Способы достижения биологического прогресса примеры

Биология. 11 класс

§ 49. Прогресс и регресс в эволюции. Пути достижения биологического прогресса. Способы осуществления эволюционного процесса

Прогресс и регресс в эволюции. Как вы уже знаете, возникновение надвидовых систематических групп (родов, семейств и т. д.) в ходе исторического развития живой природы называют макроэволюцией. *Этот процесс протекает на основе микроэволюции под действием тех же предпосылок и движущих сил.*

Анализ макроэволюционных процессов показывает, что развитие органического мира происходило от низших форм жизни к высшим, т. е. от примитивных организмов к сложноорганизованным. Однако в современном мире наряду с организмами, имеющими высокий уровень организации, такими как млекопитающие, птицы, цветковые растения и др., широко распространены и сравнительно просто устроенные, например, бактерии и протисты. В то же время многие группы довольно высокоорганизованных организмов (зверозубые ящеры, динозавры, семенные папоротники, риниофиты и т. д.) исчезли с лица Земли. Это дает основание выделить два основных направления эволюционного процесса — биологический прогресс и биологический регресс. *Учение о главных направлениях эволюции и путях достижения биологического прогресса разработал русский биолог А. Н. Северцов в 20-х гг. прошлого столетия. В дальнейшем оно было развито и дополнено другими исследователями.*

Биологический прогресс — направление эволюции, которое сопровождается повышением приспособленности организмов той или иной группы к условиям окружающей среды. Результатом этого является увеличение численности особей видов, входящих в состав данной систематической группы, их расселение в новые местообитания, что ведет к расширению ареалов и способствует видообразованию. Со временем на основе образовавшихся видов возникают новые роды, семейства и т. д. Таким образом, биологический прогресс является следствием эволюционного успеха определенных групп организмов и ведет эти группы к процветанию.

Биологический регресс , наоборот, характеризуется снижением приспособленности организмов определенной систематической группы к среде обитания. Он проявляется в уменьшении численности особей, сокращении ареалов и даже полном исчезновении видов. Снижение биологического разнообразия в пределах той или иной систематической группы, которое наблюдается при биологическом регрессе, нередко становится причиной вымирания данной группы организмов.

Важно отметить, что в современном мире биологический прогресс или регресс определяется не только способностью организмов адаптироваться к изменению абиотических и биотических факторов, но и антропогенным воздействием. Деятельность человека, связанная как с прямым истреблением организмов, так и с нарушением среды их обитания, стала причиной вымирания целого ряда видов. Многие виды, существующие в наше время, стали редкими или находятся под угрозой исчезновения. Вместе с тем человек является мощным фактором, обусловливающим биологический прогресс домашних животных, культурных растений и в то же время сорных растений, вредителей сельского хозяйства и др.

Следует отличать биологический прогресс и регресс от морфофизиологического прогресса и регресса. Морфофизиологический прогресс — это повышение уровня организации живых организмов в ходе эволюции, т. е. принципиальное усложнение их строения и процессов жизнедеятельности. Под морфофизиологическим регрессом понимают упрощение организации живых организмов. Такое явление наблюдается, главным образом, при их переходе к малоподвижному или сидячему (у животных) либо паразитическому образу жизни. Морфофизиологический прогресс не всегда ведет к биологическому: многие сложноорганизованные организмы в ходе эволюции вымерли или сейчас находятся на грани исчезновения. Нельзя говорить и о том, что морфофизиологический регресс связан с биологическим регрессом. Наоборот, многие виды и более крупные систематические группы, которые в ходе эволюции подверглись упрощению организации, на сегодняшний день являются процветающими .

Источник

Способы достижения биологического прогресса

Основные направления эволюции

• увеличение количества особей,
• расширение ареала,
• увеличение количества подчиненных систематических единиц (например, внутри класса увеличивается количество отрядов).

Причина: хорошая приспособленность вида к условиям окружающей среды.
Пример: крысы, тараканы, кошки.

• уменьшение количества особей,
• сужение ареала,
• уменьшение количества подчиненных сис-единиц.

Причина: окружающая среда меняется быстрее, чем вид успевает к ней приспосабливаться.
Примеры: киты, слоны, гепарды.

