Прогресс и регресс в эволюции • Проблему прогресса

Прогресс и регресс в эволюции • Проблему прогресса • и регресса в эволюции впервые поставил Ч. Дарвин(1859). Он же впервые определил понятие о морфофизиологичес ком прогрессе и об его возможных критериях

А. Н. Северцов - автор теории биологического прогресса По А. Н. Северцову существуют два основных пути эволюционного процесса: • 1. Биологический прогресс • 2. Биологический регресс.

Биологический прогресс • Означает возрастание приспособленности организма к окружающей среде, победе вида в борьбе за существование, ведущее к увеличению численности и широкому распространению в пространстве, распадению на внутривидовые группы: подвиды и разновидности

Биологический регресс • Означает снижение приспособленности организма, отставание в темпах эволюции от изменений внешней среды, уменьшение численности и сокращение ареала

Четыре пути биологического прогресса по А. Н. Северцову: • 1. Морфофизиологический прогресс, или ароморфозы - приспособительные изменения, при которых общая энергия жизнедеятельности взрослых потомков повышается

2. Идиоадаптации - приспособительные изменения, при которых энергия жизнедеятельности не повышается, но и не понижается • Бабочка Калима (Callima paralecta), имитирующая формой и окраской своих сложенных крыльев древесный лист.

Разновидности идиоадаптаций по И. И. Шмальгаузену: 1. Алломорфозыприспособления общего характера для большой группы организмов • Приспособление планктонных животных к парению в воде путем увеличения поверхности тела.

Алломорфоз. Слияние узлов нервной цепочки у двукрылых насекомых концентрация органов • Строение центральной • • нервной системы насекомых: I - комар-мотыль (с — головной ганглий; п 1, n 2, n 3 - ганглии брюшной нервной цепочки). II - серая мясная муха – ганглии слились в один очень крупный ганглий.

2. Теломорфозы - узкие приспособления к частным условиям существования • Нога и язык дятла. Скелет языка (ганоидный хрящ) у дятла ненормально длинный и приспособлен к извлечению насекомых из-под коры деревьев; кончик языка снабжен зубчиками.

Гиперморфозы-переразвитие организма в определенном направлении • Гигантский ископаемый олень Меgасеros (плейстоцен) с исключительным развитием рогов.

Схема эволюционных преобразований. По А. Н. Северцову). • Ароморфозы (а) показаны в виде подъема на более высокий уровень (плоскости III); идиоадаптации (алломорфозы) - в виде отклонений в пределах данной плоскости (b); специализации (теломорфозы) - s; регресс (катаморфоз) отмечен буквами r как спуск на ниже лежащую плоскость (I).

3. Ценогенезы-эмбриональные приспособления, увеличивающие возможность выживания зародышей и личинок • 1 - ротовой диск головастика с верхне - и нижнегубными провизорными зубами II - новорожденный крокодил с «яйцевым» зубом III - скорлупа яйца акулы с филаментами IV - личинка стрекозы с трахейными жабрами

4. Общая дегенерация (морфофизиологический регресс) • Паразитическое • ракообразное саккулина, прикрепившаяся к нижней стороне брюшка краба: 3— корневидные отростки саккулины, внедряющиеся во внутренности краба.

Формы филогенеза • Различают первичные и вторичные формы филогенеза. • Первичные: филетическая эволюция и дивергенция • Вторичные: конвергенция и параллелизм

Филетическая эволюция-изменения, происходящие в одном филогенетическом стволе - филуме • Пример филетической • эволюции. Развитие предков лошадей по прямой линии: 1 - Eohippus; 2 Oriohippus; 3 Mesohippus; 4 Merichippus; 5 - Equus

Дивергенция-расхождение ветвей филогенетического древа от единого ствола предков • Дивергенция вымерших групп в Филогенетическом древе рептилий. Современные крокодилы (и птицы! ) оказываются потомками прежде мощно развитой группы археозавров

