Principalele direcții ale evoluției. Evoluția plantelor și a animalelor

Întrebările legate de originea vieții și de evoluția ei din cele mai vechi timpuri au încurcat oamenii de știință. Oamenii au căutat mereu să abordeze aceste mistere, făcând astfel lumea mai înțeleasă și mai previzibilă. Timp de mai multe secole a dominat punctul de vedere al începutului divin al universului și al vieții. Teoria evoluției a câștigat locul onorific al versiunii principale și cele mai probabile a dezvoltării întregii vieți pe planeta noastră relativ recent. Principalele dispoziții ale acesteia au fost formulate de Charles Darwin la mijlocul secolului al XIX-lea. Secolul care a urmat a dat lumii o multitudine de descoperiri în domeniul geneticii și al biologiei, ceea ce a făcut posibilă demonstrarea valabilității învățăturilor lui Darwin, extinderea acestuia și combinarea acestuia cu date noi. Deci a existat o teorie sintetică a evoluției. Acesta a absorbit toate ideile cercetătorului celebru și rezultatele cercetărilor științifice în diferite domenii, de la genetică la ecologie.

De la individ la clasă

Evoluția biologică este o dezvoltare istorică a organismelor bazată pe procese unice de funcționare a informațiilor genetice în anumite condiții de mediu.

Etapa inițială a tuturor transformărilor, care în cele din urmă duce la apariția unei noi specii, este microevoluția. Astfel de schimbări în timp sunt acumulate și duc la formarea unui nou nivel superior de organizare a ființelor vii: gen, familie, clasă. Formarea structurilor supranumerare este denumită în mod obișnuit macroevoluție.

Procese similare

Ambele niveluri sunt practic aceleași. Forțele motrice ale micro- și macro-modificărilor sunt selecția naturală, izolarea, ereditatea, variabilitatea. Diferența esențială dintre cele două procese este că trecerea este practic imposibilă între diferite specii. Ca rezultat, macroevoluția se bazează pe selecția interspecifică. O contribuție uriașă la microevoluție se face prin schimbul liber de informații genetice între indivizi dintr-o specie.

Convergența și divergența simptomelor

Principalele direcții de evoluție pot lua mai multe forme. O sursă puternică de diversitate a vieții este divergența trăsăturilor. Acționează atât într-o anumită specie, cât și la niveluri superioare ale organizației. Condițiile de mediu și selecția naturală conduc la separarea unui grup în două sau mai multe, care se disting prin anumite caracteristici. La nivelul speciilor, divergența poate fi reversibilă. În acest caz, populațiile formate se reunesc din nou într-una. La niveluri superioare, procesul este ireversibil.

O altă formă este evoluția phyletică, care presupune transformarea unei specii fără izolarea populațiilor individuale din interiorul acesteia. Fiecare grup nou este descendent al celui anterior și un strămoș pentru cel ulterior.

O contribuție semnificativă la diversitatea vieții se face prin convergența sau "convergența" trasaturilor. În procesul de dezvoltare a grupurilor independente de organisme sub influența condițiilor de mediu identice, indivizii formează organe similare. Ele au o structură similară, dar au origini diferite și îndeplinesc funcții aproape identice.

Convergența este foarte apropiată de paralelism - o formă de evoluție, atunci când grupurile inițial divergente se dezvoltă într-un mod similar sub influența unor condiții identice. Convergența și paralelismul au o linie destul de fină și adesea este dificil să se clasifice evoluția unui anumit grup de organisme într-o formă sau alta.

Progresul biologic

Principalele direcții de evoluție au fost prezentate mai întâi în lucrările lui A.N. Severtsova. El a propus să distingă conceptul de progres biologic. În lucrările omului de știință sunt descrise modalitățile de realizare a acestuia, precum și principalele căi și direcții de evoluție. Ideile Severtsova au dezvoltat II. Shmal`gauzen.

