Вопрос №2 Эволюция групп организмов.

Аллогенез и алломорфоз. Арогенез и ароморфоз.

Арогенезом называют путь эволюции, который характеризуется Повы­шением организации, Развитием Приспособлений ши­рокого значения, расширением среды обитания.

Повышение организации характеризуется следующи­ми чертами: 1) усилением жизнедеятельности организ­ма; 2) большей дифферен­циацией его частей; 3) боль­шей целостностью организма; 4) развитием более активных способов борьбы за существование; 5) усовершенствованием нервной системы и органов чувств.

У млекопитающих разделение сердца на правую и левую половины с двумя кругами кровообращения, наблюда­ется увеличение рабочей емкости легких; дифференцировка и специализация органов пищеварения мле­копитающих приводит к более полному использованию пищевых веществ; усложнение головного мозга и обострение органов чувств спо­собствуют развитию реакций поведения. Другим примером могут слу­жить такие ароморфозы, как образование поперечнополосатой мускулатуры, развитие ходильных конечностей и крыльев у насе­комых. Эти ароморфозы открыли перед насекомыми возможно­сти завоевания суши и частично воздуха.

Возникающие ароморфозы не являются приспособительными к каким-либо специальным условиям среды, носят общий характер и дают возможность расширить использование условий внешней среды, освоить новые места обитания.

Аллогенез - это путь эволюции свя­зан. с проникновением организмов в какие-либо дифференциро­ванные условия среды в результате развития Частных приспособ­лений. Аллогенезы многообразны и выражают собой многообразие дивергентной эволюции какой-ли­бо группы в период ее процветания. Аллогенная эволюция ведет к быстрому повышению численности, многообразию видового со­става, к полноте приспособлений, к высокому жизненному потен­циалу. В других случаях организмы более узкоспециализированы, например, хамелеоны, способные жить только на тонких ветвях деревьев тропических и субтропических лесов, или ленивцы, которые нежизнеспособны вне леса. ных условий; таковы глубоководные хищные рыбы, нежизнеспо­собные в верхних слоях воды. Узкоспециализованные аллогенезы называют Телогенезами. Телогенная организация дает ее облада­телю определенные преимущества только Пока существует дан­ная среда. Аллогенная организация не заключает в себе указанной опасности.

Общая дегенерация.

Ч. Дарвин отмечал, что способность организмов выживать в борьбе за существование вовсе не обязательно должна быть связана с более высокой организацией. Какие преимущества, например, могли бы получить инфузория или земляной червь из более высокой организации, чем они имеют? Условия жизни этих организмов относительно постоянны, они хорошо приспособлены каждый к своей среде. Вот почему естественный отбор не совершенствовал их в сторону прогрессивного усложнения. Более того, при упрощении условий среды организмы утрачивают часть признаков - развиваются по пути общей дегенерации, ведущей к упрощению организации. Это соответствует дарвиновскому учению, согласно которому эволюция заключается в выживании наиболее приспособленных, а не более высокоорганизованных существ.

Дегенерация часто связана с переходом к пещерному, сидячему или паразитическому образу жизни. Так, пещерные обитатели характеризуются редукцией органов зрения, снижением активности, отсутствием пигментации. Сидячие организмы (например, асцидии) утратили органы передвижения, хорду, имеющуюся у личиночной стадии. С пассивным образом жизни погонофор связана редукция кишечника, ротового и анального отверстий. Рудиментарные органы - одно из распространенных следствий дегенерации. Упрощение организации обычно сопровождается возникновением различных приспособлений к специфическим условиям жизни. Особенно наглядно это прослеживается на паразитических организмах. У свиного цепня, лентеца широкого и других ленточных червей - паразитов человека и животных, нет кишечника, слабо развита нервная система. Однако они отличаются огромной плодовитостью, благодаря сильно развитым органам размножения, обладают присосками и крючками, при помощи которых держатся на стенках кишечника своего хозяина. Переход некоторых растений к паразитизму сопровождался снижением активности аппарата фотосинтеза, редукцией листьев до чешуи, преобразованием корней в присоски. Одновременно развивалась сложная система приспособлений к хозяину (химическая сигнализация при поиске растения-хозяина, химический механизм внедрения в ткани хозяина и др.).

