Omjer prikaza makroevolucije i mikroevolucije. Prezentacija na temu "Mikroevolucija. Specijacija". Glavni filozofski problem makroevolucije je orijentacija

Slajd 3

Makroevolucija - označavanje parcele

• Proučavanje paleontoloških nalaza i suvremenih oblika trenutno omogućuje da se postojanje dva glavna tipa evolucijskog razvoja skupine smatra sasvim čvrsto utvrđenim (Lamark, 1809, Haeckel, 1866; i drugi): pojava velikog broja usko srodni oblici koji se razlikuju po prilagodbama iste ljestvice, te razvoj s puštanjem u drugu adaptivnu zonu zbog stjecanja od strane grupe nekih temeljno različitih prilagodbi koje im omogućuju da izađu izvan granica bivše adaptivne zone.
• Adaptivno zračenje iste ljestvice različito se označava u suvremenoj evolucijskoj literaturi (idioadaptacija, alomorfoza, alogeneza, kladogeneza itd.). Da bismo koristili nedvosmislene pojmove, preporučljivo je zaustaviti se na jednom od ovih pojmova; čini se da je jedan od najprikladnijih izraz "alogeneza" (Paramonov, 1966). Izrazi "aromorfoza" i "anageneza" korišteni su za opisivanje razvoja skupine na putu prema drugoj adaptivnoj zoni, stjecanju evolucijskih prilagodbi. ... mi, slijedeći AL Takhtadzhyana (1966.), koristimo izraz "arogeneza" za takve transformacije skupine.
• (Od Timofejeva-Resovskog, itd.)
• Aramorfoza prema A.N. Severtsov nema jasnu definiciju. Obično se postavlja grafički

Slajd 4

• Evolucijske transformacije koje značajno povećavaju sposobnost prilagođavanja ove skupine (omogućuju proširenje stare ili zauzimanje nove adaptivne zone), imaju značajan utjecaj na organizam u cjelini, ali ne mijenjaju opću razinu organizacije, nazvane su epektomorfozama. ... Epektomorfoze opstaju dugo vremena tijekom naknadnog adaptivnog zračenja, postajući osobine velikih svojti
• Schmalhausen je predložio da se regresivne promjene nazovu katamorfozama, a izraz "idioadaptacija" zamijeni alomorfozama.
• predloženi su novi nazivi za tri glavna smjera evolucijskog procesa: morfofiziološki napredak počeo se zvati arogeneza (ili anageneza), morfofiziološka regresija - katageneza, razvoj privatnih prilagodbi - alogeneza ili kladogeneza
• Dijagram glavnih pravaca evolucijskog procesa:
• A - arogeneza, AL - alogeneza, K - katageneza, E - ektogeneza
• Avioni predstavljaju različite razine organizacije
• Od jordanskog

Slajd 5

• A. N. Severtsov je evolucijske transformacije organizacije, koje dovode do morfofiziološkog napretka, nazvao aromorfozama. Prema A. N. Severtsovu, aromorfoze su takve promjene u strukturi i funkcijama organa koje su od opće važnosti za organizam u cjelini i podižu energiju njegove vitalne aktivnosti na novu kvalitativnu razinu.
• Dakle, nedvojbene aromorfoze u evoluciji kralježnjaka bile su: razvoj mehanizma aktivne ventilacije škrga (škržna pumpa) kod drevnih kralježnjaka kroz pokrete visceralnog škržnog skeleta, stjecanje čeljusnog aparata (s preuređivanjem prednji škržni lukovi), intenziviranje ventilacije škrga s razvojem škržnog poklopca u koštanoj ribi, stjecanje plivajućeg mjehura - hidrostatskog uređaja koji ribama omogućuje reguliranje uzgona; razvoj kod predaka viših kopnenih kralježnjaka - amnionske embrionalne membrane (amnion, serosa, allantois), koje pružaju mogućnost polaganja jaja na kopnu; razvoj snažne usisne (razrjeđujuće) respiratorne pumpe prsa u gmazova; formiranje zrakoplova u ptica; razvoj vitalnosti i hranjenje mladih mlijekom kod sisavaca; poboljšanje mozga kod ptica, sisavaca i ljudi.
• Aromorfoze imaju vrlo visoku opću adaptivnu vrijednost, povećavajući neovisnost tijela od vanjskog okruženja.

