Головна » Мобільні телефони » Прогрес і регрес. Критерії біологічного прогресу і регресу. Біологічний регрес на прикладі деяких рослин і тварин Біологічний регрес види

Прогрес і регрес. Критерії біологічного прогресу і регресу. Біологічний регрес на прикладі деяких рослин і тварин Біологічний регрес види

А. Н. Северцов показав, що історичні перетворення і вироблення нових пристосувань (адаптаііогенез) здійснювалися різними шляхами. Він виділив поняття біологічного прогресу і регресу.

Білогіческіе прогрес означає перемогу виду або інший таксономічної групи в боротьбі за існування. Ознаками біологічного прогресу є:

1.Повишеніе чисельності особин;

2. розширення ареалу;

3. збільшення кількості дочірніх таксономічних груп.

Всі три ознаки біологічного прогресу пов'язані один з одним. Збільшення чисельності особин сприяє розширенню меж ареалу виду, заселення нових місць проживання, що призводить до утворення нових популяцій, підвидів, видів. В даний час в стані біологічного прогресу перебувають комахи, птахи, ссавці.

Поняття біологічного регресу протилежно біологічному прогресу. Біологічний регрес характеризується:

зниженням чисельності внаслідок перевищення смертності над розмноженням;

зниженням внутрішньовидової різноманіття;

3. звуженням і розширенням цілісності ареалу, який розпадається на окремі плями;

4. схильністю внаслідок малої чисельності масової катастрофічної елімінації, яка може раптово обірвати існування такої групи.

А.Н. Северцов показав, що біологічний прогрес не єдиний, а тільки один з можливих шляхів еволюційних перетворень.

Найважливіші шляхи біологічного прогресу по А. Н. Северцову: ароморфоз, идиоадаптация, дегенерація.

Надалі проблема шляхів біологічної еволюції була розроблена І.І. Шмальгаузеном.Він виділив наступні напрямку біологічного прогресу: ароморфоз, алломорфоз,теломорфоз, гіперморфоз, катаморфоз, гіпоморфоз.

ароморфоз (Орогенез) - морфофізіо-кий, морфофунк-ний прогрес - шлях еволюції, що супроводжується підвищенням організації життєдіяльності і розширенням средиобітанія . Арогенеза характеризуються:

1 посиленням життєдіяльності організму;

2.большей диференціацією його частин;

3.Большой цілісністю організму, т. Е. Його интегрированностью;

4. розвитком більш активних способів боротьби за існування;

5.усовершенствованіем нервової системи та органів чуття.

Ароморфоз веде до змін, що дає загальне піднесення організації, завжди веде до біологічного прогресу. Дає можливість переходу до нових умов існування. Прикладом арогенеза-четирехкамерное серце, два кола кровообігу, ускладнення нервової системи, виникнення живорождения, вигодовування дитинчат молоком, постійна температура тіла. Ароморфози амфібій - легкі, трикамерну серце, два кола кровообігу, кінцівки, вдосконалення головного мозку і органів чуття. Прикладами ароморфозов архейської ери є виникнення статевого процесу, фотосинтезу, многоклеточности. В результаті ароморфозов відбулися типи і класи, т. Е. Великі таксони.

А. Н. Северцов підкреслював, що ароморфоз - це, перш за все, ускладнення організації, т. Е. Звертав увагу на морфологічну характеристику цього явища. А. Н. Северцов і потім І. І. Шмальгаузен показали більш широке значення ароморфозов, т. Е. Дали йому екологоморфологіческое тлумачення.

Аллогенез (алломорфоз, ідіоадаптаіія) - шлях виникнення приватних пристосувань при зміні умов проживання. На відміну від ароморфозов при аллогенеза прогресивний розвиток організму відбувається без ускладнення організації, загального підйому енергії життєдіяльності організму. Аллогенеза ведуть до збільшення видового різноманіття, швидкоплинного підняття чисельності . Наприклад, поширення ссавців не тільки в різних географічних зонах від тропіків до арктичних пустель, але і освоєння ними різних умов середовища (суша, вода, грунт) знизило конкуренцію між видами за їжу, місця проживання, при цьому рівень організації залишився колишнім. В результаті идиоадаптации виникають види, пологи, сімейства, загони, тобто таксони нижчого рангу.Дивергенція, конвергенція, паралелізм здійснюються шляхом идиоадаптации.

Телогенеза (теломорфоз)- вузька спеціалізація до обмежених умов існування без зміни рівня організації.Це особлива форма аллогенеза. Наприклад, хамелеони, лінивці, дводишні риби, черепахи, дятли мають пристосування до приватних умов проживання. Зміна середовища при телогенеза робить організми нежиттєздатними і веде до їх елімінації.

гіперморфоз (Гіпергенез) - переразвитие організмів в будь-якому напрямку з порушенням відносин із середовищем.Гіпергенні еволюція протікає в дві фази. Перша фаза характеризується виникненням великих форм в межах даної групи. Це сприяє підвищенню опірності тваринного проти хижаків, т. Е. Сприяє виживанню в боротьбі за існування. У другій фазі переваги гігантизму переходять в свою протилежність. Збільшення розмірів тіла - це окремий випадок спеціалізації телогенеза, а значить, навіть незначні зміни середовища ведуть до вимирання цих форм.Наприклад, гігантизм у динозаврів, мамонтів або розвиток окремих органів у шаблезубих тигрів, гігантських оленів. Із сучасних представників гігантів можна назвати китів, жирафів, слонів, носорогів.

Гіпогенезія (гіпоморфоз) - приватна форма катагенеза. При гіпогенезія спостерігається недорозвинення організму або його органів, редукція окремих частин, збереження личинкових особливостей.Наприклад, живуть воді аксолотль, протей, сирена досягають статевої зрілості на рівні організації личинки. Вони ніколи не набувають вигляду дорослих наземних амфібій. Так, сирени мають постійні зябра, недорозвинені очі, редуцированное число пальців. Головні напрямки або шляху еволюції характеризуються рядом особливостей. В даний час в науці немає єдиної думки в питаннях про закономірності співвідношень між шляхами біологічного прогресу.

