生物学的な進歩は現代の人々の特徴です。 生物学的進歩の進化における役割

生物学の進歩は、人類の出現につながった進化の唯一の方向です。 この方向は、進化の過程における社会レベルへの移行を決定します。

知られているように、生物学的進歩を達成する方法、特定の分類群(グループ)ごとの歴史的発展の過程(系統発生)は、実際にこの分類群が進化する適応ゾーンに依存します。 グループの組織構造を再構築する可能性も少なからず重要だ。

生物学の進歩によって解決される主な問題に触れながら、科学者は、発展の方向性を決定する際に利用可能な各要素の役割に注意を払います。 言い換えれば、この特定の質問を研究することで、どのように適応度が向上し、一般的に進化が起こり得るかを知ることができます。

この分野を最初に研究したのは J.B. ラマルクでした。 科学者は生物学の進歩を 2 つのタイプに分類しました。 彼はグラデーションを最初の要因、つまり組織レベルの向上に帰しました。 科学者によると、その2番目は、特定のレベルごとに多様なタイプの組織が形成されることです。 科学者は、これら 2 つのプロセスは互いに独立していると信じていました。 このように、グラデーションは内面の向上欲求によるものであり、多様性は環境の影響によって形成されるものです。 J.B.ラマルクが二方向のメカニズムを誤解したという事実にもかかわらず、その存在自体が客観的な事実であると言わなければなりません。

ダーウィンは生物学の進歩を異なる見方をしました。 彼はまた、デバイスを均等化しました。 その結果、チャールズ・ダーウィンによれば、組織レベルの向上はこのプロセス全体の一部の結果にすぎませんでした。 原則として、進化の過程における組織の複雑化と適応度の増加が組み合わされます。 キャラクターの発散(発散)の過程で、生物環境の絶え間ない複雑さが発生します。 ダーウィンはさらに、より複雑な環境への適応は、より複雑な生物構造を通じてのみ達成できると提案しました。 その後、生物学的進歩は 2 つの方向で研究されました。 研究はロシアではA. Severtsovによって、海外ではJ. HuxleyとB. Renschによって行われました。

J.B.ラマルクと同様に、B.レンシュもそれは垂直方向だけでなく水平方向にも可能であると信じていました。 組織のあるレベルでの多様性の形成はレンシュによって分岐生成と呼ばれ、新しいレベルへの出現はアナジェネシスと呼ばれました。 次に、J. ハクスリーは、J. B. ラマルクが提案した「都市」(ステップ)の定義に立ち戻りました。 同時に、科学者はまた、生物学的進歩が起こる第3の方向を特定し、それを静止生成と呼んだ。 彼は、この方向性を安定化の現象、つまり永続的で変化しない枝の保存であると考えました。 J. ハクスリーはあらゆる方向を分析して、進化の発展は一般的にどこへ向かうのか、そしてその進歩性の基準は何になり得るのかという問題に到達しました。 その結果、J・ハクスリーのパラドックスが生じた。人間の病気を引き起こす結核菌と本人のどちらがより進歩的なのか?

科学者は、無制限かつ限定的な発展に関する彼の理論で生じた疑問を解決しようとしました。 この理論によれば、進化はもちろん生物学的な進歩です。 ただし、この開発はグループベースであるため、限定的です。 ある段階から別の段階に移行すると、各分類群(グループ)は進歩しますが、同時に消滅、つまり停滞します。 さらに、人間の出現につながった発展の方向は 1 つだけであり、制限はありません。 これは主に、まったく新しい進化レベル、つまり社会に到達したことによるものです。

A.N. セベルツォフは、生物の系統発生の方向性に関する学説を作成しました。 この教えによれば、有機的な世界における進歩は 2 つのタイプに区別されるべきです。

1. 形態生理学的 進歩。生物の組織や機能に漸進的な変化をもたらします。

2. 生物学的 進歩とは、種の繁栄につながるあらゆる変化(個体数の増加、生息域の拡大、亜種の形成など)に関連するものです。

形態生理学的進歩と生物学的進歩は相互に関連しています。 組織と機能がより高度な形態は、環境条件への適応性がより大きくなる可能性があります。 しかし、これが生物学の進歩につながる唯一の道ではありません。

· アロモルフォシス 、または形態生理学的進歩。

· 特異的適応 、またはプライベートデバイス。

· 形態生理学的退行 、または一般的な変性。

· セノジェネシス 、または胚の適応。

アロモルフォシス– 普遍的な性質の変化。これにより動物や植物の組織がより高いレベルに上昇し、さらなる漸進的な変化の可能性が生まれます。

このプロセスでは、機能的および構造的な重大な変化が起こり、より高度な適応がもたらされ、生物と環境とのつながりが拡大し、新たな生態的ニッチの征服につながります。

アロモルフォーゼの例としては、脊椎動物の進化における呼吸器系、循環器系、神経系の変化があります (表の説明)。

アロモルフォシスの経路は、植物の系統発生においても非常に重要でした。 これは、植物が土地を引き継ぐことを可能にした伝導システム、表皮、気孔(A.L. タクタジャン)の出現です。 花粉管の形成により、受精プロセスが点滴液体の水から解放されます。

慣用的な適応– 一般的な適応ではなく、特定の適応が開発されます。 同時に、組織のレベルや交流の強度は増加しません。 その結果、身体は特定の環境条件によりよく適応します。

例:底生生活を営む魚(ヒラメ、エイ)の体型。 動物の保護色と体型。 植物における - 他家受粉への適応、種子と果実の分布、栄養繁殖。

形態生理学的回帰– 祖先と比較して、個々の器官系の構造が単純化されています。

セノジェネシス- 個体発生の特定の段階で発達するが、その後消滅する有用な適応。

たとえば、卵膜:殻 - 胚の機械的保護、卵黄 - 胚の栄養、羊水 - 衝撃や衝撃からの胚の保護、尿膜 - 胎児の呼吸器官。 ワニの赤ちゃんの卵の歯。 サメの卵の粘着性の糸 - 水中の植物に卵を付着させるため。 トンボの幼虫の鰓。

A.N. セベルツォフは、その教えの中で、多くの大きな動物のグループが最初に形態異常を経て発達し、その後、特異適応の時期が始まり、場合によっては形態生理学的退行が始まったと述べています。

一例は脊索動物の系統発生です。 最初はアロモルフォシスの道をたどり、その後枝が分かれ、アロモルフォシスの道に沿って発達を続け、脊椎動物を生み出します。 別の枝は特異適応の道をたどり、原始的な形態 (ナメクジウオ) の形で今日まで生き残っています。 3番目の分岐は、座りっぱなしのライフスタイル(ホヤ)に切り替わり、形態生理学的退行の道に沿って発達します。

生物の大規模なグループ内での進化プロセスの段階の変化は、A.N. の法則と呼ばれます。

生物学的進歩生物のグループの成功と繁栄に至る進化の過程を反映しています。 生物学的進歩の主な兆候は次のとおりです。

このグループの個体数の増加、

範囲の拡大、

多数の密接に関連した分類群の出現。

生物学的退行- これは逆のプロセスです。 退行とは、生物のグループが単純化または低下することです。 生物学的退行とは、次のことから分かるように、生活条件への適応性レベルの低下です。

個体数の減少、

種の生息範囲の縮小、

その個体群、品種、種の数と多様性の減少。

集団が進化するためのルール。

    によると 進化の不可逆性の法則、進化は不可逆的なプロセスであり、生物は以前に祖先によってすでに通過された前の状態に戻ることはできません。

    漸進的専門化の法則系統発生グループは、与えられた特定の条件への適応の道に沿って進化し、専門化を深める道に沿って移動し続けると述べています。 進歩的な特殊化の例としては、馬の進化分野における四肢の形態学的変化が挙げられます。 土壌が密な広場での生活に移行する過程で、馬の祖先の足指の数は 1 つに減り、現代の馬は他のビオトープに生息できなくなります。

    特殊化が不十分な祖先からの新しい生物グループの起源の法則。 この規則を説明する例は数多くあります。 実際、哺乳類は爬虫類の子孫であり、その組織には両生類の特徴がいくつか残されています。

15. 個人的および歴史的発展。 胚類似性の法則ロシアの科学者K.M.によって定式化されました。 ベア。

法則: 初期段階では、すべての脊椎動物の胚は互いに似ており、より発達した形態は、より原始的な形態の発生段階を経ます。 後期になって初めて、階級、次に目、科、属、種、個体の兆候が現れます。

F. ミュラーは、甲殻類の個体発生とその絶滅した祖先の形態を比較し、現生の甲殻類はその発達過程で祖先がたどった道を繰り返すと結論づけました。 これらの観察と脊索動物の発生の研究に基づいて、E. ヘッケルは基本的な概念を定式化しました。 生物遺伝の法則、それによると、各個体はその個別の発生(個体発生)において、その種の発生の歴史(系統発生)を繰り返します。 個体発生は系統発生の短く急速な繰り返しです。 要約- 子孫の胚発生における祖先に特徴的な構造の繰り返し。 すべての脊索動物の脊索、鰓裂、鰓弓などの形態学的特徴だけでなく、生化学的組織や生理学的な特徴も再現します。 しかし、高度に組織化された生物の個体発生においては、生物発生の法則からわかるように、歴史的発展段階の厳密な繰り返しが常に観察されるわけではありません。 したがって、ヒトの胚は魚類、両生類、爬虫類、哺乳類の成体段階を繰り返すことはなく、多くの特徴がそれらの胚とのみ似ています。

生物学的な進歩と退行とは何ですか? 彼らの主な特徴は何ですか? これらの質問に対する答えを見つけるために、これらの生物学的用語をさらに詳しく分析してみましょう。

生物学における開発の特徴

A. N. セベルツォフは、さまざまな方法で変革と新しいデバイスの出現を達成することが可能であると主張しました。 彼は生物学的な進歩と退行を特徴づけ、これらの用語に定義を与えました。

生物学的進歩の特徴

それは、生存のための激しい闘争における別の分類群または特定の種の勝利を前提としています。 生物学の進歩には特定の兆候があります。

  • 個人数の増加。
  • 範囲の拡大。
  • 娘分類形式の数の増加。

リストされた標識は相互に接続されています。 個体数の増加に伴い、特定の種の範囲の境界が拡大し、その代表者が新しい領域に居住し、その結果、新しい種、亜種、および個体群が形成されます。 現在、鳥類、多くの哺乳類、昆虫は生物学的に進歩しています。

退行の概念

生物学的退行の主な特徴は、このプロセスが進歩とは逆であることです。 また、個別に言及する必要がある特定の特徴もあります。

  • 死亡率が出生率を超えた結果としての個体数の減少。
  • 種内の多様性の減少。
  • エリアの境界と完全性が減少し、いくつかの別々のスポットに崩壊します。
  • 個体数が少ないため、個体は壊滅的な排除の対象となり、集団全体の破壊を引き起こす可能性があります。

