Біялогія
Выдавец: Народная асвета
Памер: 261с.
Мінск 2016
Катагенез (ад грэч. kata — прыстаўка, якая азначае рух зверху ўніз, genesis — паходжанне, узнікненне) — асобы шлях эвалюцыі ў больш простым асяроддзі, які суправаджаецца рэдукцыяй асобных сістэм органаў з адначасовым павышэннем эфектыўнасці рэпрадуктыўнай сістэмы. Спрашчэнні сістэм органаў праяўляюць сябе як адаптацыі, таму замацоўваюцца натуральным адборам. Гэтыя адаптацыі называюцца катамарфозамі. Северцаў называў іх агульнай дэ
Прагрэс і рэгр'эс у эвалюцыі. Шляхі дасягнення біялагічнага прагрзсу
143
Мал. 57. Аламарфозы — разнастайнасць формаў канечнасцей пазваночных жывёл
генерацыяй. Прыкладамі катамарфозаў з’яўляюцца: рэдукцыя нервовай сістэмы, органаў пачуццяў, руху і стрававання ў паразітычных чарвей; страта лістоў і каранёў у раслінпаразітаў і інш. Спрашчэнне арганізацыі ў паразітычных формаў суправаджаецца ўдасканаленнем рэпрадуктыўнай сістэмы. Гэта прыводзіць да іх росквіту, г. зн. да біялагічнага прагрэсу, які спалучаецца з морфафізіялагічным рэгрэсам.
A. М. Северцаў таксама адзначаў, што ў ходзе эвалюцыі назіраецца заканамерная змена шляхоў эвалюцыі (закон Северцава) (мал. 58, с. 144). Любая буйная сістэматычная група пачынае сваё развіццё па шляху арагенезу дзякуючы з’яўленню арамарфозаў. Гэта дазваляе ёй
перайсці ў новае асяроддзе пражывання. Далей арганізмы рассяляюцца ў розныя месцапражыванні. На аснове арамарфозаў узнікаюць аламарфозы, і эвалюцыя працякае па шляху алагенезу. У выніку адбываецца поўнае засяленне новага асяроддзя і г. д. Северцаў разглядаў катагенез як прыватны вы
падак пры арагенезе і алагенезе.
Асноўнымі напрамкамі эвалюцыі з’яўляюцца біялагічны прагрэс (росквіт таксанамічнай групы) і біялагічны рэгрэс (выміранне таксанамічнай групы). Біялагічны прагрэс можа дасягацца рознымі шляхамі: арагенезам, алагенезам і катагенезам.
144
Раздзел 4
Мал. 58. Схема заканамернай змены шляхоў эвалюцыі
9
1. Назавіце прыкметы біялагічнага прагрэсу і біялагічнага рэгрэсу. 2. Чым адрозніваюцца паняцці «біялагічны прагрэс» і «морфафізіялагічны прагрэс»? 3. Вызначце, якія з пералічаных тэрмінаў з'яўляюцца назвамі шляхоў эвалюцыі: катагенез, канвергенцыя, арагенез, біялагічны прагрэс, дывергенцыя, алагенез, біялагічны рэгрэс. Ахарактарызуйце гэтыя шляхі. 4. Якія арамарфозы дазволілі раслінам выйсці на сушу? 5. Дзякуючы якім аламарфозам млекакормячыя дастаткова поўна засялілі наземнапаветранае асяроддзе? 6. Назавіце катамарфозы, якія дазваляюць арганізмам перайсці да паразітычнага спосабу жыцця. 7. Вызначце, якія з пералічаных ніжэй прыстасаванняў жывёл да наземных умоў з’яўляюцца арамарфозамі, а якія — аламарфозамі: альвеалярныя лёгкія, крыло птушкі, канечнасць крата, чатырохкамернае сэрца, нага каня, унутранае апладненне. 8. Выкарыстоўваючы веды сістэматыкі пазваночных жывёл, складзіце схему, якая адлюстроўвае заканамерную змену шляхоў іх эвалюцыі — закон Северцава.
§ 34. Спосабы ажыццяўлення эвалюцыйнага працзсу
Чаму роднасныя групы арганізмаў у прыродзе могуць мець істотныя марфалагічныя адрозненні, у той час як у няроднасных груп парой назіраецца падобная будова? Тлумачыцца гэта тым, што фарміраванне прыкмет у першых і другіх адбылося ў выніку розных спосабаў ажыццяўлення эвалюцыйнага працэсу — дывергенцыі і канвергенцыі.
