Цели урока: сформировать у учащихся понятие о главных направлениях эволюции, показать соотношение путей эволюции; познакомить с типами эволюционных изменений, с понятиями биологический прогресс и биологический регресс.
Оборудование: таблицы, схемы, иллюстрирующие конвергенцию, ароморфоз, физиологические и поведенческие адаптации организмов, диск “Виртуальная школа Кирилла и Мефодия. Общая биология. 11 класс, урок № 19. Биологический прогресс и биологический регресс”.
Ход урока
1. Проверка знаний.
Фронтальная беседа по вопросам:
- Кто заложил основы научной систематики? (Карл Линней.)
- Перечислите основные систематические группы, используемые при классификации растений? (Вид, род, семейство, порядок, отдел, царство.)
- Перечислите основные систематические группы, используемые при классификации животных? (Вид, род, семейство, отряд, класс, тип, царство.)
- Что такое бинарная номенклатура? (Двойное видовое название.)
- На каком основании мы относим организмы к одному виду? (Организмы должны быть похожи по внешним и внутренним признакам, проживать на одной территории, свободно скрещиваться друг с другом с образованием плодовитого потомства.)
- Почему систему Карла Линнея называют искусственной? (Потому что он не учитывал родственных связей между организмами.)
- Почему современная классификация называется естественной? (Современная система классификации учитывает признаки родства видов как с ныне живущими, так и с вымершими видами.)
2. Изучение нового материала.
Естественный отбор определяет пути эволюции. Каким образом шло формирование современных систематических групп? Почему в одних случаях организация живых существ усложнялась, а в других – наоборот, упрощалась? Ответы на эти вопросы вы можете узнать, познакомившись с основными типами эволюционных изменений и главными направлениями эволюции.
2.1. Типы эволюционных изменений.
Параллелизм – это процесс эволюционного развития в сходном направлении двух или нескольких первоначально дивергированных видов. Например, среди млекопитающих китообразные и ластоногие независимо друг от друга перешли к обитанию в водной среде и приобрели соответствующие приспособления – ласты.
Конвергенция – тип эволюционного изменения, в результате которого сходные признаки приобретают неродственные организмы. Классическим примером конвергентного развития является возникновение сходных форм тела у акулы, ихтиозавра, дельфина. Сходство между неродственными организмами бывает только внешним. У птиц и у бабочек имеются крылья, но происхождение этих органов различно. В первом случае – это измененные конечности, во втором – складки кожи.
Дивергенция – наиболее общий тип эволюционного процесса, основа образования новых систематических групп. Дивергенция – расходящаяся эволюция. Процесс дивергенции представляют обычно в виде эволюционного древа с расходящимися ветвями. Общий предок дал начало двум или большему количеству форм, которые, в свою очередь, стали родоначальниками многих видов и родов. Примером дивергенции форм является возникновение разнообразных по морфофизиологическим особенностям вьюрков от одного или немногих предковых форм на Галапагосских островах. Расхождение внутривидовых форм и видов по разным местообитаниям определяется конкуренцией в борьбе за одинаковые условия, выход из которых и заключается в расселении по разным экологическим нишам.
2.3. Главные направления эволюции.
Развитие живой природы шло от простого к сложному и имело прогрессивный характер. Наряду с этим происходило приспособление видов к конкретным условиям жизни, осуществлялась их специализация. Биологический прогресс достигается различными путями. А.Н. Северцов назвал их главными направлениями эволюционного прогресса: ароморфозы, идиоадаптации и дегенерации.
Ароморфоз – представляет собой такие крупные, масштабные, эволюционные изменения, которые ведут к общему подъему организации, повышают интенсивность жизнедеятельности, но не являются узкими приспособлениями к резко ограниченным условиям существования. Ароморфозы дают значительные преимущества в борьбе за существование, делают возможным переход в новую среду обитания. К ароморфозам у животных можно отнести появление живорождения, способности к поддержанию постоянной температуры тела, возникновение замкнутой системы кровообращения, а у растений – появление цветка, сосудистой системы, способности к поддержанию и регулированию газообмена в листьях. (Урок “Биологический прогресс и регресс”. Слайд 3)
Путем ароморфоза возникают в процессе эволюции крупные систематические группы, рангом выше семейства.
