Теория Эволюции (шпаргалка)

Теория Эволюции (шпаргалка)

1)Коррелятивная(соотносительная) и.- при изменении одного органа другие органы всегда или почти всегда изменяются одноврем с ним. Кювье – корреляции вечны, созданы творцом. Д – корреляции возникли в процессе жизнедеятельности организма. (связь м\у функционирующей мышцей и гребнем на кости, взаимосвязь строения и функции)

2)Компенсационная и.-с развитием одних органов и функций подавляются другие, они недоразвиваются и могут редуцироваться

Сент-Илер –принцип равновесия(капуста не лаёт одновременно много листьев и семян, корова-много молока и мяса)

Вывод: величина изменений, произошедших в животных за время их одомашивания, значительны и сами изменения могут передаваться по наследству, пока условия остаются теми же. Одомашенные животные не могут жить в природе, т.к. для них там нет ниши

Наследственность-общее св-во живого, выражающееся в сохранении и передаче признаков от предков к потомству (при пловом и вегет. размножении_)

Д показал, что большинство пород родственных групп происходит от одного или очень небольшого кол-ва видов. Т.о. природа поставляет последоват. изменения, чел. накапливает их путём искуственного отбора. И отбор – методический и бессознательный.

3)Методический искусственный отбор.

Методический отбор м.б. массовый и генеалогический. Если не следить, то со временем породы и сорта исчезают –ублюдки.

Перед селекционером стоит цель: вывести новую форму жив. или раст., обладающих определёнными, ценными для него признаками. Древние греки и римляне – разведение чистокровных лошадей, собак и др. Они вели родословные, составляли правила разведения жив. и раст. В Ср. века селекцион. работа распространяется. 18 век –Англия стала центром практической селекции в сельском хоз-ве и цветоводстве. Выработался общий принцип отбора, развитие селекции, к работе селекционера предъвляются требования, что придавало работе определённую направленность.

Метод. отбор-однородн., гомогенный(закрепление желат. при-ков)

Принципы методич. отбора:

1.Селекционер ставит задачу: вывести определённую форму жив. или раст., имеющих хоз. ценность или эстетическое значение, т.е. признаки могут быть морфологические и функциональные

2. Выбор из исходного материала самого лучшего (по желаемым признакам,даже если они содержатся в зачаточном состоянии)

3.Выбранные экземпляры содержали в изоляции, чтоб предотвратить скрещивание, хороший уход.

4.Тщательно продумать, какие формы лучше скрестить и методично из поколения в поколения производить отбор лучших форм.

Т.о. метод.отбор –это творческий процесс, приводящий к возникновению новых пород и сортов.

Факторы, влияющие на успех иск.отбора:

1.Степень изменчивости исходного материала (чем сильнее варьируют признаки, тем легче выбрать исходный материал – т. Фишера

2.Величина исходной партии- в большой партии большие варианты выбора

3.Устранение случайных скрещиваний, сохранение отобранного материала.

20 век, Беляев открыл дестабилизирующ. отбор(у лис шёл отбор на коммуникабельность, но появ. закруч. хвост, пятна у чёрно-бур лис,повисли уши, т.е. помен-ся не только поведение, но и физиология.

4)Дивергенция признаков как следствие искусственного отбора.

Дивергенция-развитие несходных признаков у организмов, происходящих от одного предка в результате иск. или естеств. отбора

Голуби-4 группы:

1.Дутыши – широкий пищевод, едва отличим от зоба (обыкновенный немецкий дутыш наибольше приближен к дикому скалистому голубю

2.Гонцы, римские и индианы – длинный клюв, вздутая морщинистая или бородавчатая кожа вокруг глаз

3.Разные формы – общий признак: короткий клюв и слабое развитие кожи вокруг глаз. Павлиньи голуби –веерообразное расположение хвостовых перьев, турманы – маленькое туловище, кувыркаются налету назад

4.Все породы голубей, схожие с диким скалистым голубем.

Все породы произошли от дикого скалист. голубя(Columna Livia):

1.Дик. скал. гол. способен к одомашиванию

2.Сходен в образе жизни с домашними голубями

3. Помеси всех пород плодовиты.

4. Можно выделить ряды, связать их с исходной формрй.

5.Скал. гол. –инферно-синего цвета с белым надхвостьем, есть краевая тёмная полоса на хвосте и 2 чёрные полосы на крыльях. При скрещивании особей разных пород, не содержащих эти признаки, м. появиться потомство с данными признаками.

Каждая порода выводилась с определённой целью, при отборе обращали внимание на определённые признаки, вот и произошла дивергенция признаков этих. В силу корреляционной изменчивости изменения коснулись и тех признаков, на кот. не обращали внимание (изм. в скелете: дутыш-широкие рёбра, турман –7 рёбер вместо 8, павлин. гол. –повышено число хвостовых позвонков). Человек обращает внимание на признаки, интересные для него,но оним могут оказаться вредными для организма, потому в природе такие формы не могут существовать (турман –маленький клюв, птенец самостоятельно не может расколоть скорлупу яйца)

Родоначальник всех пород домашних кур –дикий банкивский петух(Galus banciva), капусты – Brassica oleracca Кап. обыкнов. – отбор шёл по линии изменения вегетативных органов.

5)Изменчивость животных и растений в естественном состоянии(определённая и неопред.).

1.Каждый индивид отличается от других особей

2.Эти индивидуальные отличия важны, т.к.часто наследственны и могут накапливаться в поколениях

3.В пределах вида можно выделить разные группы, различающиеся морфологически – разновидности. ВВ больших родов измен-ся чаще.

4.Широко распростр.вв наиб. изм-вы, чем больше ареал, тем больше популяц. Краевые попул. всегда отлич0ся от централ. В горных усл. разнообр-ие ещё повышается

Изменчивость связана с широтой распространённости вида; широко распространённые виды имеют разновидности (т.к. представители вида обитают в разных физич. и биологических условиях). Окружающая среда может действовать  1. на всю организацию или только на определённы части (непосредственно) Важны 2 фактора : природа организма (главный) и природа условий. 2. на воспроизводство косвенно,т.к. оно чувствительно ко всякого рода воздействиям , даже самым слабым.