Дывергенцыя як спосаб эвалюцыі. Як ужо адзначалася, калі паміж папуляцыямі аднаго віду ўзнікае ізаляцыя, то пад дзеяннем рознанакіраванага адбору
Спосабы ажыццяўлення эвалюцыйнага працэсу
145
ў іх будуць замацоўвацца розныя прыкметы. Гэта значыць будзе адбывацца разыходжанне прыкмет — дывергенцыя. На ўзроўні мікраэвалюцыі дывергенцыя прыводзіць да відаўтварэння, на ўзроўні макраэвалюцыі — да ўтварэння новых надвідавых сістэматычных груп.
Дывергенцыя (адлац. diverge — адхіляюся, адыходжу) — разыходжанне прыкмет у роднасных арганізмаў або іх груп, якія пражываюць у розных экалагічных умовах.
Дарвін лічыў асноўнай прычынай дывергенцыі вострую ўнутрывідавую канкурэнцыю. Паводле сучасных уяўленняў, дывергенцыя ўзнікае ў выніку дзеяння рознанакіраванага натуральнага адбору пры наяўнасці ізаляцыі. Неабходнай умовай з’яўляецца адрозненне ўмоў асяроддзя асобін. Напрыклад, калі млекакормячыя пачалі рассяляцца на сушы, то ў канкрэтных умовах выжывалі і размнажаліся асобіны, якія мелі форму кайечнасцей, найбольш спрыяльную для перамяшчэння ў гэтых умовах. Захаванне адборам любых карысных адхіленняў формы канечнасцей у шэрагу пакаленняў прывяло да фарміравання розных тыпаў канечнасцей у насельнікаў розных месцаў. Так, у крата, які жыве ў глебе, канечнасці капальнага тыпу. У выдры для перамяшчэння ў вадзе канечнасці плавальнага тыпу. Для шымпанзэ характэрны хапальныя канечнасці. У паўночнага аленя, які пераадольвае вялікія адлегласці ў пошуках корму, канечнасці бегальнага тыпу і г. д. Усе пералічаныя тыпы канечнасцей з’яўляюцца гамалагічнымі органамі, паколькі маіоць падобны шіан будовы, а адрозненні, якія назіраюцца, з'яўляюцца фенатыпічнымі.
Гамалагічныя (ад грэч. homologos — падобны) органы — органы, якія незалежна ад выконваемых функцый маюць агульны план будовы і развіваюцца з адных тых’жа зачаткаў у ходзе эмбрыянальнага развіцця.
Такім чынам, дывергенцыя прыводзіць да з’яўлення адрозненняў у роднасных арганізмаў і фарміравання ў іх гамалагічных органаў.
~ Канвергенцыя як спосаб эвалюцыі. Калі папуляцыі, якія адносяцца да розных таксонаў, жывуць у адным і тым жа асяроддзі, то пад дзеяннем аднанакіраванага адбору ў іх будуць замацоўвацца падобныя прыкметы. Гэта значыць будзе адбывацца працэс фарміравання падобнага фенатыпічнага аблічча — канвергенцыя.
Канвергенцыя (ад лац. converge — прыбліжаюся, зыходжуся) — незалежнае развіццё падобных прыкмет (сыходжанне прыкмет) у няроднасных арганізмаў або іх груп, якія жывуць у аднолькавым асяроддзі.
Трэба адзначыць, што канвергенцыя закранае толькі органы або іх комплексы, але не арганізмы або віды ў цэлым. Фенатыпічнае падабенства назіраецца ў тых органаў, якія выконваюць адноліжавўюДфункцыю і знаходзяцца над уплывам адных і тых жа ўмоў асяроддзя. Гэта падабенства з’яўляецца толькі зне• 10. Зак. 569.
146
Раздзел 4
Мал. 59. Канвергенцыя паводле формы цела ў прадстаўнікоў розных класаў жывёл, якія пражываюць у вадзе
шнім і не датычыцца ўнутранай будовы органаў, якія маюць рознае паходжанне. Напрыклад, канвергентнае падабенства маюць ф'брма цела акулы (першаснаводныя) і кіта (другаснаводныя), крыло матыля і крыло птушкі. Гэтыя органы з’яўляюцца аналагічнымі, паколькі выконваюць адну і тую ж функцыю і маюць знешняе падабенства.
Аналагічныя (ад грэч. апаіоgia — адпаведнасць, падабенства) органы — органы, якія маюць рознае паходжанне і неаднолькавы план будовы, але выконваюць аднолькавыя функцыі і валодаюць знешншпадабенствам.
Падабенства можа назірацца ў групах жывёл, якія знаходзяцца на рознай адлегласці адна ад другой ў сістэматычных адносінах. Прыкладам канвергенцыі можна лічыць падабенства формы цела ў акул, іхтыязаўраў, дэльфінаў і пінгвінаў (мал. 59).
Значыць, канвергенцыя прыводзіць да з’яўлення фенатыпічнага падабенства ў няроднасных арганізмаў і фарміравання ў іх аналагічных органаў.