生物学的進歩の道筋

生物学的な進歩と退行の特徴は、進化的変化の可能性のある経路を示さなければ不完全です。 A. N. Severtsov は、種または属の状態を変更するにはいくつかのオプションがあると述べました。 彼の意見では、生物学的退行に存在の選択肢が 1 つしかない場合、進歩はさまざまな方法で表現されます: 変性、特異的適応、アロモルフォシス。

生物学的進化

I. I. シュマルガウゼンは、生物学における進化の過程の問題を長い間研究してきました。 生物学的進歩のための主な選択肢を特定したのは彼でした。

  • ハイパーモルフォシス。
  • 異形症。
  • アロモルフォシス。
  • 変形症。
  • 変態。
  • テロモルフォシス。

生物学的回帰にはそのような方向性はありません。 アロモルフォシスは、生命活動レベルの増加を伴う進化の道であり、属の生息地の拡大を伴います。 アロジェネシスは次のような特徴があります。

  • 活動の強化。
  • 差別化の増加。
  • 身体の統合。
  • 生存のための闘争の活発な変種の現れ。
  • 感覚と神経系の改善。

アロモルフォシスの結果として、組織の上昇に寄与する変化が起こります。つまり、生物学的退行ではなく、発展(進歩)が観察されます。 この種には新たな生存条件に移行するチャンスがあります。 発生の例には、4 室の心臓、胎生の出現、一定の体温、2 つの血液循環、および新生児のミルクによる授乳が含まれます。 生物学的回帰にはそのような機能はありません。 アロモルフォスを通じてクラスとタイプが出現し、大きな分類群が発達しました。 A. N. セベルツォフは、種の複雑さ、その後の自己改善の可能性を前提としているのはアロモルフォシスであると述べました。 生物学的退行は何をもたらすのでしょうか? 歴史上の例は、その結果が種または属の完全な絶滅であることを示しています。

同種発生には、生活条件の変化中の特定の適応の形成が含まれます。 この場合、生物の進歩は種全体の複雑化を意味するものではなく、一般的なエネルギーの増加は必要ありません。 同種異系化は種の多様性と個体数の大幅な増加につながります。 たとえば、哺乳類は、北極の砂漠や熱帯地方で見られるように、さまざまな生活条件をなんとか習得しています。 さらに、それらの代表者は異なる環境(土壌、水、土地)を習得したため、生息地や食物をめぐる異なる種の代表者間の競争が減少しました。 しかし、生物学的退行は起こりませんでした。 逆に、上記の例は、生物の組織化が安定したレベルであることを示しています。 特異適応のおかげで、新しい属、種、目、科が出現し、下位の分類群が発生します。

テロジェネシスは狭い専門化、特定の生存条件への適応として認識されており、組織レベルの重大な変化を意味するものではありません。 たとえば、カメレオン、カメ、ナマケモノには、生活環境へのさらなる適応力が備わっています。

結論

A. N. セベルツォフによって提案された理論によれば、生物の組織化を促進する主な要因は個人的な適応であり、これには単純化、つまり退化が伴う可能性があります。 同じ樹生形成のおかげで、さまざまな「上部構造」が出現し、特定の条件下で種に生存と発達の機会を与えます。 生物学的退行と進歩は、特定の目や属が生存、発展、改善し、あるいは完全な死滅や絶滅に至ることを可能にする生物学的発達の主な方法です。

有機界の歴史は、さまざまな生物群が一度出現すると、その後、原則として繁栄し、相対的、系統的、系統発生の過程で他の生物群に変化するか、完全に絶滅することを示しています、と古生物学者A。

セベルツォフ (1912-1939) は、生物の発展の歴史における 2 つの状態を区別することを提案し、これを生物学的進歩と生物学的退行と呼びました。

生物学の進歩は次の特徴によって特徴付けられます。

1) 個体数の増加。

2) 配信エリアの拡大;

3) 以前のグループから新しいグループ(種、亜種)への分化を強化する。

生物学的退行は進歩の反対であり、次のような特徴があります。

1)個体数の減少。

2)配布エリアの縮小。

3) 体系的なグループ化の数を減らす。

生物の 1 つのグループから別のグループへの変換は、生物学的進歩の状態で発生し、元のグループから新しい体系的なグループへの分化が始まります。

生物学的退行は最終的には絶滅につながります。 その一例は、アンモノイドの開発の歴史です。 彼らはデボン紀に出現し、白亜紀の終わりに絶滅しました。

彼らの生物学的進歩は1億年間続きました。 白亜紀の中心では、生物学的退行が始まりますが、退行の期間は常に進歩よりも短くなります。

生物的出来事は、生命の歴史に記録される重要な変化です。 これらには、a) 生命の出現が含まれます。 b) 大衆の出現。 c) 上位生物の大量絶滅。

1)生命の誕生。 生命の起源の問題は、生化学、分子生物学、微生物学、地球化学など、多くの分野で研究されています。

化石記録では、最初の生命に関する情報は化学分子 (化学化石) と微小体 (エトス化石) によって表されます。

その中で最も古いものについては議論の余地がある。 したがって、38 億年変わり目のグリーンランドでの微細なオレンジ色の地層の発見に関する声明には疑問が生じます。37 億年変わり目の微細な物体の発見は、おそらく生物物体を指していると考えられます。 この時代の岩石からは、非生物起源と生物起源が混合した炭水化物が分離されています。

3.5 と 3.2 の境界で発見された化石は生物起源であると考えられます。

したがって、現在の古生物学的データは、生命が誕生したのは遅くとも 38 億年から 37 億年前、遅くとも 35 億年前であることを示しています。 化学進化の段階では、有機化合物は鏡面対称性を持っていたが、後に化学分子から生体分子への移行により対称性が破れたと考えられています。 対称性が破れた理由は不明です。

どうやら、内部要因(ミラーシステムの不安定性)と外部要因(隕石衝突、地球からの一次大気の壊滅的な喪失など)の両方の要因が関与しているようです。 化学生物学的進化の最初の創造物は、酸素のない環境で生存できる嫌気性細菌でした。

二酸化炭素、硫黄化合物、硝酸塩などの無機物質、化学起源、さらには生物起源の無機物質が酸化剤として機能します。

2)ミサ出演。

これらは次の日付です。

1) 38 億年から 35 億年 (AR1)。 生命の誕生、細菌の出現。 大気は生物起源の岩石で豊かになり始めます。

2) 32億。

年 (AR2)。 信頼できるシアノバイオントの出現。 大気は生物起源の炭酸塩層、つまりストロマトライトを獲得します。 大気は、光合成中にシアノバイオントによって放出される分子状酸素で濃縮され始めます。

3) 18 ~ 17 億年 (PR1 ~ PR2)。 好気性細菌と単細胞藻類の出現。

4) 10~17億年(R3V)。 刺胞動物、線虫、節足動物に代表される、信頼性の高い多細胞藻類と海洋無細胞無脊椎動物の出現。

5) 6億〜5億7,000万。

年 (E1)。 ほぼすべての既知の門において、動物界で鉱物骨格が大量に出現したのは初めてです。

6) 4億1500万年。 (S2-D1)。 陸生植物の大量出現。

7) 3 億 6,000 万年 (D)。 最初の陸生無脊椎動物(昆虫、クモ類)および脊椎動物(両生類、爬虫類)の大量出現。

年 (Mz - Kz)。 被子植物と哺乳類の大量出現。

9) 280万年後(N2)の人類の出現。

新しい形態の大規模な出現と絶滅は、さまざまな速度で段階的に発生しました。 地質時代の標準からすると、ほとんどの生物的出来事は非常に急速に起こりました。

3) 生物の絶滅。

古生物学の記録は、ある種の生物の発達が他の生物の絶滅を伴うことを示しています。 絶滅は、生息地の条件が変化したときだけでなく、地球の体制がかなり安定しているときにも発生します。

有機界の歴史においては、大量絶滅が観察される境界がいくつかあります。オルドビス紀とシルル紀、シルル紀とデボン紀、デボン紀と石炭紀、ペルム紀と三畳紀、白亜紀と古第三紀の境界です。

乾生代には、古細菌、しわ目、表板類、ストロマトポラ類、三葉虫、アンモナイトなど、数多くのグループが絶滅しました。 ダーウィンによれば、絶滅と自然選択は密接に関係していますが、種の数の増加はさまざまな理由によって常に遅れています。 したがって、ある種が、以前は別のグループの種が占めていた場所を引き継ぎ、そこから新しい形態が発達した場合、これらの新しい形態は古い種の形態を置き換えることができます。

新しい領域への新しいフォームの導入は、ローカルフォームよりもいくつかの利点があり、これらのローカルフォームの置き換えにつながりますが、いくつかの特殊性により、ローカルフォームの1つは生き残り、長期間存在することができます(遺存フォーム) )。

そのような遺物は、長い間存在していた p.Nautilus、p.Trigonia、Lingula です (オウムガイはオルドビス紀から、今も生きています)。 遅かれ早かれ、あらゆる系統分岐は消滅します。 場合によっては、この消失は生息地の変化と同時に起こります。 ほとんどの場合、それはかなり穏やかな地球体制を背景に発生します。

グループの失踪は主に 3 つの経路をたどります。 1 つの経路は進化的変化に関連しており、古いグループの変化による新しいグループの出現につながります。

もう 1 つの道は、絶滅そのものに関連しています (進化の盲目的な分岐)。 3 番目のパスは、最初の 2 つのパスを組み合わせたものです。変換はしばらくの間行われ、その後グループの一部が消滅します。 科学者たちは、絶滅には内的原因と外的原因があると示唆しています。

内部的な理由としては、生命維持力の消耗、つまり体力の消耗が考えられます。

老化、変動性の低下、したがって新しい条件に適応できなくなる。 絶滅の外部原因としては、海陸比の周期的変化を引き起こす地殻形成、火山活動、地震、大気組成の変化、気候、海面変動、放射能の増加、その他の理由が挙げられます。

上記の進化の方向はこの現象を特徴づけます 生物学的進歩.

進化の主な経路として、組織化(アロモルフォシス)と利益の発散(特異的適応)の増加により、生物は過度の競争から排除され、競争が減少し、同時に排除要因に対する抵抗力が高まります。

原則として、これらの進化の方向には、広範な変更適応性、つまり広範な「適応資金」の開発のための選択が伴います。 したがって、アロモルフォーゼとアロモルフォーゼ (および他の進化経路) には生物学的な進歩が伴います。

生物学的進歩の主な兆候は次のとおりです。

  1. 数字が増えています。
  2. 多様なミクソビオタイプによる種集団の飽和(選択によって制御される)。
  3. 配信エリア(エリア)の拡大。
  4. 地元の人種への分化(生態学的および地理的)。
  5. さらなる分岐、新しい種、属、科などの出現。

もちろん、固有適応がより特殊な性質のものであり、非常に狭いテロモーフィックな意味をもつ適応が残っている場合、範囲を拡大する可能性は限られます。

しかし、この場合でも、生態学的分化の道は閉ざされておらず、ステーションが広大な場合(例えば、広大な森林地帯)、ステーションの限界まで範囲がさらに拡大することも閉ざされない。

