Glavne smeri evolucije. Razvoj rastlin in živali

Vprašanja o izvoru življenja in njegovem razvoju že od nekdaj so zmedeni znanstveniki. Ljudje so vedno skušali pristopiti k tem skrivnostim, zaradi česar je svet bolj razumljiv in predvidljiv. Že stoletja je stališče o božanskem začetku vesolja in življenja prevladovalo. Teorija evolucije je dobila častno mesto glavne in najverjetnejše različice razvoja vsega življenja na našem planetu razmeroma nedavno. Glavne določbe je oblikoval Charles Darwin sredi XIX. Stoletja. Posledična stoletja je svet veliko odkritij v genetiki in biologiji, ki je bilo mogoče dokazati veljavnost Darwinovo teorijo, da jo razširite, v kombinaciji z novimi podatki. Torej je bila sintetična teorija evolucije. Vse zamisli znanega raziskovalca in rezultate znanstvenih raziskav na različnih področjih je absorbiral iz genetike v ekologijo.

Od posameznika do razreda

Biološki razvoj je zgodovinski razvoj organizmov, ki temelji na edinstvenih procesih delovanja genetskih informacij v določenih okoljskih razmerah.

Začetna stopnja vseh transformacij, ki sčasoma vodijo k nastanku nove vrste, je mikroevolucija. Takšne spremembe skozi čas se zbirajo in povzročijo nastanek nove višje ravni organizacije živih bitij: rod, družina, razred. Oblikovanje nadnacionalnih struktur se običajno imenuje makroevolucija.

Podobni procesi

Obe ravni sta v bistvu enaki. Gibljive sile mikro- in makro-sprememb so naravna selekcija, izolacija, dednost, variabilnost. Bistvena razlika med obema procesoma je, da je prehod med različnimi vrstami praktično nemogoč. Zato je makroevolucija zasnovana na medsektični izbiri. Velik prispevek k mikroevoluciji poteka s prosto izmenjavo genskih informacij med posamezniki ene vrste.

Konvergenca in razhajanje simptomov

Glavne smeri evolucije lahko potekajo v več oblikah. Močan vir raznolikosti življenja je razhajanje lastnosti. Deluje tako znotraj določene vrste kot tudi na višjih ravneh organizacije. Okoljske razmere in naravni izbor vodijo k ločitvi ene skupine v dve ali več, ki se odlikujejo z določenimi značilnostmi. Na ravni vrste je razkorak lahko reverzibilen. V tem primeru se nastale populacije spet združijo v eno. Na višjih ravneh je proces nepovraten.

Druga oblika je filetični razvoj, ki predpostavlja preoblikovanje vrste brez izolacije posameznih populacij v njej. Vsaka nova skupina je potomec prejšnjega in prednika za naslednjo.

Pomemben prispevek k raznolikosti življenja je konvergenca ali "konvergenca" lastnosti. V procesu razvoja nepovezanih skupin organizmov pod vplivom enakih okoljskih razmer posamezniki tvorijo podobne organe. Imajo podobno strukturo, vendar različno izvirajo in opravljajo skoraj enake funkcije.

Konvergenca je zelo blizu paralelizmu - obliki evolucije, ko se na začetku podobno razvijajo divergentne skupine pod vplivom enakih pogojev. Konvergenca in vzporednost imata precej fino črto in pogosto je težko razvrstiti evolucijo določene skupine organizmov v eno ali drugo obliko.

Biološki napredek

Glavne smeri evolucije so bile najprej opisane v delih A.N. Severtsova. Predlagal je razlikovati koncept biološkega napredka. V delih znanstvenika so opisani načini njenega doseganja, pa tudi glavni načini in smeri evolucije. Ideje Severtsova razvila II. Schmalhausen.

Glavne smeri evolucije ekološkega sveta, ki so jih znanstveniki izpostavili, so biološki napredek, regresija in stabilizacija. Z imeni je razumljivo, kaj se ti procesi razlikujejo drug od drugega. Napredek vodi k nastanku novih znakov, ki povečujejo stopnjo prilagoditve organizma na okolje. Regres je izražen v zmanjšanju velikosti skupine in njene raznolikosti, kar povzroči izgubo življenja. Stabilizacija vključuje pridobitev pridobljenih značilnosti in njihovo prenos iz proizvodnje v proizvodnjo v relativno nespremenljivih pogojih.

