Биологический прогресс осуществляется различными способами.
Первый способ заключается в усовершенствовании в историческом процессе важнейшей для жизнедеятельности организмов системы органов. Поэтому он называется морфофизиологическим прогрессом. При втором способе изменяется система органов, второстепен-ных для жизнедеятельности организмов, в связи с чем их строение не усложняется, но они приспосабливаются к окружающей среде. При третьем способе организмы претерпевают биологический прогресс в результате изменения их организации от простого к сложному.
Под ароморфозом , т. е. морфофизиологическим прогрессом, понимают эволюционные изменения, обусловливающие общий подъем степени организации, повышение интенсивности жизнедея-тельности организмов. Ароморфозы дают живым существам значи-тельные преимущества в борьбе за существование и открывают возможности для освоения новых мест обитания.
Среди примеров приспособлений, возникших в результате прогрессивного направления эволюции, можно назвать:
- возникновение многоклеточных;
- переход к половому размножению;
- образование хорды;
- образование позвоночного столба;
- появление пятипалых конечностей;
- образование плавников;
- образование трёхкамерного сердца у земноводных;
- образование двух кругов кровообращения у земноводных;
- развитие теплокровности;
- усложнение головного мозга;
- переход к внутреннему оплодотворению у позвоночных;
- переход у
Развитие живой природы шло от низших форм к высшим, от простого к сложному и имело прогрессивный характер. Наряду с этим шло приспособление видов к определенным условиям и осуществлялась их специализация. Для понимания исторического развития органического мира важно было определить главные направления эволюции. В разработку этой проблемы внесли большой вклад наши ученые Северцов и Шмальгаузен.
Направления эволюции- прогресс, регресс, стабилизация.
Прогресс связан с увеличением численности особей, относящихся к одному виду; с расширением ареала обитания; с образованием новых видов популяций.
Регресс связан с уменьшением численности особей, относящихся к одному виду, с сужением ареала обитания, новые виды популяций не образовываются.
Биологическая стабилизация- направление эволюции, связанное со стабильным состоянием данной таксономической группы, на данном уровне.
Главными направлениями биологического прогресса являются 1) арогенез (морфологический прогресс), 2) аллогенез, 3) катагенез (общая деградация)
Арогенез - эволюционное направление, сопровождающееся прообретением крупныхизменений строения - ароморфозов. Ароморфоз (от греч. "айро" - поднимаю, "морфо" - форма, образец) - это такое качественное изменение, при котором значительно увеличивается приспособленность группы, повышается ее жизнедеятельность в новых условиях обитания, что дает широкие преимущества данной группе и способствует расширению ее ареала. Например, появление у плоских червей двусторонней симметрии тела и третьего зародышевого листка послужило основой для усложнения в последующих группах животных пищеварительной системы, мускулатуры, кровеносной и выделительной систем, а также возникновения скелета у позвоночных и т. п. Применительно к отдельным группам, например у млекопитающих, ароморфозы обусловили разделение сердца на четыре камеры и дифференцировку двух кругов кровообращения с одновременным увеличением рабочей емкости легких, усложнение головного мозга и органов чувств, а отсюда и развитие сложных реакций поведения, более гибкое приспособление к быстрой смене обстановки. У растений ароморфозы обеспечили переход из водной среды на сушу, от размножения спорами к размножению семенами. Ароморфозы всегда открывают широкий простор дивергентной эволюции и ведут к биологическому прогрессу.
Аллогенез - эволюционное направление, сопровождающееся прообретением идиоадаптаций. Идиоадаптации (от греч. "идиос" - особенность, "адаптация" - приспособление) - это эволюционные приспособления к специальным условиям среды, наступающие после ароморфозов. При этом общего подъема уровня организации и интенсивности жизнедеятельности организмов не происходит. Например, возникновение млекопитающих стало эволюционным изменением на уровне ароморфоза, но в дальнейшем, без коренных преобразований организации, наступает широкая адаптивная радиация этой группы, при этом появляются многие новые виды, роды, семейства и т. д., которые приспособились к обитанию в разнообразных условиях суши, в водной и воздушной среде.
38) Пути достижения прогресса и регресса. ароморфоз, идиоадаптация, дегенерация, их соотношение.
На макроэволюционном уровне можно проследить главные направления органической эволюции: биологический и морфофизиологический прогрессы. Поскольку направление эволюции определяется естественным отбором, то пути эволюции совпадают с путями формирования приспособлений, определяющих те или иные преимущества одних групп перед другими. Появление таких признаков обусловливает прогрессивность данной группы.
