A. N. Severtsov a arătat că transformările istorice și dezvoltarea de noi adaptări (adaptare și geneză) au fost realizate în moduri diferite. El a identificat conceptele de progres biologic și regresie.

Progresul biologic înseamnă victoria unei specii sau a unui alt grup taxonomic în lupta pentru existență. Semnele progresului biologic sunt:

1. creșterea numărului de persoane;

2. extinderea zonei;

3. o creștere a numărului de grupuri taxonomice fiice.

Toate cele trei semne ale progresului biologic sunt legate între ele. O creștere a numărului de indivizi contribuie la extinderea limitelor ariei speciilor, la stabilirea de noi habitate, ceea ce duce la formarea de noi populații, subspecii, specii. În prezent, insectele, păsările și mamiferele se află într-o stare de progres biologic.

Regresia biologică este opusul progresului biologic. Regresia biologică se caracterizează prin:

o scădere a numărului din cauza excesului de mortalitate față de reproducere;

scăderea diversității intraspecifice;

3. îngustarea și extinderea integrității zonei, care se separă în locuri separate;

4. susceptibilitatea datorată numărului redus de eliminare catastrofală în masă, care poate pune capăt brusc existenței unui astfel de grup.

UN. Severtsov a arătat că progresul biologic nu este singurul, ci doar una dintre căile posibile ale transformărilor evolutive.

Cele mai importante căi ale progresului biologic conform lui A. N. Severtsov: aromorfoză, idioadaptare, degenerare.

Ulterior, s-a dezvoltat problema căilor evoluției biologice I.I. Schmalhausen.El a evidențiat următoarele direcțiile progresului biologic: aromorfoză, alomorfoză,telomorfoză, hipermorfoză, catamorfoză, hipomorfoză.

Aromorfoză (orogeneză) - progres morfofiziologic, morfofuncțional - calea evoluției, însoțită de o creștere a organizării vieții și extinderea mediului un habitat . Arogeneza se caracterizează prin:

1 întărirea funcțiilor vitale ale corpului;

2. mare diferențiere a părților sale;

3. o mai mare integritate a organismului, adică integrarea acestuia;

4. dezvoltarea unor metode mai active de luptă pentru existență;

5. îmbunătățirea sistemului nervos și a organelor de simț.

Aromorfoza duce la modificări care dau naștere generală organizației, ducând întotdeauna la progres biologic. Oferă o oportunitate pentru tranziția la noi condiții de existență. Un exemplu de arogeneză este o inimă cu patru camere, două cercuri de circulație a sângelui, complicația sistemului nervos, apariția viviparității, hrănirea tinerilor cu lapte, temperatura corporală constantă. Aromorfozele amfibienilor - plămâni, inimă cu trei camere, două cercuri de circulație a sângelui, membre, îmbunătățirea creierului și a organelor senzoriale. Exemple de aromorfoze din epoca arheană sunt apariția procesului sexual, fotosinteza, multicelularitatea. Ca urmare a aromorfozelor, au apărut tipuri și clase, adică taxoni mari.

A. N. Severtsov a subliniat că aromorfoza este, în primul rând, complicația organizării, adică a acordat atenție caracteristicilor morfologice ale acestui fenomen. A. N. Severtsov și apoi I. I. Shmalgauzen au arătat o semnificație mai largă a aromorfozelor, adică i-au dat o interpretare morfologică ecologică.

Alogeneza (alomorfoză, idioadaptare) este modul de apariție a adaptărilor private la schimbarea condițiilor de viață. Spre deosebire de aromorfozele din alogeneza, dezvoltarea progresivă a organismului are loc fără a complica organizația, o creștere generală a energiei activității vitale a organismului. Alogeneza duce la o creștere a diversității speciilor, o creștere rapidă a numărului . De exemplu, răspândirea mamiferelor nu numai în diferite zone geografice de la tropice la deșerturile arctice, ci și asimilarea lor de diferite condiții de mediu (pământ, apă, sol) a redus concurența dintre specii pentru hrană, habitate, în timp ce nivelul de organizare a rămas același. Ca urmare a adaptării idio, apar specii, genuri, familii, ordine, adică taxoni de rang inferior.Divergența, convergența, paralelismul se realizează prin idioadaptare.

