"Биология. Профильный уровень", Пономарева И.Н.
Эволюция может менять организм по-разному: повышать уровень его организации, создавать частные приспособления или вести к упрощению строения. Эти направления называют ароморфозом, идиоадаптацией и общей дегенерацией. Они помогают понять, как живые группы осваивают новые условия и почему становятся многочисленнее и разнообразнее. Биологический прогресс оценивают не по сложности отдельного организма, а по численности, ареалу и разнообразию группы.
Текст подготовлен нейронной сетью по теме параграфа и не заменяет учебник — важные факты и формулировки сверяйте с ним.
Биологический прогресс — состояние группы организмов, при котором увеличиваются её численность и ареал, а также разнообразие входящих в неё видов. Ареал — территория, на которой встречаются представители группы. По этим признакам судят об успехе группы в целом, а не о сложности или многочисленности одного вида.
Ароморфоз — крупное эволюционное изменение, повышающее общий уровень организации и позволяющее освоить новые условия среды. К таким изменениям относят появление важных особенностей строения или жизнедеятельности. Понятие помогает отличить масштабное расширение возможностей от частного приспособления.
Идиоадаптация — частное приспособление к определённым условиям среды, которое не повышает общий уровень организации организма. Например, у близкородственных видов могут различаться способы добывания пищи. Этот термин нужен, чтобы объяснить приспособленность и разнообразие без предположения об общем усложнении.
Общая дегенерация — эволюционное упрощение организации, часто связанное с малоподвижным или паразитическим образом жизни. Утрата некоторых органов может быть выгодна, если они больше не нужны в новых условиях. Поэтому упрощение строения не следует автоматически считать неудачей организма или упадком всей группы.
Биологический прогресс и биологический регресс показывают, как меняется положение группы в природе. При прогрессе увеличиваются численность, ареал и число видов; при регрессе эти показатели сокращаются, а группа может оказаться под угрозой исчезновения. Изменения одного организма не позволяют сами по себе сделать вывод о прогрессе или регрессе. Для этого оценивают группу и её состояние на протяжении эволюции.
Ароморфоз даёт организмам новые возможности, потому что затрагивает общий уровень организации и расширяет диапазон условий, в которых они могут жить. Освоение новой среды может открыть доступ к ресурсам и снизить конкуренцию с другими организмами. В результате потомки успешной группы получают возможность распространяться и разнообразиться. Поэтому крупные эволюционные изменения иногда связаны с возникновением больших групп организмов.
Идиоадаптация полезна не во всех условиях сразу, а в определённой экологической нише — месте вида в природе, связанном с его образом жизни и использованием ресурсов. Например, форма клюва может помогать птице добывать определённый корм. Такое преимущество повышает шансы выживания и размножения именно в соответствующих условиях, не перестраивая общий план организации. Разные частные приспособления позволяют близким видам использовать разные ресурсы и осваивать разные ниши.
Общая дегенерация возникает, когда особенности образа жизни делают некоторые органы ненужными или менее значимыми. У паразита, живущего внутри хозяина, пища может быть доступна без самостоятельного поиска и переваривания, поэтому пищеварительная система способна утратиться. Одновременно могут развиваться приспособления к удержанию в организме хозяина или размножению. Это не возвращение к предковому облику, а изменение, соответствующее особым условиям жизни.
Ароморфоз, идиоадаптация и общая дегенерация различаются по характеру изменений, но все могут участвовать в эволюционном успехе групп. Ароморфоз открывает новые возможности благодаря повышению общего уровня организации, а идиоадаптация помогает эффективнее использовать конкретную среду. Общая дегенерация может быть выгодна при специализированном образе жизни. Следовательно, биологический прогресс не сводится к постоянному усложнению организмов.
| Путь эволюции | Характер изменений | Влияние на уровень организации | Пример |
|---|---|---|---|
| Ароморфоз | Крупное изменение, расширяющее возможности организма | Повышает общий уровень организации | Появление тканей и органов у наземных растений |
| Идиоадаптация | Частное приспособление к определённым условиям | Не повышает общий уровень организации | Различия формы клюва у птиц с разным кормом |
| Общая дегенерация | Упрощение строения при особом образе жизни | Снижает сложность отдельных систем, но может сохранять успешность организма | Утрата пищеварительной системы у ленточного червя |
Сначала определите, что именно меняется: общий план организации, отдельное приспособление или сложность строения. Затем сравните изменение с условиями жизни организма. Таблица помогает не путать путь эволюции с результатом для всей группы: биологический прогресс оценивают по численности, ареалу и видовому разнообразию.