V ožjem smislu, ki označuje glavne smeri ekološkega razvoja, pomeni natančno biološki napredek in njegove oblike.

Obstajajo trije glavni načini za doseganje biološkega napredka:

• arogeneza;
• alogeneza;
• katageneza.

Arogeneza

Ta proces omogoča nastanek aromorfoze povecati celotno raven organizacije. Predlagamo, da ugotovite, kaj pomeni ta koncept. Tako je aromorfoza smer evolucije, ki vodi k kvalitativni spremembi živih organizmov, skupaj z njihovim zapletom in povečanjem prilagoditvenih lastnosti. Kot posledica spremembe strukture postane delovanje posameznikov intenzivnejše, lahko uporabijo nove, prej neuporabljene vire. Kot rezultat, organizmi postanejo v nekem pomenu brez okoljskih pogojev. Na višji ravni so organizacije za njihovo prilagoditev večinoma univerzalne, kar omogoča razvijanje neodvisno od okoliških razmer.

Dobro primer aromorfoze je preoblikovanje cirkulacijskega sistema vretenčarjev: videz štirih komor v srcu in ločitev obeh krogov - velikih in majhnih. Za razvoj rastlin je značilen velik preskok, ki je nastal kot posledica nastajanja cevi cvetnega prahu in semena. Aromorfoza vodi do nastanka novih taksonomskih enot: razredov, delitev, tipov in kraljestev.

Aromorfoza je, glede na Severtsov, razmeroma redek evolucijski pojav. Označuje morfofiziološki napredek, ki sproži splošni biološki napredek, ki ga spremlja precejšnja širitev adaptivne cone.

Socialna aromorfoza

Glede na smeri evolucije človeškega rodu nekateri znanstveniki uvajajo koncept »socialne aromorfoze«. Označujejo univerzalne spremembe v razvoju družbenih organizmov in njihovih sistemov, kar povzroča zaplet, večjo pripravljenost in večji medsebojni vpliv družb. Takšne aromorfoze vključujejo, na primer, stanje države, knjižni tisk in računalniške tehnologije.

Allogenez

V času biološkega napredka se oblikujejo spremembe manj globalne narave. So bistvo allogeneza. V tej smeri evolucije (tabela je prikazana spodaj) je pomembna razlika od aromorfoze. To ne vodi do povečanja ravni organizacije. Glavna posledica allogeneza je idioadaptacija. Pravzaprav predstavlja posebno spremembo, zaradi katere se telo lahko prilagodi določenim pogojem. Ta smer evolucije ekološkega sveta omogoča, da bi vrste živele v zelo različnih geografskih območjih.

Izrazen primer takšnega procesa je družina volkov. Njene vrste najdemo v različnih podnebnih območjih. Vsak ima določen niz prilagoditev svojemu življenjskemu prostoru, pri tem pa ne precej presega druge vrste organizacijske ravni.

Znanstveniki razlikujejo več tipov idiadaptacij:

• po obliki (na primer, poenostavljeno telo vodnih ptic);
• barvanje (to vključuje mimikry, opozorilo in pokroviteljsko barvanje);
• na razmnoževanje;
• na gibanje (membrane vodnih ptic, zračna blazina ptic);
• prilagajanje okoljskim pogojem.

Razlike v aromorfozi in idioadaptaciji

Nekateri znanstveniki se ne strinjajo z Severtsovim in ne vidijo zadostnih razlogov za razliko med idioadaptacijami in aromorfozami. Menijo, da se stopnja napredka lahko oceni šele po precejšnjem času po pojavu spremembe. Dejansko je težko razumeti, kateri evolucijski procesi bodo vodili nova kakovost ali razvite sposobnosti.

Pripadniki Severtsova pogosto razmišljajo, da je pri idioadaptaciji potrebno razumeti preoblikovanje oblike telesa, pretiran razvoj ali zmanjšanje organov. Aromorfoze pa predstavljajo pomembne spremembe v zarodnem razvoju in nastanku novih struktur.

