что такое ароморфоз в биологии примеры
Самые яркие примеры ароморфозов у растений и животных
Эволюционное развитие органического мира привело к возникновению новых приспособительных и адаптивных механизмов и структур к факторам внешней среды на каждой прогрессивной ступени развития живой природы. Подобные структуры получили название ароморфозов. В данной статье будут подробно раскрыты примеры ароморфозов.
Суть и значение ароморфоза
Под понятием «ароморфоз» подразумевается эволюционное изменение строения организма, имеющее прогрессивный характер и необходимое для обеспечения нормального существования особи в рамках новых видов воздействия факторов внешней среды. Любое подобное изменение имеет непосредственную связь с повышением уровня организации организма, что находит свое отражение при рассмотрении филогенетических рядов. Выделяют следующие типы ароморфозов в зависимости от классов живых существ, которые несут в себе новые, адаптивные изменения:
прогрессивные с эволюционной точки зрения изменения, возникающие в организме других классов живых существ.
Значение ароморфозов следующее:
один из путей эволюционного развития;
позволяет адаптироваться особям к новым условия существования;
один из способов освоения новых, ранее неизведанных экологических ниш.
Примеры ароморфозов
По мере эволюционного развития жизни на Земле на каждой отдельной взятой стадии возникали различные примеры структурных изменений живых существ, которые позволяли последним захватывать новые экологические ниши.
Органический мир
В контексте биологического развития органического мира к ароморфозам относятся следующие изменения живой природы: преобладание ядерных организмов над безъядерными, возникновение полового способа размножение (что повысило разнообразие природного материала на Земле и как следствие способность его адаптации к тем или иным фактором и условиям внешней среды), доминирование многоклеточных организмов над одноклеточными. Таким образом, в процессе эволюционного развития органического мира можно выделить следующие тенденции: зарождение механизмов интеграции и дифференцировки (связано с преобладанием многоклеточных организмов над одноклеточными) и стремление живой природы к генетическому разнообразию (основа любого повышения уровня организации, так как внешние изменения возникают вследствие экспрессии тех или иных генетических структур).
Ароморфозы растений
Растительная природа получила в ходе биологического развития получила несколько фундаментальных преобразований, которые предопределили возникновение такой атмосферы, какая она существует в настоящее время. К ароморфозам растений необходимо отнести: возникновение фотосинтеза (процесс, основа которого заключается в преобразовании световой энергии в энергию ковалентных и ионных связей), возникновение споровых представителей растительного царства, которые обладали побегом, что позволило растения полноценно выйти на сушу и закрепиться в данной экологической нише. Другими важными структурными изменениями, которые произошли с растениями являются следующие:
наличие способность к размножению без нахождения в водной среде;
возникновение цветков (класс покрытосеменные) и семязачатков (класс голосеменные);
развитие проводящей и корневой систем, что дало возможность растению получать неорганические вещества из почвы и проводить их по лубу к листьям и цветкам;
возникновение новых органов, в которых стало возможно активное протекание процессов фотосинтеза (речь идет о листьях);
размножение посредством семян (класс голосеменные).
Земноводные
Своим происхождением земноводные обязаны кистеперым рыбам. Основными структурными изменениями земноводных являются модернизации, возникшие в связи с их выходом на сушу (до этого представители царства животных в основном обитали в морских и океанских водах). К таковым модернизациям относятся: развитие легких, что позволило амфибиям дышать атмосферным кислородом и передвигаться по сухопутным земля, к другим ароморфозам земноводных относятся развитие среднего уха, возникновение сердца, состоящего из трех полостей (камер), образование пятипалой конечности.
Пресмыкающиеся
Пресмыкающиеся — это следующая ступень эволюции после земноводных, известные каждому ребенку динозавры непосредственно относятся к данному классу живых существ. Ароморфозами пресмыкающихся являются следующие изменения строения их органов: модернизации легких (ячеистая структура) и дыхательных путей, возникновение внутреннего оплодотворения (у земноводных оно наружное), развитие амниотических оболочек, которые необходимы для защиты плода от внешних воздействий.
