Il rapporto tra macroevoluzione e presentazione della microevoluzione. Presentazione sul tema "Microevoluzione. Speciazione". Il principale problema filosofico della macroevoluzione è l'orientamento

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Macroevoluzione - marcatura della trama

• Lo studio dei reperti paleontologici e delle forme moderne consente attualmente di considerare abbastanza fermamente assodata l'esistenza di due tipi principali di sviluppo evolutivo del gruppo (Lamark, 1809, Haeckel, 1866; e altri): l'emergere di un gran numero di forme correlate che differiscono negli adattamenti della stessa scala e sviluppo con il rilascio in un'altra zona adattativa a causa dell'acquisizione da parte del gruppo di alcuni adattamenti fondamentalmente diversi che consentono loro di andare oltre i confini della precedente zona adattativa.
• La radiazione adattativa della stessa scala è designata in modo diverso nella moderna letteratura evoluzionistica (idioadattamento, allomorfosi, allogenesi, cladogenesi, ecc.). Per utilizzare termini univoci, è consigliabile fermarsi a uno di questi termini; uno dei più appropriati sembra essere il termine "allogenesi" (Paramonov, 1966). I termini "aromorfosi" e "anagenesi" sono stati usati per descrivere lo sviluppo di un gruppo sulla via verso una diversa zona adattativa, l'acquisizione di adattamenti evolutivi. ... noi, seguendo AL Takhtadzhyan (1966), usiamo il termine "arogenesi" per tali trasformazioni di gruppo.
• (Da Timofeev-Resovsky, ecc.)
• Aramorfosi secondo A.N. Severtsov non ha una definizione chiara. Di solito è impostato graficamente

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• Le trasformazioni evolutive che aumentano significativamente la capacità adattiva di questo gruppo (permettendo di espandere la vecchia o occupare una nuova zona adattativa), hanno un impatto significativo sull'organismo nel suo insieme, ma non cambiano il livello generale di organizzazione, sono state chiamate epectomorfosi. ... Le eppectomorfosi persistono a lungo nel corso della successiva radiazione adattativa, divenendo tratti di grandi taxa
• Schmalhausen suggerì di chiamare i cambiamenti regressivi catamorfosi e di sostituire il termine "idioadattamento" con allomorfosi.
• furono proposti ... nuovi nomi per le tre direzioni principali del processo evolutivo: il progresso morfofisiologico iniziò a essere chiamato arogenesi (o anagenesi), regressione morfofisiologica - catagenesi, sviluppo di adattamenti privati ​​- allogenesi o cladoggenesi
• Schema delle principali direzioni del processo evolutivo:
• A - arogenesi, AL - allogenesi, K - catagenesi, E - epectogenesi
• Gli aerei rappresentano diversi livelli di organizzazione
• Dal giordano

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• A. N. Severtsov chiamò aromorfosi le trasformazioni evolutive dell'organizzazione, che portano al progresso morfofisiologico. Secondo A. N. Severtsov, le aromorfosi sono tali cambiamenti nella struttura e nelle funzioni degli organi che sono di importanza generale per l'organismo nel suo insieme e aumentano l'energia della sua attività vitale a un nuovo livello qualitativo.
• Quindi, le indubbie aromorfosi nell'evoluzione dei vertebrati sono state: lo sviluppo del meccanismo di ventilazione attiva delle branchie (pompa branchiale) nei vertebrati antichi attraverso i movimenti dello scheletro branchiale viscerale, l'acquisizione dell'apparato mandibolare (con riarrangiamento del archi branchiali anteriori), intensificazione della ventilazione delle branchie con lo sviluppo della copertura branchiale nel pesce osseo, l'acquisizione da parte di quest'ultimo di una vescica natatoria - un apparato idrostatico che consente ai pesci di regolare la loro galleggiabilità; lo sviluppo negli antenati dei vertebrati terrestri superiori - amnioti delle membrane embrionali (amnion, sierosa, allantoide), che forniscono la possibilità di deporre le uova a terra; sviluppo di una potente pompa respiratoria di aspirazione (diluizione) del torace nei rettili; la formazione di un aereo negli uccelli; sviluppo della viviparità e alimentazione dei giovani con latte nei mammiferi; miglioramento del cervello negli uccelli, nei mammiferi e nell'uomo.
• Le aromorfosi hanno un valore adattativo generale molto alto, aumentando l'indipendenza dell'organismo dall'ambiente esterno.

