Ароморфозы – это крупные эволюционные преобразования в строении и функциях организмов

Задание

Конспект «Пути достижения биологического прогресса: ароморфоз, идиоадаптация, дегенерация»

Пути достижения биологического прогресса

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"), или морфофизиологический прогресс, имеет большое значение для организма в целом и всегда ведёт 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.

Появление у плоских червей двусторонней симметрии тела и третьего зародышевого листка послужило основой для усложнения в последующих группах животных пищеварительной системы, мускулатуры, кровеносной и выделительной систем, а также возникновения скелета у позвоночных и т. п. Применительно к отдельным группам, например у млекопитающих, ароморфозы обусловили разделение сердца на четыре камеры и дифференцировку двух кругов кровообращения с одновременным увеличением рабочей ёмкости лёгких, усложнение головного мозга и органов чувств, а отсюда и развитие сложных реакций поведения, более гибкое приспособление к быстрой смене обстановки. У растений ароморфозы обеспечили переход из водной среды на сушу, от размножения спорами к размножению семенами.

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") – ещё одно направление эволюции. Это эволюционные приспособления к специальным условиям среды, наступающие после ароморфозов. При этом общего подъёма уровня организации и интенсивности жизнедеятельности организмов не происходит. Например, возникновение млекопитающих стало эволюционным изменением на уровне ароморфоза, но в дальнейшем, без коренных преобразований организации, наступает широкая адаптивная радиация этой группы, при этом появляются многие новые виды, роды, семейства и т. д., которые приспособились к обитанию в разнообразных условиях суши, в водной и воздушной среде.

Благодаря идиоадаптации возникло большое разнообразие приспособительных форм организмов к определённому образу жизни в конкретных условиях среды.

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^оС. 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.

 

Дегенерация ~ это эволюционные изменения, сопровождающиеся упрощением организации (от лат. "дегенераре" - вырождение), которое, несмотря на это, приводит к биологическому прогрессу. Например, переход многих видов к паразитизму ведёт к потере органов чувств, пищеварительной системы, у растительных форм - к утрате листа, преобразованию корней в присоски и т. п. В этих случаях организмы оказываются в новой, более простой среде с меньшим количеством взаимосвязей. Так, асцидия (подтип Оболочники, или Личиночнохордовые) в личиночной фазе существования ведёт активный подвижный образ жизни и имеет более прогрессивные черты строения (трубчатая нервная система, наличие органов чувств, хорды, активный поиск и захват пищи), а в результате регрессивного метаморфоза взрослая форма асцидии переходит к сидячему образу жизни, у неё рассасывается хорда, упрощаются нервная система, органы чувств, образуется очень прочная оболочка, что в совокупности делает её малоуязвимой. С другой стороны, взрослая форма, приспособившись к более простой среде обитания, вступает в конкурентные взаимоотношения с другими формами организмов и поэтому, несмотря на упрощённую организацию, успешно выживает.

Таким образом, многие паразиты, относящиеся к животному или растительному миру, или сидячие животные при значительном упрощении своей организаций оказались на пути биологического прогресса.

Cпециальные приспособления организмов к паразитическому образу жизни можно свести к решению основных задач для выживания и размножения:

· сопротивление вредному воздей­ствию различных факторов наружной среды;

· доведение своего развития до стадии, способной к существованию в организме хозяина;

· нахождение хозяина, прикрепление к нему или проникновение в его организм.

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:

· упрощённая форма тела;

· развитие присосок и крючьев;

· утрата органов чувств;

· утрата подвижности, особенно у взрослой формы;

· отсутствие органов пищеварения и пищеварительных ферментов;

· повышенная способность к размножению.

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 идёт 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.