Теория эволюции

Федеральное государственное  образовательное учреждение

высшего профессионального  образования

 

 

 

 

Российский  государственный аграрный заочный  университет

 

 

 

 

Контрольная работа:

ТЕОРИЯ  ЭВОЛЮЦИИ

 

 

 

 

 

 

 

 

Факультет – охотоведения и биоэкологии

Специальность – «Биология»

Специализация – «Охрана  природы»

Курс – 6

Шифр: № 3172

Студент: Милютина Алёна

 

 

 

Контрольные вопросы:

 

6. Прогресс  как направление эволюции.

 

16. Антропогенез: развитие от архантропов до  неоантропов.

 

27. Корреляции  и координации систем и органов в филогенезе.

 

33. Мутационный  процесс как элементарный фактор  микроэволюции.

 

42. Специализация  и ее роль в эволюции. Правило  прогрессивной специализации.

 

59. Поведение  и его эволюция.

 

64. Смена фаз  в эволюции отдельных групп  организмов.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6. Прогресс  как направление эволюции.

 

Наиболее общее и  очевидное направление эволюции – биологический процесс, иными словами, возрастание приспособленности потомков по сравнению с предками. Понятие биологического прогресса выражает то же самое, что и понятие прогрессивной эволюции. Поэтому критерии биологического прогресса, предложенные А.Н. Северцовым, относятся не к организму, а к виду и надвидовым таксонам. Критерии:

1) увеличение численности;

2) расширение ареала,;

3) прогрессивная дифференциация  – увеличение числа систематических групп, составляющих данный таксон: видов в роде, видов и родов в семействе, семейство в отряде и т.д.

Эволюционный смысл  выделенных критериев заключается  в следующем: возникновение новой адаптации снижает элиминацию в результате средний уровень численности вида возрастает. Стойкое повышение численности потомков по сравнению с предками (первый критерий биологического прогресса) приводит к увеличению плотности населения, что в свою очередь, через обострение внутривидовой конкуренции вызывает расширение ареала; этому же способствует и возрастание приспособленности. Расширение ареала (второй критерий биологического прогресса) приводит к тому, что вид при расселении сталкивается с новыми факторами среды, к которым необходимо приспосабливаться. Поэтому второй критерий биологического прогресса точнее сформулировать как расширение экологической ниши. Увеличение численности и освоение новых экологических условий вызывает дальнейшую дифференциацию вида, усиливает дивергенцию. Поэтому третий критерий биологического прогресса – увеличение количества дочерних таксонов – уже не экологический, как первые два, а таксономический.

Биологический прогресс – наиболее общее выражение адаптивности эволюции. Путей же достижения биологического прогресса по меньшей мере четыре. А.Н. Северцов назвал их главными направлениями эволюционного процесса:

1. Ароморфоз, или морфофизиологический  прогресс, т.е. повышение уровня  организации в общепринятом смысле  этого слова. Например, повышение уровня организации млекопитающих по сравнению с рептилиями, покрытосемянных растений по сравнению с голосемянными, эукариот по сравнению с прокариотами;

2. Идиоадаптация –  выработка частных приспособлений. Сюда относятся все случаи прогрессивной эволюции без повышения уровня организации. Примерами могут служить филогенез лошадей, эволюция системы прыжкового движения у бесхвостых амфибий, сопровождавшаяся глубокой перестройкой организации, развитие мимикрии и других типов приспособительной окраски. Одним словом, большинство случаев адаптивной эволюции – результат идиоадаптации.

3. Общая дегенерация,  морфофизиологический регресс, или  вторичное упрощение организации.  Этот способ биологического прогресса  наблюдается, как правило, при переходе к паразитизму или к сидячему образу жизни. Классический пример эволюции по пути общей дегенерации - происхождение асцидий.

4. Ценогенез – выработка  провизорных приспособлений, обеспечивающих выживание организмов на ранних стадиях онтогенеза.

Предложенные А.Н. Северцовым способы достижения биологического прогресса по своей сути экологические, хотя сам подход к проблеме явно морфологический: биологический прогресс рассматривается как выработка морфологических приспособлений, обеспечивающих выживание в данной среде обитания. Эти приспособления могут быть более или менее частными или же настолько существенными, что обеспечивают переход на новый уровень организации.

 

 

16. Антропогенез: развитие от архантропов до  неоантропов.

 

Стадия архантропа (древнейшие люди). Архантропы занимают среднее положение между австралопитеками и современным человеком. С зоологической точки зрения они входят в один комплекс или вид Н. erectus (человек выпрямленный).

