какие выделяют главные направления эволюции приведите примеры групп организмов эволюционное развитие
Основные направления эволюции
Все живые организмы, которые в наше время встречаются на Земле, прошли длинный путь эволюционного развития, результатом которого было появление высокоорганизованных форм жизни. Известные русские ученые Северцов А.Н. и Шмальгаузеном И.И. провели огромную работу по теоретическому анализу этого эволюционного развития и выделили 3 основных направления эволюционного процесса:
Ароморфоз (морфофизиологический прогресс) – это приспособительные эволюционные изменения: происходит усложнение строения организма и его функций, в результате общий уровень его организации и жизнедеятельности повышается. Появление ароморфозов – процесс очень длительный, основанный на наследственной изменчивости и естественного отбора. При дальнейшей эволюции ароморфозы сохраняются, приводя к возникновению больших систематических групп – типов и классов.
Идиоадаптация – частные эволюционные изменения приспособительного характера. Они не затрагивают общий уровень организации. Данные изменения являются результатом приспособления к конкретным условиям окружающей среды. В качестве примеров идиоадаптации у животных могут служить защитная окраска, приспособленость земноводных к жизни на суше, разная форма крыльев и клюва у птиц и т.п.. У растений это различные приспособления цветка к опылению, у семян и плодов — к распространению, а у листьев – к уменьшению испарения.
Дегенерация (в отличие от ароморфоз — это морфофизиологический регресс) – это упрощение организации, которое приводит к утрате определенных органов. Данный процесс может происходить в случаях, когда организм, приспосабливаясь к определенным условиям своего обитания, перестает нуждаться в каких-то органах. К папримеру, у многих паразитических растений отсутствуют листья. Они утратили их, т. к. питаются уже готовыми органическими веществам. У паразитических червей (ленточные и т.д.) утрачены большинство органов чувств и пищеварительная система, нервная система у них тоже значительно упростилась и т.д.
Соотношения между основными направлениями эволюционного процесса
Все описанные выше направления эволюции связаны между собой тесным образом. Как правило, ароморфозы в процессе эволюции возникают довольно редко и всегда приводят к появлению новых и более высокоорганизованных форм, которые могут приспосабливаться к другим средам обитания. Затем эволюционный процесс идет путем идиоадаптаций. Это позволяет организмам обживать новые экологические ниши. А вот дегенерация может наступить в случае глубокого частного приспособления к определенным условиям среды, т.е. в результате идиоадаптации, но в то же самое время создаются условия, при которых могут возникнуть новые идиоадаптации.
К главным направлениям эволюционного процесса помимо морфофизиологического прогресса (ароморфоза) и регресса (дегенерации) относят и биологический прогресс и регресс. Особенностью биологического прогресса является лучшее приспособление организмов к условиям окружающей среды, в результате этого происходит увеличение численности особей данного вида, его ареал расширяется, появляются новые популяции, подвиды и виды. Биологический прогресс может быть следствием как усложнения организации (к примеру, появление покрытосеменных растений или различных классов позвоночных животных), так и, наоборот, ее упрощения (утрата большинства органов, характерное для различных паразитов). Таким образом, существуют различные пути для биологического процветания вида. К качестве примеров биологического прогресса можно привести распространение зайца русака на огромной территории нашей страны, вытеснение серыми крысами черных крыс и их широкое распространение, широкое распространение рыжих тараканов и вытеснение ими черных тараканов и т.д.
В отличие от биологического прогресса биологический регресс можно охарактеризовать снижением уровня приспособленности к условиям обитания. В результате этого численность особей вида уменьшается, его ареал сокращается, число и разнообразие популяций также уменьшается. В итоге биологический регресс приводит к вымиранию данного вида. Например, биологическому регрессу подверглись трилобиты, ракоскорпионы, динозавры, псилофиты, семенные папоротники и т.д. В настоящее время биологический регресс происходит у плаунов, хвощей, черных тараканов, черных крыс, зубров, бобров, выхухолей и т.д., список можно продолжить. В этом процессе одним из главных факторов сейчас становится деятельность человека: это как и прямое истребление (уссурийский тигр, зубры), так и сокращение численности видов и их ареалов в результате хозяйственной деятельности (различные степные растения и животные).