Задача 1. У папоротников по сравнению с водорослями появились ткани и органы, а также более сложное размножение. Нужно определить направление эволюции и обосновать ответ. Сравнение показывает не только приспособление к отдельному условию, но и изменение общего уровня организации. Поэтому разберём, насколько широко оно повлияло на возможности организмов.
Ответ: это ароморфоз, поскольку изменения повысили общий уровень организации и расширили возможности освоения среды. Одного полезного частного признака было бы недостаточно для такого вывода, но здесь изменён общий план организации растения.
Задача 2. У близкородственных видов птиц различаются форма клюва и способы добывания пищи, связанные с разными источниками корма. Требуется определить направление эволюции. Сначала выясним, меняет ли различие общую организацию птиц или помогает использовать конкретный ресурс. Для выбора важно не считать любое полезное приспособление ароморфозом.
Ответ: это идиоадаптация. Различия повышают приспособленность птиц к конкретным источникам пищи, но не свидетельствуют о повышении общего уровня организации. Такие специализации могут помогать видам использовать разные экологические ниши.
Задача 3. У ленточного червя отсутствует пищеварительная система, но есть приспособления к жизни в организме хозяина. Нужно назвать направление эволюции и объяснить, почему упрощение не обязательно означает регресс всей группы. Здесь важно различить изменение строения отдельного организма и состояние группы в целом. Рассмотрим сначала значение утраты системы.
Ответ: утрата пищеварительной системы отражает общую дегенерацию — приспособительное упрощение при паразитическом образе жизни. Само по себе оно не доказывает биологический регресс группы, потому что регресс устанавливают по сокращению численности, ареала и разнообразия, а не по упрощению одного организма.
Ошибка: считать биологический прогресс обязательным усложнением каждого организма. Так думают, потому что слово «прогресс» связывают с ростом сложности. Проверяйте себя: речь идёт о группе или об отдельной особи? Для вывода о прогрессе нужны данные о численности, ареале и видовом разнообразии группы.
Ошибка: называть любое полезное приспособление ароморфозом. Причина путаницы в том, что и ароморфоз, и идиоадаптация повышают приспособленность. Спросите себя, изменился ли общий уровень организации: если нет, а признак помогает в конкретных условиях, это идиоадаптация.
Ошибка: считать общую дегенерацию возвратом к предковому состоянию. Упрощение может показаться движением назад, но оно возникает как ответ на условия жизни и не обязано повторять строение предков. Чтобы проверить вывод, выясните, какие органы утратили значение и какой образ жизни связан с этим изменением.
Ошибка: отождествлять биологический регресс группы с общей дегенерацией организмов. Путаница появляется из-за сходного впечатления от слов «регресс» и «упрощение». Разделите уровни: дегенерация описывает строение организмов, а регресс — сокращение численности, ареала и разнообразия группы.
Наследственная изменчивость создаёт различия между организмами, а естественный отбор влияет на то, какие из них сохраняются в поколениях. Так возникают эволюционные изменения, рассматриваемые в этой теме. Идиоадаптации связывают приспособленность с видообразованием: различия помогают видам использовать разные экологические ниши. Эти понятия также нужны при изучении макроэволюции и происхождения крупных групп организмов.
Чем ароморфоз отличается от идиоадаптации?
Ароморфоз повышает общий уровень организации и открывает организму новые возможности освоения среды. Идиоадаптация помогает приспособиться к конкретным условиям, но общего уровня организации не повышает.
Может ли идиоадаптация привести к биологическому прогрессу группы?
Да. Разные частные приспособления помогают видам осваивать различные экологические ниши, что может увеличить разнообразие, численность и ареал группы. При этом сами идиоадаптации не усложняют общий план организации.
Почему общую дегенерацию считают приспособлением?
При малоподвижном или паразитическом образе жизни некоторые органы перестают быть нужными и могут исчезнуть. Освободившиеся ресурсы организм может направить на развитие других систем или размножение, что помогает ему выживать в данных условиях.
Обязательно ли биологический прогресс сопровождается усложнением организмов?
Нет. Прогресс характеризует группу: её численность, ареал и разнообразие видов. Группа может достигать успеха благодаря частным приспособлениям или даже упрощению организации отдельных организмов.
Чем биологический регресс отличается от общей дегенерации?
Биологический регресс — это упадок группы, выраженный в сокращении численности и ареала, а также уменьшении разнообразия. Общая дегенерация — упрощение строения организмов, приспособительное в определённых условиях; оно само по себе не означает упадка группы.
§ 70. Основные направления эволюции
