Tujuan pembelajaran: untuk membentuk pemahaman siswa tentang arah utama evolusi, untuk menunjukkan hubungan antara jalur-jalur evolusi; memperkenalkan jenis-jenis perubahan evolusioner, konsep kemajuan biologis dan regresi biologis.

Peralatan: tabel, diagram yang menggambarkan konvergensi, aromorfosis, adaptasi fisiologis dan perilaku organisme, disk “Sekolah Virtual Cyril dan Methodius. Biologi umum. Kelas 11, pelajaran No. 19. Kemajuan biologis dan regresi biologis.”

Selama kelas

1. Uji pengetahuan.

Percakapan frontal tentang isu-isu berikut:

  1. Siapa yang meletakkan dasar sistematika ilmiah? (Carl Linnaeus.)
  2. Sebutkan kelompok sistematik utama yang digunakan dalam mengklasifikasikan tumbuhan? (Spesies, genus, famili, ordo, divisi, kingdom.)
  3. Sebutkan kelompok sistematik utama yang digunakan dalam klasifikasi hewan? (Spesies, genus, famili, ordo, kelas, tipe, kingdom.)
  4. Apa itu tata nama biner? (Nama spesies ganda.)
  5. Atas dasar apa kita mengklasifikasikan organisme ke dalam spesies yang sama? (Organisme harus memiliki karakteristik eksternal dan internal yang serupa, hidup di wilayah yang sama, dan bebas kawin satu sama lain untuk membentuk keturunan yang subur.)
  6. Mengapa sistem Carl Linnaeus disebut buatan? (Karena dia tidak memperhitungkan hubungan kekerabatan antar organisme.)
  7. Mengapa klasifikasi modern disebut natural? (Sistem klasifikasi modern memperhitungkan hubungan spesies dengan spesies yang hidup dan punah.)

2. Mempelajari materi baru.

Seleksi alam menentukan jalur evolusi. Bagaimana proses pembentukan kelompok sistematis modern? Mengapa pengorganisasian makhluk hidup dalam beberapa kasus menjadi lebih rumit, sementara dalam kasus lain, sebaliknya, menjadi lebih sederhana? Anda dapat mengetahui jawaban atas pertanyaan-pertanyaan ini dengan mengenal jenis-jenis utama perubahan evolusioner dan arah utama evolusi.

2.1. Jenis perubahan evolusioner.

Paralelisme adalah proses perkembangan evolusioner dalam arah yang sama antara dua atau lebih spesies yang awalnya berbeda. Misalnya, di antara mamalia, cetacea dan pinniped berpindah secara mandiri untuk hidup lingkungan perairan dan membeli perangkat yang sesuai - sirip.

Konvergensi adalah jenis perubahan evolusioner yang mengakibatkan organisme yang tidak berkerabat memperoleh karakteristik serupa. Contoh klasik perkembangan konvergen adalah munculnya bentuk tubuh serupa pada hiu, ichthyosaurus, dan lumba-lumba. Kesamaan antara organisme yang tidak berkerabat hanya bersifat eksternal. Burung dan kupu-kupu mempunyai sayap, namun asal muasal organ tersebut berbeda. Dalam kasus pertama, ini adalah anggota badan yang diubah, dalam kasus kedua, lipatan kulit.

Divergensi adalah yang paling banyak tipe umum proses evolusi, dasar pembentukan kelompok sistematis baru. Divergensi adalah evolusi yang berbeda. Proses divergensi biasanya direpresentasikan dalam bentuk pohon evolusi dengan cabang-cabang yang menyimpang. Nenek moyang yang sama memunculkan dua atau lebih bentuk, yang pada gilirannya menjadi nenek moyang banyak spesies dan genera. Contoh divergensi bentuk adalah munculnya burung kutilang dengan ciri morfofisiologis yang berbeda dari satu atau beberapa bentuk nenek moyang di Kepulauan Galapagos. Divergensi bentuk dan spesies intraspesifik pada habitat yang berbeda ditentukan oleh persaingan dalam perebutan kondisi yang sama, yang jalan keluarnya adalah penyebaran ke dalam relung ekologi yang berbeda.

2.3. Arah utama evolusi.

Perkembangan satwa liar berkembang dari yang sederhana menjadi kompleks dan bersifat progresif. Seiring dengan itu, spesies beradaptasi dengan kondisi kehidupan tertentu dan terspesialisasi. Kemajuan biologis dicapai dengan berbagai cara. SEBUAH. Severtsov menyebut mereka arah utama kemajuan evolusi: aromorfosis, adaptasi idioadaptasi, dan degenerasi.