Генетическая основа эволюционных изменений, ведущих к упрощению организации, - это мутации. Известны мутации, вызывающие недоразвитие (рудиментарность) органов (например, рудиментарность крыльев у насекомых), альбинизм (отсутствие пигмента) у млекопитающих и др. Если такие мутации не устраняются естественным отбором, они довольно быстро распространяются в популяции.

Правила эволюции групп организмов.

ПРАВИЛА	ИХ ХАРАКТЕРИСТИКА	ПРИМЕРЫ
Необратимость эволюции	Вид, род и любая другая систематическая группа организмов не может вернуться к прежнему состоянию. Изредка возникающие атавизмы (возврат к предкам) по строению и функциям не являются полноценными	Пресмыкающиеся, возникшие от примитивных земноводных, как бы не шла их эволюция, не могут дать начало земноводным
Прогрессирующая специализация	Группа организмов, вставшая на путь приспособления к каким-либо условиям существования, в дальнейшем будет развиваться по этому же пути	Если какая-то группа животных приобрела приспособления к полету, то на последующих этапах ее развития эти приспособления будут усиливаться
Чередование главных направлений эволюции	Каждое повышение организации (ароморфоз) открывает большие возможности для освоения новых сред или местообитаний и развития в связи с этим различных приспособлений (идиоадаптаций)	Ароморфозы, позволившие позвоночным выйти из воды на сушу, открыли возможности для освоения наземновоздушной среды обитания, развития различных частных приспособлений. Последующие ароморфозы привели к появлению пресмыкающихся и развитию у них различных приспособлений к новым местообитаниям

Учение о биологическом прогрессе и регрессе, их критерии.

Идея о направленном характере эволюции, идущей по пути прогресса, т.е. по пути совершенствования организмов от простого к сложному, от низших форм жизни к высшим, общепринята. Однако не следует думать, что прогресс - единственный путь эволюционных изменений, в действительности это лишь одно из возможных направлений эволюции.

Современные представления о направлениях эволюции основываются на работах отечественных биологов А.Н. Северцова и И.И. Шмальгаузена и американского палеонтолога Дж.Г. Симпсона. А.Н. Северцов выделил понятия биологического прогресса и регресса.

Биологический прогресс означает победу вида или другой систематической группы в борьбе за существование. Признаками биологического прогресса являются увеличение численности особей данной систематической группы, расширение ее ареала и распадение на подчиненные систематические группы. Все три признака биологического прогресса связаны друг с другом. Увеличение численности особей заставляет вид (или любую другую систематическую группу) расширять границы ареала, заселять новые места обитания, что приводит к образованию новых популяций, подвидов, видов.

Биологическому прогрессу противостоит биологический регресс . Он характеризуется обратными признаками: снижением численности особей, сужением ареала, постепенным или быстрым уменьшением популяционного и видового многообразия группы. Биологический регресс может привести вид к вымиранию. Общая причина биологического регресса - отставание в темпах эволюции группы от скорости изменений внешней среды. Быстрое изменение окружающей среды, вызванное деятельностью человека, ведет к увеличению числа видов переходящих в состояние биологического регресса и обреченных на вымирание (если не сохранится приемлемая для них среда).

Движущие силы эволюции действуют непрерывно, в результате чего совершенствуются приспособления. Однако под влиянием хозяйственной деятельности человека среда обитания живых существ изменяется значительно быстрее, чем формируются приспособления. Это приводит к сокращению численности, сужению ареалов и угрозе вымирания ряда видов. Небывалое по скорости наступление человека на природу ведет к столь быстрым изменениям среды, что виды, еще несколько десятков лет назад находившиеся в состоянии биологического прогресса, не поспевая за изменениями, претерпевают биологический регресс. Так, распашка степей ведет к резкому снижению численности целинных видов: сусликов, сурков, степных пищух, журавлей, степных орлов. Минимальные шансы на выживание имеют крупные млекопитающие (особенно хищники), представленные небольшим числом особей, которые живут на небольшой территории, медленно размножаются и не мирятся с соседством человека. Таковы, например, тигр, гепард, леопард, барс, белый медведь. Напротив, биологического прогресса достигают мелкие плодовитые животные, широко распространенные и легко уживающиеся с человеком. К ним из млекопитающих в первую очередь относится типично городское животное - крыса пасюк, из птиц - ворона, из насекомых - рыжий таракан.

Человек на строго научной основе должен активно заботиться о восстановлении численности, расширении ареалов редких и исчезающих видов. Только биологический прогресс гарантирует видам будущее.