Презентація на тему:
Макро

Макроеволюція

Морські лілії

Основні проблеми макроеволюції Закономірності еволюції груп (таксонів) Адаптаціогенез Закономірності еволюції онтогенезу Прогрес і еволюція Спрямованість еволюційного розвитку та паралельна еволюція Типогенез (формування таксонів вищіх рангів) Еволюція біогеоценозів Великі вимирання Еволюція механізмів еволюції Систематика і еволюція Темпи еволюційних перетворень

Закономірності еволюції груп Правило незворотності еволюції (закон Долло) Правило походження нових груп від неспеціалізованих предків(закон Копа) Правило прогресуючої спеціалізації (закон Депере) Правило збільшення росту у філогенетичних гілках (закон Копа-Депере) Правило споріднених відхилень (закон Кренке) Закон росту середньої тривалості існування родів у процесі еволюції

Правило незворотності еволюції Форма тіла швидкоплава-ючих тварин набуває конвергентної схожості, проте повернення до предкових форм у вторинноводних істот не відбувається

Спеціалізація не потребує змін у всіх органах системи, проте може бути досягнута за умов збереження у складі організма відносно неспеціалізованних структур

Закон Копа-Депере Предком могутнього плейстоценового південного слона був невеличкий ссавець мерітерій, який майже нічим не нагадує свого нащадка.

Засоби філогенетичних змін органів і функцій Збільшення (розширення) кількості функцій Посилення (інтенсифікація) головної функції Послаблення головної функції Зменшення кількості функцій Зміна функції Субституція органів Розділення органів й функцій Полімеризація органів Олігомеризація органів Рудиментація органів Преадаптація Гіперадаптація

Гетеробатмія (А.Л. Тахтаджян, 1954) – це неоднаковий еволюційний рівень розвитку різних органів, що виникає внаслідок неоднакового темпу еволюції різних частин організму. Компенсація функції. Недостатній рівень виконання тієї чи іншої функції внаслідок недостатньої швидкості еволюційних перетворень відповідних органів (або послаблення функції внаслідок редукції якогось органа) може бути компенсований прискореним темпом еволюції інших органів чи структур організму.

Форми еволюційних змін онтогенезу Ембріонізація онтогенеза Перебудови кореляційних взаємозв’язків Неотенізація Автономізація онтогенеза Філембріогенези Анаболія Девіація Архалаксис

Біогенетичний закон та закон зародкової подібності

Моделі еволюції онтогенезу (філембріогенези та ембріоадаптація). A-І - фази онтогенезу; N- народження; Z- зигота. Індексами позначено послідовня варіанти стадій онтогенезу. N A Z B C D

Прогрес в еволюції Необмежений Біологічний Морфофізіологічний Біотехнічний Груповий

Необмежений прогрес Терипетна тенденція Цефалізація Поява ноосфери Зростання середньої тривалості існування родів у процесі еволюції Збільшення біосфери

Зростання чисельності родів морських організмів Кількість видів морських тварин в різні періоди фанерозоя

Ріст середньої тривалості існування родів у процесі еволюції Середня тривалість існування родів у млн. років

Просторова структура ареалу соболя (Martes zibellina). 1 – вихідні межі ареалу, 2 – острівки населення, що залишились у 30-і роки ХХ ст., 3 – терени, що займав соболь у 80рр. ХХ ст. (за Насимовичем та Тимофієвим). Біологічний прогрес

Різниця у чисельності видів, що входять до різних родів родини білячих: 1 – Callosciurus, 2 – Sciurus, 3 – Citellus, 4 – Petaurista (за Гаттнером). Розподіл родів з різною кількістю видів на прикладі родини Curculionidae (за Е.Майром).

Зростання ступеня різноманіття в межах певного таксону при захопленні їм нової адаптивної зони отримало назву адаптивної радіації.

Ароморфоз - еволюційні перебудови організмів, що ведуть до морфофізіологічного прогресу. Катаморфоз - регресивні зміни організмів. Епектоморфози та ідіоадаптації - адаптації, які не призводять до суттєвих змін рівня організації. При цьому епектоморфози значно збільшують адаптивні можливості даної групи. Форми еволюційного процеса, в результаті яких утворюються аро-, ката-, епектоморфози та ідіоадаптації отримали назву аро-, ката-, епекто- та алогенезів відповідно. Морфофізіологічний прогрес

Співвідношення між основними формами еволюційного процеса

Посилення легеневого дихання (за рахунок появи діафрагми та більш досконалої реберної мускулатури)

Паралельна еволюція. Ссавці. Процес набуття ознак маммального рівня організації йшов паралельно в кількох споріднених групах теріоморфних рептилій і отримав назву маммалізації

Паралельна еволюція. Птахи. Рептилії Тріас Юра Крейда Палеоген Protoavis Hesperornis Ichtyornis Chaoyangia Сучасні віялохвості птахи (Ornithurae) Archaeopteryx Enantior-nithes Confucius-ornis