Ароморфозы способствуют повышению выживаемости и снижению смертности в популяциях. Численность организмов увеличивается, расширяется их ареал, образуются новые популяции, ускоряется формирование новых видов. Все это составляет сущность биологического прогресса. Типичными ароморфозами у беспозвоночных являются: половая дифференцировка, появление билатеральной организации, возникновение трахейной системы дыхания, концентрация центральной нервной системы, переход на легочное дыхание; у млекопитающих – разделение сердца на правую и левую половину с дифференциацией двух кругов кровообращения, увеличение рабочей емкости объема легких. Следствием этих ароморфозов является более совершенное окисление крови и обильное снабжение органов кислородом, а значит, и интенсификация функций органов. Дифференцировка и специализация органов пищеварения приводит к более полному использованию пищевых веществ, что способствует усилению процессов метаболизма, повышению общей активности, возникновению теплокровности, усилению активности двигательных органов и усовершенствованию их конструкции. Все эти и другие ароморфозы связаны между собой, а арогенные признаки оказываются полезными в самых разных условиях существования. Например, обладание животными подвижными конечностями открывает возможности их многообразного использования в пустыне, в лесу, долине, горах, в воде, для рытья почвы и т.д. Или такие ароморфозы, как образование поперечно-полосатой мускулатуры, развитие ходильных конечностей и крыльев у насекомых. Эти ароморфозы открыли перед насекомыми возможности завоевания суши и частично воздуха. Крупными ароморфозами в развитии растений были: возникновение эпидермиса, устьиц, проводящей и механической системы, закономерная смена поколений в цикле растения, образование цветков, плодов и т.д.
Идиоадаптация – представляет собой мелкие эволюционные изменения, которые повышают приспособленность организмов к определенным условиям среды обитания. В противоположность ароморфозу идиоадаптация не сопровождается изменением основных черт организации, общим подъемом ее уровня и повышением интенсивности жизнедеятельности организма. Обычно мелкие систематические группы – виды, роды, семейства – в процессе эволюции возникают путем идиоадаптации.
Идиоадаптация так же как и ароморфоз, приводит к увеличению численности вида, расширению ареала, ускорению видообразования, то есть к биологическому прогрессу.
Типичные идиоадаптации у животных – особенности строения конечностей (например у крота, копытных, ластоногих), особенности клюва (у хищных птиц, куликов, попугаев), приспособления придонных рыб (у скатов, камбаловых), покровительственная окраска у насекомых. Примерами идиоадаптаций у растений могут служить многообразные приспособления к опылению, распространению плодов и семян. (Урок “Биологический прогресс и регресс”. Слайд 4)
В природе наблюдается и биологический регресс. Он характеризуется чертами, противоположными биологическому прогрессу: уменьшением численности, сужением ареала, уменьшением числа видов, популяций. В итоге регресс часто ведет к вымиранию вида.
Из многочисленных ветвей древнейших земноводных остались только те, которые привели к образованию современных классов земноводных и пресмыкающихся. Исчезли древние папоротникообразные, многие другие группы растений и животных. (Слайд 8)
С развитием цивилизации человека причины биологического прогресса и биологического регресса все чаще связаны с изменениями, которые человек вносит в ландшафты Земли, нарушая связи живых существ со средой, сложившиеся в процессе эволюции.
Деятельность человека является мощным фактором прогресса одних видов, нередко вредных для него, и биологического регресса других, нужных и полезных ему. Например, появление насекомых, устойчивых к ядохимикатам, болезнетворных микробов, устойчивых к действию лекарств, бурное развитие сине – зеленых водорослей в сточных водах. При посевах человек вторгается в живую природу, уничтожает на больших площадях множество диких популяций, заменяя их искусственными. Усиленное истребление человеком многих видов ведет к их биологическому регрессу, который грозит им вымирание. (Слайд 9.)
2.4. Соотношение путей эволюции.
Из всех рассмотренных путей достижения биологического прогресса наиболее редки ароморфозы. Ароморфозы можно рассматривать как переломные пункты развития жизни. Для групп, подвергнувшихся соответствующим морфофизиологическим преобразованиям, открываются новые возможности в освоении внешней среды.
За каждым ароморфозом следует множество идиоадаптаций, которые обеспечивают более полное использование всех имеющихся ресурсов и освоение новых местообитаний.
3. Закрепление изученного материала.