Principalele direcții ale evoluției lumii organice, evidențiate de oamenii de știință, sunt progresul biologic, regresia și stabilizarea. Prin nume, este ușor de înțeles ce diferă aceste procese între ele. Progresele conduc la formarea de noi semne care cresc gradul de adaptare a organismului la mediu. Regresul este exprimat în reducerea dimensiunii grupului și a diversității sale, care duce la pierderea vieții. Stabilizarea presupune asigurarea caracteristicilor dobândite și transferarea acestora din generație în generație în condiții relativ neschimbate.

Într-un sens mai restrâns, care denotă principalele direcții ale evoluției organice, înseamnă exact progresul biologic și formele sale.

Există trei modalități principale de realizare a progresului biologic:

• arogenez;
• allogenez;
• katagenesis.

arogenez

Acest proces face posibilă creșterea nivelului general de organizare ca urmare a formării de aromofiză. Vă sugerăm să aflați ce înseamnă acest concept. Astfel, aromorfoza este direcția evoluției, conducând la o schimbare calitativă a organismelor vii, însoțită de complicațiile lor și de o creștere a proprietăților adaptive. Ca rezultat al schimbării structurii, funcționarea persoanelor devine mai intensă, ele pot folosi resurse noi, neutilizate anterior. Ca rezultat, organismele devin într-un anumit sens libere de condițiile de mediu. La un nivel superior, organizațiile de adaptare sunt în general universale, dând posibilitatea de a se dezvolta independent de condițiile înconjurătoare.

bun un exemplu de aromofoză este transformarea sistemului circulator al vertebratelor: apariția a patru camere în inimă și separarea celor două cercuri de circulație - mari și mici. Evoluția plantelor se caracterizează printr-un salt semnificativ înainte ca urmare a formării tubului de polen și a sămânței. Aromorfoza duce la apariția unor noi unități taxonomice: clase, diviziuni, tipuri și regate.

Aromorfoza, conform lui Severtsov, este un fenomen evolutiv relativ rar. Ea marchează un progres morfofiziologic, care, la rândul său, inițiază un progres biologic general, însoțit de o extindere semnificativă a zonei adaptive.

Aromorfoza socială

Având în vedere direcțiile evoluției rasei umane, unii oameni de știință introduc conceptul de "aromă socială". Acestea denotă schimbări universale în dezvoltarea organismelor sociale și a sistemelor lor, ceea ce duce la complicații, o mai mare forță de fitness și o influență sporită a societății. Astfel de arome includ, de exemplu, aspectul statului, tipărirea cărților și tehnologiile informatice.

allogenez

În cursul progresului biologic se formează schimbări de natură mai puțin globală. Ele sunt esența alogenezului. În această direcție de evoluție (tabelul este prezentat mai jos) există o diferență semnificativă față de aromofiză. Nu duce la o creștere a nivelului de organizare. Principala consecință a alogenezei este idioadaptarea. De fapt, aceasta reprezintă o schimbare specială, datorită căreia organismul se poate adapta la anumite condiții. Această direcție a evoluției lumii organice permite speciilor apropiate să trăiască în zone geografice foarte diferite.

Un exemplu expresiv al unui astfel de proces este familia lupilor. Speciile sale se găsesc într-o varietate de zone climatice. Fiecare are un anumit set de adaptări la habitatul său, fără a depăși în mod substanțial orice alt tip de organizație.

Oamenii de știință disting mai multe tipuri de idioadaptări:

• în funcție de formă (de exemplu, organism raționalizat al păsărilor acvatice);
• colorare (aceasta include mimicry, un avertisment și patronarea colorării);
• pe reproducere;
• pe mișcare (membrane de păsări de apă, airbag de păsări);
• adaptarea la condițiile de mediu.

Diferențe în aromofiză și idioadaptare

Unii oameni de știință nu sunt de acord cu Severtsov și nu văd suficiente motive pentru a face distincția între idioadaptările și aromofizele. Ei cred că gradul de progres poate fi estimat doar după un timp considerabil după apariția schimbării. De fapt, este dificil să realizăm la ce procese evolutive o nouă calitate sau o abilitate dezvoltată va conduce.