Макроэволюция. Доказательства эволюции. Направления и пути эволюции. Происхождение человека.
Макроэволюция
Макроэволюция — эволюция надвидовых таксонов, в результате которой формируются более крупные систематические группы. В её основе лежат те же эволюционные факторы, что и в основе микроэволюции. Важными процессами макроэволюции являются дивергенция и конвергенция.
Дивергенция и конвергенция
| Процесс | Характеристика | Примеры |
| Дивергенция | Расхождение признаков в ходе эволюции у родственных групп, развивающихся в разнородных условиях. Она приводит к разделению вида на популяции, рода на виды, семейства на роды и т. д. Дивергенция увеличивает разнообразие форм жизни. | Разные породы собак, расы человека, разные классы типа Хордовые. |
| Конвергенция | Схождение признаков в ходе эволюции у неродственных групп, развивающихся в схожих условиях. | Акулы, ихтиозавры и дельфины имеют внешнее сходство, но принадлежат к разным систематическим группам — рыбам, пресмыкающимся и млекопитающим соответственно. |
В результате дивергенции формируются гомологичные органы, в процессе конвергенции — аналогичные. Гомологичные и аналогичные органы
Главные направления эволюции
Отечественные учёные А. Н. Северцов и И. И. Шмальгаузен установили главные направления эволюции (биологический прогресс и биологический регресс) и главные пути эволюции (ароморфозы, идиоадаптации и дегенерации). Ароморфозы, идиоадаптации и дегенерации относят к биологическому прогрессу.
Деятельность человека является мощным фактором биологического прогресса одних видов (одомашненных животных, культурных растений, сорняков, вредителей и паразитов, болезнетворных микробов) и биологического регресса других видов (сокращается численность и сужается ареал соболя, на грани вымирания находится уссурийский тигр). Причина их вымирания заключается в том, что под влиянием хозяйственной деятельности человека среда обитания живых существ изменяется значительно быстрее, чем формируются приспособления.
Главные пути эволюции
Существуют три основных пути биологического прогресса: ароморфоз, идиоадаптация и общая дегенерация.
Происхожение и эволюция человека
К. Линней, основатель первой классификации живых организмов, поместил человека в отряд приматов вместе с обезьянами и полуобезьянами.
Ж. Б. Ламарк, автор первой теории эволюции, предположил, что человек произошел от древних обезьян, перешедших к прямохождению.
Ч. Дарвин в книге «Происхождение человека и половой отбор» (1871) проанализировал обширные данные сравнительной анатомии, эмбриологии и систематики и распространил на человека основные положения эволюционной теории. В результате он обосновал идею родства человека и человекообразных обезьян, имевших общего предка, т. е. идею происхождения человека от «нижестоящей животной формы».
Человек занимает следующее положение в современной систематике живых организмов: тип Хордовые, подтип Позвоночные, класс Млекопитающие, подкласс Плацентарные, отряд Приматы, семейство Люди, род Человек, вид Человек разумный.
Систематика вида Человек разумный
| Систематические категории | Доказательства |
| Тип Хордовые | На ранних этапах эмбрионального развития внутренний скелет представлен хордой, глотка имеет жаберные щели, нервная трубка развивается над хордой, кишечная трубка формируется под хордой, тело имеет двустороннюю симметрию |
| Подтип Позвоночные | По мере развития хорда заменяется позвоночным столбом, формируется череп и челюстной аппарат, имеется пять отделов головного мозга, сердце располагается на брюшной стороне тела |
| Класс Млекопитающие | Имеются молочные, потовые и сальные железы, волосяной покров, диафрагма, четырёхкамерное сердце, позвоночник разделён на пять отделов, хорошо развита кора головного мозга, внутриутробное развитие зародыша, теплокровность |
| Подкласс Плацентарные | Имеется матка, питание плода осуществляется через плаценту, зубы дифференцированы на резцы, клыки и коренные |
| Отряд Приматы Человекообразные обезьяны | Передние конечности хватательного типа (первый палец противопоставлен остальным), имеются ногти, одна пара сосков молочных желёз, глаза расположены в одной плоскости, что обеспечивает объёмное зрение, происходит замена молочных зубов Сходное строение мозгового и лицевого отделов черепа, хорошо развитые лобные доли головного мозга, слабо развитая обонятельная зона, большое число извилин коры больших полушарий, наличие аппендикса, исчезновение хвостового отдела позвоночника, развитие мимической мускулатуры, сходные резус-факторы и группы крови (АВ0), наличие менструального цикла у самок; продолжительность беременности около девяти месяцев; сходство кариотипов; общие болезни и др. |
| Вид Человек разумный | Высокая степень развития головного мозга. Масса головного мозга человека в 2–2,5 раза больше массы мозга человекообразных обезьян. В результате у человека мозговой отдел черепа значительно преобладает над лицевым. Особенное развитие получила кора переднего мозга с большим количеством борозд и извилин. Значительно развиты теменные, лобные и височные доли, где расположены важнейшие центры психики и речи. Развитие мозга привело к появлению абстрактного мышления, сознания и речи. Прямохождение. Оно привело к ряду изменений в строении скелета (изгибы позвоночника, уплощенная грудная клетка, широкий таз, сводчатая стопа) и мускулатуры (сильное развитие мышц пояса нижних конечностей и самих нижних конечностей: ягодичных, икроножных и др.). Значительное противопоставление первого пальца руки остальным. Это делает человеческую кисть прекрасным органом труда. |
Родство человека и животных подтверждается наличием у него рудиментов и атавизмов.
