что такое биологический прогресс и биологический регресс
Основные направления эволюционного процесса.
I. Биологический прогресс
Анализ проблемы прогрессивной эволюции осуществил российский ученый А.Н. Северцов,
предложив различать биологический прогресс и морфофизиологический прогресс.
Биологический прогресс – это просто определенный успех той или иной группы живых организмов в жизни: высокая численность, большое видовое разнообразие, широкая область распространение.
Морфофизиологический прогресс – это появление качественно новых, более сложных форм жизни в присутствии уже существующих, вполне сформировавшихся групп. Так, например, многоклеточные организмы появились в мире, населенном одноклеточными, а млекопитающие и птицы в мире, населенном рептилиями.
По мнению А.Н. Северцева биологический прогресс может быть достигнут тремя путями :
1. Ароморфозы. Приобретение прогрессивных особенностей строения, выводящих ту или иную группу организмов на качественно новый уровень Именно путем ароморфозов возникают крупные таксономические группы – роды, семейства, отряды и т.д. Примерами ароморфозов могут служить возникновение фотосинтеза, возникновение полости тела, многоклеточности, кровеносной и других систем органов, и т.д.
2. Идиоадаптации, частные приспособления, не носящие принципиального характера, но позволяющие преуспеть в определенной, более или менее узкой среде. Примеры идиоадаптаций: форма и окраска тела, приспособленность конечностей насекомых и млекопитающих к жизни в определенной среде обитания и т.д.
3. Дегенерация, упрощение строения, переход в более простую среду обитания, потеря уже существующих приспособлений.
Примерами дегенераций могут служить: потеря кишечника ленточными червями, потеря стебля у ряски.
II. Биологический регресс.
Наряду с биологическим прогрессом используется понятие биологический регресс – сокращение численности, видового разнообразия, области распространения той или иной группы организмов.
Предельным случаем биологического регресса является вымирание той или иной группы организмов.
Основные этапы эволюции растительного и животного мира.
Эволюция растений.
Основные условия и этапы эволюции растений.
В связи с образованием почвенного субстрата на суше растения стали выходить на сушу. Первыми были псилофиты. От них возникла целая группа наземных растений – мхов, плаунов, хвощей, папоротников, размножающихся спорами. От семенных папоротников произошли голосеменные растения. Размножение семенами освободило половой процесс у растений от зависимости от водной среды. Эволюция шла по пути сокращения гаплоидного гаметофита и преобладания диплоидного спорофита.
В каменноугольном периоде палеозойской эры древовидные папоротникообразные образовали каменноугольные леса.
После общего похолодания климата господствующей группой растений стали голосеменные растения. Затем начинается расцвет покрытосеменных цветковых растений продолжающийся до сего дня.
Основные особенности эволюции растительного мира.
– Переход к преобладанию спорофита над гаметофитом.
– Развитие женского заростка на материнском растении.
– Переход от оплодотворения в воде к независимому от водной среды опылению и оплодотворению.
– Расчленение тела растений на органы, развитие проводящей сосудистой системы, опорных и защитных тканей.
– Совершенствование органов размножения и перекрестного опыления у цветковых в связи с эволюцией насекомых.
– Развитие зародышевого мешка для защиты эмбриона от неблагоприятных влияний внешней среды.
– Возникновение разнообразных способов распространения семян и плодов.
Эволюция животных.
Предполагается, что животные произошли либо от общего ствола эукариот, либо от одноклеточных водорослей, подтверждением чего является существование эвглены зеленой и вольвокса, способных как к автотрофному, так и к гетеротрофному питанию.
Наиболее древними животными были губки, кишечнополостные, черви, иглокожие, трилобиты. Затем появляются моллюски. Позже начинается расцвет рыб, сначала их бесчелюстных предков, а затем и рыб, обладавших челюстями. От первых челюстноротых возникли лучеперые и кистеперые рыбы. Кистеперые имели в плавниках опорные элементы, из которых позже развились конечности наземных позвоночных. Из этой группы рыб возникли амфибии, а затем и другие классы позвоночных.
Наиболее древние амфибии, жившие в девоне, – ихтиостеги. Расцвет амфибий произошел в карбоне.