 Изменчивость бывает 1.определённая (всё или почти всё потомство особей под влиянием услов. внешн. ср, оказывается одинаково модифицированным,т.е. групповая модификац. изменчивость, Д придавал ей второстеп. значение) и 2.неопределённая-мутации (индивидуальная, она проявляется более часто,т.к. особи различны между собой по разным особенностям, измен-ия лишь косвенно связ. с изм-ми внешн. ср., специфика ре-ии опред-ся генами.

Мен-ся в осн не признаки, а норма ре-ции.

6)Борьба за сущ-ие.(3 глава)

Это механизм ест. отбора.

1.широк.смысл термина-Д применял его в широк., метафор. смысле, не только жизнь 1 особи, но и кол-во остав-го ею потомства.Приспосо-сть-это кол-во оставлен. пото-ва.

2.геом.прогрессия размнож-ия

3.борьба за жизнь особо сильна м\у особями и разнов-ми внутри 1 вида.

 Все живые существа имеют тенденцию размножаться в геометрч. прогрессии, но фактически эта прогрессия никогда не осуществляется (рождается больше, чем выживает),т.е. на пути к беспредельному размножению стоит барьер – борьба за сущ-ие – зависимость развивающегося организма от физич. факторов внешней среды и др. живых существ и успеха особи в обеспечении себя потомством. Воздействия м.б. благоприятные ( способствуют нормальному течению жизни) и отрицательные (препятствуют увеличению численности).

Формы борьюы за сущ-ние:

1.массовое уничтож-ие орг-мов стихюсилами без отбора(наводнен., пожар, яд) Приводит к увеличению числа мутац.

2.индивид. унич-ие орг-мов физ.и. биотич. ф-рами: –конституциональная борьба с ф-ми неорг. природы, ест.отбор-пережив-ие возд-вий темпе-ур, влажн-ти, соли.; –межвидов. борьба(климат на живые организмы может влиять непосредственно (борьба с неблагоприятными условиями) или косвенно через количество  пищи),межвидовая борьба -например, животные уничтожают проростки). Растения и животные тесно сплетены сетью взаимоотношений-конкуренция, паразитизм, хищничество, симбиоз(мутуализм), комменсализм.

3.внутривидов. борьба. Даже самая острая конкур. внутри вида не принесёт ему вреда, а ведёт к его прогрессу или специализации(дивергенция при-ков).М.б. кон-ия в добывании жизнен. ср-в(пища, убежща) и состязание в ср-вах защиты от неблагопр. внешн. услов.(хищник, паразит, болезнь, неорг.ф-ры).

 На каждом виде отражается огромное число препятствий, действующих в различные периоды жизни особей, следовательно, на численности вида сказывается совокупное влияние этих особей. В ест. условиях могут возникнуть условия, благоприятные для особей с определёнными признаками, следовательно, они будут иметь преимущество перед теми особями, кот. такими признаками не обладают, они имеют больше шансов на размножение и сохранение, оставят больше потомства . Вредные изменения подвергаются истреблению. Сохранение полезных индивидуальных отличий или изменение и уничтожение вредных – это естественный отбор – выживание наиболее приспособленных. Д понимал отбор не в буквальном смысле и не придавал ему божественного начала, он исп-ал термин”соперничство”.

7)Сущность естественного отбора. (гл.4-ест.отб. или переживание наиб. приспособл.)Половой отбор.

Д выделял искусств., естественный (3 подвида-межвид, внутривид и межгрупповой) и половой виды отбора.

Ест. отбор – процесс, идущий в природе, при котором в результате воздействий условий среды на развивающиеся организмы сохраняются индивидуумы с полезными для их жизни и развития признаками. Это следствие взаимоотношений организмов с условиями окруж. среды. Изменения условий среды - изменчивость организмов - материал для естественного отбора. Изменения 1.полезные для организма, организм имеет больше шансов на выживание и продолжение рода и 2. вредные для организма, особь подвергается уничтожению(элиминируется), или отстраняется от размножения. Элиминация определяется разными факторами среды (хищники уничтожают особей с дефектами).

При постоянстве внешн.услов. наследств. вариации не возникают, в них нет никакой потребн., т.к. орг-мы приспосо-ны к среде. Если ср.мен-ся, то адаптивность орг-мов наруш-ся и потреб-ся эволюц.изм-ия, чтоб её восстановить. Изоляц –гл.спутник или причина появ-ия новых форм. Географ. изол. –предпосылка, благопри-ая интенсивн. д-вию ест. отб (Галапагос вьюрки). Вид абсол. приспо-лен лишь в том смысле, что он способен при данной темпер., и в данной местности выдер-ть борьбу за суще-ние с др. обита-ми данной среды. Д сменил концепцию смен совершенной адаптпции на идею адаптации как постоянно совершенствующегося про-са. Дивергенция ослабляет интенсивность конкур., следов., она поощрятся ест. отб., т.о. таксономич. дивергенция явл-ся рез-том д-вия ест. отб., создающего мн-во адаптаций и специализаций.

Факторы, благоприятствующие ест. отбору:

1.Количество рождающихся особей(часто важно для наследования изменений- у скольких особей они будут)

2.Разнообразие условий, в которых они обитают. Чем больше особей и разнообразнее условия их обитания, тем больше вариантов изменчивости и богаче исходный материал для отбора.

3.Полезные отклонения имеют значения для отбора, если проявляются в потомстве.

4.Чем длительнее действие ест. отбора в одном и том же направлении, тем вероятнее больший эффект.

