Arah utama dari evolusi. Evolusi tumbuhan dan hewan

Asal usul kehidupan dan perkembangannya dari zaman kuno membingungkan para ilmuwan. Manusia selalu berusaha untuk mendekati misteri ini, untuk membuat dunia, sehingga lebih dimengerti dan dapat diprediksi. Berabad-abad mendominasi sudut pandang asal ilahi dari alam semesta dan kehidupan. Teori evolusi juga memenangkan tempat kehormatan besar dan versi yang paling mungkin dari semua kehidupan di planet ini baru-baru. Ketentuan utama yang dirumuskan oleh Charles Darwin di pertengahan abad XIX. Abad berikutnya memberi dunia banyak penemuan dalam genetika dan biologi, yang memungkinkan untuk membuktikan keabsahan teori Darwin, untuk memperluas itu, dikombinasikan dengan data baru. Jadi teori sintetis evolusi. Menyerap semua ide dari penjelajah terkenal dan hasil penelitian ilmiah di berbagai daerah dari genetika ekologi.

Dari individu ke kelas

evolusi biologis merupakan evolusi sejarah organisme berdasarkan proses operasi informasi genetik yang unik di lingkungan tertentu.

Tahap awal transformasi, akhirnya mengarah pada munculnya jenis baru - adalah mikroevolusi. Perubahan tersebut terakumulasi dari waktu ke waktu dan akhirnya membentuk tingkat baru yang lebih tinggi dari organisasi makhluk hidup, genus, keluarga, kelas. Pendidikan supra-struktur disebut makroevolusi.

proses yang sama

Kedua tingkat dasarnya aliran yang sama. Kekuatan pendorong dan mikro dan makroizmeneny adalah seleksi alam, isolasi, faktor keturunan, variasi. Perbedaan penting antara dua proses adalah bahwa antara spesies yang berbeda hampir tidak mungkin persimpangan. Akibatnya, dasar makroevolusi adalah pilihan interspesifik. Mikroevolusi kontribusi besar untuk membuat pertukaran informasi genetik antara individu dari spesies yang sama.

Konvergensi dan divergensi karakteristik

Arah utama dari evolusi dapat terjadi dalam beberapa bentuk. Sumber kuat dari keanekaragaman kehidupan - tanda divergensi. Ini beroperasi dalam suatu spesies tertentu, dan pada tingkat yang lebih tinggi dari organisasi. kondisi lingkungan dan seleksi alam mengarah pada pemisahan satu kelompok dari dua atau lebih fitur khusus yang berbeda. Pada tingkat divergensi spesies dapat dibalik. Dalam hal ini, populasi baru terbentuk bergabung menjadi satu. Pada tingkat yang lebih tinggi, proses ini tidak dapat diubah.

Bentuk lain - evolusi phyletic, menunjukkan transformasi spesies tanpa isolasi di dalam populasi individu. Setiap kelompok baru adalah keturunan dari nenek moyang sebelumnya dan berikutnya.

kontribusi yang signifikan terhadap keanekaragaman kehidupan dan membuat konvergensi atau "konvergensi" fitur. Dalam proses pengembangan kelompok yang tidak terkait organisme di bawah pengaruh kondisi lingkungan yang sama, lembaga sejenis yang terbentuk pada individu. Mereka memiliki struktur yang sama, tapi asal yang berbeda dan melakukan hampir fungsi yang sama.

Dengan konvergensi adalah paralelisme sangat dekat - bentuk evolusi, ketika kelompok divergen asli berkembang dengan cara yang sama di bawah pengaruh kondisi yang sama. Konvergensi dan paralelisme membagi garis yang cukup baik, dan seringkali sulit untuk atribut evolusi dari kelompok tertentu organisme untuk satu bentuk atau lain.

kemajuan biologi

Arah utama evolusi pertama kali disajikan dalam karya-karya AN Severtsova. Dia menawarkan untuk memberikan konsep kemajuan biologis. Dalam karya-karya ilmuwan menetapkan cara untuk mencapainya, serta cara utama dan arah evolusi. Ide-ide yang dikembangkan Severtsova II Shmal'gauzen.

Arah utama dari evolusi dunia organik, diisolasi oleh para ilmuwan - kemajuan biologis, regresi dan stabilisasi. Judul mudah untuk memahami bagaimana proses ini berbeda satu sama lain. Kemajuan mengarah pada pembentukan karakteristik baru yang meningkatkan derajat adaptasi terhadap lingkungan. Regresi dinyatakan dalam mengurangi ukuran kelompok dan keragamannya, yang akhirnya untuk kepunahan. Stabilisasi melibatkan mengamankan karakteristik yang diperoleh dan transfer mereka dari generasi ke generasi dalam kondisi relatif tidak berubah.