3.1. Беседа по вопросам.
- Приводят ли идиоадаптации к морфологическому прогрессу? (Нет. Идиоадаптации не повышают уровень организации.)
- Приводят ли идиоадаптации к биологическому прогрессу? (Различные идиоадаптации приводят к заселению различных сред обитания и к усиленному видообразованию, увеличивают приспособленность к конкретным условиям и численность, способствуют более широкому распространению данной группы и следовательно, приводят к биологическому прогрессу.)
- Приведите примеры дегенераций у печеночного сосальщика и у бычьего цепня. (Происходит упрощение нервной системы и органов чувств, у бычьего цепня полностью отсутствует пищеварительная система.)
- Приведите примеры дегенераций у повилики. (Отсутствие листьев, корней и хлорофилла.)
- Приводят ли дегенерации к биологическому прогрессу? (Морфофизиологический регресс может привести к возрастанию численности, увеличению приспособленности к особым условиям и к более широкому распространению организмов, появлению новых видов и, следовательно, к биологическому прогрессу.)
- Какие пути эволюции ведут к биологическому прогрессу? (Ароморфозы приводят к повышению уровня организации и заселению новых сред обитания. Затем наступает период идиоадаптаций, и образуется большое количество новых видов, хорошо приспособленных к разным конкретным условиям обитания. После упрощения также наступает период идиоадаптаций. Таким образом, к биологическому прогрессу приводят все три пути.)
- Какие пути эволюции ведут к морфофизиологическому прогрессу? (К морфофизиологическому прогрессу ведут только ароморфозы.)
3.2. Итоговое тестирование (по вопросам к уроку “Биологический прогресс и регресс. Слайд 13).
Биологический прогресс, изучался и изучается учёными – биологами.
Учёные едины во мнении, что успешными результатами в борьбе за существование является прогрессирование организмов.
У развития три направления. Кроме того считается, что это единственный эволюционный путь появления человека.
Биологический прогресс - это
То, что рождаемость в популяции выше смертности, а число организмов увеличивается с расселением в новых местах, говорит об экологическом процветании вида. Создал и охарактеризовал теорию биологического прогресса А. Северцов:
- Организмы приспосабливаются к факторам среды обитания.
- Количество представителей вида увеличивается.
- Появляются дочерние группы.
- Расширяется площадь обитания.
- Пройдя жестокую борьбу за существование, побеждает одна систематическая единица.
Сегодня прогрессируют насекомые, птицы, млекопитающие, нематоды.
Пути биологического прогресса
Организмы прогрессируют, идя по трём путям или направлениям, приобретая нужные приспособления.Арогенез - приобретение крупных морфофизиологических изменений – ароморфозов, которые увеличивают жизнеспособность.
При аллогенезе организмы не переходят на новый уровень, а приспосабливаются жить в специальных условиях. Появляются новые виды, роды, семейства.
Катагенезом называют общую деградацию особей, упрощение, помогающее выживать и размножаться.
Биологические прогресс и регресс
При возникновении регресса происходит наоборот: число особей сокращается, границы территории обитания уменьшаются так же, как число популяционных групп. Регресс грозит исчезновением вида, не имеющего возможности конкурировать и уничтожаемого в процессе естественного отбора. Ещё одна причина – прямое уничтожение человеком. Оставшиеся редкие представители живой природы охраняются и заносятся в Красную книгу.
Достижение биологического прогресса
Биологический прогресс - виды
Приспособления видов помогают не только выживать. Расселяясь в новых местах обитания, организмы вынуждены перейти на другую пищу. При этом резко ослабляется конкурирование с родственниками. Представители быстро размножаются и расселяются, давая начало образованию новых видов. Образовавшиеся группы отличает неодинаковое действие отбора и разные условия жизнедеятельности.
Признаки биологического прогресса
Биологический прогресс определяется по трём признакам:
- Увеличение числа организмов вида.
- Расселение в новые места, расширяя границы ареала.
- Образование новых популяций, подвидов, видов.
Признаки составляют единую связь между собой.
Примеры биологического прогресса
Царство Животных:
- приобрели двустороннюю симметрию;
- половая система двух типов;
- подвижные конечности;
- появление трахейного дыхания беспозвоночными животными и альвеолярного - позвоночными животными;
- ЦНС и развитые отделы головного мозга;
- 4-х камерное сердце, большой и малый круги кровообращения, теплокровные животные.
