Ang mga landas ng ebolusyon ng malalaking sistematikong grupo (halimbawa, mga uri at klase) ay napakasalimuot. Kadalasan sa pag-unlad ng mga pangkat na ito ay may sunud-sunod na pagbabago mula sa isang landas ng ebolusyon patungo sa isa pa. Sa lahat ng isinasaalang-alang na mga paraan upang makamit ang biological na pag-unlad, ang mga aromorphoses ay ang pinakabihirang, na nagpapataas ng isa o isa pang sistematikong grupo sa isang qualitatively bago, mas mataas na antas ng pag-unlad. Ang mga aromorphoses ay maaaring ituring na mga punto ng pagbabago sa pag-unlad ng buhay. Para sa mga pangkat na sumailalim sa naaangkop na pagbabagong morphophysiological, nagbubukas ang mga bagong pagkakataon sa pag-master ng panlabas na kapaligiran.
Ang bawat aromorphosis ay sinusundan ng maraming idioadaptation na nagsisiguro ng mas kumpletong paggamit ng lahat ng magagamit na mapagkukunan at ang pagbuo ng mga bagong tirahan.
Ang mga ibon at mammal ay nakakuha ng isang nangingibabaw na posisyon sa mga hayop sa lupa. Ang pagkuha ng isang pare-parehong temperatura ng katawan (aromorphosis) ay nagpapahintulot sa kanila na mabuhay sa mga kondisyon ng glaciation at tumagos sa malayo sa malamig na mga bansa, ang karagdagang ebolusyon ay nagpatuloy sa pamamagitan ng mga idioadaptation, na humantong sa paglitaw ng mga bagong species na pinagkadalubhasaan ang iba't ibang mga tirahan.
Paralelismo. Convergence. Divergence. Aromorphosis. Idioadaptation. Pangkalahatang pagkabulok. biyolohikal na pag-unlad. biological regression.
1. Ano ang mga pangunahing katangian ng biological progress at biological regression. 2. Ilista ang mga pangunahing uri ng mga pagbabago sa ebolusyon, ibigay ang kanilang mga katangian. 3. Ano ang mga pangunahing direksyon ng ebolusyon?
Buod ng kabanata
Ang ebolusyonaryong ideya ay ang mga nabubuhay na nilalang ay unti-unting nagbabago sa paglipas ng panahon. Inihayag ni Charles Darwin ang pangunahing mga puwersang nagtutulak ebolusyon: pagmamana, pagkakaiba-iba at natural na pagpili .
Ang pagmamana ay pag-aari ng lahat ng mga organismo upang mapanatili at maihatid ang mga katangian ng mga magulang sa mga supling.
Ang pagkakaiba-iba ay ang pag-aari ng mga organismo upang makakuha ng mga bagong katangian. Ayon kay Charles Darwin, ang pagkakaiba-iba ng mga anyo ng buhay ay tumutugma sa mga pagbabago sa mga kondisyon sa kapaligiran kung saan sila nakatira.
Ang pagkakaroon ng mga advanced na katangian ay nagpapahintulot sa mga organismo na maging mga nagwagi sa pakikibaka para sa pagkakaroon. Nakaligtas, mayroon silang bentahe ng pagpasa ng mga advanced na ari-arian sa kanilang mga supling. Tinawag ni Darwin ang prosesong ito na natural selection.
Ang namamana na pagkakaiba-iba ay patuloy na pinapanatili ng hitsura mutasyon at genetic recombination- isang tuluy-tuloy na proseso ng gene shuffling sa panahon ng pagbuo ng mga zygotes.
Tinukoy ng mga siyentipiko ang microevolution bilang nakadirekta na mga pagbabago sa gene pool ng isang populasyon, na nailalarawan sa dalas ng paglitaw ng ilang mga gene. Ang mga salik at mekanismo na kumokontrol sa mga pagbabago sa gene pool ay pinag-aaralan ng genetics ng populasyon.