Биологический прогресс, то есть расширение ареала, увеличение количества особей данного вида и количества новых систематических единиц внутри вида или более крупной систематической единицы, достигается различными путями. Можно выделить несколько путей эволюции:
- арогенез (ароморфоз или морфофизиологический прогресс)
· аллогенез (идиоадаптацию)
катогенез (катоморфоз или дегенерацию)
- гипергенез
Арогенез - такой путь эволюции, который характеризуется повышением организации, развитием приспособлений широкого значения, расширением среды обитания данной группы организмов. На арогенный путь развития группа организмов вступает, вырабатывая определенные приспособления, называемые в таком случае ароморфозами. Примером ароморфоза у млекопитающих является разделение сердца на левую и правую половины с развитием 2 кругов кровообращения, что привело к увеличению легких и улучшению снабжения кислородом органов. Дифференцировка органов пищеварения, усложнение зубной системы, появление тепло кровности - все это уменьшает зависимость организма от окружающей среды. У млекопитающих и птиц появилась возможность переносить снижение температуры среды значительно легче, чем, например, у рептилий, которые теряют активность с наступлением холодной ночи и холодного времени года. В связи с этим ночная активность рептилий в среднем ниже, чем дневная. Теплокровность млекопитающих и птиц позволила им овладеть поверхностью всего земного шара. Дифференцировка зубного аппарата у млекопитающих, приспособление его к жевательной функции, чего не было ни у одного из предшествовавших классов хордовых, обеспечили большую возможность использования пищи. У них хорошо развиты большие полушария головного мозга, которые обеспечивают поведение Уразумного типаФ, позволяют организмам приспосабливаться к быстрым изменениям среды без изменения своей морфологической организации.
Ароморфозы сыграли важную роль в эволюции всех классов животных. Например, в эволюции насекомых большое значение имело появление трахейной системы дыхания и преобразование ротового аппарата. Трахейная система обеспечила резкое повышение активности окислительных процессов в организме, что вместе с появлением крыльев обеспечило им выход на сушу. Благодаря необычайному разнообразию ротового аппарата у насекомых (сосущий, колющий, грызущий) они приспособились к питанию самой разнообразной пищей Немалую роль сыграло в их эволюции и развитие сложной нервной системы, а также органов обоняния, зрения, осязания.
Аллогенез - путь эволюции без повышения общего уровня организации. Организмы эволюционируют путем частных приспособлений к конкретным условиям среды. Такой тип эволюции ведет к быстрому повышению численности и многообразию видового состава. Все многообразие любой крупной систематической группы является результатом аллогенеза. Достаточно вспомнить многообразие млекопитающих, чтобы увидеть, насколько разнообразны пути их приспособления к самым различным факторам среды. Аллогенезы осуществляются благодаря мелким эволюционным изменениям, повышающим приспособление организмов к конкретным условиям обитания. Эти изменения называются идиоадаптацией. Хорошим примером идиоадаптаций служат защитная окраска у животных, разнообразные приспособления к перекрестному опылению ветром и насекомыми, приспособление плодов и семян к рассеиванию, приспособление к придонному образу жизни (уплощение тела) у многих рыб. Аллогенез часто приводит к узкой специализации отдельных групп.
Гипергенез - путь эволюции, связанный с увеличением размеров тела и непропорциональным пере развитием органов. В различные периоды в различных классах организмов появлялись гигантские формы. Но, как правило, они довольно быстро вымирали и наступало господство более мелких форм. Вымирание гигантских форм чаще всего объясняется нехваткой пищи, хотя некоторое время такие организмы могут иметь преимущество вследствие своей огромной силы и отсутствия по этой причине врагов.
Соотношение направлений эволюции. Пути эволюции органического мира сочетаются друг с другом либо сменяют друг друга, причем ароморфозы происходят значительно реже идиоадаптаций. Но именно ароморфозы определяют новые этапы в развитии органического мира. Возникнув путем ароморфоза, новые, высшие по организации группы организмов занимают другую среду обитания. Далее эволюция идет по пути идиоадаптаций, иногда и дегенерации, которая обеспечивает организмам обживание новой для них среды обитания.
77. Учение а.И.Северцова о биологическом и морфо-физиологическом прогрессе. Главные направления эволюционного процесса.
