Что такое биологический регресс, каковы его характери­стики и причины? Приведите примеры.

–>

Согласно положениям СТЭ, тремя важнейшими результатами эволюции являются:

  1. приспособленность (адаптация) организмов к условиям существования, которая достигается путём естественного отбора;
  2. биологическое разнообразие, которое достигается в про­цессе дивергенции;
  3. биологический прогресс — усложнение и повышение уровня организации живых систем.

Информация к размышлению. Самые высокооргани­зованные классы животного мира — птицы и млекопита­ющие, представители которых достигли вершин биологи­ческого прогресса, тем не менее, не являются ни самыми многочисленными, ни самыми приспособленными видами, Известно всего 5,4 тыс. видов млекопитающих и 9,8 тыс. видов птиц, тогда как видов костных рыб насчитывается более 29 тыс., а многие классы беспозвоночных ещё более многочисленны (брюхоногие моллюски насчитывают 60-80 тыс., ракообразные — 50 тыс., паукообразные — 100 тыс., насекомые — около 1 млн видов). Многие виды млекопитающих и птиц, несмотря на высокий уровень организации, не выдержав пресса человека, стремительно исчезают, что доказывает, насколько они уязвимы, тогда как существованию примитивных форм организации жизни не угрожает практически ничего.

Биологический прогресс считают магистраль­ным направлением биологической эволюции. Каждая из крупных групп живущих на Земле организмов в своё время побывала в этом состоянии биологического прогресса. Сейчас эту стадию проходят покрытосеменные растения, на­секомые, птицы и млекопитающие. Критериями прогрессивного состояния служат следующие показатели: увеличение численности; расширение ареала; интенсивное видообразование. Прогрес­сивное состояние даёт возможность проникнуть в ранее недоступные места, захватить новые адаптивные зоны (например, водным растениям или животным выйти на сушу), в которых создать много новых видов.

Чтобы организмы достигли состояния прогресса, должны произойти принципиальные изменения в их строении — ароморфозы, приводящие к повышению общего уровня организации и появлению принци­пиально новых приспособлений. Крупнейшие аро­морфозы связаны с образованием надцарств, царств или подцарств. Например, появление гистонов, хро­мосом и ядерной оболочки привело к образованию надцарства эукариот, возможности прохождения митоза, мейоза и полового размножения; появле­ние зародышевых листков у животных стало при­чиной тканевой дифференциации и возникновения внутренних органов, в результате чего появилось подцарство многоклеточных животных. Менее зна­чимые ароморфозы связаны с образованием новых типов и классов животных (возникновение осевого скелета — хорды, появление членистых конечностей у ракообразных и пятипалой конечности у наземных позвоночных) или отделов растений (возникновение семени у семенных или пыльцевой трубки у цветковых). В качестве при­меров ещё более частных ароморфозов можно привести полное разделение кругов кровообращения у птиц и мле­копитающих, возникновение цветка и плода у покрытосеменных.

imageРис. 188. Эволюционные преобразо­вания у высших позвоночных животных: ароморфозы (возникновение птиц и мле­копитающих) и идиоадаптации (образова­ние разных групп рептилий, птиц и млеко­питающих)

Необходимыми условиями до­стижения биологического прогрес­са являются видообразовательные процессы в пределах одной адап­тивной зоны, при которых у новых видов появляются признаки, не повышающие общий уровень орга­низации и не позволяющие им пере­йти в новую адаптивную зону. Эта особая форма исторического раз­вития групп организмов связана с идиоадаптациями (от греч. идиос — своеобразный и лат. адаптацио — приспособление) — изменениями строения организма, обеспечиваю­щими только приспособленность к конкретным условиям, в которых и живёт вид (рис. 188). При этом не происходит значительного усложнения или упрощения уровня орга­низации, так как одни органы развиваются и их функции усиливаются, а другие — теряют своё значение и редуцируются. К таким случаям относят формирование крыльев у летучих мышей, плавников у китообразных, подвижных пальцев у приматов или характерных признаков семейств у растений.