От амфибий ведут свое начало рептилии, завоевавшие сушу благодаря появлению механизма засасывания воздуха в легкие, отказу от кожного дыхания, появлению покрывающих тело роговых чешуй и оболочек яиц, защищающих эмбрионы от высыхания и других воздействий среды. Среди рептилий, предположительно, выделилась группа динозавров, давшая начало птицам.
Первые млекопитающие появились в триасовом периоде мезозойской эры. Основными прогрессивными биологическими особенностями млекопитающих стали вскармливание детенышей молоком, теплокровность, развитая кора головного мозга.
Основные особенности эволюции животного мира.
Эволюция животных характеризуется дифференциацией клеток и тканей по строению и функциям, специализацией органов и систем органов.
Свобода перемещения и способы добывания пищи (заглатывание кусков) определили выработку сложных механизмов поведения. Внешняя среда, колебания ее факторов оказывали меньшее влияние на животных, чем на растения, т.к. у животных развивались и совершенствовались механизмы внутренней саморегуляции организма.
Важным этапом эволюционного развития животных стало возникновение твердого скелета. У беспозвоночных сформировался наружный скелет – иглокожие, членистоногие, моллюски;
у позвоночных появился внутренний скелет. Преимущества внутреннего скелета заключаются в том, что, в отличие от наружного скелета, он не ограничивает увеличения размеров тела.
Прогрессивное развитие нервной системы, стало основой для возникновения системы условных рефлексов.
Эволюция животных привела к развитию группового адаптивного поведения, что стало основанием для появления человека.
Тематические задания
А1. Крупные генетические перестройки, приводящие к повышению уровня организации, называются
А2. Предки какого типа современных животных имели внутренний скелет?
А3. Папоротники эволюционно прогрессивнее мохообразных потому, что у них появились
4) проводящие системы
А4. К ароморфозам растений можно отнести возникновение
4) вегетативного размножения
А5. Какие факторы обеспечили пресмыкающимся расцвет на суше?
1) полное разделение артериальной и венозной крови
2) яйцеживорождение, способность жить в двух средах
3) развитие яйца на суше, пятипалые конечности, легкие
4) развитая кора головного мозга
А6. Идея биологической эволюции органического мира согласуется с представлениями о
1) мутационном процессе
2) наследовании приобретенных признаков
3) божественном творении мира
4) стремлении организмов к прогрессу
А7. Теорию стабилизирующего отбора разработал
А8. Примером идиоадаптации можно считать возникновение:
1) шерсти у млекопитающих
2) второй сигнальной системы у человека
3) длинных ног у гепарда
А9. Примером ароморфоза можно считать возникновение
2) красивого хвоста у павлина
3) крепкого клюва у дятла
4) длинных ног у цапли
А10. Укажите пример идиоадаптации у млекопитающих.
1) возникновение плаценты
2) развитие шерсти и волос
В1. К ароморфозам растений относится появление
3) ветвистых побегов
4) проводящих тканей
5) двойного оплодотворения
В2. Установите последовательность возникновения эволюционных идей
A) идея изменяемости видов
Б) идея божественного творения видов
B) признание факта эволюционного развития
Г) появление синтетической теории эволюции
Д) выяснение механизмов эволюционного процесса
Е) эмбриологические доказательства эволюции
Биологический прогресс и регресс
Биологический прогресс и регресс
Прогресс и регресс в эволюции
Прогресс и его роль в эволюции. Развитие живой природы осуществляется от менее сложного к более сложному, от менее совершенного|совершённого к более совершенному|совершённому, т. е. происходила и происходит прогрессивная эволюция. Особо чётко это проявляется при анализе палеонтологических данных. Если в отложениях архейской эры ещё не обнаруживается никаких следов жизни, то в каждую из последующих эр и периодов строение организмов существенно усложняется. Таким образом, общий путь развития живой природы — от простого к сложному, от примитивного к более совершенному|совершённому. Именно этот путь развития живой природы и обозначают термином «прогресс».