В основе биологического прогресса лежит повышение приспособленности потомков по сравнению с предками. Если вид приспособлен лучше, численность этого вида увеличивается. Стойкое увеличение численности - первый критерий биологического прогресса. Лучшая приспособленность позволяет виду увеличивать ареал - это второй критерий биологического прогресса. При столкновении с новыми условиями среды происходит видообразование, которое со временем приводит к увеличению числа дочерних таксонов. Последний критерий применим не только к видам, но к систематическим группам любого ранга, вплоть до типов. Биологическая стабилизация
Фаза биологического прогресса сменяется фазой биологической стабилизации. «Стабилизация не означает прекращения эволюции, наоборот, она означает максимальную согласованность организма с изменениями среды. Стабильное состояние не бывает длительным». В том случае, если темпы эволюции данной группы организмов отстают от темпа изменений среды, фаза стабилизации сменяется фазой биологического регресса. Ароморфозы – это широкие анатомо-морфологические адаптации, существенно повышающие общий уровень организации рассматриваемой группы. Алломорфозы, или идиоадаптации – это анатомо-морфологические адаптации, обеспечивающие приспособленность к определенным условиям обитания. При этом организмы не испытывают ни значительного усложнения, ни упрощения уровня организации: одни органы дифференцируются далее, другие – теряют свое значение и редуцируются. Соответственно, и энергия жизнедеятельности остается на прежнем уровне. Примерами алломорфозов являются характерные признаки отрядов млекопитающих (рукокрылые, китообразные, приматы...) и семейств растений (злаки, бобовые, орхидные...).
78. Предмет антропологии, ее задачи и методы.
Антропология – область знания, предметом исследования которой является человек. общая и биологическая. Предметом изучения биологической (или физической) антропологии является многообразие биологических признаков человека во времени и пространстве.
Задача биологической антропологии - выявление и научное описание изменчивости (полиморфизма) ряда биологических признаков человека и систем этих (т.н. антропологических) признаков, а также выявление причин, обуславливающих это многообразие. Исходным уровнем изучения биологической антропологии является индивид. Применение популяционно-статистических методов и комплексный подход к исследованию предоставляют возможность описания и других уровней организации человека - популяций и их объединений.
79. Конституциональные варианты человека в норме по Сиго .
Респираторный тип –развита дыхательная система, грудная клетка уплощенная, небольшой ромбовидный живот, лицо ромбовидное, развит нос, шея длинная, туловище широкое, конечности длинные. Дигестивный –развитие пищеварительной системы. Сильно развит живот и жировой слой, лицо широкое в нижней части, подобно пирамиде, обращенной основанием книзу, лоб узкий, рот большой, шея короткая, короткая и широкая грудная клетка, туловище в плечах широкое без мускульного рельефа. Мышечный –сильное развитие двиг. аппарата. Лицо прямоугольное, верхняя, средняя и нижняя трети развиты равномерно, сильно развита мускулатура, шея широкая, плечи широкие, цилиндрическое туловище, конечности длинные. Церебральный – развитие головного мозга и мозгового черепа. Лицо перевернутая пирамида, грудная клетка удлиненная, плоская, лоб высокий, широкий, глаза большие, шея коротк, конечности короткие,размеры небольшие.
Биологический прогресс - это то единственное направление эволюции, которое привело к появлению человека. Это направление обусловливает переход в процессе эволюции на социальный уровень.
Как известно, пути достижения биологического прогресса, ход исторического развития (филогенез) для каждого определенного таксона (группы) зависит от адаптивной зоны, в которой, собственно, и эволюционирует этот таксон. Немаловажное значение имеют и возможности перестройки в организационной структуре группы.
Затрагивая основную проблему, которую решает биологический прогресс, ученые обращают внимание на роль каждого имеющегося фактора при определении того или иного направления в развитии. Другими словами, изучение именно этого вопроса позволяет увидеть, каким образом может повыситься приспособленность и происходить эволюция в целом.
Первым, кто занялся изучением данного направления, стал Ж. Б. Ламарк. Ученый разделил биологический прогресс на два типа. К первому он отнес градацию - повышение организационного уровня. Вторым из них, по мнению ученого, является формирование разнообразия видов организации на каждом определенном уровне. Ученый считал, что эти два процесса независимы друг от друга. Так, градация обусловлена внутренним стремлением к совершенствованию, разнообразие же образуется под влиянием среды. При этом следует сказать, что, несмотря на то, что Ж. Б. Ламарк неверно истолковал механизм двух направлений, само существование их представляет собой объективный факт.