Рудименты и атавизмы человека
Появление атавизмов свидетельствуют о том, что гены, ответственные за данный признак, сохраняются в процессе эволюции в генофонде, но их действие при нормальном онтогенезе блокировано.
Рудименты встречаются практически у всех особей данного вида, а атавизмы являются отклонением от нормы.
Доказательствами происхождения человека от «ниже стоящей животной формы» являются пять групп фактов:
Какие выделяют главные направления эволюции приведите примеры групп организмов эволюционное развитие
Эволюционный процесс на Земле создает огромное разнообразие видов и надвидовых групп. Все они в этом процессе приобретают специальные приспособления к условиям существования. Изменения условий окружающей среды часто приводят к исчезновению у видов одних и появлению других свойств, обеспечивающих лучшее приспособление к жизни, а следовательно, большую выживаемость, увеличение размножения организмов и их более широкое распространение.
Возрастание приспособленности организмов к окружающей среде, сопровождающееся увеличением численности и более широким распространением вида, называют биологическим прогрессом (лат. progressus – “движение вперед”). В настоящее время биологический прогресс наблюдается у покрытосеменных растений, а среди животных – у насекомых, костистых рыб, птиц и млекопитающих.
Биологическая стабилизация по А.Н.Северцову, означает поддержание приспособленности организма на известном уровне. Организм изменяется соответственно изменениям условиям окружающей среды. Численность его не возрастает, но и не снижается.
У растений при снижении среднегодовой температуры увеличивается количество кроющих волосков эпидермы. Это явление позволяет выжить всем особям, но преимущества между другими видами не наблюдается, так как они проявляют такую же реакцию.
Снижение приспособленности организмов к условиям среды, сопровождающееся уменьшением численности и сужением области распространения, называется биологическим регрессом (лат. regressus – “возвращение”, “движение назад”). Биологический регресс переживают группы, не сумевшие приспособиться к изменениям условий среды и не выдержавшие конкуренции с другими группами.
Причиной биологического регресса часто является деятельность человека. Человек влияет на виды непосредственно, уничтожая их, или опосредованно, изменяя среду их обитания. Так, в начале 17 века были истреблены дикие быки туры (прародители современных быков). Во второй половине 18 века были полностью уничтожены морские млекопитающие стеллеровы коровы. К началу 19 века охотники полностью истребили крупных нелетающих птиц моа в Новой Зеландии, рост которых достигал трех метров.
Идея о возможных путях достижения биологического прогресса в процессе эволюции была разработана российским ученым–эволюционистом А. Н. Северцовым в 1925 г.
Ароморфоз (от греч. airo – “поднимаю” и morphosis – “образец”, “форма”), илиморфофизиологический прогресс, имеет большое значение для организма в целом и всегда ведет к биологическому прогрессу. По А. Н. Северцову, ароморфоз характеризует возникновение в ходе эволюции таких признаков, которые повышают общий уровень всех свойств организмов. Ароморфозы дают организмам большие преимущества в борьбе за существование и открывают новые возможности в использовании внешних условий среды (освоение новых, прежде недоступных источников питания и новых местообитаний).