Преобразования у растений:
- хлорофилл использование энергии солнца;
- покровная, механическая и проводящая ткани;
- определились корни, стебли, листья, позволившие выйти растениям на сушу;
- оплодотворение не зависит от воды;
- семя защищено плодом.
Биологический прогресс характеризуется
Главное эволюционное направление, связанное с биологическим прогрессом совершенствует внешнее и внутренне строение организмов. В другом случае изменяет второстепенные органы, не усложняя строения. Таким образом, происходит приспосабливание индивидов к изменившимся условиям. В третьей характеристике индивиды прогрессируют, приобретая усложнённую организацию жизни.
Биологический прогресс: ароморфоз
Ароморфоз относится к морфофизиологическому прогрессу, повышающему уровень жизни:
Биологический прогресс: идиоадаптация
При телогенезе появляются роды, виды, отряды, семейства. Приспособления носят узкую специализацию для конкретных условий без изменения уровня организации. Например, хамелеона, ленивца, черепахи дополнительные приспособления. У млекопитающих схожее внутреннее строение. Покрытосеменные растения представлены тысячами видами и формами. Благодаря ароморфозу птицы обзавелись клювом, но размер с формой зависит от питания.
Биологический прогресс животных
С приручением животного, люди выбирали продуктивных питомцев, создавали приемлемые условия существования, заботились о здоровье. Ставшие домашними, животные увеличили продуктивность, приносят здоровое потомство, увеличивая численность. Налицо биологический прогресс.
Какой путь достижения биологического прогресса
Проблема биологического прогресса
Тема прогресса органического мира остаётся трудной для понимания и часто вызывает дискуссии в кругу биологов. Считается ключом для решения проблемы. Учёные Ламарк, Дарвин, Хаскли выдвигали научные гипотезы наличия биологического прогресса в природе. А так же Ренш, Северцов, Симпсон, Шмальгаузен и другие Некоторые доказательства ошибочные. Модели Северцова и Хаскли, являющиеся центром в научных дискуссиях биологов, считаются образцами.
Доказательства биологического прогресса
Главными направлениями развития живой природы названы биологический прогресс и биологический регресс. В результате формируются крупные систематические единицы, а процесс длится тысячи лет. К доказательствам биологического прогресса относятся:
- Сравнительная анатомия: схожее строение позвоночных животных, гомологичные органы, атавизмы и рудименты.
- Сходство эмбрионов, доказанное Карлом Бэром.
- Находки палеонтологов.
- У муравья самый огромный мозг в отношении с телом.
- Человеческий мозг выполняет 100 тысяч химических реакций.
- Самая высокая трава, 30 м, - это бамбук.
- Человеческий организм отмечен 90 рудиментами.
- Сегодня на планете 10 тысяч ядовитых растений.
- Крысы без воды обходятся дольше, чем верблюды.
- Змеи обладают двумя половыми органами, а спят без пищи по 3 года.
- Морская Солнечная рыба способна отложить 5 млн. икринок сразу.
Выводы
Биологические прогресс и регресс - основные способы, направления эволюции, при которых конкретные отряды и роды выживают, развиваются и совершенствуются или исчезают.
Идея о направленном характере эволюции, идущей по пути прогресса, т.е. по пути совершенствования организмов от простого к сложному, от низших форм жизни к высшим, общепринята. Однако не следует думать, что прогресс - единственный путь эволюционных изменений, в действительности это лишь одно из возможных направлений эволюции.
Современные представления о направлениях эволюции основываются на работах отечественных биологов А.Н. Северцова и И.И. Шмальгаузена и американского палеонтолога Дж.Г. Симпсона. А.Н. Северцов выделил понятия биологического прогресса и регресса.
Биологический прогресс означает победу вида или другой систематической группы в борьбе за существование. Признаками биологического прогресса являются увеличение численности особей данной систематической группы, расширение ее ареала и распадение на подчиненные систематические группы. Все три признака биологического прогресса связаны друг с другом. Увеличение численности особей заставляет вид (или любую другую систематическую группу) расширять границы ареала, заселять новые места обитания, что приводит к образованию новых популяций, подвидов, видов.