За теорією А. Н. Северцова, після арогенеза, підвищує організацію організмів, завжди настає період приватних пристосувань - идиоадаптации, іноді супроводжуються спрощенням - дегенерацією. На основі одних і тих же арогенеза можуть виникати різні «надбудови», т.е.пріспособленія до приватних умов (аллогенеза, телогенеза). Новий ароморфоз, по Северцову, може виникнути від малоспеціалізовані форм, що утворилися на початкових фазах ідіоадаптівного розвитку;

Зміна напрямків в адаптивної еволюції відбувається по схемою ароморфоз - идиоадаптация (Рання) - ароморфоз.Закономірність зміни фаз еволюційного процесу, характерну для всіх груп організмів, називають законом А. Н. Северцова.

За Шмальгаузену, телогенеза, гіпергенез, катаморфоз, гіпоморфоз представляють тупикові гілки філогенезу, що ведуть до вимирання.

Зміна напрямків еволюції по Шмальгаузенупротікає по схемі: орогенез - аллогенез - орогенез.Згідно з цим законом, новий тип або клас виникають шляхом арогенеза, а потім відбувається його адаптивна радіація - аллогенез з подальшими тупиковими напрямами. Новий підйом організації може виникнути від малоспеціалізовані форм, які розвивалися по шляху аллогенеза.

А.К.Северцовввів суттєві поправки до цього закону за схемою: орогенез - аллогенез - телогенеза - орогенез.Наприклад, походження наземних хребетних від кистеперих риб з мілководних пересихаючих водойм, птахів - від літаючих рептилій.

Історія органічного світу показує, що відмінність групи організмів колись з'являються, потім, як правило, відчувають розквіт, перетворюються в процесі відно, асто-, філогенезі в інші групи організмів або вимирають повністю палеонтолог А.

Северцов (1912-1939) запропонував розрізняти в історії розвитку організмів два стани, які він назвав біологічним прогресом і біологічним регресом.

Біологічний прогрес характеризується наступними ознаками:

1) Збільшення чисельності особин;

2) Розширення ареалу розповсюдження;

3) Посиленням диференціації колишньої групи на нові (види, підвиди);

Біологічний регрес протилежний прогресу і характеризується:

1) зменшенням чисельності особин;

2) Скороченням ареалу розповсюдження;

3) зменшенням числа систематичних угруповань;

Перетворення однієї групи організмів в іншу відбувається в стані біологічного прогресу, коли починається диференціація вихідної групи на нові систематичні групи.

Біологічний регрес призводить врешті-решт до вимирання. Прикладом може служити історія розвитку аммоноидеи. Вони з'явилися в девоні, а в кінці крейди вимерли.

Біологічний прогрес у них тривав 100 млн. Років. У сердине крейди починається біологічний регрес, тривалість регресу завжди коротше прогресу.

Біотичні події - значні перетворення, зафіксовані в історії розвитку життя. До них відносяться а) виникнення життя; б) масові появи; в) масові вимирання організмів великого рангу.

1) Виникнення життя. Проблема виникнення життя вивчає багато дисциплін: біохімія, молекулярна біологія, мікробіологія, геохімія і т.д.

в палеонтологічному літописі відомості про першу життя представлені хімічними молекулами (хемофоссіліі) і мікроскопічними тільцями (ецфоссіліі).

Найдавніші з них мають дискусійний характер. Так, твердження про знахідку мікроскопічних оранжевідних утворень в Гренландії на рубежі 3.8 млрд. Береться під сумнів знахідки мікроскопічних тілець на рубежі 3.7 млрд л можливо відносяться до біологічних об'єктів. З порід цього віку виділені вуглеводи, що мають змішане абиогенное і биогенное походження.

Знахідки фассілій на рубежі 3.5-3.2 вважають біогенними.

Таким чином в даний час палеонтологічні дані вказують, що життя виникло не раніше ніж 3.8-3.7 млрд. Років і не пізніше 3.5 млрд. Років. Припускають, що на стадії хімічної еволюції органічні сполуки володіли дзеркальною симетрією, яка в подальшому порушилася завдяки переходу хемомолекул в біомолекули. Причина порушення симетрії неясна.

Мабуть тут брали участь як внутрішні (нестійкість дзеркальної системи), так і зовнішні (метеоритне бомбардування, катастрофічний зрив з Землі первинної атмосфери і т.д.) причини. Першими створіннями хіміко-біологічної еволюції були анаеробні бактерії, здатні жити в безкисневому середовищі.

Як окислювачі служили неорганічні речовини, такі як вуглекислий газ, сполуки сірки, нітрати та ін., Неорганічні речовини хемогенного, а потім біогенного походження.

2) Масові появи.

Це наступні дати;

1) 3.8-3.5 млрд. Років (AR1). Виникнення життя, поява бактерій. Атмосфера починає збагачуватися породами біогенного походження.

2) 3.2 млрд.

років (AR2). Поява достовірних ціанобіонтов. Атмосфера набуває біогенні карбонатні товщі - строматоліти. Атмосфера починає збагачуватися молекулярним киснем, які виділяються ціанобіонтамі при фотосинтезі.

3) 1.8 - 1.7 млрд. Років (PR1-PR2). Поява аеробних бактерій, одноклітинних водоростей.

4) 1.0-1,7 млрд. Років (R3V). Поява достовірних багатоклітинних водоростей і морських безклітинних безхребетних, представлених кнідарій, хробаками, членистоногими.

5) 600-570 млн.

років (E1). Перше масове поява мінеральних скелетів в царстві тварин майже у всіх відомих типів.

6) 415 млн. Років. (S2-D1). Масова поява наземної рослинності.

7) 360 млн.лет (D). Масова поява перших наземних безхребетних (комахи, павукоподібні) і хребетні (земноводні, рептилії).

років (Mz - Kz). Масова поява покритонасінних рослин і ссавців.

9) 2,8 млн. Років (N2) поява людини.