Telogeneza (telomorfoză)- specializarea îngustă la condiții limitate de existență fără a schimba nivelul de organizare.Aceasta este o formă specială de alogeneză. De exemplu, cameleonii, leneii, lungfish, broaștele țestoase, ciocănitoarele au o adaptare la habitatele private. Schimbările din mediu în timpul telogenezei fac organisme inviabile și duc la eliminarea lor.

Hipermorfoză (hipergeneză)- supradezvoltarea organismelor în orice direcție cu o încălcare a relațiilor cu mediul.Evoluția hipergenică are loc în două faze. Prima fază se caracterizează prin apariția unor forme mari într-un anumit grup. Acest lucru contribuie la o creștere a rezistenței animalului împotriva prădătorilor, adică contribuie la supraviețuirea în lupta pentru existență. În a doua fază, avantajele gigantismului trec în opusul lor. Creșterea dimensiunii corpului- acesta este un caz special al specializării telogenezei, ceea ce înseamnă că chiar și modificări minore în mediu duc la dispariția acestor forme.De exemplu, gigantismul la dinozauri, mamuți sau dezvoltarea unor organe separate la tigrii cu dinți de sabie, cerbi uriași. Dintre reprezentanții moderni ai giganților, pot fi numiți balene, girafe, elefanți, rinoceri.

Hipogeneza (hipomorfoză) este o formă specială de catageneză. În timpul hipogenezei, se observă subdezvoltarea organismului sau a organelor sale, reducerea părților individuale și conservarea caracteristicilor larvelor.De exemplu, axolotl, proteus și sirena care trăiesc în apă ajung la maturitate la nivelul organizării larvelor. Nu iau niciodată aspectul amfibienilor terestri adulți. Astfel, sirenele au branhii permanente, ochi subdezvoltati și un număr redus de degete. Principalele direcții sau căi de evoluție sunt caracterizate de o serie de trăsături. În prezent, în știință nu există un consens cu privire la întrebările legate de legile relației dintre căile progresului biologic.

Conform teoriei lui A. N. Severtsov, după arogeneză, care mărește organizarea organismelor, vine întotdeauna o perioadă de adaptări speciale - idioadaptare, uneori însoțită de simplificare - degenerare. Pe baza aceleiași arogeneze pot apărea diverse „suprastructuri”; adaptarea la condiții particulare (alogeneza, telogeneza). O nouă aromorfoză, potrivit lui Severtsov, poate apărea din forme slab specializate care s-au format în fazele inițiale ale dezvoltării idioadaptative;

Schimbarea direcției în evoluția adaptivă are loc de-a lungul schema de aromorfoză - idioadaptare (din timp)- aromorfoză.Se numește regularitatea schimbării în fazele procesului evolutiv, caracteristic tuturor grupurilor de organisme legea lui A.N.Severtsov.

Potrivit lui Schmalhausen, telogeneza, hiperogeneza, catamorfozele, hipomorfozele reprezintă ramuri de impas ale filogenezei care duc la dispariție.

Schimbarea direcțiilor de evoluție conform lui Schmalhausense desfășoară conform schemei: orogeneza - alogeneza - orogeneza.Conform acestei legi, un nou tip sau clasă apare prin arogeneză, iar apoi se produce radiația sa adaptativă - alogeneza, urmată de direcții de fundătură. O nouă creștere a organizării poate apărea din forme mai puțin specializate care s-au dezvoltat pe calea alogenezei.

A.K. Severtsova introdus modificări semnificative la această lege conform schemei: orogeneza - alogeneza - telogeneza - orogeneza.De exemplu, originea vertebratelor terestre de la pești cu aripioare încrucișate din rezervoare de uscare superficială, păsări - de la reptile zburătoare.

