Цели урока: рассмотреть особенности макроеволю-ции процесса, обратить внимание на его отличие от микроэволюции; развивать внимание и логику; воспитывать взаимоуважение к оппоненту и культуру дискуссии.
Базовые понятия и термины: вид, макроэволюция, биологический прогресс, биологический регресс, ароморфоз, Идиоадаптация, общая дегенерация, параллелизм, полифилетични таксоны, монофилетического таксоны.
Макроэволюция - это процесс формирования крупных систематических единиц: из видов - новых родов, из родов - новых семейств и т. д. Процессы макроэволюции требуют больших промежутков времени, и непосредственно изучать ее невозможно. Тем более, в основе макроэволюции лежат те же движущие силы, что и в основе микроэволюции: наследственность, изменчивость, естественный отбор и др..
Н. Северцов и 1.1. Шмальгаузен установили два главных направления эволюционного процесса: биологический прогресс и биологический регресс. Биологический прогресс характеризуется расширением ареала, увеличением численности вида, образованием новых популяций и систематических единиц, преобладанием рождаемости над смертностью. Примерами биологического прогресса является распространение покрытосеменных растений, насекомых, моллюсков, грызунов.
Биологический регресс характеризуется сужением ареала, уменьшением численности вида, сокращением численности популяций и уменьшением систематических единиц, преобладанием смертности над рождаемостью. Это приводит к сокращению количества видов в роде, количества родов в семье (иногда до одного), семей в ряду (одна) и т. д. Часть видов, родов, семейств вымирают полностью (например, снижение численности хвощей и плаунов). Биологический регресс наблюдается для хоботных (слонов осталось два вида, мастодонты вымерли вообще) и больших кошек (львы, тигры, леопарды).
Пути достижения биологического прогресса установлены О. М. Се-верцовим и связанные с различными преобразованиями в строении организмов. К ним относятся ароморфоз, Идиоадаптация и общая дегенерация.
Ароморфоз - орогенез, или морфофизиологические прогресс сопровождается значительными изменениями в строении организмов, повышением уровня их организации. Ароморфозы имеют общий характер и не являются приспособительными к специальным условиям. Они дают возможность освоить новые места обитания, расширить ареал. В результате ароморфозы возникли такие крупные таксоны, как типы и классы.
Примером ароморфоза являются: возникновение челюстей, плавников у рыб; образования сердца и его дальнейшая эволюция; преобразования пловцов рыб на пятипалые конечности у амфибий и рептилий; багатоклитиннисть, образования тканей и органов у растений, что обеспечило выход их из воды на сушу; появление коры головного мозга и т.д.. Преобразование парных плавников кистеперых рыб на парные конечности земноводных стало предпосылкой выхода позвоночных на сушу. Появление яйца, зародышевых оболочек вокруг него обеспечила развитие позвоночных на суше, и только благодаря этому сформировались настоящие наземные позвоночные, не связаны в период размножения с водой. Развитие трех-, а впоследствии и четырехкамерного сердца обеспечил их теплокровность и возможность завоевания всех сред обитания.
Идиоадаптация - галогенез, что сопровождается возникновением в организме отдельных приспособлений к условиям среды, места жительства без изменения уровня организации. При этом происходит освоение новых сред жизни. Изменения, возникшие носят приспособительный характер, иногда узкоспециализированные к конкретным условиям. В результате происходит дивергенция признаков внутри одной систематической группы и образуются более мелкие таксоны: ряды, семьи, рода. Иногда происходит независимое развитие сходных признаков в око-коспориднених групп организмов - параллелизм. Например, развитие ласт в ластоногих (моржей и тюленей).
Типичными примерами идиоадаптаций могут быть защитная окраска тела у животных; колючки и шипы - у растений, различные приспособления для распространения семян. Идиодаптациямы также изменения строения тела у птиц: курицы, утки, ласточки, дятла и многих других. Уровень организации у них один, но, например, форма и размер клюва у всех разные, приспособлены к определенной пище. У млекопитающих, обитающих в воде (китообразные) и на суше, - уровень организации один (в строении, например, органов кровообращения, дыхания, выделения), а формы тела, конечностей - разные.
Общая дегенерация - морфофизиологические регресс, сопровождающийся упрощением уровня организации, исчезновением некоторых органов или систем органов. Дегенерация связана с переходом к паразитическому или сидячего образа жизни, например, потеря корней и листьев у растения-паразита повилики, органов пищеварения у ленточных червей, редукция хорды в асцидии. В результате узкой специализации появляются специализированные приспособления - присоски, крючки. Однако, общая дегенерация многих паразитических групп сопровождается их значительным биологическим прогрессом.
Еще одним существенным отличием макроеволюцийних процессов является возможность объединения в новой группе генетического материала и возможностей отдаленных систематических групп. Так, симбиогенез примитивных эукариотических клеток с определенным видом бактерий привел к появлению митохондрий и формирование нескольких новых крупных таксонов. Следует также отметить, что систематические таксоны большого ранга могут иметь полифилетичне происхождения. Так, в мезозое существовало несколько родственных групп рептилий, которые в процессе эволюции превращались в птицеподобных животных. Некоторые из них даже овладели полет (конфуциосорнисы, енанциорнисы, виялохвости птицы). До наших времен сохранилась только одна из этих групп, но и другие мы можем рассматривать в широком смысле как представителей класса Птицы. Современные млекопитающие также имеют полифилетичне происхождения. Одна из групп териоморфних пресмыкающихся мезозоя стала предками яйцекладущих млекопитающих, а другая - сумчатых и плацентарных.