Atšķirība. Jaunu formu rašanās vienmēr ir saistīta ar pielāgošanos vietējiem ģeogrāfiskajiem un ekoloģiskajiem eksistences apstākļiem. Tādējādi zīdītāju klase sastāv no daudzām kārtām, kuru pārstāvji atšķiras pēc barības veida, to dzīvotņu īpašībām, tas ir, pastāvēšanas apstākļiem. Katrā no šīm kārtām ir apakškārtas un dzimtas, kurām, savukārt, ir raksturīgas ne tikai specifiskas morfoloģiskās pazīmes, bet arī ekoloģiskas pazīmes. Jebkurā ģimenē sugas un ģintis atšķiras ar savu dzīvesveidu, pārtikas objektiem. Kā norādīja Darvins, visa evolūcijas procesa pamatā ir atšķirības. Jebkura mēroga atšķirības ir dabiskās atlases rezultāts grupu atlases veidā. Grupu atlase balstās arī uz individuālo atlasi populācijā. Sugas izzušana notiek atsevišķu indivīdu nāves dēļ. Diverģences procesā iegūto organismu morfoloģisko pazīmju īpatnībai ir zināms kopīgs pamats radniecīgu formu genofonda veidā. Visu zīdītāju ekstremitātes ir ļoti atšķirīgas, taču tām ir vienots struktūras plāns, un tās pārstāv piecu pirkstu ekstremitāšu. Tāpēc orgānus, kas pēc struktūras atbilst viens otram un kuriem ir kopīga izcelsme, neatkarīgi no veiktās funkcijas, sauc par homologiem. Piemērs homologi orgāni augiem ir zirņu ūsas, kaktusu muguriņas - tās visas ir modificētas lapas.
Konverģence. Vienādos eksistences apstākļos dzīvnieki, kas pieder pie dažādām sistemātiskām grupām, var iegūt līdzīgu struktūru. Šāda struktūras līdzība rodas ar funkciju līdzību un attiecas tikai uz orgāniem, kas tieši saistīti ar tiem pašiem vides faktoriem. Ārēji hameleoni un agamas, kas kāpj koku zaros, ir ļoti līdzīgi, lai gan pieder pie dažādām apakškārtām. Mugurkaulniekiem konverģentas līdzības ir atrodamas jūras rāpuļu un zīdītāju ekstremitātēs: haizivis, ihtiozaurs, delfīni. Pazīmju konverģence galvenokārt skar tikai tos orgānus, kas ir tieši saistīti ar līdzīgiem vides apstākļiem. Konverģence tiek novērota arī dzīvnieku grupās, kas sistemātiski atrodas tālu viena no otras. Gaisa organismiem ir spārni. Bet putna un sikspārņa spārni ir modificētas ekstremitātes, bet tauriņa spārni ir ķermeņa sienas izaugums.
Orgānus, kas pilda līdzīgas funkcijas, bet kuriem ir principiāli atšķirīga struktūra un izcelsme, sauc par līdzīgiem.
Orgānu struktūras konverģentu līdzību rašanās piemērus vienādos vides apstākļos sniedz nesaistītu dzīvnieku grupu - posmkāju un mugurkaulnieku - pielāgošanās dzīvei uz sauszemes. Zemes attīstības laikā posmkājiem un mugurkaulniekiem veidojas adaptācija ūdens noturēšanai organismā – blīvi ārējie vāki.
Neatgriezeniskuma noteikums pieder pie vispārējiem organismu grupu evolūcijas noteikumiem. Tātad, ja kādā posmā rāpuļi radās no primitīviem abiniekiem, tad rāpuļi nevar atkal radīt abiniekus. Sauszemes mugurkaulnieki (vaļi), kas atgriezās ūdenī, nekļuva par zivīm. Iepriekšējā attīstības vēsture nevienai organismu grupai nepaiet bez pēdām, un pielāgošanās videi, kurā kādreiz dzīvoja senči, jau notiek uz cita ģenētiska pamata.
