Привела ли утрата зубов птицами к биологическому регрессу

Опубликовано: 25.04.2024

1. Рассмотрите предложенную схему. Запишите в ответе пропущенный термин, обозначенный на схеме вопросительным знаком.

2. Приведите характеристики типа Саркожгутиковые, которые свидетельствуют о его процветании. Приведите не менее четырёх характеристик.

1) большое разнообразие видов, родов, классов и других таксонов саркожгутиковых;
2) большая численность особей вида обеспечивается высоким уровнем плодовитости;
3) широкий ареал;
4) занимают все среды жизни, имеют большое разнообразие мест обитания

3. Биологический прогресс млекопитающих сопровождался появлением множества частных приспособлений – идиоадаптаций. Приведите не менее трех примеров идиоадаптаций во внешнем строении крота, которые позволяют ему успешно освоить подземную среду обитания. Ответ поясните.

1) лопатообразные передние конечности, приспособленные для рытья;
2) недоразвитость ушных раковин не препятствует продвижению в почве, редукция глаз связана с отсутствием света в почве;
3) короткий шерстный покров не препятствует передвижению в почве.

4. У ряда покрытосеменных растений имеются разнообразные видоизмененные корни: корневые клубни, корни-прицепки, воздушные корни и пр. В чем причина появления разнообразия корней? По какому пути эволюции развивались растения, имеющие такие органы?

1) Причина – приспособление растений к различным условиям существования.
2) Приспособление происходит за счет мутаций, естественного отбора и других факторов эволюции. За счет мутаций появляются новые признаки, за счет естественного отбора отбираются те, которые полезны в текущих условиях.
3) Идиоадаптация – путь эволюции, при котором происходит приспособление к различным условиям среды.

5. Какие пути достижения биологического прогресса обозначены на рисунке цифрами 1, 2? Приведите примеры признаков кровеносной системы у земноводных, сформировавшихся по пути, обозначенному на рисунке цифрой 1.

1) Цифрой 1 обозначен ароморфоз, цифрой 2 – общая дегенерация.
2) Ароморфозы земноводных: трехкамерное сердце, легочный круг кровообращения.

6. Найдите три ошибки в приведенном тексте. Укажите номера предложений, в которых они сделаны, исправьте их. (1) Большой вклад в исследование макроэволюции внес А.Н. Северцов, он сформулировал понятие биологического прогресса, регресса, установил основные направления и пути эволюции. (2) Биологический прогресс – эволюционный успех в развитии систематической группы, приводящий к увеличению числа входящих в него видов, расширению их ареалов, повышению численности особей, совершенствованию приспособленности. (3) Биологический прогресс может достигаться ароморфозом, идиоадаптацией и регрессом. (4) Идиоадаптации – это крупные изменения в строении организмов, сопровождающиеся повышением общего уровня организации. (5) Общая дегенерация – это упрощение организации организмов, сопровождающееся утратой ряда органов или систем органов. (6) Примером общей дегенерации может служить утрата пищеварительной системы бычьим цепнем, редукция конечностей у гадюки.

3 – биологический прогресс может достигаться ароморфозом, идиоадаптацией и общей дегенерацией;
4 – ароморфоз – это крупные изменения в строении организмов, сопровождающиеся повышением общего уровня организации; идиоадаптации – это частные приспособления к условиям обитания, не изменяющие общего уровня организации;
6 – редукция конечностей у гадюки – это идиоадаптация

7. Почему снижение численности вида может стать причиной его вымирания? Приведите не менее трех причин. Ответ поясните.

1) уменьшается вероятность встречи раздельнополых особей в период размножения;
2) возникает нежелательное близкородственное скрещивание, что снижает жизнеспособность особей, так как вредные рецессивные мутации проявляются в гомозиготном состоянии;
3) чем ниже численность, тем выше вероятность смертности от случайного фактора

8. Найдите три ошибки в приведённом тексте «Ароморфоз как путь эволюции». Укажите номера предложений, в которых сделаны ошибки, исправьте их. Дайте правильную формулировку. (1) Ароморфозы наряду с идиоадаптациями и общей дегенерацией – главные пути достижения биологического прогресса. (2) Ароморфозы – это незначительные изменения, приводящие к частным приспособлениям. (3) В результате ароморфозов формируются новые семейства и виды. (4) Эволюционные изменения организмов могут приводить к освоению новых сред обитания. (5) Благодаря ароморфозам произошёл выход животных на сушу. (6) Примерами ароморфозов у птиц служат теплокровность, наличие перьевого покрова, разнообразие клювов и конечностей. (7) Ароморфозы и идиоадаптации позволили птицам и млекопитающим широко распространиться на Земле.