Биологическому прогрессу противостоит биологический регресс . Он характеризуется обратными признаками: снижением численности особей, сужением ареала, постепенным или быстрым уменьшением популяционного и видового многообразия группы. Биологический регресс может привести вид к вымиранию. Общая причина биологического регресса - отставание в темпах эволюции группы от скорости изменений внешней среды. Быстрое изменение окружающей среды, вызванное деятельностью человека, ведет к увеличению числа видов переходящих в состояние биологического регресса и обреченных на вымирание (если не сохранится приемлемая для них среда).
Движущие силы эволюции действуют непрерывно, в результате чего совершенствуются приспособления. Однако под влиянием хозяйственной деятельности человека среда обитания живых существ изменяется значительно быстрее, чем формируются приспособления. Это приводит к сокращению численности, сужению ареалов и угрозе вымирания ряда видов. Небывалое по скорости наступление человека на природу ведет к столь быстрым изменениям среды, что виды, еще несколько десятков лет назад находившиеся в состоянии биологического прогресса, не поспевая за изменениями, претерпевают биологический регресс. Так, распашка степей ведет к резкому снижению численности целинных видов: сусликов, сурков, степных пищух, журавлей, степных орлов. Минимальные шансы на выживание имеют крупные млекопитающие (особенно хищники), представленные небольшим числом особей, которые живут на небольшой территории, медленно размножаются и не мирятся с соседством человека. Таковы, например, тигр, гепард, леопард, барс, белый медведь. Напротив, биологического прогресса достигают мелкие плодовитые животные, широко распространенные и легко уживающиеся с человеком. К ним из млекопитающих в первую очередь относится типично городское животное - крыса пасюк, из птиц - ворона, из насекомых - рыжий таракан.
Биологический регресс - это эволюционное движение, при котором происходит сокращение ареала обитания; уменьшение численности особей из-за неприспособленности к среде обитания; снижение числа видов групп из-за давления других видов, исчезновение вида. Наука палеонтология доказала, что многие виды в прошлом полностью исчезли. Если при биологическом прогрессе некоторые виды развиваются и широко распространяются по всему земному шару, то при биологическом регрессе виды исчезают, не сумев приспособиться к условиям окружающей среды.
Причины биологического регресса: исчезновение способности организмов приспосабливаться к изменениям условий окружающей среды.
Биологическому регрессу подвержены:
2. Животные, ведущие неподвижный образ жизни.
3. Животные, живущие под землей или в пещерах.
2. Примеры дегенерации у организмов, ведущих неподвижный образ жизни.
У животных, ведущих неподвижный образ жизни, орган движения действует только в период личиночной стадии, хорда редуцирована. Например, единственный представитель отдельного типа брахиата - погонофора - обитает на дне моря, ведет неподвижный образ жизни. В 1949 г. ученый-зоолог А. В. Иванов впервые нашел ее в Охотском море на глубине 4 км, она попала в сети вместе с рыбами. Удлиненное червеобразное тело животного покрывает трубка цилиндрической формы. В передней части тела имеются щупальца, которые периодически выходят из трубки наружу для дыхания. Тело состоит из трех отделов, в переднем отделе имеются щупальца (у некоторых видов их до 200-250), мозг, сердце, органы выделения. Второй отдел более крупный, третий - очень длинный. Во внутренней части отделов находятся органы дыхания, во внешней части - выросты, прикрепленные к трубке (рис. 34).
Рис. 34. Погонофора: 1-шупальца; 2- голова; 3-первый отдел тела; 4-второй отдел тела; 5-третий отдел тела; 6-чувствительные волоски; 7-задняя часть тела
У погонофоры имеются мозг и сердце, но рот и желудок редуцированы, органами дыхания являются щупальца. Из-за неподвижного образа жизни они не похожи на животных. Во внутренней части щупалец имеются длинные тонкие волоски, которые снабжены кровеносными сосудами. В воде волоски выходят из трубки, и к ним прикрепляются микроорганизмы. Когда их становится много, погонофоры затягивают волоски внутрь. Под влиянием ферментов мелкие организмы перевариваются и впитываются внутренними выростами.
Зачаточный кишечник у зародыша погонофоры доказывает наличие органов пищеварения у предков. Из-за прохождения процесса пищеварения вне организма органы пищеварения погонофор редуцировались.