生物学的進歩の 2 つの例を見てみましょう。

これに加えて、使用される植物に関しては非常に高い適応性があります。 この線虫は、50 科以上に属し、さまざまな生化学的特性、生育条件などを備えた 855 種の植物種 (シュタイナー、1938) で発見されました。

n. これは、ネコブセンチュウの広範な改変適応性と種の生物学的進歩を示しています。

2. パシュク (ドブネズミ) は 18 世紀にヨーロッパのロシアに浸透しました。 ドイツ(プロイセン)では1750年頃、イギリスでは1730年以降、パリでは1753年以降、スイスでは1780年以降、アイルランドでは1837年以降に出現した。

19 世紀半ば、西シベリアにはまだパシュクは存在していませんでした。 1887年、パシュクはチュメニ近郊で時折発見された。 1897年にトボリスク州の南部で発見され、オレンブルクとウラリスクからオルスクに至るウラル山脈の全長にわたって一般的でした。 カシェンコ氏によると、パシュクは鉄道建設後にオレンブルク地方に出現したという。 1889年、トムスク唇の東端にはパシュクはまだ存在していなかった。

しかし、東シベリアでは、その品種、トランスバイカル・パシュクが長い間存在していました。 その結果、19世紀末、シベリア鉄道が開通した頃。 d.、西シベリアはパシュクから解放されました。 指定された鉄道に沿って移動します。 1896年から1897年にかけて開設され、1907年5月29日(日本戦争後)に最初のパシュクの標本がオムスクで捕獲された。

1908年にカシチェンコは大量の西シベリアのパシュクを受け取り、1910年には

パスキは「すでに本当の災害の役割を果たし始めている」。 東に移動したヨーロッパのパシュク人は最終的に西シベリア全域(極北を除く)を占領し、トランスバイカル種に遭遇しました。

「最大の大陸の真ん中で…パシュクが世界中に形成した鉄の輪がついに閉じ、私はその勝利の行列の最後の行為に立ち会わなければならなかったとカシチェンコは書いている(1912年)。」

非常に活動的で、変化しやすく、さまざまな気候帯にその行動を適応できるパシュクは、水、食べ物、人がいる場所ならどこでも、精力的に行動範囲を広げます。

生物的に進行性の植物種の例としては、新しい生息地に急速に侵入するカナダのペスト (Elodea canadensis) があります。

これらは、生物学的進歩の状態にある種の主な特徴です。

生息域の拡大、新たな生息地の捕獲が最も重要な特徴であり、種内の分化とそれによる新たな形態の形成へのアクセスを提供します。

このことの優れた例は、ヒウサギの生物学的に進歩的な発生に見ることができます (Folitarek、1939)。

ノウサギは、積雪の深さや密度が低い開けた地域に適応しています。 したがって、雪は北の、より緩い、したがってより深い雪のある森林地帯に広がることができませんでした。 しかし、森林が伐採されると積雪の状況が変化し(雪が浅くなり、より密になり)、ノウサギは急速に北に広がり始めました。

興味深いことに、人口が増加する数年間に、北への進出のペースも増加しました。 北に侵入したノウサギは、ここで新しい生態学的形態を形成しました。やや大きく、冬の毛は南の冬の色と比較してかなり白かったです。 サイズの選択(そしておそらくは適応的な修正)(体重が大きいほど、表面積が比較的小さいため出力が少なくなり、熱生産が高くなります)と、野ウサギが捕食者(キツネ)に気付かれにくくするための白さの選択がありました。 )。

このように、個体数の増加をもたらした新たな環境条件は生息域の拡大の可能性をもたらし、生息域の拡大が新たな形態の形成を引き起こした。

生物学的退行反対の符号によって特徴付けられます。

  • 数の減少、
  • エリアを狭めたり、別々のスポットに分割したり、
  • 種内分化が弱いか、あるいは存在しない、
  • 形態、種、後者のグループ全体、属、科、目などの絶滅。

一般に、生物学的退行を経験している種の「適応資金」は、生物学的進歩を経験している種の「適応資金」よりも狭い。

これらの特徴の結果として、生物学的に退行した種は、非常に限られた範囲、または斑点のある範囲で風土病に変わる可能性があり、その例はすでに示しました。

このような生物学的に退行する種には、(部分的に人間の影響下にある)ヨーロッパビーバー、マスクラット、ヨーロッパバイソン、ニュージーランドツアタリア、および他の多くの形態が含まれます。

植物の中では、すでに述べたイチョウを指摘できますが、これは東アジアの一部の場所でのみ保存されていますが、中生代(特にジュラ紀)にはイチョウが広く普及していました。

数の減少と生息範囲の狭まりは、種を生物学的悲劇の状態に導きます。なぜなら、このような状況下では、無差別な形態の排除の影響により、種は完全な絶滅の危険にさらされるからです。

数の減少と範囲の狭まりが、小さな地域に集中するほどの割合に達した場合、一度または繰り返しの壊滅的な排除によってその存在は終了します。

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進化における進歩と退行

有機世界の発展の歴史を分析すると、生物の多くの分類グループが時間の経過とともにより高度になり、多数になったことがわかります。

しかし、個々の集団は徐々にその数を減らし、生活の場から姿を消しました。 その結果、進化は 2 つの方向に進みました。 進化の主な方向 - 生物学的進歩と生物学的退行に関する学説は、A. N. セベルツォフによって開発され、彼の学生である I. I. シュマルガウゼンによって補足されました。

