Exemple de legi de bază ale evoluției. Tipare și reguli de evoluție
Cikina Natalia Alexandrovna
Gimnaziul MBOU nr. 1 al orașului Lipetsk
Biologie
Tema lecției: Legile de bază ale evoluției. Macroevoluție.
Obiective:
Educational. Pentru a consolida cunoștințele despre legile de bază ale evoluției. Exersează conceptele de bază ale subiectului.
De dezvoltare. Continuați să dezvoltați abilitățile de a analiza informațiile și de a identifica aromorfoze, idioadaptări și degenerări și trage concluzii cu privire la munca depusă.
Educational: Insuflați abilități de învățare implicate.
Tipul de lecție: lecție de dezvoltare a cunoștințelor
Echipament: herbar, tabele, desene, texte, teste.
În timpul orelor
Actualizarea cunoștințelor.
Exersarea formulării conceptelor de bază:
(lucrare la fișa de lucru, anexa 1, diapozitive de prezentare 2-10)
Macroevoluție.
Progresul biologic
Regresia biologică
Aromorfoza
Adaptare idiomatică
Degenerare
Divergenţă
Convergenţă
Paralelism
Corpuri similare
Munca de lecție
1. Lucrarea frontală a elevilor cu text.
Caracteristica principală a grupului de angiosperme este prezența florilor și fructelor. Ovulul florii este protejat de efectele adverse de către ovar. Formarea fructelor a asigurat germinarea cu succes a semințelor în condiții nefavorabile. Structura organelor din plantele cu flori atinge cea mai mare complexitate, iar țesuturile sunt caracterizate grad înalt specializari.
Trifoiul are flori mici, colectate din cea mai mare parte a inflorescenței - cap. O trăsătură caracteristică a cactusului este tulpina cărnoasă și frunzele spinoase.
Păsările au o inimă cu patru camere și un înveliș de pene, sunt cu sânge cald. Aportul de nutrienți în ouăle păsărilor a crescut.
Ciocănitoarea mare este o pasăre foarte colorată. Culoarea sa predominantă constă într-o combinație de tonuri de alb și negru. Coada ciocănitoarei mare este de lungime medie, ascuțită și foarte dură, deoarece servește în principal ca suport atunci când pasărea se urcă într-un trunchi de copac. Șoimii sunt păsări de pradă. Păsările adulte se disting printr-un cioc în formă de cârlig și aripi înguste în formă de pană, datorită cărora sunt capabile să manevreze abil și să dezvolte o viteză neobișnuit de mare în zborul în scufundări.
2. Lucrează la bord.
1. Enumerați principalele aromorfoze ale plantelor (folosind exemplare de erbar, diapozitivele 11-12)
2. Enumeraţi principalele aromorfoze ale vertebratelor (diapozitivele 13-14).
3. Lucru frontal cu teste. Exersarea sarcinilor din partea A.
1. Reducerea numărului și a aria de acțiune a tigrului Ussuri în epoca modernă - un exemplu
A) progres biologic B) regresie biologică
C) idioadaptări D) aromorfoză
2. Apariția la mamiferele antice a unei inimi cu patru camere, sânge cald și a cortexului cerebral dezvoltat - un exemplu
