Пути достижения биологического прогресса

1. Ароморфоз (морфофизиологический прогресс)– возникшие в процессе эволюции признаки, повышающие общий уровень организации организмов. Примером ароморфозов у животных являются преобразования кровеносной системы (от трубчатого сердца до четырехкамерного), дыхательной системы (от мешковидных до альвеолярных легких) и других систем, увеличивающие интенсивность обмена веществ и энергии. Крупными ароморфозами растений являются переход к семенному размножению, возникновение цветка и др. Эволюция путем ароморфозов – арогенез, который сопровождается переходом из одной адаптивной зоны в другую (рис.30).

2. Идиоадаптация – это частное приспособление организма к определенным условиям среды, не повышающее общий уровень организации. Позволяют организмам занимать разнообразные экологические ниши (например, разнообразие формы клюва у птиц в связи с особенностями питания, разнообразие цветков в связи с приспособлением к опылению и т.п.). Эволюция путем идиоадаптаций – аллогенез.

3. Общая дегенерация (морфофизиологический регресс)–упрощение организации, связанное с переходом организмов в более простую среду обитания (паразитический, сидячий или пещерный образ жизни). Например, редукция пищеварительной системы и органов чувств у ленточных червей. Общая дегенерация, также как и ароморфоз, приводит к переходу организмов в новую адаптивную зону. Эволюция путем общей дегенерации – катагенез.

Рис. 30. Соотношение ароморфозов, идиоадаптаций и дегенераций

Эволюция может осуществляться несколькими способами:

Дивергенция – постепенное расхождение признаков у родственных организмов.

Параллелизм – независимое развитие сходных признаков у близкородственных групп (проявление закона гомологических рядов, см. с.56).

Конвергенция – развитие сходных признаков у неродственных организмов.

Основные гипотезы и теории возникновения жизни на земле

1. Гипотеза креационизмапредполагает сотворение жизни сверхъестественным существом - Творцом (богом).

2. Гипотеза стационарного состояния утверждает, что жизнь на Земле существовала вечно.

3. Гипотеза панспермии основана на утверждении, что жизнь занесена на Землю с других планет.

4. Гипотеза самозарождения предполагает возникновение жизни из неживой природы.

5. Гипотеза возникновения жизни на основе химической и биологической эволюции утверждает, что жизнь – результат длительных постепенных превращений химических веществ, а затем возникших из них первых живых существ (теория А.Опарина, Дж.Холдейна).

Теория А.Опарина, Дж.Холдейна о возникновении жизни на Земле

В соответствии с теорией Опарина-Холдейна возникновение жизни на Земле происходило в несколько этапов.

1. Формирование восстановительной атмосферы Земли, характеризующейся наличием в ее составе метана, водорода, аммиака, цианистого водорода и других легко вступающих в химические реакции газов.

2. Синтез простых органических веществ (аминокислот, нуклеотидов, органических кислот) из газов восстановительной атмосферы. Источником энергии для подобных синтезов могли служить ультрафиолетовое и радиоактивное излучение, электрические процессы в атмосфере, извержения вулканов.

3. Полимеризация мономеров (аминокислот, нуклеотидов) с образованием полимеров - белков и нуклеиновых кислот.

4. Образование фазовообособленных систем органических веществ, отделенных от внешней среды мембранами. Такие системы органических веществ имели вид сферических образований различного размера. Они были названы коацерватами (А.Опарин) или микросферами (Дж.Холдейн). Коацерваты окружались липидными молекулами, которые создавали подобие биологической мембраны.

5. Возникновение пробионтов и протоклеток – первичных живых существ, характеризуется установлением кодовых отношений между внутриклеточной ДНК и синтезируемым по ее плану белком. На данном этапе химическая эволюция сменяется биологической эволюцией.

6. Появление первых живых организмов. Такими организмами были, вероятно, прокариотические анаэробные гетеротрофы, для которых были характерны все свойства живого, в том числе способность к размножению и передаче наследственной информации потомству. Дальнейшее развитие жизни связано с появлением автотрофных организмов и созданием условий для последующей эволюции.

Антропогенез

По критериям биологической систематики современный человек относится к царству животных, типу Хордовых, подтипу Позвоночных, классу Млекопитающих, подклассу Плацентарных, отряду Приматов,семейству Гоминид, роду Человек (Homo), виду Человек разумный (Homo sapiens sapiens).

Черты строения, общие для человека и приматов:

1. Конечности приматов и человека пятипалы, большой палец более или менее противопоставлен остальным. Пальцы длинные и подвижные. Кисть способна к пронации и супинации. Хорошо развита ключица. При ходьбе почти все приматы опираются на всю стопу.

2. Зубная система неспециализированная.

3. Прогрессивно развиты органы чувств, в первую очередь слух и зрение. Большое значение имеет осязание.

4. Малая плодовитость, отсутствие сезонности размножения.

Черты строения, отличные от приматов:

1. Особенности опорно-двигательного аппарата человека: высокий свод стопы в отличие от плоской стопы обезьян, у человека мощные кости голени, развита икроножная мускулатура, разгибатели бедра, S-образно изогнутый позвоночник, укрепление связи позвоночного столба с тазом и существенное расширение таза.

2. Прогрессивное развитие головного мозга: высокая относительная масса головного мозга, более развитые теменная и лобная доли коры больших полушарий.

3. Гортань человека обладает существенными отличиями: большая величина щитовидного хряща; наличие выступа гортани, низкое расположение надгортанника, четкая обособленность отдельных мышц гортани, мощные голосовые связки.

4. Строение черепа: мозговой отдел черепа преобладает над лицевым, развит подбородочный выступ.

5. Редукция волосяного покрова на большей части поверхности тела.