Ниже представлены ответы на вопросы о путях эволюции и закономерностях эмбрионального развития. 1. Пути биологического прогресса и регресса В биологии под прогрессом понимается успех группы организмов в борьбе за существование, характеризующийся ростом численности, расширением ареала и увеличением количества дочерних таксонов. Регресс — это обратный процесс, ведущий к вымиранию. Алексей Северцов выделил три основных пути достижения биологического прогресса: Ароморфоз (Арогенез) Это крупные адаптации, которые существенно повышают уровень организации живых организмов. Они не являются узким приспособлением к среде, а дают универсальные преимущества.
- Смысл: Позволяет осваивать принципиально новые среды обитания и ниши.
- Примеры: Появление фотосинтеза, возникновение многоклеточности, появление челюстей у рыб, возникновение цветка у покрытосеменных, появление четырехкамерного сердца и теплокровности.
Идиоадаптация (Аллогенез) Это частные приспособления к конкретным условиям среды без изменения общего уровня организации.
- Смысл: Позволяет организмам максимально эффективно использовать ресурсы конкретной экологической ниши и снижать конкуренцию.
- Примеры: Разнообразные формы клювов у птиц (зависит от типа пищи), защитная окраска насекомых, ласты тюленя и крылья летучей мыши (модификация конечностей).
Общая дегенерация (Катагенез) Это путь биологического прогресса (не путать с регрессом!), при котором происходит упрощение организации и утрата ряда органов.
- Смысл: Экономия энергии и ресурсов при переходе к малоподвижному или паразитическому образу жизни. Упрощение строения компенсируется колоссальной плодовитостью.
- Примеры: Утрата пищеварительной системы у ленточных червей, исчезновение органов чувств и конечностей у некоторых паразитических ракообразных, редукция корней и листьев у растений-паразитов (повилика).
Биологический регресс — это упадок группы. Причинами часто становятся неспособность адаптироваться к быстро меняющейся среде или узкая специализация. Примерами являются сокращение численности уссурийского тигра или вымирание древних папоротников.
2. Сходства и дифференциация в онтогенезе и филогенезе Связь между индивидуальным развитием (онтогенез) и историческим развитием вида (филогенез) описывается законом зародышевого сходства Карла Бэра и биогенетическим законом Мюллера-Геккеля. Стадии максимального сходства Наибольшее сходство в строении зародышей проявляется на ранних стадиях эмбриогенеза:
- Зигота, бластула и гаструла: На этих этапах зародыши практически всех многоклеточных животных развиваются по единому плану.
- Стадия закладки осевых органов (нейрула): У всех хордовых на ранних этапах формируются хорда, нервная трубка и жаберные щели в глотке. На этой стадии человеческий зародыш трудно отличить от зародыша рыбы или ящерицы.
Стадии дифференциации Процесс расхождения признаков называется эмбриональной дивергенцией.
- В онтогенезе: Дифференциация начинается на стадии органогенеза. Сначала проявляются признаки типа (хордовые), затем класса (млекопитающие), отряда (приматы), семейства и, наконец, вида. Чем позже стадия развития, тем больше индивидуальных и видовых особенностей проявляет эмбрион.
- В филогенезе: Сходство сохраняется дольше у тех видов, которые имеют более близкого общего предка. Например, эмбрионы человека и обезьяны остаются похожими гораздо дольше, чем эмбрионы человека и рыбы.
Резюме: Сходство максимально на уровне клеток и тканей в начале развития (единство происхождения), а дифференциация нарастает по мере формирования специализированных органов и систем, отражая эволюционный путь, пройденный предками данного вида. В качестве следующего шага я могу составить для вас сравнительную таблицу ароморфозов основных классов позвоночных животных или подробнее разобрать примеры общей дегенерации. Хотите, чтобы я подготовил один из этих материалов?