Cele lekcji: ukształtowanie zrozumienia przez uczniów głównych kierunków ewolucji, pokazanie zależności pomiędzy drogami ewolucji; przedstawić rodzaje zmian ewolucyjnych, pojęcia postępu biologicznego i regresji biologicznej.

Sprzęt: tablice, diagramy ilustrujące zbieżność, aromorfozę, adaptacje fizjologiczne i behawioralne organizmów, dysk „Wirtualna Szkoła Cyryla i Metodego. Biologia ogólna. Klasa 11, lekcja nr 19. Postęp biologiczny i regresja biologiczna.”

Podczas zajęć

1. Sprawdzian wiedzy.

Rozmowa frontalna na następujące tematy:

  1. Kto położył podwaliny pod systematykę naukową? (Karol Linneusz.)
  2. Wymień główne grupy systematyczne stosowane w klasyfikacji roślin? (Gatunek, rodzaj, rodzina, rząd, podział, królestwo.)
  3. Wymień główne grupy systematyczne stosowane w klasyfikacji zwierząt? (Gatunek, rodzaj, rodzina, rząd, klasa, typ, królestwo.)
  4. Co to jest nomenklatura binarna? (Podwójna nazwa gatunku.)
  5. Na jakiej podstawie klasyfikujemy organizmy jako ten sam gatunek? (Organizmy muszą mieć podobne cechy zewnętrzne i wewnętrzne, żyć na tym samym terytorium i swobodnie krzyżować się ze sobą, aby uformować płodne potomstwo.)
  6. Dlaczego system Carla Linneusza nazywa się sztucznym? (Ponieważ nie wziął pod uwagę powiązanych relacji między organizmami.)
  7. Dlaczego współczesna klasyfikacja nazywana jest naturalną? (Nowoczesny system klasyfikacji uwzględnia pokrewieństwo gatunków zarówno z gatunkami żywymi, jak i wymarłymi.)

2. Studiowanie nowego materiału.

Dobór naturalny wyznacza ścieżkę ewolucji. Jak przebiegało powstawanie współczesnych grup systematycznych? Dlaczego w niektórych przypadkach organizacja żywych istot stała się bardziej skomplikowana, podczas gdy w innych wręcz przeciwnie, stała się prostsza? Odpowiedzi na te pytania można znaleźć zapoznając się z głównymi rodzajami zmian ewolucyjnych i głównymi kierunkami ewolucji.

2.1. Rodzaje zmian ewolucyjnych.

Równoległość to proces ewolucyjnego rozwoju w podobnym kierunku dwóch lub więcej początkowo rozbieżnych gatunków. Na przykład wśród ssaków walenie i płetwonogi niezależnie przeniosły się do życia środowisko wodne i zakupiłem odpowiednie urządzenia - płetwy.

Konwergencja to rodzaj zmiany ewolucyjnej, w wyniku której niepowiązane organizmy uzyskują podobne cechy. Klasycznym przykładem zbieżnego rozwoju jest pojawienie się podobnych kształtów ciała u rekinów, ichtiozaurów i delfinów. Podobieństwo między niepowiązanymi organizmami jest tylko zewnętrzne. Ptaki i motyle mają skrzydła, ale pochodzenie tych narządów jest inne. W pierwszym przypadku są to zmienione kończyny, w drugim fałdy skórne.

Najwięcej jest rozbieżności typ ogólny proces ewolucyjny, podstawa powstawania nowych grup systematycznych. Dywergencja to rozbieżna ewolucja. Proces dywergencji jest zwykle przedstawiany w formie drzewa ewolucyjnego z rozbieżnymi gałęziami. Wspólny przodek dał początek dwóm lub więcej formom, które z kolei stały się przodkami wielu gatunków i rodzajów. Przykładem rozbieżności form jest pojawienie się zięb o różnych cechach morfofizjologicznych z jednej lub kilku form przodków na Wyspach Galapagos. Rozbieżność wewnątrzgatunkowych form i gatunków w różnych siedliskach jest determinowana przez konkurencję w walce o te same warunki, z której wyjściem jest rozproszenie w różnych niszach ekologicznych.

2.3. Główne kierunki ewolucji.

Rozwój żywej przyrody przeszedł od prostego do złożonego i postępował. Wraz z tym gatunki przystosowane są do określonych warunków życia i wyspecjalizowane. Postęp biologiczny osiąga się na różne sposoby. JAKIŚ. Severtsov nazwał je głównymi kierunkami postępu ewolucyjnego: aromorfozą, idioadaptacją i degeneracją.

Aromorfoza to takie duże, wielkoskalowe zmiany ewolucyjne, które prowadzą do ogólnego wzrostu organizacji, zwiększają intensywność życia, ale nie są wąskimi adaptacjami do ostro ograniczonych warunków życia. Aromorfozy zapewniają znaczne korzyści w walce o byt i umożliwiają przejście do nowego siedliska. Aromorfozy u zwierząt obejmują pojawienie się żyworodności, zdolność do utrzymania stałej temperatury ciała, pojawienie się zamkniętego układu krążenia, a u roślin - pojawienie się kwiatu, układu naczyniowego oraz zdolność do utrzymania i regulowania wymiany gazowej w organizmie. liście. (Lekcja „Postęp i regresja biologiczna”. Slajd 3)

W wyniku aromorfozy w procesie ewolucji powstają duże systematyczne grupy o randze wyższej niż rodzina.

Aromorfozy pomagają zwiększyć przeżywalność i zmniejszyć śmiertelność w populacjach. Zwiększa się liczba organizmów, rozszerza się ich zasięg, tworzą się nowe populacje i przyspiesza powstawanie nowych gatunków. Wszystko to stanowi istotę postępu biologicznego. Typowe aromaty u bezkręgowców to: zróżnicowanie płciowe, pojawienie się obustronnej organizacji, pojawienie się tchawiczego układu oddechowego, koncentracja ośrodkowego układu oddechowego system nerwowy, przejście do oddychania płucnego; u ssaków - podział serca na prawą i lewą połowę z różnicowaniem dwóch kręgów krążenia, zwiększenie pojemności roboczej płuc. Konsekwencją tych aromatomorfoz jest lepsze utlenienie krwi i obfite zaopatrzenie narządów w tlen, a co za tym idzie, intensyfikacja funkcji narządów. Zróżnicowanie i specjalizacja narządów trawiennych prowadzi do pełniejszego ich wykorzystania składniki odżywcze, który pomaga usprawnić procesy metaboliczne, zwiększyć ogólną aktywność, pojawienie się stałocieplności, zwiększyć aktywność narządów ruchu i poprawić ich konstrukcję. Wszystkie te i inne aromaty są ze sobą powiązane, a właściwości arogenne okazują się przydatne w różnorodnych warunkach życia. Przykładowo posiadanie przez zwierzęta ruchomych kończyn otwiera możliwość ich różnorodnego wykorzystania na pustyni, w lesie, w dolinie, w górach, w wodzie, do kopania ziemi itp. Lub takie aromaty, jak tworzenie mięśni prążkowanych, rozwój chodzących kończyn i skrzydeł u owadów. Te aromaty otworzyły owadom możliwość podboju lądu i częściowo powietrza. Do głównych aromatozów w rozwoju roślin zalicza się: wygląd naskórka, aparatów szparkowych, przewodzących i układ mechaniczny, naturalna zmiana pokoleń w cyklu roślinnym, powstawanie kwiatów, owoców itp.

Adaptacja idiomatyczna – reprezentuje małe zmiany ewolucyjne, które zwiększają zdolność przystosowania się organizmów do określonych warunków środowiskowych. W przeciwieństwie do aromorfozy idioadaptacji nie towarzyszy zmiana podstawowych cech organizacji, ogólny wzrost jej poziomu i wzrost intensywności aktywności życiowej organizmu. Zwykle małe systematyczne grupy - gatunki, rodzaje, rodziny - powstają w procesie ewolucji poprzez idioadaptację.

Idioadaptacja, podobnie jak aromorfoza, prowadzi do wzrostu liczby gatunków, poszerzenia zasięgu, przyspieszenia specjacji, czyli postępu biologicznego.