Строение асцидии также упрощено в процессе эволюции из-за неподвижного образа жизни. Асцидия относится к одной из ветвей типа хордовых - оболочникам, обитающим в море (рис. 35).
Рис. 35. Асцидии
Мешковидное тело асцидии покрыто оболочкой, подошвой она прикреплена ко дну моря и ведет неподвижный образ жизни. В верхней части тела имеютсю два отверстия, через первое отверстие вода проходит в желудок, a из второго - выходит наружу. Органы дыхания - жаберные щели. Размножается откладыванием яиц. Из яйца развиваются подвижные похожие на головастиков, личинки с признаками хорды. Во взрослом состоянии асцидия прикрепляется ко дну моря, тело упрощается. Считается, что асцидия - сильно деградированное хордовое животное.
3. Примеры дегенерации животных, живущих под землей или в пещерах.
В пещерах бывшей Югославии и Южной Австрии обитает протей из класса
земноводных, похожий на тритона (рис. 36).
Рис. 36. Протей
Кроме легких по обе стороны головы у него имеются внешние жабры. В воде протеи дышат жабрами, на суше - легкими. Обитатели вод и глубоких пещер, они имеют змеевидную форму, прозрачны, бесцветны, без пигментов. У взрослых особей глаза прикрывает кожа, а у личинок имеются зачаточные глаза. Таким образом, у предков асцидии были глаза, и они вели наземный образ жизни. У пещерных организмов исчезли органы зрения, пигменты, снизилась активность.
У цветковых растений, перешедших в водную среду, листовые пластинки стали узкими, нитевидными, проводящие ткани перестали развиваться. Исчезли устьица, не изменились только цветы (лютик водяной, ряска, роголистник).
Генетической основой эволюционных изменений, ведущих к упрощению уровня организации, является мутация. Например, если сохранившиеся недоразвитые органы - рудименты, альбинизм (отсутствие пигментов) и другие мутации - не исчезают в процессе эволюции, то встречаются они у всех членов данной популяции.
Таким образом, выделяют три направления в эволюции органического мира. Ароморфоз - повышение уровня организации живых организмов; идиоадаптация - приспособление живых организмов к условиям окружающей среды без принципиальной перестройки их биологической организации; дегенерация - упрощение уровня организации живых организмов, ведущее к биологическому регрессу.
Взаимосвязь между направлениями биологической эволюции. Связь между ароморфозом, идиоадаптацией и дегенерацией в эволюции органического мира неодинакова. Ароморфоз по сравнению с идиоадаптацией происходит реже, но именно он знаменует новый этап в развитии органического мира. Ароморфоз приводит к возникновению новых высокоорганизованных систематических групп, которые занимают другую среду обитания и приспосабливаются к условиям существования. Даже эволюция идет по пути идиоадаптации, иногда и дегенерации, которые обеспечивают организмам обживание новой для них среды обитания.
Биологический регресс
Биологический регресс - уменьшение численности вида, сужение ареала, снижение уровня приспособленности к условиям среды.
1.Чем отличается биологический регресс от биологического прогресса?
2. Сколько путей имеет дегенерация?
3. Приведите примеры дегенерации у животных.
4. Каковы примеры дегенерации у растений?
Как вы объясните причины исчезновения корня и листьев у повилики?
Чем и как питается повилика? Образует ли она органическое вещество?
1. Объясните причины превращения листьев заразихи в чешую.
2. Разберите примеры дегенерации погонофор, ведущих неподвижной образ жизни.
3. Как переваривается пища у погонофор, если у них нет органа пищеварения?
4. Какие вы знаете организмы, ведущие неподвижный образ жизни? Опишите их.
Где обитает протей? Объясните на примерах дегенерации. Приведите примеры дегенерации у растений, живущих в водной среде. Напишите краткий реферат об ароморфозе, идиоадаптации, дегенерации.
Что представляют собой биологический прогресс и регресс? Каковы их основные признаки? Для поиска ответов на эти вопросы проанализируем эти биологические термины более подробно.
Особенности развития в биологии
А. Н. Северцов утверждал, что можно разнообразными путями добиться преобразований и появления новых приспособлений. Он охарактеризовал биологический прогресс и регресс, дал определения этим терминам.
Характеристика биологического прогресса
Он предполагает победу иной таксономической группы либо определенного вида в жестокой борьбе за существование. У биологического прогресса существуют определенные признаки:
- увеличение численности особей;
- расширение ареала;
- повышение числа дочерних таксономических форм.