testa jautājumi
1. Kādos virzienos dzīves apstākļi ietekmē orgānu transformāciju dzīvniekiem un augiem?
2. Paplašināt jēdzienu "diverģence" un "konverģence" saturu.
3. Kādus orgānus sauc par homologiem. Un kuri no tiem ir līdzīgi?
4. Sniedziet piemērus orgānu struktūras līdzībai nesaistītās dzīvnieku grupās, kas dzīvo vienādos apstākļos.
5. Kāda ir evolūcijas neatgriezeniskuma noteikuma būtība?
5.5. tēma Bioloģiskās pasaules attīstība
Dzīvības attīstība uz Zemes
Zemes vēsturi parasti iedala laika periodos, kuru robežas ir lieli ģeoloģiski notikumi: kalnu veidošanas procesi, zemes paaugstināšanās un nolaišanās, kontinentu kontūru izmaiņas, okeānu līmeņi. Zemes garozas kustības un lūzumus pavadīja pastiprināta vulkāniskā aktivitāte, milzīga daudzuma gāzu un pelnu izplūde atmosfērā. Atmosfēras caurspīdīguma samazināšanās samazināja Saules starojuma daudzumu, kas sasniedz Zemi, un bija viens no apledojuma attīstības iemesliem. Līdzīgas sekas var izraisīt masīvi kodolsprādzieni uz Zemes virsmas (kodolziema). Nav nejaušība, ka kalnu veidošanas procesus pavadīja apledojums. Gigantiskās ledus segas, kas klāja Zemes virsmu, būtiski mainīja klimatiskos apstākļus un tādējādi atstāja dziļu ietekmi uz floru un faunu. Dažas organismu grupas izmira, citas saglabājās un uzplauka starpledus laikmetos.
Pēc zinātnieku priekšstatiem, Zemes vēsture ir sadalīta lielos intervālos – laikmetos, tādi ir 5. Laikmetus iedala periodos. Laikmetiem un periodiem ir savi nosaukumi. To ilgums tiek lēsts miljonos gadu.
2. tabulā parādīta ģeohronoloģiskā skala, norādot dzīvnieku un augu grupas, kas pastāvēja dažādos ģeoloģiskajos laikmetos.
2. tabula
ģeohponoloģiskā šala
2. tabulas turpinājums
| Paleozoja (senā dzīve) | Silūra devona 50-70 karbons (karbons) 55-75 permas | Bezžokļu mugurkaulnieku izskats - scutes. Plaša aļģu izplatība. Perioda beigās - augu parādīšanās uz zemes (psilofīti) Korimbu ziedēšana. Daivspuru zivju un stegocefāliju izskats. Sēnīšu parādīšanās. Psilofītu attīstība un pēc tam izzušana. Augstāko sporu izplatība zemē. Abinieku ziedēšana, pirmo rāpuļu parādīšanās. Zirnekļu, skorpionu, lidojošo kukaiņu formu izskats. Trilobītu skaita samazināšana. Augstāku sporu un sēklu paparžu attīstība. Seno klubu sūnu un kosu pārsvars. Sēņu attīstība Rāpuļu strauja attīstība. Dzīvniekiem līdzīga attīstība |
2. tabulas turpinājums
2. tabulas turpinājums
AT arheju laikmets radās pirmie dzīvie organismi. Viņi bija heterotrofi un pārtikā izmantoja "pirmās zupas" organiskos savienojumus. Vissvarīgākais posms dzīvības evolūcijā uz Zemes ir saistīts ar fotosintēzes rašanos, kas noveda pie organiskās pasaules sadalīšanas florā un faunā. Pirmie fotosintēzes organismi bija prokariotu zilaļģes – cianīds. Cianīdi un jaunās eikariotu zaļās aļģes atmosfērā atbrīvoja brīvo skābekli no okeāna, kas veicināja baktēriju parādīšanos, kas spēj dzīvot aerobā vidē. Acīmredzot tajā pašā laikā - uz Arhejas un Proterozoiskā laikmeta robežas - notika vēl divi nozīmīgi evolūcijas notikumi: parādījās seksuālais process un daudzšūnu veidošanās. Haploīdiem organismiem (mikrobiem, zilaļģēm) ir viens hromosomu komplekts. Katra jauna mutācija nekavējoties izpaužas fenotipā. Ja mutācija ir labvēlīga, tā tiek saglabāta selekcijas ceļā; ja tā ir kaitīga, tā tiek novērsta ar atlasi. Haploīdie organismi nepārtraukti pielāgojas videi, taču tiem neizstrādā principiāli jaunas pazīmes un īpašības. Seksuālais process krasi palielina iespēju pielāgoties vides apstākļiem, jo hromosomās tiek izveidotas neskaitāmas kombinācijas. Diploīdija radās vienlaikus ar izveidoto kodolu, tas ļauj saglabāt mutācijas heterotiskā stāvoklī un izmantot tās kā iedzimtas mainīguma rezervi turpmākām evolūcijas transformācijām. Turklāt heterotiskā stāvoklī daudzas mutācijas bieži palielina indivīdu dzīvotspēju un tādējādi palielina viņu iespējas cīņā par eksistenci. Vienšūnu eikariotu diploīdijas un ģenētiskās daudzveidības rašanās, no vienas puses, izraisīja šūnu struktūras neviendabīgumu un to asociāciju kolonijās, no otras puses, "darba dalīšanas" iespējamību starp vienas šūnas šūnām. kolonija, tas ir, daudzšūnu organismu veidošanās.
