Способ эволюционного процесса параллелизм

Главные закономерности эволюции. Дивергенция, конвергенция, параллелизм

Эволюционная форма групп живых организмов делится на дивергенцию, конвергенцию, параллелизм.

1. Дивергенция — расхождение признаков внутри вида, которое приводит к образованию новых группировок особей. Чем больше различаются живые организмы по строению, способу существования, тем больше расходятся они на более разнообразные пространства. Обычно одну область или участок занимают животные с одинаковой потребностью к качеству и запасу пищи. Через определенное время, когда запас пищи заканчивается, животные вынуждены поменять местообитание, переселяться на новые места. Если на одной территории обитают животные с различной потребностью к условиям среды, то конкуренция между ними ослабевает. Так, Ч. Дарвин определил, что в природе на участке в 1 м2 встречается до 20 видов растений, принадлежащих к 18 родам и 8 семействам. В процессе дивергенции от зачинающейся популяции расходятся как бы ветви дерева нескольких форм. Например, можно назвать семь видов оленей, сформировавшихся в результате дивергенции: пятнистый олень, марал, северный олень, лось, косуля, лань, кабарга (рис. 37).

Рис. 37. Многообразие видов оленей, возникших в результате дивергенции: 1 — пятнистый олень; 2 — марал; 3 — лань; 4 — северный олень; 5 — лось; 6′ — косуля; 7 — кабарга

Под действием естественного отбора в бесконечном ряду поколений одни формы выживают, другие вымирают. Процессы вымирания и дивергенции тесно связаны между собой. Наиболее расходящиеся по признакам формы обладают большими возможностями оставлять плодовитое потомство и выживать в процессе естественного отбора, так как они меньше конкурируют между собой, чем промежуточные, которые постепенно редеют и вымирают.

В результате дивергенции популяция одного вида подразделяется на подвиды. Подвид, образовавшийся под действием естественного отбора, по признакам наследственного изменения превращается в вид.

2. Конвергенция — приобретение сходных признаков у различных, неродственных групп. Например, у акулы (класс рыб), ихтиозавров (класс пресмыкающихся), дельфинов (класс млекопитающих) формы тела сходны. Это связано с тем, что у них одинаковые среда обитания (вода) и условия жизни. Хамелеон и лазающая агама, относящиеся к разным подотрядам, внешне очень похожи. Сходство различных систематических групп обусловлено жизнью в сходной среде обитания. У организмов, обитающих в воздухе, имеются крылья. Крылья птицы и летучей мыши — измененные передние конечности, а крылья бабочки — выросты тела. Явление конвергенции широко распространено в животном мире.

3. Параллелизм (греч. parallelos — «рядом идущий») — эволюционное развитие генетически близких групп, заключающееся в независимом приобретении ими сходных черт строения на основании особенностей, унаследованных от общих предков. Параллелизм широко распространен среди различных групп организмов в процессе их исторического развития (филогенеза).

Например, приспособление к водному образу жизни в эволюции ластоногих развивалось в трех направлениях. У китообразных и ластоногих (моржи, ушастые и настоящие тюлени) в результате перехода к водному образу жизни, независимо друг от друга, появилось приспособление к воде — ласты. Преобразование передних крыльев у многих групп крылатых насекомых в надкрылья, развитие у кистеперых рыб признаков земноводных, возникновение признаков млекопитающих у зверозубых ящериц и т. д. Сходство в параллелизме указывает на единство происхождения организмов и наличие сходных условий существования.

Эволюция — необратимый процесс. У каждого организма, приспособленного к новым условиям, измененный орган исчезает. Вернувшись в прежнюю среду обитания, исчезнувший орган не восстанавливается. Еще Ч. Дарвин писал о необратимости эволюции: «Если даже среда обитания полностью повторяется, то вид никогда не может вернуться к прежнему состоянию». Например, дельфины, киты никогда не становились рыбами. При переходе наземных животных в водную среду конвергентно изменяются конечности — при этом конвергенция участвует лишь в изменении внешнего строения органов.

Во внутреннем строении плавников дельфина, кита сохранены признаки пятипалой конечности млекопитающих. Так как мутация приводит к обновлению генофонда популяции, она никогда не повторяет генофонд прошлого поколения. Так, если на каком-то этапе от примитивных земноводных возникли пресмыкающиеся, то пресмыкающиеся не могут вновь дать начало земноводным.

На стебле вечнозеленого кустарника — иглицы имеются блестящие толстые листья. На самом деле это видоизмененные ветви. Настоящие чешуевидные листья располагаются в центральной части этих видоизмененных стеблей. Ранней весной из пазухи чешуек появляются цветы, из которых в дальнейшем развиваются плоды.

Листья у иглицы исчезли еще в древности, в процессе приспособления к засухе. Затем при переходе опять в водную среду вместо листьев у них появились ветви, похожие на листья.