Aromorfosis adalah perubahan evolusioner yang begitu besar, berskala besar, yang mengarah pada peningkatan umum dalam organisasi, peningkatan intensitas kehidupan, tetapi bukan adaptasi sempit terhadap kondisi keberadaan yang sangat terbatas. Aromorfosis memberikan keuntungan signifikan dalam perjuangan untuk eksistensi dan memungkinkan peralihan ke habitat baru. Aromorfosis pada hewan meliputi munculnya vivipar, kemampuan mempertahankan suhu tubuh yang konstan, munculnya sistem peredaran darah tertutup, dan pada tumbuhan - munculnya bunga, sistem pembuluh darah, dan kemampuan memelihara dan mengatur pertukaran gas dalam tubuh. dedaunan. (Pelajaran “Kemajuan dan regresi biologis.” Slide 3)

Melalui aromorfosis, kelompok sistematis besar dengan peringkat lebih tinggi dari famili muncul dalam proses evolusi.

Aromorfosis membantu meningkatkan kelangsungan hidup dan mengurangi kematian pada populasi. Jumlah organisme bertambah, jangkauannya meluas, populasi baru terbentuk, dan pembentukan spesies baru semakin cepat. Semua ini merupakan inti dari kemajuan biologis. Aromorfosis yang khas pada invertebrata adalah: diferensiasi seksual, munculnya organisasi bilateral, munculnya sistem pernapasan trakea, konsentrasi pusat sistem saraf, transisi ke pernapasan paru; pada mamalia - pembagian jantung menjadi bagian kanan dan kiri dengan diferensiasi dua lingkaran sirkulasi, peningkatan kapasitas kerja paru-paru. Konsekuensi dari aromorfosis ini adalah oksidasi darah yang lebih baik dan pasokan oksigen yang melimpah ke organ-organ, dan oleh karena itu peningkatan fungsi organ-organ. Diferensiasi dan spesialisasi organ pencernaan menyebabkan pemanfaatannya lebih lengkap nutrisi, yang membantu meningkatkan proses metabolisme, meningkatkan aktivitas secara keseluruhan, terjadinya berdarah panas, meningkatkan aktivitas organ motorik dan memperbaiki desainnya. Semua ini dan aromorfosis lainnya saling berhubungan, dan karakteristik arogenik berguna dalam berbagai kondisi kehidupan. Misalnya, kepemilikan hewan terhadap anggota tubuh yang dapat digerakkan membuka kemungkinan penggunaannya yang beragam di gurun, hutan, lembah, gunung, di air, untuk menggali tanah, dll. Atau aromorfosis seperti pembentukan otot lurik, perkembangan anggota badan dan sayap berjalan pada serangga. Aromorfosis ini membuka kemungkinan bagi serangga untuk menaklukkan daratan dan sebagian udara. Aromorfosis utama dalam perkembangan tumbuhan adalah: munculnya epidermis, stomata, konduktif dan sistem mekanis, pergantian generasi secara alami dalam siklus tumbuhan, pembentukan bunga, buah, dll.

Adaptasi idiomatik – mewakili perubahan evolusioner kecil yang meningkatkan kemampuan adaptasi organisme terhadap kondisi lingkungan tertentu. Berbeda dengan aromorfosis, adaptasi idioadaptasi tidak disertai dengan perubahan ciri-ciri dasar organisasi, peningkatan level secara umum, dan peningkatan intensitas aktivitas vital tubuh. Biasanya kelompok kecil yang sistematis - spesies, genera, famili - muncul dalam proses evolusi melalui adaptasi idioadaptasi.

Idioadaptasi, seperti aromorfosis, menyebabkan peningkatan jumlah spesies, perluasan jangkauan, percepatan spesiasi, yaitu kemajuan biologis.