Дарвин рассмотрел биологический прогресс по-другому. Он уравнивал и приспособления. Вследствие этого, по мнению Ч. Дарвина, повышение организационного уровня являлось лишь частичным результатом всего этого процесса. Как правило, с усложнением организации в процессе эволюции сочетается увеличение приспособленности. В процессе расхождения признаков (дивергенции) происходит постоянное усложнение биотической среды. Дарвин предположил далее, что адаптация к более сложной среде может быть обеспечена за счет только более сложной структуры организма. Впоследствии биологический прогресс изучался в двух направлениях. Исследования проводились в России А. Северцовым и за рубежом Дж. Хаксли и Б. Реншем.
Как и Ж. Б. Ламарк, Б. Ренш считал, что возможно не только по вертикали, но и по горизонтали. Образование разнообразия на одном уровне организации было названо Реншем кладогенезом, выход же на новый уровень - анагенезом. В свою очередь, Дж. Хаксли вернулся к определению «грады» (ступени), предложенному Ж. Б. Ламарком. Вместе с тем ученый выделил и третье направление, по которому происходит биологический прогресс, назвав его стасигенезом. Это направление он считал явлением стабилизации, сохранением персистирующих, неизменяющихся ветвей. Анализируя все направления, Дж. Хаксли пришел к вопросу о том, куда вообще может привести эволюционное развитие и что может стать критерием его прогрессивности. В результате возник парадокс Дж. Хаксли: кто прогрессивнее - туберкулезная бацилла, провоцирующая заболевание человека, или сам человек?
Ученый пытался решить появившиеся вопросы в своей теории о неограниченном и ограниченном развитии. В соответствии с этой теорией эволюция, безусловно, - это биологический прогресс. Однако это развитие является групповым, а значит, ограниченным. Переходящий от одной ступени к другой, каждый таксон (группа) прогрессирует, но, вместе с этим, приходит к вымиранию, то есть к стасигенезу. При этом только одно направление развития, приведшее к появлению человека, является неограниченным. Это связано, главным образом, с выходом на абсолютно новый эволюционный уровень - социальный.
"Общая биология. 11 класс". В.Б. Захаров и др. (гдз)
Пути достижения биологического прогресса (главные направления прогрессивной эволюции)
Вопрос 1. Что такое биологический прогресс?
Для биологического прогресса характерно: повышение общего уровня организации, увеличение численности особей, увеличение числа подвидов, расширение ареала.
Вопрос 3. Какое направление биологической эволюции поднимает группу организмов на более высокую ступень организации?
Арогенез
- направление прогрессивной биологической эволюции, сопровождающееся повышением общего уровня организации организмов - морфофизиологическим прогрессом за счет приобретения ароморфозов. Ароморфозом (морфофизиологическим прогрессом) называется эволюционное преобразование строения и функций организма, повышающее общий уровень его организации, но не имеющее приспособительного значения к условиям окружающей среды.
Вопрос 4. Приведите примеры ароморфозов.
Наиболее крупными ароморфозами были возникновение фотосинтеза, появление многоклеточных организмов и полового размножения. В числе крупных ароморфозов можно назвать также развитие гомойотермии (поддержания постоянной температуры тела) у птиц и млекопитающих, возникновение живорождения и выкармливания детенышей молоком у млекопитающих, переход к размножению семенами у семенных растений и т.п. Ароморфозы имеют широкое приспособительное значение и предоставляют широкие возможности для освоения новой среды обитания. Так, появление у пресмыкающихся яйца в яйцевых оболочках позволило им обитать далеко от воды и освоить даже засушливые места, тогда как их предки, земноводные, должны были по крайней мере на период размножения уходить в воду.
Благодаря приобретению ароморфозов возникают новые крупные систематические группы - типы, классы, отряды и т.д., таким образом идет макроэволюция.
Вопрос 5. Что такое идиоадаптация?
Идиоадаптацией называется частное приспособление организмов к определенному образу жизни в конкретных условиях внешней среды. В отличие от ароморфоза идиоадаптация существенно не сказывается на общем уровне организации данной биологической группы. Благодаря формированию различных идиоадаптации животные близких видов могут жить в самых различных географических зонах. Например, представителей семейства волчьих (Canidae) можно встретить на всей территории от Арктики до Тропиков, что значительно снижает конкуренцию между ними. Идиоадаптация обеспечила этому семейству значительное расширение ареала и увеличение числа видов, что является критерием биологического прогресса. Но при этом ни про один вид, входящий в состав этого семейства, нельзя сказать, что он находится на более высоком уровне эволюции, чем другие. Примерами идиоадаптаций могут служить различные типы клювов у птиц или различные приспособления к опылению и распространению семян у растений. В результате идиоадаптаций возникают мелкие систематические группы.