生物学的進歩(ラテン語のprogressusから - 前進) - 特定の体系的なグループの生物の環境への適応性の増加を特徴とする進化の方向。

新しい適応の出現は、自然選択の結果として、生存、保存、繁殖をめぐる闘争において生物の成功を保証します。 これは大発生につながり、その結果、新たな生息地の開発と多数の個体群の形成につながります。 異なる環境条件に置かれた集団は、多方向の自然選択の影響を受けます。

その結果、それらは徐々に新しい種へ、種から属へ、などと変化していきます。その結果、体系的なグループ(種、属、科など)は、多くの下位形態を含むため、繁栄状態にあります。

したがって、生物学的進歩は、個体の適応度の向上による生存競争における体系的な集団の成功の結果です。

生物学的退行(緯度から。

回帰 - 戻る、戻る) - 特定の体系的なグループの生物の生活条件への適応性の低下を特徴とする進化の方向。 生物の進化(適応の形成)の速度が外部環境や関連形態の変化より遅れると、他の生物群と競争できなくなります。 これは、それらが自然選択によって除去されることを意味します。 個体数も減ってしまいます。

その結果、彼らが生息する領土の面積は減少し、その結果、分類群の数は減少します。 その結果、このグループの絶滅が起こる可能性があります。

したがって、生物学的退化とは、個体の適応度の低下により系統的な集団(種、属、科など)が徐々に消滅することです。

人間の活動は、一部の種の生物学的退行につながる可能性もあります。 原因は直接的な駆除(バイソン、クロテン、トド牛など)である可能性があります。

しかし、これは新しい縄張り(ノガン、オオヅル、オシヒキガエルなど)の開発中に生息地が減少した結果として起こることもあります。 生物学的退行状態にある種はレッドブックに含まれており、保護の対象となります。

ベラルーシ共和国レッドブックの第 4 版には、202 種の動物、189 種の植物、34 種のコケ、21 種の藻類、25 種の地衣類、および 34 種の菌類が含まれています。

非常に重要な環境活動は、学校の若い生態学者によって編集された、特定の地域の希少種のリストである、いわゆるレッドノートの作成です。

生物学的進歩と生物学的退行に特徴的な兆候を表に示します。

生物学的進歩を達成する方法

生物学的進歩は、発生、同種発生、退行性という 3 つの主な方法で達成できます。

それぞれの経路は、生物における特定の適応(適応)の出現によって特徴付けられます。

形成(ギリシャの空気®から - 育てる、生成 - 発展) - 個体の組織化レベルと、さまざまな生息地への適応性のレベルを向上させ、新しい生活環境に移動できる程度まで適応の発達の道筋。たとえば、水生環境から陸大気環境へ)。

これらの適応はアロモルフォーゼと呼ばれます (ギリシャ語の air® - 揚力、morphоsis - パターン、形に由来)。 それらは生物の構造と機能における重大な変化を表しています。 これらの適応の出現の結果として、生物の重要なプロセスの組織化と強度のレベルが大幅に増加します。

それがセベルツォフがアロモルフォーゼと呼んだ理由です。 形態生理学的進歩。 主なアロモルフォーゼの例を表に示します。

動物植物
身体の左右対称(左右対称) クロロフィルと葉緑体(光合成)
2 種類の生殖器系 組織(外皮組織、機械組織、伝導組織)
可動手足 器官(根、茎、葉)
無脊椎動物の気管呼吸 世代交代(胞子体と配偶体)
脊椎動物の肺呼吸 花と果実
中枢神経系、脳の発達した部分 重複施肥(水なし)
四室の心臓
2 つの血液循環 (温血)
肺胞肺

発生は、大きな体系的なグループ(クラス、部門、タイプ、王国)の出現につながります。

樹生形成の例は、全植物と被子植物の分裂、陸生脊椎動物のクラスなどの出現です。

同種異系(ギリシャ語の allos - 別の、他の、起源 - 起源、出現から) - 個人の組織レベルを変えない個人的な適応の発展の道。 しかし、それらにより、個体は以前の生息地にさらに完全に定住できるようになります。

これらの適応は異形態と呼ばれます。 アロモルフォーゼはアロモルフォーゼに基づいて発生し、内部構造を変えることなくさまざまな形の器官を表します。 異形の例としては、脊椎動物のさまざまな形状の四肢、鳥類のくちばしや脚、植物のさまざまな種類の葉、茎、花などが挙げられます。

同種異系により、同種発生は大きな体系的なグループ内の種の多様性の増加につながります。 たとえば、双子葉植物のクラスの種の多様性の増加は、異なる花の形の出現によって起こりました。

退行性(ギリシャ語のカタ - 上から下への動き、ジェネシス - 起源、出現を意味する接頭語に由来) - 生殖効率の向上と同時に個々の器官系の縮小を伴う、より単純な環境における特別な進化の経路システム。

A. N. セベルツォフは、進化の過程で進化の道筋に自然な変化が生じることにも言及しました(セベルツォフの法則)。

大規模な体系的なグループは、アロモルフォスの出現により、アロジェネシスの経路に沿って発達を開始します。 これにより、彼女は新しい生息地に移動することができます。 次に、生物はさまざまな生息地に定着します。

アロモルフォーゼに基づいてアロモルフォーゼが生じ、進化は同種発生の道に沿って進みます。 その結果、新しい環境への完全な定着が起こります。セベルツォフは、カタジェネシスを樹立と同種異系の特殊なケースとみなしました。

進化の主な方向は、生物学的進歩(分類群の繁栄)と生物学的退行(分類群の消滅)です。

生物学的進歩は、発生、同種発生、退行性といったさまざまな方法で達成できます。

現代の硬骨魚の生物学的進歩はどのようなものですか?