Половой отбор – отбор вторичных половых признаков в результате борьбы за самку между самцами или выбора самкой самца перед спариванием. Некот. вторичные половые признаки образуются в результате ест. отбора (гнездо в укромном месте, самка ярко окрашена – зимородок, дятел; гнёзда на открытых участках, защитная окраска самки. Следовательно, половой диморфизм – результат ест. отбора

2 формы полового отбора:

1.активная борьба самцов за самку, более сильные самцы оставляют потомство (хар-на общая мощь, спец. орудия борьбы, кот. у самцов не только подвергаются половому отбору, но и закрепляются ест. отбором как средство защиты и нападения

2.активный выбор самцов самками (особ. у птиц и насекомых) отбору подвергается специфич. окраска самцов,органы, издающие звуки и запахи, хар-р поведения самцов.

(Лучший производитель, которого выбирают самки, должен 1.быть типичным представителем своего вида,2.иметь хорошие гены по фенотипическим признакам 3. быть в состоянии прокормить и защитить самку на яйцах и потомство в случае необходимости)

Пол. отбор – специфическая форма ест. отбора, зависящая от взаимоотношений между особями различных полов в брачный период, они специфичны для каждого вида. Половой отбор специфичен для каждого вида. Пол. отбор возник у животных с развитой НС, т.е. с богатой рефлекторной деятельностью. Половой отбор ведёт к видообразованию(т.е. это ест. отбор), только изоляция другая – поведенческая.

Самки(женщины) выбирают наиб. адаптивных к данной культуре самцов, самцы- наиболее продуктивных.

8)Сходства и различия ест. и искус. отборов. Явление конвергенции и дивергенции признаков в эв-ции.

Сходство: в результате их действия образуются новые органические формы: при ест.-виды, при искусств .- породы и сорта.

Различия:1.при иск. отборе селекц процесс ведёт чел, при естеств. –отбирает среда, при ест отборе новый вид занимает свою определённую нишу, при искусств отб создаётся порода или сорт, не имеющие природной ниши. при выходе их в природные условия они либо погибают, либо потесняют какие-нибудь природные, созданные в результате ест. отбора, виды.

2.Человек проводит отбор по видимым интересующим его признакам, при ест. отборе сохраняются любые жизненно важные признаки, независимо от того, заметны они внешне или нет, следовательно, иск. отбор действует на пользу человеку, а ест. – на пользу организма и вида в целом.

4.Отобранные иск. путём признаки могут быть вредны для организма, т.е. выведенные искусственно формы не могут существовать в природе (птенцы-турманы не могут разбить скорлупу своего яйца). Признаки, отобранные ест. отбором, полезны для организма.

5.Человек может переносить организмы из одних условий в другие, значит, они сильно изменяются. В природе такая резкая смена условий не наблюдается.ю Следовательно, ест. отбор протекает гораздо медленнее, чем искусственный.

7. Результат иск. отбора – порода или сорт, рез-т ест.отбора – вид. Чтобы порода или сорт стали видами, для них надо найти экологическую нишу. Ест. отбор ведёт к эв-ции, а иск.- не ведёт

Существует дивергенция признаков под влиянием отбирающих факторов, и Д пришёл к выводу, что каждая крупная группа животных или растений происходит от одного предка. (монофилитическая теория эв-ции). Обилие видов, входящих в состав рода, свидетельствует о их большой изменчивости и способности образовывать новые формы. Предположим, что А –сильно распространённый и изменяющийся вид, его потомки будут через определённое время изменяться в незначительной степени, и через некоторое время в результате дивергенции возникнут формы, отличные от исходной (накопление другого полезного признака). Разновидность возникает примерно через 1000 поколений. Д считал, что этот процесс прерывен (каждая форма в течение долгих периодов остаётся неизменной, а затем вновь подвергается изменениям). Все изменённые потомки будут иметь наклонность к сохранению тех преимуществ, кот. обеспечили жизненный успех их родоначальной формы, т.е. они будут увеличиваться в числе и расходиться в природе. Некот. виды менее изменчивы, они передают признаки в течение долгого времени почти неизменными. Менее приспособленные к меняющимся условиям организмы будут вымирать. Т. о., формирование новых видов является длительным историческим процессом, обусловленным направлением ест. отбора. Возникновению новых видов предшествует образование промежуточных форм – разновидностей, различающихся менее резко и с признаками, колеблющимися в определённом размахе. Вид – ярко выраженная разновидность, разновидность – зачинающийся вид (Д).

В результате приспособления к сходным условиям среды может возникнуть конвергентное сходство у форм, неродственных или находящихся в очень отдалённом филогенетическом родстве (редукция органов зрения – крот, слепыш, протей, первично бескрылые насекомые, сумчатый волк и волк об., сумчатая землеройка и землеройка – одинаковые образа жизни). Конвергентными м.б. не только морфологические признаки, но и функции (обилие жира ластоногих и китообразных – для предохранения организма от потерь тепла и снижения его удельного веса).

Значение конвергнции и дивергенции признаков в эв-ции: к.-развитие в результате ест. или иск. отбора сходных признаков у организмов, происходящих от разных предков, д.-развитие в результате ест. или иск. отбора несходных признаков у организмов, прос=их от общих предков.

9)Ест. отбор и относительная целесообразность.              

Кювье-“принцип условий существования”-приспособленность организмов к окр. ср.  изначальна и неизменна, раз и навсегда дана творцом.