Ароморфозы птиц
Птицы являются следующей ступень эволюционного развития после земноводных. На данном этапе возникают следующие структурные изменения: возникновение двойного дыхание, появление четырехкамерное сердце (у земноводных трехкамерное, исключение составляет только крокодил), возникновение теплокровности, образование перьевого покрова и крыльев.
Рыбы являются предшественниками земноводных в контексте эволюционного развития. Основными ароморфозами рыб являются следующие изменения их строения: развитие кровеносной системы замкнутого типа и двухкамерного сердца (однако кровь не разделяется на артериальную и венозную, и по жилам рыб течет венозная кровь, правда, в участках их жизненно важных органов она более насыщена кислородом), формирование костного скелета.
Млекопитающие
По мнению большинства ученых-эволюционистов пресмыкающиеся являются главными предшественниками млекопитающих. Возникновение класс млекопитающих совпало во временном промежутке с формированием класса птиц. Оба данных класса обладают теплокровностью, которая у млекопитающих обусловлена наличием следующие ароморфозов:
разделение между артериальным и венозным кровообращением становится полным;
наличие четырехкамерного сердца с межжелудочковой и межпредсердной перегородками;
формирование развитого слоя подкожно жировой клетчатки;
возникновение шерстяного покрова.
Другими важными ароморфозами животных, которые относятся к тому же классу живых существ, что и человек, являются возможность кормить детенышей молоком матери, формирование альвеолярных легких (что дало возможность поглощать больший объем кислорода), развитие почки и мозговых структур (появление коры больших полушарий мозга), формирование развитой нервной системы, способности к обучению в течении жизни (у рыб она отсутствует) и так далее.
Насекомые
К структурным изменениям, возникших на этапе формирования класса насекомых, относятся следующие: наличие хитинового покрова, сегментирование тела на отделы, наличие кутикулы, способность летать, возникновение гемолимфы и нескольких пар глаз и конечностей. Резистентность представителей класса насекомых к воздействию факторов внешней среды обуславливает их биологический успех (понятие, отражающие количество занимаемых экологических ниш, видовое, родовое разнообразие и общее количество особей).
Отдельно стоить отметить ароморфозы червей: возникновение мезодермы (третий зародышевый листок), формирование двусторонней симметрии (до этого преобладала радиальная), образование выделительной, пищеварительной и нервной систем.
Человек
К ароморфозам человека можно отнести следующие морфофункциональные изменения строения организма людей: развитие членораздельной речи (что является основным отличием человека от обезьяны); усиление функциональной активности коры больших полушарий, увеличение объема головного мозга, удлинение конечностей, формирование противопоставленного остальным большого пальца на руках, значительное увеличение тазобедренных суставов (вследствие чего стало легче рожать), формирование лордозов и кифозов в позвоночном столбе, структурные изменения обуславливающие прямохождение.
В заключении, необходимо отметить, что несмотря на очевидный прогрессивный характерных изменений, называемых ароморфозами, они могут иметь и обратную сторону медали, так, например, развитие прямохождения у человека привело к возникновению заболеваний (например, радикулит), которые не встречаются у других представителей животного мира.
Что такое ароморфоз
Содержание:
Ароморфозом в биологии называют способность живых организмов в процессе эволюции адаптироваться к изменению окружающей среды, при этом значительно повышая свой уровень организации, приобретая новые полезные способности и умения. Ярким примером ароморфоза может служить возникновение шерстного покрова у млекопитающих, что дало им возможность адаптироваться к общему понижению температуры на нашей планете, и в то время как большие и теплолюбивые динозавры вследствие похолодания, попросту вымерли, сумевшие адаптироваться млекопитающие стали доминирующей формой жизни. По сути, ароморфоз – это главное направление в эволюции и детальное изучение его помогает ученым более детально проследить все основные этапы эволюции живых существ.
Также помимо этого в эволюции известны такие трансформации, как идиоадаптация и дегенерация. Идиоадаптация – небольшое усовершенствование в рамках одного вида, в то время как ароморфоз – это качественный скачок на более высокий уровень. Дегенерация же наоборот обратный процесс в эволюции, переход на более низкий уровень.