Масова поява нових форм, як і вимирання йшло поступово з різною швидкістю. За мірками геологічного часу більшість біотичних подій відбувалося досить швидко.

3) Вимирання організмів.

Палеонтологічний літопис свідчить, що розвиток одних форм організмів супроводжується вимиранням інших. Вимирання відбувається не тільки, коли змінюється умови проживання, а й при досить стабільному режимі Землі.

В історії органічного світу виділяють кілька рубежів, де спостерігається масове вимирання: на межі між Ордовик і силуром, силуром і девоном, девоном і карбоном, пермью і тріасом, крейдою і палеогеном.

Протягом фомерозоя вимерли численні групи: археоціати, ругози, табуляти, строматопорати, трилобіти, амоніти і т.д. вимирання і природний відбір по Дарвіну, йдуть рука об руку, але збільшення чисельності виду постійно затримується різними причинами. Так, якщо який-небудь вид захоплює місце, раніше займалося видом іншої групи, і від нього розвинуться нові форми, то ці нові можуть витіснити форми старого виду.

Впровадження нових форм на нову територію, що володіють деякими перевагами перед місцевими, призведе до витіснення цих місцевих форм, але завдяки яким-небудь особливостей одна з місцевих форм може зберегтися і існувати ще тривалий час (реліктові форми).

Такими реліктами є p.Nautilus, p.Trigonia, Lingula, існуючі тривалий час (Nautilus з ордовика і до сих пір живе). Рано чи пізно кожна філогенетична гілка зникає. Іноді це зникнення збігається зі змінами довкілля. Найчастіше воно відбувається на тлі досить спокійного режиму Землі.

Зникнення групи проходить за трьома основними шляхами. Один шлях пов'язаний з еволюційними перетвореннями, що приводять до появи нових груп за рахунок зміни старих.

Інший шлях пов'язаний власне з вимиранням (сліпа гілка еволюції). Третій шлях є комбінацією перших двох: якийсь час йде перетворення, а потім частина групи вимирає. Вчені припускають, що існують внутрішні і зовнішні причини вимирання.

Внутрішніми причинами можуть бути - вичерпання життєвого запасу сил, тобто

старіння, зниження мінливості, а звідси неможливість пристосування до нових умов. Зовнішніми причинами вимирання є: тектогенез, що викликає періодичні зміни співвідношення море-суша, вулканічна діяльність, землетруси, зміни складу атмосфери, клімату, коливання рівня океану, підвищення радіоактивного і ін. Причини.

Описані вище напрямки еволюції характеризують явище біологічного прогресу.

Підвищення організації (ароморфозів) і дивергенція інтересів (идиоадаптации), як головні шляхи еволюції, вимикають організми з надмірної конкуренції, знижують її і разом з тим підвищують їх опірність Елімінується факторам.

Як правило, ці напрямки еволюції супроводжуються відбором на широку модификационную пристосовність, т. Е. На вироблення широкого «адаптивного фонду». Тому ароморфозів і алломорфози (а також і інші шляхи еволюції) тягнуть за собою біологічний прогрес.

Основними ознаками біологічного прогресу є:

Зростання чисельності.
Насичення популяції виду різноманітними міксобіотіпамі (контрольованими відбором).
Розширення площі (ареалу) поширення.
Діференціровка на місцеві раси (екологічні та географічні).
Подальша дивергенція, виникнення нових видів, пологів, сімейств і т.

Звичайно, якщо идиоадаптации носять більш спеціальний характер, залишаючись пристосуваннями дуже вузького теломорфного значення, то можливості розширення ареалу обмежені.

Однак і в цьому випадку не закривається шлях екологічної діференціровкі, а якщо стація обширна (наприклад, великий масив лісу), то і подальшого розширення ареалу до меж стації.

Розберемо два приклади біологічного прогресу.

На ряду з цим - величезна евріадаптівность щодо використовуваних рослин. Нематода знайдена на 855 видах рослин (Штейнер, 1938), що належать більш ніж до п'ятдесяти сімейств, з самими різними біохімічними властивостями, умовами виростання і т.

п. Це свідчить про широку модификационной пристосовності галловой нематоди і біологічному прогрес виду.

2. Пасюк (Rattus norvegicus) в XVIII столітті проникає в Європейську Росію. У Німеччині (Пруссія) він з'явився близько 1750 р в Англії - з 1730 р в Парижі після 1753, в Швейцарії після 1780 року, в Ірландії з 1837 р

В середині XIX століття пасюка ще не було в Західному Сибіру. У 1887 р пасюк зрідка зустрічався близько Тюмені. У 1897 р зустрічався в південній частині Тобольської губернії і був звичайний в Оренбурзі і по скрізь Уралу, від Уральська до Орська. За Кашенко, в Оренбурзькому краї пасюк з'явився після проведення залізниці. У 1889 році пасюка ще не було до східних кордонів Томської губ.

Однак, в Східному Сибіру вже давно існувала його різновид - забайкальський Пасюк. Отже, в кінці XIX століття, близько часу відкриття Сибірської ж. д., Західна Сибір була вільна від пасюка. Рух по названої ж. д. відкрилося в 1896-97 рр., а 29 травня 1907 року (після Японської війни) в Омську був спійманий перший екземпляр пасюка.

У 1908 р Кащенко отримував велику кількість західносибірських пасюков, а в 1910 р

пасюк «стали вже грати роль справжнього лиха». Рухаючись на схід, європейські Пасюк, врешті-решт, зайняли всю Західну Сибір (крім крайнього півдня) і зустрілися з забайкальської різновидом.

«По середині найбільшого з континентів ... сталося, нарешті, замикання утвореного Пасюк навколо земної кулі залізного кільця і \u200b\u200bмені, пише Кащенко (1912), довелося бути присутнім при цьому останньому акті його переможної ходи».

Високо активний, мінливий і пристосовується в своїй поведінці до різних кліматичних зон, Пасюк всюди, де є вода, їжа і людина, енергійно розширює свій ареал.

Прикладом біотичних прогресуючого рослинного виду може служити канадська чума (Elodea canadensis), швидко захоплююча нові місця проживання.

