6. Направления и пути эволюционного процесса
Биологический прогресс — направление эволюции, характеризующееся повышением приспособленности систематической группы живых организмов к среде обитания.
- увеличение численности особей;
- расширение ареала;
- увеличение числа таксонов (популяций, подвидов, видов и т. д.).
Биологический прогресс — это результат успеха систематической группы в борьбе за существование. Он обеспечивается появлением новых приспособлений, полезных в данной среде обитания. Организмы выживают и размножаются, что приводит к увеличению численности и освоению новых мест обитания. Возникают новые популяции. Они подвергаются действию разнонаправленного естественного отбора и постепенно превращаются в новые виды, виды — в роды, роды — в семейства и так далее. Происходит увеличение числа таксономических групп и их совершенствование.
В состоянии прогресса в настоящее время находятся многие сорняки (одуванчик, пырей, марь белая), вредители сельскохозяйственных культур (колорадский жук, фитофтора). Их прогресс связан с деятельностью человека.
Биологический прогресс достигается тремя путями: повышением организации и освоением новой среды обитания; приспособлением к новой среде и её заселением; понижением организации и освоением более простой среды.
Эволюционное изменение, которое приводит к существенному усложнению строения организмов, повышению их уровня организации и позволяет освоить новую среду обитания, — ароморфоз .
Ароморфозы привели к возникновению крупных систематических групп: типов, отделов, классов, некоторых отрядов.
- двусторонняя симметрия тела;
- сквозной кишечник;
- трахейное дыхание у членистоногих;
- лёгочное дыхание у позвоночных;
- альвеолярные лёгкие;
- четырёхкамерное сердце;
- два круга кровообращения;
- теплокровность.
- возникновение фотосинтеза;
- формирование тканей;
- возникновение листа, стебля, корня;
- появление семени;
- образование цветка и плода.
Эволюционное изменение, которое приспосабливает организмы к условиям конкретной среды обитания, но не повышает их уровень организации, — идиоадаптация ( алломорфоз ).
Идиоадаптации возникают на основе ароморфозов и позволяют систематической группе более полно заселить среду обитания. Приводят к возникновению видов, родов, семейств.
- разные типы листьев и стеблей у растений;
- разное строение цветков у растений;
- видоизменения побега растений;
- разные клювы у птиц;
- разная форма тела и окраска рыб;
- разные типы ротовых аппаратов насекомых.
Упрощение строения организмов при переходе в более простую среду обитания — дегенерация .
- упрощение нервной системы и органов чувств у паразитических червей;
- редукция пищеварительной системы у ленточных червей;
- редукция головы у двустворчатых моллюсков;
- исчезновение крыльев у некоторых паразитических насекомых;
- редукция листьев у паразитических растений.
Биологический регресс — направление эволюции, характеризующееся понижением приспособленности систематической группы живых организмов к среде обитания и её постепенным вымиранием.
- снижение численности особей в систематических группах;
- сужение ареала;
- уменьшение числа таксонов (популяций, подвидов, видов и т. д.).
Это уссурийский тигр , бурый и гималайский медведи , чёрный аист , венерин башмачок , женьшень и многие другие.
Источник
Примеры ароморфозов
Ароморфоз — прогрессивное эволюционное изменение строения, приводящее к общему повышению уровня организации организмов. Ароморфоз — это расширение жизненных условий, связанное с усложнением организации и повышением жизнедеятельности
Много умных слов, поэтому давайте разбирать на примерах.
Во-первых, это эволюционное изменение. Это означает, что это не просто небольшое изменение дочернего организма по отношению к родительскому. Это серьезное изменение в строении, которое привело к появлению абсолютно новых признаков.
Во-вторых, когда мы говорим об изменениях, то важно, с чем мы сравниваем. Так вот, в школьном курсе биологии когда речь идет об ароморфозах какого-то отдела ( у растений) или класса ( у животных), то сравнивают с тем, от кого этот класс или отдел произошел. Например, если говорят об ароморфозах млекопитающих, то сравнивают с рептилиями.
Примеры ароморфозов растений:
От водорослей к наземным растениям (псилофитам и риниофитам или к мхам):
- появление тканей как таковых , а конкретнее, проводящих тканей, покровных и механических;
- появление вегетативных органов ( стебля, подобия листьев)
- размножение в наземной среде, но все еще требуется присутствие воды;
Ароморфозы хвощей и плаунов
- усовершенствование проводящей ткани, механической, появляется запасающая ткань;
- переход (ароморфоз) от ризоидов к корням и корневищам;
- размножение хотя еще и спорами, но уже без участия воды.
- появление сосудистой системы;
- более развитая корневая система;
- появление более развитых листьев (вайя), а соответственно, улучшение интенсивности фотосинтеза;
- преобладание в цикле развития спорофита над гаметофитом
Ароморфозы голосеменных растений
- здесь у нас глобальный «скачок» — переход от размножения спорами к размножению семенами, если подробнее, то получаем вот такой список:
- усовершенствование сосудистой системы (появление трахеид)
- бОльшее количество жизненных форм ( в основном, древесные)
Ароморфозы покрытосеменных
Примеры ароморфозов животных:
Здесь посложнее будет — надо рассмотреть все критерии: и внешнее, и внутреннее строение, дыхание, способы размножения и т.д.
