Основные пути и направления эволюции

 

Основные направления эволюции – биологический прогресс и биологическийрегресс, пути их осуществления – ароморфоз, идиоадаптация и дегенерация (А.Н. Северцов, И.И. Шмальгаузен).

 

 

 

Биологический прогресс характеризуется возрастанием приспособленности организмов к окружающей среде, увеличением численности особей, расширением ареала. Образованием новых популяций, подвидов.

Биологический регресс - это снижение уровня приспособленности к условиям обитания, снижением численности особей, уменьшением ареала обитания, уменьшением числа популяций.

Сравните эти два понятия по данным характеристикам:

Характеристики	Биологический прогресс	Биологический регресс
Численность популяции
Внутривидовая дифференцировка
Ареал обитания
Смертность
Рождаемость
Адаптивные свойства
Результат

 

 

 

 

Ароморфоз – эволюционные морфо-физиологические изменения, повышающие общий уровень организации и жизнеспособности (выход растений на сушу, теплокровность и т.п.). Ароморфозы приводили к образованию новых систематических групп (типов, классов) – макроэволюция.

На схеме, расположенной ниже показано эволюционное развитие позвоночных животных. Каждая вновь образовавшаяся группа (класс) появились благодаря ароморфозам (см. в таблице ниже)

 

 

Название класса	Ароморфозы
Рыбы	тело рыб покрыто чешуей, которая выполняет защитную функцию; дополнение или замена осевого скелета (хорды) хрящевым, а затем костным позвоночником; появление черепа, защищающего мозг со всех сторон; хорошо развитые подвижные челюсти, снабженные зубами, служащие для захвата и удержания добычи; появление парных конечностей (грудных и брюшных плавников) и их поясов; сердце двухкамерное, один круг кровообращения; более дифференцированный пищеварительный тракт, у большинства видов обособляется желудок, имеются тонкий и толстый отделы кишечника; дифференцировка пищеварительных желез на специализированные структуры – печень и поджелудочную железу; органы дыхания – жабры; появление жабр значительно интенсифицировало процесс газообмена; выделительная система представлена обособленным специализированным органом – парными первичными (туловищными) почками; парные обонятельные органы; орган слуха – внутреннее ухо с тремя полукружными каналами; хорошо развитые органы зрения; прогрессивное развитие нервной системы – увеличение среднего отдела мозга и мозжечка.
Земноводные	формирование пятипалой конечности рычажного типа, которая позволяет передвигаться по твердому субстрату; потеря жаберного дыхания – легкие, расположенные в полости тела; в связи с появлением легочного дыхания – возникновения второго круга кровообращения, сердце трехкамерное; прогрессивное развитие нервной системы и совершенствование органов чувств, что позволило эффективно приспособиться к новым наземным условиям существования
Пресмыкающиеся	появление зародышевых оболочек, обеспечивающих развитие эмбриона в наземных условиях, большое количество желтка в яйцеклетке; внутреннее оплодотворение; прямое развитие зародыша; дыхание исключительно легочное, тип дыхания – всасывающий; более совершенное разделение венозного и артериального токов за счет появления неполной перегородки в желудочке сердца; прогрессивное преобразование скелета; появление вторичных (тазовых) почек, обеспечивающих всасывание воды в почечных канальцах; дальнейшее развитие нервной системы – появление зачатков коры больших полушарий и, как следствие, совершенствование приспособительного поведения за счет выработки условных рефлексов
Птицы	высокий уровень развития нервной системы и органов чувств; четырехкамерное сердце и полное разделение венозного и артериального токов крови; интенсивный обмен веществ, более совершенная терморегуляция, теплокровность; губчатые легкие, система воздушных мешков, двойное дыхание; преобразование передних конечностей в крылья; перестройка скелета и мускулатуры; перьевой покров; образование костного киля на грудине;
Млекопитающие	высокий уровень развития ЦНС, в первую очередь – коры больших полушарий; интенсивный обмен веществ и совершенная система терморегуляции, обеспечивающие животным относительно высокую и постоянную температуру тела; живорождение и выкармливание детенышей молоком. тело покрыто волосяным покровом (за редким исключением); хорошо развиты многочисленные кожные железы; зубы дифференцированы, расположены в альвеолах и сменяются в течение жизни; череп сочленен с позвоночником двумя затылочными мыщелками; три слуховые косточки в среднем ухе; альвеолярные легкие; полость тела разделена диафрагмой на грудной и брюшной отделы; сердце четырехкамерное, сохраняется только левая дуга аорты; зрелые эритроциты лишены ядер.

 

 

Идиоадаптация - мелкие эволюционные морфо-физиологические изменения, обеспечивающие приспособления организмов к определенным условиям среды обитания (не связанные с подъемом уровня организации) – новые виды, роды – микроэволюция.

На рисунке изображены растения отдела Покрытосеменных, у которых (у всех) есть крупные изменения – ароморфозы, которые повысили их уровень организации с предыдущей группой растений: образование цветков и плодов с семенами. А вот приспособления (идиоадаптации) к распространению плодов и семян у них разные (крылатки – распространение ветром, колючки или сочные плоды – распространение животными и т.п.):

 

У класса Птицы в процессе эволюции появились крупные изменения ароморфозы, которые и дали начало этой группе животных, освоивших воздушное пространство, но в связи со способами добычи пищи, образа жизни и среды обитания у них появилось много приспособлений частного характера (идиоадаптации):

 

Класс (ароморфозы)	Виды (идиоадаптации)
4-х камерное сердце + усовершенствованные легкие и наличие легочных мешков = теплокровность.   Перья обеспечивают сохранение тепла и придают обтекаемость телу.   Легкость в полете обеспечили пневматичные кости и легочные мешки.   Передние конечности – крылья (кости срослись).   Наличие киля (рассекает воздух + к нему прикрепляются мышцы).   Дополнительная часть ноги –цевка.   Головной мозг хорошо развит. Особенно полушария переднего мозга и мозжечок.   Яйца содержат несколько яйцевых оболочек, которые предохраняют от механических повреждений, высыхания и др.	Утка: плавательная перепонка на ногах, длинная шея, клюв приплюснутый, тело уплощенное в спино-брюшном направлении, ноги короткие, отставлены назад и расставлены широко, перья смазаны жиром (выделение копчиковой железы)
Дятел: 4 пальца, расположены по два (Х), хвост короткий, жесткий, клюв острый, крепкий
Страус: ноги длинные и сильные, на ногах 2 пальца, шея длинная, Крылья частично редуцированы – они не летают
Орел: когти и клюв сильно загнуты, много маховых перьев на крыльях (парит в воздухе), острое зрение
Синица: крылья небольшие (машущий полет), клюв маленький – пища семена и насекомые

 

Дегенерация – это эволюционные изменения, ведущие к упрощению организма (черви-паразиты – отсутствие пищеварительной системы, растения-паразиты – отсутствие листьев, хлорофилла)