1) 2 – ароморфоз – это крупные (существенные) изменения, приводящие к повышению уровня организации;
2) 3 – в результате ароморфозов формируются крупные таксоны – классы, типы (в результате идиоадаптации формируются новые семейства и виды);
3) 6 – разнообразие клювов и конечностей – это примеры идиоадаптаций

9. В настоящее время известно около 20 подвидов зайца-русака, которые встречаются на территории Европы и Азии. Приведите не менее четырёх доказательств биологического прогресса вида зайца-русака.

1) широкий ареал вида;
2) большое количество популяций и подвидов животного;
3) большая численность особей;
4) высокая приспособленность вида к окружающей среде

10. Современные кистеперые рыбы находятся в состоянии биологического регресса. Приведите доказательства этого явления. Ответ поясните.

1) отсутствует многообразие видов, в настоящее время известно лишь несколько видов (два-три) кистеперых рыб (латимерий);
2) узкий ареал – кистеперые рыбы (латимерии) имеют ограниченное распространение (участок Индийского океана);
3) узкая экологическая ниша или высокая потребность в определенных ресурсах (пище, условиях среды);
4) виды кистеперых рыб (латимерий) имеют небольшую численность

11. Чем характеризуется биологический прогресс у покрытосеменных растений? Назовите не менее трех признаков.

1) Большая численность и разнообразие видов и популяций.
2) Широкое расселение на Земле (обширный ареал).
3) Приспособленность к обитанию в различных условиях окружающей среды.

12. Почему высокая плодовитость особей может привести к биологическому прогрессу вида? Укажите не менее трех причин.

1) приводит к повышению численности вида за счет преобладания рождаемости над смертностью;
2) способствует расселению вида на новые территории и расширению его ареала;
3) ведет к образованию разнообразных популяций, подвидов и новых видов

13. Какой путь достижения биологического прогресса обозначен на рисунке цифрой 1? Дайте определение этому пути. Приведите не менее двух примеров этого пути развития у растений отдела Голосеменные.

1) путь достижения биологического прогресса – ароморфоз;
2) морфо-физиологические изменения организмов, сопровождающиеся повышением общего уровня организации
3) появление семени и опыления (отсутствие зависимости размножения от наличия воды)

14. Найдите три ошибки в приведенном тексте «Идиоадаптация – путь эволюции». Укажите номера предложений, в которых сделаны ошибки, исправьте их. Дайте правильную формулировку. (1) Эволюционный процесс осуществляется непрерывно в направлении приспособления организмов к условиям окружающей среды. (2) Эволюция всегда приводит к биологическому прогрессу и процветанию вида. (3) Идиоадаптации – это мелкие эволюционные изменения, которые обеспечивают приспособление организмов к определенной экологической нише. (4) Идиоадаптации приводят к появлению новых типов, классов и других крупных таксонов. (5) Идиоадаптации возникают путем дивергенции признаков в исходной предковой группе организмов. (6) Появление разнообразных конечностей, разных форм черепа, плаценты у млекопитающих – это идиоадаптации в эволюции млекопитающих. (7) Отсутствие конечностей у змей, некоторых ящериц – пример идиоадаптаций у пресмыкающихся.

1) 2 – эволюция приводит как к биологическому прогрессу, так и к регрессу (вымиранию вида);
2) 4 – идиоадаптации приводят к появлению мелких таксонов: новых родов, семейств, отрядов;
3) 6 – появление плаценты – это ароморфоз в эволюции млекопитающих

Клюв без зубов облегчает вес птицы, следовательно еще больше способствует ее способности к полету. Это позволило ей занять соответственно "поднебесную" биологическую нишу. Однако, разнообразие видов насекомых, ягод и т,д. отнюдь, не способствует регрессу.

Другие вопросы из категории

Популяции разных видов и окружающая их неживая природа:
биогеоценотический уровень
биосферный
экологический
организменный

(филогенез, онтогенез)?2. Какие признаки развития являются филогенетическими у животных (одноклеточная стадия, бластула, гаструла, покровительственная окраска, плавательные перепонки) и растений (одноклеточная стадия, однородные клетки зародыша, наличие хлоропластов, насекомоопыление)?3. Какие изменения черт строения растений являются ароморфозами (многоклеточность, наличие побега, цветка, плода, ветроопыление, насекомоядность)?4. Какие изменения черт строения животного являются ароморфозами (многоклеточность, легочное дыхание, форма тела, теплокровность, двойное дыхание)?5. Какие черты строения свидетельствуют о морфофизиологическом регрессе (внеорганизменое пищеварение, утрата органов пищеварения, утрата глаз, Лишение хлорофилла, редукция корней)?6. Свидетельствует ли морфофизиологический регресс о биологическом регрессе (да, нет)? 7. Какие органы являются гомологичными у животных (рука, лапа, крыло, ласт, хвост), у растений (корнеплод, клубень, корневище, луковица)?8. Какие органы являются аналогичными у животных (крыло стрекозы, крыло летучей мыши, крыло птицы, рука, плавник), и какие у растений (усики гороха, усики огурца, усы земляники)? Б)