Šūnu funkciju atdalīšana pirmajos koloniālajos daudzšūnu organismos izraisīja primāro audu veidošanos - ektodermu un endodermu, kas atšķiras pēc struktūras atkarībā no veiktajām funkcijām. Tālāka audu diferenciācija radīja daudzveidību, kas nepieciešama, lai paplašinātu organisma strukturālās un funkcionālās iespējas kopumā, kā rezultātā radās arvien sarežģītāki organismi. Šūnu savstarpējās mijiedarbības uzlabošanās - vispirms kontakts un pēc tam ar nervu endokrīno sistēmu starpniecību - nodrošināja daudzšūnu organisma pastāvēšanu kopumā ar sarežģītu un smalku tā daļu mijiedarbību un atbilstošu reakciju uz vidi.
Pirmo daudzšūnu organismu evolūcijas transformāciju ceļi bija dažādi. Daži pārgāja uz mazkustīgu dzīvesveidu, pārvērtās par organismiem, piemēram, sūkļiem. Citi sāka rāpot, pārvietoties pa substrātu ar skropstu palīdzību. No tiem nāca plakanie tārpi. Vēl citi saglabāja peldošu dzīvesveidu, ieguva muti un radīja koelenterātus.
Proterozoiskā laikmetā jūrās jau dzīvoja daudzas dažādas aļģes, arī dibenam pievienotās formas. Zeme bija nedzīva, bet ūdenskrātuvju krastos baktēriju un mikroskopisko aļģu darbības rezultātā sākās augsnes veidošanās procesi. Sākotnējās saiknes dzīvnieku evolūcijā nav saglabājušās. Proterozoja atradnēs ir sastopami pilnībā izveidojušos dzīvnieku tipu pārstāvji: sūkļi, koelenterāti, posmkāji.
testa jautājumi
1. Pēc kāda principa Zemes vēsture ir sadalīta laikmetos un periodos?
2. Kad radās pirmie dzīvie organismi?
3. Kādi dzīvie organismi pārstāvēja dzīvo pasauli proterozoja laikmetā?
4. Kad parādījās pirmie sauszemes augi?
5. Kādas evolucionāras priekšrocības sniedz augu pāreja uz pavairošanu ar sēklām?
https://refdb.ru/look/2257615-p10.html
Nodarbības mērķi:
- Veidot studentu zināšanas par evolucionāro pārmaiņu veidiem.
- Apsveriet organiskās pasaules evolūcijas ceļus un attiecības starp tiem, izmantojot konkrētus piemērus.
- Iepazīstināt ar organiskās pasaules evolūcijas galvenajiem virzieniem - bioloģisko progresu un bioloģisko regresiju.
- Parādiet krievu zinātnieku lomu evolūcijas doktrīnas attīstībā.
- Veidot aromorfozes un idioadaptācijas noteikšanas prasmes augu un dzīvnieku pasaulē.
Aprīkojums: bioloģijas mācību grāmata "Augu un dzīvnieku homoloģiskie un līdzīgi orgāni", prezentācija nodarbībai.
NODARBĪBU LAIKĀ
I. Pamatzināšanu aktualizēšana
Kas ir bioloģiskā evolūcija? (B. evolūcija ir organiskās pasaules neatgriezeniska attīstība).
Kādu evolūcijas procesu sauc par mikroevolūciju? (Jaunu sugu veidošanās process).
Kas ir makroevolūcija? (Lielāku sistemātisko vienību - ģinšu, dzimtu u.c. veidošanās process).
II. jauns materiāls
1. Evolūcijas pārmaiņu veidi (lekcija, saruna).
(Slaidu apskates laikā skolēni pieraksta definīcijas piezīmju grāmatiņā).