A) idioadaptări B) aromorfoză
C) progres biologic D) regresie biologică
3. Care zodie NU este considerată aromorfoză la mamifere?
A) păr B) inimă cu patru camere
C) diafragma D) coada scurtată
4. Dați un exemplu de aromorfoză
A) turtirea corpului la pestii de fund
B) apariția unei colorații protectoare la știucă
C) reducerea intestinală a teniei de porc
D) apariţia multicelularităţii
5. Creșterea numărului de corbi cu glugă în zonele populate – exemplu
A) aromorfoza B) degenerare
C) regresie biologică D) progres biologic
7. Apariția la amfibieni în procesul de evoluție a unei inimi cu trei camere, două cercuri de circulație a sângelui - un exemplu de dezvoltare a lumii organice de-a lungul căii
A) aromorfoza B) idioadaptări
C) degenerare D) progres biologic
8. Se ia în considerare rezultatul idioadaptărilor la păsări
A) aspectul penelor
B) aspectul unei inimi cu patru camere
C) varietatea formelor de cioc
D) formarea unui sistem nervos foarte dezvoltat
10.Indicatorul progresului biologic al speciei
A) simbioză B) asistență reciprocă
C) competiție D) numere mari
11. Indicați afirmația INCORECTĂ: „"Aromorfoza duce la""
A) ascensiunea generală a organizației
B) creșterea intensității activității vieții
C) formarea de dispozitive de mare însemnătate
D) formarea dispozitivelor private
12. Degenerarea este
A) schimbări evolutive care conduc la simplificarea organizaţiei
B) cazuri de manifestare a semnelor strămoșilor la indivizi individuali
B) schimbări evolutive majore care conduc la o ascensiune generală a organizației
D) modificări evolutive minore care asigură adaptarea la mediu
13. Care dintre următorii indicatori nu caracterizează progresul biologic?
A) diversitatea ecologică B) îngrijirea urmașilor
C) gamă largă D) abundență mare
15. Ce grup sistematic de animale se formează ca urmare a aromorfozelor mari?
A) specia B) clasa C) familia D) genul
Practicarea întrebărilor din partea B.
Î 1. Care dintre exemplele enumerate sunt clasificate ca aromorfoze?
1) formarea unui aparat bucal care roade în cockchafer
2) apariția traheei la artropode
3) apariția unei treimi strat germinativîn viermi
4) plierea cortexului cerebral al mamiferelor
5) dezvoltarea colților la mamiferele carnivore
6) reducerea la două a numărului de degete la struți
B 3. Precizați semnele degenerarii generale la animale.
1) ascensiunea generală a organizației
2) scăderea intensității activității vieții
3) scăderea nivelului de organizare
5) dispozitive private
6) simplificarea sistemului nervos datorita unui stil de viata sedentar
Î 4. Găsiți o corespondență între direcția evoluției și caracteristicile sale, direcția progresului biologic și exemplu
Direcţie
A. prezența membrelor vizuite într-o aluniță
1. Aromorfoza
2. Idioadaptare
B. formarea unui trunchi la un elefant
3. Degenerarea
D. pierderea organelor digestive la tenii
D. reducerea organelor senzoriale la tenia bovină
E. hrănirea puietului cu lapte la mamifere
B 5. Găsiți o corespondență între direcția de evoluție și caracteristicile acesteia.
Caracteristică
Direcția evoluției
A. creşterea biodiversităţii
1. progresul biologic
B. îngustarea intervalelor de specii
2. regresie biologică
B. reducerea numărului de indivizi ai unei specii
D. fitness crescut
D. dispariţia speciilor
Q 6. Stabiliți succesiunea apariției animalelor în procesul de dezvoltare istorică.
A) viermi plati
B) animale unicelulare
B) celenterate
D) anelide
D) organisme coloniale unicelulare
E) artropode
LA 7.Stabiliți succesiunea de apariție a grupurilor de cordate în procesul de evoluție.
peşti cu aripioare lobe B) reptile
stegocefali
D) acorduri fără craniu
D) păsări și mamifere
LA 8. Stabiliți succesiunea aromorfozelor în evoluția plantelor care au determinat apariția unor forme mai înalt organizate.
A) diferențierea celulară și aspectul țesuturilor
B) aspectul unei semințe
B) formarea florii și fructelor
D) apariţia fotosintezei
D) formarea sistemului radicular si a frunzelor
Practicarea întrebărilor din partea C.
C1. Ce aromorfoze au permis păsărilor să se răspândească pe scară largă în habitatul sol-aer? Dați cel puțin trei exemple.
