Основні проблеми макроеволюції

Содержание

Слайд 2

Морські лілії

Морські лілії

Слайд 3

Основні проблеми макроеволюції Закономірності еволюції груп (таксонів) Адаптаціогенез Закономірності еволюції онтогенезу

Основні проблеми макроеволюції

Закономірності еволюції груп (таксонів)

Адаптаціогенез

Закономірності еволюції онтогенезу

Прогрес і еволюція

Спрямованість еволюційного

розвитку та паралельна еволюція

Типогенез (формування таксонів вищіх рангів)

Еволюція біогеоценозів

Великі вимирання

Еволюція механізмів еволюції

Систематика і еволюція

Темпи еволюційних перетворень

Слайд 4

Закономірності еволюції груп Правило незворотності еволюції (закон Долло) Правило походження нових

Закономірності еволюції груп

Правило незворотності еволюції (закон Долло)
Правило походження нових груп від

неспеціалізованих предків(закон Копа)
Правило прогресуючої спеціалізації (закон Депере)
Правило збільшення росту у філогенетичних гілках (закон Копа-Депере)
Правило споріднених відхилень (закон Кренке)
Закон росту середньої тривалості існування родів у процесі еволюції
Слайд 5

Правило незворотності еволюції Форма тіла швидкоплава-ючих тварин набуває конвергентної схожості, проте

Правило незворотності еволюції

Форма тіла швидкоплава-ючих тварин набуває конвергентної схожості, проте повернення

до предкових форм у вторинноводних істот не відбувається
Слайд 6

Спеціалізація не потребує змін у всіх органах системи, проте може бути

Спеціалізація не потребує змін у всіх органах системи, проте може бути

досягнута за умов збереження у складі організма відносно неспеціалізованних структур

Еволюція шляхом теломорфозу: спеціалізація при звуженні екологічної ніші

Слайд 7

Еволюція шляхом гіперморфозу: Закон Копа-Депере Предком могутнього плейстоценового південного слона був невеличкий ссавець мерітерій.

Еволюція шляхом гіперморфозу: Закон Копа-Депере

Предком могутнього плейстоценового південного слона був невеличкий

ссавець мерітерій.
Слайд 8

Засоби філогенетичних змін органів і функцій Збільшення (розширення) кількості функцій Посилення

Засоби філогенетичних змін органів і функцій

Збільшення (розширення) кількості функцій

Посилення (інтенсифікація) головної

функції

Послаблення головної функції

Зменшення кількості функцій

Зміна функції

Субституція органів

Розділення органів й функцій

Полімеризація органів

Олігомеризація органів

Рудиментація органів

Преадаптація

Гіперадаптація

Слайд 9

Гетеробатмія (А.Л. Тахтаджян, 1954) – це неоднаковий еволюційний рівень розвитку різних

Гетеробатмія (А.Л. Тахтаджян, 1954) – це неоднаковий еволюційний рівень розвитку різних органів,

що виникає внаслідок неоднакового темпу еволюції різних частин організму.

Компенсація функції. Недостатній рівень виконання тієї чи іншої функції внаслідок недостатньої швидкості еволюційних перетворень відповідних органів (або послаблення функції внаслідок редукції якогось органа) може бути компенсований прискореним темпом еволюції інших органів чи структур організму.

Слайд 10

Форми еволюційних змін онтогенезу Ембріонізація онтогенеза Перебудови кореляційних взаємозв’язків Неотенізація Автономізація онтогенеза Філембріогенези Анаболія Девіація Архалаксис

Форми еволюційних змін онтогенезу

Ембріонізація онтогенеза

Перебудови кореляційних взаємозв’язків

Неотенізація

Автономізація онтогенеза

Філембріогенези

Анаболія

Девіація

Архалаксис

Слайд 11

Біогенетичний закон та закон зародкової подібності

Біогенетичний закон та закон зародкової подібності

Слайд 12

Рекапітуляція будови задньої кінцівки стегоцефалів у онтогенезі сучасних амфібій (за Северцовим, 2005)

Рекапітуляція будови задньої кінцівки стегоцефалів у онтогенезі сучасних амфібій (за Северцовим,

2005)
Слайд 13

Листкова жаба Паразитичні оси

Листкова жаба 

Паразитичні оси

Слайд 14

Моделі еволюції онтогенезу (філембріогенези та ембріоадаптація). A-І - фази онтогенезу; N-

Моделі еволюції онтогенезу (філембріогенези та ембріоадаптація). A-І - фази онтогенезу; N-

народження; Z- зигота. Індексами позначено послідовня варіанти стадій онтогенезу.

N

A

Z

B

C

D

Слайд 15

Прогрес в еволюції Необмежений Біологічний Морфофізіологічний Біотехнічний Груповий

Прогрес в еволюції

Необмежений

Біологічний

Морфофізіологічний

Біотехнічний

Груповий

Слайд 16

Необмежений прогрес Терипетна тенденція Цефалізація Поява ноосфери Зростання середньої тривалості існування

Необмежений прогрес

Терипетна тенденція

Цефалізація

Поява ноосфери

Зростання середньої тривалості існування родів у процесі еволюції

Збільшення

біосфери

Ускладнення механізмів еволюції

Слайд 17

Зростання світимості Сонця +30% 4,0млрд.р. до сучасності Поява ноосфери Зростання об’єму

Зростання світимості Сонця +30% 4,0млрд.р. до сучасності

Поява ноосфери

Зростання об’єму світового океану

(4,0-0,5млрд.р.)

Террес-тризація

Зростання кількості атмосферного кисню (0,7-0,3млрд.р.)

Слайд 18

Зростання чисельності родів морських організмів Кількість видів морських тварин в різні періоди фанерозоя

Зростання чисельності родів морських організмів

Кількість видів морських тварин в різні періоди

фанерозоя
Слайд 19

Ріст середньої тривалості існування родів у процесі еволюції Середня тривалість існування родів у млн. років

Ріст середньої тривалості існування родів у процесі еволюції

Середня тривалість існування родів

у млн. років
Слайд 20

Просторова структура ареалу соболя (Martes zibellina). 1 – вихідні межі ареалу,

Просторова структура ареалу соболя (Martes zibellina). 1 – вихідні межі ареалу,

2 – острівки населення, що залишились у 30-і роки ХХ ст., 3 – терени, що займав соболь у 80рр. ХХ ст. (за Насимовичем та Тимофієвим).

Біологічний прогрес

Слайд 21

Різниця у чисельності видів, що входять до різних родів родини білячих:

Різниця у чисельності видів, що входять до різних родів родини білячих:

1 – Callosciurus, 2 – Sciurus, 3 – Citellus, 4 – Petaurista (за Гаттнером).

Розподіл родів з різною кількістю видів на прикладі родини Curculionidae (за Е.Майром).

Слайд 22

Зростання ступеня різноманіття в межах певного таксону при захопленні їм нової

Зростання ступеня різноманіття в межах певного таксону при захопленні їм нової

адаптивної зони отримало назву адаптивної радіації.
Слайд 23

Ароморфоз - еволюційні перебудови організмів, що ведуть до морфофізіологічного прогресу. Катаморфоз

Ароморфоз - еволюційні перебудови організмів, що ведуть до морфофізіологічного прогресу.

Катаморфоз

- регресивні зміни організмів.

Епектоморфози та ідіоадаптації - адаптації, які не призводять до суттєвих змін рівня організації. При цьому епектоморфози значно збільшують адаптивні можливості даної групи.

Форми еволюційного процеса, в результаті яких утворюються аро-, ката-, епектоморфози та ідіоадаптації отримали назву аро-, ката-, епекто- та алогенезів відповідно.

Морфофізіологічний прогрес

Слайд 24

Співвідношення між основними формами еволюційного процеса

Співвідношення між основними формами еволюційного процеса

Слайд 25

Посилення легеневого дихання (за рахунок появи діафрагми та більш досконалої реберної мускулатури)

Посилення легеневого дихання (за рахунок появи діафрагми та більш досконалої реберної

мускулатури)
Слайд 26

Паралельна еволюція. Ссавці. Процес набуття ознак маммального рівня організації йшов паралельно

Паралельна еволюція. Ссавці.

Процес набуття ознак маммального рівня організації йшов паралельно в

кількох споріднених групах теріоморфних рептилій і отримав назву маммалізації
Слайд 27

Паралельна еволюція. Птахи. Рептилії Тріас Юра Крейда Палеоген Protoavis Hesperornis Ichtyornis

Паралельна еволюція. Птахи.

Рептилії

Тріас

Юра

Крейда

Палеоген

Protoavis

Hesperornis

Ichtyornis

Chaoyangia

Сучасні віялохвості птахи (Ornithurae)

Archaeopteryx

Enantior-nithes

Confucius-ornis

Слайд 28

Деяки опірені динозаври-протоптахи Авімім Конфуціусорніс, рахонавіс, енанціорніс Крипто- воланс

Деяки опірені динозаври-протоптахи

Авімім

Конфуціусорніс, рахонавіс, енанціорніс

Крипто- воланс

Слайд 29

Асинхронний паралелізм на прикладі розвитку шаблезубості: Махайродонтові Справжні кішки Сумчасті Теріодонти

Асинхронний паралелізм на прикладі розвитку шаблезубості:

Махайродонтові

Справжні кішки

Сумчасті

Теріодонти

Hopiophoneus

Smilоdon

Dinictus

Pseudaelurus

Thylacosmilus

Inostrancevia

Плацентарні:

Архаїчні плацентарні

Deltatherium

Arctocion

Слайд 30

Монофілія та поліфілія: гради та клади Риби Амфібії Рептилії Птахи та ссавці

Монофілія та поліфілія: гради та клади

Риби

Амфібії

Рептилії

Птахи та ссавці

Слайд 31

Розвиток носових "рогів" у еволюції титанотеріїв: 1 - Eotitanops, 2 -

Розвиток носових "рогів" у еволюції титанотеріїв: 1 - Eotitanops, 2 - Lymnohyops, 3 - Manteoceras, 4 - Protitanotherium, 5 - Brontotherium

leidyi, 6 - B. gigas (за Стенлі).

Груповий прогрес

Слайд 32

Найбільш стійкими до глобальної екологічної кризи на границі крейди та палеогену виявились старі роди.

Найбільш стійкими до глобальної екологічної кризи на границі крейди та палеогену

виявились старі роди.
Слайд 33

Філогенетичний цикл Кількість видів Середній вік видів Об’єм вільного простору в

Філогенетичний цикл

Кількість видів

Середній вік видів

Об’єм вільного простору в адаптивній зоні таксону

Середній

об’єм видової ніші (неспеціалізованість)

Швидкість появи видів

Швидкість вимирання видів

Ріст - Розквіт - Занепад - Релікт

Слайд 34

Філогенетичний цикл на прикладі археоциатів Кількість видів Середня площа ареала Середня

Філогенетичний цикл на прикладі археоциатів

Кількість видів

Середня площа ареала

Середня тривалість існування роду

Середній

об’єм родової ніші
Слайд 35

Деякі еволюційні зміни у родині Equidae: 1-5 передні кінцівки представників родів

Деякі еволюційні зміни у родині Equidae: 1-5 передні кінцівки представників родів Eohippus

(1), Miohippus (2), Parahippus (3), Pliohippus (4), Equus (5) (масштаб зображень різний); 6-9 черепа представників родів Eohippus (6), Mesohippus (7), Merychippus (8), Equus (9); 10-15 зміни будови зубів представників родів Orohippus (10), Mesohippus (11), Miohippus (12), Merychippus (13), Pliohippus (14), Equus (15) (1-5, 10-15 за Грегогі, 6-9 за Радінскі)

Біотехнічний прогрес

Слайд 36

Адаптивний компроміс

Адаптивний компроміс

Слайд 37

Слайд 38

Інадаптації та евадаптації Інадаптація - неглибоке, однобічне пристосування, яке здійснюється за

Інадаптації та евадаптації

Інадаптація - неглибоке, однобічне пристосування, яке здійснюється за рахунок

порушення координаційних зв’язків у організмі.
Слайд 39

Евадаптація - глибоке, досконале пристосування, яке досягається за рахунок оптимізації координаційних зв’язків в організмі.

Евадаптація - глибоке, досконале пристосування, яке досягається за рахунок оптимізації координаційних

зв’язків в організмі.
Слайд 40

Група креодонтів досягла швидкого успіху, проте згодом поступилася справжнім хижим. Оксієна

Група креодонтів досягла швидкого успіху, проте згодом поступилася справжнім хижим.

Оксієна


Слайд 41

Темпи еволюційних перетворень 1 Дарвін : зміна розмірів органа на 0,001

Темпи еволюційних перетворень

1 Дарвін : зміна розмірів органа на 0,001 його

величини за 1000 років

1 Сімпсон : зміна розмірів органа на 1 стандартне (квадратичне) відхилення за 1 млн. років

1 Холдейн : зміна розмірів органа на 1 стандартне (квадратичне) відхилення за 1 покоління

Час напіввимирання таксона : час за який вимирає 1/2 частина видів таксона

Вік напівсучасної фауни (фауни, в якій 1/2 видів сучасна, а друга половина вимерла).

Слайд 42

Вік напівсучасної фауни родів деяких таксонів Ссавці - 4 млн р.

Вік напівсучасної фауни родів деяких таксонів

Ссавці - 4 млн р.
Птахі

- 10 млн. р.
Амфібії - 10 млн. р.
Рептилії - 20 млн. р.
Риби - 30-50 млн. р.
Комахи - 40 млн. р.
Фораменіфери - 230 млн. р.
Слайд 43

Вік напівсучасної фауни деяких таксонів та середня генетична дистанція між видами

Вік напівсучасної фауни деяких таксонів та середня генетична дистанція між видами

(за Расніциним, зі скороченнями та за Яблоковим і Юсуфовим)
Слайд 44

Живі викопні - роди, які існують на Землі десятки-сотні міліонів років

Живі викопні - роди, які існують на Землі десятки-сотні міліонів років

Слайд 45

Слайд 46

Види – ізоляти (мешканці рефугіумів) Типи живих викопних Види – мешканці

Види – ізоляти (мешканці рефугіумів)

Типи живих викопних

Види – мешканці реліктових біогеоценозів

Види,

що займають підпорядковане положення у біогеоценозах
Слайд 47

Популяції виду Delamarentulus tristani Silv. з групи Protura мешкають у Коста-Ріці

Популяції виду Delamarentulus tristani Silv. з групи Protura мешкають у Коста-Ріці

та у Західній Африці. Ізоляція популяцій цього виду відбулася близько 80млн. років тому.

Еволюційному стазису сприяє стабільність умов, стабільність екологічної ніші, яка більша у видів, що займають підпорядковане положення у біоценозах.

Види, що займають домінуючі позиції у біоценозах (віоленти) навпаки виявляються найбільш чутливими до перебудови екосистем завдяки прунінгу – випадіння останнях стадій сукцесії.

Слайд 48

Фактори, що сприяють швидкій еволюції груп: Статеве розмноження Можливість дії статевого

Фактори, що сприяють швидкій еволюції груп:

Статеве розмноження
Можливість дії статевого добору
Складність будови
Великі

розміри
Довгий онтогенез
Мала кількість нащадків
Турбота про нащадків
Великий діапазон внутрішньовидової мінливості ознак
Мінімальний діапазон внутрішньовидової генетичної мінливості
Складність міжгенних взаємодій
Панівні позиції в біогеоценозі
Різноманіття умов середовища
Максимально комфортні абіотичні умови
Кондиціонування зовнішнього середовища
Великий ареал
Складність екосистем