Способы достижения биологического прогресса

• крупное изменение (в тестах выбираем изменение самой крупной систематической единицы; например, между «что-то у лягушек», «что-то у млекопитающих» и «что-то у растений» выбираем последнее, потому что растения – это самая крупная сис-единица из трех представленных)
• изменение, полезное в различных условиях
• приводит к возникновению крупных сис-единиц (типов, классов)

Например: появление цветка у растений, появление шерсти у млекопитающих, появление пятипалой конечности у позвоночных.

• небольшое изменение (в тестах выбираем изменение самой мальенькой сис-единицы)
• полезное только в одних определенных условиях
• приводит к появлению небольших сис-единиц (видов, родов)

Например: приспособление цветка к опылению муравьями, расчленяющая окраска шерсти у зебры, появление ластообразной конечности у китов.

Дегенерация: исчезновение органа или системы органов, не нужных в новых условиях. Происходит при переходе к сидячему, подземному/пещерному и паразитическому образу жизни.
Например: у аскариды хуже, чем у свободноживущих нематод, развиты нервная система и органы чувств.

Источник

Биологический прогресс

Биологический прогресс, изучался и изучается учёными – биологами.

Учёные едины во мнении, что успешными результатами в борьбе за существование является прогрессирование организмов.

У развития три направления. Кроме того считается, что это единственный эволюционный путь появления человека.

↑ Биологический прогресс — это

То, что рождаемость в популяции выше смертности, а число организмов увеличивается с расселением в новых местах, говорит об экологическом процветании вида. Создал и охарактеризовал теорию биологического прогресса А. Северцов:

• Организмы приспосабливаются к факторам среды обитания.
• Количество представителей вида увеличивается.
• Появляются дочерние группы.
• Расширяется площадь обитания.
• Пройдя жестокую борьбу за существование, побеждает одна систематическая единица.

Сегодня прогрессируют насекомые, птицы, млекопитающие, нематоды.

↑ Пути биологического прогресса

Организмы прогрессируют, идя по трём путям или направлениям, приобретая нужные приспособления.

Арогенез — приобретение крупных морфофизиологических изменений – ароморфозов, которые увеличивают жизнеспособность.

При аллогенезе организмы не переходят на новый уровень, а приспосабливаются жить в специальных условиях. Появляются новые виды, роды, семейства.

Катагенезом называют общую деградацию особей, упрощение, помогающее выживать и размножаться.

↑ Биологические прогресс и регресс

При возникновении регресса происходит наоборот: число особей сокращается, границы территории обитания уменьшаются так же, как число популяционных групп. Регресс грозит исчезновением вида, не имеющего возможности конкурировать и уничтожаемого в процессе естественного отбора. Ещё одна причина – прямое уничтожение человеком. Оставшиеся редкие представители живой природы охраняются и заносятся в Красную книгу.

↑ Достижение биологического прогресса

Приобретя крупные изменения, виды получают возможность осваивать новые среды, делая скачок вверх. Впоследствии, получая мелкие изменения, осваивают всесторонне. Дегенерируя, упрощаются и осваивают паразитизм. Эмбрионы и личинки освоили полезные приобретения, исчезающие после рождения. Например, желток в яйце, плодная оболочка. Выросты у зародыша высших организмов, обеспечивающие питание и дыхание.

↑ Биологический прогресс — виды

Приспособления видов помогают не только выживать. Расселяясь в новых местах обитания, организмы вынуждены перейти на другую пищу. При этом резко ослабляется конкурирование с родственниками. Представители быстро размножаются и расселяются, давая начало образованию новых видов. Образовавшиеся группы отличает неодинаковое действие отбора и разные условия жизнедеятельности.

↑ Признаки биологического прогресса

Биологический прогресс определяется по трём признакам:

• Увеличение числа организмов вида.
• Расселение в новые места, расширяя границы ареала.
• Образование новых популяций, подвидов, видов.

Признаки составляют единую связь между собой.

↑ Примеры биологического прогресса

• приобрели двустороннюю симметрию;
• половая система двух типов;
• подвижные конечности;
• появление трахейного дыхания беспозвоночными животными и альвеолярного — позвоночными животными;
• ЦНС и развитые отделы головного мозга;
• 4-х камерное сердце, большой и малый круги кровообращения, теплокровные животные.

