Биологические последствия приобретения приспособлений кратко

Обновлено: 05.07.2024

Дивергенция – расхождение признаков у потомков одной родительской группы в процессе приспособления к различным условиям существования. Первоначально дивергируют признаки, непосредственно связанные с изменяющимися факторами среды. Впоследствии происходит перестройка всей организации, что может привести к возникновению новых видов. В процессе дивергенции возникают гомологичные органы.

Конвергенция – схождение признаков у далеко отстоящих друг от друга в систематическом плане организмов, связанных сходными условиями обитания. В процессе конвергенции возникают аналогичные органы, являющиеся приспособлениями к одним и тем же факторам окружающей среды.

2. Какие органы называют гомологичными; аналогичными?

Гомологичные органы – это органы, имеющие единое происхождение, одинаковый план строения, но специализированные для выполнения различных функций.

Аналогичные органы – это органы, которые имеют разное происхождение и план строения, но специализированы для выполнения одинаковых функций.

3. Приведите примеры сходства строения органов у неродственных групп животных, обитающих в одинаковых условиях.

Органы, соответствующие друг другу по строению и имеющие общее происхождение, независимо от выполняемых ими функций, называются гомологичными. Примеры гомологичных органов у растений – усики гороха, иглы барбариса, колючки кактуса (видоизмененные листья). Корневища ландыша, клубни картофеля, донце репчатого лука (подземные побеги) также гомологичны. Все модификации пятипалой конечности – рука человека, копыто лошади, ласты водных млекопитающих. Гомологичные органы формируются в ходе дивергенции.

Органы, выполняющие сходные функции, но имеющие принципиально различное строение и происхождение, называются аналогичными. Аналогичны жабры рака и рыбы, крыло бабочки и крыло птицы, роющие конечности крота и медведки. Конвергентное сходство по форме тела характерно для плавающих животных: древних рептилий (ихтиозавров), хрящевых рыб (акул) и водных млекопитающих (дельфинов). Аналогичные органы возникают в ходе конвергенции.

Вопросы и задания для обсуждения.

1. К каким биологическим последствиям приводит приобретение популяциями и видами новых приспособлений?

Приспособительными признаками являются защитные окраска и форма тела, мимикрия и т.п.

Так, например, в промышленных районах Европы, где кора деревьев загрязнена сажей и копотью, темноокрашенные особи насекомых вытеснили светлоокрашенных особей. Это объясняется тем, что светлые насекомые хорошо заметны на темном фоне и преимущественно их поедают птицы. В сельских районах, наоборот, темные насекомые хорошо заметны на светлых, незагрязненных стволах.

Мокасиновая змея благодаря окраске чешуи практически незаметна среди сухих листьев; некоторые богомолы повторяют цвет и форму цветков или листьев; гусеницы пяденицы неразличимы среди засохших веточек. Мастерами камуфляжа являются многие виды камбалы, которые могут менять окраску в зависимости от цвета дна.

Многие ядовитые животные ярко окрашены, что предостерегает хищников об опасности.

Некоторые безобидные животные выработали признаки, делающие их похожими на опасные виды. Это защищает их от нападения хищников. Такие приспособления получили название мимикрии. Например, бабочка данаида питается растениями, вызывающими у животных рвоту. Яркой окраской она предостерегает животных о своей несъедобности. У бабочки нимфалиды в процессе естественного отбора сформировалась сходная окраска, поэтому хищники избегают и ее. Муха журчалка окраской, поведением и жужжанием подражает пчелам. Это гарантирует мухе полную неприкосновенность.

2. В чём отличие морфофизиологического прогресса от биологического?

Биологический прогресс – это усовершенствование организмов отдельных таксонов (вида, роду и т. п.) в процессе эволюции. Морфофизиологический прогресс или по-другому ароморфоз – это одно из главных направлений биологического прогресса живых существ, в результате которого в ходе эволюции усложняется, подымается на более высокий уровень эволюционного развития их морфо-физиологическая организация. Ароморфоз повышает приспособленность организмов к изменившейся среде.

3. В каких направлениях условия жизни влияют на преобразование органов у животных и растений?

Оба уровня в основе своей протекают одинаково. Движущими силами и микро-, и макроизменений являются естественный отбор, изоляция, наследственность, изменчивость. Существенное различие двух процессов в том, что между разными видами практически исключено скрещивание. В результате в основе макроэволюции лежит межвидовой отбор. Огромный вклад в микроэволюцию вносит свободный обмен генетической информацией между особями одного вида.

4. В чём заключается сущность правила необратимости эволюции?

Эволюция, как и большинство динамических процессов, в особенности случайных, необратимо, т. е. не может повернуться в обратную сторону ни на миг.

Предположим, что некая подпопуляция всё-таки получила обратные изменения, но в таком случае в ходе естественного отбора он не получит прежнего распространения, ведь базисные качества популяции делают её более жизнеспособной.

Иными словами, если у каких-то людей, даже случайно вырастет хвост, то хвостатые люди опять вымрут.

Приобретение популяциями и видами разнообразных приспособлений способствует не только выживанию их в какой-то определённой среде. Новые признаки и свойства могут стать причиной освоения популяцией новых мест обитания, новых источников питания. В этом случае конкуренция с родственными организмами резко ослаблена или отсутствует. Это приводит к вспышке размножения и широкому расселению вида, что, в свою очередь, способствует формированию многочисленных популяций, каждая из которых оказывается в несколько различающихся условиях и подвергается неодинаково направленному действию отбора.

Генетическое разнообразие популяций служит основой для формирования новых, иногда многочисленных близкородственных видов. Показатель хорошей приспособленности группы организмов – её высокая численность, широкий ареал и большое количество починённых систематических групп. Систематическая группа находится в состоянии процветания или биологического прогресса, если в неё входит значительное число дочерних форм. Например, внутри отряда всегда есть семейства, внутри семейств – роды, отличающиеся по числу входящих в них видов.