Typowe idioadaptacje u zwierząt to cechy strukturalne kończyn (na przykład u kretów, zwierząt kopytnych, płetwonogich), cechy dziobów (u ptaków drapieżnych, ptaków brodzących, papug), adaptacje ryb dennych (u płaszczek, flądrów), ubarwienie ochronne u owadów . Przykładami idioadaptacji u roślin są różne adaptacje do zapylania, dystrybucji owoców i nasion. (Lekcja „Postęp i regresja biologiczna”. Slajd 4)

Regresję biologiczną obserwuje się także w przyrodzie. Charakteryzuje się cechami przeciwnymi postępowi biologicznemu: zmniejszeniem liczebności, zawężeniem zasięgu, zmniejszeniem liczby gatunków i populacji. W rezultacie regresja często prowadzi do wyginięcia gatunku.

Z licznych gałęzi najstarszych płazów pozostały tylko te, które doprowadziły do ​​​​powstania współczesnych klas płazów i gadów. Zniknęły starożytne paprocie oraz wiele innych grup roślin i zwierząt. (slajd 8)

Wraz z rozwojem cywilizacji ludzkiej przyczyny postępu biologicznego i regresji biologicznej coraz częściej kojarzone są ze zmianami, jakie człowiek dokonuje w krajobrazie Ziemi, zakłócając połączenia istot żywych ze środowiskiem, które rozwinęły się w procesie ewolucji.

Działalność człowieka jest potężnym czynnikiem postępu niektórych gatunków, który często jest dla niego szkodliwy, oraz regresu biologicznego innych, które są dla niego konieczne i przydatne. Na przykład pojawienie się owadów odpornych na pestycydy, drobnoustrojów chorobotwórczych odpornych na leki, szybki rozwój sinic w ścieki. Podczas siewu ludzie atakują dziką przyrodę, niszcząc wiele dzikich populacji na dużych obszarach, zastępując je sztucznymi. Intensywna eksterminacja wielu gatunków przez człowieka prowadzi do ich regresji biologicznej, co grozi im wyginięciem. (Slajd 9.)

2.4. Korelacja ścieżek ewolucyjnych.

Ze wszystkich rozważanych sposobów osiągnięcia postępu biologicznego, aromaty są najrzadsze. Aromorfozy można uznać za punkty zwrotne rozwój życia. Przed grupami, które przeszły odpowiednie przemiany morfofizjologiczne, otwierają się nowe możliwości w opanowaniu środowiska zewnętrznego.

Po każdej aromorfozie następują liczne idioadaptacje, które zapewniają pełniejsze wykorzystanie wszystkich dostępnych zasobów i rozwój nowych siedlisk.

3. Utrwalenie badanego materiału.

3.1. Rozmowa o problemach.

  1. Czy idioadaptacje prowadzą do postępu morfologicznego? (Nie. Adaptacje idiomatyczne nie podnoszą poziomu organizacji.)
  2. Czy idioadaptacje prowadzą do postępu biologicznego? (Różne idioadaptacje prowadzą do kolonizacji różnych siedlisk i wzmożenia specjacji, zwiększają zdolności adaptacyjne do określonych warunków i liczebności, przyczyniają się do szerszego rozmieszczenia danej grupy, a tym samym prowadzą do postępu biologicznego.)
  3. Podaj przykłady zwyrodnień przywry wątrobowej i tasiemca bydlęcego. (Układ nerwowy i narządy zmysłów są uproszczone; bydlęcemu tasiemcowi całkowicie brakuje układu trawiennego.)
  4. Podaj przykłady zwyrodnień w dodder. (Brak liści, korzeni i chlorofilu.)
  5. Czy degeneracje prowadzą do postępu biologicznego? (Regresja morfofizjologiczna może prowadzić do wzrostu liczebności, wzrostu zdolności adaptacyjnych specjalne warunki i do szerszego rozmieszczenia organizmów, pojawienia się nowych gatunków, a w konsekwencji do postępu biologicznego.)
  6. Jakie ścieżki ewolucyjne prowadzą do postępu biologicznego? (Aromorfozy prowadzą do wzrostu poziomu organizacji i zasiedlania nowych siedlisk. Następnie rozpoczyna się okres idioadaptacji i duża liczba nowe gatunki dobrze przystosowane do różnych specyficznych warunków siedliskowych. Po uproszczeniu rozpoczyna się także okres idioadaptacji. Zatem wszystkie trzy ścieżki prowadzą do postępu biologicznego.)
  7. Jakie ścieżki ewolucyjne prowadzą do postępu morfofizjologicznego? (Tylko aromaty prowadzą do postępu morfofizjologicznego.)