Slajd 6

• Gornje i donje čeljusti i zubi raznih zmija
• 1 - piton, 2,7 - glatki zubi, uskozubi, 3, 8 - stražnji mat, uski, 4,5,9 - aspidi, 6, 10 - poskoci
• Lubanja nosoroga
• Modifikacije zmijske lubanje - primjer ektogeneze
• Slobodna, pokretna, rotirajuća gornja čeljust i slobodna, klizna donja čeljust - epektomorfoza, koja je omogućila zmije
• prijeći s hranjenja kukcima (spektar hrane beznogih guštera) do lova na kralježnjake. Opća razina vitalne aktivnosti (razmjena energije) ostaje ista.
• Video

Slajd 8

• Divergencija (od srednjovjekovnog latinskog divergo - odstupiti)
• Wolverine se hrani uglavnom strvinom. Široke šape s membranama između prstiju pomažu joj da se kreće kroz labav snijeg u sjevernoj tajgi i šumskoj tundri. Težina oko 15 kg.
• Lasica je najmanja od kunja. U stanju je prodrijeti u mišje rupe. Hrani se uglavnom miševima.
• Jazavac je svejed, aktivan u toploj sezoni, zimi hibernira u sjevernom dijelu raspona. Gradi vrlo složene jazbine u kojima provodi većinu vremena. Težina oko 15 kg.
• Divergencija unutar obitelji kuna

Slajd 9

• Konvergencija nije potpuna suprotnost divergencije. Taksoni divergiraju, a konvergencija je karakteristika evolucije organa (slične funkcije u nehomolognim organima) i (ili) oblici života udaljene svojte uz stjecanje vanjske sličnosti.
• Konvergencija (od lat.convergo - približavanje, približavanje)
• Sisavci prilagođeni klizećim skokovima: 1 - vunasto krilo, 2 - tobolna vjeverica, 3 - leteća vjeverica

Slajd 10

• Paralelizam - konvergencija homolognih organa
• Položaj "stajanja u koloni" i položaj očiju na glavi, karakterističan za glodavce otvorenih prostora. Donji red sadrži srodne oblike u drugim biotopima.
• 1 - manja vjeverica, 2 - Brandtova voluharica, 3 - žuta pjegavica, 4 - velika vjeverica, 5 - obična vjeverica, 6 - istočna voluharica, 7 - limenkasta vjeverica.
• Paralelizam u razvoju konjskih udova i liptoterna u neotropima

Slajd 11

• Pojam paralelizam također se koristi ne za karakterizaciju promjena u organima, već za označavanje smjera evolucije svojti
• Primjer paralelne evolucije može biti kvartarna povijest bijelih riba: šireći se iz jednog središta (Zapadnosibirsko more-jezero) po cijelom sjeveru Holarktika, formirale su niz izoliranih skupina ranga podvrsta-polu-vrsta-nadvrsta. Unutar izolata postoji samostalna diferencijacija na male oblike koji se hrane bentosom i višestruke oblike koji se hrane planktonom, kao i paralelna podjela na mjestu razmnožavanja na jezerske i riječne oblike.

Slajd 12

• Polifilija je udruživanje skupina različitog podrijetla u jednu svojtu. Poli - puno, phylum - grana.
• U drugoj polovici dvadesetog stoljeća mnogi su istraživači pokušali dokazati polifiletsko podrijetlo tako poznatih skupina kao što su cvjetnice, vodozemci, sisavci.
• Monofilija je podrijetlo svojte iz jedne taksone predaka.
• Simpson je predložio da se uzmu u obzir monofiletske svojte koje generira takson jednak njima po rangu (Simpson monophilia).
• Međutim, rang viših svojti je subjektivan.
• Ashlocke je predložio da se supraspecifične svojte koje potječu od jedne vrste predaka (monofiletske prema Ashlockeu) smatraju monofiletskim
• Prilično reprezentativna škola kladista prihvaća stroži kriterij monofiletnosti – podrijetlo od jedne vrste, kako to dokazati i kako s tim operirati? Besmisleno je koristiti Ashlockovu monofiliju koja je lišena mogućnosti provjere.

Slajd 13

• Neutralistička teorija evolucije – neutralni znakovi se samo razilaze. Parafilija i polifilija su isključeni na ovoj razini.
• Inovativne vijesti: evolucija dvoglavih, kao orao na rublju.
• Glava # 1. Prilagodljiva evolucija, Darwinova evolucija — evolucija prilagodbi vođenih selekcijom. Može biti konvergentna, divergentna, progresivno-regresivna, itd.
• Glava # 2. Neutralistička evolucija, nedarvinistička evolucija - evolucija osobina koje su indiferentne prema selekciji (razlika u debljini usana crnaca i Indijanaca). Ako osobina nije podložna stabilizacijskoj ili pokretačkoj selekciji, ona se uvijek "difundira".
• Analogija je divergencija jezika s kulturnom izolacijom njihovih govornika. Što je izolacija duža, to je veća divergencija jezika: čovjek - čolovik, muškarci - Mensch. Ne mogu se vezati ni za teren ni za klimu.