Ang natural na pagpili ay sumisira sa hindi gaanong angkop genotypes , na nagreresulta sa pagtaas ng kakayahang umangkop ng mga populasyon sa mga kondisyon sa kapaligiran. Ang pagpapatatag ng pagpili ay naglalayong mapanatili ang mga umiiral nang katangian ng mga organismo. pagpili sa pagmamaneho nag-aambag sa mga pagbabago sa mga katangian ng mga organismo. Ang disruptive na pagpili ay humahantong sa paglitaw ng polymorphism, na tinitiyak ang posibilidad ng pagkakaroon sa iba't ibang mga kondisyon sa kapaligiran.
Ang mga mekanismo ng paghihiwalay ng reproductive (mga mekanismo ng paghihiwalay) ay humantong sa mga paghihigpit sa pagpapalitan ng genetic na materyal sa pagitan ng mga populasyon. Ang pag-aayos ng reproductive isolation ay sinusuportahan ng natural selection. Ang isang bagong species ay maaaring lumitaw bilang isang resulta ng paghiwa-hiwalay ng hanay ng isang populasyon o pangkat ng mga populasyon sa pamamagitan ng pisikal na mga hadlang. Ang ganitong paraan ng paglitaw ng mga bagong species ay tinatawag na allopatric speciation. Ito ay karaniwang sinusunod sa paligid na bahagi ng hanay ng orihinal na species. Ang pangalawang paraan ng speciation ay tinatawag na sympatric. Sa kasong ito, ang mga mekanismo ng paghihiwalay ng isang pangkat ng mga nabubuhay na nilalang mula sa iba ay maaaring biglang lumitaw, bilang resulta ng chromosomal muling pagsasaayos sa genotype (halimbawa, polyploidy).
Ang proseso ng pagbuo ng mas malalaking sistematikong grupo, genera, pamilya, mga order, atbp. ay tinatawag na macroevolution. Nagaganap ang Macroevolution sa mahabang panahon at samakatuwid ay hindi ito magagamit para sa direktang pag-aaral.
Ang parehong mga proseso ay gumagana sa macroevolution: ang pagbuo ng mga pagbabago sa phenotypic, ang pakikibaka para sa pagkakaroon, natural na pagpili, ang pagkalipol ng hindi gaanong inangkop na mga anyo.
Sa proseso ng ebolusyon, ang mga sumusunod na uri ng katangian ng mga pagbabago sa ebolusyon ay nakikilala: parallelism, convergence at divergence. Ang mga pangunahing linya ng ebolusyon ay: aromorphosis, idioadaptation, degeneration.
Ang mga landas ng ebolusyon ng malalaking sistematikong grupo (halimbawa, mga uri at klase) ay napakasalimuot. Kadalasan sa pag-unlad ng mga pangkat na ito ay may pagbabago mula sa isang linya ng ebolusyon patungo sa isa pa.
Tanong 1. Ano ang mga pangunahing direksyon ng ebolusyon ng mga organismo.
Mayroong tatlong pangunahing direksyon ng ebolusyon, na ang bawat isa ay humahantong sa kaunlaran ng isang grupo ng mga organismo: 1) aromorphosis (morphophysiological progress); 2) idioadaptation; 3) pangkalahatang pagkabulok.
Tanong 2. Magbigay ng mga halimbawa ng aromorphoses sa mga halaman.
Isang halimbawa ng aromorphosis sa angiosperms maaaring magsilbi:
Dobleng pagpapabunga.
Ang mga buto ay nasa loob ng prutas, at ang mga ovule ay matatagpuan sa loob ng obaryo.
Vascular formation.
Tanong 3. Isaalang-alang ang figure 66 at 67. Magbigay ng mga halimbawa ng idioadaptation sa mga mammal.