Значение в биологии
Формирование ароморфоза – очень длинный процесс, порой длящийся сотнями тысяч лет. Тем не менее его значение очень велико, ведь благодаря ему живые существа развиваются. В основе этого развития стоят такие биологические механизмы, как наследственность (приобретенные положительные гены от родителей передаются их детям), так и естественный отбор, когда особи, не поддающиеся воздействию ароморфоза, вымирают (помним про динозавров). Далее детально разберем, какие есть виды ароморфозов.
Примеры в органическом мире
Прежде всего, ароморфозы сыграли большую роль в эволюции органического мира, и самым первым и важным тут является ароморфоз образования многоклеточных организмов, которые в ходе эволюции стали доминировать над более примитивными одноклеточными. По времени это произошло в архейскую эру, то есть около 4 миллиарда (плюс минус пару миллионов) лет назад.
Также к весьма важному ароморфозу органического мира можно отнести и половое деление клеток, как и половое размножение в целом. Именно благодаря ему, все мы, как люди, так и животные, разделены на полы.
Примеры у растений
Одним из важнейших ароморфозов в эволюции растений, пожалуй, является возникновение у них явления фотосинтеза – процесса преобразования энергии света в энергию химических связей. По времени этот ароморфоз можно отнести к началу палеозойской эры, когда растения и живые организмы постепенно стали осваивать сушу (вы ведь помните, что жизнь на Земле зародилась в воде).
Также стоит отметить важный ароморфоз у растений, произошедший в силурийский период палеозойской эры (443 миллиона лет назад) – появление первых споровых, риниофитов. Они были первыми растениями, тело которых было представлено побегом, а не талломом (как у подводных водорослей), по сути это были уже первые полноценные наземные растения нашей планеты. Благодаря им, атмосфера Земли пополнилась кислородом и стала пригодной для обитания и первых наземных животных.
Далее перечислим другие не менее важные ароморфозы у высших растений, произошедшие за долгие миллионы лет эволюции:
Примеры у земноводных
Ученные до сих спорят о происхождение земноводных, но согласно наиболее популярной теории, они ведут свое начало от кистеперых рыб, являющихся далекими предками современных амфибий. И согласной этой же теории, самым важным ароморфозом, который позволил первым земноводным осваивать сушу, было развитие у них легких, позволяющих дышать кислородом.
Помимо этого можно отметить и другие не менее важные ароморфозы древних земноводных, а именно:
Примеры у пресмыкающихся
Пресмыкающиеся, появившиеся следом за земноводными, по сути, были следующим этапом в освоении животными наземной жизни. Это были первые, уже полноценные наземные животные, дышащие исключительно легкими и исключительно кислородом.
Среди важных ароморфозов, которые позволили древним пресмыкающимся вытеснить древних земноводных можно отметить:
Впоследствии от первых пресмыкающихся произошли гигантские динозавры, ставшие на долгие миллионы лет подлинными хозяевами нашей планеты.
Примеры у птиц
Первые птицы на Земле появились в Юрский период мезозойской эры (200 миллионов лет назад). Первым предком всех пернатых был такой себе археоптерикс, по мнению ученых занимающий промежуточное положение между пресмыкающимися и собственно птицами.
Археоптерикс еще не умел летать, а только лишь планировать с ветки на ветку, но, несмотря на это он дал начало развития рода птиц. Само же развитие сопровождалось важными ароморфозами, позволившими птицам, наконец-таки подняться в небо. Приведем основные ароморфозы, которые привели к появлению птиц:
Примеры у рыб
Если брать во внимание, то, что жизнь наша зародилась в воде, и рыбы, по сути, являются древнейшими (не считая водоросли, планктон и прочие одноклеточные организмы) представителями жизни на Земле, они те не менее в процессе своей эволюции также прошли через ряд важных ароморфоз, среди которых можно отметить:
Примеры у млекопитающих
Важным ароморфозом животных млекопитающих, уже упоминавшемся нами в начале статьи стало развитие у них шерстяного покрова, равно как и приобретение постоянной температуры тела, что позволило млекопитающим приспособится к более холодному климату умеренных широт. Также можно отметить и такие важные ароморфозы как развитие легких, кровеносной системы, головного мозга, кормление детенышей молоком матери.