Galvenie evolūcijas pārmaiņu veidi ir paralēlisms, konverģence un diverģence ( 1. pielikums , 2. slaids).
Paralēlisms ir līdzīgu īpašību neatkarīga iegūšana radniecīgiem organismiem, kas dzīvo tādos pašos apstākļos un vada līdzīgu dzīvesveidu.
Piemēram, Āfrikas un Dienvidamerikas lietus mežos dzīvojošo zīdītāju ķermeņa uzbūvei ir vispārēja līdzība ( 1. pielikums
, 3. slaids).
Konverģence
- līdzīgu struktūras iezīmju parādīšanās nesaistītos organismos, kas dzīvo tādos pašos apstākļos un vada līdzīgu dzīvesveidu.
Piemēram, četras dzīvnieku grupas radīja lielus ūdens plēsējus: mīkstmiešus, rāpuļus, putnus un zīdītājus.
Kādas kopīgas struktūras pazīmes var atšķirt šiem dzīvniekiem, kas pieder pie dažādām sistemātiskām grupām ( 1. pielikums
, 4. slaids)? (Spuras, racionalizēta ķermeņa forma).
Konverģenta evolūcija ietekmē tikai organismu ārējo struktūru, kas ir saistīta ar vides apstākļiem. Putna un tauriņa spārns ir pielāgojumi lidojumam, taču šo orgānu izcelsme un uzbūve atšķiras. Dažādas izcelsmes orgānus, kas veic līdzīgas funkcijas, sauc par līdzīgiem ( 1. pielikums
, 5. slaids)
Atšķirība - zīmju diverģence populācijas, sugas ejās, kas rodas dabiskās atlases ietekmē, kā rezultātā rodas jaunas sugas, kārtas, klases utt.
Atšķirīgās evolūcijas rezultātā zīdītāju klase sadalījās daudzās kārtās, kuru pārstāvji atšķiras pēc struktūras, dzīvesveida un fizioloģisko un uzvedības pielāgojumu rakstura ( 1. pielikums
, 6. slaids).
- Kāds bija iemesls daudzu zīdītāju grupu izveidošanai? (Pielāgojieties dažādiem apstākļiem vidi)
Modificētas vaļa, putna, sikspārņa, kurmja, žurkas ekstremitātes ir atšķirīgas evolūcijas rezultāts. Šiem orgāniem ir vienāds vispārējais strukturālais plāns, taču tie veic dažādas funkcijas. Šādus orgānus sauc par homologiem ( 1. pielikums
, 7. slaids).
2. Organiskās pasaules evolūcijas ceļi un virzieni
Ievērojamu ieguldījumu evolūcijas problēmas attīstībā sniedza ievērojamie krievu zinātnieki A.N. Severcevs un I.I. Šmalhauzens. Viņi atklāja, ka galvenie evolūcijas veidi ir aromorfoze, idioadaptācija, deģenerācija ( 1. pielikums , 8. slaids).
Krievu zinātnieku ieguldījums evolūcijas doktrīnas attīstībā(īsas ziņas no studentiem)
A.N. Severcevs ir labi pazīstams zoologs un lielākais evolūcijas doktrīnas teorētiķis. Nacionālās evolūcijas morfologu skolas dibinātājs. Organizējis un vadījis dzīvnieku evolūcijas morfoloģijas un ekoloģijas laboratoriju. Vispārpieņemtās teorijas par piecu pirkstu ekstremitāšu un pāru spuru izcelsmi radītājs dzīvniekiem. Filembrioģenēzes teorijas, saskaņā ar kuru jebkurā ontoģenēzes stadijā var parādīties jauni varoņi, un evolūcijas ceļu morfobioloģiskās teorijas autors, kurā viņš noteica četrus galvenos bioloģiskā progresa virzienus: aromorfozi, idioadaptāciju, cenoģenēzi un vispārējo deģenerāciju.
I.I.Šmalgauzens absolvējis Kijevas Universitāti 1907. gadā. A.N.Severceva students. Maskavas Universitātē viņš vadīja viņa organizēto Darvinisma katedru. Divpadsmit gadus viņš vadīja PSRS Zinātņu akadēmijas Evolūcijas morfoloģijas institūtu. Viņa daudzie darbi ir veltīti salīdzinošajai anatomijai un embrioloģijai, evolucionārajai morfoloģijai, sauszemes mugurkaulnieku izcelsmei, evolūcijas ceļiem un modeļiem, kā arī biokibernētikai. Viņa pētījumi par evolūcijas procesa un individuālās attīstības mehānismiem kā pašregulējošām sistēmām paredzēja vairākus kibernētikas nosacījumus, no kuriem viņš 1950.-60. iepazīstināja ar evolūcijas teoriju. Viņa zinātniskajam mantojumam ir bijusi un joprojām ir liela ietekme uz bioloģijas zinātnes attīstību.