Ароморфозы – это крупные эволюционные преобразования в строении и функциях организмов.
Ароморфозы – адаптации, полезные организмам в самых разнообразных условиях среды. Они имеют сложный комплексный характер. Это вызвано тем, что преобразование происходит сразу по многим признакам. Например, появление у растений пыльцевой трубки, доставляющей спермии к яйцеклетке, освободило процесс оплодотворения от обязательного участия воды, что обеспечило цветковым растениям возможность широко распространиться по суше. Одновременно это свойство сопровождалось рядом других ароморфных признаков: развитием проводящей сосудистой системы, появлением устьиц, регулирующих испарение, развитием рыльца на пестике, обеспечивающего прорастание пыльцевой трубки в пределах пестика.
Примерами ароморфозов могут служить: многоклеточность, преобразование конечностей и ротового аппарата у насекомых, превращение плавников кистеперых рыб в парные конечности у земноводных, появление зародышевых оболочек вокруг яйца у позвоночных, теплокровность, появление цветка у покрытосеменных растений и т. д.
Формирование ароморфоза – очень длительный процесс, происходящий на основе наследственной изменчивости и естественного отбора. По мнению А. Н. Северцова,ароморфозы обеспечили возникновение новых классов, отделов и типов организмов.
Идиоадаптация (от греч. idios – “особый”, “своеобразный” и лат. adaptatio – “приспособление”, “прилаживание”) – еще одно направление эволюции. Оно характеризуется сменой частных приспособлений, но при этом общий уровень биологической организации группы не меняется.
Благодаря формированию различных идиоадаптаций, животные близких видов могут жить в самых различных географических зонах. Например, представителей семейства волчьих можно встретить на всей территории от Арктики до тропиков, что значительно снижает конкуренцию между видами.
Идиоадаптации выражают частные способы биологического прогресса, но как бы лежащие в “одной плоскости”. Ярким примером идиоадаптации на уровне отдела могут служить покрытосеменные растения, создавшие множество различных жизненных форм (деревья, кустарники, травы), способов распространения семян, опыления и других приспособительных свойств.
В некоторых случаях идиоадаптация выражается в особенностях физиологии. Так, рак термосбена приспособился к жизни в термальных источниках с температурой воды +48 о С. Это существо покрыто особыми щетинками, работающими как фильтр, так как вода вблизи геотермальных источников насыщена токсичными газами. Зрения у этого ракообразного нет.
Примерами идиоадаптаций у животных могут служить особенности строения конечностей (например, у землероев, копытных, ластоногих), клювов (у хищных птиц, куликов, попугаев), приспособления придонных рыб (скаты, камбалы), покровительственная окраска насекомых и пр.
Общая дегенерация (лат. degenero – “вырождаюсь”) – третье направление эволюции, связанное с упрощением строения и образа жизни организмов в результате приспособления к более простым условиям существования.
Примером могут служить изменения в строении животных, произошедшие при переходе к неподвижному, сидячему образу жизни и при паразитизме.
Для некоторых групп животных характерно пассивное питание. Сидячий образ этих животных жизни привёл к обратному направлению развития — неподвижности, слабой раздражимости и сократимости. Такой переход к сидячему образу жизни и пассивному питанию сопровождается упрощением организации и устранением от конкуренции с другими видами, что также ведёт к сохранению вида.
Взрослые асцидии прирастают к поверхности и не передвигаются, а их личинки свободно плавают в воде. После нескольких дней странствий они находят подходящее место, как правило на какой-либо скале, и становятся оседлыми.
Упрощение строения при соответствующем образе жизни организмов (например, при паразитизме) часто обеспечивает процветание группе. Благодаря общей дегенерации облегчается вхождение группы в новую адаптивную среду. Упрощение следует рассматривать как приобретение новых признаков, делающих возможным такой переход.
Cпециальные приспособления организмов к паразитическому образу жизни можно свести к решению основных задач для выживания и размножения:
Эти задачи решаются при помощи приспособлений, увеличивающих устойчивость свободных стадий паразита (яиц, цист, личинок) в отношении различных физических факторов внешней среды (температура, влажность, действие солнечных лучей и т. п.).
