Дополнительный материал к теме «Макроэволюция»
Биологический прогресс характеризуется процветанием вида или группы организмов в целом, его эволюционным успехом. Достигается за счет возрастания приспособленности организмов к окружающей среде, ведущее к увеличению численности и более широкому распространению вида.
(Мышевидные грызуны, насекомые, живущие рядом с человеком, сорные растения)
Биологический регресс – это снижение уровня приспособленности к условиям обитания, уменьшение численности вида и площади видового ареала. Проявляется в уменьшении численности вида, преобладании смертности над рождаемостью, сужении ареала, сокращении числа популяций и уменьшении числа систематических единиц.
(Гигантский ленивец, динозавры, саблезубый тигр, древовидные формы хвощей и плавунов)
Сейчас организмы на пути биологического регресса
(Реликтовые формы: гинго, секвойя, кистеперые рыбы, первозвери)
П ричины биологического регресса
Отставание темпов эволюции группы от скорости изменения условий среды. Узкоспециализированным видам трудно приспособиться к новой среде обитания, что резко уменьшает возможности их выживания при смене условий. Одни органы чрезмерно развиваются, другие остаются недоразвитыми. Это мамонты, динозавры (размеры тела), рога у большерогого оленя.
Элементы макроэволюции Эволюционные процессы сложно наблюдать и описывать напрямую. Мы видим вокруг себя результат эволюции, которая продолжалась миллионы лет. Очевидно, что в таких временных рамках человек пока что не может поставить эксперимент. Стоит отметить все-таки, что эволюционные эксперименты возможны и даже проводятся на организмах, у которых время жизни максимально сконцентрировано: у бактерий смена «поколений» происходит за 20–30 минут.
Наиболее крупные закономерности, которые наблюдаются в рамках макроэволюции, были исследованы и описаны в XIX и XX веке.
Элементы макроэволюции:
·Конвергенция признаков
·Дивергенция признаков
·Параллелизм
Дивергенция – это накопление различий в структуре и функциях какого-то органа в процессе эволюции. В результате дивергенции из одного органа образуется несколько различных органов, связанных общностью происхождения.
Например, верхний пояс конечностей позвоночных превратился в лапы и крылья рептилий, крылья летучих мышей и птиц, плавники дельфинов, ноги копытных и руки приматов. Все эти органы выполняют разные функции, но имеют одинаковое происхождение.
Рис. 1. Гомологические органы позвоночных
Рис. 2. Аналогические органы
Органы, которые образовались в результате дивергенции, называются гомологичными (рис. 1). Они образуются из сходных эмбриональных зачатков. Дивергенция обеспечивает морфологическое разнообразие живых существ.
Конвергенция – процесс, обратный дивергенции. Это образование органов, близких по функциям и строению, но отличающихся по происхождению.
Аналогичные органы - органы, выполняющие одинаковые функции, но имеющие различное происхождение. Но, на самом деле они развивались совершенно независимо из различных предковых форм. Требование среды и влияние естественного отбора обусловили их внешнее сходство (рис.2).
Типичный пример аналогичных органов – это глаза головоногих моллюсков и позвоночных. Эти органы формировались независимо в течение сотен миллионов лет, и в итоге получились практически одинаковыми, отличающимися только в деталях.
Параллелизм. Третий элемент в процессе преобразования – это нечто среднее между дивергенцией и конвергенцией, параллелизм – такой процесс, когда орган в результате дивергенции превращается во множество гомологичных органов. Но затем, в ходе эволюции, эти гомологичные органы вновь начинают выполнять общую функцию.
Например, корпус и плечевые пояса у позвоночных дали множество гомологичных вариантов. Из одинаковых элементов скелета сформировались копытные, птицы, рыбы, рептилии, но затем, в процессе эволюции, часть из них вторично приобрела одинаковые признаки (рис. 3).
Рис. 3. Пример параллелизма в эволюции формы тела у хрящевых рыб (акула), рептилий (ихтиозавр) и млекопитающий (дельфин)
Например, корпуса ихтиозавра, акулы и дельфина (и даже пингвина, плывущего в воде) очень похожи и образовались из одинаковых элементов скелета, но совершенно разными эволюционными путями.
Предки ихтиозавров были ящерами, предками дельфинов были растительноядные сухопутные млекопитающие, пингвины – птицы, а предками акул были древние хрящевые рыбы.
Эволюция идет тремя главными путями: путем дивергенции, путем конвергенции и путем параллелизма.
Пути макроэволюции.
- Что такое эволюция? Процесс исторического развития организмов
- Какова особенность эволюции? Ее прогрессивная направленность по восходящей линии от низших форм к высшим?
- Почему на Земле сохранились и простейшие, и черви и т.д.?
Потому что в процессе эволюции происходило не только усложнение, но и упрощение или исчезновение некоторых органов или систем органов.
- Что наряду с прогрессом наблюдается в эволюции?
Регресс.
- Что в широком смысле означает прогрессивная эволюция?
Общая тенденция исторического развития органического мира от момента его возникновения до появления самых сложных многоклеточных организмов и человека.