Отдельно можно отметить ароморфозы, которые обеспечили теплокровность млекопитающим, это:
Примеры у насекомых
Насекомые, самые мелкие (не считая микробов, разумеется) обитатели нашей планеты также в процессе эволюции проходи через свои различные ароморфозы, правда не так интенсивно, как другие животные, например, те же тараканы вообще никак не видоизменялись еще со времен динозавром. Тем не менее, может отметить следующие ароморфозы у насекомых:
Видео
И в завершение старое видео о том, как происходит ароморфоз.
Химия, Биология, подготовка к ГИА и ЕГЭ
Примеры ароморфозов
Ароморфоз — прогрессивное эволюционное изменение строения, приводящее к общему повышению уровня организации организмов. Ароморфоз — это расширение жизненных условий, связанное с усложнением организации и повышением жизнедеятельности
Много умных слов, поэтому давайте разбирать на примерах.
Во-первых, это эволюционное изменение. Это означает, что это не просто небольшое изменение дочернего организма по отношению к родительскому. Это серьезное изменение в строении, которое привело к появлению абсолютно новых признаков.
Во-вторых, когда мы говорим об изменениях, то важно, с чем мы сравниваем. Так вот, в школьном курсе биологии когда речь идет об ароморфозах какого-то отдела ( у растений) или класса ( у животных), то сравнивают с тем, от кого этот класс или отдел произошел. Например, если говорят об ароморфозах млекопитающих, то сравнивают с рептилиями.
Примеры ароморфозов растений:
От водорослей к наземным растениям (псилофитам и риниофитам или к мхам):
Ароморфозы хвощей и плаунов
Ароморфозы голосеменных растений
Ароморфозы покрытосеменных
Примеры ароморфозов животных:
Здесь посложнее будет — надо рассмотреть все критерии: и внешнее, и внутреннее строение, дыхание, способы размножения и т.д.
Ароморфозов будет много, т.к. эволюционно это был огромный шаг — переход от одноклеточности к многоклеточности
Считается, что они произошли от кишечнополостных, поэтому сравнивать будем с ними
Теорий происхождения круглых червей несколько, но в школьном курсе считаем, что они произошли от плоских.
Произошли от червей, похожих на плоских, поэтому сравнивать будем с ними
Как видите, ароморфозов много и по сравнению с круглыми червями, но если в открытом вопросе написать неправильно происхождение кольчатых, то за это снимут балл — это будет биологическая ошибка!
Их предками считаются кольчатые черви
От кого они произошли — ученые до сих пор яростно спорят…
На данный момент условно считают, что от кольчатых червей
Предками рептилий считают древних земноводных
Доказательства эволюции
Пути эволюции
В своих работах советский ученый Северцов А.Н. выделил понятия биологического прогресса и регресса.
Ароморфоз представляет собой прогрессивное эволюционное преобразование, повышающее уровень организации организмов. В результате ароморфоза становится возможным освоение новых, ранее недоступных для жизни, территорий. К примеру, теплокровность птиц позволила им заселить места с холодным климатом.
Идиоадаптация подразумевает незначительные, частные изменения в строении и функциях организма, которые помогают приспособиться к условиям среды обитания. Идиоадаптации существенно не повышают уровень организации.
Общей дегенерацией называют упрощение организации, которое заключается в утрате отдельных органов и систем органов. У многих этот пункт вызывает внутреннее противоречие: как общая дегенерация может относиться к биологическому прогрессу?
У многих паразитов отсутствуют различные органы, к примеру, у ленточных червей нет пищеварительной системы. А зачем она им, когда пища в кишке, где они обитают, уже переварена и расщеплена организмом хозяина?
Биологический регресс характеризуется признаками, противоположными биологическому прогрессу:
Главная причина биологического регресса в том, что скорость эволюции вида отстает от скорости изменения внешней среды, эволюции других видов: это несоответствие снижает приспособленность организмов. Часто деятельность человека молниеносно меняет окружающую среду: далеко не все виды могут приспособиться к этому, происходит вымирание.
Сравнительно-анатомические доказательства эволюции
В строении нынешних животных можно найти признаки древних предковых форм, которые также свидетельствуют об эволюции. Сейчас мы обсудим рудименты и атавизмы.
У человека к рудиментарным органам относятся: зубы мудрости, копчик, ушные мышцы, аппендикс (червеобразный отросток), третье веко (эпикантус).
У человека атавизмами могут являться хвост, волосатое тело, добавочные молочные железы, незаращение межпредсердной перегородки.
Переходные формы
Такими формами являются, к примеру, утконос и ехидна из класса млекопитающих. При многих признаках млекопитающих, они откладывают яйца, тем самым подтверждают родство млекопитающих с пресмыкающимися.
Эмбриологические доказательства
Немецкие ученые Ф. Мюллер и Э. Геккель во второй половине XIX века сформулировали биогенетический закон, гласящий, что онтогенез (индивидуальное развитие) каждой особи есть краткое и быстрое повторение филогенеза (исторического развития вида).
Биогенетический закон Мюллера-Геккеля объясняет повторение этапов (на стадии зародыша), которые были свойственны нашим далеким предкам. Таким образом, мы проходим их этапы, но, не останавливаясь на них, двигаемся дальше к более совершенным этапам.
Карл Бэр сформулировал закон зародышевого сходства, который гласит, что на ранних стадиях развития зародыши позвоночных животных настолько похожи друг на друга, что практически неразличимы между собой. Это также указывает и подтверждает единство происхождения животного мира.
Палеонтологические доказательства эволюции
Палеонтология (греч. palaios – древний) изучает ископаемые останки вымерших животных, их сходства и различия с ныне живущими видами. Сопоставляя друг с другом ископаемые останки разных геологических эпох, можно увидеть как происходила эволюция различных видов животных и растений.
© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2021
Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.
Что такое ароморфоз — его значение и примеры ароморфоза у млекопитающих, птиц, растений
Здравствуйте, уважаемые читатели блога KtoNaNovenkogo.ru.
Эволюция органического мира продолжается с момента возникновения жизни на Земле, то есть на протяжении почти 4-х миллиардов лет.
Первыми живыми организмами были одноклеточные микробные существа (бактерии и археи). С них, собственно, всё и началось.
Трудно себе представить, что по большому счёту у всех ныне существующих живых организмов – один общий предок.
Каким же образом со временем образовалось огромное биологическое разнообразие? Как оно изменялось в ходе эволюционного процесса? Почему одни объекты живой природы вымерли, а другие дошли до наших дней почти в первозданном состоянии?
В значительной степени это объясняется таким явлением, как ароморфоз, о котором и пойдёт речь.
Ароморфоз — это.
Термин «ароморфоз» появился в научном мире во второй декаде ХХ века с подачи русского биолога А.Н.Северцова.
Под ним понимается длительный эволюционный процесс, связанный с преобразованием (в сторону усложнения) внешних и внутренних структур и повышением уровня организации живых организмов.
В результате подобных изменений происходит подъём на новую ступень развития, что даёт возможность расширять ареал обитания и лучше приспосабливаться к условиям внешней среды. Благодаря ароморфозу появляются дополнительные таксономические единицы, включая классы, типы и отделы.
Ароморфоз протекает на фоне наследственных изменений и борьбы за существование, в которой более совершенные организмы получают определённые преимущества, а следовательно, больше шансов выжить и произвести потомство. То есть работает механизм естественного отбора.
О существовании ароморфоза свидетельствуют такие яркие проявления (примеры) как:
Это далеко не полный перечень. Далее он будет частично дополнен отдельными примерами.
Преобразования и усложнения, происходящие в популяциях, различаются по степени важности, сложности и универсальности.
Так, ароморфоз представляет собой переход на качественно новый морфологический и организационный уровень развития (например, возникновение хорды и позвоночника у животных), в то время как мелкие эволюционные трансформации в рамках одного вида (например, приобретение маскировочной окраски) относится к идиоадаптации.
