Основные закономерности эволюции
1. Направленность эволюции – связана с ограниченным выбором путей развития из потенциального множества. Реальные условия ведут виды сквозь «бутылочное горлышко». Целенаправленной эволюции не существует, явление направленности – результат взаимодействия неопределенной наследственной изменчивости и направленной формы движущего отбора.
Формы направленности Эволюции:
1. Ортоселекция – следствие направленного отбора. Действует на увеличение размеров тела, объема черепа и массы мозга, высоты зубной коронки.
2. Конвергенция– независимое образование сходных признаков у неродственных организмов. Обусловлена одинаковой средой обитания, в которую попадают филогенетически разные организмы. Конвергентные признаки: окраска, форма тела, поведение, аналогичные органы (разные по происхождению, сходные по морфологии) – крылья бабочки, птицы, летучей мыши и др.
3. Параллельная эволюция– независимое образование сходных признаков у родственных организмов. Когда между ними уже есть существенные расхождения. Объясняется общностью генной структуры и сходной ее изменяемостью (закон Вавилова). Если организмы обитают в сходных условиях, будут отбираться сходные мутации.
2. Нарастающее ускорение темпов исторического развития жизни на Земле: возраст Земли – 4,6 млрд.лет, образование прокариотов заняло 1 млрд.лет, массовое развитие многоклеточных – 1 млрд.лет, высшие растения – 1,5 млрд.дет, формирование разнообразия появление птиц и млекопитающих – 400 млн.лет, приматы – 60 млн.лет. сем-во гоминиды – 16 млн.лет, род Homo – 6 млн.лет, вид Homo sapiens – 60 000 лет.
3. Повышение целостности эволюционирующих организмов (одноклеточные – колонии- многоклеточные – нервная и гуморальная регуляция).
4. Эволюция не ограничена во времени.
5. эволюция сопряжена – эволюция одних видов ведет к гибели других, как-либо связанных с первыми.
6. Необратимость эволюции. Исчезнувшие виды никогда не появятся вновь, даже если будут такие же условия (Дарвин), т.к.:
- генофонд популяции постоянно обновляется и никогда не будет соответствовать генофондам предыдущих популяций
- генетически обновленные популяции вступают в новые отношения со средой, а значит и результат естественного отбора будет другим.
7. Неравномерность и смена фаз эволюции. Учение было разработано Джоном Симпсоном. В зависимости от скорости эволюции, выделяют 3 формы эволюции:
1. Брадителическая (медленная). С этой скоростью эволюционируют рода, возраст которых более 110 млн.лет: плеченогие (440 млн.лет), мечехвост (280 млн.лет). гаттерия (180 млн.лет), крокодил и опоссум (110 млн.лет). На разных этапах скорость эволюции этих таксонов менялась.
2. Горотелическая (средняя). Идиоадаптивное направление – адаптация к конкретным условиям среды.
3. Тахителическая (быстрая). – массовое видообразование. Пример: новый подвид водяной полевки возникает за 150-250 тысяч поколений (300-350 тысяч лет). Подвид сизого голубя – за 5-10 тысяч лет.
Две причины, влияющие на скорость эволюции:
- внутренние факторы (особенности организации вида и уровень мутабильности)
- особенности среды обитания или внешние факторы.
Скорость эволюции может определяться темпами изменений внешней среды. Если она меняется быстро – популяция не успеет приспособиться и гибнет; если скорость медленная и изменения идут в одном направлении – популяция успевает приспособиться и идет видообразование. Если среда относительно постоянна – эволюция замедляется (брадителическая форма). Но: в Мировом океане возникли 59 классов животных из 65; из растений – только 15 классов из 33 – сухопутные.
Скорость эволюции зависит от взаимодействия внешних и внутренних факторов и от места организмов в борьбе за существование. Ведущая роль – у активности самих организмов и положения видов в цепях питания. Виды в основании трофической пирамиды эволюционируют медленно, часто массово элиминируют. Их единственный способ выжить – огромная плодовитость (компенсация низкого уровня морфо-физиологической организации). На более высоких уровнях пирамиды особи между собой активно конкурируют. Идет избирательная элиминация и быстрое. Прогрессивное развитие.