3.2. Test końcowy (na podstawie pytań do lekcji „Postęp i regresja biologiczna. Slajd 13).

Paleontologia udowodniła, że ​​wiele gatunków istniejących w przeszłości całkowicie zniknęło.

Postęp i regres w naturze są pojęciami przeciwstawnymi. W pierwszym przypadku gatunki rozwijają się i rozprzestrzeniają po całej planecie. Regresja biologiczna to ruch ewolucyjny charakteryzujący się redukcją siedlisk, zmniejszeniem liczby osobników z powodu niezdolności. Procesowi temu towarzyszy zmniejszenie liczebności niektórych gatunków grupowych na skutek presji innych, a także wymieranie gatunku.

Regresja biologiczna wiąże się głównie z utratą zdolności organizmów do adaptacji do zmieniających się warunków środowiskowych.

U zwierząt, które przez całe życie pozostają nieruchome, narząd ruchu funkcjonuje wyłącznie w fazie larwalnej. Ich struna grzbietowa jest zmniejszona. Do takich organizmów należy w szczególności Pogonophora, przedstawiciel odrębnego gatunku brachiata. Osoby te nie są bardzo podobne do zwierząt. Żyją dalej dno morskie i żyć bez ruchu. Pogonophora ma serce i mózg, jednak jej żołądek i usta są zmniejszone. Macki to narządy oddechowe. Wewnątrz nich znajdują się długie włosy wyposażone w naczynia krwionośne. Stopniowo gromadzą się na nich mikroorganizmy. Gdy jest ich dużo (mikroorganizmów), pogonofora wciąga włosy do środka. Pod wpływem specjalnych enzymów najmniejsze organizmy są trawione i wchłaniane do wewnętrznych narośli. Obecność prymitywnego jelita świadczy o istnieniu tego narządu u przodków Pogonophora. Ale ze względu na fakt, że proces trawienia odbywa się poza organizmem, narządy przewodu żołądkowo-jelitowego zostały zmniejszone.

Regresję zwierząt żyjących pod ziemią lub w jaskiniach można rozważyć na przykładzie Proteusa. Jest to przedstawiciel klasy płazów, podobny do traszki. To zwierzę żyje w jaskiniach. Posiada zewnętrzne skrzela po obu stronach głowy. Proteus może oddychać zarówno w wodzie, jak i na lądzie. W pierwszym przypadku używa skrzeli, w drugim płuc. Ponieważ Proteus żyje w jaskiniach głębinowych, ma kształt serpentyny. Jego ciało jest przezroczyste, bezbarwne i nie zawiera pigmentów. Dorośli przedstawiciele są pokryci skórą, a larwy mają prymitywne oczy. Proteus ma również dwie pary słabo rozwiniętych kończyn na swoim ciele.

Mutacja stanowi genetyczną podstawę zmian ewolucyjnych prowadzących do uproszczenia poziomu organizacyjnego.

W rozwoju organiczny świat Istnieją trzy kierunki. Aromorfoza charakteryzuje się wzrostem poziomu organizacji organizmów. Idioadaptacja to przystosowanie się do warunków środowiskowych bez zasadniczych zmian w strukturze biologicznej. Ogólna degeneracja jest uproszczeniem poziomu organizacji istot żywych.

Regresja biologiczna- jest to ruch ewolucyjny, w którym następuje redukcja siedlisk; zmniejszenie liczby osobników z powodu niemożności przystosowania się do środowiska; zmniejszenie liczby gatunków w grupach na skutek presji ze strony innych gatunków, wyginięcie gatunku. Nauka paleontologii udowodniła, że ​​wiele gatunków w przeszłości całkowicie zniknęło. Jeśli wraz z postępem biologicznym niektóre gatunki rozwiną się i rozprzestrzenią szeroko na całym świecie, to w wyniku regresji biologicznej gatunki znikną, nie mogąc przystosować się do warunków środowiskowych.

Przyczyny regresji biologicznej: zanik zdolności organizmów do przystosowywania się do zmian warunków środowiskowych.