生物学的進歩の兆候:

  • 個体数の増加、
  • 本種の範囲(分布域)の拡大、
  • 下位の体系的な単位の数の増加 (たとえば、クラス内の単位の数の増加)。

現代の硬骨魚のほとんどは生物学的に進歩した状態にあります。

この立場を裏付ける少なくとも 3 つの証拠を提出してください。

1) 硬骨魚の生息範囲は非常に広く、減少していません。
2) 硬骨魚の数は非常に多く、増加し続けています。
3) 硬骨魚類の綱内では、新しい分類群 (目、科、属) の出現が続いています。

生物学的進歩の原因は何ですか?

生物学的進歩の理由は、種が環境条件にうまく適応したことです。

フィットネスは、進化の原動力(主に自然選択)の相互作用の結果です。

なぜ適応の多様性が集団の生物学的進歩に寄与するのでしょうか?

さまざまな適応によって、私たちはさまざまな環境条件の中で生きていくことができます。

その結果、種の範囲と個体数が増加します。

種の存在量の多さが生物学的進歩の指標となるのはなぜですか?

この種の豊富な存在は、それが環境条件によく適応していることを示しています。

種の生息範囲の拡大が生物学的進歩の兆候とみなされるのはなぜですか?

3つの証拠を提出してください。

1) 種の個体の繁殖と発達を保証する環境条件の多様性が増加する。
2) 食料の機会が拡大し、食料供給が改善されている。
3) 種内競争が弱まる。

なぜ個体の高い繁殖力が種の生物学的進歩につながるのでしょうか?

少なくとも 3 つの理由を入力してください。

1) 高い繁殖力は多数の個体数をもたらします。
2)人口が多いため、範囲が拡大しています。
3) 突然変異と組み合わせの数が増加します。

自然選択の材料。 選択がより効率的になります。

なぜアロモルフォシスだけでなく、特異的適応や変性も生物学の進歩につながるのでしょうか?

少なくとも3つの証拠を提出してください。

生物学的進歩の兆候は、種の数の増加、生息域の拡大、種分化です。
1) 特定の環境条件にうまく適応した(特異的適応)種は、その数を増やします。 組織を単純化(退化)することで、種は節約された資源を追加の保護や繁殖に費やすことができ、それによってその数も増加します。
2) その数を増やすことによって、種はより広範囲に広がることができます。

範囲を広げます。
3) 生息範囲を拡大することにより、種は新たな生態的ニッチに入り、そこで新たな種が形成される。

生物学的退行は自然界ではどのように特徴づけられるのでしょうか?

個人の数の減少、範囲の狭まり、従属的な組織単位の数の減少。

現代の葉鰭を持つ魚は生物学的に退行の状態にあります。

この現象を裏付ける少なくとも 3 つの証拠を提供してください。

生物学的退化の兆候は、種の数の減少、範囲の狭まり、系統的な単位の数の減少です。
1) 現生の葉鰭魚の数は少ない。
2) 範囲が狭い。
3) 地球上に残る葉鰭魚は 1 種 (シーラカンス) だけです。

なぜ種の生息範囲の減少が生物学的退行につながるのでしょうか?

1) 範囲の減少は種の数の減少につながります。
2) 遺伝的多様性が減少し、近親交配が始まります。
3) 種が存在する生態学的条件の多様性は減少します - 亜種と人種の数が減少します。

現在、ヨーロッパとアジアに生息するドウサギの亜種は約 20 種知られています。

ドウサギ種の生物学的進歩について少なくとも 4 つの証拠を提供してください。

1) ヒウサギは人口が多い。
2) ヒウサギは広い範囲を持っています。
3) ヒウサギは多数の従属的な系統単位(亜種)を持っています。
4) ヒウサギはさまざまな生態学的地位を占めています。

5) これらすべては、ドウサギがその生息地によく適応していることを示唆しています。

このトピックに関するパート A の課題

A. N. セベルツォフは、歴史的な変革と新しいデバイスの開発を示しました。 (適応生成)はさまざまな方法で実行されました。 彼は生物学的な進歩と退行の概念を特定しました。

生物学的な進歩とは、生存競争における種または他の分類群の勝利を意味します。 生物学的進歩の兆候は次のとおりです。

1.個体数の増加。

2.エリアの拡大。

3. 娘分類群の数の増加。

生物学的進歩の 3 つの兆候はすべて相互に関連しています。

個体数の増加は、種の範囲の境界の拡大、新しい生息地の定着に寄与し、それが新しい集団、亜種、および種の形成につながります。 現在、昆虫、鳥類、哺乳類は生物学的に進歩を遂げています。

生物学的退行の概念は、生物学的進歩の反対です。 生物学的退行は次のような特徴があります。

死亡率が生殖を上回ることによる個体数の減少。

種内の多様性の減少。

エリアの完全性を狭めたり広げたりして、別々のスポットに分割します。

4. 少数による大規模な壊滅的な排除にさらされることにより、そのようなグループの存在が突然終わる可能性があります。

セベルツォフは、生物学的な進歩が唯一のものではなく、進化的変革の可能な経路の 1 つにすぎないことを示しました。

A. N. セベルツォフによれば、生物学的進歩の最も重要な方法は、形態変化、特異的適応、変性です。

その後、生物進化の経路の問題が発展しました。 I.I.

シュマルハウゼン。 彼は次のように強調した 生物学的進歩の方向性: アロモルフォシス、アロモルフォシス、テロモルフォシス、ハイパーモルフォシス、変形、変形。

アロモルフォシス(造山運動) – 形態生理学的、形態機能的進歩 – 生命活動の組織化の増加と生息地の拡大を伴う進化の道 .