Dalam arti sempit, yang menunjukkan jalur utama evolusi organik, itu berarti kemajuan biologis dan bentuknya.

Ada tiga cara utama untuk mencapai kemajuan biologi:

• arogenez;
• allogenez;
• katagenesis.

arogenez

Proses ini memungkinkan untuk meningkatkan tingkat umum organisasi sebagai akibat dari pembentukan aromorphosis. Kami menawarkan untuk mencari tahu apa yang dimaksud dengan istilah ini. Jadi, aromorphosis - arah evolusi yang mengarah ke perubahan kualitatif dalam organisme hidup, disertai dengan meningkatnya kompleksitas dan meningkatkan sifat adaptif. Sebagai hasil dari perubahan dalam struktur menjadi fungsi lebih intens individu, mereka dapat menggunakan baru sumber daya, yang sebelumnya belum dimanfaatkan. Sebagai konsekuensinya, organisme dalam arti bebas dari kondisi lingkungan. Pada tingkat yang lebih tinggi dari organisasi adaptasi mereka sebagian besar universal, memberikan kemampuan untuk berkembang secara mandiri dari kondisi ambient.

Sebuah baik contoh aromorphosis adalah untuk mengkonversi sistem peredaran darah vertebrata: munculnya empat ruang di dalam hati, dan pemisahan dari dua sirkulasi - besar dan kecil. Evolusi tanaman ditandai dengan lompatan signifikan sebagai akibat dari pembentukan tabung serbuk sari dan benih. Aromorphoses menyebabkan munculnya unit taksonomi baru: kelas, departemen, jenis dan alam.

Aromorphosis di Severtsov adalah fenomena evolusi relatif jarang. Ini menandai kemajuan morphophysiological, yang, pada gilirannya, memulai kemajuan umum biologi, disertai dengan ekspansi yang signifikan dari zona adaptif.

aromorphosis sosial

Mengingat arah evolusi umat manusia, beberapa ilmuwan telah memperkenalkan konsep "aromorphosis sosial". Mereka ditunjuk perubahan universal dalam pengembangan organisme sosial dan sistem mereka, sehingga kompleksitas, kemampuan beradaptasi yang lebih besar dan meningkatkan masyarakat bersama. Jumlah aromorphoses tersebut mencakup, misalnya, munculnya negara, pencetakan dan teknologi komputer.

allogenez

Perubahan kurang terbentuk dan sifat global jalannya kemajuan biologis. Mereka adalah esensi dari allogenez. Dalam arah ini evolusi (lihat tabel di bawah) ada kontras yang signifikan untuk aromorphosis tersebut. Itu tidak meningkatkan tingkat organisasi. Konsekuensi utama allogenez - itu idioadaptation. Bahkan, itu merupakan perubahan parsial, karena yang tubuh siap untuk beradaptasi dengan kondisi tertentu. Baris ini evolusi organik memungkinkan spesies yang sama hidup di wilayah geografis yang sangat berbeda.

Mencolok contoh dari proses tersebut - sebuah keluarga serigala. spesies yang ditemukan di berbagai zona iklim. Masing-masing memiliki satu set khusus adaptasi dengan lingkungan mereka, sementara tidak substansial melebihi jenis lain dari tingkat organisasi.

Para ilmuwan mengidentifikasi beberapa jenis idioadaptatsy:

• dalam bentuk (misalnya, tubuh unggas air streamline);
• warna (di sini mengacu mimikri, preventif dan warna pelindung) ;
• pembibitan;
• gerakan (unggas air membran, burung kantong udara);
• adaptasi terhadap kondisi lingkungan.

Perbedaan aromorphosis dan idioadaptation

Beberapa ilmuwan tidak setuju dengan Severtsov dan tidak melihat alasan yang cukup untuk membedakan idioadaptatsy dan aromorphoses. Mereka percaya bahwa sejauh mana kemajuan dapat dinilai hanya setelah waktu yang cukup setelah perubahan terjadi. Bahkan sulit untuk menyadari apa yang menyebabkan proses evolusi dalam kualitas baru atau kemampuan dikembangkan.

pengikut Severtsova cenderung untuk berpikir bahwa itu harus dipahami oleh idioadaptatsy mengubah bentuk tubuh, pertumbuhan berlebihan atau pengurangan tubuh. Aromorphoses juga mewakili perubahan signifikan dalam perkembangan embrio dan pembentukan struktur baru.

catagenesis

evolusi biologis dapat terjadi dan penyederhanaan organisme struktur. Pematangan - proses degenerasi jumlah yang mengarah ke penurunan organisasi makhluk hidup. Hasil utama dari arah ini evolusi (Tabel membandingkan tiga cara yang tercantum di bawah) adalah munculnya yang disebut katamorfozov primitif atau tanda-tanda yang menggantikan kehilangan progresif. Contoh organisme yang telah lulus tahap degenerasi umum, mungkin setiap parasit. Untuk sebagian besar, mereka kehilangan kemampuan untuk gerakan independen, mereka telah sangat disederhanakan sistem saraf dan peredaran darah. Tapi ada berbagai perangkat untuk implementasi yang lebih baik dalam tubuh inang dan lampiran ke pihak yang berwenang.

perbandingan

Arah utama dari evolusi saling berhubungan dan dalam proses perkembangan sejarah terus saling menggantikan. Setelah perubahan mendasar dalam bentuk aromorphosis atau degenerasi dari periode ketika kelompok baru organisme mulai delaminate sebagai hasil pengembangan dari bagian-bagian yang terpisah dari wilayah geografis yang berbeda. Evolusi dimulai dengan idioadaptatsy. Setelah beberapa waktu, akumulasi perubahan menyebabkan lompatan kualitatif baru.

Arah evolusi tanaman

Flora modern tidak akan langsung muncul. Seperti semua organisme, telah melewati jalan panjang pembangunan. Evolusi tumbuhan termasuk akuisisi beberapa aromorphoses penting. Yang pertama adalah munculnya fotosintesis yang memungkinkan organisme primitif menggunakan energi sinar matahari. Secara bertahap, sebagai akibat dari perubahan morfologi dan sifat fotosintesis dari ganggang apapun.

Langkah selanjutnya adalah pengembangan lahan. Untuk berhasil menyelesaikan "misi" mengambil aromorphosis lain - diferensiasi jaringan. lumut muncul, tanaman spora. Lebih rumit organisasi karena proses transformasi dan metode reproduksi. Aromorphoses seperti ovule, serbuk sari, dan akhirnya benih ditandai dengan gymnosperma, evolusi lebih maju dari spora.

Berikutnya, jalan dan arah evolusi tanaman bergerak menuju adaptasi yang lebih besar untuk kondisi lingkungan, meningkatkan ketahanan terhadap faktor-faktor yang tidak menguntungkan. Sebagai hasil dari munculnya alu dan kuman lapisan yang terbentuk tanaman berbunga, atau angiospermae, hari ini dalam keadaan kemajuan biologis.

kerajaan hewan

Evolusi eukariota (sel eukariotik terdiri inti dihiasi) dengan tipe heterotrofik power supply (tidak membuat heterotrophs organik melalui kemoterapi atau fotosintesis) juga dalam tahap awal diferensiasi jaringan disertai. Coelenterates memiliki salah satu yang pertama yang signifikan aromorphoses evolusi pada hewan: dalam embrio terbentuk oleh dua lapisan, ecto- dan endoderm. Pada bulat dan cacing datar struktur rumit. Mereka ditandai dengan daun embrio ketiga, mesoderm. Aromorphosis ini memungkinkan untuk lebih diferensiasi jaringan dan organ dari penampilan.

Tahap berikutnya - pembentukan tubuh rongga sekunder dan selanjutnya membaginya menjadi beberapa bagian. Annelida telah memiliki parapodium (tipe primitif tentu saja) serta sistem peredaran darah dan pernafasan. Konversi parapodial di tungkai bersendi dan beberapa perubahan lainnya telah menyebabkan munculnya jenis arthropoda. Setelah pembebasan mereka serangga mulai aktif mengembangkan lahan karena munculnya membran embrio. Hari ini mereka yang paling beradaptasi dengan kehidupan di darat.

Seperti aromorphoses besar seperti membentuk chord dari tabung saraf, aorta perut dan hati, telah dimungkinkan jenis munculnya chordata. Berkat sejumlah perubahan progresif dalam keragaman organisme hidup, dilengkapi dengan ikan, reptil dan amniotes. Baru-baru ini karena membran embrio lagi tergantung pada air dan dibiarkan kering tanah.

evolusi lebih lanjut bergerak menuju transformasi sistem peredaran darah. Ada hewan berdarah panas. Adaptasi untuk penerbangan dimungkinkan munculnya burung. Aromorphoses seperti jantung empat bilik dan hilangnya lengkungan aorta kanan, peningkatan belahan otak depan dan korteks pengembangan, pembentukan mantel dan kelenjar susu dan sejumlah perubahan telah menyebabkan munculnya mamalia. Di antara mereka berdiri dalam evolusi hewan plasenta, dan hari ini adalah dalam keadaan kemajuan biologis.

Arah evolusi umat manusia

Pertanyaan tentang asal-usul dan evolusi nenek moyang manusia modern belajar sampai tercampur. Berkat penemuan paleontologi dan genetika komparatif telah mengubah ide-ide yang sudah mapan kami "pohon keluarga." 15 tahun yang lalu itu didominasi pandangan bahwa evolusi hominid berjalan di sepanjang tipe linear, yaitu terdiri dari urutan bentuk yang lebih maju berturut-turut: Australopithecus, Homo habilis, archanthropines, Neanderthal (paleanthropic) neanthropines (manusia modern). Arah utama dari evolusi manusia, seperti halnya dengan organisme lain, menyebabkan pembentukan adaptasi baru, meningkatkan organisasi.

Data yang diperoleh dalam 10-15 tahun terakhir, bagaimanapun, telah membuat penyesuaian besar pada gambar yang sudah ada. temuan baru dan kencan halus menunjukkan bahwa evolusi itu lebih kompleks. Subfamili Homininae (mengacu pada keluarga hominid) terbukti terdiri dari hampir dua kali lebih banyak spesies dari yang diperkirakan sebelumnya. Evolusi tidak mengenakan karakter linear, dan berisi beberapa secara bersamaan mengembangkan garis atau cabang, progresif dan kebuntuan. Pada berbagai kesempatan hidup berdampingan dengan tiga atau empat atau lebih spesies. penyempitan keragaman ini disebabkan oleh perpindahan dari kelompok evolusioner yang lebih maju dari yang lain, kurang berkembang. Sebagai contoh, sekarang umumnya diterima bahwa Neanderthal dan manusia modern hidup pada waktu yang sama. Pertama adalah nenek moyang kita, tetapi merupakan cabang paralel, yang menggantikan perwakilan lebih maju dari hominin.

perubahan progresif

Tak diragukan lagi tetap aromorphoses utama yang menyebabkan kemakmuran subfamili tersebut. Ini postur tegak dan peningkatan otak. Alasan pembentukan ilmuwan pertama tidak setuju. Untuk waktu yang lama ia berpikir bahwa itu adalah ukuran yang diperlukan, yang diperlukan untuk pengembangan ruang terbuka. Namun, data terakhir menunjukkan bahwa nenek moyang manusia berjalan dengan dua kaki pada periode kehidupan di pohon-pohon. Kemampuan ini berasal dari mereka segera setelah pemisahan dari garis simpanse. Dalam salah satu versi dari hominin awalnya bergerak seperti orangutan modern, berdiri dengan kedua kaki di cabang yang sama dan memegang tangan di sisi lain.

pertumbuhan otak berlangsung dalam beberapa tahap. Dia pertama kali mulai memiliki Homo habilis (Homo habilis), yang belajar bagaimana membuat alat-alat sederhana. Pertumbuhan volume otak bertepatan dengan peningkatan proporsi daging dalam diet hominin. Habilis, rupanya mereka pemulung. Menyusul peningkatan otak itu juga disertai dengan peningkatan jumlah makanan hewan dan pemukiman nenek moyang kita di luar asli benua Afrika. Para ilmuwan menunjukkan bahwa peningkatan proporsi daging dalam diet dikaitkan dengan kebutuhan untuk mengisi biaya energi, meninggalkan pekerjaan pemeliharaan otak meningkat. Agaknya, tahap selanjutnya dari proses ini bertepatan dengan perkembangan kebakaran makanan yang dimasak tidak hanya kualitas, tetapi juga kalori, di samping itu, secara signifikan mengurangi waktu yang dibutuhkan untuk mengunyah.

Arah utama dari evolusi dunia organik, bertindak selama berabad-abad, membentuk flora dan fauna modern. Gerakan menuju proses untuk beradaptasi dengan perubahan kondisi lingkungan menyebabkan berbagai variasi bentuk kehidupan. Arah utama dari evolusi adalah sama pada semua tingkat organisasi, yang dibuktikan dengan data biologi, ekologi dan genetika.