Неоднородность эволюции. В течение нескольких сотен миллионов лет на Земле существуют в неизменном виде саблехвост, кистеперые рыбы, гаттерия. Их называют «живыми ископаемыми». Однако некоторые растения и животные изменяются быстро. Например, на Филиппинах и в Австралии за 800 тыс. лет появилось несколько новых родов грызунов. Приблизительно за 20 млн. лет на Байкале возникло 240 видов раков, принадлежащих к 34 новым родам. Темпы эволюции не определяются астрономическим временем. Возникновение нового вида определяется необходимым числом поколений и приспособленностью.

Темпы эволюции снижаются и замедляются в одинаковых устойчивых условиях среды (глубоководные океаны, пещерные воды). На островах, где мало хищников, естественный отбор идет очень медленно. Наоборот, где проходит интенсивный отбор, эволюция также протекает быстрее. Например, в 30-х годах XX в. против вредителей использовали ядовитый препарат (ДДТ). Через несколько лет появились устойчивые к препарату формы, которые быстро распространились на Земле. Широкое применение антибиотиков — пенициллина, стрептомицина, грамицидина — в 40—50-х годах XX в. привело к появлению устойчивых форм микроорганизмов.

Дивергенция. Конвергенция. Параллелизм. Необратимый процесс. «Живые ископаемые».

1.Эволюционные формы групп живых организмов: дивергенция, конвергенция, параллелизм.

2.Эволюция — необратимый процесс, т. е. исчезнувший вид или орган никогда не может вернуться к прежнему состоянию.

3.Темпы эволюции меняются.

1.Объясните на примере процесс дивергенции.

2.Опишите конвергенцию, разберите ее на примере.

1.Объясните необратимость эволюции на примерах растений.

2.В чем причина исчезновения некоторых форм, приобретенных во время дивергенции?

1.Докажите на примере неоднородность эволюции.

2.Разберите с помощью схемы или таблицы дивергенцию, конвергенцию, параллелизм.

Источник

Параллелизм в биологии

Вы будете перенаправлены на Автор24

Сущность параллелизма

Параллелизм – это основная форма эволюции в биологии, которая отличается схожими чертами строения видов, в результате их нахождения в сходных условиях среды.

Также параллелизм определяют как независимое развитие сходных признаков в эволюции близкородственных, но выделившихся групп организмов, протекающее в одном направлении. Предполагает наличие общего предка, имеющего зачатки анатомических черт, способствующих этому, и происходит при сходном эволюционном давлении благодаря протеканию естественного отбора. Параллелизм изучается достаточно давно, но трактовка его эволюционного эффекта привлекает к себе внимание и в настоящее время.

Современная эволюционная теория выделяет три формы эволюции:

• дивергенция, которая основана на схожести гомологичных органов;
• конвергенция – эволюция аналогичных органов;
• параллелизм (определение приведено выше).

Дивергенция дает высокую степень эволюционного разнообразия, на ряду с высокой степенью влияния мутаций на живые организмы, а точнее, их генофонд.

Конвергенция – это процесс сближения, схождения признакоа, она противоположна дивергенции.

Возникновение параллелизма, как эволюционного развития связано с несколькими тенденциями:

• наличием родственных групп организмов;
• возникновением у них той или иной степени генетической общности.

Кроме того, у организмов, развивающихся параллельно присутствует сходство индивидуального развития и механизмов его регуляции. Параллелизм изначально базируется на дивергенции. В генофондах родственных видов возникают схожие мутации (гомологичные). Если на них воздействует направленный естественный отбор, то изменения в них пройдут подобными (схожими путями). Другими словами, можно делать вывод о том, что параллелизм есть продукт дивергенции, который направляет организмы на схожий путь развития некоторых признаков.

Готовые работы на аналогичную тему

Параллелизм в биологии является таким процессом, при котором происходит развитие, связанное с наличием схожих качеств и признаков определенной степени сложности, основанное на гомологичных зачатках. Принцип параллелизм лежит в основе параллельного видообразования.

Параллельное видообразование – это тип параллельной эволюции, в основе которой лежит репродуктивная несовместимость популяций, имеющих высокую степень родства, но развивающихся самостоятельно ввиду адаптации внутри различных сред.

Следует отметить тот факт, что репродуктивно несовместимые популяции, живущие в сходных экологических условиях, имеют гораздо меньше шансов подвергнуться репродуктивной изоляции.

Параллелизм в биологии описывает приобретение разносторонними популяциями схожих признаков за счет наличия эволюционного процесса в схожих экосистемах, но в различные временные промежутки.

Примером такой эволюции служит образование спинных плавников акул, ихтиозавров и китообразных представителей. У них сформировались ласттообразные конечности, которые позволили хорошо и эффективно передвигаться в окружающей среде высокой степени плотности (водной).

Особенности параллелизма

Считается, что виды, подвергнутые параллельной эволюции, когда-то имели общего предка. При анализе параллельной эволюции необходимо обязательно учитывать гомологию морфологических структур. Например, если многие насекомые имеют две пары летающих крыльев. У жуков первая пара крыльев твердеет и образует надкрылья, а вторая используется в полете, а у мух такая же вторая пара крыльев редуцирована. Такое сокращение числа крыльев можно назвать параллельным.