Adaptasi idioadaptasi yang khas pada hewan adalah ciri struktural anggota badan (misalnya, pada tikus tanah, ungulata, pinniped), ciri paruh (pada burung pemangsa, penyeberang, burung beo), adaptasi ikan dasar (pada ikan pari, flounder), pewarnaan pelindung pada serangga . Contoh adaptasi idioadaptasi pada tumbuhan antara lain berbagai adaptasi terhadap penyerbukan, distribusi buah dan biji. (Pelajaran “Kemajuan dan regresi biologis.” Slide 4)

Regresi biologis juga diamati di alam. Hal ini ditandai dengan ciri-ciri yang berlawanan dengan kemajuan biologis: penurunan jumlah, penyempitan wilayah jelajah, penurunan jumlah spesies dan populasi. Akibatnya, regresi seringkali berujung pada kepunahan spesies.

Dari sekian banyak cabang amfibi paling purba, hanya tersisa yang mengarah pada terbentuknya kelas amfibi dan reptil modern. Pakis purba dan banyak kelompok tumbuhan dan hewan lainnya menghilang. (Geser 8)

Dengan berkembangnya peradaban manusia, penyebab kemajuan biologis dan regresi biologis semakin dikaitkan dengan perubahan yang dilakukan manusia terhadap bentang alam bumi, sehingga mengganggu hubungan makhluk hidup dengan lingkungan yang berkembang selama proses evolusi.

Aktivitas manusia merupakan faktor kuat dalam kemajuan beberapa spesies, yang sering kali merugikannya, dan kemunduran biologis spesies lain, yang diperlukan dan berguna baginya. Misalnya munculnya serangga yang resisten terhadap pestisida, mikroba patogen yang resisten terhadap obat, pesatnya perkembangan alga biru-hijau di perairan. air limbah. Saat menabur, manusia menyerang satwa liar, menghancurkan banyak populasi liar di wilayah yang luas, menggantikannya dengan populasi buatan. Pemusnahan banyak spesies yang intensif oleh manusia menyebabkan kemunduran biologis mereka, yang mengancam kepunahan mereka. (Geser 9.)

2.4. Korelasi jalur evolusi.

Dari semua cara untuk mencapai kemajuan biologis, aromorfosis adalah yang paling langka. Aromorfosis dapat dianggap sebagai titik balik perkembangan kehidupan. Bagi kelompok yang telah mengalami transformasi morfofisiologis yang sesuai, terbuka peluang baru dalam menguasai lingkungan eksternal.

Setiap aromorfosis diikuti oleh banyak adaptasi idioadaptasi, yang memastikan penggunaan semua sumber daya yang tersedia secara lebih lengkap dan pengembangan habitat baru.

3. Konsolidasi materi yang dipelajari.

3.1. Percakapan tentang masalah.

  1. Apakah adaptasi idioadaptasi mengarah pada kemajuan morfologis? (Tidak. Adaptasi idiomatik tidak meningkatkan tingkat organisasi.)
  2. Apakah adaptasi idioadaptasi mengarah pada kemajuan biologis? (Berbagai adaptasi idioadaptasi mengarah pada kolonisasi habitat yang berbeda dan meningkatkan spesiasi, meningkatkan kemampuan beradaptasi terhadap kondisi dan kelimpahan tertentu, berkontribusi pada distribusi yang lebih luas dari kelompok tertentu dan, oleh karena itu, mengarah pada kemajuan biologis.)
  3. Berikan contoh degenerasi pada cacing hati dan cacing pita sapi. (Sistem saraf dan organ indera disederhanakan; cacing pita sapi sama sekali tidak memiliki sistem pencernaan.)
  4. Berikan contoh degenerasi pada dodder. (Kekurangan daun, akar dan klorofil.)
  5. Apakah degenerasi mengarah pada kemajuan biologis? (Regresi morfofisiologis dapat menyebabkan peningkatan jumlah, peningkatan kemampuan beradaptasi kondisi khusus dan penyebaran organisme yang lebih luas, munculnya spesies baru dan, akibatnya, kemajuan biologis.)
  6. Jalur evolusi apa yang membawa kemajuan biologis? (Aromorfosis menyebabkan peningkatan tingkat organisasi dan pemukiman habitat baru. Kemudian periode adaptasi idioadaptasi dimulai, dan sejumlah besar spesies baru beradaptasi dengan baik pada kondisi habitat spesifik yang berbeda. Setelah penyederhanaan, periode adaptasi idioadaptasi juga dimulai. Jadi, ketiga jalur tersebut mengarah pada kemajuan biologis.)
  7. Jalur evolusi apa yang mengarah pada kemajuan morfofisiologis? (Hanya aromorfosis yang membawa kemajuan morfofisiologis.)

