Навігація
Головна
ПОСЛУГИ
Авторизація/Реєстрація
Реклама на сайті
 
Головна arrow Природознавство arrow Біологія
< Попередня   ЗМІСТ   Наступна >

Еволюційні процеси

Залежно від рівня еволюційних змін розрізняють три типи еволюційних процесів: мікроеволюція, видоутворення та макроеволюція. Спільним для цих процесів є такі ознаки: а) рушійним чинником еволюційних змін є природний добір; 6) матеріалом для еволюційних змін є мутації', в) усі еволюційні зміни починаються в популяціях; г) результатом еволюційних процесів є поява нових систематичних груп.

Порівняльна характеристика мікроеволюції, видоутворення і макроеволюції

Ознаки

Мікроеволюція

Видоутворення

Макроеволюція

На якому рівні проявляються закономірності?

На рівні популяцій

На рівні виду

На рівні надвидових таксонів

Чим

завершується?

Відносна пристосованість І організмів. Утворення популяцій, підвидів

Утворення видів

Загальне ускладнення та підвищення організації. Утворення надвидових груп

Який характер?

Зворотний характер (популяції можуть втрачати відмінність через обмін генів)

Незворотний характер

Незворотний характер

Мікроеволюціяеволюційний процес, що відбувається всередині виду, у межах популяції на основі природного добору і завершується формуванням пристосованості організмів та утворенням нових популяцій і підвидів. Згідно із синтетичною теорією еволюції, природний добір спрямовує різні елементарні зміни фенотипів, що виникли внаслідок мутацій, у бік формування пристосувань організмів до змін умов довкілля. Еволюція популяцій, підвидів і видів здійснюється через еволюцію їхніх пристосувань.

Пристосування, або адаптації, – пристосування в процесі еволюції будови, функцій, поведінки організмів до певних умов існування. Виникають у вигляді преадаптацій на основі нейтральних мутацій або модифікацій. Адаптації є результатом природного добору в конкретних умовах існування. Нові пристосування виникають не одразу в готовому вигляді, а тривалий час формуються в процесі еволюції. Після проходження преадаптивної межі добір забезпечує удосконалення нової адаптації. Будь-яка сукупність адаптацій допомагає організмам вижити лише в тих умовах, у яких вона сформувалася під впливом чинників еволюції. Але й тоді вона відносна. Доказами відносного характеру пристосованості можуть бути такі факти:

■ захисні пристосування від одних ворогів є неефективними від інших (наприклад, отруйних змій поїдають мангусти);

■ прояв інстинктів у тварин може не мати доцільності (наприклад, нічні метелики на вогонь);

■ корисний в одних умовах орган стає непотрібним і навіть шкідливим в іншому середовищі (наприклад: перетинки на лапах у гірських гусей).

Мікроеволюція забезпечує формування найрізноманітніших адаптацій, які можна поділити на:

морфологічні адаптації сукупність пристосувань у зовнішній будові та формі тіла:

мімікрія схожість між незахищеними та захищеними видами (осовидні метелики і оси, джмелевидні мухи і джмелі, глуха кропива і кропива дводомна); термін вперше введений у зоології Г. Бейтсом для позначення випадків надзвичайної зовнішньої схожості між різними видами тварин;

маскування – схожість із предметами навколишнього (метелик-каліма до листків, морський коник до водоростей, паличники і гусениця березового п'ядуна до гілочок тощо);

захисне забарвлення допомагає сховатися в навколишньому середовищі (біле забарвлення у біляків, полярних куріпок, зелене – у коників, зміна забарвлення – у камбали, хамелеонів);

застережне забарвлення вказує на небезпеку виду (сонечко, карпатська саламандра);

загрозливе забарвлення – для відлякування ворогів (восьминіг).

приваблююче забарвлення забезпечує зустріч особин різних статей або збирання в зграї;

  • фізіологічні адаптації – це комплекс фізіологічних реакцій (зміна кровообігу при змінах температури, відкладання жиру);
  • етологічні адаптації – це комплекс поведінкових реакцій (загрозливі пози різних змій).

Вид та видоутворення

Вид – сукупність особин, що характеризуються спадковою подібністю ознак, вільно схрещуються і дають плодюче потомство, пристосовані до певних умов життя і займають у природі певну територію – ареал. Видову самостійність певної групи особин встановлюють за різними критеріями виду.