Строение тела и функции у всех паразитов различны. Для них характерны:
Соотношение направлений эволюции. Три основных направления эволюции лишь в учебных целях рассматриваются по отдельности. На самом же деле в природе эти процессы идут непрерывно и одновременно, сочетаясь между собой или сменяя друг друга. Обычно ароморфозы задают и определяют новые направления и этапы в развитии живого мира. Затем эволюция идет по пути идиоадаптации или дегенерации, обеспечивая организмам групп существование в новой среде. По истечении некоторого времени весь этот процесс может многократно повториться, увеличивая многообразие форм организмов и их групп.
Взаимоотношения трех основных направлений эволюции, их чередование А. Н. Северцовизобразил в виде схемы:
197. Примером идиоадаптации в эволюции животных служит развитие у
А) земноводных трехкамерного сердца
Б) кротов роющих конечностей
В) зверей волосяного покрова
Г) насекомых членистых конечностей
213. Какой признак НЕ считают ароморфозом у млекопитающих
А) волосяной покров
Б) четырехкамерное сердце
В) диафрагму
Г) укороченный хвост
314. Укажите пример ароморфоза
А) уплощение тела у донных рыб
Б) возникновение покровительственной окраски у щуки
В) редукция кишечника у свиного цепня
Г) возникновение многоклеточности
331. К появлению каких систематических групп приводят изменения в организации видов животных и растений путем идиоадаптаций
А) царств
Б) семейств
В) типов
Г) классов
623. Результатом идиоадаптаций у птиц считают
А) появление перьевого покрова
Б) появление четырехкамерного сердца
В) многообразие форм клюва
Г) формирование высокоразвитой нервной системы
682. Примером ароморфоза можно считать
А) появление пятипалой конечности у предков земноводных
Б) появление копыта в конечности млекопитающих
В) исчезновение конечностей у морских млекопитающих
Г) появление ласт у морских млекопитающих
872. Общее упрощение уровня организации обусловлено
А) идиоадаптацией
Б) биологическим прогрессом
В) дегенерацией
Г) биологическим регрессом
874. Идиоадаптация приводит к возникновению новых систематических категорий
А) царств
Б) типов
В) классов
Г) родов
885. Какая систематическая группа животных развивалась по пути ароморфозов
А) вид Прудовая лягушка
Б) род Лягушки
В) класс Земноводные
Г) отряд Бесхвостые
887. Какой путь эволюции привел к образованию пятипалой конечности у наземных позвоночных животных
А) идиоадаптация
Б) дегенерация
В) ароморфоз
Г) регенерация
954. Пример идиоадаптации
А) утрата червями-паразитами органов чувств
Б) разнообразие парных плавников у разных видов рыб
В) появление легких у земноводных
Г) четырехкамерное сердце у птиц и млекопитающих
990. Разнообразие какой систематической группы формировалось путем идиоадаптации
А) типа членистоногих
Б) отряда грызунов
В) класса земноводных
Г) царства животных
1030. Эволюционное направление, которое характеризуется проявлением у организмов мелких приспособительных признаков,
А) идиоадаптация
Б) дивергенция
В) дегенерация
Г) ароморфоз
1225. Показатель биологического прогресса вида
А) симбиоз
Б) взаимопомощь
В) конкуренция
Г) высокая численность
1594. Укажите НЕВЕРНОЕ утверждение: ”Ароморфоз ведет к”
А) общему подъему организации
Б) повышению интенсивности жизнедеятельности
В) формированию приспособлений широкого значения
Г) формированию частных приспособлений
1595. Какое изменение НЕ относится к ароморфозу
А) живорождение у млекопитающих
Б) прогрессивное развитие головного мозга у приматов
В) превращение конечностей китов в ласты
Г) постоянная температура тела у птиц и млекопитающих
1596. Среди перечисленных примеров определите ароморфоз
А) появление легочного дыхания у земноводных
Б) утрата конечностей китами
В) формирование покровительственной окраски
Г) видоизменение конечностей у кротов
1598. К возникновению каких систематических категорий приводит идиоадаптация
А) царств
Б) типов
В) классов
Г) родов
1599. Укажите пример идиоадаптации
А) возникновение семени у голосеменных
Б) возникновение плода у цветковых
В) возникновение у цветковых растений нектарников
Г) появление фотосинтеза у растений
1601. Упрощение внутреннего и внешнего строения организмов называют
А) общей дегенерацией
Б) ароморфозом
В) идиоадаптацией
Г) регенерацией
1602. Чем обусловлено общее упрощение уровня организации организмов
А) идиоадаптацией
Б) биологическим прогрессом
В) дегенерацией
Г) биологическим регрессом
1605. Сокращение численности вида в природе свидетельствует о его
А) широкой адаптации
Б) развитии по пути дегенерации
В) биологическом прогрессе
Г) биологическом регрессе
1628. Какой из перечисленных показателей не характеризует биологический прогресс?
