دور في تطور التقدم البيولوجي. التقدم والتراجع. معايير التقدم البيولوجي والانحدار يشمل التقدم البيولوجي

يتم تنفيذ التقدم البيولوجي بطرق مختلفة.

تتمثل الطريقة الأولى في تحسين العملية التاريخية لأهم نظام عضوي لحياة الكائنات الحية. لذلك ، يطلق عليه التقدم المورفوفيزيولوجي. في الطريقة الثانية ، يتغير نظام الأعضاء التي هي ثانوية لحياة الكائنات الحية ، وبالتالي لا يصبح هيكلها أكثر تعقيدًا ، لكنها تتكيف مع البيئة. بالطريقة الثالثة ، تخضع الكائنات الحية للتقدم البيولوجي نتيجة لتغيير في تنظيمها من البسيط إلى المعقد.

تحت ارومورفوسيس، أي التقدم المورفوفيزيولوجي ، فهم التغيرات التطورية التي تسبب ارتفاعًا عامًا في درجة التنظيم ، وزيادة في شدة النشاط الحيوي للكائنات الحية. تمنح العطورات الكائنات الحية مزايا كبيرة في النضال من أجل الوجود وتفتح الفرص لتطوير موائل جديدة.

تتضمن أمثلة التكيفات الناتجة عن الاتجاه التدريجي للتطور ما يلي:

• ظهور متعدد الخلايا.
• الانتقال إلى التكاثر الجنسي ؛
• تشكيل وتر
• تشكيل العمود الفقري.
• ظهور الأطراف الخماسية.
• تشكيل الزعنفة
• تكوين قلب من ثلاث غرف في البرمائيات ؛
• تشكيل دائرتين من الدورة الدموية في البرمائيات ؛
• تطوير ذوات الدم الحار.
• مضاعفات الدماغ.
• الانتقال إلى الإخصاب الداخلي في الفقاريات ؛
• الانتقال في

التقدم البيولوجي هو الخطوط الرئيسية للتطور. يميز التقدم البيولوجي مجموعات فردية من الكائنات الحية في مراحل معينة من تطور العالم العضوي.

معايير التقدم البيولوجي:

1. زيادة عدد أفراد المجموعة قيد الدراسة.

2. توسيع النطاق.

3. كثيفة الشكل والانتواع.

نتيجة لذلك ، لوحظ دخول منطقة تكيفية جديدة مع إشعاع تكيفي لاحق، أي التوزيع في الموائل المختلفة.

في حالة تأخر معدل تطور مجموعة معينة من الكائنات عن معدل التغيرات البيئية ، يتم استبدال مرحلة التثبيت بالمرحلة الانحدار البيولوجي. معايير الانحدار هي بالضبط عكس معايير التقدم. في المستقبل ، يمكن تحويل مجموعة من الكائنات الحية إلى بقايا أو انقراضها. غالبًا ما يرتبط الانحدار بالتخصص الضيق والظواهر التنكسية. في الوقت الحالي ، يتم تسهيل الانحدار من خلال التغيير البيئي تحت تأثير العوامل البشرية - بسرعة كبيرة بحيث لا يكون لدى السكان الوقت لتغيير بنيتهم ​​الجينية.

يجب التأكيد على أن الانحدار البيولوجي ليس حتمية قاتلة: لا توجد قوانين بيولوجية تحدد وقت وجود الأصناف.

الطريقة الرئيسية لتحقيق التقدم البيولوجي هي نشأة ، أو التقدم المورفوفيزيولوجي – عملية زيادة المستوى العام للتنظيم .

