Hlavní směr evoluce. Vývoj rostlin a živočichů

Otázky původu života a jeho vývoj od dávných dob zmátly vědce. Lidé se vždy snažili přistupovat k těmto tajemstvím, čímž se svět stal srozumitelnějším a předvídatelnějším. Mnoho století ovládalo názor na božské začátek vesmíru a života. Evoluční teorie získala poměrně nedávno čestné místo hlavní a nejpravděpodobnější verze vývoje života na naší planetě. Hlavní ustanovení byla formulována Charlesem Darwinem v polovině 19. století. Následující století dalo světu spoustu objevů v oblasti genetiky a biologie, které umožnily prokázat platnost Darwinových učení, rozšířit je a spojit je s novými daty. Takže existovala syntetická evoluční teorie. Absorbovala všechny myšlenky slavného výzkumníka a výsledky vědeckého výzkumu v různých oborech od genetiky až po ekologii.

Od individuální po třídu

Biologická evoluce je historický vývoj organismů založený na jedinečných procesech fungování genetické informace v určitých podmínkách prostředí.

Počáteční fází všech transformací, která nakonec vede k vzhledu nového druhu, je mikroevoluce. Takové změny se časem shromažďují a vedou k vytvoření nové vyšší úrovně organizace živých bytostí: rod, rodina, třída. Tvorba nadpočetných struktur se běžně nazývá makroevoluce.

Podobné procesy

Obě úrovně jsou v podstatě stejné. Hnací síly mikro- a makro-změn jsou přirozený výběr, izolace, dědičnost, variabilita. Základní rozdíl mezi těmito dvěma procesy spočívá v tom, že křížení je prakticky nemožné mezi různými druhy. V důsledku toho makroevoluce je založena na mezidruhovém výběru. Velkým přínosem pro mikroevoluci je bezplatná výměna genetických informací mezi jedinci jednoho druhu.

Konvergence a divergence příznaků

Hlavní směry evoluce mohou mít několik podob. Výkonným zdrojem rozmanitosti života je rozdíly v rysech. Působí jak uvnitř určitého druhu, tak na vyšších úrovních organizace. Podmínky prostředí a přirozený výběr vedou k oddělení jedné skupiny na dvě nebo více, které se vyznačují určitými vlastnostmi. Na úrovni druhu může být odchylka reverzibilní. V tomto případě se vytvářené populace znovu spojují do jednoho. Na vyšších úrovních je proces nevratný.

Další formou je phyletická evoluce, která předpokládá transformaci druhu bez izolace jednotlivých populací uvnitř. Každá nová skupina je potomkem předchozího a předchůdcem dalšího.

Významným přínosem pro rozmanitost života je konvergence nebo "konvergence" vlastností. V procesu vývoje nesouvisejících skupin organismů pod vlivem stejných podmínek prostředí vytvářejí lidé podobné orgány. Mají podobnou strukturu, ale mají odlišný původ a vykonávají téměř identické funkce.

Konvergence je velmi blízká rovnoběžnosti - forma evoluce, kdy se zpočátku odlišné skupiny rozvíjejí podobně pod vlivem stejných podmínek. Konvergence a paralelismus sdílejí spíše jemnou linii a je často obtížné klasifikovat vývoj určité skupiny organismů do jedné či druhé formy.

Biologický pokrok

Hlavní směry evoluce byly poprvé popsány v pracích A.N. Severtsova. Navrhl rozlišovat pojem biologického pokroku. V pracích vědce jsou popsány způsoby jeho dosažení, jakož i hlavní směry a směry evoluce. Nápady Severtsova vyvinuly II. Schmalhausen.

Hlavní směry evoluce organického světa, které vědci vyčíslují, jsou biologický pokrok, regrese a stabilizace. Podle jména je snadné pochopit, jak se tyto procesy liší od sebe. Pokrok vede ke vzniku nových příznaků, které zvyšují stupeň přizpůsobení organismu prostředí. Regress se projevuje snížením velikosti skupiny a její rozmanitosti, což vede ke ztrátě života. Stabilizace znamená zajištění získaných vlastností a jejich přenos z generace na generaci za relativně neměnných podmínek.

