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:
- Считают, что человек имеет животное происхождение
- Признаки древних предков заложены в геноме человека, но являясь рецессивными они могут не проявляться у родителей.
- 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).