Микро- и макроэволюция

Эволюционный процесс чаще всего разделяют на микроэволюцию – возникновение новых видов и макроэволюцию – эволюционные преобразования на надвидовом уровне (рис. 7.3).

Процесс макроэволюции длится десятки и сотни миллионов лет, а микроэволюции тысячи тел.

Элементарная единица эволюции – популяция.

Вид – совокупность особей, характеризующихся общим происхождением, наследственным сходством морфологических, физиологических и биохимических особенностей, способных скрещиваться и давать плодовитое потомство, приспособленных к определенным условиям среды и занимающих определенный ареал (т.е. область распространения).

Популяция – совокупность свободно скрещивающихся особей одного вида, населяющих определенный ареал и частично изолированных от других популяций.

Рис. 7.3. Филогенез основных групп организмов

Главный фактор, определяющий единство популяции и ее относительную обособленность – свободное скрещивание особей. Внутри популяции каждый организм одного пола имеет равную вероятность на образование брачной пары с любым организмом другого пола. Характеристика популяции: численность, плотность, возрастная структура (соотношение разных возрастных групп), половая структура (соотношение разных половых групп) и пространственная структура. Основные процессы, происходящие в популяциях: рождаемость, смертность, вселение (иммиграция), выселение (эмиграция).

Факторы эволюции

Изменения генотипического состава популяций происходят под действием множества событий, которые тем или иным путем в состоянии преобразовывать популяции.

Мутационный процесс постоянно увеличивает генетическую гетерогенность популяций, создает резерв изменчивости и дает более широкие возможности для совершенствования приспособлений при изменении среды.

Популяционные волны – колебания численности особей в популяциях. Примерами попул.волн могут служить колебания численности грызунов, цианобактерий, насекомых, бактерий и т.п.

Изоляция – важнейший фактор эволюции, приводящий к разобщению, делающим невозможным свободное скрещивание.

Естественный отбор – ведущий, направляющий фактор эволюции. Различают три основные формы естественного отбора:

- стабилизирующий сохраняет признаки вида со средними значениями в относительно постоянных условиях;

- движущий действует в изменяющихся условиях среды и обеспечивает преимущество особям с некоторыми отклонениями от средней нормы;

- разрывающий или дизруптивный способствует сохранению сразу множеству фенотипов и действует в разнообразных условиях.

Основные направления эволюции

С момента возникновения жизни развитие живой природы шло от простого к сложному, от низкоорганизованных форм к более высоко организованным и имело прогрессивный характер.

А.Н. Северцов выделял три основных пути эволюционных преобразований: ароморфоз, идиоадаптация, общая дегенерация (рис. 7.4).

Ароморфозы (арогенез) – усложнения строения и функций организмов, которые ведут к общему повышению организации и жизнеспо­собности группы в новых условиях обитания. Приводят к возникновению новых крупных систематических групп – типов, классов. Например, предки млекопитающих и птиц приобрели ароморфозы важнейших систем: нервной, кровеносной, дыхатель­ной и др., что обеспечило освоение ими более сложных сред обитания.

Рис. 7.4. Соотношение между ароморфозом, идиоадаптацией и дегенерацией

Идиоадаптации (аллогенез) – мелкие приспособления к специфическим условиям среды, полезные в борьбе за существование, но существенно не меняющие уровня организации. Классы насекомых, птиц и млекопитающих на основе многочисленных идиоадаптации (разнообразные преоб­разования различных органов) дали громадное многообразие видов.

Общая дегенерация (катагенез) – упрощение организации, образа жизни в результате приспособления к более простым условиям сущест­вования. Например, переход к паразитическому или сидячему образу жизни нередко сопровождается морфофизиологическими перестройками, редукциями некоторых органов и систем

В природе также наблюдается и биологический регресс, который характеризуется уменьшением численности особей группы, сокращением ареала, уменьшением числа и разнообразия дочерних групп. В итоге биологический регресс может привести к вымиранию группы. Исчезли древовидные плауны и хвощи, древние папоротники, большинство древних земноводных и пресмыкающихся.