а. многообразие видов б. адаптации в. изменчивость
г. усложнение живых организмов

2. Преобразвание передних конечностей в крылья у птиц — это
а. ароморфоз б. идиоадаптация в. дегенерация г.дивергенция

3. Развитие перепонок между пальцами, преобразующих передние конечности в крылья , у летучих мышей — это
а. ароморфоз б. идиоадаптация в. дегенерация г.дивергенция

4. Изменения, происходящие и накапливающиеся в изолированных популяциях, - это
а. ароморфоз б. идиоадаптация в. дегенерация г.дивергенция

5. Дайте развернутый ответ на вопрос:
в чем отличие понятий «морфофизиологический ( эволюционный ) регресс» и «биологический регресс».

А) потеплению климата
Б) хоз.деятельности человека
В) увелич.количества осадка
Г) уменьш.численности птиц

а. утрата шерстяного покрова слонами б. удлинение конечности лошади
в. появление яиц пресмыкающихся и их развитие на суше

2. Какое из приспособлений можно считать идиоадаптацией?
а. превращение листьев кактуса в колючки б. возникновение теплокровности
в. утрата органов пищеварения у плоских червей

3. Какое из направлений эволюции приводит к серьёзным перестройкам организма и возникновению новых таксонов?
а. превращение листьев кактуса в колючки б. возникновение теплокровности
в. утрата органов пищеварения у плоских червей

4. Разные виды дарвиновских вьюрков возникли путём:
а. ароморфоза б. дегенерации в. идиоадаптации

5. Водоросли относят к низшим, а мхи к высшим растениям, потому что:
а. мхи размножаются спорами, а водоросли нет б. у мхов есть хлорофилл, а у водорослей нет
в. у мхов есть органы, повысившие их организацию по сравнению с водорослями
г. разделение на низшие и высшие растения условно, потому что и мхи, и водоросли находятся на одном уровне развития

6. Что из перечисленного относится к ароморфозу, идиоадаптации, дегенерации?
а. ячеистые лёгкие у рептилий б. первичная кора головного мозга у рептилий
в. голый хвост у бобра г. отсутствие конечностей у змеи
д. отсутствие корней у повилики
е. возникновение перегородки в желудочке сердца у рептилий
ж. молочные железы у млекопитающих з. образование ласт у моржа
и. отсутствие кровеносной системы у цепней
к. отсутствие потовых желёз у собак

7. В результате появления хлорофилла организмы перешли:
а. к автотрофному питанию б. к гетеротрофному питанию
в. к смешанному виду питания 8. Разнообразие приспособлений объясняется:
а. только влиянием условий среды на организм
б. взаимодействием генотипа и условий среды в. только особенностями генотипа

8. Биологический прогресс той или иной группы организмов достигается путями:
А. ароморфоз б. идиоадаптация в. общая дегенерация
Г. а+б д. а+б+в

9. Вид, который находится в состоянии биологического прогресса, характеризуется:
А.повышением уровня организации б. снижением уровня организации
В.расширением ареала, увеличением численности, распадением вида на подвиды
Г. снижением численности и сокращением ареала

10. В состоянии биологического прогресса находится вид:
А. зубр б. гинкго в. чёрный журавль г. домовый воробей

11. Какие из перечисленных ниже видов организмов находятся в состоянии биологического регресса?
А.элодея канадская б.колорадский жук в.уссурийский тигр г. крыса серая

12. Ароморфозом является из перечисленных ниже эволюционных событий:
А. возникновение классов птиц б.появление большого количества семейств отряда хищных млекопитающих в. возникновение паразитических форм среди плоских червей

13. Путь эволюции, при котором возникает сходство между организмами различных систематических групп, обитающих в сходных условиях, называется:
А.градация б. дивергенция в.конвергенция г. параллелизм

14. Из приведённых ниже пар органов не являются гомологичными:
А. органы равновесия мух (жужжальца), обеспечивающие их устойчивый полёт – крылья насекомых
Б. жабры головастиков – жабры моллюсков В. жаберные дуги рыб – слуховые косточки

15. Из перечисленных пар организмов примером конвергенции могут служить:
А.белый и бурый медведь б. сумчатый и полярный волк
В. обыкновенная лисица и песец г. крот и землеройка

Возникновение новых видов сопровождается формированием более крупных таксонов. Образование новых родов, семейств и классов подчиняется общим биологическим закономерностям, а также имеет специфические черты.

Макроэволюция

Природные механизмы, лежащие в основе микро- и макроэволюционных процессов, похожи. Появляются новые признаки, действует естественный отбор. Возникает репродуктивная изоляция — невозможность скрещивания особей нового вида с представителями исходного. Приспособительные изменения к внешним условиям закрепляются в поколениях благодаря механизмам естественного отбора (рис. 1).