Однако всегда закономерно возникает вопрос: почему же в современной фауне и флоре одновременно с высокоорганизованными формами существуют и низкоорганизованные? Когда подобная проблема встала перед Ж. Б. Ламарком, он вынужден был прийти к признанию постоянного самозарождения простых организмов из неорганической материи. Ч. Дарвин же считал, что существование высших и низших форм не представляет затруднений для объяснения, «так как естественный отбор, или выживание наиболее приспособленных, не предполагает обязательного прогрессивного развития — он только даёт преимущество тем изменениям, которые благоприятны для обладающего ими существа в сложных условиях жизни… А если от этого нет никакой пользы, то естественный отбор или не будет вовсе совершенствовать эти формы, или усовершенствует их в очень слабой степени, так что они сохранятся на бесконечные времена на их современной низкой ступени организации».
К этой проблеме в начале 20-х годов обратился А. Н. Север-цов. Учение о прогрессе в эволюции было в дальнейшем развито|развито его учеником И. И. Шмальгаузеном.
Процесс эволюции идёт непрерывно в направлении максимального приспособления живых организмов к условиям окружающей среды|среды (т. е. происходит возрастание приспособленности потомков по сравнению с предками). Такое возрастание приспособленности организмов к окружающей среде А. Н. Северцов назвал биологическим прогрессом. Критериями биологического прогресса являются: 1) увеличение численности; 2) расширение ареала; 3) прогрессивная дифференциация — увеличение числа|числа систематических групп, составляющих данный таксон.
Эволюционный смысл выделенных критериев заключается в следующем: возникновение новых приспособлений снижает элиминацию особей|особей, в результате средний уровень численности вида возрастает. Стойкое повышение численности потомков по сравнению с предками приводит к увеличению плотности населения, что, в свою очередь, через обострение внутривидовой конкуренции вызывает расширение ареала; этому же способствует и возрастание приспособленности. Расширение ареала приводит к тому, что вид при расселении сталкивается с новыми факторами среды|среды, к которым необходимо приспосабливаться. Так происходит дифференциация вида, усиливается дивергенция, что ведёт к увеличению дочерних таксонов.
Главные направления эволюции.Биологический прогресс достигается различными путями. А. Н. Северцов назвал их главными направлениями эволюционного процесса. В настоящее время выделяют следующие пути биологического прогресса: ароге-нез, аллогенез и катагенез.
Арогенез — путь развития группы организмов с выходом в другую адаптивную зону под влиянием приобретения группой каких-то принципиально новых приспособлений. Адаптивная зона — комплекс экологических условий, представляющих возможную среду|среду жизни для данной группы организмов. Такой путь достижения биологического прогресса. А.Н. Северцов определил как ароморфоз или морфофизиологический прогресс. Арогенез характеризуется повышением уровня морфофизиологичес-кой организации, развитием приспособлений широкого значения, расширением среды|среды обитания. Примером арогенеза сравнительно небольшого масштаба является возникновение и расцвет класса птиц. Проникнуть в новую адаптивную зону предки современных птиц могли лишь благодаря возникновению крыла|крыла как органа|органа полёта, совершенного|совершённого четырехкамерного сердца|сердца, что значительно повысило интенсивность обменных процессов и обеспечило теплокровность, развитию отделов мозга, координирующих движение в воздухе. Всё|Все эти изменения в строении и функции органов|органов и привели группы триасовых динозавров к арогенезу.
В мире растений типичными арогенезами являются выход растений на сушу|сушу, возникновение голосеменных, покрытосеменных растений и др.
Конкретные морфофизиологические изменения, определяющие арогенез той или иной группы, называются ароморфозами. К типичным ароморфозам у беспозвоночных относятся: симметрии тела|тела, половая дифференцировка, появление билатеральной организации, трахейной системы дыхания, цефализация центральной нервной системы, переход на лёгочное дыхание; у птиц и млекопитающих — полное разделение сердца|сердца на правую и левую половины с дифференцировкой двух кругов кровообращения, увеличение рабочей ёмкости лёгких и др. Следствием этих аромор-фозов является более совершенное|совершённое окисление крови и обильное снабжение органов|органов кислородом, а значит, и интенсификация функций органов|органов. Дифференцировка и специализация органов|органов пищеварения приводят к более полному использованию пищевых веществ, что способствует усилению процессов обмена веществ, повышению общей активности, возникновению теплокровности, усилению активности двигательных органов|органов и усовершенствованию их конструкции.