Katageneza

Biološki razvoj lahko nadaljuje s poenostavitvijo strukture organizmov. Katageneza je splošna degeneracija, proces, ki vodi k zmanjšanju organizacije živih bitij. Glavni rezultat te smeri razvoja (tabela primerjavo tri načine, navedene v nadaljevanju), je pojav tako imenovanih primitivnih katamorfozov ali znakov, ki so nadomestitev izgubljenega postopno. Primer organizmov, ki so bili izpostavljeni stopnji splošne degeneracije, je lahko vsak parazit. Večinoma izgubijo sposobnost samostojnega gibanja, zelo poenostavljajo živčni in cirkulacijski sistem. Ampak obstajajo različne prilagoditve za boljši vnos v telo gostitelja in pritrditev na ustrezne organe.

Razmerje

Glavne smeri evolucije so medsebojno povezane in se v zgodovinskem razvoju ves čas zamenjujejo. Po temeljnih sprememb v obliki aromorphosis ali degeneracije obdobju, ko se nova skupina organizmov se začne luščiti kot rezultat razvoja njenih posameznih delov različnih geografskih območjih. Evolucija se začne z idioadaptacijami. Po nekaj časa so nakopičene spremembe vodile k novemu kvalitativnemu preskoku.

Smer evolucije rastlin

Moderna flora se ni pojavila takoj. Tako kot vsi organizmi, je prešel tudi daleč. Razvoj rastlin je vključeval pridobitev več pomembnih aromorfoz. Prvi od njih je bil videz fotosinteze, ki je primitivnim organizmom omogočal uporabo energije sončne svetlobe. Postopoma, kot posledica morfoloških sprememb in fotosinteznih lastnosti, so se pojavile alge.

Naslednja faza je bila razvoj zemlje. Za uspešen prehod »misije« je bila potrebna druga aromorfoza - diferenciacija tkiv. Obstajajo mahovi, spore rastline. Nadaljnji zaplet organizacije je povezan s preoblikovanjem postopka in metodami razmnoževanja. Takšne aromorfoze kot ovulje, pelodna zrna in končno seme označujejo gimnazme, evolucijsko bolj razvite kot spore.

Poleg tega so se načini in smeri razvoja rastlin približali še večji prilagoditvi le-teh na okoljske pogoje, povečali odpornost na neugodne dejavnike. Zaradi videza piščanca in embrionalnega lista so se oblikovale cvetne ali angiospermične rastline, ki so zdaj v stanju biološkega napredka.

Kraljestvo živali

Razvoj evkariontov (evkariontska celica Obsega okrašena jedro) z dobavo heterotrofni tipa napajanja (ne ustvarjajo heterotrofov organske preko kemo- ali fotosinteza) tudi v zgodnjih fazah diferenciacije tkiv spremljajo. Coelenterata ima ena od prvih znatnega razvoja aromorphoses pri živalih: v zarodek tvorjena z dvema plastema, ekto- in endoderm. Okrogla in ploski črvi struktura že postaja bolj zapletena. Za njih je značilen tretji embrionalni list, mezoderm. Ta aromorfoza omogoča nadaljnjo diferenciacijo tkiv in videz organov.

Naslednja faza je nastanek sekundarne votline telesa in njena nadaljnja delitev na odseke. Ringworms že imajo parapodijo (primitivno vrsto okončin), kot tudi cirkulacijski in dihalni sistem. Preoblikovanje parapodije v členjene okončine in nekatere druge spremembe so povzročile nastanek vrste členonožcev. Tudi po nastanku na kopnem so se žuželke začele razvijati aktivno zaradi videza embrionalnih membran. Danes so najbolj prilagojeni življenju na Zemlji.

Tako velike aromorfoze kot tvorjenje akorda, nevronske cevi, abdominalne aorte in srca so omogočile pojav Chordovega tipa. Zaradi številnih progresivnih sprememb je bilo veliko živih organizmov dopolnjeno z ribami, amniotami in plazilci. Slednje so zaradi prisotnosti embrionalnih membranjev prenehale odvisne od vode in so ostale na kopnem.

