Файл: Принципы эволюционных преобразований. Направления эволюции групп.docx

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«Самарский государственный медицинский университет» Министерства Здравоохранения Российской Федерации

Институт клинической медицины

Кафедра общей и молекулярной биологии

Реферат по дисциплине

«Биология»

на тему

Принципы эволюционных преобразований. Направления эволюции групп.

Руководитель: Алешина Юлия Александровна, старший преподаватель кафедры общей и молекулярной биологии Заключение по реферату: Принят: с оценкой ______________/ с рекомендацией «доработать» Подпись руководителя:_____________

Исполнитель: Латыпов Шамиль Айратович, студент 1 курса, института клинической медицины Подпись студента________________

Оглавление

---

Введение

Природные условия на планете постоянно меняются, прежде всего, из-за воздействия деятельности человека. Виды живых организмов приспосабливаются к существованию в изменяющихся условиях, поэтому эволюционный процесс групп организмов не может быть завершенным окончательно (если только данная группа не вымерла), так как живые организмы - особи, популяции, биоценозы - не могут быть адаптивны «сами по себе», а только относительно условий своего существования.

Сегодня человек пытается различными способами влиять на эволюцию, а управление эволюцией, как минимум, предполагает довольно детальное знание законов протекания эволюции.

Эти знания помогут нам расширить кругозор и познакомиться с конкретными проблемами, тесно связанными с экономическими, социальными и другими задачами, от решения которых зависит уровень жизни каждого из нас. Это, да и многое другое, заставляет нас обратиться к более обстоятельному анализу исходных понятий современных концепций эволюции. Все вышесказанное определило актуальность данного исследования.


Цель работы - провести анализ основных принципов эволюционных преобразований, исследовать направления современного эволюционного процесса.

Задачи, поставленные для достижения цели:

изучить направления эволюции групп организмов;

рассмотреть принципы эволюционных преобразований;

охарактеризовать главные типы и формы эволюции групп.

Принципы эволюционных преобразований

В процессе эволюции путем естественного отбора органы претерпевают изменения. Органы и системы могут развиваться прогрессивно, регрессивно или подвергаться перестройке, не меняя уровня организации.

Конкретные способы и принципы преобразований разнообразны. Наиболее важными являются следующие:

1. Дифференциация – разделение органа на специализированные отделы (5 отделов позвоночника, отделы кишечника, головного мозга, нефрона и др.). Дифференциация всегда сопровождается интеграцией.

Отдифференцированые и специализированные части, ранее однородной структуры, становятся функционально все более зависимыми от других частей данной структуры и от организма в целом. Такое функциональное соподчинение отдельных компонентов системы в целостном организме называется интеграцией.

---

2. Расширение функций – увеличение числа функций органа (зубы – не только захват, но измельчение пищи). Расширение функций сопровождается специализацией, благодаря которой главной функцией становится одна из бывших ранее второстепенными. Так, кровеносная система теплокровных животных участвует в теплообмене со средой, а у млекопитающих – ещё и в иммунных процессах.

3. Смена функций – второстепенная функция органа становится главной (плавательный пузырь становится легкими, жаберная дуга – челюстью и др.). Возникающие при этом органы называются гомологичными (греч. «гомос» — одинаковый) – общими по происхождению и плану строения, независимо от выполняемой функции. Появление их — результат дивергенции. Примером гомологичных органов у животных могут служить передние конечности, состоящие из одинаковых костей, имеющих одинаковое происхождение, но выполняющих разные функции: у земноводных, пресмыкающихся, у большинства зверей они служат для ходьбы, у птиц — для полета, у китов — для плавания, у крота — для рытья земли, у человека выполняют тончайшие операции в трудовом процессе.

4. Активация и интенсификация функции – усиление главной функции органа (прогрессивное развитие лёгких, сердца, мозга, подвижности челюстей, языка и др.). Например, малоактивный орган начинает активно выполнять функции, существенно при этом преобразуясь. Более часто в филогенезе наблюдается интенсификация функций, являющаяся следующим этапом эволюции органов после активации. Благодаря этому орган обычно увеличивается в размерах, претерпевает внутреннюю дифференцировку, например усложнение строения легких в ряду наземных позвоночных за счет ветвления бронхов, появления альвеол на фоне постоянной интенсификации его функций.