Д дал материалистическое объяснение орг. целесообразности с позиций ест. отбора. Орг. цел-сть относительна(перепонки на лапах гусей-для плавания, но у горных гусей тоже есть перепонки-результат наследования). В природе нет идеально, абсолютно приспособленных к жизни форм. Рудименты –недоразвитые и часто бесполезные органы. До Д они рассматривались как “созданные в целях симметрии” или “” чтобы дополнить схему природы с т.зр. ест. отб. : любойрудиментарн. орган у предков данного вида был нормально функци-им органом. С изме-ем усл. жизни он перестал функц-ть, и прекратилось его норм. раз-ие, он в большей или меньшей степ. стал становиться рудиментарным (глаза кротов, протеев). В некот. усл. орган, при определ. услов. полезный, становится вредным, он подвергается действию ест. отб., сохраняющего более приспособленные формы (на океанических о-вах дует сильный ветер, следов., сохран-ся формы насекомых с редуцированными или хорошо развитыми крыльями). В некоторых случаях орган, переставший выполнять свою функцию, несколько редуцируется, но приобретает другую новую функцию (крыло страуса – парус при беге, крыло пингвина – плавник). Рудиментарные органы могут проявлять большую изменчивость, т.к. не подвергаются более отбору, т.е. рудим. орган может сильно развиться, уклониться в сторону от родоначальной формы – явление атавизма(возврат к предкам). Т.о., каждый признак организма целесообразен только при данных условиях. При изменении условий, сформировавших данный признак, он может стать вредным. Следов., целесообразность – взаимосв. и соответствие всех органов в организме и приспособленность их строения и функций к существованию в определ. условиях среды. Ц. сформ-сь в рез-те ест. отб., следоват., эвол. процессс всегда носит приспособительный характер. Примеры:

-приспособления к перекрёстному опылению у раст. (однополые цветки, дихогамия, гетеростилия)

-приспособления растений к питанию насекомыми-венерина мухоловка, росянка, непентес, пузырчатка)

-покровительств. окраска и форма животных)маскировка, демонстрация, подражательное сходство опред. предметам, мимикрия)

Отличия СТЭ и Д.: синтетическая теория эвол – элементарная эволюционная единица-популяция, Д-отбор идёт на уровне особи.

По Д –эволюция-это случайный процесс.

Биологический прогресс. Необратимость эв-ции. Две стороны прогресса и два типа прогресса.

Два типа прогресса: биологический и морфо-физиологический. Развитие органического мира идёт по пути биологического прогресса (от низших форм к высшим). Но прогресс является процессом относительным, т.к. развитие в одном направлении исключает возможность развития в других.

Биологический прогресс. Известно много примеров, когда один какой-нибудь вид процветает — широко рас­пространяется, а у другого числен­ность особей сокращается и область распространения постепенно сужается. «Высокооргани­зованные» существа, обладая более со­вершенными приспособлениями, обес­печивают процветание не увеличе­нием числа особей, а возрастанием выживаемости каждой отдельно взятой , особи. Но эта тенденция проявляется лишь при сравнении крупных групп организмов. Успех же конкретного вида в борьбе за сущ-ие чаще всего выражается увеличением численности особей в популяциях, чис­ла популяций, расширением ареала вида. Эти особенности и характе­ризуют биологический прогресс.

Биологический прогресс достигает­ся как усложнением, так и упроще­нием организации.

Для организма паразита, обитаю­щего внутри тела хозяина, большин­ство систем органов оказывается бес­полезным. Упрощение организации при паразитизме бывает обусловлено пере­ходом животных и растений от ак­тивного способа питания к пассив­ному, от подвижного образа жизни к сидячему.

Увеличение численности вида нель­зя рассматривать как абсолютный критерий биологического прогресса. Нельзя определить степень биологического прогресса, ис­пользуя критерий численности при сравнении далеких видов. Об экологическом расцвете вида можно говорить, сравнивая размеры ареа­ла и число подвидов внутри вида. Все эти показатели в качестве крите­рия биологического прогресса могут быть применены лишь в пределах группы близких видов.

В качестве критерия биологического прогресса внутри семейств и отрядов используется не число особей, а число видов в родах или число родов в разных семействах. Группы, выделяющиеся численно в дан­ном таксоне, и будут биологически прогрессивными. Т. о., важ­ным критерием биологического прогресса оказывается число дочерних форм, образовавшихся из родоначалъной группы.

В чём выражается необратимость эв-ции

По Северцову, различать два типа прогресса в органическом мире: 1) прогресс морфо-физиологический и 2) прогресс биологический. В первом случае речь идет только о прогрессивных изменениях в организации и функциях организ­мов. Во втором случае мы имеем дело с любыми изменениями, кот. приводят к процветанию вида, выражающемуся в увеличении численности его особей, в расширении ареала, а также в образовании подвидов и других внутривидовых груп­пировок.

По Северцову, существует по меньшей мере четыре общих направления биологического прогресса: 1),ароморфоз, или морфо-физиологический прогресс, 2) идиоадаптация, или частное приспособление, 3) морфо-физиологический регресс, или общая дегенерация 4)ценогенез, или  эмбриональное приспособление.

Ароморфоз, или морфо-физиологическйй прогресс. Под ароморфозами понимаются изменения универсального характера, благодаря которым организация животных или растений подни­мается на более высокую ступень, что создает возможность даль­нейшего, прогрессивного изменения. Ароморфозы осуществляют­ся путем совершенствования не только отдельных органов, но и организма в целом. В этом процессе происходят глубокие функ­циональные и структурные изменения, в результате которых воз­никают новые, более широкие и более совершенные приспособле­ния к основным условиям среды, что приводит к расширению свя­зей организма со средой, к все большему и большему ее завоеванию.

 Показательным примером филогенетического развития, иду­щего путем ароморфоза, является эволюция сердца позвоночных, повысившая энергию жизнедеятельности этих животных. У рыб с их двухкамерным сердцем венозная кровь проникает в цельное, неподразделенное предсердие, а затем в желудо­чек, из которого течет в аорту и далее в жаберные сосуды, где она окисляется и оттуда разносится по всему телу. У амфибий предсердие разделено на две половины, причем правая полови­на осталась венозной, а левая сторона артериальной. Вследствие такого строения сердца в его желудочек по­ступает и венозная и артериальная кровь, которая, однако, пол­ностью не смешивается. Этому препятствует сложная система мышечных перегородок на стенках желудочка, а также его очень энергичное сокращение. В результате при сокращении желудоч­ка в аорту вначале поступает венозная кровь, которая направ­ляется по легочным артериям в легкие для окисления, в аорту, смешанная; она по дугам аорты направляется к вегетативным органам. Чисто артериальная; она поступает в сонные ар­терии и направляется в голову.

