Основні напрямки еволюції філогенетичних груп (арогенез, галогенез, катагенез).

Біологічний регрес.

Це явище, протилежне біологічному прогресу.

Біологічний регрес характеризується зворотними ознаками:

а) зниження кількості внаслідок перевищення смертності над

розмноженням;

б) зниження внутрішньовидової різноманітності;

в) звуження і руйнування цілісності ареалу, який розпадається

на окремі плями;

г) схильністю в наслідок малої кількості до масової катастро­фічної

елімінації, яка може раптово обірвати існування такої групи.

Загальна причина біологічного регресу – відставання темпів еволюції групи від швидкості змін навколишнього середовища. Еволюційні фактори діють безперервно, внаслідок чого відбувається вдосконалення пристосувань до умов середовища. Проте, коли умови змінюються раптово (наприклад, в наш час непродумана, безвідповідальна діяльність людини), види не встигають сформувати відповідні пристосування. Це призводить до скорочення їх чисельності, звуження ареалів, загрози вимирання. Тому, біологічний регрес є свідченням згасання виду. У стані біологічного регресу у геологічній сучасності серед рослин перебу­ває, наприклад, родина гінкгових, від якої нині зберігся тільки один вид.

Біологічний регрес не слід плутати з регресом морфофізіологічним – спрощенням у будові організмів того або іншого виду в результаті мутацій. Пристосування, що формуються на базі таких мутацій, можуть за відповідних умов вивести групу на шлях біологічного прогресу, якщо вона потрапить у відповідне середовище існування (наприклад, паразитичні організми).

 

 

Здійснення біологічного прогресу відбувається завдяки орогенезу, галогенезу, катагенезу.

Арогенез (грец. аро — підіймати) — такий еволюції, який ха­рактеризується, по-перше, підвищенням рівня організації, по-друге, розвитком пристосувань широкого значення по-третє, розширенням середовища проживання.

Морфофізіологічний прогрес.

Шлях еволюційних перетворень, що супроводжується виникненням значних морфофізіологічних змін, завдяки яким формуються широкі пристосування.

О.М.Сєверцов назвав цей шлях еволюції ароморфозом, але останнім часом термін «ароморфоз» вчені замінили більш загальним «арогенез», оскільки йдеться не тільки про морфологічні зміни. Ароморфози в сучасному розумінні — це конкретні морфологічні зміни, що визначають арогенез тієї чи іншої групи організмів.

Підвищення рівня організації характеризується такими рисами:

1) посилення життєдіяльності організму;

2) більшим диференціюванням його частин;

3) більшою цілісністю організму;

4) розвитком активніших способів боротьби за існування;

5) удосконаленням нервової системи і органів чуття.

У ссавців можна відзначити такі аромофози:

- поділ серця на праву і ліву половини з диференціюванням двох кіл кровообігу; одночасно спостерігається збільшення робочої місткості легень: наслідок — більш досконале окислення крові і краще постачання органів киснем, а тим самим інтенсифікація функцій органів;

- диференціювання і спеціалізація органів травлення ссавців; наслідок: посилення процесів обміну, загальне підвищення активності, виникнення теплокровності, посилення активності органів руху; ускладнення головного мозку і загострення органів чуття сприяють розвитку реакцій поведінки, зокрема «розумного типу», як відповіді на швидку зміну обставин.

В якості прикладу арогенезу можна також розглядати виникнен­ня і розвиток класу птахи. Потрапити в певну адаптивну зону предки сучасних птахів могли завдяки виникненню крила як органа польоту, чотирьохкамерного серця, розвитку окремих частин моз­ку, теплокровності.

В еволюції рослин виникнення провідної судинної системи, епідерми, продихів, а також насіннєвих зачатків і пилкової трубки мало значення для завоювання суші вищими рослинами. Всі ці зміни без сумніву — ароморфози, а тип еволюції арогенез.

Алогенез (грец. аlо — різний) – розвиток групи організмів (родини, ряду, класу, типу та ін.) усередині однієї адаптивної зони з виникненням великого числа близьких форм, які відрізняються пристосуванням одного масштабу. Цей шлях еволюції пов'язаний з проникненням організмів у ті або інші диференційовані умови середовища в наслідок розвитку окремих прис­тосувань. Окремо пристосуванні напрями еволюції можуть бути різними. В одних випадках вони не пов'язані з вузькою специфікацією, тоді йдеться про аломорфози, або ідіоадаптації.