Na regresję biologiczną podatne są:

2. Zwierzęta prowadzące siedzący tryb życia.

3. Zwierzęta żyjące pod ziemią lub w jaskiniach.

2. Przykłady zwyrodnień u organizmów prowadzących siedzący tryb życia.

U zwierząt prowadzących siedzący tryb życia narząd ruchu funkcjonuje jedynie w fazie larwalnej, struna grzbietowa jest zredukowana. Na przykład jedyny przedstawiciel odrębnego rodzaju brachiata - pogonophora - żyje na dnie morza i prowadzi siedzący tryb życia. W 1949 roku zoolog A.V. Iwanow po raz pierwszy znalazł go w Morzu Ochockim na głębokości 4 km, został złapany w sieć wraz z rybami. Wydłużone, robakowate ciało zwierzęcia pokryte jest cylindryczną rurką. W przedniej części ciała znajdują się macki, które okresowo wystają z rurki na zewnątrz w celu oddychania. Ciało składa się z trzech części, w przedniej części znajdują się macki (u niektórych gatunków jest ich do 200-250), mózg, serce i narządy wydalnicze. Druga część jest większa, trzecia jest bardzo długa. W wewnętrznej części sekcji znajdują się narządy oddechowe, w zewnętrznej części znajdują się narośla przymocowane do rurki (ryc. 34).

Ryż. 34. Pogonophora: 1 macki; 2-głowa; 3-pierwsza część ciała; 4-sekundowa sekcja ciała; 5-trzecia część korpusu; 6 wrażliwych włosów; 7-tylna część ciała

Pogonophora ma mózg i serce, ale usta i żołądek są zmniejszone, a narządami oddechowymi są macki. Ze względu na siedzący tryb życia nie przypominają zwierząt. W wewnętrznej części macek znajdują się długie, cienkie włosy wyposażone w naczynia krwionośne. W wodzie włosy wychodzą z rurki i przyczepiają się do nich mikroorganizmy. Gdy jest ich dużo, pogonofory wciągają włoski do środka. Pod wpływem enzymów małe organizmy są trawione i wchłaniane przez wewnętrzne odrosty.

Jelito pierwotne zarodka Pogonophora świadczy o obecności narządów trawiennych u przodków. Ze względu na proces trawienia na zewnątrz organizmu, narządy trawienne pogonophora zostały zmniejszone.

Struktura ascidianu jest również uproszczona w procesie ewolucji ze względu na siedzący tryb życia. Ascidia należy do jednej z gałęzi typu cięciwowego - osłonic żyjących w morzu (ryc. 35).

Ryż. 35. Ascydianie

Workowate ciało ascidianu pokryte jest muszlą, jego podeszwa jest przymocowana do dna morza i prowadzi nieruchomy tryb życia. W górnej części ciała znajdują się dwa otwory, przez pierwszy otwór woda wpływa do żołądka, a z drugiego wychodzi. Narządy oddechowe - szczeliny skrzelowe. Rozmnaża się poprzez składanie jaj. Z jaja rozwijają się ruchliwe larwy kijanki o cechach struny grzbietowej. Jako dorosły ascidian przyczepia się do dna morza, a ciało staje się prostsze. Uważa się, że ascidian jest wysoce zdegradowanym zwierzęciem strunowym.

3. Przykłady zwyrodnień zwierząt żyjących pod ziemią lub w jaskiniach.

Proteus z klasy zamieszkuje jaskinie na terenie byłej Jugosławii i południowej Austrii
płazy, podobne do traszki (ryc. 36).

Ryż. 36. Proteusz

Oprócz płuc ma zewnętrzne skrzela po obu stronach głowy. W wodzie protea oddychają skrzelami, a na lądzie płucami. Mieszkańcy wód i głębokich jaskiń, mają kształt serpentyny, są przezroczyste, bezbarwne, bez pigmentów. U dorosłych oczy są pokryte skórą, podczas gdy larwy mają prymitywne oczy. Tak więc przodkowie tryskacza morskiego mieli oczy i oni obraz ziemiżycie. W organizmach jaskiniowych zanikły narządy wzroku i pigmenty, a aktywność spadła.

U roślin kwitnących, które przeniosły się do środowiska wodnego, blaszki liściowe stały się wąskie, nitkowate, a tkanki przewodzące przestały się rozwijać. Zniknęły aparaty szparkowe, jedynie kwiaty się nie zmieniły (jaskier wodny, rzęsa, rogatek).

