Доказательства эволюции органического мира. Главные направления эволюции: биологический прогресс и регресс. Ароморфоз, идиоадаптация, общая дегенерация - ОБЩАЯ БИОЛОГИЯ - ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ ДЛЯ ПОДГОТОВКИ К ЕГЭ

Макроэволюция органического мира — это процесс формирования крупных систематических единиц: из видов — новых родов, из родов — новых семейств и т. д. Процессы макроэволюции требуют огромных промежутков времени, и непосредственно изучать ее невозможно. Тем не менее в основе макроэволюции лежат те же движущие силы, что и в основе микроэволюции: наследственная изменчивость, естественный отбор, борьба за существование и репродуктивное разобщение. Так же, как и микроэволюция, макроэволюция имеет дивергентный характер.

Можно привести несколько групп доказательств макроэволюции.

1. Сравнительно-анатомические доказательства.

Все позвоночные животные имеют единый план строения, что указывает на единство происхождения. В частности, об общих предках рыб, земноводных, рептилий, птиц и млекопитающих говорит строение гомологичных органов (например, пятипалой конечности, в основе которой лежит скелет плавников кистеперых рыб). О единых предках свидетельствуют и атавизмы — органы предков, развивающиеся иногда у современных существ (например, возникновение у человека многососковости, хвоста, сплошного волосяного покрова и т. п.). Еще одно доказательство эволюции — наличие рудиментов — органов, утративших свое значение и находящихся на стадии исчезновения (у человека, например, остатки третьего века, аппендикс, утрачиваемый волосяной покров и т. п.).

2. Эмбриологические доказательства.

У всех позвоночных животных наблюдается значительное сходство зародышей на ранних стадиях развития: форма тела, зачатки жабр, хвост, один круг кровообращения и т. д. (закон зародышевого сходства К. Бэра). Однако по мере развития сходство между зародышами представителей различных систематических групп постепенно стирается, и начинают преобладать черты, свойственные их классам, семействам, родам и, наконец, видам. Биогенетический закон Геккеля- Мюллера гласит: онтогенез есть краткое и быстрое повторение филогенеза, то есть зародыш в индивидуальном развитии повторяет историю развития своего вида.

Таким образом, все хордовые животные произошли от единых предков.

3. Палеонтологические доказательства.

К таким доказательствам относят нахождение остатков вымерших переходных форм, позволяющих проследить путь от одной группы живых существ к другой. Например, обнаружение трехпалого и пятипалого предков современной лошади, имеющей один палец, доказывает, что у предков лошади было пять пальцев на каждой конечности. Обнаружение ископаемых останков археоптерикса позволило сделать вывод о существовании переходных форм между пресмыкающимися и птицами. Нахождение остатков вымерших семенных папоротников позволяет решить вопрос об эволюции современных голосеменных и т. п. На основании палеоантологических находок были выстроены филогенетические ряды, то есть ряды видов, последовательно сменяющих друг друга в процессе эволюции.

В разработку проблемы направлений эволюции огромный вклад внесли русские ученые А. Н. Северцов (1866-1936) и И. И. Шмальгаузен (1884-1963). Именно они установили, что главные направления эволюции органического мира — это биологический прогресс и биологический регресс. Для биологического прогресса характерно: повышение общего уровня организации, увеличение численности особей, увеличение числа подвидов, расширение ареала. Иногда этот процесс может идти на фоне морфофизиологического регресса, то есть упрощения организации (например, у паразитических ленточных червей). Для биологического регресса характерно уменьшение числа особей, подвидов, сужение ареала. Этот процесс ведет к вымиранию вида (например, постепенное исчезновение плаунов, хвощей).

Основные пути биологической эволюции — это ароморфоз, идиоадаптация и общая дегенерация.

Ароморфозом (морфофизиологическим прогрессом) называется эволюционное преобразование строения и функций организма, повышающее общий уровень его организации, но не имеющее приспособительного значения к условиям окружающей среды. Наиболее крупными ароморфозами были возникновение фотосинтеза, появление многоклеточных организмов и полового размножения. В числе крупных ароморфозов можно назвать также развитие гомойотермии (поддержания постоянной температуры тела) у птиц и млекопитающих, возникновение живорождения и выкармливания детенышей молоком у млекопитающих, переход к размножению семенами у семенных растений и т.п. Ароморфозы имеют широкое приспособительное значение и предоставляют широкие возможности для освоения новой среды обитания. Так, появление у пресмыкающихся яйца в яйцевых оболочках позволило им обитать далеко от воды и освоить даже засушливые места, тогда как их предки — земноводные — должны были по крайней мере на период размножения уходить в воду. За ароморфозами следуют идиоадаптации.

Идиоадаптацией называется частное приспособление организмов к определенному образу жизни в конкретных условиях внешней среды. В отличие от ароморфоза идиоадаптация существенно не сказывается на общем уровне организации данной биологической группы. Благодаря формированию различных идиоадаптаций животные близких видов могут жить в самых различных географических зонах. Например, представителей семейства волчьих (Canidae) можно встретить на всей территории от Арктики до тропиков, что значительно снижает конкуренцию между видами. Идиоадаптация обеспечила этому семейству значительное расширение ареала и увеличение числа видов, что является критерием биологического прогресса. Но при этом ни про один вид, входящий в состав этого семейства, нельзя сказать, что он находится на более высоком уровне эволюции, чем другие. Примерами идиоадаптаций могут служить различные типы клювов у птиц или различные приспособления к опылению и распространению семян у растений. В результате идиоадаптаций возникают мелкие систематические группы.

Общая дегенерация — это морфофизиологический процесс, который ведет к упрощению организмов, к морфофизиологическому регрессу. Общая дегенерация, как уже было сказано, может наступить и при биологическом прогрессе (у паразитических организмов).