Макроэволюция. Биологический прогресс и биологический регресс. Правила эволюции

Макроэволюция

Макроэволюция – эволюция выше вида, в ходе которой виды еще больше обособляются друг от друга, образуя более крупные систематические группы.

Основные направления эволюционного процесса

(А.Н. Северцов)

↓	↓
биологический прогресс	биологический регресс
1. Увеличение численности особей вида.	1. Снижение численности особей вида.
2. Расширение ареала.	2. Уменьшение ареала.
3.Образование новых популяций и систематических единиц.	3. Вымирание вида.

Пути достижения биологического прогресса

(по А.Н. Северцову)

1.     Ароморфоз (арогенез, морфофизиологический прогресс).

2.     Идиоадаптация (аллогенез).

3.     Общая дегенерация (катагенез, морфофизиологический регресс).

Ароморфоз

(арогенез, морфофизиологический прогресс)

Ароморфоз – приспособительное изменение общего значения, повышающее уровень организации.

Формируется на основе наследственной изменчивости и естественного отбора и является приспособлением широкого значения. Дает преимущество в борьбе за существование и открывает возможности освоения новой, прежде недоступной среды обитания.

С ароморфозами у животных связаны эволюционные преобразования кровеносной, дыхательной, нервной и других систем органов, оказывающих непосредственное влияние на увеличение интенсивности обмена веществ и энергии, теплокровность, живорождение и т.д.

Крупными ароморфозами в развитии растений были многоклеточность и разделение тела на корень, стебель и лист, развитие сети проводящей системы, специализация тканей, переход от размножения спорами к размножению семенами, образование цветка и т.д.

Идиоадаптация (аллогенез)

Идиоадаптация – частные приспособительные изменения, полезные в данной среде обитания, возникающие без изменения общего уровня организации.

Благодаря формированию идиоадаптаций организмы смогли не только распространиться в различных географических зонах, но и освоить самые разнообразные условия среды, сохраняя при этом свой уровень организации.

Типичные идиоадаптации у животных – особенности строения конечностей (например, у крота, копытных, ластоногих), особенности клюва (у хищных птиц, куликов, попугаев), приспособления придонных рыб (у скатов, камбалы), покровительственная окраска насекомых и т.д.

Примерные идиоадаптации у растений – многообразные приспособления к опылению, распространению плодов и семян и т.д.

Общая дегенерация

(катагенез, морфофизиологический регресс)

Общая дегенерация – приспособительные изменения организмов, приобретаемые путем понижения уровня организации, упрощения строения и функций.

Возникают, когда условия жизни относительно постоянны, и организмы хорошо к ним приспособлены. Естественный отбор не совершенствует их в сторону прогрессивного усложнения. Дегенерация связана с переходом к пещерному, сидячему или паразитическому образу жизни. Генетическая основа дегенерации – мутации.

Соотношение направлений эволюции

(по А.Н. Северцову)

В процессе эволюции происходит чередование относительно кратких периодов ароморфозов и последующих длительных периодов идиоадаптаций или общей дегенерации.

Ароморфозы определяют этапы в развитии органического мира, поднимая организацию какой-либо группы на более высокую ступень эволюции и открывая перед ней возможности для освоения внешней среды. Ароморфозы возникали сравнительно редко и всегда вели к появлению новых, более высокоорганизованных форм.

Далее развитие идет по пути идиоадаптаций, обеспечивающих более высокоорганизованной группе освоение доступного разнообразия обитания. Проникая в иную сферу, эти формы приобретали приспособительные изменения – идиоадаптации, которые обеспечивали полное обживание разнообразных условий обитания без повышения общего уровня организации.

При переходе организмов в более однотипные условия формирование частных приспособлений сопровождается упрощением строения. Общая дегенерация всегда вторична по отношению к прогрессивному развитию, т.к. всякое упрощение предполагает некоторый уровень исходной сложности.

А – ароморфозы; И – идиоадаптации; Д – дегенерация.

Правила эволюции

1. Правило необратимости эволюции – любая систематическая группа не может вернуться к исходному предку.

2.         Правило прогрессирующей специализации – эволюция прогрессивна и направлена на более глубокое приспособление к более узким условиям существования.

И.И. Шмальгаузен выделил четыре типа специализации:

1) теломорфоз – узкая специализация по питанию и возникновению защитных приспособлений;

2) гиперморфоз – сверхспециализация организмов к узким условиям существования (гигантизм возникает при высокой обеспеченности кормом);

3) катаморфоз – общая дегенерация;

4) гипоморфоз – утеря специализации, почва для нового ароморфоза.

3. Правило чередования главных направлений эволюции – каждое повышение уровня организации (ароморфоз) сопровождается частными приспособлениями (идиоадаптацией), в особых случаях – дегенерацией.

Неравномерность эволюции – различия в темпах эволюции разных групп организмов.

Ускорение эволюции – тенденция к постепенному ускорению.

Морфологические закономерности

эволюционного процесса

В основе эволюционного процесса лежит явление расхождения признаков – дивергенция, что связано с приспособлением к местным географическим и экологическим условиям существования. Дивергировать могут виды, роды, семейства, отряды. Органы, соответствующие друг другу по строению и имеющие общее происхождение, независимо от выполняемых ими функций, называются гомологичными (например, конечности лазающих, скачущих, плавающих, роющих млекопитающих, у растений – усики гороха, иглы барбариса, колючки кактуса (видоизмененные листья), корневища ландыша, клубни картофеля, донце репчатого лука (подземные побеги)).

Конвергенция – приобретение сходного строения в одинаковых условиях существования у организмов, относящихся к разным систематическим группам. Органы, выполняющие сходные функции, но имеющие принципиально различное строение и происхождение, называются аналогичными (например, крылья птицы и бабочки).

Параллелизм – конвергенция на основе гомологичных органов. Причина – одинаковая направленность естественного отбора. Например, сходство формы тела у акулы, ихтиозавра, дельфина.

Закономерности эволюции растений: переход от гаплоидности к диплоидности, приобретение независимости процесса полового размножения от капельно-жидкой влаги, возникновение двойного оплодотворения, многоклеточность и разделение тела на корень, стебель и лист, развитие сети проводящей системы, специализация тканей, опыление с помощью насекомых, усиление защиты зародыша от неблагоприятных условий.

Закономерности эволюции животных: возникновение многоклеточности и дифференциация органов и тканей; появление твердого скелета; развитие центральной нервной системы и общественного поведения.