Depende sa mga kondisyon ng pamumuhay at pamumuhay, ang limang daliri na paa ng mga mammal ay sumasailalim sa maraming pagbabago. Ang mga anyo ng mga limbs ng mga kinatawan ng mga order ng rodents at lagomorphs ay magkakaiba. Katulad nito, ang mga pagkakaiba hitsura at ang mga detalye ng istraktura ng mga hayop na kabilang sa mga order ng artiodactyls at corns ay sanhi ng hindi pantay na kondisyon ng kanilang pag-iral.
Tanong 5. Sumasang-ayon ka ba sa pahayag na ang pangkalahatang pagkabulok ay maaaring mag-ambag sa biyolohikal na kaunlaran at tagumpay? Pangatwiranan ang iyong sagot.
Tanong 6. Anong biological na mekanismo ang nagtitiyak sa paggalaw ng mga grupo ng mga organismo sa isang partikular na direksyon ng ebolusyon?
Tinitiyak ng natural na pagpili at kompetisyon ang paggalaw ng mga grupo ng mga organismo sa isang partikular na direksyon ng ebolusyon.
Tanong 7. Maaari bang ipagtanggol na ang ebolusyon ay maaaring maging parehong progresibo at regressive? Pangatwiranan ang sagot.
Ang pahayag na ito ay totoo, dahil ang ebolusyon ay maaaring magpatuloy sa dalawang direksyon - progresibo at regressive. Ang resulta ng paggalaw na ito ay ang kakayahang umangkop ng mga organismo sa pagbabago ng mga kondisyon sa kapaligiran.
biyolohikal na pag-unlad. Sa pangkalahatan, ang ebolusyon ay isang proseso ng pag-unlad mula sa mas mababa hanggang sa mas mataas na anyo, mula sa simple hanggang sa kumplikado. Binigyang diin ng akademya na si A. N. Severtsov ang pagkakaroon ng biological na pag-unlad at biological regression sa kasaysayan ng pag-unlad ng organikong mundo.
biyolohikal na pag-unlad- ito ay isang tagumpay tiyak na uri o sistematikong mga grupo sa pakikibaka para sa pagkakaroon. Ang mga pangunahing palatandaan ng biyolohikal na pag-unlad: a) isang pagtaas sa bilang ng mga indibidwal ng mga sistematikong grupo; b) pagpapalawak ng saklaw; c) ang pagbuo ng isang bagong populasyon, iba't, species.
Mga direksyon biyolohikal na ebolusyon. Tinukoy ng mga akademiko na sina A.N. Severtsov at I.I. Shmalgauzen ang tatlong direksyon ng biological evolution na humahantong sa biological na pag-unlad:
1. Aromorphosis (arogenesis).
2. Idioadaptation (allogenesis).
3. Pagkabulok (catagenesis).
1. Aromorphosis(Greek air o - "itaas", morpha - "form"), o morphophysiological na pag-unlad, ang komplikasyon ng istraktura ng mga indibidwal, ang pagbuo ng mga adaptasyon sa buhay. Isipin ang resulta ng aromorphosis
|
talahanayan 2
|
Tandaan. Ang mga materyales na ibinigay sa talahanayan ay ibinigay alinsunod sa mga panahon ng pag-unlad.
sa anyo ng isang talahanayan (Talahanayan 2). Bilang resulta ng aromorphosis, nabuo ang mga bagong sistematikong grupo: mga uri at klase.
Ang Aromorphosis ay nabuo sa batayan namamana na pagkakaiba-iba at natural na pagpili. Ang pagtaas sa pangkalahatang aktibidad ng mga hayop ay nag-ambag sa paglitaw ng mga kumplikadong pagbabago sa mga organ ng paghinga: hasang, baga. Ang mga puso ng isda, ibon at mammal ay naging mas kumplikado. Ang lahat ng ito ay nag-ambag sa aktibong buhay ng mga hayop, nabawasan ang kanilang pag-asa sa mga kondisyon sa kapaligiran. Ang malalaking sistematikong grupo - uri, klase, kaayusan - ay nabuo sa proseso ng mahabang ebolusyon sa pamamagitan ng aromorphosis. Ang Aromorphosis ay ang pangunahing landas sa biological na pag-unlad.