3.2. Tes akhir (berdasarkan pertanyaan untuk pelajaran “Kemajuan dan regresi biologis. Slide 13).

Paleontologi telah membuktikan bahwa banyak spesies yang ada di masa lalu telah punah sama sekali.

Kemajuan dan kemunduran pada dasarnya adalah konsep yang berlawanan. Dalam kasus pertama, spesies berkembang dan menyebar ke seluruh planet. Regresi biologis merupakan suatu gerakan evolusi yang ditandai dengan berkurangnya habitat, berkurangnya jumlah individu karena ketidakmampuan. Proses ini disertai dengan penurunan jumlah beberapa kelompok spesies karena tekanan dari kelompok lain, serta punahnya spesies tersebut.

Regresi biologis terutama dikaitkan dengan hilangnya kemampuan organisme untuk beradaptasi terhadap perubahan kondisi lingkungan.

Untuk hewan yang tidak bergerak sepanjang hidupnya, organ geraknya berfungsi secara eksklusif selama tahap larva. Notochord mereka berkurang. Organisme tersebut, khususnya, termasuk Pogonophora, perwakilan dari spesies brachiata yang terpisah. Individu-individu ini tidak terlalu mirip dengan binatang. Mereka terus hidup dasar laut dan hidup tak bergerak. Pogonophora memiliki jantung dan otak, namun perut dan mulutnya mengecil. Tentakel adalah organ pernapasan. Di dalamnya terdapat rambut panjang yang dilengkapi pembuluh darah. Mikroorganisme secara bertahap menumpuk di dalamnya. Jika jumlahnya banyak (mikroorganisme), pogonophora menarik bulu-bulu ke dalamnya. Di bawah pengaruh enzim khusus, organisme terkecil dicerna dan diserap ke dalam pertumbuhan internal. Kehadiran usus yang belum sempurna membuktikan keberadaan organ ini pada nenek moyang Pogonophora. Namun karena proses pencernaan dilakukan di luar tubuh, maka organ saluran cerna pun mengalami pengecilan.

Regresi hewan yang hidup di bawah tanah atau di gua dapat dilihat dengan menggunakan contoh Proteus. Ini adalah perwakilan dari kelas amfibi, mirip dengan kadal air. Hewan ini hidup di gua. Ia memiliki insang luar di kedua sisi kepalanya. Proteus dapat bernapas baik di air maupun di darat. Dalam kasus pertama, ia menggunakan insang, dan yang kedua, paru-paru. Karena Proteus tinggal di gua laut dalam, ia memiliki bentuk seperti ular. Tubuhnya transparan, tidak berwarna, dan tidak memiliki pigmen. Perwakilan dewasa ditutupi kulit, sedangkan larva memiliki mata yang belum sempurna. Proteus juga memiliki dua pasang anggota tubuh yang belum berkembang di tubuhnya.

Mutasi bertindak sebagai dasar genetik dari perubahan evolusioner yang mengarah pada penyederhanaan tingkat organisasi.

Dalam pengembangan dunia organik Ada tiga arah. Aromorfosis mencirikan peningkatan tingkat organisasi organisme. Idioadaptasi merupakan adaptasi terhadap kondisi lingkungan tanpa perubahan mendasar pada struktur biologis. Degenerasi umum merupakan penyederhanaan tingkat pengorganisasian makhluk hidup.

Regresi biologis- ini adalah gerakan evolusioner di mana terjadi pengurangan habitat; berkurangnya jumlah individu karena ketidakmampuan beradaptasi dengan lingkungan; penurunan jumlah spesies dalam kelompok karena tekanan spesies lain, punahnya suatu spesies. Ilmu paleontologi telah membuktikan bahwa banyak spesies di masa lalu yang punah sama sekali. Jika, dengan kemajuan biologis, beberapa spesies berkembang dan menyebar luas ke seluruh dunia, maka dengan regresi biologis, spesies menghilang karena tidak mampu beradaptasi dengan kondisi lingkungan.

Penyebab regresi biologis: hilangnya kemampuan organisme beradaptasi terhadap perubahan kondisi lingkungan.