Такі основні риси видів, що знаходяться в стані біологічного прогресу.

Розширення ареалу, захоплення нових місць проживання - найважливіший їх ознака, що дає виходи до внутрішньовидової діференціровке і до утворення за її рахунок нових форм.

Чудовою ілюстрацією сказаного може служити біологічно прогресивний розвиток зайця-русака (Фолітарек, 1939).

Русак пристосований до відкритих місцях, з менш глибоким або більш щільним сніговим покривом. Тому він не міг поширюватися на північ, в лісову зону з більш пухким, а тому і більш глибоким снігом. Однак, у міру вирубки лісу, умови снігового покриву змінилися (він став дрібніше і щільніше), і русак став швидко поширюватися на північ.

Цікаво, що в роки чисельного підйому зростали і темпи просування на північ. Проникнувши на північ, русак утворив тут нову екологічну форму - кілька більшу, з зимової шерстю, значно побілілий в порівнянні із зимовою забарвленням її на півдні. Стався відбір (а можливо і адаптивна модифікація) на крупність (чим більша маса тіла, тим вище продукція тепла при меншій віддачі внаслідок відносно меншою поверхні) і відбір на побіління, в умовах якого заєць менш помітний для хижака (лисиця).

Таким чином нові умови середовища, що викликали збільшення чисельності, відкрили можливість до розширення ареалу, а розширення ареалу викликало утворення нової форми.

біологічний регрес характеризується зворотними ознаками:

зниженням чисельності,
звуженням і розколюванням ареалу на окремі плями,
слабкою або навіть відсутньої внутрішньовидової діференціровкой,
згасанням форм, видів, цілих груп останніх, пологів, сімейств, загонів і т.

Як правило, «адаптивний фонд» видів, претерпевающих біологічний регрес, вже, ніж у форм, що зазнають біологічний прогрес.

В результаті цих особливостей біологічно регресують види можуть перетворитися в ендеміків, з вельми обмеженим або навіть точковим ареалом, приклади чого нами вже наводилися.

До таких біологічно регресує видам належить (частково під впливом людини) європейський бобер, хохуля, європейський зубр, новозеландська гаттерия і безліч інших форм.

Серед рослин можна вказати на згаданого вже Ginkgo biloba, що зберігся лише в деяких пунктах Східної Азії, тоді як в мезозої (особливо в юре) гінкгові були широко поширені.

Скорочення чисельності і звуження ареалу призводить вид до стану біологічної трагедії, так як при цих умовах вплив невибіркових форм елімінації ставить вид під загрозу повного знищення.

Якщо скорочення чисельності та звуження ареалу досягає таких розмірів, що останній зосереджується на невеликій площі, то одноразова або повторна катастрофічна елімінація обірве його існування.

Якщо ви знайшли помилку, будь ласка, виділіть фрагмент тексту і натисніть Ctrl + Enter.

Однокласники

Прогрес і регрес в еволюції

Якщо проаналізувати історію розвитку органічного світу, то можна помітити, що багато таксономические групи організмів з ходом часу ставали більш досконалими і численними.

Однак окремі групи поступово скорочували свою чисельність і зникали з арени життя. Отже, еволюція протікала в двох напрямках. Вчення про основні напрямки еволюції - біологічному прогрес і біологічному регрес було розроблено А. Н. Северцовим і доповнено його учнем І. І. Шмальгаузеном.

біологічний прогрес (Від лат. Progressus - рух вперед) - напрям еволюції, що характеризується підвищенням пристосованості організмів певної систематичної групи до навколишнього середовища.

Поява нових пристосувань забезпечує організмам успіх в боротьбі за існування, збереження і розмноження в результаті природного відбору. Це призводить до спалаху чисельності і, як наслідок, до освоєння нових місць проживання і формування численних популяцій. Популяції, що опинилися в різних умовах середовища, піддаються дії різноспрямованого природного відбору.

В результаті вони поступово перетворюються в нові види, види - в пологи і т. Д. В результаті систематична група (вид, рід, сімейство і ін.) Знаходиться в стані процвітання, так як включає багато підлеглих форм.

Таким чином, біологічний прогрес є результатом успіху систематичної групи в боротьбі за існування, завдяки підвищенню пристосованості її особин.

біологічний регрес (Від лат.

regressus - повернення, рух назад) - напрям еволюції, що характеризується зниженням пристосованості організмів певної систематичної групи до умов проживання. Якщо у організмів темпи еволюції (формування пристосувань) відстають від змін зовнішнього середовища і родинних форм, то вони не можуть конкурувати з іншими групами організмів. Це означає, що вони будуть віддалятися природним відбором. Відбудеться зниження чисельності особин.

В результаті зменшиться площа заселеній ними території і, як наслідок, скоротиться число таксонів. В результаті може статися вимирання даної групи.

Таким чином, біологічний регрес - поступове вимирання систематичної групи (виду, роду, родини та ін.) Внаслідок зниження пристосованості її особин.

Діяльність людини також може призводити до біологічного регресу деяких видів. Причиною може бути пряме винищення (зубр, соболь, морська корова і ін.).

Але це може статися і в результаті скорочення ареалів при освоєнні нових територій (дрохва, журавель білий, жаба очеретяна та ін.). Види, що знаходяться в стані біологічного регресу, заносяться до Червоної книги і підлягають охороні.

В четверте видання Червоної книги Республіки Білорусь включено 202 види тварин, 189 - рослин, 34 - мохів, 21 - водоростей, 25 - лишайників і 34 види грибів.

Дуже важливим природоохоронним заходом є створення так званих червоних зошитів - списків рідкісних видів даної місцевості, що складаються юними екологами в школах.

Ознаки, характерні для біологічного прогресу і біологічного регресу, представлені в таблиці:

Шляхи досягнення біологічного прогресу

Біологічний прогрес може досягатися трьома основними шляхами - за допомогою арогенеза, аллогенеза і катагенеза.

Кожен із шляхів характеризується виникненням у організмів певних пристосувань (адаптацій).