Ebolusyon daluyan ng dugo sa katawan- ito ay isang komplikasyon mula sa tubular na mga daluyan ng dugo ng lancelet sa isang dalawa-, tatlo, apat na silid na puso. Sa ebolusyon ng mga mammal, maraming mga pangunahing aromorphoses ang maaaring makilala: live na kapanganakan, mainit-init na dugo, progresibong pag-unlad ng sistema ng sirkulasyon (pagbuo ng malaki at maliit na mga bilog ng sirkulasyon ng dugo) at ang utak (Fig. 32). Ang mataas na pangkalahatang antas ng organisasyon ng mga mammal, na nakamit dahil sa nakalistang mga pagbabago sa aromorphic, ay nagpapahintulot sa kanila na makabisado ang lahat posibleng kapaligiran mga tirahan (Arctic, Antarctica) at kalaunan ay humantong sa hitsura mas mataas na primates at isang tao.
kanin. 32. Vertebrate aromorphosis
Aromorphosis ng halaman:
1) paglipat mula sa pagpaparami sa pamamagitan ng mga spore hanggang sa pagpaparami ng mga buto; 2) pagbuo ng bulaklak; 3) ang pagbuo ng isang prutas mula sa mga bulaklak; 4) pagpaparami sa tubig at sa lupa; 5) komplikasyon ng istraktura ng mga halaman.
Ang Aromorphosis ay ang pangunahing landas ng ebolusyon patungo sa direksyon ng:
a) mula unicellular hanggang multicellular;
b) mula sa isang dalawang-layer hanggang sa isang tatlong-layer na organismo;
dito mas mababang antas sa chordates.
2. Idioadaptation- allogenesis (Greek idios - "feature", Latin adaptatio - "adaptation"), ibig sabihin, adaptasyon sa mga espesyal na kondisyon kapaligiran, kapaki-pakinabang sa pakikibaka para sa pagkakaroon, ngunit walang pangunahing restructuring ng kanilang biyolohikal na organisasyon. Dahil ang bawat uri ng organismo ay nasa ilang lugar tirahan, nagkakaroon ito ng pagbagay sa mga kondisyong ito. Kabilang sa mga halimbawa ng idioadaptation ang proteksiyon na kulay ng mga hayop, glandular na buhok, spine ng mga halaman, ang patag na hugis ng katawan ng ray at flounders (Fig. 33).
kanin. 33. Mga halimbawa ng idioadaptation: 1 - flounder; 2 - rampa
Depende sa pamumuhay, nagbabago ang mga paa ng mga ibon: sa isang kuwago, ang mga daliri ay iniangkop upang makuha ang pagkain (parehong apat na daliri), sa isang woodpecker - para sa libreng paggalaw kasama ang isang puno ng kahoy, sa isang stork, ang mga mahabang paa ay iniangkop para sa. paggalaw sa isang latian. Upang tipikal na mga halimbawa Kasama sa idioadaptation ang: mga tampok sa istraktura ng mga limbs (nunal, ungulates, lumulutang), mga pagkakaiba sa tuka ng mga ibon (sa mga mandaragit - baluktot, latian - napakahaba, sa mga nutcracker - tumatawid, para sa paghahati ng mga buto). Ang proteksiyon na kulay ng iba't ibang mga insekto, isda, sa mga halaman, ang pagbagay ng isang bulaklak para sa polinasyon, mga prutas at buto para sa pamamahagi. Ang lancelet at vertebrates ay nagkaroon parehong ninuno, malamang na hayop na walang bungo. Ang lancelet ay nakaligtas hanggang ngayon dahil lamang sa pagbagay nito sa mabuhanging ilalim ng dagat. Maraming mga species, na may katulad na antas ng organisasyon, ay nakakuha ng mga ari-arian na nagpapahintulot sa kanila na sakupin ang ganap na magkakaibang mga lugar sa kalikasan. Halimbawa, nakatira ang ilang uri ng isda sariwang tubig, iba pa - sa asin, iba pa - sa malalim na mga layer imbakan ng tubig.