Примером параллелизма можно также назвать сходство осевого скелета дельфина и ихтиозавра. Также примером параллелизма можно назвать формирование комплекса оперения, которое развивалось у различных видов птиц независимо друг от друга.

Говоря о примерах параллелизма в царстве растений, можно отметить, что им является формирование похожих форм листьев, которые появляются в различных родах и семьях. Многие бабочки имеют несколько общих черт в окраске крыльев внутри одного вида и внутри близкородственных видов. Древние и современные дикобразы разделяют общего предка, у обоих развивались поразительно сходные структуры тела.

Параллелизм следует отличать от конвергенции, при которой схожие признаки также проявляются независимо, но имеют различную генетическую основу. В обоих видах эволюционного процесса присутствуют общие черты организмов, но полученные животные в целом отличаются.

Результатом параллелизма является приобретенное сходство представителей различных групп, на подобное сходство в свою очередь, накладываются общие черты, которые обусловлены общностью происхождения различных групп живых организмов. Таким образом возникает особенная категория сходства между организмами, а именно гомология. Параллелизм весьма широко распространяется в глобальном филогенезе. Как уже отмечалось ранее, такую форму развития для себя «выбирали» ластоногие животных, летающие насекомые, кистеперые рыбы, зверообразные пресмыкающиеся. Кроме того, в растительном мире также наблюдается параллелизм. Признаки покрытосеменных растении независимо и параллельно развивались в разных линиях эволюции их предков — проангиоспермов.

Филогенез – это процесс исторического развития живой природы.

Возникновение параллелизма связано с определением генетической общности, системы сходства онтогенеза, а также его регуляции. В целом параллелизм нельзя назвать более эффективным способом эволюционного развития, скорее он обладает должной степенью своеобразия живых организмов.

Подводя итог всему вышесказанному, можно сделать вывод о том, что параллелизм является эволюционным развитие близких генетических групп на основе особенностей, которые были унаследованы общими предками.

Источник

Особенности параллелизма в биологии

Параллелизм в биологии — что это такое

Параллелизм или параллельная эволюция в биологии – это независимое развитие схожих признаков отделившихся, но близкородственных групп организмов, происходящее в одном направлении.

Параллельная эволюция считается основной формой развития, ассоциируется с:

• наличием родственных групп;
• присутствием у них генетической общности.

Для параллельно эволюционирующих организмов свойственно сходство индивидуального развития, наличие идентичных механизмов его регуляции.

Осторожно! Если преподаватель обнаружит плагиат в работе, не избежать крупных проблем (вплоть до отчисления). Если нет возможности написать самому, закажите тут.

Принцип параллелизма является основой параллельного видообразования, предполагающего репродуктивную несовместимость популяций с высокой степенью родства, но развивающихся отдельно друг от друга.

В чем отличие от конвергенции

Определение параллельной эволюции предполагает наличие у отделившихся групп организмов единого предка, имевшего способствовавшие развитию схожих признаков анатомические черты.

Если группы не имеют общего предка и не являются близкородственными, то такое развитие считается конвергентным.

Конвергентная эволюция – это процесс развития различных систематических групп, при котором наблюдается возникновение сходства между организмами этих групп.

Конвергенция свойственна группам, проживающим в схожих условиях, относящимся к единой экологической гильдии – группе видов в сообществе, обладающих нишами одинакового размера и схожими функциями.

Примерами экологических гильдий могут послужить проникающие в полог тропического леса лианы, проживающие в листовой подстилке улитки.

Параллельная эволюция и видообразование

Результатом параллельной эволюции выступает сходство между представителями различных групп. При этом они изначально обладают общими чертами, наличие которых определяется общностью происхождения. Так возникает особая категория сходства, именуемая биологами гомологией.

Гомология – это сходство органов, имеющих одну структуру, развившихся из одинаковых зачатков у различных растений или животных.

Базой для формирования параллелизма, возникновения гомологии, является такая форма эволюции, как дивергенция – видообразование, произошедшее в результате деления одного вида на несколько новых вследствие изоляции между популяциями, накопления генетических изменений, невозможности скрещивания.

Параллельную эволюцию считают продуктом дивергентного видообразования. Параллелизм направляет разделенные, но близкородственные организмы на схожий путь эволюционирования некоторых признаков.

Примеры параллелизма у различных групп организмов

В царстве растений наиболее широким распространением параллелизма отличается мир водорослей. Пройдя несколько этапов эволюции, водоросли разделились на 3 отдела: зеленые, бурые, красные. При этом сегодня все они имеют схожий способ извлечения энергии, аналогичные варианты передачи геномов, одинаковое строение организма.

В царстве животных примерами параллельной эволюции служат:

• имеющие одинаковые характеристики окраски крыльев бабочки разных родов;
• обладающие схожей структурой тела ежи и ехидны;
• саблезубые хищники;
• развившие систему внутреннего оплодотворения акулы, амниоты, амфибии.

Появление параллелизма во многом зависело от изменения условий окружающей среды, характеристик экологии: вынужденные приспосабливаться, животные и растения постепенно формировали схожие адаптивные механизмы, свойства.

Источник