арогенез (Від грец. Airо - піднімаю, genesis - розвиток) - шлях розвитку адаптацій, що підвищують рівень організації особин і їх пристосованість до різних середовищ існування до такої міри, що це дозволяє їм перейти в нове середовище життя (наприклад, з водного середовища в наземно- повітряну).

Ці адаптації називаються ароморфозами (від грец. Airо - піднімаю, mоrphоsis - зразок, форма). Вони являють собою глибокі зміни в будові і функціях організмів. В результаті появи даних адаптацій значно підвищується рівень організації та інтенсивність процесів життєдіяльності організмів.

Тому Северцов називав ароморфозів морфофизиологическим прогресом. Приклади основних ароморфозов представлені в таблиці:

ЖівотниеРастенія

Двостороння (білатеральна) симетрія тіла	Хлорофіл і хлоропласти (фотосинтез)
Два типу статевих систем	Тканини (покривна, механічна, провідна)
рухливі кінцівки	Органи (корінь, стебло, лист)
Трахейне дихання у безхребетних тварин	Чергування поколінь (спорофіт і гаметофіт)
Легеневе дихання у хребетних тварин	Квітка і плід
Центральна нервова система, розвинені відділи головного мозку	Подвійне запліднення (без води)
чотирикамерне серце
Два кола кровообігу (теплокровность)
альвеолярні легкі

Арогенез призводить до появи великих систематичних груп (класів, відділів, типів, царств).

Прикладами арогенеза є виникнення відділів голо і покритонасінних рослин, класів наземних хребетних тварин і ін.

Аллогенез (Від грец. Allos - інший, інший, genesis - походження, виникнення) - шлях розвитку приватних адаптацій, що не змінюють рівень організації особин. Але вони дозволяють особинам більш повно заселити колишню середовище проживання.

Ці адаптації називаються алломорфозамі. Алломорфози виникають на основі ароморфозов і являють собою різноманітність форм органів без зміни їх внутрішньої будови. Прикладами алломорфозов можуть бути різні форми кінцівок у хребетних, дзьобів і ніг у птахів, різні типи листя, стебел, квіток у рослин і ін.

За рахунок алломорфозов аллогенез призводить до збільшення видової різноманітності в межах великих систематичних груп. Наприклад, збільшення видової розмаїтості класу дводольних рослин відбулося за рахунок появи різної форми квіток.

катагенез (Від грец. Kata - приставка, що означає рух зверху вниз, genesis - походження, виникнення) - особливий шлях еволюції в більш простий середовищі, що супроводжується редукцією окремих систем органів з одночасним підвищенням ефективності репродуктивної системи.

А. Н. Северцов також відзначав, що в ході еволюції спостерігається закономірна зміна шляхів еволюції (закон Сєвєрцова).

Будь-яка велика систематична група починає свій розвиток шляхом арогенеза завдяки появі ароморфозов. Це дозволяє їй перейти в нове місце існування. Далі організми розселяються в різні місцеперебування.

На основі ароморфозов виникають алломорфози, і еволюція протікає по шляху аллогенеза. В результаті відбувається повне заселення нового середовища і т. Д. Северцов розглядав катагенез як окремий випадок при арогенеза і аллогенеза.

Основними напрямками еволюції є біологічний прогрес (процвітання таксономической групи) і біологічний регрес (вимирання таксономической групи).

Біологічний прогрес може досягатися різними шляхами: за допомогою арогенеза, аллогенеза і катагенеза.

У чому проявляється біологічний прогрес у сучасних костистих риб?

Ознаки біологічного прогресу:

збільшення кількості особин,
розширення ареалу (області поширення) даного виду,
збільшення кількості підлеглих систематичних одиниць (наприклад, всередині класу збільшується кількість загонів).

Більшість сучасних костистих риб знаходяться в стані біологічного прогресу.

Наведіть не менше трьох доказів, що підтверджують це положення.

1) У костистих риб дуже великий ареал і він не зменшується.
2) Кількість костистих риб дуже велика і продовжує зростати.
3) Всередині класу костистих риб триває виникнення нових таксонів (загонів, сімейств, родів).

Які причини біологічного прогресу?

Причина біологічного прогресу - хороша пристосованість виду до умов навколишнього середовища.

Пристосованість є наслідком взаємодії рушійних сил еволюції (в першу чергу - природного відбору).

Чому різноманітність адаптації сприяє біологічному прогресу групи?

Різноманітність адаптації дозволяє жити в різних умовах навколишнього середовища.

Отже, збільшується ареал виду та чисельність його особин.

Чому висока чисельність виду служить показником біологічного прогресу?

Висока чисельність виду говорить про те, що він добре пристосований до умов навколишнього середовища.

Чому розширення ареалу виду вважають ознакою біологічного прогресу?

Наведіть 3 докази.

1) збільшується різноманітність умов середовища, що забезпечують розмноження і розвиток особин виду;
2) розширюються можливості харчування, поліпшення кормової бази;
3) слабшає внутрішньовидова конкуренція.

Чому висока плодючість особин може привести до біологічного прогресу виду?

Вкажіть не менше трьох причин.

1) висока плодючість веде до великої чисельності особин;
2) через велику чисельність розширюється ареал;
3) збільшується кількість мутацій і комбінацій, тобто

матеріалу для природного відбору; відбір стає більш ефективним.

Чому до біологічного прогресу може привести не тільки ароморфоз, а й идиоадаптация і дегенерація?

Наведіть не менше трьох доказів.

Ознаками біологічного прогресу є збільшення чисельності виду, розширення ареалу, видоутворення.
1) Добре пристосувавшись до конкретних умов середовища (идиоадаптация), вид збільшить свою чисельність. Спростивши свою організацію (дегенерація) вид зможе витратити зекономлені ресурси на додатковий захист або розмноження, тим самим також збільшивши свою чисельність.
2) Збільшивши свою чисельність, вид зможе ширше поширитися, тобто

розширити свій ареал.
3) Розширивши свій ареал, вид потраплятиме в нові екологічні ніші, в яких будуть утворюватися нові види.

Чим характеризується в природі біологічний регрес?