Открытие архантропов произошло  в 1891 гг., когда голландский врач Е. Дюбуа обнаружил на острове Ява в плейстоценовых отложениях на глубине 15м коренной зуб, бедренную кость и часть черепной коробки ископаемого существа, названного им Pithecanthropes erectus (от греч. pithecus — обезьяна, anthropos — человек), или яванским человеком. Для этого питекантропа были характерны мозг объемом 900 мл, что в два раза больше мозга современных человекообразных обезьян и больше мозга австралопитеков, вертикальное положение тела, почти человеческий скелет, зубы, сходные с человеческими, доминирование черепной коробки над лицевым отделом черепа, но толстые кости черепа. Рост питекантропа составлял, вероятно, 170 см, масса — около 70 кг, возраст — около 650 тыс лет.

В 1927 г. вблизи Пекина в Китае канадским анатомом были найдены останки ископаемого существа, названного синантропом (пекинским человеком) и занимающего более высокое место по сравнению с яванским питекантропом. Объем мозга этого существа равен 1055 мл, рост — 150 см, возраст — 400 тыс лет. Для этого существа характерным были двуногое хождение, прямой торс. В пещере вместе с останками синантропа были найдены простейшие орудия из кварцита и известняка, а также кости. Эти находки свидетельствуют о том, что синантропы производили орудия труда, пользовались огнем. Предполагается, что они были каннибалами.

Костные останки ископаемых людей, сходных с питекантропами и синантропами, были обнаружены на территориях ФРГ (гей-дельбергский человек), Алжира (атлантроп), Венгрии, Чехии, Марокко и других стран. Абсолютный возраст этих людей составляет 400 тыс лет, хотя на Британских островах обитали люди, делавшие простые каменные орудия 500 тыс. лет назад (средний плейстоцен). Древнейшие люди умели изготовлять орудия из камня и гальки. В 1985 г. Л. Лики и сотрудники нашли почти полный скелет 12-летнего Н. erectus к западу от озера Туркана в Кении. Возраст этого скелета составляет около 1,6 млн лет.

У всех Н. erectus над глазницами проходил сплошной, толстый (сильно выдающийся вперед) костный валик (надглазничный валик).

Древнейшие люди были более крупными, чем австралопитеки, могли ходить более долгое время прямо и без напряжения, полностью использовать руки. Их орудия были совершеннее орудий австралопитеков.

Превосходя Н. habilis, они охотились на них и убивали их. Обитая в разных географических районах, древнейшие люди жили в пещерах, использовали огонь, но не могли его добывать самостоятельно, а лишь поддерживали. Судя по увеличенному размеру мозга, в котором все еще оставалась уплощенной теменная доля, узкими височные доли, они должны были обладать речью.

Считают, что деятельность Н. erectus по добыванию пищи путем охоты имела коллективный характер. Архантропы уже планировали и координировали свои действия, в результате чего могли вести охоту на крупных животных, включая мамонтов. Уже на этом этапе возникло разделение труда между теми, кто охотился, и теми, кто оставался в лагере для наблюдения за детьми, стариками и выполнения мелких работ. Вероятно, на этом этапе существовали у людей и болезни, многие из которых перешли в наше время.

 

 

 

В частности, как свидетельствуют  новейшие данные, у Н. erectus встречался сифилис.

Предполагают, что представители Н. erectus берут начало от одной из ветвей австралопитеков, возможно Н. habilis, кот 1,5-2 млн лет назад начали расселяться по Африке, а затем проникли в Средиземноморье, Южную, Центральную и Юго-Восточную Азию. Имея долгую эволюционную историю, все представители Н. erectus тем не менее характеризуются недостаточным темпом прогрессивных морфологических измененний. Их морфологические преобразования завершились появлением лишь форм с менее угловатым черепом и более тонкими костными структурами, но эти изменения не сопровождались резким совершенствованием методов изготовления каменных орудий. На этой стадии в эволюции человека в качестве фактора эволюции главенствовал естественный отбор. Предполагают также, что популяции Н. erectus были прямыми предками ранних представителей палеантропов, хотя точное время, способ трансформации в палеантропов и география процесса остаются дискуссионными.

Стадия палеантропа (древние люди). В 1856 г. в долине Не-андерталь реки Дюссель в ФРГ во время добычи известняка были обнаружены останки скелета (череп и другие костные останки) древнего человека, которые были описаны К. Фульроттом, а в 1864 г. У. Кингом названы неандертальцем (Homo sapiens neanderthalensis). В последующем остатки неандертальцев были обнаружены в более чем 400 местах на европейском, африканском и азиатском континентах, что позволило воссоздать общую картину их строения и образа жизни.

Череп этих древних людей был  значительно удлинен, с характерным низким сводом и сложными выступающими надбровными валиками, хорошо развитыми лобными пазухами. Объем мозга составляет 1200-1600 мл (как у современного человека), рост — около 160 см. Для неандертальцев характерны широкие зубы. Считают, что они уже обладали речью, но, вероятно, нечленораздельной. Новые данные свидетельствуют в пользу того, что неандертальцы были уже людьми, мало отличающимися от людей современного типа.