Răspuns:
1) caracteristici structurale și funcții asociate zborului: oase goale, transformarea membrelor anterioare în aripi, digestia rapidă a alimentelor etc.;
2) caracteristici care asigură un nivel ridicat de metabolism și sânge cald: o inimă cu 4 camere, o structură specială a organelor respiratorii, consumul de cantități mari de alimente etc.;
3) dezvoltarea sistemului nervos central, comportament complex (zboruri, îngrijire a urmașilor etc.).
C2. Ce caracterizează progresul biologic la plantele cu flori? Vă rugăm să indicați cel puțin 3 caracteristici.
Răspuns:
1) o mare varietate de populații și specii; 2) răspândire largă pe glob; 3) adaptabilitate la viață în diferite condiții de mediu.
C3. Ce aromorfoze asigurau sânge cald la mamifere? Precizați cel puțin 3 caracteristici aromorfe.
Răspuns: 1)inima cu 4 camere; 2) Plămâni alveolari; 3) Păr.
C4. De ce fertilitatea ridicată a indivizilor poate duce la progresul biologic al speciei? Furnizați cel puțin trei motive.
Răspuns: 1) crește numărul de specii; 2) favorizează răspândirea speciei pe suprafețe mari; 3) conduce la formarea unor populaţii diverse.
Verificarea cunoștințelor. Test de control
Partea A. Alegeți un răspuns corect. Notează numărul selectat pe foaia de răspuns
A1. Dezvoltarea aripilor la păsări, care le oferă capacitatea de a zbura, se caracterizează prin:
1) convergenţă 3) idioadaptare
2) aromorfoza 4) degenerare
1) apariția sporilor 3) formarea fătului
2) formarea semințelor 4) modificarea frunzelor
1) aromorfoză 3) regresie biologică
2) idioadaptări 4) progres biologic
A4. Care organisme se află într-o stare de regresie biologică:
1) macarale albe 3) bacterii stafilococi
2) fluturi hepatice 4) muște de casă
1) pierderea blanii de catre elefanti
2) apariția ouălor la reptile și dezvoltarea lor ulterioară pe uscat
3) alungirea membrelor calului
4) aspectul cozii păunului
A6. Exemplu de adaptare idiomatică:
A7. Exemplu de degenerare generală:
1) transformarea frunzelor de cactus în spini
2) pierderea organelor circulatorii la viermi plati
3) apariția sângelui cald
4) apariția fălcilor la pești
A8. Scăderea numărului și a aria de acțiune a tigrului Ussuri este un exemplu de:
1) regresie biologică
2) degenerare
3) progresul biologic
4) aromorfoza
A9.Care dintre aromorfozele numite s-a format mai târziu decât celelalte în procesul de evoluție a lumii organice:
1) coloana vertebrală 3) 2 cercuri de circulație sanguină
2) sânge cald 4) procesul de reproducere sexuală
A10. Forma corpului plat a lipei este un exemplu:
1) aromorfoză 3) degenerare generală
2) idioadaptări 4) progres biologic
A11. Un exemplu de degenerare este absența:
1) rădăcini de dodder 3) membre ale șerpilor
2) dinții la păsări 4) branhii la broaștele adulte
Partea B.
În sarcinile B1-B3, alegeți trei răspunsuri corecte din șase. Notează numerele selectate pe foaia de răspuns fără spații sau alte simboluri.
B1. Aromorfozele includ:
1) formarea tuberculilor în cartofi
3) apariția unei forme a corpului raționalizate la un delfin
4) apariția țesuturilor și organelor la plante
5) aspectul unei flori la angiosperme
6) formarea de atașamente în rodul succesiunii
LA 2. Care dintre următoarele exemple sunt clasificate ca idioadaptări?