Конвергенция-фенотипическое сходство аналогичных структур • Планирующие млекопитающие как пример конвергенции, связанной со сходным способом передвижения. 1 — шерстокрыл; 2 — сумчатая белка; 3 — белка-летяга

Параллелизм-форма конвергенции первоначально дивергировавших, генетически близких групп. • Примеры параллелизма разного масштаба: • Синхронный: 1. Махайрод - олигоцен 2. Лжесаблезубая настоящая кошка- то же время. • Асинхронный: 1. Махайрод - олигоцен 3. Smilodon – сем. махайродов (через 20 -30 млн лет) 4 — саблезубый тигр (плейстоцен)

Главные направления эволюции филумов: арогенез и аллогенез

Арогенезы и аллогенезы тесно связаны, переходят один в другой постоянно чередуясь • Схема развития группы в направлении аллогенеза внутри адаптивной зоны и арогенеза - с выходом в новую адаптивную зону (по А. Н. Северцову, 1937)

Синонимы терминов: • Арогенез = ароморфоз, анагенез • Аллогенез = идиоадаптация, адаптивная радиация, кладогенез

Эволюционный прогресс и его классификация • Эволюционный прогресс - это общее понятие последовательной эволюции приспособительных возможностей организации живых систем. • Его основная черта - относительность, т. к. любое приспособление само по себе относительно

Относительность эволюционного прогресса • Заключается в том, что хотя прогресс, в целом, ведет к подъему общей организации и энергии жизнедеятельности большей части жизненных форм, для другой части возможны застойные, или регрессивные процессы. Теории естественного отбора это не противоречит.

Классификация форм эволюционного прогресса Различают прогресс: • Неограниченный • Биологический • Морфофизиологический (ограниченный) • Биотехнический

1. Неограниченный прогресснаиболее общее понимание прогресса • Относится ко всей биологической форме движения материи • Отражает связь биологической формы движения с другими формами движения материи • Может быть применено не только в условиях Земли

Неограничеснный прогресс-объективная реальность • В условиях Земли неограниченный прогресс отражает всю эволюцию органического мира от простейших до появления человеческого общества

Критерии неограниченного прогресса • 1. Увеличение независимости от прежних условий существования • 2. Высокая степень овладения окружающим миром • 3. Рост объема информации, хранящейся каждой особью, совершенствование обмена информацией • Автономизация онтогенеза и др.

В настоящее время максимальную степень достижений неограниченного прогресса показывает стадия формирования социального общества человека • В числе нескольких групп представителей органического мира, разивавшихся в направлении социальности (пчелы, муравьи, термиты, копытные, дельфины и т. п. ) только в одной ветви приматов социальность привела к развитию общественных производительных сил.

2. Биологический прогресс-успех в борьбе за существование Отражается в: • 1. В численном увеличении особей в популяциях вида • 2. Расширении ареала • 3. Распадении на подчиненные систематические группы

3. Ограниченный (групповой) прогресс - это возникновение и совершенствование организации в ходе эволюции крупной группы организмов • Групповой прогресс в классе • • • млекопитающих. I — звукопроводящий аппарат из трех косточек; II — челюстное сочленение между чешуйчатой и зубной костями; III— мягкие, снабженные собственной мускулатурой губы; IV— увеличенные полушария головного мозга; V— трехбугорчатые зубы; VI— верхние обонятельные раковины.

Критерий ограниченного (группового) прогресса • Совершенствование морфофизиологической организации всей группы при сохранении общего плана строения. На основе ароморфозов, обеспечивающих биологический прогресс, определяется развитие группы по типу арогенеза

4. Биотехнический прогресс - повышение энергетической эффективности при выполнении функций в ходе эволюции Развитие органа зрения от группы светочувствительных клеток до совершенных структур, концентрирующих свет и фокусирующих изображение: • у кольчатых червей (I), • членистоногих (II) • и моллюсков (III).