Общие закономерности макроэволюции: Часть 3

Видео

Конспект

Направления эволюции.

На протяжении геологической истории Земли населяющие её организмы непрерывно изменяются. В условиях постоянно меняющейся среды адаптивная ценность тех или иных признаков может кардинально трансформироваться. К примеру, при умеренном повышении температуры воды рыбы с усиленной работой жаберного аппарата получают преимущество, но при дальнейшем потеплении более успешными становятся виды, развившие способность к атмосферному дыханию.

Эта закономерность наглядно проявляется в эволюционной судьбе крупных таксономических групп. Показательным примером служит соперничество двустворчатых моллюсков и брахиопод - двух групп малоподвижных фильтраторов с двустворчатыми раковинами, но с принципиально разным строением фильтрующего аппарата и створок. Возникнув позже брахиопод, двустворчатые моллюски вступили с ними в конкурентную борьбу. Их разнообразие неуклонно росло вплоть до пермского вымирания, после которого брахиоподы окончательно уступили лидерство, и за последующие 250 миллионов лет их видовое богатство постоянно сокращалось.

Таким образом, в эволюционной гонке одни группы переживают период расцвета, тогда как другие постепенно сходят со сцены. Это отражает концепцию биологического прогресса (увеличение разнообразия, численности и ареала) и биологического регресса (снижение адаптивности, сокращение разнообразия и ареала). Примечательно, что для достижения биологического прогресса не всегда требуются кардинальные морфофизиологические преобразования - существуют различные пути его достижения, что было теоретически обосновано Алексеем Николаевичем Северцовым и развито его учениками, включая выдающегося биолога Ивана Ивановича Шмальгаузена.

Согласно концепции А.Н. Северцова, биологический прогресс достигается тремя основными путями: ароморфозом, идиоадаптацией и общей дегенерацией.

Ароморфозы представляют собой фундаментальные адаптации, значительно повышающие уровень организации организмов. К ним относятся:

формирование четырехкамерного сердца у птиц и млекопитающих, обеспечившее интенсификацию метаболизма;

развитие плаценты у млекопитающих;

возникновение цветка у покрытосеменных растений, способствовавшее их глобальному распространению.

Эти преобразования не возникают мгновенно, а формируются постепенно в ходе длительной эволюции. Например, полное разделение кровотоков развивалось через серию последовательных изменений.

Идиоадаптации - это частные приспособления, не меняющие принципиально уровень организации, но расширяющие экологические возможности. Примеры включают:

разнообразие ротового аппарата у насекомых;

модификации конечностей у млекопитающих;

вариации строения околоцветника у цветковых растений.

Общая дегенерация - это упрощение организации, связанное с утратой органов или целых систем. Наблюдается у:

паразитических форм (ленточные черви, саккулина) с редукцией пищеварительной и других систем;

сидячих организмов (асцидии), теряющих хорду и нервную трубку во взрослом состоянии.

Несмотря на упрощение строения, такие группы часто достигают значительного эволюционного успеха.

Северцов установил правило чередования главных направлений эволюции: после ароморфозов или дегенерации следует период идиоадаптаций. Например, после появления цветка у растений началась специализация к разным опылителям, приведшая к огромному разнообразию форм.

5.jpeg