Загрузка…

Между ароморфозами и идиоадаптациями не всегда можно провести чёт­кую границу. К признакам, вызывающим неоднозначную оценку, относят чешую у рыб, перьевой покров у птиц или шерстный покров у млекопитаю­щих. Одни учёные их появление рассматривают как частные ароморфозы, а другие — как крупные идиоадаптации.

image
Рис. 189. Соотношение между направлени­ями развития живых организмов: ароморфозом, идиоадаптацией и дегенерацией

Ещё одним направлением развития живых организмов, ведущих их к биологическому прогрессу, является, как это не кажется странным, общее упрощение организации строения тела (рис. 189), или дегенерация (от лат. дедженеро — вырождаюсь). В этом случае прогрессивные признаки заме­щаются примитивными или вообще теряются. Сидячие формы животных, которые на личиночных стадиях ведут подвижный образ жизни (например, личинки губок), во взрослом состоянии утрачивают органы локомоции; у некоторых видов хвостатых амфибий пожизненно сохраняются жабры и жаберное дыхание, а лёгкие не развиваются; у ленточных червей нет пищеварительной системы и недоразвита нервная система.

Рис. 190. Половозрелая особь аксолотлей, которая сохранила признак личин­ки — наружные жабры

Особой формой упрощения организации неко­торые учёные считают феномен утраты взрослого состояния, который встречается в мире животных и растений. В результате этого возникает неотения(от греч. нео — новый и тенио — растягиваю) — у личинок развиваются половые органы и они начи­нают размножаться. Аксолотли (рис. 190) — это неотенические личинки американских саламандр-амбистом, которые при неблагоприятных условиях не завершают метаморфоз, зато приобретают разви­тую половую систему. Неотеническое размножение встречается и у беспозвоночных: у мушек-галиц рода миастор, у которых личинки размножаются в теле матери, и у сосальщиков, чьи личинки путём партеногенеза размножаются в теле промежуточных хозяев. Неотения, хотя и встречается в природе не часто, тем не менее, играет важную роль в эволюции.

Биологический регресс. Если скорость эволюции данной груп­пы организмов отстаёт от изменений окружающей среды, то наступает стадия биологического регресса, критерии которого противоположны критериям биологического прогресса. В результате биологического регресса эволюционно отстающая группа организмов либо вымирает, либо становится реликтом, сохранив­шимся в специфичных, часто изолированных, местах обитания.

Основным направлением эволюционных изменений явля­ется биологический прогресс, который достигается путём повышения уровня организации и, в конечном счёте, переходом организмов в новую адаптивную зону.

Показатели биологического прогресса и регресса

Что является показателями биологического прогресса? Регресса?

Показатели биологического прогресса:

  • увеличение численности особей таксона;
  • расширение ареала обитания;
  • появление подчиненных систематических групп (популяций в видах, видов в родах и т. д.).

Показатели биологического регресса:

  • уменьшение численности особей таксона;
  • сужение ареала обитания;
  • уменьшение числа подчиненных систематических групп.

В настоящее время основным фактором, вызывающим биологический регресс множества видов, является антропогенное воздействие, т. е. влияние человека на биосферу. В состоянии же биологического прогресса находятся преимущественно виды, чье существование неразрывно связано с человеком (домашние животные и культурные растения, паразиты и сорняки, виды-квартиранты вроде тараканов и др.).

Опубликовано 24.03.2020 – 15:48 –

Конспект урока + презентация по биологии, для студентов СПО

Скачать:

Вложение Размер
osnovnye_napravleniya_evolyutsionnogo_progressa._biologicheskiy_progress_i_biologicheskiy_regress.docx 47.09 КБ
osnovnye_napravleniya_evolyutsionnogo_progressa._biologicheskiy_progress_i_biologicheskiy_regress.ppt 2.44 МБ

Предварительный просмотр:

Тема урока: Основные направления эволюционного прогресса. Биологический прогресс и биологический регресс.

Цели урока:

обучающие – изучить главные направления эволюции органического мира и пути достижения биологического прогресса; рассмотреть соотношение между главными путями эволюции; охарактеризовать роль человека в биологическом прогрессе и регрессе видов;

развивающие – развивать познавательный интерес учащихся, умение логически мыслить, делать выводы, уметь использовать ранее изученный материал, развивать навыки коллективного труда;

воспитательные – воспитывать интерес к урокам биологии, формировать научное мировоззрение.

Методическая цель: формирование творческого мышления и познавательной деятельности учащихся на уроках биологии через внедрение элементов технологий развивающего обучения.