V užším smyslu, který označuje hlavní směry organické evoluce, znamená přesně biologický pokrok a jeho formy.

Existují tři hlavní způsoby, jak dosáhnout biologického pokroku:

• arogenese;
• allogeneis;
• catagenesis.

Arogenese

Tento proces umožňuje zvýšit celkovou úroveň organizace v důsledku tvorby aromorfózy. Navrhujeme zjistit, co se myslí tímto konceptem. Aromorfóza je směrem evoluce, což vede k kvalitativní změně v živých organismech, doprovázené jejich komplikací a zvýšením adaptivních vlastností. V důsledku změny struktury dochází k intenzivnějšímu fungování jednotlivců, mohou se využívat nové dříve nevyužité zdroje. V důsledku toho se organismy v jistém smyslu osvobodí od podmínek prostředí. Na vyšších úrovních jsou organizace jejich přizpůsobení z velké části univerzální a poskytují schopnost rozvíjet se nezávisle na okolních podmínkách.

Dobře příklad aromorfózy je transformace oběhového systému obratlovců: vzhled čtyř komor v srdci a oddělení dvou kruhů cirkulace - velkých i malých. Vývoj rostlin je charakterizován výrazným skokem vpřed jako výsledkem tvorby pylu a semen. Aromorfóza vede k vzniku nových taxonomických jednotek: tříd, divizí, typů a království.

Aromorfóza, podle Severtsova, je poměrně vzácný evoluční fenomén. Zaznamenává morfofyziologický pokrok, který zase vyvolává obecný biologický pokrok doprovázený výrazným rozšířením adaptivní zóny.

Sociální aromorfóza

Vzhledem k směru evoluce lidské rasy představují někteří vědci koncept "sociální aroma". Označují univerzální změny ve vývoji společenských organismů a jejich systémů, což vede ke komplikacím, většímu zdraví a většímu společnému vlivu společností. Takové aromomfy zahrnují například vzhled státu, knihtisk a počítačové technologie.

Allogenez

Během biologického pokroku se vytvářejí změny méně globální povahy. Jsou podstatou allogeneze. V tomto směru evoluce (tabulka je uvedena níže) existuje významný rozdíl od aromorfózy. Nevede ke zvýšení úrovně organizace. Hlavním důsledkem alogeneze je idioadaptace. Ve skutečnosti představuje určitou změnu, díky níž se tělo může přizpůsobit určitým podmínkám. Tento směr vývoje organického světa umožňuje blízkým druhům žít ve velmi odlišných zeměpisných oblastech.

Výrazným příkladem takového procesu je rodina vlků. Jeho druhy se nacházejí v různých klimatických zónách. Každý z nich má určitý soubor úprav jeho stanoviště, přičemž podstatně nepřekračuje jakoukoli jinou organizační úroveň.

Vědci rozlišují několik typů idioadaptací:

• podle tvaru (například zjednodušené tělo vodního ptactva);
• barvení (zahrnuje mimikry, varování a patronující zbarvení);
• na reprodukci;
• na pohyb (membrány vodních ptáků, ptáky);
• přizpůsobení podmínkám životního prostředí.

Rozdíly v aromomfóze a idioadaptace

Někteří vědci nesouhlasí s Severtsovem a nevidí dostatečné důvody k rozlišování mezi idioadaptacemi a aromorfózami. Domnívají se, že stupeň pokroku lze odhadnout až po značně dlouhém období po vzniku změny. Ve skutečnosti je obtížné uvědomit si, na jaké vývojové procesy povede nová kvalita nebo rozvinutá schopnost.