(BENP, Kirils un Melodija, 2003)
Aromorfoze
- vispārējas nozīmes adaptīvas izmaiņas, paaugstinot indivīdu, populāciju, sugu organizācijas un dzīvotspējas līmeni.
Pirmie sauszemes mugurkaulnieki radīja daivu zivju grupu, jo mainījās pāru spuru skeleta struktūra. Tā rezultātā izveidojās piecu pirkstu ekstremitātes, kas spēj atbalstīt ķermeni virs zemes ( 1. pielikums
, 9. slaids).
Aromorfozes piemērs augos ir zieda (modificēta dzinuma) parādīšanās segsēkļos.
Idioadaptācija - privātas adaptīvas izmaiņas, kas ir noderīgas dotajā vidē, kas notiek, nemainot vispārējo organizācijas līmeni.
Dzīvnieku idioadaptācijas piemērs ir Havaju puķu meiteņu knābju daudzveidība, kas barojas ar dažādu segsēklu nektāru.
Pielāgošanās sēklu izkliedēšanai ar vēju ir piemērs vienai no ideoloģiskajām adaptācijām augos ( 1. pielikums
, 10. slaids)
Evolūcijas ceļu korelācija
Ondatra ir Ziemeļamerikā introducēta suga, kuras izplatības areāls nepārtraukti paplašinās. Rezultātā tas sāk izspiest vietējās sugas ar līdzīgām ekoloģiskām vajadzībām, piemēram, ondatra un ūdenspelde.
bioloģiskā regresija ( 1. pielikums
, 14. slaids) raksturo:
- Personu skaita samazināšanās.
- Diapazona sašaurināšanās.
- Sugu, populāciju skaita samazināšana.
Bioloģiskās regresijas cēlonis var būt izmaiņas vides apstākļos, kuriem suga nav spējusi pielāgoties, vai konkurence ar citām sugām. Tā tas bija ar daudzajām dominējošajām rāpuļu grupām uz Zemes, kuras, pateicoties siltasiņu raksturam, nomainīja putni un zīdītāji.
Šobrīd, mainot vidi, neapdomīgi pārvietojot sugas uz jauniem eksistences apstākļiem, cilvēks gribot negribot kļūst par bioloģiskā progresa jeb regresa cēloni. 1. pielikums
, 21. slaids)
v. Mājasdarbs: §63, piezīmju grāmatiņa.
Tika lietots:
1. Izglītojoši elektroniskais izdevums"Ekoloģija", Maskavas Valsts Elektronikas un matemātikas institūts, 2004.
2. 1C: skola, ekoloģija, 10.-11. klase, rediģēja A.K. Aklebiņina, V.I. Sivoglazova
3. Laboratorijas prakse. Bioloģija 6-11 šūnas. Republikāņu multimediju centrs, 2004.
4. BENP, bioloģijas 6.-11.klase, Krievijas Federācijas Izglītības ministrija, GURTs EMTO "Cyril and Mifody", 2003.g.
5. D.K. Beļajevs, A.O. Ruvinskis, Vispārīgā bioloģija 10.-11.klasei, Maskava, Apgaismība, 1991.g.
6. A.A. Kamenskis, E.A. Kriksunovs, V.V. Biškopis, Vispārīgā bioloģija, 10-11kl. DROFA, Maskava, 2005.
7. Nodarbības vispārējā bioloģijā: skolotāja rokasgrāmata / V.M. Korsunskaja, G.N. Miroņenko, Z.A. Mokeeva, N.M. Verzilin — M: Apgaismība, 1986. gads.
Evolūcijas pamatlikumi
Evolūcija norit nevienmērīgi, t.i., dažādos ātrumos dažādos Zemes vēstures periodos, bet mēdz paātrināties.
Piemēram, pirmās dzīvās būtnes parādījās apmēram pirms 3,8 miljardiem gadu, daudzšūnu - pirms 1,3 miljardiem gadu, zīdītāji un putni - pirms 200 miljoniem gadu, primāti - pirms 60 - 65 miljoniem gadu, cilvēku ģints - apmēram pirms 4 miljoniem gadu, Homo sapiens - pirms aptuveni 80 tūkstošiem gadu.