Тип урока: комбинированный.

Вид урока: Урок открытия нового знания

Метод ведения: диалоговое общение на основе работы с материалами учебника, таблиц, слайдов.

Уровень усвоения: частично-поисковый.

Межпредметные связи: биология, экология, география.

Ход урока

Изучение нового материала

Ещё в начале ХIX столетия в биологии во взглядах на проблему вида сложилась дилемма, которую можно выразить одной фразой: “ Либо виды без эволюции, либо эволюция без видов”. (Слайд № 6)

С этим вопросом неразрывно связана проблема общей направленности или не направленности эволюции.

А что такое эволюция?

Эволюция – процесс исторического развития живой природы на основе изменчивости, наследственности и естественного отбора.

Прогресс и регресс – два главных направления органической эволюции.

Современные представления о направлениях эволюции основываются на работах Ивана Ивановича Шмальгаузена (1884-1963 гг.) и Алексея Николаевича Северцова (1866–1936)

(Слайд № 7)

Методическая разработка конспекта урока “Основные направления эволюционного процесса”Методическая разработка конспекта урока по теме “Основные направления эволюционного процесса” выполнена с использованием электронных образовательных ресурсов….

Конференция по биологии на тему “Основные направления биологического прогресса”

используется на предметной неделе…

Основные направления эволюционного процесса

Материал содержит следующую информацию: понятие “ароморфоз”, “идиоадаптация”, “общая дегенерация”, “биологический прогресс”, “биологический регресс”….

Методическая разработка урока с использованием электронных образовательных ресурсов ” Основные направления эволюционного процесса”

Цель: Сформировать у учащихся знания о главных путях и направлениях эволюционного процесса.Задачи: сформировать у учащихся знания о главных путях и направлениях эволюционного процесса – онтогенез, фил…

Конспект урока “Основные направления эволюционного процесса” 11 класс

Основные направления эволюционного процесса….

Конспект урока “Основные направления эволюционного процесса”, 9 класс, УМК Пономарёва И.Н.

Конспект урока соответствует требованиям ФГОС ООО….

Основные направления эволюционного процесса

2 варианта заданий. Каждое задание содержит 5 вопросов, на которые нужно представить развёрнутый ответ. задания содержат рисунки. …

  • Мне нравится

  Макроэволюция Макроэволюция – эволюция выше вида, в ходе которой виды еще больше обособляются друг от друга, образуя более крупные систематические группы. Основные направления эволюционного процесса (А.Н. Северцов)

биологический прогресс биологический регресс
1. Увеличение численности особей вида. 1. Снижение численности особей вида.
2. Расширение ареала. 2. Уменьшение ареала.
3.Образование новых популяций и систематических единиц. 3. Вымирание вида.

