Вопрос39

Вымирание и процветание филогенетических групп организмов. Причины этих процессов

 Филогенез  различных  групп  организмов изучен неравномерно, что определяется разной степенью сохранности ископаемых остатков, древностью данной  группы  и т. д. Наиболее известен  филогенез  позвоночных (особенно высших  групп ), из беспозвоночных —  филогенез  моллюсков, иглокожих, членистоногих, плеченогих. Плохо изучен  филогенез  прокариот и низших растений. Дискуссионной остаётся проблема происхождения различных типов организмов и взаимоотношений между ними.

Процветание (прогресс)

Один из главных путей биологического прогресса является ароморфоз.

Прогрессивные усовершенствования морфофизиологической организации

Северцев назвал ароморфозами (от лат. - поднимать строения).

Ароморфозы – это адаптации широкого значения, т.е. полезные в самых

разнообразных условиях среды, повышающие уровень организации живых

организмов. Ароморфозы открывают большие возможности для освоения

видами новых, прежде недоступных сред обитания.

Например: приобретение млекопитающими и птицами теплокровности

позволило им заселить холодные зоны Арктики и Антарктиды.

Следует отметить, что ароморфозы при их появлении практически не

отличаются от обычных адаптаций. И лиши при дальнейшей “шлифовке”

естественным отбором, согласовании с многочисленными другими признаками

организма и широкого распространения у многих видов они становятся

ароморфозами.

Например: появление легочного дыхания у древних обитателей пресных

водоемов, не изменило кардинально их образа жизни и уровня организации, но

дало возможность для освоения суши – обширной среды обитания многим

тысячам видов амфибий, рептилий, птиц и млекопитающих.

Все ароморфозы носят комплексный характер, т.е. все признаки форм

взаимосвязаны друг с другом.

Например: появление постоянной температуры тела привело к

прогрессивным преобразованиям, нервной, кровеносной и дыхательной систем.

На основе крупных преобразований или адаптаций широкого значения

или ароморфозов в ходе эволюции отдельных групп возникает большое

количество мелких приспособлений к определенным условиям среды. Такие

приспособления Северцев назвал идиоадаптациями (алломорфоз).

Идиоадаптация – это преобразование исходной ароморфной организации

соответственно частным условиям среды, т.е. после ароморфного

усовершенствования организации развитие может продолжаться на основе

специализации ее в частных условиях среды.

Благодаря ароморфным преобразованиям (теплокровность, живорождение

и др.) произошло широкое расселение животных в самых разнообразных

условиях среды (суше, воде, в воздухе), тем самым возникло множество

экологических форм, приспособленным к различным географическим зонам.

При идиоадаптации ароморфные признаки сохраняют свое значение.

Вымирание(регресс)- 1) постепенно-закономерный или внезапно возникаю­щий эволюционный процесс, харак­теризующийся замедленным размно­жением и повышенной смертностью. Ведет к сокращению численности, а за­тем и полному исчезновению особей какой-либо систематической группы живот­ных, в том числе человека. 2) исчезновение любого таксона от вида и выше в результате опосредо­ванного воздействия человека и его хозяйства, в том числе уничтожения мест обитания. В эволюционном смыс­ле вымершей считается группа, ис­чезнувшая и не оставившая после себя к.-л. (даже измененных) потомков. В эпоху вымирания динозавров один вид исчезал за 1000 лет, с 1600 по 1950 год один вид исчезал за 10 лет, а в насто­ящее время один вид исчезает за один год.[4]

Непосредственная причина вымирания вида в есте­ственных условиях — снижение его численности ниже критического уровня, который зависит от структуры по­пуляций вида и определяется законами популяционной генетики. Критическим называют тот уровень численно­сти, ниже которого вероятность близкородственного скре­щивания становится достаточно большой. Это ведет к уменьшению генетического разнообразия вида, так назы­ваемого резерва наследственной изменчивости. Следст­вием такого снижения численности становятся поэтому повышение доли потомков, имеющих врожденные на­рушения, которые повышают смертность в новых поко­лениях, снижают приспособителъные возможности и пло­довитость остающихся в живых. В результате численность уже необратимо падает и через небольшое число поколе­ний вид полностью исчезает. В этом смысле в опасном по­ложении находятся сейчас уже многие виды. Например, гепард, уникальный «спринтер» среди хищных млекопи­тающих, в Африке не только малочислен, но и имеет очень низкие показатели внутривидового генетического разно­образия. Фактически все африканские гепарды оказались более или менее близкими родственниками. У них мак­симальная среди представителей семейства кошачьих смертность молодых животных в первые дни и неделя жизни, они больше других кошачьих подвержены ин­фекционным заболеваниям.

В40.Правила эволюции филогенетических групп.

Палеонтологи давно заметили, что в эволюционном развитии многих таксонов (семейств, отрядов, классов) часто наблюдается сходная последовательность стадий, или фаз. Чаще всего выделяют три фазы: роста, расцвета и упадка. Каждая фаза характеризуется определенными признаками.

Чтобы объяснить такой закономерный характер  эволюции  таксонов и характерные особенности каждой фазы, было предложено немало моделей. На мой взгляд, между этими моделями сходств больше, чем различий.

Для объяснения  филогенетического  цикла достаточно нескольких вполне тривиальных соображений.

Эволюционные циклы наблюдаются и в развитии звезд

1. Сходство эволюционно-экологического потенциала родственных видов (единство адаптивной зоны таксона). Это сходство ярко проявляется в законе гомологических рядов Вавилова: родственные виды имеют сходную изменчивость. Отсюда следует, что родственные виды в долгосрочной эволюционной перспективе "претендуют" на занятие одних и тех же ниш. Основным препятствием для каждого вида в его "стремлении" занять эти ниши является то, что они уже заняты другими, чаще всего близкородственными видами. Если один из видов вымирает, освободившаяся ниша с большой вероятностью занимается родственным видом, принадлежащим тому же роду. Межвидовая конкуренция, очевидно, наиболее сильна именно между близкородственными видами. А.А.Любищев. Закон гомологических рядов Н.И.Вавилова и его значение в биологии.

С.В.Мейен. Путь к новому синтезу, или куда ведут гомологические ряды? (популярная статья о роли закона гомологических рядов в построении новой системной теории эволюции).

2. Межвидовая конкуренция способствует экологической специализации: повышению эффективности использования ресурса в своей нише (приспособленности, конкурентоспособности), которое обычно покупается ценой снижения изменчивости и эволюционной пластичности. Чем плотнее заполнена адаптивная зона таксона, тем жестче рамки, накладываемые на каждый вид стабилизирующим отбором; тем сильнее тенденция к специализации.

3. "Закон Копа", или "Правило неспециализированного предка": сильно специализированные виды из-за утраты пластичности могут потерять способность осваивать "соседние" ниши, даже если они освободятся.