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• Mascelle superiori e inferiori e denti di vari serpenti
• 1 - pitone, 2,7 - denti lisci, già sagomati, 3, 8 - smerigliato posteriore, a forma stretta, 4,5,9 - aspidi, 6, 10 - vipere
• Teschio di rinoceronte
• Modifiche del cranio di serpente: un esempio di epectogenesi
• Mascella superiore libera, mobile, rotante e mascella inferiore libera e scorrevole - epectomorfosi, che ha permesso i serpenti
• passare dal nutrirsi di insetti (lo spettro alimentare delle lucertole senza gambe) alla cacciare i vertebrati. Il livello generale dell'attività vitale (scambio energetico) rimane lo stesso.
• video

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• Divergenza (dal latino medievale divergo - deviare)
• Il ghiottone si nutre principalmente di carogne. Le zampe larghe con cinghie tra le dita dei piedi la aiutano a muoversi attraverso la neve sciolta nella taiga settentrionale e nella tundra della foresta. Peso circa 15kg.
• La donnola è il più piccolo dei mustelidi. È in grado di penetrare nei fori dei topi. Si nutre principalmente di topi.
• Il tasso è onnivoro, attivo nella stagione calda, va in letargo nella parte settentrionale dell'areale in inverno. Costruisce tane molto complesse, in cui trascorre la maggior parte del suo tempo. Peso circa 15kg.
• Divergenza all'interno della famiglia delle martore

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• La convergenza non è l'esatto contrario della divergenza. I taxa divergono e la convergenza è una caratteristica dell'evoluzione degli organi (funzioni simili in organi non omologhi) e (o) forme di vita taxa distanti con l'acquisizione di somiglianza esterna.
• Convergenza (dal lat.convergo - avvicinarsi, convergere)
• Mammiferi adattati ai salti in planata: 1 - ala lanosa, 2 - scoiattolo marsupiale, 3 - scoiattolo volante

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• Parallelismo - convergenza di organi omologhi
• La postura di "in piedi in una colonna" e la posizione degli occhi sulla testa, caratteristica dei roditori degli spazi aperti. La riga inferiore contiene forme correlate in altri biotopi.
• 1 - scoiattolo di terra minore, 2 - arvicola di Brandt, 3 - pestello giallo, 4 - grande gerbillo, 5 - scoiattolo comune, 6 - arvicola orientale, 7 - gerbillo in scatola.
• Parallelismo nello sviluppo degli arti equini e dei liptoterns nei Neotropici

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• Il termine parallelismo è utilizzato anche non per caratterizzare cambiamenti negli organi, ma per indicare la direzione dell'evoluzione dei taxa
• Un esempio di evoluzione parallela può essere la storia quaternaria dei coregoni: diffondendosi da un unico centro (mare-lago della Siberia occidentale) in tutto il nord dell'Olartico, hanno formato una serie di raggruppamenti isolati di rango sottospecie-semi-specie-superspecie. All'interno degli isolati, c'è una differenziazione indipendente in forme su piccola scala che si nutrono di benthos e forme multiscala che si nutrono di plancton, nonché una divisione parallela nel sito di riproduzione in forme lacustri e fluviali.

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• La polifilia è un'unione di gruppi di origini diverse in un taxon. Poly - molto, phylum - un ramo.
• Nella seconda metà del XX secolo, molti ricercatori hanno cercato di dimostrare l'origine polifiletica di gruppi noti come fiori, anfibi, mammiferi.
• La monofilia è l'origine di un taxon da un taxon ancestrale.
• Simpson ha proposto di considerare taxa monofiletici generati da un taxon di rango uguale a loro (Simpson monophilia).
• Tuttavia, il rango dei taxa superiori è soggettivo.
• Ashlocke ha proposto di considerare i taxa sopraspecifici derivati ​​da una specie ancestrale (monofiletici secondo Ashlocke) come monofiletici
• Una scuola di cladisti abbastanza rappresentativa accetta un criterio più rigoroso di monofileticità: origine da una specie, come dimostrarlo e come operare con esso? È inutile usare la monofilia di Ashlock, che è privata della possibilità di controllare.

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• Teoria dell'evoluzione neutralista: i segni neutri divergono solo. Parafilia e polifilia sono escluse a questo livello.
• Novità innovativa: l'evoluzione del bicipite, come un'aquila su un rublo.
• Capo n. 1. Evoluzione adattiva, evoluzione darwiniana — l'evoluzione degli adattamenti guidati dalla selezione. Può essere convergente, divergente, progressivo-regressivo, ecc.
• Capo n. 2. Evoluzione neutralista, evoluzione non darwiniana - evoluzione di tratti indifferenti alla selezione (la differenza nello spessore delle labbra di negri e indiani). Se un tratto non è soggetto a stabilizzazione o selezione guida, si “diffonde” sempre.
• Un'analogia è la divergenza delle lingue nell'isolamento culturale dei loro parlanti. Più lungo è l'isolamento, maggiore è la divergenza delle lingue: uomo - cholovik, uomini - Mensch. Non possono essere legati né al terreno né al clima.