Деяки опірені динозаври-протоптахи Авімім Конфуціусорніс, рахонавіс, енанціорніс Крипто- воланс

Асинхронний паралелізм на прикладі розвитку шаблезубості: Махайродонтові Справжні кішки Сумчасті Теріодонти Hopiophoneus Smilоdon Dinictus Pseudaelurus Thylacosmilus Inostrancevia Плацентарні: Архаїчні плацентарні Deltatherium Arctocion

Монофілія та поліфілія: гради та клади Риби Амфібії Рептилії Птахи та ссавці

Розвиток носових "рогів" у еволюції титанотеріїв: 1 - Eotitanops, 2 - Lymnohyops, 3 - Manteoceras, 4 - Protitanotherium, 5 - Brontotherium leidyi, 6 - B. gigas (за Стенлі). Груповий прогрес

Деякі еволюційні зміни у родині Equidae: 1-5 передні кінцівки представників родів Eohippus (1), Miohippus (2), Parahippus (3), Pliohippus (4), Equus (5) (масштаб зображень різний); 6-9 черепа представників родів Eohippus (6), Mesohippus (7), Merychippus (8), Equus (9); 10-15 зміни будови зубів представників родів Orohippus (10), Mesohippus (11), Miohippus (12), Merychippus (13), Pliohippus (14), Equus (15) (1-5, 10-15 за Грегогі, 6-9 за Радінскі) Біотехнічний прогрес

Адаптивний компроміс

Інадаптації та евадаптації Інадаптація - неглибоке, однобічне пристосування, яке здійснюється за рахунок порушення координаційних зв’язків у організмі.

Евадаптація - глибоке, досконале пристосування, яке досягається за рахунок оптимізації координаційних зв’язків в організмі.

Група креодонтів досягла швидкого успіху, проте згодом поступилася справжнім хижим. Оксієна

Найбільш стійкими до глобальної екологічної кризи на границі крейди та палеогену виявились старі роди.

Філогенетичний цикл Кількість видів Середній вік видів Об’єм вільного простору в адаптивній зоні таксону Середній об’єм видової ніші (неспеціалізованість) Швидкість появи видів Швидкість вимирання видів Ріст - Розквіт - Занепад - Релікт

Філогенетичний цикл на прикладі археоциатів Кількість видів Середня площа ареала Середня тривалість існування роду Середній об’єм родової ніші

Темпи еволюційних перетворень 1 Дарвін : зміна розмірів органа на 0,001 його величини за 1000 років 1 Сімпсон : зміна розмірів органа на 1 стандартне (квадратичне) відхилення за 1 млн. років 1 Холдейн : зміна розмірів органа на 1 стандартне (квадратичне) відхилення за 1 покоління Час напіввимирання таксона : час за який вимирає 1/2 частина видів таксона Вік напівсучасної фауни (фауни, в якій 1/2 видів сучасна, а друга половина вимерла).

Вік напівсучасної фауни деяких таксонів та середня генетична дистанція між видами (за Расніциним, зі скороченнями та за Яблоковим і Юсуфовим) Група Рід, млн., років Вид, млн. років Міжвидова генетична дистанція (при повній тотожності D=0) Mammalia 4 0,450 Insectivora+Chiroptera+Rodentia 0,5 0,002 – 0,740 Proboscifera+Artiodactyla+Perissodactyla 0,2 Aves 10 0,7 0,120 Reptilia 20 0,650 Amphibia 10 0,462 – 1,710 Pisces 30 – 50 0,7 0,152 – 0,580 Insecta 40 3 – 7 1,056 Mollusca 60 3,5 – 5 Foraminifera 230

Фактори, що сприяють швидкій еволюції груп: Статеве розмноження Можливість дії статевого добору Складність будови Великі розміри Довгий онтогенез Мала кількість нащадків Турбота про нащадків Великий діапазон внутрішньовидової мінливості ознак Мінімальний діапазон внутрішньовидової генетичної мінливості Складність міжгенних взаємодій Панівні позиції в біогеоценозі Різноманіття умов середовища Максимально комфортні абіотичні умови Кондиціонування зовнішнього середовища Великий ареал Складність екосистем

Живі викопні - роди, які існують на Землі десятки-сотні міліонів років

Види – ізоляти (мешканці рефугіумів) Типи живих викопних Гаттерія Деревовидна папороть Fannia canicularis Види – мешканці реліктових біогеоценозів Види, що займають підпорядковане положення у біогеоценозах

Популяції виду Delamarentulus tristani Silv. з групи Protura мешкають у Коста-Ріці та у Західній Африці. Ізоляція популяцій цього виду відбулася близько 80млн. років тому. Еволюційному стазису спияє стабільність умов, стабільність екологічної ніші, яка більша у видів, що займають підпорядковане положення у біоценозах. Види, що займають домінуючі позиції у біоценозах (віоленти) навпаки виявляються найбільш чутливими до перебудови екосистем завдяки прунінгу – випадіння останнях стадій сукцесії.