1) dezvoltarea țesuturilor educaționale la plante
2) prezența dispozitivelor de captare la plantele insectivore
4) apariția endospermului triploid la angiosperme
5) polen mic, uscat la plantele polenizate de vânt
6) fire de păr glandulare pe frunzele de muşcate parfumate
Q3. Care dintre următoarele exemple ilustrează degenerarea generală:
1) lipsa plămânilor la pești
2) lipsa vederii la animalele care trăiesc în subteran
4) absența unei cozi la o broască
5) transformarea rădăcinilor plantei dodder în ventuze
6) pierderea intestinelor de către tenia
Matricea de răspuns.
Aromorfoze
Adaptări idiomatice
Degenerare
Progres și regres în evoluție
Teme pentru acasă.
Repetați subiectul folosind manualul și notele din caiet.
Răspunde la întrebare.
De ce nu numai aromorfoza, ci și idioadaptarea și degenerarea pot duce la progres biologic? Furnizați cel puțin trei dovezi.
Modele de bază ale evoluției
Evoluția se desfășoară inegal, adică la viteze diferite în diferite perioade ale istoriei Pământului, dar tinde să accelereze.
De exemplu, primele ființe vii au apărut cu aproximativ 3,8 miliarde de ani în urmă, creaturi multicelulare - acum 1,3 miliarde de ani, mamiferele și păsările - acum 200 de milioane de ani, primatele - acum 60 - 65 de milioane de ani, genul uman - cu aproximativ 4 milioane de ani în urmă, Homo sapiens - acum aproximativ 80 de mii de ani.
Diferite grupuri evoluează în ritmuri diferite. Se obișnuiește să se estimeze rata de speciație în funcție de numărul de generații. Astfel, formarea rapidă de noi specii, asociată cu mari rearanjamente cromozomiale, durează până la câteva zeci de mii de generații. Acumularea lentă de adaptări dă naștere unei noi specii după câteva sute de mii de generații.
Evoluția nu trece întotdeauna de la simplu la complex, există și o direcție care este însoțită de o simplificare a structurii. Un exemplu de astfel de cale este degenerarea generală.
Mobilitate scăzută și tip pasiv de nutriție bivalve a dus la dispariția capului.
Evoluția este un proces ireversibil(regula ireversibilității evoluției), prin urmare, organismele nu se pot întoarce la starea lor anterioară.
Ihtiosaurii care s-au întors în apă nu au devenit pești, ci și-au păstrat caracteristicile structurale ale reptilelor.
La unele organisme, inclusiv la oameni, în timpul ontogenezei, ca urmare a tulburărilor de dezvoltare, poate apărea apariția unor caracteristici individuale care au existat la strămoșii lor, dar s-au pierdut în procesul de evoluție. Aceste semne sunt numite atavisme .
Atavism(lat. atavus- strămoș îndepărtat) - apariția în organisme a unor caracteristici care erau absente la strămoșii lor cei mai apropiați, dar existau la strămoșii foarte îndepărtați. Un exemplu de atavism este dezvoltarea unui apendice caudal la om; apariția a două degete suplimentare pe părțile laterale ale celui de-al treilea deget dezvoltat.
În timpul dezvoltării unui individ, trăsăturile organizatorice ale strămoșilor se repetă într-o oarecare măsură, dar tulburările în dezvoltarea normală pot duce la faptul că organismul adult păstrează pentru tot restul vieții caracteristicile strămoșilor care apar în embrion. și de obicei dispar în timpul dezvoltării ulterioare.
Un exemplu de astfel de atavism este apariția la om a unei fistule cervicale, care amintește de fantele branhiale ale strămoșilor mamiferelor - pești și amfibieni. Aceasta include și polimastia la om (formarea unui număr mai mare decât normal de perechi de glande mamare), cai cu trei degete etc.
Atavismele includ și apariția semnelor strămoșilor îndepărtați în timpul regenerării organelor. În acest caz, acestea din urmă sunt recreate cu trăsături caracteristice formelor mai vechi. De exemplu, atunci când coada șopârlelor se regenerează, inelele solzilor ei se formează uneori într-o formă mai primitivă.