Ідіоадаптації – це дрібні еволюційні зміни, які сприяють пристосуванню до певних умов середовища існування і не супроводжуються загальним підвищенням рівня організації. Ідіоадаптації є виявом різноманітності дивергентної еволюції будь-якої групи в період її процвітання. Завдяки формуванню різних ідіоадаптацій тварини близьких видів можуть жити в найрізноманітніших географічних зонах. В результаті ідіоадаптацій виникають дрібні систематичні групи.

Алогенна еволюція веде до швидкого збільшення кількість, підвищення різноманітності видового складу, до повноти пристосувань, до високого життєвого потенціалу.

В інших випадках організми більш спеціалізовані. Спеціалізація — це крайній випадок аллогенезу, пов'язаний з пристосуван­ням груп до дуже вузьких умов середовища. Наприклад, хамеліони, що можуть жити тільки на тонких гілках дерев тропічних і субтропічних лісів, або лінивці, які не можуть жити без лісу і навіть майже втратили здатність пересуватися по землі. Та­кож, печерний жук зовсім нежиттєздатний поза печерними умова­ми, або глибоководні хижі риби, нежиттєздатні у верхніх шарах води. Усі вузькоспеціалізовані алогенези називають телогенезами. Телогенна організація, пристосована до певних спеціальних умов (наприклад, ендопаразитичні черви), вражає своєю відповідністю умовам життя. Проте телогенна організація і її носієві певні переваги доти, поки існує дане середовище. Зміна цього се­редовища робить носія телогенної організації нежиттєздатним і веде до його елімінації.

Катагенез — особливий шлях еволюції, пов'язаний з проникнен­ням організму до простішого середовища проживання і різким спрощенням будови і способу життя. Наприклад, поки личинки асцидій ведуть вільний спосіб життя, у них зберігається і нервова трубка. Дорослі асцидії ведуть сидячо-прикріплений спо­сіб життя і втрачають згадані органи, їх організація стає спро­щеною катагенною. При катагенезах, як це видно на прикладі асци­дій, частина онтогенезу відбувається у складніших умовах і ка­тагенез настає тільки у другій частині онтогенезу, а саме в до­рослому стані. Проте відомі випадки, коли весь онтогенез відбу­вається за спрощених умов. Такими, наприклад, є сирена — своєрідні амфібії, що зовсім не виходять на суходіл. Вони характеризуються спрощеною організацією: мають постійні зябра, недороз­винені очі, кінцівки з редукованою кількістю пальців. Таку форму спрощення організації називають гіпогенезом — є наслідком постійного перебування у спрощеному середовищі.

Гіпергенез — особливий шлях еволюції, пов'язаний із збільшенням розмірів тіла або немовби "перерозвитком" окремих органів. Наприклад, усі основні класи наземних хребетних, починаючи з амфібій і кінчаючи ссавцями, в ході еволюції дали ряд гігантських форм. Потім обов'язково настав період, коли всі гіганти вимерли і відновилось панування відносно дрібних форм. Особливо харак­терні щодо цього плазуни. Панування їх в мезозої частково пов'язане з виникненням гігантів, які досягли справді страхіт­ливих форм.

Слід зазначити, що поділ типів еволюційних змін є відносним і можливий тільки в тому разі, якщо є як простежити дальшу еволюційну долю певної групи, оскільки як арогенези так і алогенези виникають як звичайні адаптації до конкретних умов середовища і оцінити їх можна тільки в контексті майбутньою еволюції.

Морфофізіологічний регрес.

Шлях еволюційних перетворень, який супроводжується втратою яких-небудь морфологічних або фізіологічних особливостей у зв’язку з паразитичним або прикріпленим способом життя. Цей шлях біологічного прогресу О.М. Сєвєрцев назвав загальною дегенерацією. Загальна дегенерація може бути підґрунтям біологічного прогресу у паразитичних організмів. Наприклад, у деяких паразитичних червів немає кишечнику, слабо розвинена нервова система. Проте їм властива дуже висока плодючість, що забезпечує збереження і процвітання видів. Деякі паразитичні рослини втратили хлорофіл, кореневу систему.