Видообразование как результат микроэволюции .

Пути видообразования:

1. Филетическое

А

В

2. Гибридогенное

 

А С В

       
 
 
   


А В

 

 

3. Дивергентное (истинное)

В А

 

А

Таким образом, видообразование означает расщепление одного вида на несколько, то есть увеличение числа видов.

Типы видообразования:

1. Аллотропическое (географическое), начинается с географической изоляции и приводит к генетической. Идет очень медленно.

2. Симпатрическое (экологическое), начинается сразу с генетической изоляции внутри своего вида или популяции, идёт сравнительно быстро.

Способы экологического видообразования:

· Полиплоидизация - появление видов с кратным увеличением хромосом

· Гибридизация с последующим удвоением числа хромосом

· Хромосомные перестройки

 

Макроэволюция

Макроэволюция – эволюционные изменения, которые идут на уровне крупных таксонов (от рода до царства)

Основные направления эволюции:

1. Биологический прогресс , который характеризуется увеличением численности особей и площади ареала

2. Биологический регресс, который характеризуется уменьшением численности особей и площади ареала

Направления биологического прогресса:

1. Ароморфозы (арогенез)

морфофизиологический прогресс – усложнение строения и организации, поднятие её на более высокий уровень. Это значительные изменения на уровне крупных таксонов (от класса и выше)

2. Идиоадаптации ( алогенез)

сравнительно мелкие изменения в строении и организации, все носят приспособительный характер (от вида до отряда)

3. Общая дегенерация (катагенез)

морфофизиологический регресс – упрощение строения и организации в связи с сидячим или паразитическим образом жизни

Биологическому прогрессу способствует высокая численность вида т.к.:

-- повышается возможность свободного скрещивания

-- усиливается обмен генетическим материалом и обогащается наследственность

-- способствует распространению особей и расширению ареала.

 

Биологический прогресс любого таксона проявляется:

-- в многообразии видов (особей внутри вида)

-- в широком распространении видов (особей)

-- в наличии разнообразных приспособлений к среде обитания

-- в высокой численности видов (от рода и выше)

 

В процессе длительной эволюции человек приобрел ряд прогрессивныхпризнаков:

-- увеличение мозга и мозгового отдела черепа, его преобладание над лицевым отделом.

-- прямохождение и соответствующие изменения в скелете (S- образный позвоночник, плоская и широкая грудная клетка, сводчатая стопа, массивные нижние конечности, широкий таз)

-- освобождение и развитие руки, противопоставление большого пальца остальным (?),что обеспечило возможности для точных движений, мелкую моторику, а значит и эффективную орудийную деятельность.

 

 

Крупные ароморфозы.

Крупные ароморфозы многоклеточных животных:

1) Появление многоклеточных животных от одноклеточных, дифференциация клеток и образование тканей;

2) Формирование у животных двухсторонней симметрии. Передней и задней частей тела, брюшной и спинной сторон тела в связи с разделением функций в организме (ориентация в пространстве – передняя часть, защитная – спинная сторона, передвижение - брюшная сторона).

3) Возникновение бесчерепных, подобных современному ланцетнику , панцирных рыб с костными челюстями, позволяющими им активно охотиться и справляться с добычей.

4) Возникновение легких и появление легочного дыхания наряду с жаберным.

5) Формирование скелета плавников с мышцами, подобных пятипалой конечности наземных позвоночных, позволивших животным не только плавать, но и ползать по дну, передвигаться по суше.

6) Конечная перестройка животных для приспособления к жизни на суше :

- конечность из упругой пластинки преобразуется в систему рычагов, разделенных суставами;

- задние конечности становятся более мощными, между позвонками развиваются полусуставы;

- появляются слезные железы, подвижные веки, мышцы, втягиваются глаза внутрь орбиты – все это защищает роговицу от высыхания.

7) возникновение рептилий, которые позволили животным окончательно порвать с водой:

- внутренне оплодотворение и накопление желтка в яйцеклетке сделали возможным размножаться на суше;

- ороговение кожи и более сложное строение почки способствовали резкому уменьшению потерь воды организмом и широкому расселения;

- эффективный тип дыхания – всасывающий.

8) Усложнение кровеносной системы от двухкамерного сердца, одного круга кровообращения у рыб до четырехкамерного сердца , двух кругов кровообращения у птиц и млекопитающих, что обеспечило им теплокровность.

9)Развитие нервной системы: диффузная у кишечнополостных, брюшная цепочка у кольчатых червей, трубчатая нервная система.

