Закономерности макроэволюции. Типы эволюции групп

Содержание

Слайд 2

Типы эволюции групп В зависимости от изменения уровня организации группы: Арогенез

Типы эволюции групп

В зависимости от изменения уровня организации группы:
Арогенез (повышение)
Аллогенез (без

изменения)
Катагенез (уменьшение)
Адаптивная зона - совокупность условий среды, определяющих тип приспособлений группы организмов
(а, б, в).
Слайд 3

I. Арогенез Арогенез —направление эволюции, при котором у некоторых групп внутри

I. Арогенез

Арогенез —направление эволюции, при котором у некоторых групп внутри более

крупного таксона появляются новые морфофизиологические особенности, приводящие к повышению уровня их организации.
Слайд 4

Ароморфозы Новые прогрессивные черты организации - ароморфозы. Ароморфозы позволяют организмам заселять

Ароморфозы

Новые прогрессивные черты организации - ароморфозы.
Ароморфозы позволяют организмам заселять принципиально

новые, более сложные адаптивные зоны.
Слайд 5

Пример ароморфоза Появление перьев и изменение строения передней конечности в эволюции рептилий привело к появлению птиц.

Пример ароморфоза

Появление перьев и изменение строения передней конечности в эволюции рептилий

привело к появлению птиц.
Слайд 6

II. Аллогенез При аллогенезе у всех представителей данной группы сохраняются без

II. Аллогенез

При аллогенезе у всех представителей данной группы сохраняются без изменения

основные черты строения и функционирования систем органов, благодаря чему уровень организации их остается прежним.
Аллогенная эволюция происходит в пределах одной адаптивной зоны.
Слайд 7

Идиоадаптации Идиоадаптации — локальные морфофизиологические приспособления к определенным условиям обитания. Позволяют

Идиоадаптации

Идиоадаптации — локальные морфофизиологические приспособления к определенным условиям обитания.
Позволяют данной группе

организмов занять разнообразные экологические ниши.
А – предковая форма
В – тюлень (гребля)
С – крот (рытье)
D – верблюд (хождение по песку)
Е – лошадь (бег)
F – гепард (бег)
G – летучая мышь (полет)
Н – кунгуру (прыжки)
I – лемур (лазание по деревьям)
J – ленивцы (лазанье по деревьям)
Слайд 8

III. Катагенез Катагенез – направление филогенеза, сопровождающееся утратой прогрессивных черт и

III. Катагенез

Катагенез – направление филогенеза, сопровождающееся утратой прогрессивных черт и переходом

на более низкий уровень организации.

Асцидия (оболочник, тип Хордовые)

Слайд 9

Дегенерация Дегенерация (катаморфоз) – утрата органов, функций и упрощение структуры. Петров крест чашуйчатый Европейский крот

Дегенерация

Дегенерация (катаморфоз) – утрата органов, функций и упрощение структуры.

Петров крест чашуйчатый

Европейский

крот
Слайд 10

Смена типов филогенеза в эволюции групп

Смена типов филогенеза в эволюции групп

Слайд 11

Слайд 12

Направления биологической эволюции Биологический прогресс (от лат. progressus — движение вперёд)

Направления биологической эволюции

Биологический прогресс (от лат. progressus — движение вперёд) –

достижение данной группой организмов успеха в борьбе за существование.
Биологический регресс (от лат. regressus — движение назад) – эволюционный упадок данной группы организмов, которая не смогла приспособиться к изменениям условий внешней среды или не выдержала конкуренции с другими группами.
Стагнация (от лат. stagnatio — неподвижность) – отсутствие изменений группы организмов в течение длительного геологического времени.
Слайд 13

Слайд 14

Критерии биологического прогресса увеличение количества представителей соответствующей группы; расширение ареала распространения;

Критерии биологического прогресса

увеличение количества представителей соответствующей группы;
расширение ареала распространения;
активизация видоообразования

в роде, увеличение количества родов в семействе, семейств в отряде и т.д.
Слайд 15

Биологический прогресс могут испытывать группы организмов, эволюционирующие любым способом.

Биологический прогресс могут испытывать группы организмов, эволюционирующие любым способом.

Слайд 16

Разнообразие паразитов

Разнообразие паразитов

Слайд 17

Биологический прогресс земноводных 350-280 млн. л.н. Вымершие земноводные: 1 — Eogyrinus;

Биологический прогресс земноводных 350-280 млн. л.н.

Вымершие земноводные: 1 — Eogyrinus; 2

— Eryops; 3 — Gerrothorax; 4 — Seymouria; 5 — Metoposaurus; 6 — Ophiderpeton; 7 — Diplocaulus; 8 — Cardiocephalus.
Слайд 18

Биологически прогресс пресмыкающихся 230-65 млн. лет назад

Биологически прогресс пресмыкающихся 230-65 млн. лет назад

Слайд 19

II. Биологический регресс Причины: Конкуренция со стороны более прогрессивных групп животных Изменение условий существования Катастрофа

II. Биологический регресс

Причины:
Конкуренция со стороны более прогрессивных групп животных
Изменение условий существования
Катастрофа

Слайд 20

Мезозойские млекопитающие

Мезозойские млекопитающие

Слайд 21

III. Стагнация Реликты (от лат. relictum — остаток), виды и др.

III. Стагнация

Реликты (от лат. relictum — остаток), виды и др. таксоны

растений и животных, сохранившиеся от исчезнувших, широко распространённых в прошлом флор и фаун.
Реликты обладают консервативностью организации и крайне медленно эволюционируют.
Численность коморского целаканта составляет около 200 особей и сокращается.

Коморский целакант Latimeria chalumnae.

Слайд 22

Формы эволюции Филетическая (А) Дивергентная (Б) Конвергентная: Синхронная (В) Асинхронная (Г) Параллельная (Д)

Формы эволюции

Филетическая (А)
Дивергентная (Б)
Конвергентная:
Синхронная (В)
Асинхронная (Г)
Параллельная (Д)

Слайд 23

I. Филетическая эволюция — изменения, происходящие в одном филогенетическом стволе, эволюционирующем

I. Филетическая эволюция — изменения, происходящие в одном филогенетическом стволе, эволюционирующем

во времени как единое целое.

Филетическая эволюция конечности в сем. Лошадиные: 1 — эогиппус, 2 — миогиппус, 3 —парагиппус, 4 — плиогиппус, 5 — лошадь.

Слайд 24

Пример филетической эволюции В ходе филетической эволюции происходит постепенное нарастание количества

Пример филетической эволюции

В ходе филетической эволюции происходит постепенное нарастание количества и

степени выраженности признаков, характерных для современных форм.
Например, увеличение длины хобота в эволюции слонов
Слайд 25

II. Дивергентная эволюция Дивергенция -образовании на основе одной предковой группы двух

II. Дивергентная эволюция

Дивергенция -образовании на основе одной предковой группы двух или

нескольких производных.
Она приводит к дифференциации более крупных таксонов на более мелкие, например классов на отряды, родов на виды.

Рисунок Ч. Дарвина, иллюстрирующий дивергенцию, в книге «Происхождение видов».

Слайд 26

Пример дивергентной эволюции Филетическая и дивергентная эволюция протекают на общей генетической

Пример дивергентной эволюции

Филетическая и дивергентная эволюция протекают на общей генетической базе,

поэтому между организмами сохраняется более или менее выраженное генотипическое и морфофункциональное сходство.

Филогенетическое дерево высших приматов.

Слайд 27

Конвергенция (от лат. con—вместе и vergo—склоняю) – приобретение в ходе эволюции

Конвергенция (от лат. con—вместе и vergo—склоняю) – приобретение в ходе эволюции

сходного строения и функций неродственными (далекими в филогенетическом отношении) организмами вследствие их приспособления к одинаковым условиям обитания.

III. Конвергентная эволюция

Слайд 28

Пример конвергентной эволюции Форма тела и особенности локомоции в воде у

Пример конвергентной эволюции

Форма тела и особенности локомоции в воде у акуловых

(1) и костистых рыб (2), водных пресмыкающихся — ихтиозавров (3), пингвинов (4), китообразных (5) и ластоногих (6) млекопитающих.

Конвергентные адаптации возникают на разной генетической основе, затрагивают поверхностные признаки, не распространяясь на общий план строения и наиболее существенные черты организации соответствующих групп.

Слайд 29

Реконструкция предка китообразных

Реконструкция предка китообразных

Слайд 30

Параллельная эволюция (от греч. παράλληλος — идущий рядом) — независимое развитие

Параллельная эволюция (от греч. παράλληλος — идущий рядом) — независимое развитие

сходных признаков в эволюции близкородственных, но выделившихся групп организмов, протекающее в одном направлении.

IV. Параллельная эволюция

Слайд 31

Пример параллельной эволюции Азия – двугорбый верблюд Camelus bactrianus. Африка – одногорбый верблюд, дромедар Camelus dromedarius.

Пример параллельной эволюции

Азия – двугорбый верблюд
Camelus bactrianus.

Африка – одногорбый верблюд,

дромедар Camelus dromedarius.
Слайд 32

Параллельная эволюция саблезубости у кошачьих Черепа саблезубых кошек в разные периоды

Параллельная эволюция саблезубости у кошачьих

Черепа саблезубых кошек в разные периоды кайнозойской

эры: а—махайрод (олигоцен, 37-25 млн. л.н.), б—смилодон (миоцен, 25-9 млн. л.н.) в—лжесаблезубая кошка (олигоцен, 37-25 млн. л.н.), г— саблезубый тигр (плейстоцен, 1,8 млн.-10 тыс. л.н.).
Слайд 33

Семейство Кошачьи (Felidae)

Семейство Кошачьи (Felidae)

Слайд 34

В связи с общностью части генофондов, унаследованных от предков, у них

В связи с общностью части генофондов, унаследованных от предков, у них

возникают сходные адаптации в условиях действия факторов отбора в одинаковом направлении.
Слайд 35

Конвергентная эволюция саблезубости у кошек и сумчатых животных Смилодон Сумчатый саблезуб

Конвергентная эволюция саблезубости у кошек и сумчатых животных

Смилодон
Сумчатый саблезуб

Слайд 36

Анатомия черепа саблезубой кошки и сумчатого саблезуба Черепа Smilodon californicus (А) и Thylacosmilus atrox (В-D).

Анатомия черепа саблезубой кошки и сумчатого саблезуба

Черепа Smilodon californicus (А) и

Thylacosmilus atrox (В-D).
Слайд 37

Эмпирические правила макроэволюции

Эмпирические правила макроэволюции

Слайд 38

Правило необратимости эволюции (Л. Долло, 1893) Эволюция — процесс необратимый и

Правило необратимости эволюции (Л. Долло, 1893)

Эволюция — процесс необратимый и организм

не может вернуться к прежнему состоянию, уже осуществленному в ряду его предков.
Слайд 39

Правило прогрессирующей специализации (Ш. Депере, 1876) Группа, вступившая на путь специализации,

Правило прогрессирующей специализации (Ш. Депере, 1876)

Группа, вступившая на путь специализации,

как правило, в дальнейшем развитии будет идти по пути все более глубокой специализации.
Слайд 40

Частный случай правила прогрессивной специализации — увеличение размеров тела особей в процессе эволюции позвоночных животных.

Частный случай правила прогрессивной специализации — увеличение размеров тела особей в

процессе эволюции позвоночных животных.
Слайд 41

Преимущества больших размеров тела позвоночных животных Легче поддерживать обмен веществ (экономия

Преимущества больших размеров тела позвоночных животных

Легче поддерживать обмен веществ (экономия энергии)
Защита

от хищников
Преимущества в силе при нападении на жертву
Слайд 42

Правило происхождения от неспециализированных предков (Э. Коп, 1896) Обычно новые группы

Правило происхождения от неспециализированных предков (Э. Коп, 1896)

Обычно новые группы берут

начало от сравнительно неспециализированных представителей предковых групп.

Самое древнее млекопитающее Juramaia sinensis (208 млн. л.н.). Размер 10-15 см, вес 300 г.

Слайд 43

Правило адаптивной радиации (Г.Ф. Осборн, 1902) Филогенез любой группы сопровождается разделением

Правило адаптивной радиации (Г.Ф. Осборн, 1902)

Филогенез любой группы сопровождается разделением группы

на ряд отдельных филогенетических стволов, которые расходятся в разных адаптивных направлениях от некоего исходного среднего состояния.
Слайд 44

Адаптивная радиация рыб-цихлид в африканских озерах В озере Танганьика 250 видов

Адаптивная радиация рыб-цихлид в африканских озерах

В озере Танганьика 250 видов

цихлид образовалось за 12–15 млн. лет, в Малави — 500 видов менее чем за 5 млн лет, в озере Виктории на формирование 500 эндемичных видов ушло 15-100 тыс. лет.

Источник: D. Brawand et al. The genomic substrate for adaptive radiation in African cichlid fish // Nature. 2014. V. 513. P. 375–381.

Слайд 45

Правило чередования главных направлений эволюции (И.И. Шмальгаузен, 1939) Арогенная эволюция чередуется

Правило чередования главных направлений эволюции (И.И. Шмальгаузен, 1939)

Арогенная эволюция чередуется

с периодами аллогенной эволюции во всех группах.

Гипотетическая схема наиболее крупных арогенезов и идиогенезов в эволюции эукариотических водорослей.