Рис. 1. Длинная шея жирафа — приспособление к питанию листьями в кронах деревьев

Особи нового вида, приспособленные к изменившимся условиям существования, расселяются на новой территории. В возникшей популяции начинают действовать мутагенез, популяционные волны, репродуктивная изоляция и естественный отбор.

Происходящие изменения означают новый виток эволюционного процесса:

Внутри новой популяции начинается микроэволюция (вернее, она не прерывается). Появляются новые подвиды, имеющие признаки сходства с исходным видом.
Действует генетическая изоляция.
Формируются новые виды.
Возникает новый род — группа родственных видов, для которой характерны общность происхождения, сходство, но не тождественность, морфологии, физиологии, этологии. Несколько родов образуют семейство, последние входят в состав отряда и т. д.

Макроэволюция — явления и процессы, приводящие к появлению надвидовых таксонов. Возникновение родов, семейств, отрядов, порядков, классов происходит как закономерный итог микроэволюционных изменений, происходивших в течение длительного периода. Большие временные отрезки позволяют проявиться основным направлениям и закономерностям, не заметным на низшем уровне эволюции.

Возможно, специфических механизмов макроэволюции не существует. Возникновение более высоких, по сравнению с видом, таксонов может происходить исключительно посредством микроэволюции. Отражение в биологической науке сложной иерархии органического мира носит условный характер, постоянно подвергается редактированию. Открытия проливают свет на степень родства между группами организмов, темпы эволюции.

В 1712 году было открыто растение, имеющее жилки с дихотомическим ветвлением. Такая морфологическая особенность была характерна для семенных папоротников, распространенных еще в палеозойскую и мезозойскую эры, и давно вымерших. Для гинкго двулопастного время как бы остановилось. Реликтовое растение «законсервировалось» на десятки миллионов лет и до сих пор встречается на Земле (рис. 2).

Рис. 2. Гинкго двулопастное — современник динозавров

За тот же период времени другие группы растений, например, родственные гинкговым голосеменные, значительно изменились. Исчезли с лица Земли динозавры, гигантские семенные папоротники, распространенные в лесах мезозоя.

Направления и пути эволюции (А. Н. Северцов, И. И. Шмальгаузен)

Анализ истории органического мира доказывает, что на одних отрезках времени наблюдается расцвет отдельных групп организмов на Земле (преобладание над другими). Это состояние не длится вечно. Наблюдается упадок, а затем исчезновение некогда господствовавших организмов.

Российский ученый А.Н. Северцов изучал отражение закономерностей эволюции в морфологии живых организмов. Исследователь охарактеризовал эволюционные пути развития по их направлению. Северцов предложил различать биологический прогресс и его противоположность — морфофизиологический регресс, объяснил их причины и проявления.

Биологический прогресс — состояние, при котором та или иная группа организмов, преобладает по численности, достигает большого видового разнообразия, распространена на обширной территории. Процесс характеризуется появлением более сложных, качественно новых форм жизни одновременно с уже устоявшимися группами. Многоклеточные возникли в мире, населенном одноклеточными. Млекопитающие и птицы появились в то время, когда на Земле были распространены пресмыкающиеся.

По мнению А.Н. Северцева, прогрессивные изменения осуществляются как ароморфозы, идиоадаптации и дегенерация. Ароморфозы выводят группу организмов на качественно новый уровень, способствуют появлению родов, семейств и более крупных таксономических групп (рис. 3).

Рис. 3. Одуванчик и ромашка — растения семейства Астровые

Идиоадаптации носят не принципиальный, а частный характер. Такие признаки позволяют организмам преуспеть, лучше освоиться в среде обитания. Дегенерация или упрощение строения возникает при переходе к более простому образу жизни.

Ученик Северцова И.И. Шмальгаузен дополнил и развил взгляды учителя. Последователь уточнил в трудах «Факторы эволюции», «Пути и закономерности эволюционного процесса» протекание биологического прогресса, регресса и стабилизирующего отбора .

Биологический регресс противоположен морфофизиологическому прогрессу. Крайним случаем этого процесса считается вымирание — исчезновение группы организмов с лица Земли. Стабилизирующий отбор — сохранение благоприятных в данных условиях признаков.

По Шмальгаузену, появление таких «пауз» не означает прекращение эволюции. Наоборот, происходит согласование изменений организма и среды обитания. Признано, что фаза биологической стабилизации наступила в эволюции гинкго двулопастного и другого реликтового организма — кистеперой рыбы латимерии.

Северцов и Шмальгаузен ввели правило смены фаз. Исследователи выявили следующую закономерность: ароморфозы происходят редко, но они поднимают группу организмов на новый уровень организации. Дальнейшее историческое развитие происходит как идиоадаптация либо дегенерация. Такие изменения позволяют организмам приспособиться к конкретным условиям жизни.