Dažādu grupu evolūcija notiek dažādos ātrumos. Ir ierasts novērtēt sugu veidošanās ātrumu paaudžu skaitā. Tādējādi strauja jaunu sugu veidošanās, kas saistīta ar lieliem hromosomu pārkārtojumiem, aizņem līdz pat vairākiem desmitiem tūkstošu paaudžu. Lēnā adaptāciju uzkrāšanās dod jaunu sugu pēc vairākiem simtiem tūkstošu paaudžu.
Evolūcija ne vienmēr iet no vienkāršas uz sarežģītu, ir arī virziens, ko papildina struktūras vienkāršošana. Šāda ceļa piemērs ir vispārēja deģenerācija.
Zemā mobilitāte un pasīvais gliemeņu barošanas veids noveda pie galvas pazušanas.
Evolūcija ir neatgriezenisks process(evolūcijas neatgriezeniskuma noteikums), tāpēc organismi nevar atgriezties savā iepriekšējā stāvoklī.
Ihtiozauri, kas atgriezās ūdenī, nekļuva par zivīm, bet saglabāja rāpuļu struktūras iezīmes.
Dažos organismos, tostarp cilvēkos, ontoģenēzē attīstības traucējumu rezultātā ir iespējama atsevišķu īpašību parādīšanās, kas pastāvēja senčos, bet tika zaudētas evolūcijas procesā. Šīs zīmes sauc atavisms .
Atavisms(lat. atavus- tāls sencis) - zīmju parādīšanās organismos, kuru tiešajos senčos nebija, bet pastāvēja ļoti sen tālie senči. Atavisma piemērs ir astes piedēkļa attīstība cilvēkiem; divu papildu pirkstu parādīšanās zirgam attīstītā trešā pirksta sānos.
Indivīda attīstības procesā senču organizācijas iezīmes zināmā mērā atkārtojas, bet normālas attīstības traucējumi var novest pie tā, ka pieaugušais organisms uz mūžu saglabā senču pazīmes, kas parādās embrijā. un parasti izzūd turpmākās attīstības gaitā.
Šāda atavisma piemērs ir dzemdes kakla fistulas parādīšanās cilvēkiem, kas atgādina zīdītāju - zivju un abinieku - senču žaunu spraugu. Tas ietver arī polimastiju cilvēkiem (lielāka piena dziedzeru pāru skaita veidošanās nekā parasti), trīspirkstu zirgiem utt.
Atavismi ietver arī tālu senču pazīmju parādīšanos orgānu atjaunošanās laikā. Šajā gadījumā pēdējie tiek atjaunoti ar iezīmēm, kas raksturīgas senākām formām. Piemēram, ķirzakām astes atjaunošanās laikā tās zvīņu gredzeni dažkārt veidojas primitīvākā formā.
Progresīvās specializācijas noteikums- tā ir parādība, kuras rezultātā jebkura dzīvo organismu grupa, kas attīstās pa adaptācijas ceļu konkrētiem apstākļiem, turpinās virzīties pa padziļinātas specializācijas ceļu.
Šī noteikuma ģenētiskais pamats slēpjas apstāklī, ka dabiskās atlases procesā noteiktas adaptīvās zonas apstākļos no populācijas tiek izvadīti tie gēni, kas tam neatbilst.
Kā piemēru var minēt koku dzīvesveidam pielāgotu gibonu pielāgošanu. Viņiem trūkst satveramās astes, kas sastopama citiem koku pērtiķiem, tāpēc tie pārvietojas, lecot no zara uz zaru ar savām iegarenajām priekškājām. Viņu īkšķis ir ievērojami samazināts, un roka praktiski nespēj manipulēt ar maziem priekšmetiem. Pārvietojoties uz zemes, gibonu rokas vairs nav iesaistītas kustībā.
Progresīvās specializācijas piemērs ir ekstremitāšu morfoloģiskā transformācija zirgu evolūcijas nozarē.
Pārejot uz dzīvi atklātās vietās ar blīvu augsni, zirga senčiem pirkstu skaits pamazām samazinājās, līdz palika tikai viens. Šī struktūras iezīme neļauj mūsdienu zirgiem apdzīvot citus biotopus.