У большинства рептилий разделение предсер­дия, не полное. Здесь левая поло­вина сердца почти целиком артериальная, а правая — венозная. В ле­гочные артерии поступает только венозная кровь; в правую дугу аорты направляется исключительно артери­альная кровь, и только в левую дугу аорты по­ступает смешанная кровь, но с явным пре­обладанием окислен­ной. Наконец, у птиц и млекопитающих обе пе­регородки сердца ста­новятся полными, так что у них совсем не про­исходит смешения ар­териальной крови с ве­нозной. В результате этого все органы тела получают окисленную кровь.    Следовательно, у них наиболее интенсивный обмен веществ и наиболее интен­сивная жизнедеятельность.

 Т. о., эволюция сердца позвоночных совершалась по пути ароморфоза и имела определенное направление. Каж­дый подъем организации кровеносной системы последовательно приводил к тому, что органам тела доставлялось все большее и большее количество окисленной крови.

По Тахтаджяну, возникновение проводящей   системы, эпидермиса, устьиц и других связанных с ними приспособлений позволило высшим растениям овладеть сушей, а образование пыльцевой трубки дало возможность освободить процесс оплодотворения от необходимости капельножидкой во­ды. Возникновение всех этих признаков шло по пути типичных ароморфозов.

Ароморфозы на ранних этапах развития жизни

 4,7 млрд лет назад – образование Земли

Протерозой – 3 крупных ароморфоза:

Половой процесс – новый фактор эв-ции – рекомбинация генетического материала (Половой процесс возник у одноклеточных жгутиковых в форме слияния 2-х одинаковых клеток, неотличимых по форме от обыкновенных. Вероятно он возник на почве питания, кода один организм ассимилирует вещество другого организма. Затем он стал осуществляться при помощи специальных половых клеток).

Фотосинтез (Это возможность улавливать солнечную энергию и использовать её для синтетических процессов. До этого Е получали за счет разложения готовых органических веществ. Выделение О2 – изменение воздушной среды, новые связи между организмами).

Многоклеточные организмы (теория фагоцителлы Мечникова)

 Предки многоклеточных – жгутиковые

Жгутиковые – самые примитивные из одноклеточных

Фомы, кот. ведут и животный и растительный образ жизни

Продольное деление клеток (как 1 деление зиготы у мн.клеточных)

Колониеобразование.

Половой процесс. Мейоз и митоз. Комбинативная изменчивость. Эволюционное значение полового процесса. Рекомбинации генетического материала. Гермафродитизм.

Слияние 2-х гамет

Независимое расхождение хромосом

Кроссинговер

Гермафродитизм существует, т.к в некоторых случаях наблюдается:

Малая плотность популяции

Паразитизм

Сидячий образ жизни (т.е. невозможное или маловероятная встреча половых партнеров)

По поводу роли полового размножения, никто точно не знает, зачем нужны 2 пола, но есть гипотеза, что мужчины нужны для качества, а женщины для количества, на мужчинах природа испытывает критерии выживаемости всего вида.

Рекомбинация генетического материала является одним из основных факторов эв-ции, она поставляет материал для отбора и сохраняет редкие мутации (в гетерозиготе) поэтому, виды, размножающиеся половым путём могут считаться более прогрессивными, хотя существует множество процветающих видов без полового размножения (бактерии).

Половой процесс необходим для поддержания достаточной степени генетической гетерогенности популяций, сохранения редких мутаций. Популяция с боле высокой степенью генетической гетерогенности является более усойчивой.

Идиоадаптация, или частное приспособление. В отличие от ароморфозов при идиоадаптациях вырабатываются частные, а не общие приспособления. При этом уровень "организации и ин­тенсивности обмена веществ не повышается. Изменения, кот. происходят в этом случае, обычно касаются отдельных, часто второстепенных частей организма. В результате идиоадаптации организм оказывается лучше приспособленным к определен­ным, специфическим условиям среды, чем его предки, хотя и на­ходится на одном с ними уровне организации.

Идиоадаптации могут быть во всех органах любого организ­ма, к какому бы виду животных или растений он ни принадле­жал. Т. о., идиоадаптации оказываются чрезвычайно широко распространенными в природе.

Н-р Скаты, перешедшие к донному образу жизни, произошли от акул. В связи с приспособлением к новым услови­ям у них возникли существенные изменения в организации: тело стало плоским, грудные плав­ники сильно разрослись, хвостовой плавник подвергся редук­ции, жаберные щели переместились на брюшную сторону.

Все эти изменения являются типичными идиоадаптациями к донному образу жизни. Хотя общая организация этих форм по сравнению с их акуловыми предками сильно изменилась, од­нако от этого она нисколько не стала выше.

Аналогичный пример представляет плоская форма тела кам­балы. Для всех хордовых животных билатеральная симметрия тела является одним из очень стойких и древних признаков ор­ганизации. В связи с переходом к донному образу жизни у кам­балы в первую очередь изменился именно этот признак.

К числу типичных идиоадаптации у животных относятся все разнообразные случаи покровительственных окрасок и форм.

У растений к идиоадаптациям относятся,  все разнооб­разные случаи специфичных приспособлений к перекрестно­му опылению, к распространению семян и плодов или приспособ­ления к вегетативному размножению.

 Дегенерация=Морфо-физиологический регресс, или общая дегенерация. При морфо-физиологическом регрессе строение от­дельных систем органов потомков оказывается яв­но упрощенным по срав­нению с таковыми у их предков.

У животных морфо-фи­зиологический регресс обычно бывает связан с переходом к сидячему об­разу жизни или к паразитизму. У асцидий редук­ция кровеносной и нерв­ной систем, а также хор­ды произошли в связи с переходом к сидячему об­разу жизни. С этим же связано упрощение орга­низации у усоногих рач­ков. У многих паразитиче­ских животных произошла редукция органов движе­ния, упрощение в строении тела, редукция нервной системы.