  • 1. Морфологічнийподібність особин за будовою. Він не є абсолютним, оскільки існують види-двійники, морфологічно нерозпізнані, особини виду можуть відрізнятися (статевий диморфізм, личинки і дорослі особини тощо).
  • 2. Генетичнийце характерний для кожного виду набір хромосом за кількістю, формою і розмірами. Він не є абсолютним, оскільки існують види-двійники, які відрізняються за кількістю хромосом (два види чорних пацюків: у одного 38 хромосом, у другого – 48, існує б видів-двійників у малярійних комарів); кількість та морфологія хромосом може змінюватися в особин виду в результаті мутацій.
  • 3. Фізіологічнийце подібності й відмінності в процесах життєдіяльності особин одного виду. Він не є абсолютним, оскільки особини, які не схрещуються в природних умовах, можуть схрещуватися в штучних і давати безплідне потомство (мул) або плодовите потомство (декілька видів тополі, верби).
  • 4. Біохімічнийце особливості будови та складу макромолекул і перебігу певних біохімічних реакцій, характерні для особин певного виду. Він не є абсолютним, оскільки білки і нуклеїнові кислоти можуть змінюватися в межах виду.
  • 5. Географічнийце ареал виду, який відрізняється від ареалів близьких видів. Він не є абсолютним, адже існують види космополіти, які поширені скрізь (пацюк сірий, ряска).
  • 6. Екологічнийкожен вид має свою екологічну нішу – сукупність чинників середовища, у якому існує вид. Він не є абсолютним, оскільки в одній екологічній ніші можуть існувати різні види (види-двійники з ареалами, що перекриваються).

Отже, видова належність організмів визначається сукупністю критеріїв, що підтверджують один одного.

Видоутворення – це спрямований природним добором еволюційний процес адаптивних перетворень, який веде до утворення генетично закритих видових систем із генетично відкритих внутрішньовидових. Починається видоутворення на рівні популяцій. На відміну від мікроеволюції, видоутврення має необоротний характер. Утворення видів може здійснюватися трьома шляхами: 1) поступове перетворення вихідного виду (філетична еволюція); 2) злиття двох існуючих видів (гібридогенна еволюція); 3) диференціювання вихідного виду на декілька нових (дивергентна еволюція). Нові види найчастіше виникають від однієї предкової групи близькоспоріднених організмів (принцип монофілн). Необхідною умовою видоутворення є ізоляція. Залежно від типу ізоляції розрізняють географічне та екологічне видоутворення.

I. Географічне (алопатричне) видоутворенняце формування нових груп у результаті розширення ареалу під час географічної ізоляції. Може відбуатися:

  • 1) шляхом фрагментації – розрив суцільного ареалу на частини (утворення різноманітних видів в'юрків на різних островах Галапагоського архіпелагу)
  • 2) шляхом міграції– розширення ареалу і відбір в нових умовах (утворення виду Модрина даурська від Модрини сибірської)

II. Екологічне (симпатричне) видоутворенняце формування нових груп в межах існуючого ареалу під час екологічної ізоляції. Здійснюється шляхами:

  • 1) сезонної ізоляції – у результаті дії нових сезонних умов (утворення видів дзвінець великий весняний і дзвінець великий літній);
  • 2) міжвидової гібридизації– у результаті схрещування між особинами споріднених видів (м'ята перцева = м'ята колосовидна + м'ята водяна);
  • 3) поліплоїдії – за рахунок мутацій (вид тверда пшениця має 4п = 28, а м'яка пшениця – 6n = 42).

Макроеволюція – еволюційний процес, що призводить до виникнення нодвидових таксонів. На відміну від мікроеволюції, яка відбувається в історично короткий час і доступна для безпосереднього вивчення, макроеволюція займає грандіозні проміжки часу і недоступна для безпосереднього спостереження.

Форми макроеволюції

Основними формами макроеволюції груп вважають філетичну, дивергентну, конвергентну та паралельну еволюцію.

Форми макроеволюції

Філетична еволюція

Дивергентна еволюція

Конвергентна еволюція

Паралельна еволюція

Еволюція коней

Утворення різних видів галапагоських в'юрків

Поява подібних ознак у дельфіна, акули та іхтіозаврів

Поява подібних ознак у ластоногих – моржів, вухатих і справжніх тюленів

Філетична еволюція – адаптаційні перетворення представників одного таксону, який змінюється в часі в певному напрямку як єдине ціле без дивергенції.

Дивергентна еволюція – розвиток ознак відмінності в особин одного виду унаслідок пристосування до різних умов середовища. Відмінність ознак, яка виникає в результаті цього явища, називається гомологією, а органи, які розвиваються – гомологічними. Причиною дивергенції є наявність спадкової мінливості, внутрішньовидової конкуренції та розриваючого (дизруптивного) природного добору. Прикладом дивергентної еволюції є поява усіх рядів плацентарних ссавців від спільного предка.