 

Многие антропологи предполагают, что неандертальцы произошли  от каких-то архантропов около 300-200 тыс лет назад, причем их было две группы — ранние, или пренеандертальцы, и поздние (классические или западноевропейские). Ранние неандертальцы произошли от одной из популяций Н. erectus, жили в течение 300-250 тыс лет. Многие находки ископаемых останков в разных местах свидетельствуют о значительной изменчивости популяций ранних неандертальцев. Они являлись предками как поздних (классических) неандертальцев, так, возможно, и современных людей. Широкое распространение поздних неандертальцев на территориях, ныне занимаемых Францией, Бельгией, Испанией, Италией, приходится на период 200-35 тыс лет назад. У них были сильно развитое надбровье в виде соединения надбровных дуг у основания носа костным наростом, приплюснутый сверху затылок, резко увеличенная емкость черепной коробки. Средние объемы головного мозга составляли 1400—1450 мл, средний рост 155—165 см. Многочисленные находки скелетов неандертальцев свидетельствуют о том, что их средний возраст составлял 30 лет, хотя отдельные из них доживали до 50 лет. Нельзя не заметить, что такой средний возраст людей был и в период средневековья. Практически отсутствовал кариес зубов. Время жизни неандертальцев совпало с периодом очередного (последнего) наступления ледников. Они строили простые жилища, защищались от холода с помощью одежды из шкур зверей, изготовляли более совершенные кремниевые и костяные орудия, что позволяло им успешно вести борьбу с мамонтами. Неандертальцы хоронили умерших или погибших соплеменников.

Неандертальцы внезапно исчезли 40-30 тыс лет назад. Предполагают, что они были либо поглощены, либо частично истреблены людьми современного типа. Больше того, поскольку у них были недоразвитыми лобные доли головного мозга, которые обычно ответственны за поведение, то предполагают, что конфликты между неандертальцами способствовали распаду их групп (общин), вели к самоистреблению. На территории Израиля найдены ископаемые останки неандертальца, возраст которых составляет 50 тыс лет. Это означает, что люди современного типа и неандертальцы в этом регионе жили одновременно. Однако современные данные не подтверждают предположения о том, что неандертальцы были предками современного человека. Считают, что эволюционное расхождение между неандертальцами и людьми современного физического типа является очень большим. Больше того, известен взгляд о том, что Н. erectus, H. neandertaleusis и Н. sapiens являются разными видами рода Homo.

Стадия неоантропа. Под этим названием понимают как ископаемые формы человека современного физического типа, так и ныне живущих людей. В 1868 г. в пещере Кро-Маньон (Франция) был найден скелет человека, объем черепной коробки которого составляет около 1800 см⁸. Для этого человека характерно отсутствие надбровных валиков, т. к. это костное образование разделилось с помощью костного углубления на две дуги, идущие по верхнему краю глазниц. Оно превратилось в надбровные дуги, характерны также наличие подбородка, прямой лоб. Рост его составлял около 180 см. Этого человека назвали кроманьонцем. В дальнейшем сходные ископаемые формы были найдены также на территориях Китая, Палестины, Чехии, России и других местах Европы, Африки и Азии.

Средний возраст кроманьонцев составлял  около 30 лет, хотя отдельные из них могли жить до 50 лет и более.

Палеонтологические находки указывают  на то, что в период появления современных людей доживали свой век и последние неандертальцы. В частности, на территории Палестины найдены скелетные останки гибридов между неандертальцами и людьми современного типа.

В соответствии с новыми данными, представители Н. sapiens современного физического типа появились 100—200 тыс лет назад.

Кроманьонцы не отличаются от людей современного физического  типа. Если бы кроманьонец, одетый в  современную одежду, шел по улице, его трудно было бы сейчас выделить в толпе. В их пещерах были найдены стрелы, гарпуны, иглы, что указывает на усовершенствование методов изготовления орудий. Кроманьонцы, как и неандертальцы, были искусными охотниками. Подсчитано, что они во многом ответственны за истребление многих млекопитающих. В частности, они ответственны за истребление мегатериев, мамонтов, саблезубых кошек, бизонов. Больше того, примерно около трети родов млекопитающих было уничтожено еще 50 тыс лет назад. Предполагают, что резкое уменьшение диких животных способствовало переходу людей от охотничьего сообщества к сельскохозяйственному.

На стадии неоантропа на развитие человека стала оказывать  все большее и большее влияние  культура, социальные закономерности.

 

27. Корреляции  и координации систем и органов  в филогенезе.

 

В филогенезе, так же как в онтогенезе, целостность организма поддерживается системой внутри организменных связей. Связаннее изменения органов и их систем в ходе исторического развития были названы филетическими корреляциями или координациями. Координации основываются на корреляциях индивидуального развития. Следовательно, только перестройка онтогенетических корреляций обеспечивает координированное преобразование органов в филогенезе. Поэтому онтогенетические корреляции и координации тесно связаны между собой, но нетождественны друг другу. Различают три основных типа координаций: биологические, топографические и динамические.