Примером резкого упрощения организации в связи с парази­тическим образом жизни может служить усоногий рачок сакку­лина. Кишечник у саккулины отсутствует; пита­ние соками хозяина происходит с помощью особого стебелька, кот. внедрен в брюшко хозяина и на своем конце отсылает массу корневидно ветвящихся тонких отростков, проникающих во все органы, кроме сердца и жабр. Организация саккулины изменена настолько сильно, что судить о ее принадлежности к усоногим можно, только основываясь на строении личиночных форм. Ее личинки имеют такое же строение, как и личинки дру­гих усоногих.

У растений морфо-физиологический регресс также встречает­ся в случаях перехода к паразитическому образу жизни. При этом у паразитических растений часто утрачивается наиболее существенный из всех органов — лист; происходит редукция кор­невой системы, причем корни заменяются присосками.

Весьма характерно, что морфо-физиологический регресс, од­них систем органов обычно бывает связан компенсационной зависимостью с морфо-физиологическим прогрессом других систем органов. При переходе к паразитизму такой прогрессивно раз­вивающейся системой является половая система, что и приво­дит к биологическому прогрессу вида.

Ценогенез, или эмбриональное приспособление. Ценогенезами называются полезные приспособления, кот. развиваются на определенных фазах онтогенеза, но позже исчезают. Типич­ными ценогенезами являются различные виды яйцевых оболочек, защищающие зародышей от всякого рода механических повреж­дений, как, н-р, известковые оболочки яиц рептилий и птиц или стекловидные оболочки яиц акул с их длинными нитя­ми, при помощи которых они прикрепляются к подводным расте­ниям. К ценогенезам относятся также: желток яиц, предоставляющий готовую пищу для эмбриона; амнйотическая оболочка зародышей рептилий, птиц и млекопитающих; аллантоис, представляющий собой орган эмбрионального дыхания животных; пла­цента млекопитающих. У многих животных, дышащих во взрослом состоя­нии легкими (лягушки) или трахеями (стрекозы, поденки), раз­вивающиеся в воде личинки обладают жабрами того или иного типа. Эти органы личиночного дыхания представляют собой ценогенезы.

Связь между различными направлениями биологического прогресса. Некот. авторы  считают неправильным противопоставление ценогенезов ароморфозам и идиоадаптациям. Основное возражение в данном случае заключается в том, что сами ценогенезы могут носить характер, как   идиоадаптаций,  так и ароморфозов. С этой точки зрения правильнее говорить о ценогенетических ароморфозах и ценогенетических идиоадаптациях.

Связь между различными направлениями биологического прогресса

                Многие крупные группы живот­ных развивались в течение первого  периода  своего  филогенеза; путем ароморфоза, после чего для   них обычно   наступал пери­од идиоадаптаций или в некоторых случаях   период морфофи-зиологического регресса. Иначе говоря, в таких группах в фило­генезе происходила смена одного   эволюционного   направления другим. Н-р, процесс филогенеза хордовых животных в самом начале шел по пути ароморфоза. Затем от общего ствола хордовых отдели­лась ветвь; которая продолжала развиваться по пути ароморфозов: она дала начало всем группам позвоночных. Другая ветвь пошла по пути идиоадаптаций и в виде примитивной формы (ланцетника) дожила до нашего времени. Наконец, третья ветвь (асцидий) в связи с переходом к сидячему образу жизни пошла по пути морфо-физиологического регресса.

Монофилия и полифилия

Монофилия - происхождение группы организмов от одного общего предка, Подразумевает происхождение любого ранга от одного исходного вида, хотя иногда под монофилией понимают происхождение более выского ранга от одного более низкого (тип от класса, класс от отряда и.т.д.). Осуществляется путём дивергенции и адаптивной радиации

Полифилия – происхождение таксона нескольких предковых групп, не связанных близким родством. Осуществляется путём конвергенции.

С формированием каких таксонов связано появление идиоадаптации и ароморфозов?

С появление ароморфозов связывают появление типв, классов и инфракласов, идиоадаптации появляются у более мелких таксонов: надотряды, отряды, семейства, рода, виды и подвиды.

Критерии прогресса

1. Критерием биологического прогресса может быть: количество таксонов меньшего ранга (подвидов в виде, видов в роду и.т.д.)

2. Важным критерием биологического прогресса оказывается число дочерних форм, образовавшихся из родоначалъной группы.

3. Успех конкретного вида в борьбе за сущ-ие чаще всего выражается увеличением численности особей в популяциях, чис­ла популяций, расширением ареала вида

5. Критерием прогресса можно считать также такую характеристику как, «коэффи­циент полезного действия» органов и систем (В. Франц) (Пример: переход от стопохождения (у большинства рептилий) к пальцехождению (у многих млекопи­тающих) признан более эффективным способом передвижения на земле, так как он обеспечивает совершенство толчковой опоры и увеличение ско­рости передвижения.)

В чем выражается необратимость эв-ции?

Процесс исторического развития ор­ганических форм по своей сущности является необратимым про­цессом. Всякая существовавшая раньше и затем вымершая фор­ма в дальнейшем процессе филогенетического развития больше не повторяется. Эволюция никогда не имеет, обратного движе­ния; если в некоторых случаях при определенных условиях получается результат, как будто сходный с уже пройденным эво­люционным этапом, то при ближайшем рассмотрении это сход­ство оказывается конвергентным. Такой поступательный харак­тер эв-ции получил название закона необратимости эв-ции. Он был сформулирован бельгийским палеонто­логом Л. Долло (1893 г.).

Необратимое эволюционное явление заключается в образовании генетически изолированного комплекса, т.е. вида.

После того как произошло образование вида он не может вернуться к предковой форме, также не возможно в эв-ции образование двух одинаковых форм.

Вопрос Хаксли «Кто прогрессивнее, туберкулезная бацилла или человек» можно дать. Ответ: и туберкулезная бацилла, и человек — формы биологически прогрессивные, поскольку не сокра­щается занимаемый ими ареал и не падает их численность.

Почему в настоящее время одновременно существуют прогрессивные и регрессивные формы?