Berikut ini tunduk pada regresi biologis:

2. Hewan yang menjalani gaya hidup tidak banyak bergerak.

3. Hewan yang hidup di bawah tanah atau di dalam gua.

2. Contoh degenerasi pada organisme yang menjalani gaya hidup sedentary.

Pada hewan yang menjalani gaya hidup tidak banyak bergerak, organ gerak hanya berfungsi selama tahap larva; notochordnya berkurang. Misalnya, satu-satunya perwakilan dari jenis brachiata yang terpisah - pogonophora - hidup di dasar laut dan menjalani gaya hidup yang tidak banyak bergerak. Pada tahun 1949, ahli zoologi A.V. Ivanov pertama kali menemukannya di Laut Okhotsk pada kedalaman 4 km, ia ditangkap dalam jaring bersama dengan ikan. Tubuh hewan yang memanjang seperti cacing ini ditutupi dengan tabung berbentuk silinder. Di bagian depan tubuhnya terdapat tentakel yang secara berkala memanjang dari tabung ke luar untuk bernafas. Tubuhnya terdiri dari tiga bagian, pada bagian anterior terdapat tentakel (pada beberapa spesies jumlahnya mencapai 200-250), otak, jantung, dan alat ekskresi. Bagian kedua lebih besar, bagian ketiga sangat panjang. Pada bagian dalam terdapat alat pernafasan, pada bagian luar terdapat tonjolan yang menempel pada tabung (Gbr. 34).

Beras. 34. Pogonophora : 1 tentakel; 2- kepala; 3 bagian tubuh pertama; bagian tubuh 4 detik; bagian tubuh 5 pertiga; 6 rambut sensitif; 7-belakang badan

Pogonophora memiliki otak dan jantung, tetapi mulut dan perutnya mengecil, dan organ pernapasannya adalah tentakel. Karena gaya hidup mereka yang tidak banyak bergerak, mereka tidak terlihat seperti binatang. Pada bagian dalam tentakel terdapat bulu-bulu panjang dan tipis yang dilengkapi dengan pembuluh darah. Di dalam air, rambut-rambut keluar dari tabung dan mikroorganisme menempel padanya. Jika jumlahnya banyak, pogonofor menarik rambut ke dalam. Di bawah pengaruh enzim, organisme kecil dicerna dan diserap oleh pertumbuhan internal.

Usus rudimenter pada embrio Pogonophora membuktikan adanya organ pencernaan pada nenek moyang. Akibat proses pencernaan di luar tubuh, organ pencernaan pogonophora mengalami pengecilan.

Struktur ascidian juga disederhanakan dalam proses evolusi karena gaya hidupnya yang tidak banyak bergerak. Ascidia termasuk salah satu cabang dari tipe chordata - tunikata yang hidup di laut (Gbr. 35).

Beras. 35. Ascidia

Tubuh ascidian yang berbentuk kantung ditutupi cangkang, solnya menempel di dasar laut dan menjalani gaya hidup tidak bergerak. Pada tubuh bagian atas terdapat dua lubang, melalui lubang pertama air masuk ke lambung, dan dari lubang kedua keluar. Organ pernapasan - celah insang. Berkembang biak dengan bertelur. Dari telur berkembang larva mirip kecebong yang bergerak dengan ciri notochord. Saat dewasa, ascidian menempel di dasar laut, dan tubuhnya menjadi lebih sederhana. Ascidian diyakini sebagai hewan chordata yang sangat terdegradasi.

3. Contoh degenerasi hewan yang hidup di bawah tanah atau di dalam gua.

Proteus dari kelas tersebut tinggal di gua-gua di bekas Yugoslavia dan Austria selatan
amfibi, mirip dengan kadal air (Gbr. 36).

Beras. 36. Proteus

Selain paru-paru, ia memiliki insang luar di kedua sisi kepalanya. Di air, protea bernapas dengan insang, dan di darat dengan paru-paru. Penghuni perairan dan gua yang dalam, berbentuk ular, transparan, tidak berwarna, tanpa pigmen. Pada orang dewasa, mata ditutupi oleh kulit, sedangkan larva mempunyai mata yang belum sempurna. Jadi, nenek moyang burung muncrat memiliki mata, dan mereka gambar tanah kehidupan. Pada organisme gua, organ penglihatan dan pigmen menghilang, dan aktivitas menurun.

Pada tumbuhan berbunga yang dipindahkan ke lingkungan perairan, helaian daun menjadi sempit, seperti benang, dan jaringan penghantar berhenti berkembang. Stomatanya sudah hilang, hanya bunganya yang tidak berubah (water buttercup, duckweed, hornwort).