Regula specializării progresive- acesta este un fenomen în urma căruia orice grup de organisme vii, care evoluează pe calea adaptării la condiții specifice, va continua să se deplaseze pe calea aprofundării specializării.
Baza genetică a acestei reguli constă în faptul că, în procesul de selecție naturală în condițiile unei anumite zone adaptative, acele gene care nu îi corespund acesteia sunt eliminate din populație.
Un exemplu este adaptarea gibonilor, adaptate unui stil de viață arboricol. Le lipsește coada de prindere găsită la alte maimuțe copac, așa că se deplasează sărind din ramură în ramură folosind membrele anterioare alungite. Deget mare mâna lor este semnificativ redusă și practic este incapabilă de a manipula obiecte mici. Când se deplasează pe sol, brațele gibonilor nu mai sunt implicate în locomoție.
Un exemplu de specializare progresivă îl reprezintă transformările morfologice ale membrelor în ramura evolutivă a cailor.
În timpul trecerii la viață în spații deschise cu sol dens, numărul degetelor de la picioare a scăzut treptat la strămoșii calului până când a rămas doar unul. Această caracteristică structurală nu permite cailor moderni să locuiască în alte biotopuri.
Principiul integrării- unificarea structurilor individuale într-un întreg organism. Integrarea este unificarea și coordonarea oportună a acțiunilor părți diferiteîntregul sistem viu. Se manifestă prin unificarea organelor în sisteme unificate funcțional, care asigură un aspect al activității vitale a corpului.
Inima cu patru camere a mamiferelor este un exemplu de structură integrată: fiecare dintre secțiunile sale îndeplinește o funcție specifică care nu are sens separat de funcțiile altor secțiuni.
Principiul diferențierii reprezintă împărțirea unei structuri omogene în părți separate care capătă o structură specifică. Astfel, complicația structurii este întotdeauna asociată cu complicarea funcțiilor și specializarea părților individuale.
Un exemplu de diferențiere filogenetică poate fi evoluția sistemului circulator în filul cordatelor.
Rudimente(lat. rudimentum- germen, primul principiu), sau organe vestigiale- structuri relativ simplificate, subdezvoltate, care și-au pierdut semnificația de bază în organism în timpul procesului de filogeneză.Rudimentele sunt depuse în timpul dezvoltării embrionare, dar nu se dezvoltă complet.
Exemple de rudimente sunt: fibula la păsări, ochii unor animale din peșteră și vizuini, rămășițele de păr și oasele pelvineîntr-un număr de cetacee.
La oameni, rudimentele includ vertebrele caudale, părul corpului, mușchii urechii și apendicele. Spre deosebire de atavisme, rudimentele se găsesc la toți indivizii speciei.
Prin urmare, evolutie biologica (lat. evolutio- „desfășurare”) este un proces de modificări constante și dirijate de selecția naturală în formele organismelor de pe Pământ, asigurând adaptabilitatea acestora la condiții mediu inconjurator. O astfel de fitness se realizează prin selectarea dintr-o varietate de modificări aleatorii a celor care facilitează supraviețuirea organismelor în condiții specifice de mediu.
Modele de evoluție
| Numele modelelor | Sensul semantic al tiparelor | Motive și explicații pentru modele |
| Natura ireversibilă (L. Dollo 1893) |
Reveniți la original imposibil |
Populația evoluează, se selectează complexe genice întregi |
| Complicarea progresivă a formelor de viață | Direcția generală de evoluție | Divergența și dispariția multor ramuri menținând în același timp una, dând naștere unui nou grup |
| Evoluția este un proces neprogramat | Lipsa de concentrare | Direcția, viteza și cursa dezvoltarea naturii este stabilită și sunt efectuate prin selecție naturală |
| Evoluție neuniformă | Ratele de evoluție ale diferitelor grupuri de organisme sunt diferite | Conserve de selecție stabilizatoare „fosile vii”, conducere – forme noi adaptări în populații și specii |
| Accelerarea ritmului de evoluție | Fiecare eră ulterioară în dezvoltarea Pământului este mai scurtă decât cea anterioară | De la procariote la primele organisme multicelulare - 2,5 miliarde de ani. Primele organisme terestre - 400 de milioane de ani. Dezvoltarea mamiferelor și păsărilor - peste 100 de milioane de ani. Dezvoltarea Homo sapiens este de 60 de mii de ani. |
Teoria sintetică a evoluției.În dezvoltare teoria sintetică a evoluției Mulți oameni de știință au contribuit. Termenul „evoluție sintetică” provine din titlul cărții de evoluționistul englez J. Huxley, „Evolution: A Modern Synthesis”, publicată în 1942.