Adepții Severțovului tind să creadă că, sub idioadaptare, este necesar să se înțeleagă transformarea formei corpului, dezvoltarea excesivă sau reducerea organelor. Aromorfozele, totuși, reprezintă schimbări semnificative în dezvoltarea embrionară și formarea de noi structuri.

catagenesis

Evoluția biologică poate continua cu simplificarea structurii organismelor. Catagenesisul este o degenerare generală, un proces care duce la o descreștere în organizarea ființelor vii. Rezultatul principal al acestei tendințe de evoluție (tabelul care compară cele trei căi, este dat mai jos) constă în apariția așa-numitelor catamorfozări sau caracteristici primitive care înlocuiesc cele progresive pierdute. Un exemplu de organisme care au suferit o etapă de degenerare generală poate fi orice parazit. În cea mai mare parte, își pierd capacitatea de a se mișca independent, simplifică foarte mult sistemul nervos și circulator. Dar există diferite adaptări pentru o mai bună introducere în corpul gazdei și fixarea pe organe adecvate.

raport

Principalele direcții ale evoluției sunt interdependente și în cursul dezvoltării istorice se substituie reciproc. După schimbările cardinale sub formă de aromofiză sau degenerare, o perioadă începe atunci când un nou grup de organisme începe să se despartă ca rezultat al dezvoltării de către părți separate ale diferitelor zone geografice. Evoluția începe cu idioadaptări. După un timp, modificările acumulate duc la un nou salt calitativ.

Direcția evoluției plantelor

Flora modernă nu a apărut imediat. La fel ca toate organismele, a trecut mult. Evoluția plantelor a inclus achiziționarea mai multor aromofosuri importante. Primul dintre acestea a fost apariția fotosintezei, care a permis organismelor primitive să folosească energia soarelui. Treptat, ca urmare a modificărilor morfologice și a proprietăților fotosintetice, apar alge.

Următoarea etapă a fost dezvoltarea terenurilor. Pentru trecerea cu succes a "misiunii", a fost necesară o altă aromofiză - diferențierea țesuturilor. Au fost mușchi, plante de spori. O complicație suplimentară a organizației este asociată cu transformarea procesului și a metodelor de reproducere. Astfel de arome, cum sunt ovulele, boabele de polen și, în final, semințele, caracterizează gimnosperme, evolutiv mai dezvoltat decât sporul.

Mai mult, căile și direcțiile evoluției plantelor s-au îndreptat spre o adaptare și mai mare a acestora la condițiile de mediu, sporind rezistența la factorii nefavorabili. Ca urmare a apariției pistilului și a frunzei embrionare, s-au format plante cu flori sau angiospermă, care se află acum într-o stare de progres biologic.

Regatul animal

Evoluția eucariotelor (celula eucariotă conține un nucleu decorat) cu un tip de hrană heterotrofică (heterotrofii nu sunt capabili să creeze materie organică cu ajutorul chemo- sau fotosintezei), de asemenea în primele etape a fost însoțită de diferențierea țesuturilor. Intestinele au una dintre primele arome semnificative în evoluția animalelor: embrionii formează două straturi, ecto- și endodermul. Rotunde și platelminții structura devine deja mai complicată. Ele sunt caracterizate de oa treia frunză embrionară, mezoderm. Această aromorfoză face posibilă o diferențiere suplimentară a țesuturilor și apariția organelor.

Următoarea etapă este formarea cavității secundare a corpului și împărțirea lui în secțiuni. viermi segmentate au deja parapodia (tip primitiv de membre), precum și sistemele circulatorii și respiratorii. Transformarea parapodiei în membre articulate și alte modificări au determinat apariția tipului de artropode. Chiar și după apariția lor pe uscat, insectele au început să se dezvolte activ datorită apariției membranelor embrionare. Astăzi sunt cei mai adaptați la viața de pe pământ.

Astfel de arome largi ca formarea unui coardă, a unui tub neural, a aortei abdominale și a inimii au făcut posibilă apariția tipului Chordov. Datorită unui număr de schimbări progresive, o varietate de organisme vii a fost reumplută cu pești, amniote și reptile. Acesta din urmă, din cauza prezenței membranelor embrionare, a încetat să depindă de apă și a plecat pe uscat.