Преобразования у растений:

• хлорофилл использование энергии солнца;
• покровная, механическая и проводящая ткани;
• определились корни, стебли, листья, позволившие выйти растениям на сушу;
• оплодотворение не зависит от воды;
• семя защищено плодом.

↑ Биологический прогресс характеризуется

Главное эволюционное направление, связанное с биологическим прогрессом совершенствует внешнее и внутренне строение организмов. В другом случае изменяет второстепенные органы, не усложняя строения. Таким образом, происходит приспосабливание индивидов к изменившимся условиям. В третьей характеристике индивиды прогрессируют, приобретая усложнённую организацию жизни.

↑ Биологический прогресс: ароморфоз

Ароморфоз относится к морфофизиологическому прогрессу, повышающему уровень жизни:

• Изменения носят общие черты.
• Это не приспособления для специальных условий.
• Итог — возникновение типов и классов.
• Происходит не часто.
• Живые существа приобретают преимущество, борясь за жизнь.
• Предшествует наследственная изменчивость и продолжительный естественный отбор.
• Изменившиеся в сложных условиях организмы приспособлены лучше предков.

↑ Биологический прогресс: идиоадаптация

При телогенезе появляются роды, виды, отряды, семейства. Приспособления носят узкую специализацию для конкретных условий без изменения уровня организации. Например, хамелеона, ленивца, черепахи дополнительные приспособления. У млекопитающих схожее внутреннее строение. Покрытосеменные растения представлены тысячами видами и формами. Благодаря ароморфозу птицы обзавелись клювом, но размер с формой зависит от питания.

↑ Биологический прогресс животных

С приручением животного, люди выбирали продуктивных питомцев, создавали приемлемые условия существования, заботились о здоровье. Ставшие домашними, животные увеличили продуктивность, приносят здоровое потомство, увеличивая численность. Налицо биологический прогресс.

↑ Какой путь достижения биологического прогресса

Организмы, оказавшиеся в простой среде, процветают. Вынуждены развиваться путём упрощения в строении и редукции органов, потерявших значение. Такое развитие Северцов так же относит к биологическому прогрессу, обозначив как дегенерацию, т. е. упрощение. Это эволюционное направление называется катагенезом. Пещерным жителям не нужен орган зрения, растения — паразиты обходятся без листьев и полного фотосинтеза. Паразитическим червям не нужен кишечник.

↑ Проблема биологического прогресса

Тема прогресса органического мира остаётся трудной для понимания и часто вызывает дискуссии в кругу биологов. Считается ключом для решения проблемы. Учёные Ламарк, Дарвин, Хаскли выдвигали научные гипотезы наличия биологического прогресса в природе. А так же Ренш, Северцов, Симпсон, Шмальгаузен и другие Некоторые доказательства ошибочные. Модели Северцова и Хаскли, являющиеся центром в научных дискуссиях биологов, считаются образцами.

↑ Доказательства биологического прогресса

Главными направлениями развития живой природы названы биологический прогресс и биологический регресс. В результате формируются крупные систематические единицы, а процесс длится тысячи лет. К доказательствам биологического прогресса относятся:

1. Сравнительная анатомия: схожее строение позвоночных животных, гомологичные органы, атавизмы и рудименты.
2. Сходство эмбрионов, доказанное Карлом Бэром.
3. Находки палеонтологов.

↑ Интересные факты

• У муравья самый огромный мозг в отношении с телом.
• Человеческий мозг выполняет 100 тысяч химических реакций.
• Самая высокая трава, 30 м, — это бамбук.
• Человеческий организм отмечен 90 рудиментами.
• Сегодня на планете 10 тысяч ядовитых растений.
• Крысы без воды обходятся дольше, чем верблюды.
• Змеи обладают двумя половыми органами, а спят без пищи по 3 года.
• Морская Солнечная рыба способна отложить 5 млн. икринок сразу.

↑ Выводы

Биологические прогресс и регресс — основные способы, направления эволюции, при которых конкретные отряды и роды выживают, развиваются и совершенствуются или исчезают.

Источник

Пути достижения биологического прогресса (пути эволюции)

Ароморфозы, идиоадаптации, общие дегенерации – всё это способы достижения биологического прогресса. Разберем их подробнее.