Stoupenci Severtsova mají tendenci si myslet, že za idioadaptace je nutné pochopit transformaci tělesné formy, nadměrný vývoj nebo redukci orgánů. Aromorfózy však představují významné změny embryonálního vývoje a tvorby nových struktur.

Catagenesis

Biologická evoluce může pokračovat se zjednodušením struktury organismů. Catagenesis je obecná degenerace, proces vedoucí ke snížení organizace živých bytostí. Hlavní důsledek tohoto trendu vývoje (tabulka srovnávající tři způsoby, je uvedena níže) spočívá ve vzhledu tak zvaných katamorfóz nebo primitivních rysů, které nahradí ztracené progresivní. Příkladem organismů, které prošly stupněm celkové degenerace, může být jakýkoli parazit. Většinou ztrácejí schopnost samostatného pohybu, značně zjednodušují nervový a oběhový systém. Existují však různé úpravy pro lepší zavedení do těla hostitele a fixaci na vhodných orgánech.

Vztah

Hlavní směry evoluce jsou vzájemně propojeny a v průběhu historického vývoje se neustále navzájem nahrazují. Po zásadních změnách ve formě aromomfózy nebo degenerace začíná období, kdy začíná odstupňovat nová skupina organismů v důsledku rozvoje jednotlivých částí různých geografických oblastí. Vývoj začíná idioadaptacemi. Po nějaké době kumulované změny vedou k novému kvalitativnímu skoku.

Směr vývoje rostlin

Moderní flóra se nezjistila okamžitě. Stejně jako všechny organismy prošel i dlouhou cestou. Vývoj rostlin zahrnoval získání několika významných aromorfóz. Prvním z nich byl vzhled fotosyntézy, která umožnila primitivním organismům využívat energii slunečního světla. Postupně se v důsledku morfologických změn a fotosyntetických vlastností objevily řasy.

Další etapou byl vývoj půdy. Pro úspěšný průchod "misie" byla zapotřebí další aromomfóza - diferenciace tkání. Byly tam mechy, rostliny spór. Další komplikace organizace je spojena s transformací procesu a metod reprodukce. Takové aromomfy jako ovuly, pylová zrna a nakonec semeno charakterizují gymnosperms, evolučně vyspělejší než spor.

Dále způsoby a směry vývoje rostlin směřovaly k jejich ještě většímu přizpůsobení podmínkám prostředí, čímž se zvyšovala odolnost proti nepříznivým faktorům. V důsledku vzhledu pistil a embryonálního listu se vytvořily kvetoucí nebo angiospermální rostliny, které jsou nyní v biologickém stavu.

Království zvířat

Vývoj eukaryot (eukaryotická buňka Zahrnuje zdobené jádro) s napájením heterotrofní typu (nevytvoří heterotrofní Organické přes chemo- nebo fotosyntézy) také v časných stádiích diferenciace tkání doprovodem. Coelenterates mají jeden z prvního významného aromorphoses vývoje u zvířat v embrya jsou tvořeny dvěma vrstvami, ekto- a endodermu. Shromáždíme a flatworms struktura je již komplikovanější. Jsou charakterizovány třetím embryonálním listem, mesodermem. Tato aromorfóza umožňuje další diferenciaci tkání a vzhled orgánů.

Dalším stupněm je vytvoření sekundární dutiny těla a jeho další rozdělení na úseky. Kůži již mají parapodii (primitivní typ končetin), stejně jako oběhové a respirační systémy. Transformace parapodie do artikulovaných končetin a některé další změny způsobily vzhled typu členovců. Dokonce i po jejich vzniku na zemi se hmyz začal aktivně rozvíjet kvůli vzhledu embryonálních membrán. Dnes jsou nejvíce přizpůsobeny životu na zemi.

Taková velká aromorfóza jako vytvoření akordy, nervové trubice, břišní aorty a srdce umožnily vzhled typu Chordov. Kvůli řadě progresivních změn byla řada živých organismů doplněna o ryby, amnioty a plazy. Ta druhá, kvůli přítomnosti embryonálních membrán, přestala záviset na vodě a zůstala na zemi.