Dasar genetik dari perubahan evolusioner yang mengarah pada penyederhanaan tingkat organisasi adalah mutasi. Misalnya, jika sisa organ yang belum berkembang - dasar, albinisme (kekurangan pigmen) dan mutasi lainnya - tidak hilang selama proses evolusi, maka organ tersebut ditemukan pada semua anggota populasi tertentu.

Jadi, ada tiga arah evolusi dunia organik. Aromorfosis- meningkatkan tingkat organisasi makhluk hidup; adaptasi idio- adaptasi organisme hidup terhadap kondisi lingkungan tanpa restrukturisasi mendasar organisasi biologisnya; degenerasi- penyederhanaan tingkat organisasi organisme hidup, yang mengarah pada regresi biologis.

Hubungan antar arah evolusi biologis. Hubungan antara aromorfosis, adaptasi idioadaptasi, dan degenerasi dalam evolusi dunia organik tidaklah sama. Aromorfosis, dibandingkan dengan adaptasi idioadaptasi, lebih jarang terjadi, tetapi ditandai panggung baru dalam pengembangan dunia organik. Aromorfosis menyebabkan munculnya kelompok sistematis baru yang sangat terorganisir yang menempati habitat berbeda dan beradaptasi dengan kondisi kehidupan. Bahkan evolusi mengikuti jalur adaptasi idioadaptasi, terkadang degenerasi, yang menyediakan habitat baru bagi organisme.

Regresi biologis

Regresi biologis- penurunan jumlah spesies, penyempitan wilayah jelajah, penurunan tingkat kemampuan beradaptasi terhadap kondisi lingkungan.

1.Apa perbedaan antara regresi biologis dan kemajuan biologis?

2. Berapa banyak jalur yang dimiliki oleh degenerasi?

3. Berikan contoh degenerasi pada hewan.

4. Apa saja contoh degenerasi pada tumbuhan?

Bagaimana menjelaskan penyebab hilangnya akar dan daun dodder?

Apa dan bagaimana dodder makan? Apakah itu membentuk bahan organik?

1. Jelaskan alasan terjadinya perubahan bentuk daun sapu menjadi sisik.

2. Menganalisis contoh degenerasi pogonophora yang menjalani gaya hidup tidak banyak bergerak.

3. Bagaimana cara pogonophoran mencerna makanan jika tidak memiliki organ pencernaan?

4. Organisme apa yang Anda ketahui yang menjalani gaya hidup tidak banyak bergerak? Jelaskan mereka.

Di mana Proteus tinggal? Jelaskan dengan contoh degenerasi. Berikan contoh degenerasi pada tumbuhan yang hidup di lingkungan perairan. Menulis ringkasan singkat tentang aromorfosis, adaptasi idioadaptasi, degenerasi.

Kemajuan biologis terjadi dalam berbagai cara.

Cara pertama adalah memperbaiki, dalam proses sejarah, sistem organ yang paling penting bagi kehidupan organisme. Oleh karena itu disebut kemajuan morfofisiologis. Pada metode kedua, sistem organ sekunder bagi kehidupan organisme berubah, sehingga strukturnya tidak menjadi lebih rumit, tetapi beradaptasi dengan lingkungan. Pada metode ketiga, organisme mengalami kemajuan biologis sebagai akibat dari perubahan organisasinya dari yang sederhana menjadi kompleks.

Di bawah aromorfosis, yaitu kemajuan morfofisiologis, memahami perubahan evolusioner yang menentukan peningkatan umum derajat organisasi dan peningkatan intensitas aktivitas kehidupan organisme. Aromorfosis memberikan keuntungan yang signifikan bagi makhluk hidup dalam perjuangan untuk eksistensi dan membuka peluang bagi pengembangan habitat baru.

Contoh adaptasi yang muncul sebagai akibat dari arah evolusi yang progresif antara lain:

  • munculnya organisme multiseluler;
  • transisi ke reproduksi seksual;
  • pembentukan akord;
  • pembentukan tulang belakang;
  • penampilan anggota badan berjari lima;
  • pembentukan sirip;
  • pembentukan jantung tiga bilik pada amfibi;
  • pembentukan dua lingkaran peredaran darah pada amfibi;
  • perkembangan berdarah panas;
  • komplikasi otak;
  • transisi ke fertilisasi internal pada vertebrata;
  • transisi di

A. N. Severtsov menunjukkan hal itu transformasi sejarah dan pengembangan perangkat baru ( adaptasiogenesis) dilakukan dengan cara yang berbeda. Dia mengidentifikasi konsep kemajuan dan regresi biologis.

