II. Основні закони та правила еволюції живих організмів

1. закон незворотності еволюції (закон Доло)

2. біогенетичний закон (Мюллер, Гекель)

3. закон зародкової схожості (закон Бера)

4. правило швидкості процесу еволюції – чим швидше йде процес прогресивного розвитку виду і чим швидше він досягає розквіту, тим швидше наступає його вимирання (зникнення)

5. правило прогресуючої спеціалізації (правило Депере) – група, яка стала на шлях спеціалізації, як правило, в подальшому розвитку буде йти по шляху все більш і більш глибокої спеціалізації

6. правило Копа – походження від неспеціалізованих предків. Як правило, нові великі групи беруть початок не від вищих представників предкових груп, а від порівняно неспеціалізованих. Напр.: ссавці виникли від неспеціалізованих рептилій. Відсутність спеціалізації визначає можливість виникнення принципово нових пристосувань

7. правило посилення інтеграції біологічних систем І.І. Шмальгаузена – біологічні системи в процесі уволюції стають все більш інтегрованими, із все більш розвинутими регуляторними механізмами, що забезпечують інтеграцію.

III. Основні напрями та шляхи еволюції

Головними напрямами в еволюції філогенетичних груп є біологічний прогрес і регрес.

1. Біологічний прогрес (успішне виживання в боротьбі за існування) характеризується:

а) збільшенням кількості особин виду;

б) розширенням ареалу існування (географічної площі)

в) розподілом на підлеглі, більш дрібні систематичні групи

Слід відзначити, що розквіт будь-якої групи – передвісник її близького вимирання.

Біологічний прогрес досягається чотирма різними шляхами, які в ході еволюції поєднуються і закономірно змінюють один одного.

А) Ароморфоз – морфофізіологічний прогрес, який біологічно визначається ускладненням будови і функцій організму, в результаті чого підвищується загальний рівень його організації та життєздатності. Ароморфоз завжди веде до біологічного прогресу. Наприклад: еволюція серця хребетних, вдосконалення легеневого дихання → розквіт птахів та ссавців.

Ароморфози не мають прямого пристосувального характеру, вони підвищують інтенсивність життєдіяльності організмів, зумовлюючи їхню відносну незалежність від умов середовища. Вони приводять до виникнення нових великих систематичних груп – типів і класів.

Б) Ідіоадаптація – пристосування до специфічних умов середовища, корисна в боротьбі за існування, проте не змінює рівня організації. Ідіоадаптація виникає на базі ароморфозів при вході в нове середовище існування. Наприклад: класи ссавців і птахів шляхом перетворення дзьобів, крил, п’ятипалої кінцівки дали величезне розмаїття форм.

Крайня ступінь пристосування до надто обмежених умов існування – спеціалізація – прогрес лише деяких, в основному, головної функції. Подавлює еволюційні можливості і за швидких змін умов середовища веде до вимирання.

В) Ембріональні пристосування – розвиваються у зародків та личинок, доросла особина зберігає примітивну структуру предків. В результаті цього кількість особин, які доживають до дорослого стану, значно збільшується. Наприклад: виживання акулових риб, деяких рептилій пояснює цілий ряд ембріональних пристосувань (великий жовток, ембріональний кровообіг, яйцеві оболонки).

Г) Загальна дегенерація – спрощення організації внаслідок паразитизму, при цьому редукуються цілі системи активних органів і прогресивно розвиваються статева система та пасивні органи захисту. Таке спрощення організації також веде до збільшення чисельності виду.

2. Біологічний регрес – поняття, протилежне біологічному прогресу, характеризується оберненими ознаками (не здатність пристосовуватися до умов середовища):

а) зменшення кількості особин

б) звуження ареалу розповсюдження

в) зменшення кількості систематичних груп

В результаті, біологічний регрес веде до вимирання виду. Сильним фактором регресу багатьох видів тварин і рослин на сьогодні є діяльність людини.

Форми еволюції (форми філогенезу):

1. Дивергенція (розходження ознак) – набуття родинними організмами різної будови в результаті неоднакових умов середовища існування. Ця форма детально описана Ч. Дарвіном.

2. Конвергенція (сходження ознак) – набуття схожої будови неродинними групами в результаті схожих умов середовища існування.

3. Паралелізм – незалежне набуття схожої будови родинними організмами в результаті існування в схожих умовах середовища. Наприклад: схожість у будові тюленів, котиків і моржів.

ІV. Єдність організму та середовища існування. Поняття про адаптацію

Будова організму визначається його історичним та індивідуальним розвитком в конкретних умовах середовища, яке змінюється. Живі системи – це відкриті системи, які постійно обмінюються речовинами та енергією із середовищем. Необхідні для життя поживні речовини, вітаміни, ферменти, мінеральні солі, воду та кисень організм отримує із оточуючого середовища з їжею і повітрям.

Для здійснення процесів обміну речовин, росту і розвитку організму, потрібна велика кількість енергії. Джерелом її, з одного боку, є поживні речовини, які потрапляють в організм з їжею. З іншого боку, в організм із оточуючого середовища, потрапляє енергія Сонця, магнітного поля Землі, космічна енергія. Без достатнього доступу в організм із навколишнього середовища певних доз усіх видів енергії, обмін речовин, ріст і розвиток нормально відбуватися не можуть, тобто середовище – джерело енергії – метаболічної та неметаболічної.

Крім того, середовище складається із багатьох різних факторів, які зумовлюють природний відбір:

А) Абіотичні (фактори неживої природи) – температура навколишнього середовища, вологість, газовий склад, атмосферний тиск, клімат, гравітаційне поле Землі, рельєф, склад водного, повітряного та ґрунтового середовищ.

Б) Біотичні (фактори живої природи):

- репродуктивні взаємозв’язки (передача генофонду в часі і просторі);

- трофічні ланцюги (ланцюги живлення: продуценти → консументи → редуценти).

Особливе значення мають антропогенні фактори, які пов’язані з людською діяльністю.