Conceptul de macroevoluție

Definiția 1

Macroevoluția este procesele evolutive care conduc la formarea grupurilor taxonomice supraspecifice (genuri, familii de clase etc.).

Charles Darwin a subliniat că în natură există doar specii. Toate celelalte categorii supraspecifice sunt inventate artificial de om. Apartenența unei specii la unul sau alt gen, familie, clasă, cercetători, oamenii de știință determină pe baza gradului relației lor istorice.

Macroevoluția nu are mecanisme separate. „Regularitățile” sale sunt rezultatul generalizării de către cercetători a informațiilor despre diferențele dintre speciile înrudite acumulate în cursul dezvoltării istorice de către un anumit grup sistematic. Aceste schimbări și diferențe au apărut ca urmare a schimbărilor microevolutive pe termen lung și a unei serii succesive de speciații.

Clasificarea modernă se bazează pe principiul monofiliei. Aceasta înseamnă că speciile din același gen, din aceeași familie au un singur strămoș comun. Varietatea speciilor apare ca urmare a adaptării generațiilor anterioare la diferite condiții de mediu. Acest fenomen se numește radiații adaptive. Un exemplu izbitor de radiații adaptive este apariția printre mamifere a animalelor de forme precum liliecii, pinnipedele, cetaceele și ungulatele. Sunt adaptate diferitelor condiții ale aerului, apei și mediului terestru.

Progres biologic și regresie

La începutul secolului XX $, a apărut ipoteza progresului biologic și a regresiei. Autorul său a fost celebrul om de știință A. M. Severtsov. El a făcut această concluzie pe baza unei analize a originii și dezvoltării (filogeniei) grupurilor individuale de animale.

Definiția 2

Progresul biologic este fenomenul unei creșteri a numărului de populații, o extindere a ariei și formarea de noi subspecii și specii într-un anumit grup.

În prezent, angiospermele, insectele, păsările, mamiferele se află în stadiul progresului biologic. Progresul biologic este o consecință a succesului evolutiv al unui anumit grup de organisme.

Procesul opus este regresia biologică. Este o consecință a incapacității unui anumit grup de organisme de a se adapta schimbărilor de mediu.

Definiție 3

Regresia biologică este un fenomen al scăderii numărului de populații, scăderea habitatelor și poate duce la dispariția unui anumit grup.

În istoria trecută a dezvoltării planetei noastre, multe specii de animale și plante au dispărut. Ferigile și cozile calului, care odinioară erau asemănătoare copacilor și locuiau pe întinderi întinse, sunt acum pe cale de dispariție. Rămășițele proboscisului se găsesc în multe locuri din întreaga lume. Dar astăzi cunoaștem doar două specii - elefanții africani și indieni, care sunt, de asemenea, pe cale de dispariție.

Unele grupuri de animale au experimentat periodic apogeul și declin de mai multe ori. Cel mai izbitor exemplu este dinozaurii.

Modalități de realizare a progresului biologic

Căile progresului biologic sunt diverse și ambigue. Pot fi combinate în trei direcții:

1. aromorfoză,
2. idioadaptare,
3. degenerare.

Definiția 4

Aromorfoza este o transformare evolutivă, însoțită de o creștere a nivelului de organizare al organismului în ansamblu și deschizând noi posibilități de adaptare la diferite condiții de existență.

De exemplu, formarea unei flori a dus la polenizare cu participarea insectelor, mersul în poziție verticală a stimulat dezvoltarea creierului și a mâinii umane. ca organ al muncii.

Definiția 5

Degenerare generală ( regresia morfologică) Este un fenomen de simplificare a organismelor în procesul de evoluție.

Definiția 6

Idioadaptarea reprezintă modificări ale structurii corpului, care sunt în natura adaptării la anumite condiții, fără a schimba nivelul organizării sale.

Un exemplu de idioadaptare este varietatea de flori din plante, diferite culori la păsări. Diverse opțiuni pentru structura aparatului oral la insecte. Datorită acestui proces, diferite specii pot evita lupta interspecifică și pot coexista într-o anumită zonă, adaptându-se la condițiile existente.