Kemajuan biologis berarti kemenangan suatu spesies atau kelompok taksonomi lainnya dalam perjuangan untuk eksistensi. Tanda-tanda kemajuan biologis adalah:

1.peningkatan jumlah individu;

2. perluasan wilayah;

3. bertambahnya jumlah kelompok taksonomi anakan.

Ketiga tanda kemajuan biologis tersebut saling berkaitan satu sama lain. Peningkatan jumlah individu berkontribusi pada perluasan batas-batas wilayah jelajah spesies, pemukiman habitat baru, yang mengarah pada pembentukan populasi, subspesies, dan spesies baru. Saat ini, serangga, burung, dan mamalia berada dalam kondisi kemajuan biologis.

Konsep regresi biologis merupakan kebalikan dari kemajuan biologis. Regresi biologis ditandai dengan:

penurunan jumlah akibat kelebihan angka kematian dibandingkan reproduksi;

penurunan keanekaragaman intraspesifik;

3. penyempitan dan perluasan keutuhan kawasan, yang terpecah menjadi titik-titik tersendiri;

4. paparan akibat jumlah kecil terhadap pemusnahan bencana besar-besaran, yang secara tiba-tiba dapat mengakhiri keberadaan kelompok tersebut.

SEBUAH. Severtsov menunjukkan bahwa kemajuan biologis bukanlah satu-satunya, tetapi hanya salah satu kemungkinan jalur transformasi evolusioner.

Jalur yang paling penting kemajuan biologis menurut A. N. Severtsov: aromorfosis, adaptasi idioadaptasi, degenerasi.

Selanjutnya, masalah jalur evolusi biologis berkembang aku. Schmalhausen. Dia menyoroti hal berikut arah kemajuan biologis: aromorfosis, alomorfosis, telomorfosis, hipermorfosis, katamorfosis, hipomorfosis.

Aromorfosis(orogenesis) – kemajuan morfofisiologis, morfofungsional - jalur evolusi, disertai dengan peningkatan organisasi aktivitas kehidupan dan perluasan lingkungan sebuah habitat . Arogenes dicirikan oleh:

1 memperkuat aktivitas vital tubuh;

2. diferensiasi yang lebih besar pada bagian-bagiannya;

3. integritas tubuh yang lebih besar, yaitu integrasinya;

4. pengembangan metode perjuangan eksistensi yang lebih aktif;

5.perbaikan sistem saraf dan organ indera.

Aromorfosis mengarah pada perubahan yang memberikan peningkatan umum pada organisasi, dan selalu mengarah pada kemajuan biologis. Memberikan kesempatan untuk transisi ke kondisi keberadaan baru. Contoh arogenesis adalah jantung empat bilik, peredaran darah dua lingkaran, komplikasi sistem saraf, terjadinya vivipar, memberi makan anak dengan susu, suhu tubuh konstan. Aromorfosis amfibi - paru-paru, jantung tiga bilik, dua lingkaran peredaran darah, anggota badan, peningkatan fungsi otak dan organ indera. Contoh aromorfosis zaman Archean adalah munculnya proses seksual, fotosintesis, dan multiseluleritas. Akibat aromorfosis, muncul jenis dan kelas, yaitu taksa besar.

A. N. Severtsov menekankan bahwa aromorfosis, pertama-tama, merupakan komplikasi organisasi, yaitu, ia memperhatikan karakteristik morfologis dari fenomena ini. A. N. Severtsov dan kemudian I. I. Shmalgauzen menunjukkan pentingnya aromorfosis yang lebih luas, yaitu, mereka memberikan interpretasi ekologi dan morfologi.

Allogenesis (alomorfosis, idioadaptation) adalah cara adaptasi tertentu muncul ketika kondisi kehidupan berubah. Berbeda dengan aromorfosis, selama alogenesis, perkembangan progresif organisme terjadi tanpa mempersulit organisasi atau peningkatan energi vital organisme secara umum. Allogenesis menyebabkan peningkatan keanekaragaman spesies, peningkatan jumlah yang cepat . Misalnya, penyebaran mamalia tidak hanya di berbagai zona geografis mulai dari daerah tropis hingga gurun Arktik, tetapi juga penguasaan mereka terhadap berbagai kondisi lingkungan (darat, air, tanah) mengurangi persaingan antar spesies untuk mendapatkan makanan dan habitat, sedangkan tingkat organisasinya. tetap sama. Sebagai hasil dari adaptasi idioadaptasi, muncullah spesies, genera, famili, ordo, yaitu. taksa peringkat lebih rendah. Divergensi, konvergensi, paralelisme dilakukan melalui adaptasi idioadaptasi.