アロゲネスの特徴は次のとおりです。

1 体の生命活動を強化します。

2. 部品のさらなる差別化。

3. 身体のより完全な状態、つまり

e. その統合。

4. 生存のためのより積極的な闘争方法の開発。

5.神経系と感覚器官の改善。

アロモルフォシスは組織全体に変化をもたらし、常に生物学的な進歩をもたらします。

新しい生存条件に移行する機会を提供します。 形成の例としては、4 室の心臓、2 つの血液循環、神経系の合併症、胎生の発生、子へのミルクの供給、一定の体温などがあります。 両生類の有形形態 - 肺、3つの部屋を持つ心臓、2つの血液循環、四肢、脳と感覚器官の改善。

始生代の有形形態の例としては、性的過程、光合成、多細胞性の出現が挙げられます。 アロモルフォスの結果として、タイプとクラス、つまり大きな分類群が出現しました。

A. N. セベルツォフは、アロモルフォシスはまず第一に組織化の複雑さであることを強調しました。つまり、彼はこの現象の形態学的特徴に注意を払いました。 A. N. セベルツォフとその後の I. I. シュマルガウゼンは、アロモルフォーゼのより広範な重要性を示しました。つまり、彼らはアロモルフォーゼに生態学的および形態学的解釈を与えました。

同種発生(同種形態、特異的適応)は、生活条件が変化したときに特定の適応が出現する経路です。

アロモルフォーズとは対照的に、同種発生では、組織を複雑にしたり、体の生命活動のエネルギーを全体的に増加させたりすることなく、生物の漸進的な発達が起こります。 同種異系は種の多様性の増加、個体数の急速な増加につながる . たとえば、哺乳類は熱帯から北極の砂漠に至るさまざまな地理的ゾーンに分布しているだけでなく、さまざまな環境条件(土地、水、土壌)を熟知しているため、食物、生息地、および組織レベルをめぐる種間の競争が減少しました。同じ。

特異的適応の結果として、種、属、科、目が生じます。 下位分類群。発散、収束、並列処理は、固有適応によって実行されます。

テロジェネシス(テロモルフォーシス)- 組織のレベルを変えることなく、限られた生存条件に特化すること。これは同種異系の特殊な形態です。 たとえば、カメレオン、ナマケモノ、肺魚、カメ、キツツキは、特定の生息環境条件に適応します。

テロジェネシス中に環境が変化すると、生物は生存できなくなり、絶滅につながります。

ハイパーモルフォシス(過形成)環境との関係に違反して、あらゆる方向に生物が過剰に発達すること。超遺伝子進化は 2 つの段階で起こります。 第 1 段階は、このグループ内の大きな形態の出現によって特徴付けられます。 これは、捕食者に対する動物の抵抗力を高めるのに役立ちます。

e. 生存競争における生存を促進する。 第 2 段階では、巨人症の利点がその反対に変わります。 ボディサイズの増加これはテロジェネシスの特殊化の特殊なケースであり、環境のわずかな変化でさえこれらの形態の絶滅につながることを意味します。たとえば、恐竜やマンモスの巨人症、サーベルタイガーや巨大な鹿の個々の器官の発達などです。

現代の巨人の代表には、クジラ、キリン、ゾウ、サイが含まれます。

退行性(hypomorphosis)は退行性の特定の形態です。

低発生中、生物またはその器官の発育不全、個々の部分の縮小、および幼虫の特徴の保存が観察されます。

たとえば、水中に生息するアホロートル、プロテウス、セイレンは幼虫組織のレベルで性的成熟に達します。 彼らは決して成体の陸上両生類の外見をとることはありません。 したがって、サイレンのえらは永久的で、目は未発達で、指の数は減少しています。 進化の主な方向または経路は、多くの特徴によって特徴付けられます。 現在、生物学的進歩の経路間の関係のパターンに関して科学のコンセンサスはありません。

A.N.の理論によれば、

セベルツォフによれば、生物の組織化を増加させる樹皮形成の後には、常に部分的な適応、つまり特異適応、時には単純化を伴う変性の時期が訪れるという。

同じ毛形成に基づいて、さまざまな「上部構造」、つまり特定の条件への適応(同種発生、テロジェネシス)が発生する可能性があります。

セベルツォフによれば、新たな異形態症は、特異適応発達の初期段階で形成されるあまり特殊化されていない形態から生じる可能性があるという。

適応進化における方向の変化は、 アロモルフォシスパターン 特異的適応 (早い)アロモルフォシス。生物のすべてのグループに特徴的な、進化プロセスの段階の変化のパターンは、 オームの法則。

N.セベルツォワ。

シュマルハウゼンによれば、休止発生、過発生、変成、および低形態は、絶滅につながる系統発生の行き止まりの分岐を表します。

進化の方向性の変化 シュマルハウゼンによれば造山運動は、造山運動 - 同種形成 - 造山運動というスキームに従って進行します。

この法則によれば、新しいタイプまたはクラスが新生生成を通じて生じ、その後、その適応放散が起こります。つまり、その後の行き止まり方向を伴​​う同種生成です。 組織の新たな台頭は、同種異系の経路に沿って発達したあまり特殊化されていない形態から生じる可能性があります。

A.K.セベルツォフ以下のスキームに従って、この法律に大幅な修正を導入しました。 造山運動 - 同種形成 - 休止期形成 - 造山運動。

たとえば、陸生の脊椎動物の起源は、浅い干上がった貯水池に生息する葉鰭のある魚からであり、鳥類は空を飛ぶ爬虫類から来ています。



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