5. Полимеризация – процесс увеличения в филогенезе числа равноценных гомологичных образований в организме. Принцип полимеризации выдвинут в 1929 г. В.А. Догелем. Полимеризация обеспечивает множественность элементов данной биологической системы, повышая надежность её работы за счет взаимозаменяемых компонентов. При полимеризации происходит некоторая децентрализация и дезинтеграция организма. Полимеризация наиболее характерна для простейших (полимеризация ядер, жгутиков, сократительных вакуолей и других структур, например у полимастигин). Полимеризация происходит также в процессе эволюции многоклеточных животных

---

, например, увеличение числа жаберных щелей у бесчерепных, органов половой системы у ленточных червей. Полимеризация структур происходит, например, при увеличении числа фаланг в кисти некоторых китообразных. Процесс полимеризации характерен для многих групп растений (увеличение числа лепестков или тычинок в цветке). Полимеризация создает резервы гомологичных структур в организме, которые могут быть использованы в процессе дальнейшей дифференциации. В этом случае полимеризация может сменяться олигомеризацией гомологичных структур.

6. Олигомеризация – (от греч. oligos – немногочисленный, незначительный, часть сложных слов, указывающая на малое количество чего-либо и греч. meros – часть), уменьшение в филогенезе числа гомологичных образований в организме, связанное с интенсификацией функций соответствующих систем. Принцип олигомеризации сформулирован в 1936 году В.А. Догелем. Олигомеризация сопровождается упорядочиванием расположения органов и повышением уровня интеграции. Противопоставляется полимеризации органов. Последняя часто предшествует олигомеризации в филогенезе, формируя системы, состоящие из множественных равнозначных элементов, которые в дальнейшем подвергаются олигомеризации. Олигомеризация может осуществляться путем утраты определенного числа гомологичных элементов полимерной системы, их слияния, или смены функций частью элементов. Например, в ходе эволюции членистоногих ряд сегментов тела у некоторых из них (насекомые, высшие ракообразные и паукообразные) утрачивается, а ряд сливается друг с другом. Оставшиеся обособления метамеры дифференцируются: часть конечности превращается в половые крышечки, стенки лёгочных мешков и т.п.

7. Гетерохрония - (от греч. heteros – иной, другой, часть сложных слов, означающая разнородность, чужеродность, chronos – время), изменение в процессе эволюции темпов эмбриогенеза различных органов. Термин гетерохрония предложен Э.Геккелем (1866) для обозначения одной из форм циногенезов. Геккель разделил гетерохронию на положительные, или акселерации (ускорение), и отрицательные, или ретардации (заземление). Примеры гетерохронии у высших позвоночных: сдвиги на ранние стадии онтогенеза (по сравнению с более примитивными группами организмов) эмбриональных закладок сердца, головного мозга, глаз (ацилерации), а также формирование на более поздних стадиях, чем у примитивных групп, эмбриональных закладок кишечника и органов половой системы (ретардации). Гетерохрония широко распространенная форма эмбриональной изменчивости, приводящая к эволюционным перестройкам онтогенеза. Лежит в основе педоморфоза и фетализации.

---

8. Гетеротопия - (от греч. heteros – иной, другой, часть сложных слов, означающая разнородность, чужеродность, tonos – место), изменение в процессе эволюции места эмбриональной закладки того или иного органа. Термин гетеротопия предложен Э.Геккелем (1866) для обозначения одной из форм ценогенозов. Примеры гетеротопии (по Геккелю): закладка половых желез у высших животных в мезодерме, а не в экто- или эндодерме, как это имеет место у низших многоклеточных: закладка и расположение у некоторых костистых рыб парных брюшных плавников не позади, как обычно, а впереди грудных. Гетеротопия как и гетерохрония, - путь эволюционных перестроек онтогенеза.

9. Субституция органов = замещение одного органа другим -аналогичным, т.е. выполняющим ту же функцию, но иного происхождения и строения, основана на принципе множественного обеспечения функций. Пример — крылья насекомых и крылья птиц. В обоих случаях крылья обеспечивают полет и поэтому имеют некоторое внешнее сходство (большую поверхность, плоские, складываются). Однако у насекомых крылья образуются из хитинового покрова, а у птиц — это видоизмененные конечности.

Субституция может быть гомотопная – новый орган расположен на том же месте (замена хорды позвоночником) и гетеротропная – новый орган расположен в другом месте (замена туловищной почки тазовой).

10. Гетеробатмия – (от греч. heteros – иной, другой, часть сложных слов, означающая разнородность, чужеродность, bathmos – степень, ступень), неодинаковый уровень развития и специализации различных органов, достигнутый в результате относительной независимости в развитии разных частей организма в процессе эволюции. Например, резко выражено это явление в эволюции корня, стебля и листков, с одной стороны, и цветка, плода и семени – с другой. Органы движения и органы внутрHYPERLINK "https://ru.wikipedia.org/wiki/Эндокринные_железы"еHYPERLINK "https://ru.wikipedia.org/wiki/Эндокринные_железы"нней секреции у животных слабо функционально связаны друг с другом, а поэтому их эволюция идёт относительно независимо. У растений нет связи между эволюцией цветка и провоHYPERLINK "https://ru.wikipedia.org/wiki/Проводящая_ткань"дHYPERLINK "https://ru.wikipedia.org/wiki

---