Toate aceste trei forme de progres biologic contribuie la supraviețuirea speciilor în diferite condiții de mediu în schimbare.

Ce sunt progresul biologic și regresia? Care sunt principalele lor caracteristici? Pentru a găsi răspunsuri la aceste întrebări, să analizăm acești termeni biologici mai detaliat.

Caracteristicile dezvoltării în biologie

A. N. Severtsov a susținut că este posibil să se realizeze transformări și apariția de noi adaptări în diferite moduri. El a caracterizat progresul biologic și regresia, a dat definiții acestor termeni.

Caracterizarea progresului biologic

Presupune victoria unui alt grup taxonomic sau a unei anumite specii într-o acerbă luptă pentru existență. Progresul biologic are anumite caracteristici:

• o creștere a numărului de persoane;
• extinderea zonei;
• o creștere a numărului de forme taxonomice fiice.

Semnele enumerate sunt interdependente. Odată cu creșterea numărului de indivizi, limitele zonei de răspândire a acestei specii se extind, reprezentanții săi populează noi teritorii, în urma cărora se formează noi specii, subspecii și populații. În vremea noastră, păsările, multe mamifere, insecte se află exact într-o stare de progres biologic.

Conceptul de regresie

Principala caracteristică a regresiei biologice este că acest proces este opusul progresului. De asemenea, are anumite caracteristici distinctive care ar trebui menționate separat:

• o scădere a numărului de indivizi ca urmare a excesului ratei mortalității peste rata natalității;
• diversitate redusă în cadrul unei specii;
• o scădere a limitelor și integrității zonei, se dezintegrează în mai multe locuri separate;
• datorită numărului lor redus, indivizii suferă o eliminare catastrofală, ceea ce poate provoca distrugerea întregului grup.

Căi de progres biologic

Caracterizarea progresului biologic și regresiei vor fi incomplete fără a indica posibilele căi ale schimbărilor evolutive. A. N. Severtsov a menționat că există mai multe opțiuni pentru schimbarea stării unei specii, gen. Dacă, în opinia sa, regresia biologică are o singură variantă de existență, atunci progresul este reprezentat în diferite moduri: degenerare, idioadaptare, aromorfoză.

Evoluția biologică

Multă vreme problema proceselor evolutive din biologie a fost abordată de I.I.Smalgauzen. El a fost cel care a identificat principalele opțiuni pentru progresul biologic:

• hipermorfoză;
• alomorfoză;
• aromorfoză;
• hipomorfoză;
• catamorfoză;
• telomorfoză.

Regresia biologică nu are astfel de direcții. Aromorfoza este o astfel de cale a evoluției, care este însoțită de o creștere a nivelului de activitate vitală, implică o extindere a habitatului genului. Arogeneza se caracterizează prin:

• întărirea activității;
• diferențierea crescută;
• integrarea corpului;
• manifestarea variantelor active ale luptei pentru existență;
• îmbunătățirea simțurilor și a sistemului nervos.

Ca urmare a aromorfozei, apar modificări care contribuie la creșterea organizației, adică nu există o regresie biologică, ci dezvoltare (progres). Specia are șansa de a trece la noi condiții de existență. Ca exemplu de arogeneză, se poate cita o inimă cu patru camere, apariția unei nașteri vii, o temperatură constantă a corpului, două cercuri de circulație a sângelui, alăptarea nou-născuților. Regresia biologică nu are astfel de capacități. Prin aromorfoze au apărut clasele și tipurile și s-au dezvoltat taxoni mari. A. N. Severtsov a spus că tocmai aromorfoza presupune complicația speciei, posibilitatea acesteia pentru auto-îmbunătățirea ulterioară. La ce duce regresia biologică? Exemple din istorie indică faptul că rezultatul său este dispariția completă a unei specii, genul.