Slajd 14

Neutralna evolucija je ključ filogenije

• Filogenetski odnosi između 8 skupina kralježnjaka (gornji dijagram) i razlike u broju zamjena aminokiselina (Kaa) u istoj vrsti (donji grafikon) u α-lancima hemoglobina (crne točke) i β-lancima (svijetle točkice) . Od Kimure, 1985.)
• Aditivno stablo izgrađeno na temelju razlika u transportnim RNA.
• Ne može se drugačije.
• Filogenija tako velikih skupina stvara se samo analizom evolucije makromolekula.

Slajd 15

Makroevolucija - moderne složenosti

• Do danas su mogućnosti morfoloških, embrioloških i paleontoloških metoda za analizu filogenije praktički iscrpljene. Uz njihovu pomoć, bilo je moguće stvoriti sliku evolucije kralježnjaka i vaskularnih biljaka relativno u potpunosti, beskralježnjaka - djelomično.
• Niže biljke i prokarioti prkose tradicionalnoj analizi.
• Od 1980-ih došlo je do brzog napretka. Općenito govoreći, ocrtavaju se konture filogenetskih odnosa svih živih bića. Cjelokupni dizajn pokazao se potpuno neočekivanim.
• Novo znanje temelji se na novoj metodi - proučavanju evolucije molekula, prvo - neutralnoj, a zatim, već u sadašnjem stoljeću, adaptivnoj.
• U početnoj fazi evolucije postoji aktivan "horizontalni" prijenos gena - njihova razmjena između predstavnika vrlo udaljenih sustavnih skupina. To je glavni čimbenik u evoluciji arhejskih i, u manjoj mjeri, proterozojskih biota.
• Kod eukariota je popraćeno staničnom fuzijom ili apsorpcijom stanice od strane stanice s vrlo različitim stupnjem autonomije pojedinih komponenti općeg superorganizma (simbiogenetska teorija).
• Filogenetska shema na ovoj razini nije stablo, već mreža.

Slajd 16

• Evolucijsko stablo eukariota. Točke grananja od glavnog debla iznad Euglenozoa označene su proizvoljno.

Slajd 17

Horizontalni prijenos gena - čemu to vodi

• Prokariote predstavljaju dva carstva - arhebakterije i eubakterije
• Domena je konzervativni slijed aminokiselina prisutnih u nekoliko (obično mnogo) proteinskih molekula u različitim organizmima. Većina domena karakterizirana je strogo definiranom funkcijom i funkcionalni su blokovi proteinskih molekula.
• U eukariotskom genomu, proteini odgovorni za operacije s genomom (replikacija, transkripcija, translacija) i proteini koji provode operacije s membranama - od arheja, proteini, bazalni metabolički proteini - iz eubakterije.
• postoji hipoteza da je primarni prokariotski beznuklearni organizam nastao spajanjem arhebakterija s eubakterijama, a osnovni energetski metabolizam ovog organizma bio je eubakterijske prirode (glikoliza, fermentacija)
• Kvantitativni omjer uobičajenih i jedinstvenih proteinskih domena u arheja, bakterija i eukariota. Područja slika približno su proporcionalna broju domena (iz A.V. Markov, A.M. Kulikov, 2004).

Slajd 18

Biološki napredak: Kontradikcija između složenosti i uspjeha

A.N. Severtsov ga uklanja, dijeleći biološki i morfo-fiziološki napredak

Biološki napredak:

• povećanje broja pojedinaca
• progresivno preseljavanje i zauzimanje novih područja
• razlaganje svojte na podređene sustavne jedinice

Morfofiziološki napredak:

• diferencijacija organizma
• intenziviranje funkcija
• Sljedbenici Severtsova dodaju poboljšanje integracije, racionalizaciju strukture tijela, povećanje razine homeostaze itd.

Morfofiziološki napredak jedan je od načina postizanja biološkog napretka.

Kao i morfo-fiziološka regresija.

Slajd 19

Glavni filozofski problem makroevolucije je orijentacija

• Rani evolucionisti su razvoj prirode pripisivali konačnim uzrocima, nagonu za napretkom, stvaralačkoj moći i slično.
• Darwin je uklonio unaprijed određen tijek evolucije, ali se to nije svidjelo svima.
• Povremeno su se, kako u inozemstvu tako i kod nas, pojavljivale hereze koje su imale za cilj pronalazak drugih uzroka evolucije, osim prirodne selekcije.
• Darvinizam je teorija koja vam omogućuje da sve objasnite “nazad”, ali ne ostavlja mjesta za predviđanja – po čemu se razlikuje od teorija drugih društvenih i društvenih znanosti. Darwinova evolucija je nasumična i nepredvidiva.
• U SSSR-u je odbacivanje darvinizma išlo pod zastavom nomogeneze – pokušaja izgradnje evolucije na temelju “zakona” (grč. nomos – zakon). Završili su ničim, ali nomogenetikom - L.S. Berg, A.A. Lyubishchev - bili su tako svijetle i osebujne ličnosti da je nomogeneza postala važna stranica u povijesti ruske biologije.