Арогенез и ароморфозы Презентацию подготовила: Безбородова О.В.

Основным способом достижения биологического прогресса является арогенез (морфофизиологический прогресс) – процесс повышения общего уровня организации Арогенез неразрывно связан с появлением ароморфозов

Ароморфозы – это широкие анатомо-морфологические адаптации, существенно повышающие общий уровень организации рассматриваемой группы

По представлениям А.Н. Северцова, ароморфозы – это приспособительные изменения, при которых повышается общая энергия жизнедеятельности По представлениям И.И. Шмальгаузена, ароморфозы дают возможность использования новых ресурсов среды В результате организмы получают в борьбе за существование преимущества общего характера, не ограниченные строго определенной средой

Признаки становятся ароморфными только в определенном сочетании с другими признаками

Например, четырехкамерное сердце у крокодилов не является ароморфозом, поскольку при наличии двух дуг аорты артериальная и венозная кровь смешиваются в спинной артерии правая дуга аорты левая дуга аорты

правая дуга аорты левая дуга аорты благодаря сохранению лишь одной из дуг аорты происходит полное разделение кругов кровообращения У птиц и млекопитающих четырехкамерное сердце – это ароморфоз:

Ароморфозы неоднозначны по своим масштабам Различают крупнейшие, крупные и частные ароморфозы

Крупнейшие ароморфозы приводят к появлению новых таксонов высшего ранга (разделов, царств). Примеры крупнейших ароморфозов: – появление электрон-транспортных цепей (что обеспечило возможность фотосинтеза и аэробного дыхания), – появление белков-гистонов и ядерной оболочки (что обеспечило возможность митоза, мейоза и полового размножения), – появление зародышевых листков у животных и дифференцированных тканей у растений (что привело к образованию систем органов)

Крупные и частные ароморфозы приводят к образованию таксонов на уровне типов, отделов, классов

Примеры крупных ароморфозов: – появление пыльцевой трубки и семени у семенных растений; – появление осевого скелета (хорды); – появление конечностей членистоногих и пятипалой конечности у позвоночных; – появление зародышевых оболочек у насекомых и амниот

Позвоночные Членистоногие Вторичнополостные беспозвоночные Бесполостные и первичнополостные беспозвоночные Низшие многоклеточные животные Одноклеточные животные Низшие эукариоты Высшие грибы Одноклеточные водоросли Многоклеточные водоросли Споровые наземные растения Семенные растения Прокариоты Низшие грибы Высшие эукариоты Низшие эукариоты

Примеры частных ароморфозов: – появление замкнутого плодолистика, околоцветника и плода у покрытосеменных растений; – полное разделение кругов кровообращения у птиц и млекопитающих; – преобразование ротового аппарата у насекомых и млекопитающих

Ароморфозы позвоночных животных

Параллелизм и последовательность в появлении ароморфных признаков млекопитающих: I – звукопроводящий аппарат из трех косточек; II – челюстное сочленение между чешуйчатой и зубной костями; III – мягкие, снабженные собственной мускулатурой губы; IV – увеличенные полушария головного мозга; V – трех бугорчатые заклыковые зубы; VI – верхние обонятельные раковины. Суммарно все эти признаки определяли развитие млекопитающих по типу арогенеза

Параллелизм и последовательность в появлении ароморфных признаков млекопитающих: I – звукопроводящий аппарат из трех косточек; II – челюстное сочленение между чешуйчатой и зубной костями; III – мягкие, снабженные собственной мускулатурой губы; IV – увеличенные полушария головного мозга; V – трех бугорчатые заклыковые зубы; VI – верхние обонятельные раковины. Суммарно все эти признаки определяли развитие млекопитающих по типу арогенеза

Морфофизиологический прогресс

В результате ароморфозов происходит морфофизиологический прогресс, основными критериями которого являются следующие показатели:

а) системные – совершенствование систем гомеостаза и гомеореза; гомеостаз – это устойчивость состояния, например, постоянная температура тела, постоянство солевого состава, постоянство содержания О 2 и СО 2, постоянство рН...; гомеорез – это устойчивость развития, например, способность формирования определенного фенотипа в изменяющихся условиях среды обитания

б) энергетические – повышение к.п.д. организма (сравните опыление у сосны и у цветковых растений); в) информационные – возрастание объема информации: генетической (увеличение объема ДНК в клетке) и эпигенетической (память, научение)

Следствием морфофизиологического прогресса является общебиологический прогресс, связанный с выходом в новую адаптивную зону Примером общебиологического прогресса, основанного на ароморфозах, является полное освоение наземно- воздушной среды обитания – сосудистыми растениями, – насекомыми, – позвоночными-амниотами

Эпиморфоз

Высшей формой ароморфоза является эпиморфоз Эпиморфоз – это такой ароморфоз, который позволяет организмам не подчиняться требованием среды обитания, а овладеть средой обитания, преобразовать эту среду в соответствии со своими потребностями

Эпиморфоз – это уникальное явление в истории органического мира Земли, достигнутое человеком В основе эпиморфоза лежит развитие коры больших полушарий головного мозга у человека. В результате происходит изменение формы позвоночника, изменение строение таза и конечностей, положения головы и других признаков, связанных с прямохождением Перечисленные признаки обеспечивают возможность коллективного труда с использованием орудий труда, что и позволило человеку овладеть средой обитания