Зменшенням числа особин, звуженням ареалу, зменшенням кількості підлеглих систематичних одиниць.

Сучасні кістеперие риби знаходяться в стані біологічного регресу.

Наведіть не менше трьох доказів, що підтверджують це явище.

Ознаками біологічної регресу є зменшення чисельності виду, звуження ареалу, скорочення кількості систематичних одиниць.
1) Кількість сучасних кистеперих риб невелика.
2) Їх ареал невеликий.
3) На землі залишився тільки один вид кистеперих риб (латимерія).

Чому зменшення ареалу виду призводить до біологічного регресу?

1) Зменшення ареалу призводить до зменшення чисельності виду.
2) Зменшується генетичну різноманітність, починаються близькоспоріднені схрещування.
3) Зменшується різноманітність екологічних умов, в яких існує вид - зменшується кількість підвидів і рас.

В даний час відомо близько 20 підвидів зайця-русака, які зустрічаються на території Європи і Азії.

Наведіть не менше чотирьох доказів біологічного прогресу виду зайця-русака.

1) Заєць-русак має велику чисельність.
2) Заєць-русак має великий ареал.
3) Заєць-русак має велику кількість підлеглих систематичних одиниць (підвидів).
4) Заєць-русак займає різні екологічні ніші.

5) Все це говорить про те, що заєць-русак добре пристосований до середовища проживання.

Завдання частини А по цій темі

1.Повишеніе чисельності особин;

2. розширення ареалу;

3. збільшення кількості дочірніх таксономічних груп.

Всі три ознаки біологічного прогресу пов'язані один з одним.

Збільшення чисельності особин сприяє розширенню меж ареалу виду, заселення нових місць проживання, що призводить до утворення нових популяцій, підвидів, видів. В даний час в стані біологічного прогресу перебувають комахи, птахи, ссавці.

Поняття біологічного регресу протилежно біологічному прогресу. Біологічний регрес характеризується:

зниженням чисельності внаслідок перевищення смертності над розмноженням;

зниженням внутрішньовидової різноманіття;

звуженням і розширенням цілісності ареалу, який роз-дається на окремі плями;

4. схильністю внаслідок малої чисельності масової ка-тастрофіческой елімінації, яка може раптово обірвати су-ществование такої групи.

Се-ВЕРЦА показав, що біологічний прогрес не єдиний, а тільки один з можливих шляхів еволюційних перетворень.

Найважливіші шляхи біологічного прогресу по А. Н. Северцову: аро-морфоз, идиоадаптация, дегенерація.

Надалі проблема шляхів біологічної еволюції була розроблена І.І.

Шмальгаузеном. Він виділив наступні напрямки биоло-ня прогресу: ароморфоз, алломорфоз,теломорфоз, гіперморфоз, катаморфоз, гіпоморфоз.

ароморфоз (Орогенез) - морфофізіо-кий, морфофунк-ний прогрес - шлях еволюції, що супроводжується підвищенням організа-ції життєдіяльності та розширенням средиобітанія .

Арогенеза ха-рактерізует:

1 посиленням життєдіяльності організму;

2.большей диференціацією його частин;

3.Большой цілісністю організму, т.

е. його интегрированностью;

4. розвитком більш активних способів боротьби за існування;

5.усовершенствованіем нервової системи та органів чуття.

Ароморфоз веде до змін, що дає загальне піднесення організації, завжди веде до біологічного прогресу.

Дає можливість переходу до нових умов існування. Прикладом арогенеза-четирехкамерное серце, два кола кровообігу, ускладнення нервової системи, виникнення живорождения, вигодовування дитинчат молоком, постійна температура тіла. Ароморфози амфібій - легкі, трикамерну серце, два кола кровообігу, кінцівки, вдосконалення головного мозку і органів чуття.

Прикладами ароморфозов архейської ери є виникнення статевого процесу, фотосинтезу, многоклеточности. В результаті ароморфозов відбулися типи і класи, т. Е. Великі таксони.

А. Н. Северцов підкреслював, що ароморфоз - це, перш за все, ус-ложненіем організації, т. Е. Звертав увагу на морфологічну ха-характеристику цього явища. А. Н. Северцов і потім І. І. Шмальгаузен показали більш широке значення ароморфозов, т. Е. Дали йому екологоморфологіческое тлумачення.

Аллогенез (алломорфоз, ідіоадаптаіія) - шлях виникнення част-них пристосувань при зміні умов проживання.

На відміну від Ароморф-поклик при аллогенеза прогресивний розвиток організму відбувається без ускладнення організації, загального підйому енергії життєдіяльності організму. Аллогенеза ведуть до збільшення видового різноманіття, б-строму підвищення чисельності . Наприклад, поширення ссавці-танучих не тільки в різних географічних зонах від тропіків до арк-тичних пустель, але і освоєння ними різних умов середовища (суша, по-да, грунт) знизило конкуренцію між видами за їжу, місця проживання, при цьому рівень організації залишився колишнім.

В результаті идиоадаптации виникають види, пологи, сімейства, загони, тобто таксони нижчого рангу.Дивергенція, конвергенція, паралелізм здійснюва-ляють шляхом идиоадаптации.

Через сування середовища при телогенеза робить організми нежиттєздатними і веде до їх елімінації.

гіперморфоз (Гіпергенез)— переразвитие організмів в будь-якому напрямку з порушенням відносин із середовищем.Гіпергенні еволюція протікає в дві фази. Перша фаза характеризується виникненням круп-них форм в межах даної групи. Це сприяє підвищенню опірності тваринного проти хижаків, т.

е. сприяє виживати-мости в боротьбі за існування. У другій фазі переваги гігантіз-ма переходять в свою протилежність. Збільшення розмірів тіла— це окремий випадок спеціалізації телогенеза, а значить, навіть незначний-ні зміни середовища ведуть до вимирання цих форм.Наприклад, гігантизм у динозаврів, мамонтів або розвиток окремих органів у шаблезубих тигрів, гігантських оленів.

Із сучасних представників гігантів мож-но назвати китів, жирафів, слонів, носорогів.