Пути достижения биологического прогресса (по А.Н. Северцову) 1. Ароморфоз (арогенез, морфофизиологический прогресс). 2. Идиоадаптация (аллогенез). 3. Общая дегенерация (катагенез, морфофизиологический регресс). Ароморфоз (арогенез, морфофизиологический прогресс) Ароморфоз – приспособительное изменение общего значения, повышающее уровень организации. Формируется на основе наследственной изменчивости и естественного отбора и является приспособлением широкого значения. Дает преимущество в борьбе за существование и открывает возможности освоения новой, прежде недоступной среды обитания. С ароморфозами у животных связаны эволюционные преобразования кровеносной, дыхательной, нервной и других систем органов, оказывающих непосредственное влияние на увеличение интенсивности обмена веществ и энергии, теплокровность, живорождение и т.д. Крупными ароморфозами в развитии растений были многоклеточность и разделение тела на корень, стебель и лист, развитие сети проводящей системы, специализация тканей, переход от размножения спорами к размножению семенами, образование цветка и т.д. Идиоадаптация (аллогенез) Идиоадаптация – частные приспособительные изменения, полезные в данной среде обитания, возникающие без изменения общего уровня организации. Благодаря формированию идиоадаптаций организмы смогли не только распространиться в различных географических зонах, но и освоить самые разнообразные условия среды, сохраняя при этом свой уровень организации. Типичные идиоадаптации у животных – особенности строения конечностей (например, у крота, копытных, ластоногих), особенности клюва (у хищных птиц, куликов, попугаев), приспособления придонных рыб (у скатов, камбалы), покровительственная окраска насекомых и т.д. Примерные идиоадаптации у растений – многообразные приспособления к опылению, распространению плодов и семян и т.д. Общая дегенерация (катагенез, морфофизиологический регресс) Общая дегенерация – приспособительные изменения организмов, приобретаемые путем понижения уровня организации, упрощения строения и функций. Возникают, когда условия жизни относительно постоянны, и организмы хорошо к ним приспособлены. Естественный отбор не совершенствует их в сторону прогрессивного усложнения. Дегенерация связана с переходом к пещерному, сидячему или паразитическому образу жизни. Генетическая основа дегенерации – мутации. Соотношение направлений эволюции (по А.Н. Северцову) В процессе эволюции происходит чередование относительно кратких периодов ароморфозов и последующих длительных периодов идиоадаптаций или общей дегенерации. Ароморфозы определяют этапы в развитии органического мира, поднимая организацию какой-либо группы на более высокую ступень эволюции и открывая перед ней возможности для освоения внешней среды. Ароморфозы возникали сравнительно редко и всегда вели к появлению новых, более высокоорганизованных форм. Далее развитие идет по пути идиоадаптаций, обеспечивающих более высокоорганизованной группе освоение доступного разнообразия обитания. Проникая в иную сферу, эти формы приобретали приспособительные изменения идиоадаптации, которые обеспечивали полное обживание разнообразных условий обитания без повышения общего уровня организации. При переходе организмов в более однотипные условия формирование частных приспособлений сопровождается упрощением строения. Общая дегенерация всегда вторична по отношению к прогрессивному развитию, т.к. всякое упрощение предполагает некоторый уровень исходной сложности. А – ароморфозы; И – идиоадаптации; Д – дегенерация. Правила эволюции 1. Правило необратимости эволюции – любая систематическая группа не может вернуться к исходному предку. 2.         Правило прогрессирующей специализации – эволюция прогрессивна и направлена на более глубокое приспособление к более узким условиям существования. И.И. Шмальгаузен выделил четыре типа специализации: 1) теломорфоз – узкая специализация по питанию и возникновению защитных приспособлений; 2) гиперморфоз – сверхспециализация организмов к узким условиям существования (гигантизм возникает при высокой обеспеченности кормом); 3) катаморфоз – общая дегенерация; 4) гипоморфоз – утеря специализации, почва для нового ароморфоза. 3. Правило чередования главных направлений эволюции – каждое повышение уровня организации (ароморфоз) сопровождается частными приспособлениями (идиоадаптацией), в особых случаях – дегенерацией. Неравномерность эволюции – различия в темпах эволюции разных групп организмов. Ускорение эволюции – тенденция к постепенному ускорению. Морфологические закономерности эволюционного процесса В основе эволюционного процесса лежит явление расхождения признаков – дивергенция, что связано с приспособлением к местным географическим и экологическим условиям существования. Дивергировать могут виды, роды, семейства, отряды. Органы, соответствующие друг другу по строению и имеющие общее происхождение, независимо от выполняемых ими функций, называются гомологичными (например, конечности лазающих, скачущих, плавающих, роющих млекопитающих, у растений – усики гороха, иглы барбариса, колючки кактуса (видоизмененные листья), корневища ландыша, клубни картофеля, донце репчатого лука (подземные побеги)). Конвергенция – приобретение сходного строения в одинаковых условиях существования у организмов, относящихся к разным систематическим группам. Органы, выполняющие сходные функции, но имеющие принципиально различное строение и происхождение, называются аналогичными (например, крылья птицы и бабочки). Параллелизм –конвергенция на основе гомологичных органов. Причина – одинаковая направленность естественного отбора. Например, сходство формы тела у акулы, ихтиозавра, дельфина. Закономерности эволюции растений: переход от гаплоидности к диплоидности, приобретение независимости процесса полового размножения от капельно-жидкой влаги, возникновение двойного оплодотворения, многоклеточность и разделение тела на корень, стебель и лист, развитие сети проводящей системы, специализация тканей, опыление с помощью насекомых, усиление защиты зародыша от неблагоприятных условий. Закономерности эволюции животных:возникновение многоклеточности и дифференциация органов и тканей; появление твердого скелета; развитие центральной нервной системы и общественного поведения. –>

Выдающийся русский ученый А. Н. Северцов обосновал пути био­логического прогресса, который выражается в возрастании приспо­собленности организма к окружающей его среде. Приспособленность проявляется в увеличении численности и расширении занятой его по­томками площади.