Další vývoj směřuje k transformaci oběhového systému. Existuje teplokrevná zvířata. Adaptace pro letu umožnil vznik ptáků. Aromorphoses jako je čtyřkomorová srdce a zmizení pravém oblouku aorty, nárůst ve vývoji předního mozku hemisféry a kůra, formování srsti a mléčné žlázy a řada změn, které vedly ke vzniku savců. Mezi nimi vystupovaly ve vývoji placenty zvířat, a dnes je ve stavu biologické pokroku.

Pokyny pro vývoj lidského rodu

Otázka původu a vývoji předchůdců moderního člověka studoval až důkladně. Díky objevům paleontologie a srovnávací genetiky změnily již zavedené představy o naší „rodokmenu“. před 15 lety se převažoval názor, že vývoj hominidů šel podél lineárního typu, tedy sestávající ze sekvence po sobě následujících vyspělejších forem: Australopithecus, Homo habilis, archanthropines, Neandrtálský (paleanthropic) neanthropines (moderní člověk). Hlavní směry vývoje člověka, jako je tomu u jiných organismů, vedlo k vytvoření nových úprav, zvyšování organizace.

Údaje získané za posledních 10-15 let však provedly vážné úpravy již existujícího obrazu. Nové poznatky a aktualizované datování ukazují, že evoluce byla složitější. Podčeleď Hominin (patří k rodině Hominidů) se ukázala být téměř dvojnásobná než dříve. Jeho vývoj nebyl lineární, ale obsahoval několik souběžně se rozvíjejících linií či větví, progresivních a mrtvých. V různých časech společně existovaly tři nebo čtyři nebo více druhů. Zúžení této rozmanitosti bylo způsobeno přesunem evolučně rozvinutějších skupin jiných, méně rozvinutých. Například je nyní obecně uznáváno, že neandertálci a lidé moderního typu žili současně. První nebyli naši předchůdci, ale představovali paralelní odvětví, které bylo nahrazeno rozvinutějšími zástupci homininů.

Progresivní změny

Základní aromomfy, které vedly k prosperitě podskupiny, zůstávají nepochybné. To je správnost a zvětšení mozku. Důvody vzniku prvních vědců nesouhlasí. Dlouho se věřilo, že je to nezbytné opatření pro rozvoj otevřených prostor. Nejnovější údaje však naznačují, že předkové lidí chodili na dvě nohy během období života na stromech. Tato schopnost se v nich objevila ihned po oddělení od linie šimpanze. Podle jedné verze se homininy původně pohybovaly jako moderní orangutani, stojící s dvěma nohama na jedné větvi a drželi ruce za druhou.

Růst mozku se uskutečnil v několika fázích. Poprvé to začalo Homo habilis (zkušený člověk), který se naučil dělat nejjednodušší nástroje. Zvýšení objemu mozku se shodovalo s nárůstem podílu masa na dietě homininů. Chabilisy, očividně, byli mrchožrouti. Dalším nárůstem mozku bylo také zvýšení počtu jídel z masa a přesídlení našich předků mimo domorodý africký kontinent. Vědci naznačují, že zvýšení podílu masa ve stravě je spojeno s potřebou doplnit náklady na energii, které podporují práci rozšířeného mozku. Lze předpokládat, že další fáze tohoto procesu se shodoval s rozvojem požáru: vařené jídlo je nejen kvalitní, ale i kalorie navíc výrazně snižuje čas potřebný pro žvýkání.

Hlavní směry evoluce organického světa, působící po mnoho staletí, vytvořily moderní flóru a faunu. Pohyb procesu směrem k adaptaci na měnící se podmínky prostředí vedl k obrovské rozmanitosti životních forem. Hlavní směry evoluce jsou stejné na všech úrovních organizace, jak dokládají údaje biologie, ekologie a genetiky.