Ароморфозов будет много, т.к. эволюционно это был огромный шаг — переход от одноклеточности к многоклеточности
- многоклеточность
- появление тканей, двуслойность, т.е. наличие двух зародышевых листков — экто- и энтодермы
- появление симметрии как таковой, а точнее лучевой симметрии ( дальше эволюционно ее уже ни у кого не будет)
- появление нервной системы (диффузной \ сетчатой)
- появление полостного пищеварения
- помимо бесполого, появление полового размножения гаметами
Считается, что они произошли от кишечнополостных, поэтому сравнивать будем с ними
- появление третьего зародышевого листка — мезодермы
- двусторонняя ( билатеральная) симметрия тела
- появление кожно-мускульной системы (мешка)
- “апгрейд” нервной системы — она стала лестничной
- дифференцируется пищеварительная система
- появляется выделительная система ( протонефридии )
Теорий происхождения круглых червей несколько, но в школьном курсе считаем, что они произошли от плоских.
- появление первичной полости тела
- появление заднего отдела кишечника и анального отверстия
- серьезный ароморфоз половой системы — раздельнополость
Произошли от червей, похожих на плоских, поэтому сравнивать будем с ними
- деление тела , сегментированность (метамерность)
- появление вторичной полости тела (целома)
- появление органов передвижения ( параподий)
- органы выделения — метанефридии
- впервые появляется замкнутая кровеносная система
- меняется тип нервной системы — она становится узловой
Их предками считаются кольчатые черви
- появление поперечно-полосатой мускулатуры
- членистые суставные конечности, у некоторых — органы для полета (крылья)
- появление отделов тела ( голова, грудь, брюшко), хотя некоторые отделы сливаются ( головогрудь)
- огромный эволюционный скачок — появление экзоскелета (хитинового, в данном случае)
- появление специализированных, адаптированных под среду обитания органов дыхания
От кого они произошли — ученые до сих пор яростно спорят…
На данный момент условно считают, что от кольчатых червей
- появление отделов тела ( тоже зачастую объединенных)
- нервная система все так же узловая, но становится более сложной ( у головоногих моллюсков нервная система считается самой сложной и самой развитой среди беспозвоночных)
- усложнение пищеварительной системы и ее желез ( довольно хороша развита печень)
- появление экзоскелета ( искл. — головоногие)
- выделительная система тоже изменилась — появились почки с протоками, открывающимися в мантийную полость
- появление скелета в целом и черепа и челюсти, в частности
- парные плавники, обособленные от головы и туловища
- если вопрос о костных рыбах, то тут можно добавить, что позвоночник у них окостеневший — хрящевая ткань замещается костной
- усложняется нервная система — головной мозг уже имеет отделы, органы чувств становятся сложнее и функциональнее
Земноводные произошли от кистеперых рыб ,
- появление конечностей, приспособленных для обитания на земле — пятипалая лапа, а в целом, прям скелет передних и задних конечностей
- ароморфоз системы дыхания — появление легких и кожного дыхания
- трехкамерное сердце и два круга кровообращения у взрослых особей ( вот это важно указать и выделить, т.к. сердце и система кровообращения головастика — как у рыб)
- усложнение скелета — появление шейного отдела и крестцового
Предками рептилий считают древних земноводных
- Серьезный ароморфоз произошел в онтогенезе рептилий — внутреннее оплодотворение и развитие из зародышевых оболочек
развитие их зародышей происходит в особом зародышевом пузыре с амниотической жидкостью — амнионе - сухая чешуйчатая кожа, что позволило не зависеть от воды
- легкие становятся ячеистыми, что увеличивает площадь потребления кислорода
- появление грудной клетки
- ароморфоз кровеносной системы — появление неполной перегородки в сердце
- ароморфоз нервной системы — появляется кора больших полушарий
- совершенствуется выделительная система — возникает тазовая почка
“ у каждой птицы есть гены динозавров”
- птицы — первые теплокровные животные, т.к. у них появилась полная перегородка в сердце, которое, кстати, четырехкамерное, а следовательно, разделение артериальной и венозной крови
- легкие становятся губчатыми, плюс появляются легочные мешки
- Передние лапы трансформируются в крылья и появляется перьевой покров — приспособления к полету
- оболочки яйца становятся более прочными ( лучше защита)
- Кора головного мозга более развита, да и сами полушария намного крупнее и лучше развиты
- т.к. сравниваем с предками, рептилиями, то ароморфозом будет теплокровность и полное разделение крови за счет перегородки в сердце ( четырехкамерном)
- максимально развитая кора головного мозга
- появление матки и , соответственно, лучшее развитие эмбриона
- ароморфоз — волосяной покров и максимальное развитие желез внешней секреции (молочные — для вскармливания потомства)
- дифференцировка зубов
- в целом, усовершенствование скелета, в частности, систематический признак — 7 шейных позвонков
Источник