Биологический прогресс и регресс, ароморфоз, идиоадаптация, дегенерация

Весь ход макроэволюции — это протекание двух взаимно противоположных процессов. Биологический прогресс сопровождается возникновением новых видов, увеличением численности популяций. Обычно, такие изменения происходят при наличии достаточной кормовой базы, отсутствии стихийных бедствий, значительного истребления хищников.

Биологический прогресс означает эволюционный успех группы организмов, ее процветание, что согласуется с закономерным развитием природы от простого к сложному. К признакам биологического прогресса относятся рост численности особей конкретной группы и расширение ареала.

Группы низшего ранга преобразуются в более высокие. Внутри вида появляются подвиды, новые виды → Происходит преобразование в род → Несколько новых родов образуют новое семейство и т. д.

В настоящее время этот путь проходят насекомые и покрытосеменные растения.

Пути осуществления процесса по Северцову — арогенез, аллогенез и катагенез. Арогенез или значительное расширение ареала группы организмов происходит путем ароморфоза. Возникает значительное эволюционное преобразование, такое изменение строения и функций, которое повышает уровень организации живых организмов. Появляются возможности завоевания новой среды обитания, лучшего приспособления к ней.

Аллогенез не сопровождается расширением ареала. Внутри старого наблюдается появление различных частных приспособлений к среде обитания — идиоадаптаций. Значительные преимущества организмам могут дать сравнительно мелкие внешние или внутренние изменения, которые нужны для лучшего приспособления.

появление колючек, чешуек, мясистых стеблей и листьев у суккулентных растений;
приспособления цветков к опылению определенным видом насекомых;
изменения формы и повышение прочности клюва у хищных птиц;
отличие строения зубов и травоядных и хищных млекопитающих;
преобразование передних конечностей у позвоночных в крылья;
изменение передних конечностей в роющий аппарат (рис. 4);
появление ласт у плавающих позвоночных.

Рис. 4. Роющие конечности крота

Идиоадаптации расширяют возможности освоения живыми организмами разных климатических и природных зон. Покровительственная окраска и мимикрия помогают избежать нападения хищников (рис. 5). При этом, возникшие изменения не означают более высокую ступень эволюции, как при ароморфозе.

Рис. 5. Мимикрия в мире насекомых

Дегенерация — упрощение организмов, потеря каких-либо органов, функций в ходе эволюции. Парадоксальность явления заключается в том, что оно может вести к биологическому прогрессу. Такой путь получил собственное название «катагенез». Северцов рассматривал дегенерацию как упрощение организации, которое позволяет сэкономить ресурсы для приобретения других качеств, полезных изменений уже имеющихся свойств.

Отсутствие хлорофилла у растений-паразитов петрового креста из семейства Заразиховые, повилики. Питание органическими веществами фотосинтезирующих растений.
Редукция пищеварительной системы у червей-паразитов, приобретение способности всасывать питательные вещества из кишечника организма-хозяина всей поверхностью тела.
Утрата головы двустворчатыми моллюсками, ведущими прикрепленный образ жизни.

Дегенерация более характерна для паразитических организмов, животных, ведущих прикрепленный образ жизни. Например, асцидии утратили не только органы чувств, но и хорду (рис. 6).

Рис. 6. Асцидия

Биологический регресс — «антипод» прогресса. Происходит эволюционный упадок группы организмов по разным причинам: из-за хозяйственной деятельности, вмешательства человека в природную среду, стихийных бедствий, изменения климатических условий. Снижается численность популяции, сужается ареал, виды исчезают, их количество в составе семейств уменьшается.

Биологический регресс в истории Земли нередко приводил к вымиранию групп организмов. На этом пути в настоящее время находятся некоторые папоротники, плауны, хвощи, ряд видов земноводных и пресмыкающихся.

Причины биологического прогресса и регресса

Одни группы организмов прогрессируют благодаря широкому диапазону наследственной изменчивости. Появляется достаточное количество комбинаций, служащих материалом для естественного отбора. Такая группа организмов получает преимущества.

Резерв наследственной изменчивости по каким-либо причинам может отсутствовать. В этом случае группа организмов обречена на вымирание. Нередко, так происходит у узкоспециализированных растений и животных. Они не имеют возможности приспособиться к новым условиям среды при ее резком изменении, к новому виду пищи, при исчезновении привычного корма.

Яркий пример этого процесса — внезапное вымирание динозавров (рис. 7). Причиной ученые называют падение на Землю гигантского небесного тела около 65 млн лет назад. Наступившие после изменения сравнивают с ядерной зимой. Снизилась прозрачность атмосферы из-за туч пепла и дыма, температура резко снизилась. Растения на больших территориях погибли, а динозавры лишились пищи.

Рис. 7. Динозавры — вымершие животные

Небольшие по размерам предки современных млекопитающих были теплокровными, возможно, всеядными. Они смогли пережить изменение условий и со временем заняли господствующее положение на планете.