А) экологическое разнообразие
Б) забота о потомстве
В) широкий ареал
Г) высокая численность
1816. Среди перечисленных примеров определите ароморфоз
А) плоская форма тела у ската
Б) покровительственная окраска у кузнечика
В) четырёхкамерное сердце у птиц
Г) отсутствие пищеварительной системы у паразитических червей
1870. Увеличение числа особей вида, расширение его ареала характерно для
А) биологического регресса
Б) ароморфоза
В) биологического прогресса
Г) идиоадаптации
1894. Какая систематическая группа животных формируется в результате крупных ароморфозов?
А) вид
Б) класс
В) семейство
Г) род
1973. Примером идиоадаптации может служить возникновение в процессе эволюции
1) колючек у кактуса
2) крыла птицы
3) яйца пресмыкающегося
4) молочных желез млекопитающих
2159. Частные морфологические изменения, обеспечивающие приспособленность организмов к определенным условиям среды, называют
А) идиоадаптациями
Б) ароморфозами
В) конвергенцией
Г) дивергенцией
2265. Сужение ареала вида служит показателем
А) идиоадаптации
Б) общей дегенерации
В) биологического регресса
Г) ароморфоза
2360. Появление различных форм и окрасок цветков – это результат
А) идиоадаптации
Б) усложнения уровня их организации
В) ароморфоза
Г) географического видообразования
2425. Уплощенное тело ската – пример
А) идиоадаптации
Б) дегенерации
В) ароморфоза
Г) конвергенции
2449. Эволюционные изменения, способствующие увеличению численности особей вида и расширению его ареала, называют
А) конвергентной эволюцией
Б) адаптивной радиацией
В) дивергентной эволюцией
Г) биологическим прогрессом
2534. Выберите пример ароморфоза
А) образование нектарников в цветках
Б) формирование различий в строении цветков у растений
В) появление корневой системы у древних папоротников
Г) формирование разнообразных листьев у растений
2559. Верны ли следующие суждения о направлениях эволюции?
1. Упрощение в строении животных, связанное с паразитическим образом жизни, относят к биологическому регрессу.
2. Возникновение класса Насекомые, сопровождавшееся повышением общего уровня их организации, – пример ароморфоза.
А) верно только 1
Б) верно только 2
В) верны оба суждения
Г) оба суждения неврены
2607. Пример идиоадаптации – это
А) появление пятипалых конечностей у позвоночных
Б) возникновение полового процесса у растений
В) образование плодов у покрытосеменных растений
Г) формирование разнообразной формы тела у рыб
2720. Увеличение численности особей вида, расширение его ареала характеризуют
А) биологический прогресс
Б) конвергенцию
В) идиоадаптацию
Г) ароморфоз
2748. Возникновение в процессе эволюции у птиц и млекопитающих теплокровности – это пример
А) общей дегенерации
Б) идиоадаптации
В) ароморфоза
Г) биологического регресса
1-Установите соответствие между характером и путями органической эволюции
1) сохранение численности
А) Биологический прогресс
2) возрастание приспособленности организмов к окруж.среде
Б) Биологический регресс
3) уменьшение численности видообразования
В) Биологическая стабилизация
4) расширение ареала
5) уменьшение численности особей в популяции
6) сохранение ареала с возможными миграциями, но без значительного расселения
2-Установите соответствие между характером и направлениями органической эволюции
1) возникновение покровительственной окраски
2) возникновение редукции пальцев на ногах копытных
3) возникновение полового размножения
4) возникновение шерсти млекопитающих
5) возникновение плотной кутикулы на листьях растений
6) возникновение сходства некоторых бабочек с листьми растений