Всё|Все эти и другие ароморфозы связаны между собой, а эрогенные признаки оказываются полезными в самых разных условиях существования. Например, обладание животными подвижными|подвижными конечностями открывает возможности их многообразною использования в пустыне, в лесу, в долине, в горах, в воде, для рытья почвы и т. д. Такие ароморфозы, как образование поперечнополосатой мускулатуры, развитие ходильных конечностей и крыльев у насекомых, открыли перед ними возможности завоевания суши|суши и частично воздуха (по сравнению с жабернодышащими членистоногими). К крупным ароморфозам в развитии растений можно отнести возникновение тканей и органов|органов, закономерную смену поколений в цикле развития, образование цветков, плодов и т. д.
Ароморфозы формируются на основе наследственной изменчивости и естественного отбора и являются приспособлениями широкого значения. Они дают преимущества в борьбе за существование и открывают возможности освоения новой, прежде недоступной среды|среды обитания.
Аллогенез — направление эволюции группы организмов, при которой у близких видов происходит смена одних частных приспособлений другими, а общий уровень организации остаётся прежним. Этот путь достижения биологического прогресса связан с проникновением организмов в какие-либо узкие (дифференцированные) условия среды|среды в результате развития частных приспособлений. Такие частные приспособления называют ал-ломорфозами или идиоадаптациями,
Катагенез — особый путь эволюции, связанный с проникновением организмов в более простую среду|среду обитания и резким упрощением строения и образа|образа жизни. Этот путь достижения биологического прогресса А.Н.Северцов обозначил термином «общая дегенерация». Например, у видов, обитающих в пещерах, происходит редукция органов|органов зрения, депигментация, снижается активность передвижения. Примерами катагенеза является также возникновение паразитических форм. У растений-паразитов снижается активность фотосинтеза, наблюдается редукция листьев. У паразитических ленточных червей нет кишечника, слабо|слабо развита|развита нервная система.
Упрощение организации вовсе не означает вымирания данной группы. Напротив, большинство видов паразитических организмов процветает, т. е. находится в состоянии биологического пpoгpecca.
Регресс к его роль в эволюции. Биологический регресс—явление, противоположное биологическому прогрессу. Он характеризуется обратными признаками: снижением численности особей|особей, сужением ареала, постепенным или быстрым уменьшением видового многообразия группы. Биологический регресс может привести вид к вымиранию. Общая причина биологического регресса — отставание темпов эволюции группы от скорости изменения внешней среды|среды. Эволюционные факторы действуют непрерывно, в результате чего происходит совершенствование приспособлений к изменяющимся условиям среды|среды. Однако когда условия изменяются очень резко (часто благодаря непродуманной деятельности человека), виды не успевают сформировать соответствующие приспособления. Это приводит к сокращению численности видов, сужению их ареалов, угрозе вымирания.
Биология. 11 класс
Конспект урока
Урок 7. «Основные направления эволюционного процесса»
1. Перечень вопросов, рассматриваемых в теме;
Материал этого урока познакомит учащихся с основными направления эволюционного процесса, который идет непрерывно в сторону максимального приспособления организмов. Так же вы узнаете, чем отличается биологический прогресс от биологического регресса и выясним эволюционное значение ароморфозов и идиоадаптации.
2. Глоссарий по теме (перечень терминов и понятий, введенных на данном уроке);
Ароморфоз, идиоадаптация, дегенерация, биологический прогресс, биологический регресс, арогенез, аллогенез, катогенез.
Макроэволюция – совокупность эволюционных процессов, которые приводят к образованию надвидовых систематических категорий (родов, семейств, типов, отделов).
Биологический прогресс – это увеличение численности вида, расширение его ареала и появление новых видов.
Биологический регресс – эволюционный упадок группы организмов, который сопровождается, сокращением ареала и вымиранием.
Арогенез, или морфологический прогресс, связан со значительным расширением ареала данной группы организмов в следствии приобретения больших изменений строения – ароморфозов.
Аллогенез – эволюционное направление, сопровождающееся приобретением идиоадаптаций.
Идиоадаптация – мелкое морфологическое приспособление к специальным условиям среды, но не изменяющее уровня организации.
Катагенез – эволюционное направление, сопровождающееся упрощением организации – дегенерацией.
Дегенерация – это упрощение организмов в процессе эволюции, которое сопровождается потерей определённых функций или органов.