Integrācijas princips- atsevišķu struktūru apvienošana holistiskā organismā. Integrācija ir lietderīga vienotas dzīves sistēmas dažādu daļu darbību apvienošana un koordinēšana. Tas izpaužas orgānu apvienošanā funkcionāli vienotās sistēmās, kas nodrošina vienu no organisma dzīves aspektiem.
Četru kameru zīdītāju sirds ir integrētas struktūras piemērs: katrs tās departaments veic noteiktu funkciju, kurai nav jēgas izolēti no citu departamentu funkcijām.
Diferenciācijas princips ir viendabīgas struktūras sadalīšana atsevišķās daļās, kas iegūst noteiktu struktūru. Tādējādi struktūras sarežģītība vienmēr ir saistīta ar funkciju sarežģītību un atsevišķu daļu specializāciju.
Filoģenētiskās diferenciācijas piemērs ir asinsrites sistēmas attīstība hordāta veidā.
Rudiments(lat. rudimentum- dīglis, pamatprincips), vai vestigiālie orgāni- salīdzinoši vienkāršotas, mazattīstītas struktūras, kas filoģenēzes procesā zaudējušas savu galveno nozīmi organismā.Rudimenti tiek likti embrionālās attīstības laikā, bet neattīstās pilnībā.
Rudimentu piemēri: putnu fibula, acis dažās alās un dobumos, apmatojuma un iegurņa kaulu paliekas vairākiem vaļveidīgajiem.
Cilvēkiem rudimenti ietver astes skriemeļus, ķermeņa apmatojuma līniju, ausu muskuļus un piedēkli. Atšķirībā no atavismiem rudimenti ir sastopami visos sugas indivīdos.
Pa šo ceļu, bioloģiskā evolūcija (lat. evolūcija- "izvietošana") ir process, kurā notiek pastāvīgas un uz dabisko atlasi vērstas izmaiņas organismu formās uz Zemes, nodrošinot to pielāgošanos vides apstākļiem. Šāda pielāgošanās spēja tiek panākta, izvēloties no dažādām nejaušām izmaiņām tās, kas atvieglo organismu izdzīvošanu īpašos vides apstākļos.
Evolūcijas modeļi
| Modeļu nosaukumi | Modeļu semantiskā nozīme | Modeļu cēloņi un skaidrojumi |
| neatgriezenisks raksturs (L. Dollo 1893) |
Atgriezties pie oriģināla nosacījums nav iespējams |
Populācija attīstās, tiek atlasīti veseli gēnu kompleksi |
| Dzīvības formu progresīva izsmalcinātība | Vispārējais evolūcijas virziens | Daudzu atzaru novirzīšanās un izzušana, saglabājot vienu, radot jaunu grupu |
| Evolūcija ir neprogrammēts process | Fokusa trūkums | Virziens, ātrums un gājiens tiek dota dabas attīstība un to veic dabiskā atlase. |
| Nevienmērīga evolūcija | Dažādi dažādu organismu grupu evolūcijas tempi | Stabilizējošie selekcijas konservi "dzīvās fosilijas", braucot - veido jaunas adaptācijas populācijās un sugās |
| Evolūcijas tempa paātrināšana | Katrs nākamais Zemes attīstības laikmets ir īsāks par iepriekšējo. | No prokariotiem līdz pirmajam daudzšūnu - 2,5 miljardi gadu. Pirmie sauszemes organismi - 400 miljoni gadu. Zīdītāju un putnu attīstība - 100 miljonus gadu. Homo sapiens attīstība - 60 tūkstoši gadu. |
Sintētiskā evolūcijas teorija. Attīstībā sintētiskā evolūcijas teorija daudzu zinātnieku ieguldījums. Termins “sintētiskā evolūcija” cēlies no angļu evolucionista Dž. Hakslija grāmatas “Evolution: A Modern Synthesis”, kas izdota 1942. gadā, nosaukuma.
Sintētiskās evolūcijas teorijas galvenie nosacījumi- Evolūcijas materiāls ir iedzimtas izmaiņas - mutācijas (parasti gēni) un to kombinācijas.
- Galvenais evolūcijas virzītājspēks ir dabiskā atlase.
- Evolūcijas vienība ir iedzīvotāju skaits.
- Evolūcijai vairumā gadījumu ir atšķirīgs raksturs, t.i., viens taksons var kļūt par vairāku meitas taksonu priekšteci.
- Evolūcija ir pakāpeniska un ilgstoša. Speciācija kā evolūcijas procesa posms ir vienas pagaidu populācijas secīga maiņa ar vairākām turpmākām pagaidu populācijām.