Введение

Макроэволюция – это эволюция на уровнях выше видового (образование новых родов, семейств, отделов, типов, классов). Она идет очень длительное время и исчисляется миллионами лет.

К макроэволюции можно отнести возникновение и развитие жизни на Земле.

Изучать процессы, которые идут на протяжении миллионов лет очень сложно, хотя, исходя из современной синтетической теории эволюции, закономерности, происходящие при микроэволюции, совпадают с закономерностями, идущими в масштабах макроэволюции, что позволяет ученым предположить механизмы возникновения, к примеру, нового класса животных.

Основные направления эволюции. Биологический прогресс

Живые организмы развивались прогрессивным путем, от простого к сложному, от низших форм к высшим.

При этом процесс эволюции не всегда связан с усложнением организмов, в некоторых случаях упрощение строения способствовало более лучшей выживаемости и большему распространению, что активно закреплялось из в поколения в поколение, например, у паразитических червей.

Именно отечественный биолог – эволюционист Алексей Николаевич Северцов (1866—1936) разработал теорию прогресса и регресса организмов, а его ученик И. И. Шмальгаузен развил учение о прогрессе в эволюции.

Алексей Николаевич Северцов:

У меня есть дополнительная информация к этой части урока!

Алексей Николаевич Северцов – русский биолог, основоположник эволюционной морфологии животных.

Широко известен мировой науке как крупнейший сравнительный анатом и эмбриолог.

Основные труды посвящены установлению закономерностей эволюции, проблемам индивидуального развития организмов.

В своих работах он применял сравнительно-эмбриологический метод исследования, что в последующем вылилось в теорию филэмбриогенезов, согласно которой изменения органов, происходящие в эмбриональном развитии, являются причиной изменения этих органов у взрослых животных в процессе их эволюции.

Разработал теорию о четырёх типах эволюционного процесса: ароморфоз, идиоадаптация, ценогенез, общая дегенерация.

Алексей Николаевич увлекся преподавательской деятельностью, читал лекции по сравнительной анатомии, эволюционной теории Ч.Дарвина.

Выделяют три направления биологической эволюции:

биологический регресс
биологическая стабилизация
биологический прогресс

Биологический прогресс – это направление эволюции, которое характеризуется повышением приспособленности систематической группы живых организмов к среде обитания.

Основные признаки биологического прогресса:

увеличение численности вида
повышение видового разнообразия (появление новых популяций, подвидов, видов и т. д.)
процветание вида
расширение ареала

В настоящее время биологический прогресс наблюдается у покрытосеменных или цветковых растений, среди животных прогресс наблюдается у насекомых, у птиц (воробьинообразные), у млекопитающих и многих других.

Посмотрите на разнообразие млекопитающих:

Биологический прогресс у живых организмов достигается тремя путями:

ароморфоз
идиоадаптация
дегенерация

Ароморфоз – это достижение биологического прогресса путем повышения общего уровня организации живых организмов, является крупным эволюционным изменением.

фотосинтез
переход от спор к размножению семенами
появление цветка и плода у растений
переход от одноклеточности к многоклеточности
появление постоянной температуры тела у млекопитающих
появление головного мозга
появление четырехкамерного сердца
прогрессивное развитие кровеносной, дыхательной и других систем
повышение общего уровня организации
появление легких у земноводных

Таким образом, ароморфоз представляет собой различные адаптации, которые полезны организму в самых разнообразных условиях среды и повышают его организацию.

Ароморфозы имеют сложный комплексный характер, так как преобразование идет сразу по многим признакам.

Например, чтобы появилось четырехкамерное сердце, необходимо, чтобы одновременно изменилась дыхательная и кровеносная системы, а также ряд других органов.

Ароморфоз – это очень длительный процесс, происходящий на основе наследственной изменчивости и естественного отбора.

Ароморфозы кишечнополостных (гидры, медузы, коралловые полипы):

многоклеточность
двуслойное строение
полостное пищеварение
лучевая (радиальная) симметрия
дифференцировка клеток, их специализация способствовала появлению тканей у кишечнополостных, обособлению наружного и внутреннего слоев
появление нервной системы диффузного (сетчатого) типа

Ароморфозы кольчатых червей (дождевых червей):

вторичная полость тела
расчленение тела на равные сегменты
кровеносная система
брюшная нервная цепочка

Ароморфозы Членистоногих (насекомые, паукообразные, ракообразные):

деление тела на два или три отдела
наружный скелет из хитина
наличие членистых конечностей
поперечнополосатая мускулатура и обособление и специализация мышц

Идиоадаптация– путь развития видов, связанный с развитием частных приспособлений к конкретным условиям окружающей среде, которые не связанны с изменениями уровня их биологической организации.