Тем не менее, уже упоминавшийся А.Н.Северцов полагал, что ароморфоз может трансформироваться в идиоадаптацию, которая, в свою очередь, способна инициировать ароморфную эволюцию.
Ароморфоз млекопитающих
По мнению учёных, предками млекопитающие были пресмыкающиеся, а конкретно древние рептилии.
Об этом свидетельствуют схожие признаки, такие как строение скелета или эмбриональное развитие. Первые млекопитающие были яйцекладущими (неспособными к внутриутробному вынашиванию детёнышей). Плацентарные особи появились значительно позднее, став следующей стадией развития этой группы животных.
Главной отличительной чертой млекопитающих является вскармливание детёнышей материнским молоком. Это самый совершенный и организованный класс позвоночных. Благодаря ароморфозу у этих животных произошло формирование внутреннего скелета, появился шерстяной покров, образовались альвеолярные лёгкие и четырёхкамерное сердце.
Дальнейшее развитие получила мозговая, кровеносная и нервная система. Всё это в совокупности с системой терморегуляции, поддерживающей постоянную температуру тела, дало возможность расширить ареал обитания и хорошо приспособиться даже к суровому климату северных широт (вспомним белых медведей и пингвинов).
Ароморфоз птиц
Большинство биологов относят появление птиц к юрскому периоду мезозойской эры (около 200 млн.лет тому назад).
Предком пернатых был археоптерикс (нечто среднее между птицей и пресмыкающимся).
Это вымершее существо умело только планировать с дерева на дерево, но благодаря ароморфозу оно дало начало собственно птицам, способным к полноценному полёту.
Основными ароморфозами, благодаря которым появился класс птиц, являются:
Приобретение теплокровности и стабильности температуры тела дало птицам возможность сократить зависимость от климатических условий и осваивать новые экологические ниши.
Ароморфоз растений
Первые растения возникли в водной среде более двух миллиардов лет назад.
Прошло полтора миллиарда лет, прежде чем водоросли появились на суше, где образовали новые разновидности и формы, и приспособились к жизни в новых условиях.
Важнейшим ароморфозом в мире растений стало приобретение способности к фотосинтезу (то есть к преобразованию солнечной энергии в химическую), что обеспечило наземных животных питательными веществами и кислородом.
Из остальных существенных преобразований отметим следующие:
Важным этапом ароморфоза растений стал переход от спорового, во многом зависимого от внешних факторов размножения к более прогрессивному размножению семенами.
Значение ароморфоза
Эволюционные изменения, которые затрагивают большинство представителей нашей планеты, имеют ярко выраженное направление и целевое назначение: увеличение шансов на выживание за счёт адаптации к постоянно меняющимся природным факторам.
Ароморфоз способствует освоению новых территорий и экологических ниш, появлению животных и растений, более жизнеспособных по сравнению со своими предками.
Благодаря ароморфозу прокариоты открыли дорогу эукариотам, а из одноклеточных организмов образовались многоклеточные формы жизни.
Примерно 350 млн.лет назад из океана на сушу вышли первые земноводные. Они научились дышать кислородом, передвигаться по земле и по воздуху, добывать пищу.
В процессе эволюции многие из них обрели приспособления (челюсти, ноги, крылья и т.д.), позволившие в том или ином виде сохраниться до наших дней и образовать богатейшее царство животных, к которому относимся и мы с вами.
Удачи вам! До скорых встреч на страницах блога KtoNaNovenkogo.ru
Эта статья относится к рубрикам:
Комментарии и отзывы (1)
Всё равно непонятно, как из одной клетки получилось такое многообразие сложных живых организмов.
Как птицы научились летать? У них весь скелет приспособлен для этого, я имею ввиду их лёгкие полые кости, ну не сказали же они себе, что хотят летать и поэтому получили скелет такой лёгкости.
Почему одни животные вышли из воды, а другие нет, а есть ещё и те, что вышли, а потом вернулись обратно, например, киты и дельфины.