Лекция №6 макроэволюция I. Соотношение макроэволюции и микроэволюции впервые термин «макроэволюция» введен в 1927 году



Дата16.07.2017
өлшемі73.38 Kb.
түріЛекция
Т.Э. Лекция №6

МАКРОЭВОЛЮЦИЯ

I. СООТНОШЕНИЕ МАКРОЭВОЛЮЦИИ И МИКРОЭВОЛЮЦИИ

Впервые термин «макроэволюция» введен в 1927 году русским генетиком Ю.А. Филиппенко.



Макроэволюция – эволюционные преобразования, ведущие к формированию таксонов более высокого ранга, чем вид: родов, семейств, отрядов, классов, типов.

Синоним этому термину – филогенез – историческое развитие организмов: эволюция различных систематических групп, отдельных органов и их систем.



Филогенетика – наука, изучающая филогенез.

Существуют различные взгляды на соотношение микроэволюции и макроэволюции:

1 – одни считают, что макроэволюция – это качественно особый процесс;

2 – большинство полагает, что макроэволюция – это система микроэволюций.


Эти процессы связаны, как система и её элементы, но свойства системы иные, чем у её элементов, т.е. свойства системы не являются свойствами её элементов.

Макроэволюция




Микроэволюция

организация

(организм как единое целое)



← объект →

популяция

десятки сотни

миллионов лет



← время →

сотни лет

Макроэволюция:

- обнаруживает общие закономерности развития органического мира, которые не поддаются наблюдению на уровне микроэволюции.

- не имеет собственных механизмов: все явления сводятся к изменениям генетической структуры популяций, т.е. к микроэволюции → накапливаясь, микроэволюционные процессы получают внешние выражение в макроэволюционных явлениях.


II. БИОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОГРЕСС И РЕГРЕСС

Современные представления разработаны А.Н. Северцовым (1925, 1939 гг.).

Биологический прогресс

Биологический прогресс – достижение данной группой организмов успехов в борьбе за существование – процветание этой группы.

Критерии:

1 – увеличение численности особенностей данной систематической группы (вида, рода, семейства и т.д.);

2 – расширение её ареала – захват новых мест обитания;

3 – увеличение таксономических единиц → в результате адаптивной радиации происходит распадение на подчиненные систематические единицы: вид – на подвиды, род – на виды.



Эволюционный механизм:

  • возникновение новой адаптации снижающей элиминацию →

  • увеличение численности: число потомков стойко больше по сравнению с предками →

  • увеличение плотности популяции, что усиливает внутривидовую конкуренцию →

  • приводит к расселению вида → расширению его ареала →

  • вид сталкивается с новыми условиями.

Пути достижения биологического прогресса



1. Ароморфоз – морфофизиологический прогресс – это изменения строения или функций органа, которые имеют общее значение для организма и поднимают энергию его жизнедеятельности на качественно-новый уровень.

Особенности ароморфоза:

  • повышает уровень организации;

  • носит универсальный характер, т.к. имеет важное значение для организма в целом;

  • способствует освоению организмами новых сред обитания, новых ресурсов среды;

  • становится признаком крупных таксонов (классов, типов);

  • длительное время сохраняется в филогенезе;

  • определяет изменения органов и систем органов, непосредственно связанных с общим обменом веществ и энергии в организме, обеспечивающих его интеграцию;

  • является сложным комплексом преобразований, затрагивающим несколько разных систем органов.

Повышение уровня организации происходит за счет усиления системности, которая определяется:

1 – большей целостностью, интегрированностью организма: более совершенными механизмами координации действий между различными частями организма;

2 – большей дифференциацией частей организма: расчленением на более или менее обособленные разнокачественные части, которые выполняют определенные функции; дифференцировка делает работу системы более эффективной в целом, при условии развития механизмов интеграции.

Примеры ароморфозов у животных:



  • эволюция сердца у позвоночных (филогенетическое развитие органа путем ароморфоза) – повышение уровня организации сердца, обусловившее возможность прогрессивной эволюции ЦНС и органов чувств → увеличился обмен веществ и жизнедеятельность становится более интенсивной в связи со снабжением всех органов окисленной кровью;

  • эволюция органов чувств и ЦНС у позвоночных → привели к дифференциации и усложнению поведения, расширили область их восприятий, позволили отвечать им на воздействия внешней среды более сложными и координированными действиями;

  • изменения органов дыхания у позвоночных → повышение процесса окисления → повышение общей жизнедеятельности;

  • появление теплокровности;

  • появление пятипалой конечности рычажного типа.