Наряду с этим он показал и противоположную сторону эволюции — биологический регресс, означающий снижение приспособленности организма, отставаний в темпах эволюции от изменений во внешней среде и в результате уменьшение численности, а в перспективе — вы­мирание.

В конечном итоге биологический прогресс сводится к победе в борь­бе за существование, а регресс — к поражению, которое заканчивается вымиранием не только видов, но и целых систематических групп.

Все эволюционные пути — арогенез, идиогенез и морфофизиологи­ческий регресс (общая дегенерация) — ведут к биологическому прогрессу. Соотношение этих путей показано на схеме А. Н. Северцова (рис. 51). Необходимо только принять во внимание то обстоятельство, что морфофизиологический прогресс достигается не внезапным скачком, а ступенчатым накоплением положительных эффектов, создаваемых частными арогенезами.

imageРис. 51. Схема эволюционных преобразований (по Северцову): арогенезы (a) показаны в виде подъема на более высокий уровень (плоскости II и III), идиогенезы (b) — в виде отклонений в пределах данной плоскости, специализация — s, регресс (r) — спуск на нижележащую плоскость I

Пути биологического прогресса

Биологический прогресс достигается несколькими путями. Первый из них — морфофизиологический прогресс, который А. Н. Северцов назвал ароморфозом (анагенез, арогенез). При этом жизнедеятельность организмов под­нимается на более высокую ступень. Преимущества, которые такие организмы получают в борьбе за существование, носят общий харак­тер, не ограничений какой-либо конкретной средой. Поэтому организ­мы получают возможность выйти за пределы той среды, в которой жили их предки, и захватить новые области обитания. При крупных ароморфозах четко выражено преобразование всей организации жи­вотных.

К числу ароморфозов (сейчас более употребительным термином является арогенез) следует отнести возникновение многоклеточной организации животных, появление разнополости и соответственно развитие двух типов гамет, образование фагоцитобласта у беспозво­ночных, возникновение билатеральной организации и ряд других пре­образований. Для каждой группы организмов типичны свои формы арогенезов. Класс насекомых, например, отличают такие характерные арогенезы, как развитие расчлененных конечностей, появление тра­хейной дыхательной системы, способности к полету, развитие твердо­го хитинового панциря, препятствующего испарению воды, и, нако­нец, концентрация центральной нервной системы. Все это объясняет преимущества насекомых среди наземных животных. Поэтому можно считать, что каждый новый тип организации является результатом арогенезов.

image

Другой путь, ведущий к биологическому прогрессу, — это идиоадаптации, или, как чаще говорят, — идиогенезы. Под этим понимаются ог­раниченные приспособления к среде, при которых организмы не испы­тывают ни значительного усложнения строения, ни упрощения. В дан­ном случае эволюция часто направлена в сторону специализации и адаптации к конкретной экологической обстановке. Это наиболее обыч­ный путь эволюции, на котором организмы приобретают известные преимущества в борьбе за существование, но они носят частный харак­тер. У тех же насекомых к числу идиогенезов можно отнести варианты строения ротовых аппаратов, позволяющие использовать разные ис­точники питания. Идиогенезы лежат в основе видовой дифференци­ровки и вообще ведут к повышению многообразия жизненных форм.

Биологический регресс

В животном мире наблюдается и морфофизиологи­ческий регресс — общая дегенерация (регрессивная эволюция), когда новые систематические единицы происходят от более высокооргани­зованных групп. Особенно часты случаи биологического регресса среди сидячих форм или паразитических организмов. К упростившим свою организацию потомкам более сложно организованных животных можно отнести класс мшанок, отряд усоногих раков, червецов и щито­вок среди насекомых. При переходе к паразитическому образу жизни нередко утрачиваются многие органы чувств, иногда весь пищевари­тельный тракт, локомоторные органы и т. п.

Оцените статью
Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Илья Коршунов
Наш эксперт
Написано статей
134
А как считаете Вы?
Напишите в комментариях, что вы думаете – согласны
ли со статьей или есть что добавить?
Добавить комментарий