Alogeneza implică formarea unor adaptări specifice în timpul schimbărilor condițiilor de viață. În acest caz, progresia organismului nu implică complicația întregii specii și nici nu este necesară o creștere generală a energiei. Alogeneza duce la diversitatea speciilor, o creștere semnificativă a numărului. De exemplu, mamiferele au reușit să stăpânească diverse habitate; acestea pot fi găsite în deșerturile arctice și în tropice. În plus, reprezentanții lor au stăpânit diferite medii (sol, apă, teren), ceea ce a dus la o scădere a concurenței între reprezentanții diferitelor specii pentru habitate și hrană. Dar nu a existat o regresie biologică. Dimpotrivă, exemplele date mai sus indică un nivel stabil de organizare a organismelor vii. Datorită idioadaptării, apar noi genuri, specii, ordine, familii și apar taxoni de rang inferior.

Telogeneza este recunoscută ca o specializare îngustă, adaptare la condiții specifice de existență, ceea ce nu implică o schimbare serioasă a nivelului de organizare. De exemplu, cameleonii, țestoasele, leneșii sunt înzestrați cu adaptări suplimentare la condițiile de habitat.

Concluzie

Conform teoriei propuse de A. N. Severtsov, principalul factor pentru creșterea organizării organismelor vii sunt adaptările particulare, care pot fi însoțite de simplificare, adică degenerare. Datorită aceleiași arogeneze, pot apărea diverse „suprastructuri”, care oferă speciei posibilitatea de a supraviețui și de a se dezvolta în condiții private. Regresia biologică și progresul sunt principalele metode de dezvoltare biologică care permit unui anumit detașament, gen să supraviețuiască, să se dezvolte, să se îmbunătățească sau să ducă la moartea și dispariția sa completă.

De ce regresia biologică duce la dispariția speciei? Dați exemple de animale care au dispărut de pe fața Pământului ca urmare a regresiei biologice.

Explicaţie.

1) Regresia biologică este o mișcare evolutivă în care există o reducere a habitatului; scăderea numărului de indivizi din cauza incapacității de habitat; scăderea numărului de specii de grupuri din cauza presiunii din partea altor specii, dispariția speciei.

Cu regresia biologică, numărul speciilor este redus brusc; Dimensiunea zonei este redusă brusc; O scădere a numărului și o scădere a intervalului duce la încrucișarea strâns legată, manifestarea mutațiilor dăunătoare, o scădere a nivelului de fitness, reproducerea afectată și moartea organismelor.

2) Cauza generală a regresiei este întârzierea ratei de evoluție a grupului față de rata de schimbare din mediul extern. Activitatea umană este un factor puternic în regresia biologică. Omul influențează direct speciile, distrugându-le sau indirect, schimbându-le habitatul.

3) Exemple de animale care au dispărut din vina omului: tur sălbatic, vaca lui Steller.

A dispărut în procesul de dezvoltare istorică: dinozaurii, un cerb de turbă uriaș (coarne prea mari ale unui cerb de turbă au început să interfereze cu lupta sa împotriva noilor prădători)

Notă: La începutul secolului al XVII-lea, taurii sălbatici au fost exterminați. În a doua jumătate a secolului al XVIII-lea, mamiferele marine ale vacilor Steller au fost complet distruse. La începutul secolului al XIX-lea, vânătorii au exterminat complet marile păsări moa fără zbor din Noua Zeelandă, a căror creștere a ajuns la trei metri.

Notă.

O cauză comună a regresiei biologice este întârzierea în rata de evoluție a grupului față de rata modificărilor din mediul extern. Factorii limitativi limitează posibilitățile pentru alte schimbări evolutive și deseori duc la regresie biologică. Schimbarea rapidă a mediului cauzată de activitatea umană duce la creșterea numărului de specii care trec într-o stare de regresie biologică și sunt condamnate la dispariție.

Formele foarte organizate care au înflorit la un moment dat, care s-au dovedit a nu fi adaptate condițiilor de habitat noi sau în schimbare - dispariția dinozaurilor și a mamuților, multe specii de amfibieni, ferigi, mușchi, pot suferi, de asemenea, o regresie biologică.