Telogenesis (telomorfosis)- spesialisasi sempit ke kondisi keberadaan terbatas tanpa mengubah tingkat organisasi. Ini adalah bentuk khusus alogenesis. Misalnya bunglon, sloth, lungfish, penyu, dan burung pelatuk mempunyai adaptasi terhadap kondisi habitat tertentu. Perubahan lingkungan selama telogenesis membuat organisme tidak dapat hidup dan menyebabkan eliminasi mereka.

Hipermorfosis(hipergenesis)- perkembangan organisme yang berlebihan ke segala arah dengan pelanggaran hubungan dengan lingkungan. Evolusi hipergenik terjadi dalam dua fase. Fase pertama ditandai dengan munculnya bentuk-bentuk besar dalam kelompok ini. Hal ini membantu meningkatkan daya tahan hewan terhadap predator, yaitu mendorong kelangsungan hidup dalam perjuangan untuk eksistensi. Pada fase kedua, kelebihan gigantisme berubah menjadi kebalikannya. Peningkatan ukuran tubuh- Ini kasus spesial spesialisasi telogenesis, yang berarti bahwa perubahan kecil sekalipun di lingkungan menyebabkan kepunahan bentuk-bentuk ini. Misalnya gigantisme pada dinosaurus, mammoth, atau perkembangan organ individu pada harimau bertaring tajam dan rusa raksasa. Perwakilan raksasa modern termasuk paus, jerapah, gajah, dan badak.

Hipogenesis (hipomorfosis) adalah bentuk katagenesis tertentu. Selama hipogenesis, keterbelakangan organisme atau organnya, pengurangan bagian-bagian individu, dan pelestarian karakteristik larva diamati. Misalnya, axolotl, proteus, dan sirene yang hidup di air mencapai kematangan seksual pada tingkat organisasi larva. Mereka tidak pernah tampak seperti amfibi darat dewasa. Jadi, sirene memiliki insang permanen, mata kurang berkembang, dan jumlah jari berkurang. Arah atau jalur utama evolusi dicirikan oleh sejumlah ciri. Saat ini, tidak ada konsensus dalam sains mengenai pola hubungan antara jalur kemajuan biologis.

Menurut teori A. N. Severtsov, setelah arogenesis, yang meningkatkan pengorganisasian organisme, selalu ada periode adaptasi parsial - adaptasi idioadaptasi, terkadang disertai dengan penyederhanaan - degenerasi. Berdasarkan arogenesis yang sama, berbagai “superstruktur” dapat muncul, yaitu. adaptasi terhadap kondisi tertentu (alogenesis, telogenesis). Aromorfosis baru, menurut Severtsov, dapat muncul dari bentuk-bentuk yang kurang terspesialisasi yang terbentuk pada fase awal perkembangan idioadaptif;

Perubahan arah evolusi adaptif terjadi menurut pola aromorfosis - adaptasi idio (lebih awal)- aromorfosis. Pola perubahan fase proses evolusi yang merupakan ciri semua kelompok organisme disebut menurut hukum A.N. Severtsov.

Menurut Schmalhausen, telogenesis, hipergenesis, katamorfosis, dan hipomorfosis mewakili cabang filogenesis buntu yang mengarah pada kepunahan.

Mengubah arah evolusi menurut Schmalhausen berlangsung sesuai dengan skema berikut: orogenesis - alogenesis - orogenesis. Menurut hukum ini, suatu tipe atau kelas baru muncul melalui arogenesis, dan kemudian terjadi radiasi adaptifnya - alogenesis, diikuti dengan arah buntu. Kebangkitan baru dalam organisasi mungkin timbul dari bentuk-bentuk yang kurang terspesialisasi yang berkembang sepanjang jalur alogenesis.

A.K.Severtsov memperkenalkan amandemen signifikan terhadap undang-undang ini sesuai dengan skema: orogenesis - alogenesis - telogenesis - orogenesis. Misalnya, asal usul vertebrata darat dari ikan bersirip lobus dari perairan dangkal yang mengering, burung - dari reptil terbang.