Prevederi de bază ale teoriei sintetice a evoluției- Materialul pentru evoluție este modificările ereditare - mutații (de obicei genetice) și combinațiile lor.
- Principalul factor motor al evoluției este selecția naturală.
- Unitatea de evoluție este populația.
- Evoluția este în cele mai multe cazuri de natură divergentă, adică un taxon poate deveni strămoșul mai multor taxoni fiice.
- Evoluția este treptată și pe termen lung. Speciația ca etapă a procesului evolutiv este înlocuirea secvențială a unei populații temporare cu o serie de populații temporare ulterioare.
- O specie este formată din subspecii și populații.
- Specia există ca o entitate integrală.
- Macroevoluția urmează calea microevoluției. Evoluția grupurilor de specii de organisme vii este caracterizată de aceleași premise și forțe motrice ca și pentru microevoluție.
- Orice taxon este de obicei de origine monofiletică.
- Evoluția este nedirecționată, adică nu se îndreaptă spre niciun scop final.
Evoluția este procesul istoric de dezvoltare a naturii vii, care depinde de interacțiunea multor factori externi și interni cu rolul principal al selecției.
188. Completați tabelul „Tipuri de schimbări evolutive”
Tipuri de schimbări evolutive Caracteristică Exemple Paralelism Rezultatul este apariția unor caracteristici similare la organismele înrudite Cetaceele și pinipedele, independent unele de altele, au trecut la viața în mediul acvatic și au dobândit aripi. Asemănări în structură între porcii-spini africani și americani Convergenţă Două sau mai multe specii neînrudite devin din ce în ce mai asemănătoare între ele. Acesta este rezultatul adaptării la condiții similare de mediu Un delfin, un rechin și un pinguin au aspect asemănător; zburător marsupial și veveriță zburătoare. Prezența aripilor la fluturi și păsări Divergenţă Este un arbore evolutiv cu ramuri divergente. Strămoșul comun a dat naștere la două sau mai multe forme, care, la rândul lor, au devenit strămoșii multor specii și genuri. Divergența – evoluția divergentă – reflectă aproape întotdeauna extinderea adaptării la noile condiții de viață Clasa de mamifere este împărțită în ordine, ai căror reprezentanți diferă ca structură, caracteristici ecologice și natura adaptărilor fiziologice și comportamentale (insectivore, prădători, cetacee)
189. Privește imaginea din manual care ilustrează un exemplu de evoluție convergentă. Sugerați motivele pentru care acordurile aparținând unor clase diferite au o structură morfologică similară
Speciile neînrudite (în figură) au devenit din ce în ce mai asemănătoare între ele în timpul procesului de evoluție. Acesta este rezultatul adaptărilor la condiții de mediu similare - animalele acvatice mari s-au adaptat la înotul rapid
190. Completați tabelul „Directii de evoluție”
191. Următoarele sunt modificări evolutive în structura și funcționarea organismelor:
A) apariția procesului de fotosinteză
B) apariţia acordurilor
B) apariţia multicelularităţii
D) aspectul unei flori
D) apariția subparului gros la mamifere iarna
E) schimbarea culorii blănii la un iepure de câmp iarna
H) pierderea sistemului digestiv de către tenia
I) pierderea culorii de către unele tipuri de creveți
J) modificarea frunzelor unui cactus
Notați literele care indică modificările enumerate, în conformitate cu apartenența acestora la principalele direcții de evoluție
Aromorfoze: A, B, C, D
Adaptări idiomatice: D, E, K
Degenerări: F, G, I
>> Modele de bază ale evoluției
Legile de bază ale evoluției.