появление разнообразных приспособительных форм организмов к конкретным условиям: воздушные (рукокрылые), водные (китообразные), роющие (кроты, слепыши и др.), лазающие (обезьяны, ленивцы и др.), бегающие (копытные и др.)
появление у покрытосеменных множества различных жизненных форм (деревья, кустарники, кустарнички, травы)
многообразные приспособления цветка к опылению ветром, насекомыми, птицами и другими животными
многообразие приспособлений к распространению плодов и семян с помощью ветра, воды, животных (крючочки, волоски, летучки)
развитие плотной кутикулы на листьях растений, обитающих в пустыне
разнообразие вьюрков на Галапагосских островах, которые имеют один уровень организации, но различные приспособления, связанные с типом питания, размещением укрытия, постройкой гнезд, добыванием пищи и др.
различная форма ротового аппарата насекомых (грызущий, колюще- сосущий, лижущий)
покровительственная и защитная окраска
мимикрия (подражание, маскирование)
роющие лапы крота
редукция пальцев на ногах копытных (появление копыт)
выживаемость бактерий в вечной мерзлоте

Пчела имеет грызуще- сосуще- лижущий ротовой аппарат:

Подробное решение параграф § 17 по биологии для учащихся 11 класса, авторов А.В. Теремов, Р.А. Петросова Углубленный уровень 2017

Вопрос. Вспомните, что такое макроэволюция. Каковы движущие силы (факторы) эволюционного процесса?

Ответ. Макроэволюция – возникновение новых, до сих пор не имевшихся, органов, структур, типов планов строения, качественно нового генетического материала. Термин "развитие от низших форм к высшим" употребляется этом смысле

В основе макроэволюции лежат те же движущие силы, что и в основе микроэволюции: наследственность, изменчивость, естественный отбор и репродуктивная изоляция.

В качестве примера можно рассмотреть происхождение млекопитающих из рептилий и простейших.

Вопрос 1. В чём разница между прогрессивной эволюцией и биологическим прогрессом?

Ответ. Особенностью эволюции органического мира является её прогрессивная направленность – развитие организмов от низших форм к высшим. В широком смысле прогрессивная эволюция определяется как общая тенденция исторического развития всего органического мира от момента его возникновения до появления сложных многоклеточных организмов, в том числе и человека. Биологический прогресс затрагивает только определенную группу организмов. Таким образом, прогрессивная эволюция превосходит биологический прогресс по времени и объему.

Вопрос 2. Что такое биологический прогресс? Какие причины могут его вызвать? Приведите примеры организмов, находящихся в состоянии биологического прогресса.

Ответ. Биологический прогресс (от лат. progressus – движение вперёд) – эволюционный успех в развитии систематической группы, приводящий к увеличению числа входящих в неё видов, расширению их ареалов, повышению численности особей, совершенствованию приспособленности. В настоящее время в состоянии биологического прогресса находятся такие организмы, как покрытосеменные растения, насекомые, брюхоногие моллюски, костные рыбы, птицы и плацентарные млекопитающие. Биологический прогресс наблюдается у мышевидных грызунов (серых крыс, полёвок и др.), у насекомых, живущих рядом с человеком и домашними животными (тараканов, блох, вшей), у сорных растений (осота, пырея, бодяка, пастушьей сумки) и других организмов.

Вопрос 3. Сравните между собой биологический и морфофизиологический прогресс; биологический и морфофизиологический регресс. В чём их принципиальные различия?

Ответ. Биологический прогресс – результат успеха группы организмов (популяции, вида, рода, семейства, отряда и т.д.) в борьбе за существование. Критериями (показателями) биологического прогресса рассматриваются: а) возрастание степени общей приспособленности группы организмов к условиям окружающей среды; б) увеличение численности особей группы; в) расширение ареала (площади местообитания), занимаемого особями группы; г) интенсивное видообразование в этой группе; д) наличие в этой группе большого количества соподчиненных групп (популяций, видов, родов, семейств и т.д.).

Понятия «морфофизиологический прогресс» и «морфофизиологический регресс» применимы для характеристики не только групп, но и отдельных организмов – в этом принципиальное различие.

Морфофизиологический прогресс (ароморфоз) характеризует совершенствование в ходе эволюции строения и функции организма (морфофизиологической организации). Ароморфоз включает следующие эволюционные изменения:

• крупные изменения строения организмов (например, развитие четырехкамерного сердца и полушарий головного мозга у млекопитающих);

• возникновение адаптаций (приспособлений) общего плана (например, теплокровность, наземная локомоция);

• расчленение органов (например, расчленение мышечных пластов червей на отдельные пучки у членистоногих);

• усложнение и интенсификацию функций (например, интенсификация функции снабжения тканей питательными веществами и кислородом при полном обособлении большого и малого круга кровообращения);

• общее повышение интенсивности жизнедеятельности организмов;

• повышение общего уровня обмена энергии;

• уменьшение зависимости организма от условий существования;

• увеличение степени влияния организма на окружающую среду.