Skat - cartilaginous na isda, naninirahan sa malalim na tubig, lumipat sa buhay sa ilalim. Sa proseso ng ebolusyon, na may pagtaas sa presyon ng tubig, ang stingray ay nakakuha ng isang patag na hugis ng katawan. Dahil sa mabagal na paggalaw, nawala ang buntot ng stingray at naging available sa mga kaaway. Samakatuwid, lumitaw ang isang proteksiyon na kulay upang tumugma sa kulay ng mabuhangin na ilalim (buhangin, mga shell) at mga spike ng buntot. Ang madilim na ilalim ay nag-ambag sa pagbuo ng isang electric organ. Gayunpaman, ang mga pangunahing tampok na istruktura na katangian ng isda ay hindi nagbago.
biyolohikal na pag-unlad. Aromorphosis. Idioadaptation. Pagkabulok.
1. Ang pag-unlad ng biyolohikal ay isang pagtaas sa kaangkupan ng mga organismo, na humahantong sa isang mataas na bilang ng mga indibidwal sa isang sistematikong grupo, pagpapalawak ng hanay at paghahati sa mga subordinate na sistematikong mga grupo, pagbagay ng populasyon at mga species sa tirahan.
1. Paano mo naiintindihan ang biological progress?
2. Pangalanan ang mga pangunahing direksyon ng ebolusyon ng mga organismo.
1. Anong uri ng biological evolution ang nagpapataas ng antas ng organisasyon ng mga grupo ng mga organismo?
2. Magbigay ng mga halimbawa ng aromorphosis.
1. Ano ang idioadaptation?
2. I-disassemble nang hiwalay ang istraktura ng isda, palaka, butiki, ibon, unggoy (Larawan 32).
Lab #5
Pagsusuri ng mga halimbawa ng aromorphosis, idioadaptation ng mga halaman at hayop
Kagamitan: herbariums ng spore halaman (lumot, plantain, conifers), angiosperms (anumang namumulaklak na halaman); mga halaman na may mga tinik, buhok (tinik ng kamelyo, ligaw na rosas), mga guhit ng tuka at binti ng mga ibon, mga hayop na may proteksiyon (masking) na kulay, stingray na isda.
Kasalukuyang ginagawa.
1. Pagsusuri sa mga pangunahing katangian ng spore at angiosperms, unawain ang mga aromorphoses ng mga halaman.
2. Tukuyin ang idioadaptation ng tinik ng halaman at glandular fibers.
3. Suriin ang mga halimbawa ng idioadaptation: ang istraktura ng tuka at binti ng mga ibon na naninirahan sa iba't ibang kondisyon sa kapaligiran.
4. Upang matukoy ang mga sanhi ng idioadaptation sa istraktura ng isda ng stingray.
Ang hitsura ba ng isang layer ng mesoderm sa mga worm ay tumutukoy sa aromorphosis? Kung gayon, aling mga uod?
1. Pag-aralan ang phenomenon ng aromorphosis sa istraktura ng puso ng mga vertebrates.
2. Ano ang mga paraan upang makamit ang biyolohikal na pag-unlad?
3. Anong mga komplikasyon ang naganap sa istraktura ng mga mammal na may progresibong landas ng pag-unlad?
4. Ano ang pinakamalaking aromorphosis sa mga halaman?
5. Nagbabago ba ito antas ng biyolohikal istraktura ng mga organismo sa panahon ng idioadaptation?
6. Magbigay ng mga halimbawa ng idioadaptation sa mga halaman.