Ароморфоз — масштабное, значительное эволюционное изменение, приводящее к общему подъему организации, усиливающее интенсивность жизнедеятельности. Нужно понимать, что ароморфоз не является каким-то мелким приспособлением к условиям среды при их резком изменении, это действительно глобальная перемена.

1. Повышение организации – крупные, значительные изменения.

2. Развитие приспособлений широкого значения. Следствие – рост выживаемости особей, снижение смертности в популяции.

3. Расширение среды обитания.

4. Образование новых популяций.

5. Ускорение процесса формирования новых видов.

Примеры ароморфозов у животных в целом

2. Поддержание стабильной температуры тела.

3. Формирование замкнутой кровеносной системы.

Примеры ароморфозов у беспозвоночных

1. Половая дифференциация.

2. Билатеральная организация.

3. Появление трахейной системы дыхания.

4. Цефализация ЦНС.

Примеры ароморфозов у птиц

1. Появление крыла в качестве органа полета.

2. Возникновение совершенного четырехкамерного сердца.

3. Развитие отделов мозга, координирующих движения в полете.

Примеры ароморфозов у растений

1. Выход на сушу.

2. Возникновение пыльцевой трубки у голосеменных.

3. Появление цветка.

4. Появление сосудистой системы.

5. Способность к поддержанию и регулированию газообмена в листьях.

Казалось бы, мы перечислили очень разные процессы. Но их, все эти ароморфозы, объединяет то, что в ходе дальнейшей эволюции они не исчезают, а закрепляются и сохраняются, что ведет к появлению больших систематических групп: типов, отделов, классов, некоторых отрядов (у млекопитающих).

Идиоадаптация — способ достижения биологического прогресса, при которых организмы развивают некие частные приспособления, позволяющие им освоить дифференцированные (узкие) условия окружающей среды. Таким образом организмы могут прогрессировать без перехода на более высокий уровень морфофизиологической организации.

Приведем пример. Первые млекопитающие занимали маленькое место на планете – они робко шуршали в подлеске, опасаясь рептилий. Но сейчас, спустя миллионы лет, млекопитающие распространены по всей Земле, они научились жить не только на суше (в холодных снегах и жарких пустынях), но и в почве, и в воде (как пресной, так и соленой). Достигли этого млекопитающие благодаря череде идиоадаптаций – то есть частных изменений в строении и функциях разных органов без изменения уровня общей организации. Идиоадаптации ощутимо снижают уровень конкуренции между видами – им больше не нужно отчаянно бороться за пропитание и территорию (можно отрастить более плотный мех – и ты уже осваиваешь холодное предгорье, оставив конкурентов на равнине; или заполучить длинные, крепкие корни и доставать воду из глубоких слоев почвы).

Здесь есть тонкость. Неверно представлять, что частные приспособления при идиоадаптации – это всегда усложнение. Возможно и упрощение организма, «отбрасывание» органов и умений за ненадобностью. Этот путь называется общей дегенерацией. Если организмы попадают в более простую среду, чем та, в которой они жили до сих пор, у них упрощается строение.

Итак, общая дегенерация приводит к морфофизиологическому регрессу, который связан с сидячим, неподвижным, образом жизни, однородной, простой и скучной, средой обитания, с паразитическим существованием.

1. Например, рыбы, заплывшие в пещеру по ручью и оставшиеся жить в подземном озере, в кромешном мраке, утрачивают глаза и пигментацию чешуи.

2. Кроты, живущие под землей, имеют очень слабое зрение, их маленькие глазки плотно закрыты веками – вероятнее всего, кроты постепенно тоже утрачивают органы зрения.

3. Паразитическая лиана, питающаяся соками своего хозяина, теряет листву, у нее замедляется фотосинтез.

4. Повилика утрачивает хлорофилл.

5. У ленточных червей, паразитирующих в организмах млекопитающих, редуцировался не только кишечник, но и нервная система.

6. У асцидий во взрослом состоянии редуцируется хорда.

Казалось бы, слепые рыбы, лианы без листьев и черви без нервов должны умереть. Но этого не происходит, напротив, организмы процветают – у них время биологического прогресса.

Источник