Перечисленные признаки взаимосвязаны. При увеличении количества особей происходит расширение границ ареала данного вида, его представителями заселяются новые территории, в результате чего образуются новые виды, подвиды, популяции. В наше время птицы, многие млекопитающие, насекомые находятся именно в состоянии биологического прогресса.
Понятие регресса
Основная характеристика биологического регресса заключается в том, что данный процесс является противоположным прогрессу. У него также есть определенные отличительные характеристики, о которых следует упомянуть отдельно:
- снижение количества особей в результате превышения показателя смертности над рождаемостью;
- снижение многообразия внутри вида;
- уменьшение границ и целостности ареала, происходит распад его на несколько отдельных пятен;
- из-за незначительной численности особи подвергаются катастрофической элиминации, что может спровоцировать уничтожение всей группы.
Пути биологического прогресса
Характеристика биологического прогресса и регресса будет неполной без указания возможных путей эволюционных изменений. А. Н. Северцов отмечал, что существует несколько вариантов изменения состояния вида, рода. Если, по его мнению, биологический регресс имеет лишь один вариант существования, то прогресс представлен разнообразными способами: дегенерацией, идиоадаптацией, ароморфозом.
Биологическая эволюция
Длительное время проблемой эволюционных процессов в биологии занимался И. И. Шмальгаузен. Именно им были определены основные варианты биологического прогресса:
- гиперморфоз;
- алломорфоз;
- ароморфоз;
- гипоморфоз;
- катаморфоз;
- теломорфоз.
Биологический регресс не имеет подобных направлений. Ароморфоз является таким путем эволюции, который сопровождается увеличением уровня жизнедеятельности, предполагает расширение среды обитания рода. Для арогенезов характерны:
- усиление деятельности;
- увеличение дифференциации;
- интегрированность организма;
- проявление активных вариантов борьбы за существование;
- усовершенствование органов чувств и нервной системы.
В результате ароморфоза происходят изменения, которые способствуют подъему организации, то есть наблюдается не биологический регресс, а развитие (прогресс). У вида появляется шанс на переход к новым условиям существования. В качестве примера арогенеза можно привести четырехкамерное сердце, появление живорождения, постоянную температуру тела, два круга кровообращения, грудное вскармливание молоком новорожденных детенышей. Биологический регресс такими возможностями не обладает. Именно путем ароморфозов появились классы и типы, развились крупные таксоны. А. Н. Северцов говорил о том, что именно ароморфоз предполагает усложнение вида, возможность его к последующему самосовершенствованию. К чему приводит биологический регресс? Примеры в истории свидетельствуют о том, что его результатом становится полное вымирание вида, рода.
Аллогенез предполагает формирование специфических приспособлений во время изменения условий обитания. В этом случае прогрессия организма не предполагает усложнения всего вида, не требуется и общий подъем энергии. Аллогенезы приводят к видовому разнообразию, существенному росту численности. К примеру, млекопитающие сумели освоить различные условия обитания, их можно встретить и в арктических пустынях, и в тропиках. Кроме того, их представители освоили разные среды (почву, воду, сушу), что привело к снижению конкуренции между представителями разных видов за места обитания, пищу. Но при этом не произошел биологический регресс. Примеры, приведенные выше, напротив, свидетельствуют о стабильном уровне организации живых организмов. Благодаря идиоадаптации появляются новые роды, виды, отряды, семейства, возникают таксоны низкого ранга.
Телогенез признан узкой специализацией, приспособлением к конкретным условиям существования, не предполагающим серьезного изменения уровня организации. К примеру, хамелеоны, черепахи, ленивцы наделены дополнительными приспособлениями к условиям обитания.
Заключение
Согласно теории, предложенной А. Н. Северцовым, основным фактором для повышения организации живых организмов выступают частные приспособления, которые могут сопровождаться упрощением, то есть дегенерацией. Благодаря одним и тем же арогенезам возможно появление различных «надстроек», которые дают виду возможность выживать и развиваться в частных условиях. Биологический регресс и прогресс являются теми основными способами биологического развития, которые позволяют конкретному отряду, роду выживать, развиваться, совершенствоваться либо приводят к его полной гибели и исчезновению.