Фарміраванне марфалагічных асаблівасцей у розных груп арганізмаў можа адбывацца за кошт дывергенцыі і канвергенцыі. Дывергенцыя прыводзіць да фарміравання гамалагічных органаў у роднасных арганізмаў, якія пражываюць у розных экалагічных умовах. Канвергенцыя — працэс з’яўлення аналагічных органаў у няроднасных арганізмаў, якія пражываюць у аднолькавым асяроддзі.
Макраэвалюцыя. Асноўныя доказы эвалюцыі
147
9
1. Вызначце, якія з пералічаных тэрмінаў з’яўляюцца назвамі спосабаў эвалюцыі: катагенез, канвергенцыя, арагенез, біялагічны прагрэс, дывергенцыя, алагенез, біялагічны рэгрэс. 2. Ахарактарызуйце механізм дывергенцыі. 3. Назавіце органы млекакормячых, якія сфарміраваліся ў выніку дывергенцыі. 4. Прывядзіце прыклады канвергенцыі ў розных сістэматычных груп. 5. Вызначце адпаведнасць паміж відамі млекакормячых і тыпамі іх канечнасцей. Млекакормячыя: 1. Выдра.
2. Крот. 3. Паўночны алень. 4. Шымпанзэ. 5. Крыжанка. 6. Мядзведка. Тыпы канечнасцей: а) бегальныя; б) хапальныя; в) капальныя; г) плавальныя. 6. Чаму дывергенцыя на ўзроўні мікраэвалюцыі носіць абарачальны характар, а на ўзроўні макраэвалюцыі яна неабарачальная? Дайце аргументаваны адказ. Прывядзіце прыклады.
§ 35. Макраэвалюцыя. Асноўныя доказы эвалюцыі
Згодна з сінтэтычнай тэорыяй эвалюцыі, эвалюцыйны працэс, які адбываецца ў прыродзе, падзяляецца на два этапы: мікраэвалюцыю і макраэвалюцыю.
Макраэвалюцыя ўключае працэсы, якія вядуць да з’яўлення сістэматычных адзінак, буйнейшых за від. Вывучаючы макраэвалюцыю, сучаснае прыродазнаўства назапасіла шэраг навуковых фактаў, якія даказваюць эвалюцыю арганічнага свету. Доказам эвалюцыі можа лічыцца любы навуковы факт, які даказвае хаця б адно з наступных палажэнняў.
\. Адзінства паходжання жыцця (наяўнасць агульных прыкмет ва ўсіх жывых арганізмаў).
2. Роднасныя сувязі паміж сучаснымі і вымерлымі арганізмамі або паміж арганізмамі у буйной сістэматычнай групе (наяўнасць агульных прыкмет у сучасных і вымерлых арганізмаў або ва ўсіх арганізмаў у сістэматычнай групе).
3. Дзеянне рухаючых сіл эвалюцыі (факты, якія пацвярджаюць дзеянне натуральнага адбору).
Доказы эвалюцыі, назапашаныя ў рамках пэўнай навукі, складаюць адну групу доказаў і называюцца па назве дадзенай навукі. Разгледзім палеанталагічныя, эмбрыялагічныя, параўнальнаанатамічныя і малекулярнагенетычныя прыклады доказаў эвалюцыі.
Палеанталагічныя доказы эвалюцыі. Палеанталогія — навука аб выкапнёвых рэштках вымерлых арганізмаў. Заснавальнікам эвалюцыйнай палеанталогіі лічыцца рускі вучоны У. А. Кавалеўскі. Да доказаў эвалюцыі можна аднесці выкапнёвыя пераходныя формы і філагенетычныя рады сучасных відаў.
148
Раздзел 4
Мал. 60. Выкапнёвыя пераходныя формы ў жывёл
Выкапнёвыя пераходныя формы — гэта вымерлыя арганізмы, якія спалучаюць у сабе прыкметы больш старажытных і эвалюцыйна больш маладых груп. Яны дазваляюць выявіць роднасныя сувязі, якія даказваюць гістарычнае развіццё жыцця. Такія формы выяўлены як сярод жывёл, так і сярод раслін. Пераходнай формай ад кісцяпёрых рыб да старажытных земнаводных — стэгацэфалаў — з’яўляецца іхтыястэга (мал. 60). Эвалюцыйную сувязь паміж паўзунамі і птушкамі дазваляе ўстанавіць першаптушка (археаптэрыкс). Сувязным звяном паміж паўзунамі і млекакормячымі з’яўляецца звераяшчар з групы тэрапсідаў. Сярод раслін пераходнай формай ад водарасцей да вышэйшых споравых з’яўляюцца псілафіты (першыя наземныя расліны). Паходжанне голанасенных ад папарацепадобных даказваюць насенныя папараці, а пакрытанасенных ад голанасенных — сагоўнікавыя (мал. 61).
КНІГІ ОНЛАЙН