În procesul de evoluție, multe specii și unități sistematice mai mari au prezentat un progres vizibil, care a fost apoi înlocuit de regresie. Deci, în perioada carboniferă, plantele spore (psilofite) și amfibienii au progresat. Apoi a venit regresia lor, care a fost însoțită de progresul gimnospermelor și reptilelor. În cele din urmă, în Cenozoic, aceste grupuri au suferit și o regresie, ca urmare a numărului de indivizi și grupuri sistematice a scăzut brusc, iar unele ordine (dinozauri) au dispărut cu totul. Progresul angiospermelor, mamiferelor și păsărilor a venit. În prezent, ca urmare a presiunii antropice asupra mediului, multe specii de animale regresează, în primul rând mamifere mari.

Când semănă, o persoană invadează adesea animale sălbatice, distruge multe populații sălbatice în zone întinse, înlocuindu-le cu câteva artificiale. Exterminarea intensificată a multor specii de către oameni duce la regresia lor biologică, care amenință cu dispariția.

Planul de studiu al subiectului:

1. Progres biologic.

2. Regresia biologică.

Rezumatul subiectului

Proeminentul biolog evolutiv intern A. N. Severtsov (1866-1936) a dezvoltat teoria progresului și regresiei morfofiziologice și biologice.

Progres biologiceste victoria unei specii (sau a unei alte unități sistematice) în lupta pentru existență. Principalele semne ale progresului biologic sunt o creștere stabilă a numărului și extinderii zonei ocupate. Extinderea gamei de specii duce de obicei la formarea de noi populații. Prin definiție, exemple de progres biologic sunt reprezentanți ai tipurilor de protozoare, moluște, artropode (diverse specii și chiar ordine întregi de insecte - dipteri, coleoptere etc.), cordate (grupuri individuale de pești, păsări - de exemplu, paserini, mamifere - de exemplu, rozătoare etc. ). Include: aromorfoză și idioadaptare.

Regresia biologicăcaracterizat prin semne alternative:

o scădere a numărului, o scădere a intervalului, o scădere a diferențierii intraspecifice (de exemplu, o scădere a diversității populației). În cele din urmă, regresia biologică poate duce la dispariția speciei. În tipul acordat, exemple de regresie biologică naturală sunt:

pești pulmonari și pești cu aripioare încrucișate (clasa pești osos); tuatara, crocodili, broaște țestoase elefante (cl. reptile); ovipare, edentate, proboscide (clasa Mamifere). Principala cauză a regresiei biologice este decalajul în evoluția grupului de la rata modificărilor de mediu. Lucrări de laborator / Exerciții practice « nu e disponibil nu e asigurat nu e prevazut"

Întrebări pentru autocontrol pe această temă:

1. Ce este progresul biologic?

2. Ce este regresia biologică?

3. Care este diferența dintre aromorfoze și idioadaptări.

4. Care sunt semnele progresului biologic.

5. Ce direcție de evoluție biologică ridică un grup de organisme la un nivel superior de organizare?

Secțiunea 5. Istoria dezvoltării vieții pe Pământ.

Tema 5.1. Dezvoltarea lumii organice.

Concepte și termeni de bază pe subiect:epoca cenozoică, era proterozoică, perioada cuaternară, glaciații, perioada carboniferă, psilofiți.

Planul de studiu al subiectului

1. Caracteristicile fiecărei ere (conform tabelului)

Rezumat:

Istoria planetei noastre este împărțită în mod convențional în diferite perioade.

timp. Dintre acestea, epocile sunt cele mai lungi, apoi urmează perioadele,

eră. Granițele dintre epoci nu au fost stabilite întâmplător, deoarece se afla în acestea

la intervale de timp pe Pământ au existat procese geologice globale, însoțite de schimbări în fața planetei, a lumii sale organice.

Întrebări pentru autocontrol