Таким образом, биологический прогресс представляет собой результат успеха в борьбе за существование.

Отсутствие необходимого условия приспособленности приводит к биологическому регрессу – уменьшению численности, сокращению ареала, снижению числа систематических групп более низкого ранга. Биологический регресс чреват опасностью вымирания.

Эволюция крупных систематических групп называется макроэволюцией. Она характерна для групп крупнее вида (класс, тип).

Пути достижения биологического прогресса. (Главные направления эволюции)

Ч. Дарвин считал, что естественный отбор не обязательно ведёт к повышению организации. Адаптационные изменения, благоприятные для выживания популяции, могут быть направлены на специализацию, в результате которой группа организмов устраняется от конкуренции. Приобретение специальных приспособлений к ограниченным условиям среды не меняет уровня организации, но способствует процветанию вида. В некоторых случаях оказывается выгодным переход к сидячему образу жизни, пассивному питанию или паразитизму. Такая адаптация, как правило, ведёт к упрощению организации, утрате органов активной жизни.

В соответствии с разнообразными преобразованиями строения организмов в процессе эволюции выделяют три главных направления, каждое из которых ведёт к биологическому прогрессу:

3. Общая дегенерация.

Ароморфоз означает усложнение организации, поднятие её на более высокий уровень. Изменения в строении животных в результате ароморфоза не являются приспособлениями к каким-либо специальным условиям среды, они носят общий характер и дают возможность расширить использование условий внешней среды.

Ароморфозы обеспечивают переход от пассивного питания к активному, повышают подвижность животных, дыхательную функцию, снабжение тканей кислородом. Все эти приспособления, не будучи частными приспособлениями к конкретным условиям среды, повышают интенсивность жизнедеятельности животных, уменьшают их зависимость от условий существования. Общая черта ароморфозов заключается в том, что они сохраняются при дальнейшей эволюции и приводят к возникновению новых, крупных систематических групп – классов, типов.

Идиоадаптация – приспособление к специальным условиям среды, полезное в борьбе за существование, но не изменяющее уровня организации. Поскольку каждый вид обитает в определённых местообитаниях, у него вырабатывается приспособление именно к этим условиям. К разным видам идиоадаптации относятся покровительственная окраска животных, колючки растений, определённая форма тела. В зависимости от условий обитания и образа жизни, многочисленным преобразованиям подвергается пятипалая конечность млекопитающих. Условия обитания накладывают различия на внешний облик животных одной систематической группы. Форма конечности представителей одного отряда может быть одинаковой, но внешний вид разным и наоборот.

После возникновения ароморфозов и особенно при выходе группы животных в новую среду обитания начинается приспособление отдельных популяций к условиям существования именно путём идиоадаптации. Так, класс птиц в процессе расселения по суше дал громадное разнообразие форм. Рассматривая их строение можно прийти к выводу, что все различия между ними сводятся к частным приспособлениям, хотя основные черты строения у всех птиц одинаковы.

Крайняя степень приспособления к очень ограниченным условиям существования носит название специализации. Переход к питанию только одним видом пищи, обитание в очень однородной и постоянной среде (например, в пещерах) приводят к тому, что вне этих условий организмы жить не могут. Таковы колибри, питающиеся нектаром тропических цветов, муравьеды, специализация которых обусловлена ограниченным родом пищи.

Приобретение популяциями и видами разнообразных приспособлений способствует не только выживанию их в какой-то определенной среде. Новые признаки и свойства могут стать причиной освоения популяцией новых мест обитания, новых источников питания и т.д.

родственными организмами резко ослаблена или отсутствует. Это приводит к вспышке размножения и широкому расселению вида, что, в свою очередь, способствует формированию многочисленных популяций, каждая из которых оказывается в несколько различающихся условиях и подвергается неодинаково направленному действию отбора.

Генетическое разнообразие популяций служит основой для формирования новых, иногда многочисленных близкородственных видов. Показатель хорошей приспособленности группы организмов — ее высокая численность, широкий ареал и большое количество подчиненных систематических групп. Систематическая группа (вид, род, семейство и т.д.) находится в состоянии процветания, или биологического прогресса, если в нее входит значительное число дочерних форм. Например, внутри отряда всегда есть семейства, очень многочисленные по числу входящих в них родов. Внутри семейства отдельные роды отличаются по числу входящих в них видов.

Таким образом, биологический прогресс представляет собой результат успеха в борьбе за существование.

Отсутствие необходимого уровня приспособленности приводит к биологическому регрессу—уменьшению численности, сокращению ареала, снижению числа систематических групп более низкого ранга. Биологический регресс чреват опасностью вымирания. Например, вследствие усиленного отстрела резко сократилась численность и сузился ареал распространения соболя. На грани вымирания находится уссурийский тигр.

Эволюция крупных систематических групп (надвидового ранга) носит название макроэволюции.

Аллогенез

Аллогенез (от греч. allos - иной, другой и genesis - развитие) эволюционное направление, сопровождающееся приобретением идиоадаптацией, или алломорфозов. Идиоадаптация (от греч. idios - особенность и лат. adaptation - приспособление) -.

Основные закономерности биологической эволюции

Морфофункциональные особенности живых организмов определяются двумя факторами: физиологическими потребностями и конкретными условиями среды обитания. При всем разнообразии частных особенностей строения и приспособлений организмов к внешней среде.

Правила эволюции

Правило необратимости эволюции. К общим правилам эволюции групп живых организмов относится правило необратимости эволюционных преобразовании. Так, если на каком-то этапе от примитивных амфибий возникли рептилии, то при дальнейшей эволюции рептилии.

Читайте также: