Принципы фило- и онтогенеза. Законы эволюции

1.

Лекция №2. ПРИНЦИПЫ ФИЛО- И ОНТОГЕНЕЗА. НАПРАВЛЕНИЯ И ПУТИ
ЭВОЛЮЦИИ. ОСНОВНЫЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ РАЗВИТИЯ ЖИВОТНЫХ.
План.
1.
2.
3.
4.
5.
Принципы фило- и онтогенеза.
Преобразование органов в процессе дифференциации.
Интеграция: корреляции и координации.
Пути эволюции.
Законы фило- и онтогенеза.
На предыдущей лекции рассмотрели: теории
происхождения жизни на Земле, определили понятия
ФИЛОГЕНЕЗА и ОНТОГЕНЕЗА. Выяснили, что представляет из
себя филогенетический ряд млекопитающих и птиц,
закономерности адаптациогенеза.
Записали общие
признаки,
характерные
для
для
ближайших
предшественников млекопитающих и птиц – хордовых
животных.
1/24

2.

ПРИНЦИПЫ ФИЛО – И ОНТОГЕНЕЗА
(дифференциация и интеграция)
2/24
Дифференциация
(от лат. differentio – различие)
- это расчленение системы, первоначально однородной либо состоящей
из одинаковых элементов на обособленные разнокачественные части.
1. Филогенетическая дифференциация – разделение одного таксона на
два и более (видообразование).
2. Морфофункциональная дифференциация – развитие в эволюции у
организма разнокачественных структур, выполняющих различные
функции. Её проявление приводит к повышению функциональной
активности организма в целом, вызывая, однако, потребность
биологической системы в объединяющих факторах, позволяющих
дифференцированным структурам работать, как единый механизм.

3.

3/24
Видообразование
Примеры дифференциации
Образование органов
мочеполового аппарата

4.

4/24
Интеграция
(от лат. integratio - воссоединение)
-это целесообразное объединение и координация действий
разных частей целостной системы. К живым системам впервые
применил Спенсер (1857 г.)
Интеграция проявляется на всех уровнях организации
жизни – от молекулярного до биоценотического.
На организменном уровне интеграция реализуется через
нервную систему, систему крово-лимфообращения, системы
гемоиммунопоэза и эндокринную.
При повышении уровня организации биологической
системы интегративные механизмы повышают эффективность
её функционарования.

5.

Примеры интеграции
5/24
Нервная система
Эндокринная система
Система гемоиммунопоэза

6.

ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ОРГАНОВ В ПРОЦЕССЕ ДИФФЕРЕНЦИАЦИИ
6/24
- В процессе дифференциации в каждом органе происходит
выделение ГЛАВНОЙ ФУНКЦИИ, параллельно с которой развивается
целый ряд второстепенных функций, что приводит к возрастанию
адаптивных возможностей организма.
Типы преобразования функций и органов в
процессе дифференциации
1. Смена функций. При изменении условий среды главная функция может
терять своё значение, а одна из второстепенных приобретает значение
главной.

7.

7/24
Локомоция – главная функция
грудной конечности
Удержание и манипуляции с объектом –
главная функция грудной конечности

8.

2. Расширение функций. Наряду со сменой функций может наблюдаться
более общее изменение, при котором главной может стать не одна, а
несколько функций.
8/24
Локомоция – главная функция
грудной конечности
Локомоция + рытьё земли – главные
функции грудной конечности

9.

3. Суженение функций. Процесс, противоположный расширению функций,
при котором происходит бо´льшая специализация органа.
9/24
Локомоция – главная функция
грудной конечности
Исключительно локомоция –
главная функция грудной
конечности, исчезновение большей
части второстепенных функций.

10.

4. Усиление функций. Определяется ещё большей активизацией или
усилением уже имеющейся главной функции.
Слои гладко-мышечных клеток в
стенке внутренностей и
кровеносных сосудов
10/24
Поперечно-полосатые мышцы –
активно функционирующие органы в
аппарате движения.

11.

5. Активация функций. Происходит при трансформации пассивных органов
в активные.
Фиксированное положение когтей
собаки
Выдвигающиеся когти кошки
11/24

12.

6. Иммобилизация функций. Процесс противоположный активации
функций, при котором активные органы теряют главную функцию.
12/24
Подвижность структур верхней
челюсти у рыб
Синостоз (сращение) структур
верхней челюсти у млекопитающих

13.

7. Разделение функций.
самостоятельные отделы.
Сопровождается
разделением
органа
на
13/24
Однокамерный желудок
Многокамерный желудок жвачных

14.

ИНТЕГРАЦИЯ: КОРРЕЛЯЦИИ И КООРДИНАЦИИ
14/24
Корреляции – взаимосвязи органов и частей тела одного организма в процессе его
онтогенеза.
Координации – взаимосвязи структур организма, проявляющиеся в филогенезе, в
целых таксономических группах животных.
ВИДЫ КОРРЕЛЯЦИЙ
- Геномные
(идиоплазматические).
Обусловлены
множественным
действием одних и тех же генов либо основаны на постоянстве факторов,
содержащихся в одной и той же хромосоме. В онтогенезе проявляются
наиболее рано, реализуются через внутриклеточные механизмы.
- Морфогенетические. Обусловлены топографическими либо пластическими
взаимоотношениями структур на клеточном, тканевом и органном уровнях.
- Функциональные
(эргонтические).
Обусловлены
функциональным
влиянием органов друг на друга на организменном уровне. Наиболее
проявляются после рождения.

15.

15/24
Геномные корреляции
Морфогенетические корреляции
Функциональные корреляции

16.

16/24
ВИДЫ КООРДИНАЦИЙ
- Топографические. Базируются на морфогенетических
корреляциях. Выражаются в согласованных изменениях
топографических соотношений между органами, не
связанных функционально.
- Динамические (конструктивные). Базируются на
функциональных
корреляциях.
Выражаются
в
согласованном изменении функционально связанных
органов.
- Биологические.
Проявляются
в
сопряженном
изменении органов, не связанных топографически и
функционально.
Обусловлены
преимущественно
условиями обитания и образом жизни.

17.

17/24
Топографические.
Соотношение спинного мозга
и осевого скелета у всех
позвоночных.
Динамические. Развитые
обонятельные рецепторы и
центры у млекопитающих, не
развитые – у птиц.
Биологические. Зубная
формула, многокамерный
желудок и специализация
конечностей у всех жвачных.

18.

ПУТИ ЭВОЛЮЦИИ
(биологический прогресс и биологический регресс)
Биологический прогресс
- увеличение числа особей;
- расширение ареала обитания;
- разделение на подчиненные таксономические группы.
18/24

19.

20/24

20.

21.

ПУТИ ЭВОЛЮЦИИ
(биологический прогресс и биологический регресс)
Биологический регресс
- уменьшение числа особей;
- сужение ареала обитания;
- уменьшение подчиненных таксономических групп.
NB! Эволюция может
проходить без явлений
прогресса или регресса –
происходит лишь
изменение органа (без
усложнения или
упрощения). Это
приспособительная
эволюция – АДАПТАЦИЯ:
крыло летучей мыши, ласт
дельфина.
21/24

22.

ФОРМЫ ЭВОЛЮЦИИ
22/24
1. Дивергенция (расхождение признаков).
2. Конвергенция (схождение признаков).
3. Пераллелизм.
Дать самостоятельные определения и привести
примеры!

23.

23/24
ЗАКОНЫ ФИЛО- И ОНТОГЕНЕЗА
1. Закон необратимости эволюции (сформулировал Доло, 1893).
- орган, утраченный или редуцированный в процессе эволюции ни когда не
восстанавливается до прежнего состояния;
-
при вторичном возвращении к прежнему образу жизни функцию утраченных
органов берут на себя другие.
(Например, отсутствие исчезнувших жабр у водных млекопитающих берут на
себя структуры кровеносной системы).
2. Биогенетический закон (сформулировали Мюллер, 1864 и Геккель, 1866).
Онтогенез есть краткое повторение и следствие филогенеза.
3. Закон зародышевого сходства или закон Бэра. Эмбрионы ранних стадий
развития различных животных имеют между собой большее сходство, чем
взрослые особи этих же видов.

24.

24/24