Примеры ароморфозов у растений:

  • появление корней и листьев → расчленение тела;

  • устьица, сосуды у покрытосеменных растений;

  • появление семени;

  • развитие цветка и наличие двойного полодотворения;


Общие ароморфозы:

- возникновение полового процесса,

- появление аэробного дыхания,

- появление фотосинтеза у древних организмов.


2. Идиоадаптация или алломорфозы (от греч. «аллос» – разный) – частные приспособления к конкретным условиям существования.

Особенности идиоадаптаций:

  • не обуславливают повышение уровня метаболизма, уровня организации;

  • имеют частный характер;

  • являются признаками низших таксонов: видов, родов, семейств;

  • быстро перестраиваются в филогенезе;

  • многообразны, отражают дивергентную эволюцию группы в период её процветания;

  • наиболее обычный путь эволюции.

Примеры идиоадаптаций:

  • разнообразие конечностей млекопитающих;

  • особенности строения клювов птиц – хищных, куликов, гусиных, цапель;

  • особенности строения ног птиц: гусеобразные, дятлы, стрижи, журавлеобразные, хищники;

  • защитные окраски, жизненные формы.

Аллогенная эволюция может пойти по пути узкой специализации → возникают приспособления к определенным, узким, неменяющимся условиям среды.

Примеры узких специализаций:



  • хамелеоны из-за особого строения конечностей живут только на тонких ветвях деревьев тропических и субтропических лесов;

  • ленивцы – только на деревьях;

  • глубоководные хищные рыбы – не могут жить в верхних слоях воды;

  • эндопаразитические черви;

  • скаты;

  • коала.

Узкая специализация дает преимущество только в данной среде, а изменение условий может привести к элиминации.
3. Дегенерация – морфофизиологический регресс (катаморфоз) – упрощение строения в связи с переходом организма в более простую среду обитания или к неподвижному образу жизни.

Определяется развитием какой-то одной системы органов на фоне атрофирования органов, несущих активные функции → прогрессивно развиваются пассивные, но важные для организма системы органов.



Причины дегенерации:

- переход от подвижного образа жизни к сидячему или неподвижному;

- переход от самостоятельного образа жизни к паразитическому.

Эти группы развиваются по пути биологического прогресса и многие наиболее процветающие.

Примеры:


  • паразитические организмы – 4-5% от общего числа животных: крупные группы на уровне класса - ленточные черви, сосальщики;

  • подтип оболочники – асцидии – личинки подвижные, имеют хорду, а взрослые особи ведут сидячий образ жизни;

  • саккулина – рачок-паразит крабов.

Особенности эволюции дегенерировавших форм:

1 – прогрессивное развитие половой системы;

2 - прогрессивное развитие способов пассивной защиты;

3 – атрофия многих органов и систем органов;

4 – прогрессивное развитие различных ценогенезов.
Соотношения между путями биологического прогресса

Сходство - ароморфозы и идиоадаптации – эволюционные изменения с одним и теми же механизмами возникновения и развития. Они возникают как обычные адаптации в конкретной среде обитания, их судьба определяется в будущем.

Различия между А, И и Д заключаются

1 → в их значении для организма;

2 → в частоте возникновения и результатах:

- ароморфозы – редко возникают;

– определяют появление типов, классов, отрядов;

- идиоадаптации – часто наблюдаются;

– определяют появление видов, родов;

- дегенерации – редко возникают.

Каждая новая крупная систематическая группа начинает свое существование с ароморфоза, он обеспечивает захват и освоение новой среды. Новый уровень организации способствует расселению организмов в различных местообитаниях, далее эволюция идет по пути алломорфозов: на основе одних и тех же ароморфозов возникают различные идиоадаптации. Прогрессивная систематическая группа распадается в результате адаптивной радиации на большое число соподчиненных единиц: видов, родов, отрядов.

За периодом ароморфозов следует период дивергентной идиоадаптации, в связи с чем процесс прогрессивной эволюции идет уступами: периоды резкого подъема организации чередуются с периодами без морфофизиологического прогресса.


Биологический регресс

Биологический регресс – упадок или вымирание данной группы организмов (А.Н. Северцов, 1925). Противоположен биологическому прогрессу.

Признаки:

  • уменьшение численности,

  • сужение ареала,

  • уменьшение числа подчиненных систематических групп.

Причины:

1 – группа не смогла приспособиться к изменениям условий внешней среды;

2 – группа не выдержала конкуренции с другими группами.

Примеры:



  • класс пресмыкающиеся – в мезозое были представлены множеством форм, сейчас ареал ограничен, количество видов небольшое;

  • род выхухолей – состоит из двух видов: выхухоль испанский и выхухоль русский.









Достарыңызбен бөлісу:


©stom.tilimen.org 2019
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет