Біялогія
Выдавец: Народная асвета
Памер: 261с.
Мінск 2016
Дзеянне любой формы ізаляцыі на эвалюцыйны матэрыял ненакіраванае, але з’яўляецца абавязковай умовай узмацнення генетычных адрозненняў паміж папуляцыямі. Важная характарыстыка ізаляцыі — яе працягласць, дзякуючы чаму дзеянне рознанакіраванага натуральнага адбору прыводзіць да разыходжання прыкмет папуляцый — дывергенцыі. У выніку папуляцыі ператвараюцца ў разнавіднасці, або расы. Захаванне ізаляцыі прыводзіць да ўзмацнення адрозненняў паміж разнавіднасцямі, і яны ператвараюцца ў падвіды. Калі ўзмацненне адрозненняў паміж падвідамі будзе перашкаджаць іх скрыжаванню, значыць, яны сталі генетычна закрытымі сістэмамі. Паміж імі ўзнікла рэпрадуктыўная ізаляцыя. Падвіды ператварыліся ў новыя віды.
Такім чынам, фактарамі відаўтварэння (гл. схему) з’яўляюцца:
1) перадумовы эвалюцыі: мутацыйная і камбінацыйная зменлівасць, папуляцыйныя хвалі, паток і дрэйф генаў, ізаляцыя;
2) рухаючыя сілы эвалюцыі: барацьба за існаванне, натуральны адбор.
138
Раздзел 4
Працэсы, якія працякаюць унутры віду на ўзроўні папуляцый пад уздзеяннем гэтых фактараў і якія прыводзяць да ўтварэння новых відаў, можна разглядаць як пачатковы этап эвалюцыі — мікраэвалюцыю.
Далей эвалюцыя працягваецца на ўзроўні відаў, родаў, сямействаў па тым жа механізме і пад уздзеяннем тых жа перадумоў і рухаючых сіл эвалюцыі. Гэты этап эвалюцыі называецца макраэвалюцыяй. Мікраэвалюцыя і макраэвалюцыя з’яўляюцца этапамі адзінага эвалюцыйнага працэсу.
Спосабы відаўтварэння. У залежнасці ад формы ізаляцыі папуляцый вылучаюць два спосабы відаўтварэння: алапатрычнае і сімпатрычнае.
Алапатрычнае (ад грэч. alios — розны, pdtris — радзіма) відаўтварэнне адбываецца пры наяўнасці геаграфічнай ізаляцыі. Папуляцыі аднаго віду раз’яднаны вялікімі адлегласцямі або геаграфічнымі перашкодамі (мал. 55, /—4). Утвораныя пры гэтым геаграфічныя расы і падвіды маюць арэалы, якія не перакрываюцца з мацярынскім арэалам. Прыкладам алапатрычнага відаўтварэння можа служыць наяўнасць двух падвідаў амерыканскай вавёркі і трох падвідаў блакітных соек (мал. 56). Яны пражываюць у розных геаграфічных раёнах Паўночнай Амерыкі. На еўраазіяцкім кантыненце ёсць тры падвіды вялікай сініцы, якія ўтварыліся ў выніку геаграфічнай ізаляцыі. Існуюць таксама падвіды вераб’ёў, валавок, дзятлаў, якія маюць розныя арэалы распаўсюджання.
Мал. 55. Схема алапатрычнага відаўтварэння
Відаўтварэнне. Фактары і спосабы відаўтварэння
139
Мал. 56. Прыклады алапатрычнага відаўтварэння
Сімпатрычнае відаўтварэнне (ад грэч. syn — разам, pdtris — радзіма) працякае пры наяўнасці біялагічнай ізаляцыі. Папуляцыі аднаго віду знаходзяцца ў межах мацярынскага арэала, але не могуць скрыжоўвацца ў сілу біялагічных адрозненняў паміж іх асобінамі. Сімпатрычнае відаўтварэнне можа праяўляцца ў раслін пры спецыялізацыі насякомыхапыляльнікаў у апыленні кветак пэўнай формы. Напрыклад, пчолы з’яўляюцца ізалюючым фактарам паміж расамі раслін ільвінага зева. Яны ніколі не пераходзяць з аблёту кветак адной расы на другую. У вялікага званца, белай лебяды ўтвараюцца сезонныя расы, якія адрозніваюцца па тэрмінах цвіцення. У шэрагу відаў рыб (селядзец, акунь, сазан і інш.) існуюць сезонныя расы з рознымі тэрмінамі нерасту.
Фактарамі відаўтварэння з’яўляюцца: перадумовы і рухаючыя сілы эвалюцыі. Вылучаюць геаграфічную і біялагічную формы ізаляцыі. У залежнасці ад формы ізаляцыі ў прыродзе можа працякаць алапатрычнае або сімпатрычнае відаўтварэнне. Відаўтварэнне з’яўляецца вынікам мікраэвалюцыі.
9
1. Чым сучаснае ўяўленне аб відаўтварэнні адрозніваецца ад дарвінаўскага? 2. Якія формы ізаляцыі вылучаюць? У чым іх адрозненні? 3. Ахарактарызуйце спосабы відаўтварэння. Што паміж імі агульнае? У чым адрозненні? 4. Раскрыйце механізм мікраэвалюцыі. 5. Вызначце адпаведнасць паміж спосабамі відаўтварэння і іх прыкладамі. Спосабы відаўтварэння'. 1. Алапатрычнае. 2. Сімпатрычнае. Прыкладьг. а) расы акуня з рознымі тэрмінамі нерасту; б) падвіды вераб’ёў з рознымі арэаламі; в) расы званца з рознымі тэрмінамі цвіцення; г) расы селядца з рознымі тэрмінамі нерасту; д) падвіды дзятлаў з рознымі арэаламі; е) расы белай лебяды з рознымі тэрмінамі цвіцення; ж) падвіды вялікай сініцы
140
Раздзел 4
з рознымі арэаламі. 6. Дзве папуляцыі зайцоў жывуць на розных берагах ракі. Зімой, калі рака пакрываецца льдом, яны могуць сустракацца і скрыжоўвацца. Што адбудзецца з гэтымі папуляцыямі, калі ў выніку пацяплення клімату на рацэ не будзе ўтварацца лёд? Апішыце ход мяркуемых працэсаў з пункту гледжання эвалюцыі.
§ 33. Прагрзс і рзгрэс у эвалюцыі.
Шляхі дасягнення біялагічнага прагрзсу
Прагрэс і рэгрэс у эвалюцыі. Калі прааналізаваць гісторыю развіцця арганічнага свету, то можна заўважыць, што многія таксанамічныя групы арганізмаў з цягам часу станавіліся больш дасканалымі і шматлікімі. Аднак асобныя групы паступова скарачалі сваю колькасць і знікалі з арэны жыцця. Значыць, эвалюцыя працякала ў двух напрамках. Вучэнне аб асноўных напрамках эвалюцыі — біялагічным прагрэсе і біялагічным рэгрэсе было распрацавана A. М. Северцавым і дапоўнена яго вучнем I. I. Шмальгаўзенам.
Біялагічны прагрэс (ад лац. progressus — pyx наперад) — напрамак эвалюцыі, які характарызуецца павышэннем прыстасаванасці арганізмаў пэўнай сістэматычнай групы да навакольнага асяроддзя. З’яўленне новых прыстасаванняў забяспечвае арганізмам поспех у барацьбе за існаванне, захаванне і размнажэнне ў выніку натуральнага адбору. Гэта прыводзіць да хуткага павелічэння колькасці і, як вынік, да асваення новых месцаў пражывання і фарміравання шматлікіх папуляцый. Папуляцыі, якія апынуліся ў розных умовах асяроддзя, падвяргаюцца дзеянню рознанакіраванага натуральнага адбору. У выніку яны паступова ператвараюцца ў новыя віды, віды — у роды і г. д. Таму сістэматычная група (від, род, сямейства і інш.) знаходзіцца ў стане росквіту, паколькі ўключае шмат падпарадкаваных формаў.
Такім чынам, біялагічны прагрэс з’яўляецца вынікам поспеху сістэматычнай групы ў барацьбе за існаванне, дзякуючы павышэнню прыстасаванасці яе асобін.
Біялагічны рэгрэс (ад лац. regressus — вяртанне, рух назад) — напрамак эвалюцыі, які характарызуецй,а зніжэннем прыстасаванасці арганізмаў пэўнай сістэматычнай групы да ўмоў пражывання. Калі ў арганізмаў тэмпы эвалюцыі (фарміраванне прыстасаванасцей) адстаюць ад змяненняў знешняга асяроддзя і роднасных формаў, то яны не могуць канкурыраваць з іншымі групамі арганізмаў. Гэта азначае, што арганізмы будуць выдаляцца натуральным адборам. Адбудзецца зніжэнне колькасці асобін. У выніку паменшыцца плошча заселенай імі тэрыторыі і, як вынік, паменшыцца колькасць таксонаў. Пагэтаму можа адбыцца выміранне дадзенай групы.
Прагрэс і рзгрэс у эвалюцыі. Шляхі дасягнення біялагічнага прагрэсу
141
Такім чынам, біялагічны рэгрэс — паступовае выміранне сістэматычнай групы (віду, роду, сямейства і інш.) у выніку зніжэння прыстасаванасці яе асобін. Дзейнасць чалавека таксама можа прыводзіць да біялагічнага рэгрэсу некаторых відаў. Прычынай можа быць прамое вынішчэнне (зубр, собадь, стэлерава карова і інш.). Але гэта можа адбыцца і ў выніку скарачэння арэалаў пры асваенні новых тэрыторый (драфа, журавель белы, рапуха чаротная і інш.). Віды, якія знаходзяцца ў стане біялагічнага рэгрэсу, заносяцца ў Чырвоную кнігу і падлягаюць ахове.
У чацвёртае выданне Чырвонай кнігі Рэспублікі Беларусь уключаны 202 віды жывёл, 189 — раслін, 34 — імхоў, 21 — водарасцей, 25 — лішайнікаў і 34 віды грыбоў. Вельмі важным мерапрыемствам з’яўляецца стварэнне так званых чырвоных сшыткаў — ахоўных дакументаў
мясцовага значэння, якія складаюцца юнымі эколагамі ў школах.
Прыкметы, характэрныя для біялагічнага прагрэсу і біялагічнага рэгрэсу, паказаны ў табліцы 5.
Табліца 5. Прыкметы біялагічнага прагрэсу і рэгрэсу
Біялагічны прагрэс Біялагічны рэгрэс
Павелічэнне колькасці асобін Памяншэнне колькасці асобін
Пашырэнне арэала Скарачэнне арэала
Павелічэнне колькасці папуляцый, падвідаў, відаў і г. д. (прагрэсіўная дыферэнцыяцыя) Памяншэнне колькасці сістэматычных груп больш нізкага рангу (зніжэнне разнастайнасці асобін)
Шляхі дасягнення біялагічнага прагрэсу. Біялагічны прагрэс можа дасягацца трыма асноўнымі шляхамі — пры дапамозе арагенезу, алагенезу і катагенезу. Кожны са шляхоў характарызуецца ўзнікненнем у арганізмаў пэўных прыстасаванняў (адаптацый).
Арагенез (ад грэч. аігд — падымаю, genesis — развіццё) — шлях развіцця адаптацый, якія павышаюць узровень арганізацыі асобін і іх прыстасаванасць да розных асяроддзяў пражывання да такой ступені, што гэта дазваляе ім перайсці ў новае асяроддзе жыцця (напрыклад, з воднага асяроддзя ў наземнапаветранае). Гэтыя адаптацыі называюцца арамарфозамі (ад грэч. аігд — падымаю, morphosis — узор, форма). Яны ўяўляюць сабой глыбокія змяненні ў будове і функцыях арганізмаў. У выніку з’яўлення дадзеных адаптацый значна павышаецца ўзровень арганізацыі і інтэнсіўнасць працэсаў жыццядзейнасці арганізмаў. Таму Северцаў называў арамарфозы морфафізіялагічным прагрэсам. Прыклады асноўных арамарфозаў паказаны ў табліцы 6.
142
Раздзел 4
Табліца 6. Асноўныя арамарфозы ў жывёл і раслін
Жывёлы Расліны
Двухбаковая (білатэральная)сіметрыя цела Хларафіл і хларапласты (фотасінтэз)
Два тыпы палавых сістэм Тканкі (покрыўная, механічная, праводзячая)
Рухомыя канечнасці Органы (корань, сцябло, ліст)
Трахейнае дыханне ў беспазваночных жывёл Чаргаванне пакаленняў(спарафіт і гаметафіт)
Лёгачнае дыхан'не ў пазваночных жывёл Кветка і плод
Цэнтральная нервовая сістэма, развітыя аддзелы галаўнога мозга Двайное апладненне (без вады)
Чатырохкамернае сэрца
Два кругі кровазвароту (цеплакроўнасць)
Альвеалярныя лёгкія
Арагенез прыводзіць да з’яўлення буйных сістэматычных груп (класаў, аддзелаў, тыпаў, царстваў). Прыкладамі арагенезу з’яўляецца ўзнікненне аддзелаў гола і пакрытанасенных раслін, класаў наземных пазваночных жывёл і інш.
Алагенез (ад грэч. alios — другі, іншы, genesis — паходжанне, узнікненне) — шлях развіцця прыватных адаптацый, якія не змяняюць узровень арганізацыі асобін. Але яны дазваляюць асобінам больш поўна засяляць ранейшае асяроддзе пражывання. Гэтыя адаптацыі называюцца аламарфозамі. Аламарфозы ўзнікаюць на аснове арамарфозаў і ўяўляюць сабой разнастайнасць формаў органаў без змянення іх унутранай будовы. Прыкладамі аламарфозаў могуць быць розныя формы канечнасцей у пазваночных (мал. 57), дзюбаў і ног у птушак, розныя тыпы лістоў, сцёблаў, кветак у раслін і інш. За кошт аламарфозаў алагенез прыводзіць да павелічэння відавой разнастайнасці ў межах буйных сістэматычных груп. Напрыклад, павелічэнне разнастайнасці класа двухдольных раслін адбылося за кошт з’яўлення рознай формы кветак.
КНІГІ ОНЛАЙН