Nadaljnji razvoj sledi poti transformacije cirkulacijskega sistema. Obstajajo toplokrvne živali. Prilagoditve letenju so omogočile nastanek ptic. Aromorphoses kot štirih prekatov srca in izginotje desni aortni lok, so povečanje forebrain poloble in skorje razvoj, oblikovanje ovoja in mlečnih žlez in številne spremembe privedlo do nastanka sesalcev. Med njimi je izstopal v razvoju placente živali, in danes je v stanju biološke napredka.

Usmeritve evolucije človeške rase

Vprašanje o izvoru in razvoju predniki modernih ljudi študiral, dokler temeljito. Zahvaljujoč odkritja paleontologije in primerjalnih genetike so se spremenile že uveljavljene ideje naše "družinsko drevo". Pred 15 leti je prevladovala da razvoj hominidov hodil vzdolž linearnega tipa, tj sestoji iz zaporedja zaporednih razvitih oblikah: Avstralopitek, homo habilis, archanthropines, neandertalca (paleanthropic) neanthropines (sodobni človek). Glavne usmeritve evoluciji človeka, kot je to primer pri drugih organizmih, je privedla do oblikovanja nove prilagoditve, organizacijo dvig.

Podatki, pridobljeni v zadnjih 10-15 letih, pa so resno prilagodili že obstoječo sliko. Nove ugotovitve in posodobljeni podatki kažejo, da je razvoj bolj zapleten. Poddružina Hominin (spada v družino hominidov) je izkazala za skoraj dvakrat toliko vrst, kot je bilo prej omenjeno. Njegov razvoj ni bil linearen, temveč je vseboval več hkrati razvojnih linij ali vej, progresivnih in neurejenih. V različnih časih so skupaj obstajale tri ali štiri ali več vrst. Zmanjševanje te raznolikosti je posledica premestitve evolucijsko razvitih skupin drugih, manj razvitih. Na primer, zdaj je splošno sprejeto, da so neandertalci in ljudje sodobnega tipa živeli hkrati. Prvi niso bili naši predniki, temveč so predstavljali vzporedno vejo, ki so jo nadomestili bolj razviti predstavniki homininov.

Progresivne spremembe

Osnovne aromorfoze, ki so privedle do blaginje poddružine, ostajajo nedvomno. To je pravilnost in širitev možganov. Razlogi za ustanovitev prvih znanstvenikov se ne strinjajo. Že dolgo se je verjel, da je to potreben ukrep, potreben za razvoj odprtih prostorov. Vendar najnovejši podatki kažejo, da so predniki ljudi hodili v dveh krakih med življenjem na drevesih. Ta sposobnost se je pojavila v njih takoj po ločitvi od čimpanze. Po eni različici so se hominini prvotno premaknili kot sodobni orangutani, stoji z dvema nogama na eni veji in držijo roke za drugega.

Rast možganov je potekala v več fazah. Prvič se je začelo Homo habilis (človek sposobnosti), ki se je naučil narediti najpreprostejša orodja. Povečanje obsega možganov je sovpadlo s povečanjem deleža mesa v prehrani homininov. Khabilisy, očitno, so bili čiščenje. Naslednje povečanje možganov je spremljalo tudi povečanje števila mesnih jedi in ponovne naselitve naših prednikov zunaj avtohtone afriške celine. Znanstveniki nakazujejo, da je povečanje deleža mesa v prehrani povezano s potrebo po dopolnitvi stroškov energije, ki podpirajo delo razširjenih možganov. Predvidoma je naslednja stopnja tega postopka sovpadala z razvojem ognja: kuhana hrana se razlikuje ne samo glede kakovosti, temveč tudi količine kalorij, poleg tega pa se čas, potreben za žvečenje, bistveno zmanjša.

Glavne smeri razvoja ekološkega sveta, ki delujejo že več stoletij, so oblikovale sodobno floro in favno. Gibanje procesa prilagajanja spreminjajočim se okoljskim pogojem je pripeljalo do velikega števila življenjskih oblik. Glavne smeri evolucije so enake na vseh ravneh organizacije, kar dokazujejo podatki o biologiji, ekologiji in genetiki.