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L'evoluzione neutrale è la chiave della filogenesi

• Relazioni filogenetiche tra 8 gruppi di vertebrati (diagramma in alto) e differenze nel numero di sostituzioni di amminoacidi (Kaa) nella stessa specie (grafico in basso) nelle catene α dell'emoglobina (punti neri) e nelle catene (punti chiari) . Da Kimura, 1985)
• Un albero additivo costruito sulla base delle differenze negli RNA di trasporto.
• Non si può fare diversamente.
• La filogenesi di gruppi così grandi viene creata solo analizzando l'evoluzione delle macromolecole.

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Macroevoluzione - complessità moderne

• Ad oggi, le possibilità dei metodi morfologici, embriologici e paleontologici per l'analisi della filogenesi sono state praticamente esaurite. Con il loro aiuto, è stato possibile creare un'immagine dell'evoluzione dei vertebrati e delle piante vascolari in modo relativamente completo, invertebrati - parzialmente.
• Piante inferiori e procarioti sfidano l'analisi tradizionale.
• Dagli anni '80, ci sono stati rapidi progressi. In termini generali, vengono delineati i contorni delle relazioni filogenetiche di tutti gli esseri viventi. Il design complessivo si è rivelato del tutto inaspettato.
• La nuova conoscenza si basa su un nuovo metodo - lo studio dell'evoluzione delle molecole, prima - neutro, poi, già nel secolo attuale, adattivo.
• Nella fase iniziale dell'evoluzione, c'è un attivo trasferimento "orizzontale" di geni - il loro scambio tra rappresentanti di gruppi sistematici molto distanti. Questo è il fattore principale nell'evoluzione del biota Archeano e, in misura minore, Proterozoico.
• Negli eucarioti, è accompagnato dalla fusione cellulare o dall'assorbimento di una cellula da parte di una cellula con un grado di autonomia molto diverso dei singoli componenti del superorganismo generale (teoria simbiogenetica).
• Lo schema filogenetico a questo livello non è un albero, ma una rete.

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• Albero evolutivo degli eucarioti. I punti di diramazione dal tronco principale sopra gli Euglenozoi sono contrassegnati arbitrariamente.

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Trasferimento genico orizzontale: cosa comporta?

• I procarioti sono rappresentati da due regni: archeobatteri ed eubatteri
• Il dominio è una sequenza conservativa di amminoacidi presenti in diverse (di solito molte) molecole proteiche in diversi organismi. La maggior parte dei domini è caratterizzata da una funzione strettamente definita e sono blocchi funzionali di molecole proteiche.
• Nel genoma eucariotico, proteine ​​responsabili delle operazioni con il genoma (replicazione, trascrizione, traduzione) e proteine ​​che svolgono operazioni con le membrane - da archaea, proteine, proteine ​​del metabolismo basale - da eubatteri.
• c'è un'ipotesi che l'organismo procariotico primario privo di nucleo sia stato formato dalla fusione di archeobatteri con eubatteri, e il metabolismo energetico di base di questo organismo fosse di natura eubatterica (glicolisi, fermentazione)
• Il rapporto quantitativo tra domini proteici comuni e unici in archaea, batteri ed eucarioti. Le aree delle figure sono approssimativamente proporzionali al numero di domini (da A.V. Markov, A.M. Kulikov, 2004).

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Progresso biologico: la contraddizione tra complessità e successo

UN. Severtsov lo rimuove, dividendo il progresso biologico e morfo-fisiologico

Progresso biologico:

• aumento del numero di individui
• reinsediamento progressivo e sequestro di nuove aree
• scomposizione di un taxon in unità sistematiche subordinate

Progresso morfo-fisiologico:

• differenziazione dell'organismo
• intensificazione delle funzioni
• I seguaci di Severtsov aggiungono un miglioramento dell'integrazione, una razionalizzazione della struttura corporea, un aumento del livello di omeostasi, ecc.

Il progresso morfofisiologico è uno dei modi per raggiungere il progresso biologico.

Così come la regressione morfo-fisiologica.

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Il principale problema filosofico della macroevoluzione è l'orientamento

• I primi evoluzionisti spiegavano lo sviluppo della natura attraverso cause finite, la spinta al progresso, il potere creativo e simili.
• Darwin ha rimosso il corso predeterminato dell'evoluzione, ma non a tutti è piaciuto.
• Periodicamente, sia all'estero che nel nostro Paese, sorsero eresie, volte a trovare altre cause dell'evoluzione, oltre alla selezione naturale.
• Il darwinismo è una teoria che ti consente di spiegare tutto "indietro", ma non lascia spazio alle previsioni: in che modo differisce dalle teorie di altre scienze sociali e sociali. L'evoluzione darwiniana è casuale e imprevedibile.
• In URSS, il rifiuto del darwinismo è andato sotto la bandiera della nomogenesi - un tentativo di costruire l'evoluzione sulla base di "leggi" (nomos greco - diritto). Non sono finiti in niente, ma la nomogenetica - L.S. Berg, A.A. Lyubishchev - erano personalità così brillanti e distintive che la nomogenesi divenne una pagina importante nella storia della biologia russa.