Legi și reguli de evoluție. Proces evolutiv

Evoluția biologică presupune o evoluție naturală a organismelor vii, care este însoțită de modificări în compoziția genetică a populațiilor, precum și o creștere a proprietăților adaptive, apariția unor noi specii și dispariția vechi. Toți acești factori schimbă eventual atât ecosistemul, cât și biosfera ca întreg.

Teoria de bază

Există mai multe versiuni care explică mecanismele pe care se construiește procesul evolutiv. Majoritatea oamenilor de știință sunt acum adepți teoria evoluției sintetice (STE), bazată pe fuziunea dintre genetica populației și darwinismul. Teoria sintetică explică relația dintre mutațiile genetice, adică materialul evoluției și selecția naturală (mecanismul evoluției). Procesul evolutiv în cadrul acestei teorii este un proces de schimbare a frecvențelor alelelor diferitelor gene în populațiile de specii de-a lungul mai multor generații.

Legi și reguli de evoluție

Evoluția este un proces ireversibil. Orice organism care a fost capabil să se adapteze la noile condiții prin acumularea de mutații pozitive va trebui să treacă din nou o cale de adaptare atunci când se va întoarce la mediul anterior. În plus, nici o specie biologică nu poate fi complet stabilită, însă Charles Darwin a scris că, chiar dacă habitatul devine același ca înainte, speciile evoluate nu se mai pot întoarce la starea sa inițială. Adică animalele se vor putea adapta la revenirea vechilor condiții, însă nu prin metode "vechi".

Acest lucru poate fi ușor urmărit în exemplul delfinilor. Structura internă a înotătoarelor (împreună cu balenele) păstrează semnele extremităților mamiferelor. Mutațiile actualizează fundalul genei generației, astfel încât acestea să nu se repete niciodată. În ciuda faptului că delfinii și balenele au schimbat habitatul și membrele cu cinci picioare - până la aripioare, ele rămân mamifere. La fel cum reptilele au evoluat de la amfibieni la o anumită etapă, dar chiar și revenind la mediul lor anterior, nu pot da naștere unor amfibieni.

Un alt exemplu al acestei reguli de evoluție: un ac de arbust verde. Pe tulpina ei sunt frunze strălucitoare, mari și groase, care, de fapt, sunt ramuri mutante. Frunzele adevărate sunt scalabile și sunt situate în centrul acestor "tulpini". Din sinusul scalei devreme în primăvară apare o floare din care fătul se va dezvolta ulterior. Butcher scăpat de frunze în procesul de evoluție, ca urmare a fost în măsură să se adapteze la secetă, dar apoi re-intrat în mediul acvatic, dar în loc de aceasta frunze au fost modificate tulpini.

inhomogeneity

Regulile evoluției spun că procesul este foarte eterogen și nu este determinat de timpul astronomic. De exemplu, există animale care au existat neschimbate de sute de milioane de ani. Asta este pește crossopterygian Hatteria și Sabletail sunt fosile vii. Dar se întâmplă ca speciația și modificarea să aibă loc foarte repede. În ultimii 800.000 de ani, au apărut noi specii de rozătoare în Australia și Filipine, iar Lacul Baikal a fost îmbogățit pentru 240 de tipuri de cancer în ultimii 20 de milioane de ani, care sunt împărțite în 34 de noi genuri. Apariția sau schimbarea unei specii nu depinde de timpul ca atare, ci este determinată de lipsa de fitness și de numărul de generații. Adică, cu cât specia se înmulțește mai repede, cu atât este mai mare rata de evoluție.

Sisteme închise

Astfel de procese ca evoluția, selecție naturală și mutații, pot trece mult mai repede. Acest lucru se întâmplă dacă condițiile de mediu sunt instabile. Cu toate acestea, în oceanele de adâncime, peștele, insulele și alte zone izolate, evoluția, selecția naturală și speciația apar foarte încet. Acesta este motivul pentru care, timp de multe milioane de ani, peștii de masă rămân neschimbați.

Este ușor de urmărit dependența evoluției de viteza selecției naturale asupra insectelor. În anii treizeci ai secolului trecut, dăunătorii au început să folosească droguri otrăvitoare, dar după câțiva ani au existat specii care s-au adaptat acțiunii drogului. Aceste forme au luat o poziție dominantă și s-au răspândit rapid pe întreaga planetă.

Pentru tratarea multor boli, au fost folosite adesea antibiotice puternice - penicilina, streptomicina, gramicidina. Regulile de evoluție au intrat în vigoare: deja în anii `40 oamenii de știință au remarcat apariția microorganismelor rezistente la aceste medicamente.

regularități

Există trei direcții principale de evoluție: convergența, divergența și paralelismul. În timpul divergenței, există o divergență treptată a caracterelor intraspecifice, ceea ce duce în cele din urmă la noi grupări de indivizi. Pe măsură ce diferențele în structura și modul de producție alimentară devin mai pronunțate, grupurile încep să se disperseze în alte teritorii. Dacă o zonă se ocupă de animale care sunt identice în ceea ce privește nevoile de hrană, atunci în cele din urmă, când aprovizionarea cu alimente devine mai puțină, va trebui să părăsească situl și să se adapteze la alte condiții. Dacă pe același teritoriu există specii cu nevoi diferite, concurența dintre ele este mult mai mică.

Un exemplu frapant al modului în care divergenta evolutiv al procesului - este de 7 specii de cerb legate unul de altul: acest ren, cerb, elani, cerbi reperat, cerbi, căprioare și mosc.

Speciile care au un grad ridicat de divergență au capacitatea de a părăsi un mare descendent și de a concura mai puțin unul cu celălalt. Atunci când divergența caracteristicilor este consolidată, populația este împărțită în subspecii, care, datorită selecției naturale, pot evolua în cele din urmă în specii separate.

comunitate

Convergența este evoluția sistemelor vii, în urma căreia speciile independente au trăsături comune. Un exemplu de convergență îl reprezintă similitudinea formei corpului în delfini (mamifere), rechini (pești) și ihtiozauri (reptile). Acesta este rezultatul existenței în același habitat și în aceleași condiții de viață. Agama de cățărare și chameleonul sunt, de asemenea, independente, dar foarte asemănătoare în ceea ce privește aspectul. Aripile sunt, de asemenea, un exemplu de convergență. La lilieci și păsări au apărut prin schimbarea forelimbs, dar în fluture este creșterea corpului. Convergențele sunt foarte frecvente printre diversitatea speciilor de pe planetă.

paralelism

Acest termen a provenit din greaca "parallelos", ceea ce inseamna "mersul pe jos", iar aceasta traducere explica bine sensul ei. Paralelismul se referă la procesul de obținere independentă de trăsături structurale similare între grupurile genetice strâns legate, care rezultă din prezența unor trăsături derivate din strămoșii obișnuiți. Acest tip de evoluție este larg răspândită în natură. Un exemplu este aspectul aripioarelor ca adaptări la mediul acvatic, care în paralel au fost formate în moluane, sigilii urechi și sigilii reale. De asemenea, printre multe insecte înaripate, a existat o tranziție a aripilor frontale la elytra. Pestele Kistepery au semne de amfibieni, iar șopârlele zverozuby au semne de mamifere. Prezența paralelismului nu numai că indică unitatea originea speciilor, dar și despre condiții similare de existență.