Гіпогенезія (гіпоморфоз) - приватна форма катагенеза.

При гіпогенезія спостерігається недорозвинення організму або його органів, редукція окремих частин, збереження личинкових особливостей.

Наприклад, живуть воді аксолотль, протей, сирена досягають статевої зрілості на рівні орга-нізації личинки. Вони ніколи не набувають вигляду дорослих наземних амфібій. Так, сирени мають постійні зябра, недорозвинені очі, редуцированное число пальців. Головні напрямки або шляху еволюції характеризуються рядом особливостей. В даний час в науці немає єдиної думки в питаннях про закономірності співвідношень між шляхами біологічного прогресу.

За теорією А. Н.

Северцова, після арогенеза, підвищує організацію організмів, завжди настає період приватних пристосувань - идиоадаптации, іноді супроводжуються спрощенням - дегенерацією.

На основі одних і тих же арогенеза можуть виникати різні «надбудови», т.е.пріспособленія до приватних умов (аллогенеза, телогенеза).

Новий ароморфоз, по Северцову, може виникнути від малоспеціалізовані форм, що утворилися на початкових фазах ідіоадаптівного розвитку;

Зміна напрямків в адаптивної еволюції відбувається по схемою ароморфоз — идиоадаптация (Рання)— ароморфоз.Закономірність зміни фаз еволюційного процесу, характерну для всіх груп організмів, називають закон Ома.

Н. Северцова.

Зміна напрямків еволюції по Шмальгаузенупротікає по схемі: орогенез - аллогенез - орогенез.

Згідно з цим законом, новий тип або клас виникають шляхом арогенеза, а потім відбувається його адаптивна радіація - аллогенез з подальшими тупиковими напрямами. Новий підйом організації може виникнути від малоспеціалізовані форм, які розвивалися по шляху аллогенеза.

А.К.Северцовввів суттєві поправки до цього закону за схемою: орогенез - аллогенез - телогенеза - орогенез.

Наприклад, походження наземних хребетних від кистеперих риб з мілководних пересихаючих водойм, птахів - від літаючих рептилій.

План вивчення теми:

1. Біологічний прогрес.

2.Біологіческая регрес.

Короткий виклад теми

Великий вітчизняний біолог-еволюціоніст А. Н.Северцов (1866-1936) розробив теорію морфофизиологического і біологічного прогресу і регресу.

біологічний прогрес- це перемога виду (або інший систематичної одиниці) в боротьбі за існування. Основні ознаки біологічного прогресу - стабільне збільшення чисельності і розширення займаного ареалу. Розширення ареалу виду призводить, як правило, до утворення нових популяцій. За визначенням, прикладами біологічного прогресу служать представники типів найпростіших, молюсків, членистоногих (різні види і навіть цілі загони комах - двокрилі, жорсткокрилі і ін.), Хордових (окремі групи риб, птахів - наприклад, Горобцеподібні, ссавців - наприклад, гризуни і ін ). Включає в себе: ароморфозів і идиоадаптации.

біологічний регресхарактеризується альтернативними ознаками:

зниженням чисельності, скороченням ареалу, зниженням внутрішньовидової диференціації (наприклад, зниженням популяційного різноманіття). В кінцевому рахунку біологічний регрес може призвести до вимирання виду. У типі хордових прикладами природного біологічного регресу служать:

дводишні і кістеперие риби (кл. Кісткові риби); гаттерия, крокодили, слонові черепахи (кл. Рептилії); яйцекладущие, Неповнозубі, хоботні (кл. Ссавці). Основною причиною біологічного регресу є відставання в еволюції групи від швидкості змін навколишнього середовища. Лабораторні роботи / Практичні заняття « не передбачено"

Питання для самоконтролю за темою:

1. Що таке біологічний прогрес?

2. Що таке біологічний регрес?

3. У чому відмінність ароморфозов від идиоадаптаций.

4. Назвіть ознаки біологічного прогресу.

5. Який напрям біологічної еволюції піднімає групу організмів на вищий щабель організації?

Розділ 5. Історія розвитку життя на Землі.

Тема 5.1. Розвиток органічного світу.

Основні поняття і терміни по темі:кайнозойської ера, протерозойская ера, четвертинний період, зледеніння, кам'яновугільний період, псилофіти.

План вивчення теми

1. Характеристика кожної епохи (по таблиці)

Короткий зміст:

Історія нашої планети умовно розділена на різні проміжки

часу. З них найбільш тривалі ери, потім слідують періоди,

епохи. Межі між епохами встановлені не випадково, так як саме в ці

проміжки часу на Землі відбувалися глобальні геологічні процеси, що супроводжуються змінами лику планети, її органічного світу.

Питання для самоконтролю

Що являють собою біологічний прогрес і регрес? Які їх основні ознаки? Для пошуку відповідей на ці питання проаналізуємо ці біологічні терміни більш докладно.

Особливості розвитку в біології

А. Н. Северцов стверджував, що можна різноманітними шляхами домогтися перетворень і появи нових пристосувань. Він охарактеризував біологічний прогрес і регрес, дав визначення цим термінам.

Характеристика біологічного прогресу

Він передбачає перемогу іншої таксономічної групи або певного виду в жорстокій боротьбі за існування. У біологічного прогресу існують певні ознаки:

збільшення чисельності особин;
розширення ареалу;
підвищення числа дочірніх таксономічних форм.

Перераховані ознаки взаємопов'язані. При збільшенні кількості особин відбувається розширення меж ареалу даного виду, його представниками заселяються нові території, в результаті чого утворюються нові види, підвиди, популяції. У наш час птахи, багато ссавців, комахи перебувають саме в стані біологічного прогресу.

поняття регресу

Основна характеристика біологічного регресу полягає в тому, що даний процес є протилежним прогресу. У нього також є певні відмінні характеристики, про які слід згадати окремо:

зниження кількості особин в результаті перевищення показника смертності над народжуваністю;
зниження різноманіття всередині виду;
зменшення меж і цілісності ареалу, відбувається розпад його на кілька окремих плям;
через незначну чисельність особини піддаються катастрофічною елімінації, що може спровокувати знищення всієї групи.