Genetyczną podstawą zmian ewolucyjnych prowadzących do uproszczenia poziomu organizacji jest mutacja. Przykładowo, jeśli pozostałe słabo rozwinięte narządy – zaczątki, albinizm (brak pigmentów) i inne mutacje – nie znikną w procesie ewolucji, to występują u wszystkich członków danej populacji.

Istnieją zatem trzy kierunki ewolucji świata organicznego. Aromorfoza- podniesienie poziomu organizacji organizmów żywych; idioadaptacja- przystosowanie organizmów żywych do warunków środowiskowych bez zasadniczej restrukturyzacji ich organizacji biologicznej; zwyrodnienie- uproszczenie poziomu organizacji organizmów żywych, prowadzące do regresji biologicznej.

Zależność między kierunkami ewolucja biologiczna. Związek między aromorfozą, idioadaptacją i degeneracją w ewolucji świata organicznego nie jest taki sam. Aromorfoza w porównaniu z idioadaptacją występuje rzadziej, ale jest zauważalna Nowa scena w rozwoju świata organicznego. Aromorfoza prowadzi do pojawienia się nowych, wysoce zorganizowanych grup systematycznych, które zajmują inne siedliska i dostosowują się do warunków życia. Nawet ewolucja podąża ścieżką idioadaptacji, czasem degeneracji, która zapewnia organizmom nowe siedlisko.

Regresja biologiczna

Regresja biologiczna- zmniejszenie liczby gatunków, zawężenie zasięgu, zmniejszenie poziomu przystosowania do warunków środowiskowych.

1. Jaka jest różnica między regresją biologiczną a postępem biologicznym?

2. Ile ścieżek ma zwyrodnienie?

3. Podaj przykłady zwyrodnień u zwierząt.

4. Jakie są przykłady degeneracji roślin?

Jak wyjaśnisz przyczyny zniknięcia korzeni i liści marchwi?

Co i jak je Dodder? Czy tworzy materię organiczną?

1. Wyjaśnij przyczyny przekształcenia się liści rzepaku w łuski.

2. Analizować przykłady zwyrodnień pogonoforów prowadzących siedzący tryb życia.

3. Jak pogonofory trawią pokarm, jeśli nie mają narządu trawiennego?

4. Jakie znasz organizmy prowadzące siedzący tryb życia? Opisz ich.

Gdzie mieszka Proteus? Wyjaśnij na przykładach degeneracji. Podaj przykłady degeneracji roślin żyjących w środowisku wodnym. Pisać krótkie podsumowanie o aromorfozie, idioadaptacji, degeneracji.

Postęp biologiczny następuje na różne sposoby.

Pierwsza metoda polega na doskonaleniu w procesie historycznym układu narządów, który jest najważniejszy dla życia organizmów. Dlatego nazywa się to postępem morfofizjologicznym. W drugiej metodzie zmienia się układ narządów wtórnych dla życia organizmów, w związku z czym ich struktura nie staje się bardziej skomplikowana, ale dostosowują się do środowisko. W trzeciej metodzie organizmy ulegają postępowi biologicznemu w wyniku zmiany ich organizacji z prostej na złożoną.

Pod aromorfoza, czyli postęp morfofizjologiczny, rozumieć zmiany ewolucyjne, które determinują ogólny wzrost stopnia zorganizowania i wzrost intensywności aktywności życiowej organizmów. Aromorfozy dają istotom żywym znaczne korzyści w walce o byt i otwierają możliwości rozwoju nowych siedlisk.

Przykłady adaptacji, które powstały w wyniku postępującego kierunku ewolucji, obejmują:

  • pojawienie się organizmów wielokomórkowych;
  • przejście do rozmnażania płciowego;
  • tworzenie akordów;
  • tworzenie kręgosłupa;
  • pojawienie się pięciopalczastych kończyn;
  • tworzenie płetw;
  • powstawanie trójkomorowego serca u płazów;
  • tworzenie dwóch kręgów krążenia u płazów;
  • rozwój ciepłokrwistości;
  • powikłanie mózgu;
  • przejście do zapłodnienia wewnętrznego u kręgowców;
  • przejście o godz

Pokazał to A. N. Severtsov przemiany historyczne i rozwój nowych urządzeń ( adaptogeneza) przebiegały na różne sposoby. Zidentyfikował pojęcia postępu biologicznego i regresji.