Evoluția ulterioară urmează calea transformării sistemului circulator. Sunt animale cu sânge cald. Adaptarea la zbor a făcut posibilă apariția păsărilor. Aromorphoses cum ar fi inima patru chambered și dispariția arcului aortic drept, creșterea dezvoltării emisferelor encefalului și cortexul, formarea stratului și glandele mamare și o serie de modificări au condus la apariția mamiferelor. Printre ei se afla în evoluția animalelor placentare, iar astăzi este într-o stare de progres biologic.

Direcții de evoluție a rasei umane

Problema originii și evoluției strămoșilor oamenilor moderni nu a fost încă studiată temeinic. Datorită descoperirilor de Paleontologie si genetica comparative s-au schimbat ideile deja stabilite ale noastre „arbore genealogic“. în urmă cu 15 ani predominau vedere că evoluția hominizilor mers de-a lungul unui tip liniar, adică constând dintr-o secvență de forme succesive mai dezvoltate: Australopithecus, Homo habilis neanthropines, archanthropines, Neanderthal (paleanthropic) (omul modern). Principalele direcții ale evoluției omului, așa cum este cazul cu alte organisme, a condus la formarea de noi adaptări, creșterea organizației.

Datele obținute în ultimii 10-15 ani, totuși, au făcut ajustări grave la imaginea deja existentă. Constatările noi și datele actualizate indică faptul că evoluția era mai complexă. Subfamilia Hominin (aparține familiei Hominid) sa dovedit a fi de aproape două ori mai multe specii decât se credea anterior. Evoluția sa nu a fost liniară, dar conținea mai multe linii sau ramuri simultane în curs de dezvoltare, progresive și moarte. La momente diferite, trei sau patru sau mai multe specii au coexistat împreună. Reducerea acestei diversități sa datorat deplasării unor grupuri evolutive mai dezvoltate, altele mai puțin dezvoltate. De exemplu, acum se acceptă în general că neandertalienii și oamenii de tip modern trăiau simultan. Primii nu au fost strămoșii noștri, ci au reprezentat o ramură paralelă, care a fost înlocuită de mai mulți reprezentanți ai homininilor.

Modificări progresive

Aromorfoza de bază, care a condus la prosperitatea subfamiliei, rămâne fără îndoială. Aceasta este corectitudinea și mărirea creierului. Motivele pentru formarea primilor oameni de știință nu sunt de acord. De mult timp se credea că aceasta era o măsură necesară pentru dezvoltarea spațiilor deschise. Cu toate acestea, cele mai recente date sugerează că strămoșii de oameni au mers pe două picioare în timpul vieții pe copaci. Această abilitate a apărut în ele imediat după separarea de linia de cimpanzeu. Potrivit unei versiuni, homininii s-au mutat inițial ca niște orangutani moderni, în picioare cu două picioare pe o ramură și ținând mâinile pentru cealaltă.

Creșterea creierului a avut loc în mai multe etape. Pentru prima dată a început Homo habilis (un om de îndemânare), care a învățat să facă cele mai simple instrumente. Creșterea volumului creierului a coincis cu creșterea ponderii cărnii în dieta homininelor. Khabilisy, se pare, au fost înșelători. După o creștere în creier a fost, de asemenea, însoțită de o creștere a numărului de hrană pentru animale și relocarea strămoșii noștri dincolo de nativ al continentului african. Oamenii de știință sugerează că creșterea proporției de carne din dieta este asociata cu nevoia de a reface costurile energetice, lăsând lucrările de întreținere a creierului a crescut. Probabil, următoarea etapă a acestui proces a coincis cu dezvoltarea focului: mâncare gătită nu este numai de calitate, dar, de asemenea, calorii, în plus, a redus semnificativ timpul necesar pentru mestecat.

Principalele direcții ale evoluției lumii organice, care acționează de mai multe secole, au format o floră și o faună moderne. Mișcarea procesului în vederea adaptării la condițiile schimbătoare de mediu a dus la o mare varietate de forme de viață. Principalele direcții de evoluție sunt la fel la toate nivelurile organizației, după cum reiese din datele biologiei, ecologiei și geneticii.