3. Основная и дополнительная литература по теме урока (точные библиографические данные с указанием страниц);
2. Общая биология 10-11 классы: подготовка к ЕГЭ. Контрольные и самостоятельные работы/ Г. И. Лернер. – М.: Эксмо, 2007.стр 160-164
5. Е.Н. Демьянков, А.Н. Соболев «Сборник задач и упражнений. Биология 10-11», учебное пособие для общеобразовательных организаций.
4. Открытые электронные ресурсы по теме урока (при наличии);
5. Теоретический материал для самостоятельного изучения;
Ученые выделяют два основных направлений эволюционного процесса: биологический прогресс и биологический регресс. А.Н. Северцев предложил в 1925 году назвать биологическим прогрессом успех группы в борьбе за существование, который характеризуется увеличением численностей особей таксона, расширением его ареала.
Сущность биологического прогресса может проявиться в усложнении организации особей в процессе эволюции. Это направление эволюционного процесса называется ароморфозом; оно характерно в наибольшей степени для организмов, ведущих активный образ жизни.
Другие направления, ведущие к биологическому прогрессу, называются идиоадаптациями или аллогенезом. Это частные приспособления организма к определенному образу жизни. И к конкретным условиям внешней среды. Примером являются разные формы клюва у птиц в связи с использованием различной пищи и способов её добывания; другой пример – разные приспособления для распространения семян у растений.
Дегенерация или катагенез – упрощение структуры систем органов и тканей в процессе индивидуального развития (онтогенеза) организмов. Например, исчезновение хвоста у головастика и превращение его в лягушку.
Другой путь эволюции – это биологический регресс, это эволюционный упадок группы особей, которая не смогла приспособиться к изменениям внешней среды или не выдержала конкуренции с другими группами особей. Это направление эволюции характеризуется уменьшением количества особей данной группы, сужением ареала.
Способы осуществления макроэволюции:
(так как они приспосабливаются к разным условиям).
Путём параллелизма развивались приспособления к водному образу жизни в трёх линиях эволюции ластоногих (моржи, ушастые и настоящие тюлени); у нескольких групп крылатых насекомых передние крылья преобразовались в надкрылья; у разных групп кистепёрых рыб развивались признаки земноводных;
(так как они приспосабливают к сходным условиям).
6. Примеры и разбор решения заданий тренировочного модуля (не менее 2 заданий).
Соединяя попарно геометрические фигуры, решите ребус-соответствие:
Тип вариантов ответов: (Текстовые, Графические, Комбинированные):
Правильный вариант: в соединённых фигурах появляются надписи:
Появляется слово: ароморфоз
Появляется слово: биологический регресс
Появляется слово: идиоадаптация
Подсказка: геометрические фигуры должны быть соединены по 3 или 4.
Прочитайте текст. Выберите три предложения, в которых даны описания идиоадаптаций. Подчеркните эти предложения
(1) Самый многочисленный надкласс современных хордовых животных – рыбы.
(2) В процессе эволюции они приобрели множество частных приспособлений к жизни в гидросфере Земли.
(3) У рыб глубоководных сообществ имеются биолюминесценция и приспособление к обитанию в условиях высокого давления.
(4) Многие придонные рыбы, такие как скаты, камбалы и палтусы, имеют плоскую форму тела.
(5) С появлением челюстей у их древних предков – бесчелюстных рыб существенно повысился уровень первых древних позвоночных.
(6) Первые челюстные рыбы появились в конце ордовика и получили большое распространение в девоне, который назвали «эпохой рыб».
Тип вариантов ответов: (Текстовые, Графические, Комбинированные).
(1) Самый многочисленный надкласс современных хордовых животных – рыбы.
(2) В процессе эволюции они приобрели множество частных приспособлений к жизни в гидросфере Земли.
(3) У рыб глубоководных сообществ имеются биолюминесценция и приспособление к обитанию в условиях высокого давления.
(4) Многие придонные рыбы, такие как скаты, камбалы и палтусы, имеют плоскую форму тела.
(5) С появлением челюстей у их древних предков – бесчелюстных рыб существенно повысился уровень первых древних позвоночных.
(6) Первые челюстные рыбы появились в конце ордовика и получили большое распространение в девоне, который назвали «эпохой рыб».