Postęp biologiczny oznacza zwycięstwo gatunku lub innej grupy taksonomicznej w walce o byt. Oznakami postępu biologicznego są:

1.wzrost liczby osobników;

2. powiększenie obszaru;

3. wzrost liczby potomnych grup taksonomicznych.

Wszystkie trzy oznaki postępu biologicznego są ze sobą powiązane. Wzrost liczby osobników przyczynia się do poszerzania granic zasięgu gatunku, zasiedlania nowych siedlisk, co prowadzi do powstawania nowych populacji, podgatunków i gatunków. Obecnie owady, ptaki i ssaki znajdują się w stanie postępu biologicznego.

Koncepcja regresji biologicznej jest przeciwieństwem postępu biologicznego. Regresja biologiczna charakteryzuje się:

spadek liczebności z powodu przewagi śmiertelności nad reprodukcją;

zmniejszenie różnorodności wewnątrzgatunkowej;

3. zwężenie i poszerzenie integralności obszaru, który rozpada się na odrębne plamy;

4. narażenie małej liczebności na masową, katastrofalną eliminację, która może nagle zakończyć istnienie takiej grupy.

JAKIŚ. Severtsov pokazał, że postęp biologiczny nie jest jedyną, ale tylko jedną z możliwych ścieżek przemian ewolucyjnych.

Najważniejsze ścieżki postęp biologiczny według A. N. Severtsova: aromorfoza, idioadaptacja, degeneracja.

Następnie rozwinięto problematykę ścieżek ewolucji biologicznej I.I. Schmalhausen. Podkreślił, co następuje kierunki postępu biologicznego: aromorfoza, allomorfoza, telomorfoza, hipermorfoza, katamorfoza, hipomorfoza.

Aromorfoza(orogeneza) – postęp morfofizjologiczny, morfofunkcjonalny – droga ewolucji, której towarzyszy wzrost organizacji aktywności życiowej i ekspansja środowiska siedlisko . Arogenezy charakteryzują się:

1 wzmocnienie życiowej aktywności organizmu;

2. większe zróżnicowanie jego części;

3. większa integralność ciała, czyli jego integracja;

4. rozwój bardziej aktywnych metod walki o byt;

5.poprawa układu nerwowego i narządów zmysłów.

Aromorfoza prowadzi do zmian, które dają ogólny początek organizacji i zawsze prowadzi do postępu biologicznego. Daje możliwość przejścia do nowych warunków istnienia. Przykładem arogenezy jest czterokomorowe serce, dwa koła krążenia krwi, powikłania układu nerwowego, występowanie żyworodności, karmienie młodych mlekiem, stała temperatura ciała. Aromorfozy płazów - płuca, trójkomorowe serce, dwa koła krążenia krwi, kończyny, usprawnienie mózgu i narządów zmysłów. Przykładami aromorfoz ery archaiku są pojawienie się procesu płciowego, fotosyntezy i wielokomórkowości. W wyniku aromatozów wyłoniły się typy i klasy, czyli duże taksony.

A. N. Severtsov podkreślił, że aromorfoza jest przede wszystkim komplikacją organizacyjną, tj. Zwrócił uwagę na cechy morfologiczne tego zjawiska. A. N. Severtsov, a następnie I. I. Shmalgauzen pokazali szersze znaczenie aromorfoz, czyli nadali im interpretację ekologiczną i morfologiczną.

Allogeneza (allomorfoza, idioadaptacja) to sposób, w jaki powstają określone adaptacje, gdy zmieniają się warunki życia. W przeciwieństwie do aromorfoz, podczas allogenezy postępujący rozwój organizmu następuje bez komplikowania organizacji i ogólnego wzrostu energii życiowej organizmu. Allogeneza prowadzi do wzrostu różnorodności gatunkowej, szybkiego wzrostu liczebności . Przykładowo rozprzestrzenienie się ssaków nie tylko w różnych strefach geograficznych od tropików po pustynie arktyczne, ale także opanowanie przez nie różnych warunków środowiskowych (ziemia, woda, gleba) zmniejszyło konkurencję między gatunkami o pożywienie i siedliska, zaś poziom organizacji pozostała taka sama. W wyniku idioadaptacji powstają gatunki, rodzaje, rodziny, rzędy, tj. taksony niższej rangi. Rozbieżność, zbieżność, równoległość realizowane są poprzez idioadaptację.