1. Ce este evoluția?
2. Ce fapte susțin doctrina evoluției?
Atunci când construiesc serii filogenetice, biologii evoluționiști, pe lângă datele paleontologice, folosesc pe scară largă metoda comparativă, cu care stabilesc asemănări în structura organismelor, reacțiile biochimice ale acestora, caracteristicile reproductive sau alte proprietăți după care se pot judeca căile de dezvoltare ale un grup dintr-un strămoș comun.
Conținutul lecției note de lecție și cadru suport prezentarea lecției metode de accelerare și tehnologii interactive exerciții închise (doar pentru uzul profesorilor) evaluare Practică sarcini și exerciții, autotestare, ateliere, laboratoare, cazuri gradul de dificultate al sarcinilor: normal, înalt, teme olimpiade Ilustrații ilustrații: clipuri video, audio, fotografii, grafice, tabele, benzi desenate, rezumate multimedia, sfaturi pentru curioși, cheat sheets, umor, pilde, glume, proverbe, cuvinte încrucișate, citate Suplimente teste externe independente (ETT) manuale vacanțe tematice de bază și suplimentare, sloganuri articole caracteristici naționale dicționar de termeni altele Doar pentru profesoriCaracteristicile morfofuncționale ale organizării organismelor vii sunt determinate de doi factori: nevoile fiziologice și condițiile specifice de mediu. Cu toată diversitatea caracteristicilor structurale particulare și adaptări ale organismelor la mediul extern, pot fi identificate unele modele generale ale procesului evolutiv.
Datele din sistematică, paleontologie, anatomie comparată și alte discipline biologice fac posibilă reconstituirea cu mare acuratețe a cursului procesului evolutiv la nivel supraspecific. Dintre formele de evoluție ale grupurilor de organisme vii putem distinge: divergența, convergența și paralelismul.
Divergenţă. Apariția de noi forme este întotdeauna asociată cu adaptarea la condițiile geografice și de mediu locale de existență. Astfel, clasa mamiferelor este formată din numeroase ordine, reprezentanții cărora diferă prin tipul de hrană pe care o consumă, caracteristicile habitatelor lor, adică. condițiile de viață (insectivore, chiroptere, prădători, artiodactili, cetacee etc.). Fiecare dintre aceste ordine include subordine și familii, care, la rândul lor, se caracterizează nu numai prin caracteristici morfologice specifice, ci și prin caracteristici ecologice (forme: alergare, sărituri, cățărare, vizuini, înot). În cadrul oricărei familii, speciile și genurile diferă în ceea ce privește stilul de viață, produsele alimentare etc. După cum a subliniat Darwin, divergența se află în centrul întregului proces evolutiv. Nu numai speciile, ci și genurile, familiile și ordinele pot diverge. Divergenta de orice scara este rezultatul selectiei naturale sub forma selectiei de grup (speciile, genurile, familiile etc. sunt conservate sau eliminate). Selecția de grup se bazează și pe selecția individuală în cadrul unei populații. Dispariția unei specii are loc ca urmare a morții indivizilor.
Unicitatea caracteristicilor morfologice ale organismelor dobândite în procesul de divergență are o anumită bază unificată sub forma unui pool de gene de forme înrudite. Membrele tuturor mamiferelor, deși diferite unele de altele, au un singur plan structural și sunt un membru cu cinci degete. Prin urmare, organele care corespund între ele ca structură și au o origine comună, indiferent de funcția pe care o îndeplinesc, sunt numite omoloage (Fig. 20.5). Exemple de organe omoloage ale plantelor sunt vîrcile de mazăre, ace de arpaș și țepi de cactus - toate acestea sunt frunze modificate. Rizom de lacramioare, tuberculi de cartofi, bulb ceapa(lăstarii subterani) sunt de asemenea omologi.