10) Значительное развитие больших полушарий и коры головного мозга у птиц и других млекопитающих, преобладание условных рефлексов над безусловными и возможность приспособления к непостоянным условиям среды, путем изменения поведения.

 

Крупные ароморфозы в эволюции растительного мира:

1) Архейская эра: распространение бактерий и цианобактерий.

Ароморфозы:

- появление полового процесса;

-аэробное дыхание;

- клеточное ядро, многоклеточночть;

-фотосинтез.

2) Протерозойская эра: появление зеленых многоклеточных водорослей.

3) Палеозойская эра: а) Появление первых наземных растений – псилофитов.

Ароморфозы:

- деление тела на отделы, появление ризоидов, состоящих из недефферинцированных клеток (осмос);

- появление плохо развитой механической и проводящей тканей;

- появление покровной ткани (экономия воды)

б) Возникновение папоротников и хвощей:

- появление механической ткани;

- возникновение корневой системы и листьев, развитой проводящей системы.

в) Появление первых семенных папоротников, а затем голосеменных растений благодаря ароморфозам:

- зародыш в семенах теперь защищен от неблагоприятных условий оболочками и обеспечен пищей;

- зародыш имеет диплоидное число хромосом;

- процесс полового размножения у многих уже не связан с водой ;

- опыление осуществляется ветром, а семена снабжены приспособлениями для распространения животными.

4) Мезозойская эра: появление первых покрытосеменных растений.

Ароморфозы:

- сильно развитая проводящая система;

- появление цветка, привлекающего насекомых – опылителей;

- зародыш снабжен запасами пищи ( благодаря двойному оплодотворению развивается триплоидный эндосперм) и защищен оболочкой.

5) Кайнозойская эра: господство покрытосеменных растений и их широкое распространение за счет разнообразных идиоадаптаций.

 

Закономерности эволюции:

Дивергенция

расхождение признаков у гомологичных органов. Гомологичными называют структуры, имеющие общее происхождение (крыло птицы, конечность крота, рука человека).

Конвергенция

схождение признаков у аналогичных органов. Аналогичные – структуры, имеющие внешнее сходство, отдельные сходные черты в строении и функционировании, но имеющие разное происхождение (крыло птицы и крыло бабочки).

Параллелизм

конвергенция на основе гомологичных органов

Рудименты и атавизмы

два близких проявления одного эволюционного явления – сужение или полная утрата функций какой-либо структуры

Рудименты – органы, утратившие своё значение. (Копчик, аппендикс, третье веко, мышцы, двигающие ушную раковину, волосяной покров – у человека; недоразвитие глаз у личиночных форм саламандры, тазовый пояс у китов и др.). Имеются у всех особей вида.

Атавизмы – признаки, бывшие у далёких предков и проявляющиеся у некоторых представителей вида: густой волосяной покров, многососковость, хвостатость – у человека; трёхпалость – у лошади. Имеются у отдельных особей. Атавизмы проявляются у отдельных людей, потому, что:

  1. Считают, что человек имеет животное происхождение
  2. Признаки древних предков заложены в геноме человека, но являясь рецессивными они могут не проявляться у родителей.
  3. В редких случаях у человека происходит нарушение индивидуального развития организмов. При встрече двух гетерозиготных по этому признаку людей, проявляются эти рецессивные гомозиготы – признаки животных предков.

Правила эволюции:

1. Правило необратимости и неповторимости эволюции

2. Правило чередования направлений прогрессивной эволюции

3. Правило чередования моно- и полифильной эволюции

Монофилия – возникновение всего живого от одного предка. Группа близких видов, возникших только вследствие дивергенции, называется монофилетической.

Полифилия – возникновение современных форм жизни от разных предковых форм.

Ж.Б. Ламарк считал, что эволюция - полифильна, Ч.Дарвин, что она – монофильна. Современная наука считает, что идет чередование моно – и полифилии.

Результаты эволюции:

1. Многообразие живых организмов на Земле

2. Каждый вид

3. Адаптации (каждый признак)

Доказательства эволюции:

1. Биохимические - единство химического состава, единство генетического кода, биосинтез белка

2. Единый план строения клеток, принцип структурной организации, клеточное строение

3. Сравнительно - анатомические доказательства (рудименты, атавизмы).

4. Эмбриологические (Закон зародышевого сходства К. Бэра, биогенетический закон Ф.Мюллера и Э. Геккеля, например:

-стадия зиготы соответствует одноклеточным организмам

-стадия бластулы сходна с колониальными формами жизни

- гаструла соответствует строению кишечнополостных и др.)

5. Палеонтологические (отпечатки, окаменелости, костные останки, переходные формы, филогенетические ряды).