Шляхи біологічного прогресу

Характеристика біологічного прогресу і регресу буде неповною без вказівки можливих шляхів еволюційних змін. А. Н. Северцов зазначав, що існує кілька варіантів зміни стану виду, роду. Якщо, на його думку, біологічний регрес має лише один варіант існування, то прогрес представлений різноманітними способами: дегенерацією, идиоадаптацией, ароморфозом.

біологічна еволюція

Тривалий час проблемою еволюційних процесів в біології займався І. І. Шмальгаузен. Саме їм були визначені основні варіанти біологічного прогресу:

гіперморфоз;
алломорфоз;
ароморфоз;
гіпоморфоз;
катаморфоз;
теломорфоз.

Біологічний регрес не має подібних напрямків. Ароморфоз є таким шляхом еволюції, який супроводжується збільшенням рівня життєдіяльності, передбачає розширення середовища проживання роду. Для арогенеза характерні:

посилення діяльності;
збільшення диференціації;
інтегрованість організму;
прояв активних варіантів боротьби за існування;
удосконалення органів почуттів і нервової системи.

В результаті ароморфоза відбуваються зміни, які сприяють піднесенню організації, тобто спостерігається не біологічний регрес, а розвиток (прогрес). У виду з'являється шанс на перехід до нових умов існування. Як приклад арогенеза можна привести четирехкамерное серце, поява живорождения, постійну температуру тіла, два кола кровообігу, грудне вигодовування молоком новонароджених дитинчат. Біологічний регрес такими можливостями не володіє. Саме шляхом ароморфозов з'явилися класи і типи, розвинулися великі таксони. А. Н. Северцов говорив про те, що саме ароморфоз передбачає ускладнення виду, можливість його до подальшого самовдосконалення. До чого призводить біологічний регрес? Приклади в історії свідчать про те, що його результатом стає повне вимирання виду, роду.

Аллогенез передбачає формування специфічних пристосувань під час зміни умов проживання. В цьому випадку прогресія організм не передбачає ускладнення всього виду, не потрібно і загальний підйом енергії. Аллогенеза призводять до видовою різноманітністю, істотного зростання чисельності. Наприклад, ссавці зуміли освоїти різні умови проживання, їх можна зустріти і в арктичних пустелях, і в тропіках. Крім того, їх представники освоїли різні середовища (грунт, воду, сушу), що призвело до зниження конкуренції між представниками різних видів за місця проживання, їжу. Але при цьому не стався біологічний регрес. Приклади, наведені вище, навпаки, свідчать про стабільному рівні організації живих організмів. Завдяки идиоадаптации з'являються нові пологи, види, загони, сімейства, виникають таксони нижчого рангу.

Телогенеза визнаний вузькою спеціалізацією, пристосуванням до конкретних умов існування, що не припускає серйозного зміни рівня організації. Наприклад, хамелеони, черепахи, лінивці наділені додатковими пристосуваннями до умов проживання.

висновок

Відповідно до теорії, запропонованої А. Н. Северцовим, основним фактором для підвищення організації живих організмів виступають приватні пристосування, які можуть супроводжуватися спрощенням, тобто дегенерацією. Завдяки одним і тим же арогенеза можлива поява різних «надбудов», які дають увазі можливість виживати і розвиватися в приватних умовах. Біологічний регрес і прогрес є тими основними способами біологічного розвитку, які дозволяють конкретному загону, роду виживати, розвиватися, вдосконалюватися або призводять до його повної загибелі та зникнення.

Палеонтологія засвідчили рішучість багатьох існували в минулому види зникли повністю.

Прогрес і регрес в природі - поняття протилежні. У першому випадку відбувається розвиток і поширення видів по планеті. Біологічний регрес є еволюційним рухом, що характеризується скороченням життєвого середовища, зниженням чисельності особин внаслідок непристосованості. Цей процес супроводжується зменшенням кількості одних групових видів у зв'язку з тиском на них інших, а також зникненням виду.

Біологічний регрес головним чином пов'язаний з втратою здатності організмів до пристосування в умовах, що змінюються навколишнього середовища.

Для тварин, які зберігали нерухомість протягом усього життя, орган руху функціонує виключно під час личинкової стадії. Хорда у них редукована. До таких організмів, зокрема, відноситься погонофор - представник окремого виду брахіата. Ці особини не дуже схожі на тварин. Вони мешкають на морському дні і живуть нерухомо. Погонофор має серце і мозок, однак, шлунок і рот у неї скорочений. Щупальця є органами дихання. Усередині них є довгі волоски, забезпечені кровоносними судинами. На них поступово накопичуються мікроорганізми. Коли ж їх (мікроорганізмів) стає багато, погонофор затягує волоски всередину. Під впливом особливих ферментів мікроорганізми перетравлюються і всмоктуються у внутрішні вирости. Наявність зародкового кишечника доводить існування цього органу у предків погонофори. Але в зв'язку з тим, що процес травлення здійснюється поза організмом, органи шлунково-кишкового тракту редуцировались.

Регрес тварин, що мешкають під землею або в печерах, можна розглянути на прикладі протея. Це представник класу земноводних, схожий на тритона. Мешкає ця тварина в печерах. На голові з обох сторін у нього є зовнішні зябра. Протей може дихати і в воді, і на суші. У першому випадку він використовує зябра, а в другому - легкі. Так як живе протей в глибоководних печерах, він має змієподібну форму. Тіло у нього прозоре, безбарвне, не має пігментів. У дорослих представників прикриті шкірою, у личинок є зародкові очі. Є на тілі у протея і дві пари слаборозвинених кінцівок.

Як генетичної основи еволюційних змін, що призводять до спрощення організаційного рівня, виступає мутація.

У розвитку органічного світу виділяється три напрямки. Ароморфоз характеризує підвищення в рівні організації організмів. Идиоадаптация є пристосуванням до навколишніх умов без принципових змін в біологічній структурі. Загальна дегенерація є спрощенням рівня організації живих істот.