Биологический регресс характеризует, соответственно, снижение приспособленности группы организмов к среде обитания. Его критериями являются: а) снижение степени общей приспособленности группы организмов к условиям среды; б) уменьшение численности особей в группе; в) сужение ареала, занимаемого особями этой группы; г) вымирание видов этой систематической группы (рода, семейства, отряда и т.д.); д) наличие в этой группе небольшого количества соподчиненных групп (видов, популяций).

Морфофизиологический регресс – это упрощение морфофункциональной организации, выражающееся в редукции ряда органов, например, хорды у оболочников (Tunicata). Часто регрессивное развитие одних органов сопровождается прогрессивным развитием других. Так, у животных, ведущих прикреплённый образ жизни, появляются приспособления для привлечения корма (сифоны, коловращательные аппараты). Регресс наиболее проявляется при общей дегенерации – резком упрощении организации, сопровождающемся снижением активных функций ряда органов. Она характерна, например, оболочникам, паразитическому ракообразному саккулине. Обычно морфофизиологическая дегенерация сопровождается интенсивным развитием половой системы и разнообразных личиночных приспособлений.

Вопрос 4. Какими путями может достигаться биологический прогресс в эволюции?

Ответ. Биологический прогресс может достигаться тремя основными путями – посредством ароморфоза, идиоадаптации и дегенерации.

Ароморфоз (от греч. airo – поднимаю, morphe – форма), или морфофизиологический прогресс, – крупные принципиально новые изменения в строении организмов, сопровождающиеся повышением общего уровня их организации. В результате ароморфозов приобретаются ранее отсутствовавшие приспособления, что приводит к расширению адаптивных возможностей организмов.

Примерами ароморфозов являются эволюция покровов тела, дыхательной, кровеносной систем у позвоночных животных.

Идиоадаптация (от греч. idios – особенность и лат. adaptatio – приспособление) – это частные приспособления организмов к условиям обитания, не изменяющие общего уровня их организации. В результате идиоадаптаций происходит расхождение (дивергенция) признаков у организмов, формируются гомологичные органы, образуются более мелкие таксоны. В классе Млекопитающие в результате идиоадаптации появились отряды: Ластоногие, Китообразные, Грызуны, Хищные, Приматы и др. В классе Птицы путём идиоадаптации возникли различные экологические группы. В каждой из них у птиц развились свои приспособления частного порядка, проявляющиеся в форме и размерах клюва, способах добывания пищи.

Общая дегенерация (от лат. degenero – вырождаюсь), или морфофизиологический регресс, – упрощение организации и образа жизни организмов, сопровождающееся утратой ряда органов или систем органов. Она вызвана переходом организмов к паразитическому или пассивному, сидячему, образу жизни, что ведёт к появлению существенных отличий от свободноживущих родственных видов. Примером общей дегенерации служит растение-паразит повилика, утратившее в ходе эволюции способность к фотосинтезу, у него отсутствуют нормальные листья и корни. Другой пример – редукция органов чувств и пищеварения у паразитических ленточных червей, обитающих в тонком кишечнике организма человека

Вопрос 5. Используя представления о биологическом прогрессе, объясните, какая группа эволюционно более прогрессивна – подкласс Костистые рыбы, составляющий более 95 % современной ихтиофауны, или отряд Сумчатые из класса Млекопитающие, численность которого около 200 видов.

Ответ. Пользуясь критериями биологического прогресса, можно сравнивать различные таксоны, даже если они не связаны прямым родством, поскольку в этих случаях речь идёт о результате эволюции – адаптированности. Экологические показатели позволяют сравнивать любые два вида в биосфере. Неправильно считать все ныне существующие виды равно приспособленными. Нетрудно убедиться, что реликтовые виды менее приспособлены, чем широко распространённые, и т.д. Подкласс костистых рыб, составляющий 95 % современной ихтиофауны, биологически более прогрессивен, чем сумчатые млекопитающих, включающих около 200 видов с очень ограниченными ареалами и низкой численностью.

Признаки биологического прогресса у Костистых рыб:

1) большое видовое разнообразие (много соподчиненных таксонов), которое продолжает возрастать;

2) высокая численность;

3) широкое распространение (ареал);

4) многочисленные приспособления к разным условиям водной среды – форма тела, строение плавников и т.п.

Вопрос 6. Почему паразитизм нельзя отнести к биологическому регрессу?

Ответ. Паразитизм нельзя отнести к биологическому регрессу. Биологически регресс для паразитов невозможен, возможно только исчезновение вида. Если особи вида дают плодовитое потомство, то вид является жизнеспособным. Паразиты очень плодовиты и если они захватывают экологические ниши в виде тел своих хозяев, значит они представляют собой прогрессирующую линию. Следует учесть, что огромная часть паразитов распространяется в виде цист и может сохрагяться в таком виде тысячи лет.

Читайте также: