Филогенез и его факторы План 1 Основные понятия

Филогенез и его факторы. План: 1. Основные понятия 2. Факторы филогенеза: «за» и «против» 3. Факторы филогенеза: • Селектогены • Кванты жизни • Давление жизни • Сопротивление среды • Изоляция 4. Основные выводы

1. Основные понятия. 2 • Биологическая эволюция – потоки жизни в эволюционном пространстве-времени. • 2 уровня процессов эволюции: • Микроэволюция • Макроэволюция (филогенез) • Фактор эволюции – любая внешняя причина или внутренняя особенность организации биосистемы, каклибо влияющая на положение биосистемы в эволюционном пространстве-времени. • Факторы микроэволюции – изменяют положение подсистем, составляющих биосистему, которая рассматривается как единица эволюции. • Факторы филогенеза – влияют на положение всей биосистемы.

2. Факторы филогенеза: «за» и 3 «против» . • Есть ли основания для выделения особых факторов, действующих на уровне филогенеза? • 3 точки зрения: 1) Эволюцию биосистем любого уровня можно объяснить, поняв причины эволюции популяций и используя микроэволюционные факторы (представители СТЭ); 2) Вероятностное наличие факторов филогенеза ( «дарвинисты» ); 3) Недостаточное объяснение эволюции действием факторов микроэволюции и необходимость выделения факторов макроэволюции.

3. Факторы филогенеза. 3. 1. Селектогены. 4 • Селектогены – факторы, задающие определенную направленность процессу эволюции. • Селектогены обеспечивают закономерный характер эволюционного процесса. • Своеобразие селектогенов – постоянство или такая периодичность действия, которая существенно влияет на успешность выживания биосистем. • Только в сочетании с другими факторами эволюции действие селектогена может изменить организацию биосистем; такое изменение окажется наследственным. • Селектогены не повреждают биосистемы и своим прямым воздействием не изменяют организацию биосистем (отличие от катастрофогенов).

Биотические селектогены. 5 • Биотические селектогены – факторы взаимодействия между биосистемами, включая межвидовые и внутривидовые взаимодействия. • Внутриорганизменные селектогены – органы или их фрагменты, обменивающиеся обоюдными воздействиями, которые являются причиной коадаптивных изменений в строении и функциях подсистем тела. • Внутрипопуляционные взаимодействия – между самкой и самцом птиц – приводят к коадаптивным изменениям друг для друга. • Межвидовые взаимодействия – между хищником и жертвой – приводят к изменению в организации хищника и жертвы. • Биотические селектогены являются причиной формирования коадаптаций.

Биотические селектогены. Колибри и орхидеи. Шмель и клевер. 6

Абиотические селектогены. 7 • Абиотические селектогены – физико-химические агенты внешней среды. • Эволюционное следствие: экоадаптации для любых уровней организации (макромолекулы, органеллы, клетки и др. биосистемы).

Абиотические селектогены. Пяденица берёзовая ( Biston betularia). 8

3. Факторы филогенеза. 3. 2. Кванты жизни. 9 • Наличие квантов – фундаментальная организационная черта живой материи. • Кванты жизни изменяют степень благоприятствования для функционирования др. факторов эволюции. • 2 фазы биокванта: § Стабильная (наследственность биосистем и стабилизирующее действие отбора); § Акцептивная (биосистема восприимчива к обновлению организации).

Кванты жизни. • Клеточный цикл. 10

3. Факторы филогенеза. 3. 3. Давление жизни. 11 • Давление жизни = «биотический потенциал» . • Давление жизни – проявление избыточности биосистем. • Давление жизни – единственный фактор биологической эволюции, порождающий силу в механическом смысле – силу, приводящую в движение потоки жизни. • Давление жизни проявляет себя всесторонне: распространение форм жизни во времени, в пространстве, проникновение в новые среды и адаптивные зоны, увеличение разнообразия, биологический прогресс.

3. Факторы филогенеза. 3. 4. Сопротивление среды. • Сопротивление среды – экологический фактор эволюции. • Направление сопротивления среды всегда противоположно тем направлениям, в которых действует давление жизни. • Примеры: ØВозможности биосистем, в т. ч. в размножении, всегда реализуются лишь частично. ØПотоки жизни часто ограничены во времени. ØОграниченность распространения жизни в пространстве. ØКонкуренция – сопротивление давлению потоков жизни. 1 4

3. Факторы филогенеза. 3. 5. Изоляция. 16 • Изоляция в той или иной степени всегда присутствует в потоке жизни. • Несомненна роль изоляции для возникновения дивергенции и последующего филогенеза. • Этот фактор противодействует давлению жизни, ограничивая и направляя потоки жизни. • Изоляция ограничивает не столько сами живые системы, сколько их информационное содержание. • В результате действия изоляции происходит ветвление потоков жизни и поддерживается несмешиваемость с др. ветвями.

4. Основные выводы. 18 Ø Существует 3 точки зрения по поводу того, выделять отдельно факторы филогенеза или нет. Ø Ученые, считающие недостаточным объяснение эволюции действием факторов микроэволюции, предпочитают рассматривать факторы филогенеза. Ø К факторам филогенеза относят кванты жизни, селектогены, давление жизни, сопротивление среды и изоляцию. Ø Факторы филогенеза оказывают направляющее воздействие на всю эволюирующую биосистему.