Конвергентна еволюція – незалежний розвиток подібних ознак у філогенетично віддалених організмів унаслідок пристосування їх до подібних умов середовища. Подібність ознак, яка виникає в результаті цього явища, називається аналогією, а органи, що розвиваються – аналогічними. Прикладом конвергентної еволюції є поява подібних кінцівок, форми тіла в акул, іхтіозаврів та дельфінів.

Паралельна еволюціянезалежний розвиток подібних ознак у споріднених систематичних груп організмів. Подібність ознак, яка виникає в результаті цього явища, називається гомойологією, а органи, які розвиваються – гомойологічннми (подібність різців у гризунів та зайцеподібних).

Напрями макроеволюції

Вивчаючи закономірності історичного розвитку тварин, 0. М. Сєверцов у 20-х роках XX століття розробив поняття "біологічний прогрес" і "біологічний регрес". Біологічний прогрес – напрям еволюції, при якому народжуваність в популяції переважає над смертністю. Ознаками біологічного прогресу є зростання чисельності особин; розширення площі існування; підвищення темпів внутрішньовидової мінливості; утворення і велика кількість підлеглих систематичних груп; високий потенціал виживання. На сьогодні в стані біологічного прогресу знаходяться покритонасінні, головоногі молюски, комахи, птахи, ссавці. Біологічний регрес – напрям еволюції, при якому смертність в популяції переважає над народжуваністю. Ознаками біологічного регресу є зменшення чисельності особин; звуження площі існування; зниження темпів внутрішньовидової мінливості; зменшення різноманітності групи; низький потенціал виживання. На сьогодні в стані біологічного регресу перебувають види, занесені до Червоної книги.

Поняття про біологічний прогрес і біологічний регрес є лише узагальнюючими термінами, які показують ступінь видової різноманітності певної групи у відповідний геологічний період розвитку нашої планети.

Шляхи макроеволюції

Узагальнюючий характер мають також уявлення про морфологічні шляхи досягнення біологічного прогресу.

Ароморфози (морфофізіологічний прогрес) – еволюційні зміни, які підвищують рівень організації організму в цілому і відкривають нові можливості для пристосування до різноманітних умов існування. Приклади ароморфних еволюційних змін: виникнення кровоносної системи у кільчаків, поява серця у молюсків, виникнення щелеп у риб, поява насіння у насінних папоротей, утворення квітки й плоду у покритонасінних та ін.

Ідіоадаптації – еволюційні зміни, які мають характер пристосування до певних умов і не змінюють рівень організації організмів. Приклади ідіоадаптивних змін: різноманітна будова квіток покритонасінних, кінцівок у ссавців.

Загальна дегенерація (морфофізіологічний регрес) явище спрощення організмів у процесі еволюції. Приклади загальнодегенеративних змін: зникнення у паразитів органів чуттів, травної системи та ін.

В історії розвитку органічного світу різні шляхи еволюції взаємопов'язані. Ароморфози визначають етапи у розвитку органічного світу, піднімаючи організацію групи на вищий рівень еволюції і відкриваючи перед нею нові можливості для освоєння середовища. Подальший розвиток іде шляхом ідіоадаптацій, які забезпечують освоєння доступної різноманітності умов. При переході організмів у простіші умови формування пристосувань супроводжується спрощенням будови.

Шляхи еволюції органічного світу, чергуючись і поєднуючись, ведуть до ускладнення, прогресивної спрямованості розвитку живої природи, до виникнення доцільності організмів.

Еволюція груп загалом має прогресивний характер і відбувається у двох напрямах: алогенез (кладогенез) і арогенез (анагенез). При алогенезі розвиток групи відбувається в межах однієї адаптивної зони за принципом ідіоадаптацій, коли морфофізіологічні зміни в організмі не приводять ні до істотного ускладнення, ні до спрощення його організації. Арогенез супроводжується переходом групи в іншу адаптивну зону шляхом вироблення ароморфозів.

 
Якщо Ви помітили помилку в тексті позначте слово та натисніть Shift + Enter
< Попередня   ЗМІСТ   Наступна >
 
Дисципліни
Агропромисловість
Банківська справа
БЖД
Бухоблік та Аудит
Географія
Документознавство
Екологія
Економіка
Етика та Естетика
Журналістика
Інвестування
Інформатика
Історія
Культурологія
Література
Логіка
Логістика
Маркетинг
Медицина
Менеджмент
Нерухомість
Педагогіка
Політологія
Політекономія
Право
Природознавство
Психологія
Релігієзнавство
Риторика
РПС
Соціологія
Статистика
Страхова справа
Техніка
Товарознавство
Туризм
Філософія
Фінанси
Інші