معايير النشوء (التقدم المورفوفيزيولوجي):

لكن) النظامية- تحسين أنظمة الاستتباب والتجانس ؛ (التوازن - استقرار الحالة ، على سبيل المثال ، درجة حرارة الجسم الثابتة ، وثبات تكوين الملح ، وثبات محتوى O 2 و CO 2 ، وثبات الأس الهيدروجيني ...) ؛ (homeoresis - استدامة التنمية ، على سبيل المثال ، القدرة على تكوين نمط ظاهري معين في الظروف البيئية المتغيرة) ؛

ب) طاقة- زيادة الكفاءة. كائن حي (قارن التلقيح في الصنوبر والنباتات المزهرة) ؛ في حالة معينة - زيادة في مستوى التمثيل الغذائي (الطيور والثدييات) ؛

في) معلوماتية- زيادة في كمية المعلومات: الوراثية (زيادة كمية الحمض النووي في الخلية) والوراثة اللاجينية (الذاكرة ، التعلم).

كان أ. ن. سيفيرتسوف أول من فصل مفاهيم التقدم البيولوجي والتقدم الفسيولوجي (الأخير يعني تعقيد التنظيم). التقدم البيولوجي ، على عكس التقدم المورفوفيزيولوجي ، يمكن تحقيقه ليس فقط من خلال زيادة مستوى التنظيم (aromorphosis) والتكيفات الخاصة (التكيف الذاتي) ، ولكن أيضًا من خلال التبسيط الثانوي للتنظيم - الانحطاط العام ، وهو أحد أشكال التخصص. يمكن أن تكون الديدان الشريطية مثالًا على تصنيف بيولوجي تقدمي ، والذي اتبع تطوره مسار الانحطاط العام.

الأقسام: مادة الاحياء

الأهداف:

• لتكوين معرفة الطلاب حول الطرق والاتجاهات الرئيسية للعملية التطورية ؛
• لتشكيل القدرة على مقارنة اتجاهات ومسارات التطور المختلفة بشكل صحيح ، لتوضيح القصة عنها بأمثلة مختلفة من عالم النباتات والحيوانات ؛
• لتنظيم وتعميم المعرفة حول العملية والنتائج الرئيسية للتطور التاريخي للعالم العضوي.

مهام:

• استخدام أمثلة لإظهار أصل مجموعات منهجية كبيرة عن طريق التعرق ؛
• النظر في أمثلة التكيف الذاتي ، والانحطاط والعلاقة بين المسارات الرئيسية للتطور ؛
• للتعرف على الاتجاهات الرئيسية للتطور - التقدم البيولوجي والانحدار البيولوجي ؛
• وصف دور الإنسان في التقدم البيولوجي وانحدار الأنواع.

هيكل الدرس:

1. تعلم مواد جديدة

فكرة الطبيعة الاتجاهية للتطور ، باتباع مسار التقدم ، أي على طول مسار تحسين الكائنات الحية من البسيط إلى المعقد ، من الأشكال الدنيا للحياة إلى الكائنات الأعلى ، مقبولة بشكل عام. ومع ذلك ، لا ينبغي للمرء أن يعتقد أن التقدم هو الطريق الوحيد للتغيير التطوري ، فهو في الحقيقة مجرد واحد من الاتجاهات الممكنة.

تستند الأفكار الحديثة حول اتجاهات التطور إلى أعمال إيفان إيفانوفيتش شمالغوزين وأليكسي نيكولايفيتش سيفيرتسوف. أشار AN Severtsov إلى مفاهيم التقدم البيولوجي ، والاستقرار البيولوجي ، والانحدار البيولوجي.

1. التقدم البيولوجي

يتميز التقدم البيولوجي بزيادة في عدد الأفراد في مجموعة منهجية ، وزيادة في عدد الأنواع ، والأنواع الفرعية ، والمجموعات المتضمنة فيها ، وتوسيع النطاق. تظهر الأنواع التي هي في حالة تقدم بيولوجي منتصرة في الصراع من أجل الوجود.

التقدم البيولوجي هو سمة من سمات كاسيات البذور والحشرات والطيور والثدييات.

وفقًا للتحولات المختلفة في بنية الكائنات الحية في عملية التطور ، هناك ثلاث طرق لتحقيق التقدم البيولوجي:

• الروائح - نشأة(التقدم المورفوفيزيولوجي) ؛
• التأقلم - التكاثر;
• تنكس عام - التكاثر(الانحدار المورفوفيسيولوجي).