- Suga sastāv no pasugām un populācijām.
- Suga pastāv kā holistiska vienība.
- Makroevolūcija seko mikroevolūcijas ceļam. Dzīvo organismu sugu grupu evolūcijai ir raksturīgi tādi paši priekšnosacījumi un virzītājspēki kā mikroevolūcijai.
- Jebkurš taksons parasti ir monofilisks.
- Evolūcijai ir nevirzīts raksturs, tas ir, tā neiet neviena gala mērķa virzienā.
Evolūcija ir vēsturisks dzīvās dabas attīstības process, kas ir atkarīgs no daudzu ārējo un iekšējo faktoru mijiedarbības ar atlases vadošo lomu.
Pētnieku vidū ir dažas atšķirības priekšstatos par specifiskiem molekulārajiem mehānismiem, kas ir evolūcijai svarīgu mutāciju pamatā, par tādu faktoru ietekmes pakāpi uz atsevišķu organismu evolūciju kā dabiskā atlase, izolācija, ģenētiskā rekombinācija, hibridizācija un lielums. no vaislas populācijas. Tomēr bija iespējams panākt vienošanos par dažiem galvenajiem punktiem. Ir pilnīgi skaidrs, ka izmaiņas gēnos un hromosomās kalpo kā primārais materiāls evolūcijai, ka tāda vai cita izolācija ir nepieciešama jaunas sugas rašanās gadījumā un ka dabiskā atlase nodrošina daļu, bet ne visas, no iegūtās sugas saglabāšanos. mutācijas. Turklāt gandrīz visi zinātnieki ir atzinuši piecus evolūcijas pamatmodeļus:
Evolūcija dažādos periodos notiek dažādos ātrumos. Šobrīd tas norit strauji, kas izpaužas kā daudzu jaunu formu parādīšanās un daudzu veco izzušana.
Dažādu veidu organismu evolūcija notiek dažādos ātrumos. Viena galējība ir brahiopodi: dažas to sugas nav mainījušās vispār vismaz pēdējos 500 miljonus gadu – senajos iežos atrastie fosilo brahiopodu čaumalas ir pilnīgi identiskas mūsdienu sugu čaumalām. Otru polu aizņem cilvēks: pēdējo pāris simtu tūkstošu gadu laikā ir parādījušās un izmirušas vairākas hominīdu sugas. Kopumā evolūcija notiek strauji, pirmo reizi parādoties jaunai sugai, un pēc tam, grupai stabilizējoties, tā pakāpeniski palēninās.
Jaunas sugas veidojas nevis no visattīstītākajām un specializētākajām formām, bet, gluži pretēji, no salīdzinoši vienkāršām, nespecializētām formām. Tā, piemēram, zīdītāji nav cēlušies no lieliem specializētiem dinozauriem, bet gan no salīdzinoši mazu nespecializētu rāpuļu grupas.
Evolūcija ietekmē populācijas, nevis indivīdus, un tā notiek mutāciju, diferenciālās vairošanās, dabiskās atlases un ģenētiskās novirzes procesu rezultātā.
Vides un objekta mijiedarbību var attēlot šādi
1. attēls.
Šeit bultiņa A parāda vides ietekmi uz pētāmo objektu, bet bultiņa B izsaka objekta ietekmi uz ārējo vidi. Izmantojot ērto komunikācijas teorijas terminoloģiju, sauksim A par kanālu, caur kuru vide ietekmē pētāmo sistēmu. Tad caur kanālu B tiek realizēta sistēmas (objekta) ietekme uz vidi.
Šeit ir piemērs no bioloģijas. Dzīvs organisms vienmēr darbojas noteiktā vidē. Tas var būt mežs, tuksnesis, ūdens, kolba utt.. Caur kanālu A organismā nonāk pārtika un visi ārējie stimuli, un caur kanālu B organisms iedarbojas uz vidi, maina savu stāvokli šajā vidē utt.
Šāda ideja nav tukša spekulācija, un tai ir dziļa nozīme. Tas nodibina stingras attiecības starp pasaules objektiem un faktiski izceļ un definē būtiskos savienojuma iemeslus, kas mūs interesē. Turklāt, tā kā jebkurai sistēmai ir individuālas īpašības, kas raksturo tās ieejas A un izejas B savienojumu, tad, novērojot A un B, šo objektu var atpazīt.