Биологический прогресс отражает успех группы в борьбе за сущ-ие. Успех может достигаться упрощением и усложнением организации, сле­довательно, «носителями» биологичес­кого прогресса могут быть как «высо­ко», так и «низкоорганизованные» фор­мы.

Какие прогрессивные морфо-физиологические признаки у насекомых, и в рез-те каких из них остановилась дальнейшая прогрессивная эво­люция этой группы?

Хитиновый покров, трахейное дыхание – эти признаки не дают развиться крупным формам, но с другой стороны небольшие размеры позвляют занимать новые, небольшие ниши, в биосфере Земли этот план строения группы обеспечил огромное разнообразие форм членистоногих. Закрытый тип нервной системы (преобладание врож­денных рефлексов над приобретен­ными) именно в результате данных особенностей (закрытый тип НС, хитиновый покров) насекомые остановились в своей прогрессивной эв-ции.

В чем преимущества гермафродитизма и особенности раздельнопо­лости?

Гермафродитизм существует, т.к в некоторых случаях наблюдается. Малая плотность популяции

Паразитизм. Сидячий образ жизни (т.е. невозможное или маловероятная встреча половых партнеров)

Раздельнополость выгодна тем, что не происходит  гомозиготизация мутаций, поэтому меньше летальных случаев при размножении. Увеличивается генетическая изменчивость популяции.

Можно ли паразитизм считать ароморфозом?

Переход к паразитизму сопровождается общей дегенерацией систем организма пищеварительной, кровеносной (кроме половой), короче вопрос поставлен не корректно.

Паразиты освоили новую экологическую нишу.

Ароморфозы растений и животных, способствующие завоеванию суши:

Растения: Покровные ткани (эпидермис, пробка), проводящие ткани, механические ткани, половой процесс, не зависящий от капельно-жидкой воды,

Животные: появление лёгких, сначала влажные, затем сухие и жёсткие покровы тела, развитие органов чувств, приспособленных к наземным условиям (зрение), размножение, независящее несвязанное с водой, совершенствование системы выделения (продукты выделения стали совеем другими, из-за недостатка воды).

Семинар №6

Элементарные понятия синтетической теории эв-ции.

1. Основные свойства живой материи на нашей планете.

Необходимо иметь общие представления об объекте эв-ции, основных свойствах живого. Порознь такие свойства как обмен веществ, подвижность, раздражимость, рост, размножение, приспособляемость встречаются и среди неживой природы, и поэтому не могут рас­сматриваться как специфические свойства живого.

Пять аксиом теоретической биологии. В одной из последних и наиболее удачных попыток живое хар-тся следующими особенностями, сформулированными Б. М. Медниковым (1982) в виде аксиом теоретической биологии:

1) Все живые организмы оказываются единством фенотипа и про­граммы для его построения (гено­типа), передающейся по наследству из поколения в поколение (аксиома А. Вейсмана).

2) Генетическая программа обра­зуется матричным путем. В качестве матрицы, на которой строится ген будущего поколения, используется ген предшествующего поколения (аксиома Н. К. Кольцова).

3) В процессе передачи из поколения в поколение генетические программы в результате различных причин изменя­ются случайно и ненаправленно, и лишь случайно такие изменения могут ока­заться удачными в данной среде (1-я аксиома Ч. Д.а).

4) Случайные изменения генети­ческих программ при становлении фе­нотипа многократно усиливаются (ак­сиома Н. В. Тимофеева-Ресовского).

5) Многократно усиленные измене­ния генетических программ подвер­гаются отбору условиями внешней сре­ды (2-я аксиома Ч. Дарвина).

Некот. свойства, имеющие прямое отношение к протекающему всюду процессу эволюционного разви­тия.

Дискретность и целостность—два фундаментальных свойства организации жизни на Земле.

Живые объекты в природе относительно обособлены друг от друга (особи, популяции, виды). Любая особь многоклеточного животного состоит из клеток, а любая клетка и одноклеточные существа — из определенных органелл. Органеллы состоят из дискретных, обычно высоко­молекулярных, органических веществ, кот. в свою очередь состоят из дискретных атомов, элементарных (то­же дискретных!) частиц. В то же время сложная организация немыслима без взаимодействия ее частей и структур— без целостности. Целостность биологических систем качественно отличает­ся от целостности неживого, и прежде всего тем, что целостность живого поддерживается в процессе развития. Для них характерна отрицательная энтропия. Вероятно, что в живом проявляется способность к са­моорганизации материи.

Конвариантная редупликация (са­мовоспроизведение с изменениями), осуществляемая на основе матричного принципа (сумма трех первых ак­сиом),— это, видимо, единственное специфическое для жизни (в извест­ной нам форме ее существования на Земле) свойство. В основе его лежит уникальная способность к самовос­произведению основных управляющих систем (ДНК, хромосом и генов). При само­воспроизведении управляющих систем в живых организмах происходит не ме­ханическое повторение, а воспроизведение с внесением изменений.

2. Уровни организации жизни на Земле. Какие эволюционные события совершаются на каждом уровне организации.

Если попытаться выде­лить основные уровни, отражающие не столько уровни изучения, сколько уров­ни организации жизни на Земле, то основными критериями такого выделе­ния д.б. признаны наличие специфических элементарных, дискрет­ных структур и элементарных явле­ний. (Выделили Н. В. Тимо­феев-Ресовский и др.).

Молекулярно-генетический уро­вень. Элементарными единицами на этом уровне являются основные управляющие системы  (ДНК, хромосомы и гены). Основными элементарными явлениями, связанными с ними, мож­но считать способность их к конвариантной редупликации, локальным структурным изменениям (мутациям) и способность передавать хранящуюся в них информацию внутриклеточным управляющим системам.

Онтогенетический уровень. Прежде надо опреде­лить понятие «особь». Индивид (индивидуум, особь) – элементарная неделимая единица жизни на Земле. (В ряде случаев вопрос об определении границ особи не столь очевиден, напр., для колоний полипов, лишайников). С эволю­ционной точки зрения особью следует считать все морфофизиологические единицы, происходящие от одной зиго­ты, гаметы, споры, почки, и индиви­дуально подлежащие действию элемен­тарных эволюционных факторов.