Orez. 20.5. Organe omoloage: membre ale diferitelor grupuri de vertebrate
În aceleași condiții de existență, animalele aparținând unor grupuri sistematice diferite pot dobândi o structură similară. O astfel de asemănare de structură apare cu similaritatea funcțiilor și este limitată doar la organele direct legate de aceiași factori de mediu. La vertebrate, asemănările convergente se găsesc în membrele reptilelor și mamiferelor marine. Stilul de viață identic al marsupialelor și al mamiferelor placentare le-a condus, independent unul de celălalt, la asemănarea multor caracteristici structurale. Alunița europeană și alunița marsupială, zburătorul marsupial și veverița zburătoare sunt asemănătoare. Lupul marsupial seamănă cu un adevărat prădător. La vertebrate, asemănări convergente se găsesc în membrele și forma corpului reptilelor și mamiferelor (Fig. 20.6). Cu toate acestea, organizația stabilită istoric în ansamblu nu suferă niciodată convergență. Convergența caracteristicilor afectează în principal doar acele organe care sunt direct legate de condiții similare de mediu.
Orez. 20.6. Convergență: asemănarea formei corpului și a membrelor la animalele care înoată rapid: rechini (A), ihtiosaur (B)și delfini (B, D)
Convergența se observă și la grupuri de animale care sunt departe unele de altele în termeni sistematici. Organismele care trăiesc în aer au aripi și alte dispozitive pentru zbor. Dar aripile păsării și băţ- membrele modificate, iar aripile de fluture sunt excrescențe ale peretelui corpului (Fig. 20.7).
Se numesc organe care îndeplinesc funcții similare, dar au o structură și o origine fundamental diferite asemănătoare. Branhiile racilor și ale peștilor, membrele îngropate ale alunițelor și ale greierilor de cârtiță sunt similare.
Exemple de apariție a similitudinii convergente în structura organelor în condiții identice de mediu sunt oferite de adaptarea unor grupuri neînrudite de animale - artropode și vertebrate - la viața de pe uscat. Când colonizează pământul, artropodele și vertebratele dezvoltă adaptări pentru a reține apa în corpurile lor - acoperiri dense cu un strat exterior impermeabil. Majoritatea animalelor acvatice se caracterizează prin excreția de produse de metabolizare a azotului sub formă de amoniac cu o cantitate mare apă. La animalele terestre, azotul este eliberat sub formă de acid uric, ceea ce permite reducerea maximă a consumului de apă. Astfel, în procesul de evoluție, îmbunătățirea fiziologică a organismelor neînrudite se realizează în moduri similare pe baza structurilor neomolog.
Orez. 20.7. Similaritate convergentă: aripi de liliac (L), păsări (B), insectă (ÎN)
Paralelism. Paralelismul este o formă de dezvoltare convergentă caracteristică grupurilor de organisme similare genetic. De exemplu, printre mamifere, cetaceele și pinipedele, independent unul de celălalt, au trecut la viața într-un mediu acvatic și au dobândit dispozitive similare pentru mișcare în acest mediu - aripile. Mamiferele neînrudite din zona tropicală, care trăiesc pe continente diferite în condiții climatice similare, au o asemănare generală cunoscută (Fig. 20.8).
Orez. 20.8. Similitudinea convergentă a structurii la mamiferele neînrudite care locuiesc în pădurile tropicale din Africa (stânga) și America de Sud(pe dreapta):
A - hipopotam pigmeu; B - cerb african; IN - antilopă pitică; G- duiker gri; D- pangolin; E - capibara; ȘI - ambalaj; 3 - agouti;
ȘI - mazama; LA - armadillo uriaș