Telogeneza (telomorfoza)- zawęzić specjalizację do ograniczonych warunków istnienia bez zmiany poziomu organizacji. Jest to szczególna forma allogenezy. Na przykład kameleony, leniwce, dwudyszne, żółwie i dzięcioły przystosowały się do określonych warunków siedliskowych. Zmiana środowiska w trakcie telogenezy powoduje, że organizmy stają się niezdolne do życia i prowadzą do ich eliminacji.

Hipermorfoza(hipergeneza)- nadmierny rozwój organizmów w dowolnym kierunku z naruszeniem relacji ze środowiskiem. Ewolucja hipergeniczna przebiega w dwóch fazach. Pierwsza faza charakteryzuje się pojawieniem się w tej grupie dużych form. Pomaga to zwiększyć odporność zwierzęcia na drapieżniki, czyli sprzyja przetrwaniu w walce o byt. W drugiej fazie zalety gigantyzmu zamieniają się w swoje przeciwieństwo. Zwiększenie rozmiaru ciała- Ten szczególny przypadek specjalizacja telogenezy, co oznacza, że ​​nawet niewielkie zmiany w środowisku prowadzą do wyginięcia tych form. Na przykład gigantyzm u dinozaurów, mamutów lub rozwój poszczególnych narządów u tygrysów szablozębnych i olbrzymich jeleni. Współcześni przedstawiciele gigantów to wieloryby, żyrafy, słonie i nosorożce.

Hipogeneza (hipomorfoza) jest szczególną formą katagenezy. Podczas hipogenezy obserwuje się niedorozwój organizmu lub jego narządów, redukcję poszczególnych części i zachowanie cech larwalnych. Na przykład żyjące w wodzie aksolotl, proteus i syrena osiągają dojrzałość płciową na poziomie organizacji larwalnej. Nigdy nie przybierają wyglądu dorosłych płazów lądowych. Zatem syreny mają trwałe skrzela, słabo rozwinięte oczy i zmniejszoną liczbę palców. Główne kierunki czy ścieżki ewolucji charakteryzuje szereg cech. Obecnie w nauce nie ma konsensusu co do wzorców zależności pomiędzy ścieżkami postępu biologicznego.

Według teorii A. N. Severtsova po arogenezie, która zwiększa organizację organizmów, zawsze następuje okres częściowych adaptacji - idioadaptacji, którym czasem towarzyszy uproszczenie - degeneracja. Na bazie tej samej arogenezy mogą powstawać różne „nadbudowy”, tj. adaptacje do określonych warunków (alogeneza, telogeneza). Według Severtsova nowa aromorfoza może wynikać ze słabo wyspecjalizowanych form powstałych w początkowych fazach rozwoju idioadaptacyjnego;

Zmiany kierunków ewolucji adaptacyjnej zachodzą wg wzór aromatorozy - idioadaptacja (wczesny)- aromorfoza. Nazywa się wzór zmieniających się faz procesu ewolucyjnego, charakterystyczny dla wszystkich grup organizmów zgodnie z prawem A. N. Severtsova.

Według Schmalhausena telogeneza, hipergeneza, katamorfoza i hipomorfoza stanowią ślepe zaułki filogenezy prowadzące do wyginięcia.

Zmieniające się kierunki ewolucji według Schmalhausena przebiega według następującego schematu: orogeneza – allogeneza – orogeneza. Zgodnie z tym prawem poprzez arogenezę powstaje nowy typ lub klasa, a następnie następuje jej promieniowanie adaptacyjne - allogeneza z kolejnymi ślepymi kierunkami. Nowy rozwój organizacji może wynikać z mniej wyspecjalizowanych form, które rozwinęły się na drodze allogenezy.

A.K.Severtsov wprowadził istotne zmiany do tej ustawy według schematu: orogeneza - allogeneza - telogeneza - orogeneza. Na przykład pochodzenie kręgowców lądowych od ryb płetwiastych z płytkich zbiorników wysychających, ptaków - od latających gadów.