На онтогенетическом уровне еди­ницей жизни служит особь с момента ее возникновения до смерти. Онтогенез — это процесс развер­тывания, реализации наследственной информации, закодированной в управ­ляющих структурах зародышевой клет­ки. На онтогенетическом уровне про­исходит не только реализация наслед­ственной информации, но и апроба­ция ее посредством проверки согла­сованности в реализации наследствен­ных признаков и работы управляющих систем во времени и простран­стве в пределах особи. Через оценку индивидуума в процессе естественного отбора происходит проверка жизне­способности данного генотипа. Онтогенез возник после дополнения конвариантной редупликации новыми этапами развития. В ходе эв-ции возникает и постепенно усложняется путь от генотипа к фенотипу, от гена до признака.

Элементар­ными структурами на онтогенетичес­ком уровне организации жизни служат клетки, а элементарными явлениями — какие-то процессы, связанные с дифференцировкой.

Популяционно-видовой уровень. Объединение особей в популяции, а популяций в виды по степени генети­ческого и экологического единства приводит к появлению новых свойств и особенностей в живой природе, отличных от свойств молекулярно-генетического и онтогенетического уровней.

Популяция — элементарная струк­тура на популяционно-видовом уров­не, а элементарное явление на этом уровне — изменение генотипического состава популяции; элементарный ма­териал на этом уровне — мутации. Выделены элементарные факторы, действующие на этом уровне: мута­ционный процесс, популяционные вол­ны, изоляция и естественный отбор. Каждый из этих факторов может оказать то или иное «давление».

Популяции являются элемен­тарными единицами, а виды — качест­венными этапами процесса эв-ции. В целом же на популяционно-видовом уровне реально осуществляется в чреде поколений процесс эв-ции.

Конкретная сре­да протекания процесса эв-ции, идущего в отдельных популяциях,— биогеоценоз. В то же время био­геоценоз — элементарная единица сле­дующего уровня организации жизни на Земле.

Биогеоценотический   (экосистемный) уровень. Экосистема — «безразмерное»  поня­тие, но есть один класс экосистем, имеющий определенные размеры и принципиальное значение как «кир­пичики» организации всей биосферы — биогеоценозы. Биогеоценоз — это такая экосистема, внутри которой не проходит биоценотических, микро­климатических, почвенных и гидроло­гических границ. Биогеоценоз — одна из наиболее сложных природных сис­тем. Биогеоценозы — среда для эв-ции входящих в них популяций. На этом уровне также протекают эволюционные процессы, может измениться популяционный состав биогеоценоза.

3. Макроэволюция. Эволюционный процесс в семействе лошадей.

Макроэволюция – процесс, протекающий длительное время, охватывающий обширные территории и приводящий к образованию новых таксономических групп.

Род, семейство, отряд, класс, тип и царство представляют реальности совершенно другого  качества,  нежели  вид. Целостность таксонов высших рангов определяется не генетической интег­рацией отдельных составляющих их единиц (популяций), как это наблюдается внутри вида, а единством «плана строения», основанном на об­щности происхождения.

Эволюционный процесс протекает и во времени и в пространстве. Либо меняются условия существования вида на занимаемой им территории, либо изменения условий связаны с заселением им новых территорий.

Классическим примером является история видообразования в семействе лошадей (В.О. Ковалевский). В нем показана тесная зависимость исторического развития данной группы животных от изменения среды.

  Семейство лошадей характеризуется признаками: глазные впадины целиком отграничены костями; зубы с очень высокой коронкой; их жевательная поверхность покрыта складчатой эмалью; локтевая и лучевая кости срослись, а малая берцовая кость редуцирована; обе пары конечностей однопалые, развит только третий палец.

Как показал В. О. Ковалевский, современ­ная однопалая лошадь развилась из формы, имевшей   пятипалую конечность. Предками семейства лошадей являлись жившие в палеоцене фенакодусы. Это сравнительно мелкие животные с длинным хвостом и пятипалыми конечностями, заканчивающимися маленькими копытцами. Они были полупальцеходными формами, т. е. при ходьбе касались земли нижней поверхностью своих фаланг. Фе­накодусы имели зубы с длинными корнями и низкой коронкой, снабженной по верхней поверхности бугорками. Наличие бугор­чатых зубов указывает, на то, что фенакодусы были всеядны.

Их потомок—древнейший представитель семейства лошадей эогиппус – жил в нижнем эоцене. Это было небольшое животное, размером с лису, с головой, в которой глазница не была сзади отграничена костями. В коренных зубах его наметилось отклоне­ние от бугорчатого типа, так как на них появились V-образные складки эмали, что указывает на употребление преимущественно растительной пищи. Локтевая и лучевая кости был и еще раз­делены, но уже наступила редукция краевых лучей конечностей: передние конечности имели четыре пальца, а задние только три. Жил в тропических лесах Северной Америки и питался сочной растительностью. От эогиппуса произо­шел близкий к нему орогиппус, отличающийся лишь некоторыми изменениями в строении зубов.

В конце эоцена начинает меняться характер растительности: широкое распространение получают злаки. К миоцену жаркий и влажный климат сменяется сухим и умеренным. У предков лошади отбор в новых условиях способствовал формированию ряда приспособлений к питанию новой пищей (изменились зубы, челюсть, жевательная мускулатура, органы пищеварения). Изменилось строение органов движения, что помогало спасаться бегством от степных хищников. Происходило увеличение тела животного.

Уже олигоценовый мезогиппус был размером с овцу. У этой фор­мы глазница сзади то­же еще не была отгра­ничена костями; все четыре конечности были трехпалыми. При этом наибольшее  развитие получил третий палец. Травояд­ный тип зубов у мезогиппуса был более выражен, чем у предыдущих форм.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6