التخلق- اتجاه تطوري ، مصحوبًا باكتساب تغييرات هيكلية كبيرة - الروائح.
Aromorphosis يعني تعقيد التنظيم. أخذها إلى مستوى أعلى. لا تعد التغييرات في بنية الحيوانات نتيجة لظهور العطور تكيفًا مع أي ظروف بيئية ، ولكنها تتيح توسيع استخدام الظروف البيئية (مصادر الغذاء الجديدة ، والموائل). مثال على التعرق في الثدييات هو تقسيم القلب إلى نصفين أيمن وأيسر مع تطور دائرتين للدورة الدموية. تمايز أعضاء الجهاز الهضمي ، ومضاعفات نظام الأسنان ، وظهور دم دافئ يقلل من اعتماد الجسم على البيئة.

لعبت Aromorphoses دورًا مهمًا في تطور جميع فئات الحيوانات: الجهاز التنفسي الرغامي وتحول جهاز الفم في الحشرات ، وتشكيل غطاء كيتيني وتقطيع الأطراف ، وتطوير NS معقدة ، وكذلك أعضاء الحس - الشم والبصر واللمس. ظهور الكلام هو رائحة رئيسية في التطور البشري. في عالم النبات ، العطور الكبيرة هي ظهور الأعضاء والأنسجة ، والتركيب الضوئي ، وظهور الأزهار ، والفواكه ، وتكاثر البذور في كاسيات البذور.

مزيد من تطور كاسيات البذور اتبعت المسار التكيفات الذاتية، أي على طول مسار ظهور تكيفات مختلفة لظروف معيشية مختلفة.
أدى تكيف الأفكار إلى ظهور نباتات ذات أزهار وفواكه وبراعم وأوراق وأنظمة جذر مختلفة وفترات نمو وتكيفات للتلقيح عن طريق الرياح والمياه والحشرات.
التأقلم هو مسار للتطور يتم فيه استبدال بعض التكيفات بأخرى تكافئها بيولوجيًا.
التكيفات الوهمية ، على عكس الروائح ، هي ذات طبيعة خاصة.
من الأمثلة الجيدة على التكيف الذاتي هو التلوين الوقائي في الحيوانات ، والتكيفات المختلفة للتلقيح المتبادل عن طريق الرياح والحشرات ، وتكييف الفواكه والبذور للتوزيع ، والتكيف مع نمط الحياة السفلي (تسطيح الجسم) في العديد من الأسماك.

2. الاستقرار البيولوجي

وفقًا لـ A.N. Severtsov ، يعني الاستقرار البيولوجي الحفاظ على لياقة الجسم عند مستوى معين. يتغير الجسم حسب التغيرات في الظروف البيئية. أعداده لا تتزايد ، لكنها لا تتناقص أيضًا.
في النباتات ، مع انخفاض متوسط ​​درجة الحرارة السنوية ، يزداد عدد الشعيرات التي تغطي البشرة. تسمح هذه الظاهرة لجميع الأفراد بالبقاء على قيد الحياة ، ولكن لا توجد ميزة بين الأنواع الأخرى ، لأنها تظهر نفس التفاعل.

3. الانحدار البيولوجي

الانحدار البيولوجي- اتجاه التطور ، الذي يتميز بانخفاض في عدد الأنواع والأنواع الفرعية والمجموعات السكانية ، وانخفاض في عدد الأفراد والمدى.
يعني الانحدار البيولوجي انخفاض في ملاءمة الكائن الحي.
يتخلف الكائن الحي عن التغيرات في البيئة الخارجية ، وخاصة من وتيرة التطور وتوزيع الأشكال القريبة بيئيًا.
عدد الأنواع آخذ في التناقص والأنواع تتجه نحو الانقراض. يمكن أن يؤثر الانحدار البيولوجي أيضًا على الأشكال عالية التنظيم بيولوجيًا التي ازدهرت في وقتها ، والتي تبين أنها غير متكيفة مع الظروف المعيشية الجديدة أو المتغيرة (الديناصورات المنقرضة ، الماموث).

سبب الانحدار البيولوجيغالبًا ما يكون نشاطًا بشريًا. يؤثر الإنسان على الأنواع بشكل مباشر ، ويدمرها ، أو يغير بيئتها بشكل غير مباشر. لذلك ، في بداية القرن السابع عشر ، تم القضاء على جولات الثيران البرية (أسلاف الثيران الحديثة). في النصف الثاني من القرن الثامن عشر ، تم تدمير الثدييات البحرية لأبقار ستيلر بالكامل. بحلول بداية القرن التاسع عشر ، قضى الصيادون تمامًا على طيور moa الكبيرة التي لا تطير في نيوزيلندا ، والتي بلغ نموها ثلاثة أمتار.
النتيجة النهائية للانحدار هي انقراض الأنواع.

العمل المخبري

الموضوع: "العطور في الفقاريات"

استهداف:لتشكيل القدرة على التعرف على الروائح في الحيوانات ، لشرح معناها.

عملية العمل:

1. ضع في اعتبارك مخططات هيكل القلوب وتذكر ميزات الدورة الدموية لممثلي فئة الفقاريات: الأسماك والبرمائيات والزواحف والطيور والثدييات.

املأ الجدول:

2. تذكر ما هي شدة التمثيل الغذائي والقدرة على الحفاظ على درجة حرارة الجسم ثابتة ، والتي تعتمد عليها ، من سمات ممثلي فئات الفقاريات.

املأ الجدول:

3. ضع في اعتبارك الرسوم البيانية لهيكل الجهاز التنفسي وتذكر ملامح تنفس ممثلي فئة الفقاريات.

املأ الجدول:

4. أذكر سمات الإخصاب وتطور النسل في ممثلي فئات الفقاريات.
املأ الجدول:

5. تحليل الجداول. استنتج: ما هي الروائح الكبيرة التي ساهمت في ظهور البرمائيات والزواحف والطيور والثدييات. توسيع الأهمية التطورية للروائح.

ثانيًا. استنتاجات الدرس:

• تم تطوير عقيدة اتجاهات التطور بواسطة A.N. Severtsov و I.I. Shmalgauzen ؛
• اتجاهات التطور - التقدم البيولوجي والانحدار البيولوجي ؛
• يتم تحقيق التقدم البيولوجي من خلال ارومورفوسيس والتكيف الذاتي والانحطاط ؛
• يمكن أن تكون أسباب التجديد أنشطة بشرية.

واجب منزلي:§ 52 ؛ عمل معمل كامل

المؤلفات:

1. كتيب مدرس الأحياء. المؤلفون والمجمعون: Kalinova G.S. كوتشمينكو في. موسكو - AST Astrel ، 2003.
2. Sivoglazov V.I. ، Sukhova T.S. ، Kozlova T.A."علم الأحياء العام". خطط الدرس الصف الحادي عشر. دليل للمعلم. إم إريس برس ، 2004.
3. سيريل وميثوديوس الافتراضية مدرسة الأحياء العامة الصف 11 ، 2007.

التقدم البيولوجييعكس مسار العملية التطورية ، مما يؤدي إلى نجاح وازدهار مجموعة من الكائنات الحية. تشمل العلامات الرئيسية للتقدم البيولوجي ما يلي:

زيادة في عدد الأفراد في هذه المجموعة ،

توسيع النطاق ،

ظهور العديد من الأصناف وثيقة الصلة.

الانحدار البيولوجيهي العملية المعاكسة. الانحدار هو التبسيط أو الاكتئاب لمجموعة من الكائنات الحية. الانحدار البيولوجي هو انخفاض في مستوى القدرة على التكيف مع الظروف المعيشية ، كما يتضح من:

انخفاض في عدد الأفراد ،

انخفاض في نطاق الأنواع ،

انخفاض في عدد وتنوع عشائرها وأنواعها وأنواعها.

قواعد تطور المجموعة.

وفق حكم اللارجعة عن التطور، التطور هو عملية لا رجوع فيها ، ولا يمكن للكائنات أن تعود إلى الحالة السابقة التي مر بها أسلافها في وقت سابق.

قاعدة التخصص التدريجييجادل بأن مجموعة النشوء والتطور ، التي تتطور على طول مسار التكيف مع ظروف معينة ، ستستمر في التحرك على طول مسار تعميق التخصص. مثال على التخصص التدريجي هو التحول المورفولوجي للأطراف في الفرع التطوري للخيول. أثناء الانتقال إلى الحياة في المساحات المفتوحة ذات التربة الكثيفة ، يتناقص عدد الأصابع في أسلاف الحصان إلى واحد ، مما لا يسمح للخيول الحديثة بالعيش في بيئات حيوية أخرى.

قاعدة منشأ مجموعات جديدة من الكائنات الحية من أسلاف غير متخصصين. هناك العديد من الأمثلة التي توضح هذه القاعدة. في الواقع ، تطورت الثدييات من الزواحف التي احتفظت ببعض سمات البرمائيات في تنظيمها.

15. التطور الفردي والتاريخي. قانون التشابه الجرثوميصاغه العالم الروسي ك. باير.

القانون: في المراحل المبكرة ، تتشابه أجنة جميع الفقاريات مع بعضها البعض ، والأشكال الأكثر تطورًا تمر بمراحل تطور أشكال أكثر بدائية. فقط في مراحل لاحقة تظهر علامات الطبقة ، ثم النظام ، والعائلة ، والجنس ، والنوع ، والفرد.

بمقارنة نشأة القشريات مع مورفولوجيا أسلافها المنقرضة ، خلص F. Müller إلى أن القشريات الحية في تطورها تكرر المسار الذي سلكه أسلافها. بناءً على هذه الملاحظات ، بالإضافة إلى دراسة تطور الحبليات ، صاغ E. Haeckel الرئيسي قانون الجينات الحيوية، وفقًا لما يكرره كل فرد في تطوره الفردي (تطور الجنين) تاريخ تطور أنواعه (نشأة السلالة) ، أي تطور الجنين هو تكرار موجز وسريع لتكوين النشوء والتطور. خلاصة- تكرار الهياكل المميزة للأسلاف في التطور الجنيني للأحفاد. لا تلخص فقط الشخصيات المورفولوجية - الحبل الظهري ، وفتحة الشقوق الخيشومية وأقواس الخياشيم في جميع الحبال ، ولكن أيضًا ميزات التنظيم الكيميائي الحيوي وعلم وظائف الأعضاء. ومع ذلك ، في نشوء الكائنات الحية عالية التنظيم ، لا يتم دائمًا ملاحظة التكرار الصارم لمراحل التطور التاريخي ، على النحو التالي من قانون الوراثة الحيوية. وبالتالي ، فإن الجنين البشري لا يكرر أبدًا المراحل البالغة للأسماك والبرمائيات والزواحف والثدييات ، ولكنه يشبه في عدد من الميزات أجنةهم فقط.

التقدم البيولوجي هو الاتجاه الوحيد للتطور الذي أدى إلى ظهور الإنسان. يتسبب هذا الاتجاه في الانتقال في عملية التطور إلى المستوى الاجتماعي.

كما هو معروف ، فإن طرق تحقيق التقدم البيولوجي ، يعتمد مسار التطور التاريخي (التطور التاريخي) لكل تصنيف (مجموعة) معين على المنطقة التكيفية التي ، في الواقع ، يتطور هذا التصنيف. نفس القدر من الأهمية هي احتمالات إعادة الهيكلة في الهيكل التنظيمي للمجموعة.

عند التطرق إلى المشكلة الرئيسية التي يحلها التقدم البيولوجي ، ينتبه العلماء إلى دور كل عامل موجود في تحديد اتجاه أو آخر في التنمية. بمعنى آخر ، تسمح لنا دراسة هذه المشكلة بالذات بمعرفة كيف يمكن أن تزيد اللياقة البدنية ويمكن أن يحدث التطور ككل.

كان أول من درس هذا الاتجاه هو جي بي لامارك. قسّم العالم التقدم البيولوجي إلى نوعين. عزا إلى الأول التدرج - رفع المستوى التنظيمي. والثاني ، وفقًا للعالم ، هو تكوين مجموعة متنوعة من أنواع التنظيم في كل مستوى محدد. يعتقد العالم أن هاتين العمليتين مستقلتان عن بعضهما البعض. وبالتالي ، فإن التدرج ناتج عن رغبة داخلية في التحسين ، بينما يتشكل التنوع تحت تأثير البيئة. في الوقت نفسه ، يجب أن يقال أنه على الرغم من حقيقة أن J.B Lamarck أساء تفسير آلية الاتجاهين ، فإن وجودهما بحد ذاته هو حقيقة موضوعية.

رأى داروين التقدم البيولوجي بشكل مختلف. تعادل والتركيبات. نتيجة لذلك ، وفقًا لـ Ch. Darwin ، كانت الزيادة في المستوى التنظيمي مجرد نتيجة جزئية لهذه العملية برمتها. كقاعدة عامة ، مع تعقيد التنظيم في عملية التطور ، يتم الجمع بين زيادة اللياقة. في عملية تباين الميزات (الاختلاف) ، تصبح البيئة الحيوية أكثر تعقيدًا باستمرار. اقترح داروين كذلك أن التكيف مع بيئة أكثر تعقيدًا لا يمكن تحقيقه إلا من خلال بنية أكثر تعقيدًا للكائن الحي. بعد ذلك ، تمت دراسة التقدم البيولوجي في اتجاهين. تم إجراء البحث في روسيا بواسطة A. Severtsov وفي الخارج بواسطة J. Huxley و B. Rensh.

مثل J.B Lamarck ، يعتقد B. Rensch أن ذلك ممكن ليس فقط عموديًا ، ولكن أيضًا أفقيًا. تم استدعاء تكوين التنوع على مستوى واحد من التنظيم بواسطة Rensch ، بينما كان الظهور إلى مستوى جديد يسمى anagenesis. بدوره ، عاد J. Huxley إلى تعريف "المدينة" (الخطوات) ، الذي اقترحه J.B Lamarck. في الوقت نفسه ، حدد العالم أيضًا اتجاهًا ثالثًا يحدث فيه التقدم البيولوجي ، حيث أطلق عليه اسم stasigenesis. اعتبر هذا الاتجاه ظاهرة استقرار ، والحفاظ على الفروع الثابتة وغير المتغيرة. بتحليل جميع الاتجاهات ، جاء ج. نتيجة لذلك ، نشأت مفارقة ج. هكسلي: من هو الأكثر تقدمية - عصية الحديبة التي تثير مرض الشخص ، أم الشخص نفسه؟

حاول العالم حل القضايا الناشئة في نظريته عن التنمية اللامحدودة والمحدودة. وفقًا لهذه النظرية ، فإن التطور هو بالطبع تقدم بيولوجي. ومع ذلك ، فإن هذا التطور هو مجموعة ، وبالتالي محدود. بالانتقال من مرحلة إلى أخرى ، تتقدم كل فئة (مجموعة) ، ولكن في نفس الوقت ، تنقرض ، أي إلى التكوّن. في الوقت نفسه ، هناك اتجاه واحد فقط للتطور ، والذي أدى إلى ظهور الإنسان ، وهو غير محدود. هذا يرجع أساسًا إلى الخروج إلى مستوى تطوري جديد تمامًا - المستوى الاجتماعي.