Soalan tentang asal usul kehidupan dan perkembangannya telah membingungkan para saintis sejak zaman purba. Orang ramai sentiasa berusaha untuk mendekati misteri ini, sekali gus menjadikan dunia lebih mudah difahami dan boleh diramal. Selama berabad-abad sudut pandangan tentang permulaan ilahi Alam Semesta dan kehidupan dikuasai. Teori evolusi telah memenangi tempat penghormatan sebagai versi utama dan paling mungkin bagi perkembangan semua kehidupan di planet kita baru-baru ini. Peruntukan utamanya telah dirumuskan oleh Charles Darwin pada pertengahan abad ke-19. Abad berikutnya memberi dunia banyak penemuan dalam bidang genetik dan biologi, yang memungkinkan untuk membuktikan kesahihan ajaran Darwin, mengembangkannya, menggabungkannya dengan data baru. Ini adalah bagaimana teori sintetik evolusi muncul. Dia menyerap semua idea penyelidik terkenal dan hasil penyelidikan saintifik dalam pelbagai bidang daripada genetik kepada ekologi.
Dari individu ke kelas
Evolusi biologi ialah perkembangan sejarah organisma berdasarkan proses unik fungsi maklumat genetik dalamkeadaan persekitaran tertentu.
Peringkat awal semua transformasi, akhirnya membawa kepada kemunculan spesies baharu, ialah mikroevolusi. Perubahan sedemikian terkumpul dari masa ke masa dan berakhir dengan pembentukan tahap organisasi makhluk hidup yang lebih tinggi: genus, keluarga, kelas. Pembentukan struktur supraspesifik biasanya dipanggil makroevolusi.
Proses serupa
Kedua-dua tahap pada asasnya adalah sama. Daya penggerak kedua-dua perubahan mikro dan makro ialah pemilihan semula jadi, pengasingan, keturunan, kebolehubahan. Perbezaan penting antara kedua-dua proses ialah persilangan antara spesies yang berbeza secara praktikalnya dikecualikan. Akibatnya, makroevolusi adalah berdasarkan pemilihan interspesifik. Sumbangan besar kepada mikroevolusi dibuat oleh pertukaran bebas maklumat genetik antara individu spesies yang sama.
Penumpuan dan perbezaan tanda
Garis utama evolusi boleh mengambil beberapa bentuk. Sumber kepelbagaian yang berkuasa dalam kehidupan ialah perbezaan ciri. Ia beroperasi dalam spesies tertentu dan pada peringkat organisasi yang lebih tinggi. Keadaan persekitaran dan pemilihan semula jadi membawa kepada pembahagian satu kumpulan kepada dua atau lebih, berbeza dalam ciri-ciri tertentu. Pada peringkat spesies, perbezaan boleh diterbalikkan. Dalam kes ini, populasi yang terhasil sekali lagi bergabung menjadi satu. Pada tahap yang lebih tinggi, proses ini tidak dapat dipulihkan.
Bentuk lain ialah evolusi phyletic, yang melibatkan transformasi spesies tanpa memisahkan individupopulasi. Setiap kumpulan baharu ialah keturunan daripada kumpulan sebelumnya dan moyang kepada kumpulan seterusnya.
Penumpuan atau “penumpuan” tanda-tanda juga memberi sumbangan penting kepada kepelbagaian kehidupan. Dalam proses pembangunan kumpulan organisma yang tidak berkaitan di bawah pengaruh keadaan persekitaran yang sama, organ yang serupa terbentuk dalam individu. Mereka mempunyai struktur yang serupa, tetapi asalnya berbeza dan melaksanakan fungsi yang hampir sama.
Keselarian sangat hampir dengan penumpuan - satu bentuk evolusi apabila kumpulan yang berbeza pada mulanya berkembang dengan cara yang sama di bawah pengaruh keadaan yang sama. Terdapat garis halus antara penumpuan dan selari, dan selalunya sukar untuk mengaitkan evolusi kumpulan organisma tertentu kepada satu bentuk atau yang lain.
Kemajuan biologi
Arah utama evolusi pertama kali diterangkan dalam karya A. N. Severtsov. Beliau mencadangkan untuk mengetengahkan konsep kemajuan biologi. Karya saintis menggariskan cara untuk mencapainya, serta cara dan hala tuju utama evolusi. Idea Severtsov telah dibangunkan oleh I. I. Schmalhausen.
Arah utama evolusi dunia organik, yang dikenal pasti oleh saintis, ialah kemajuan biologi, regresi dan penstabilan. Dengan nama, mudah untuk memahami bagaimana proses ini berbeza antara satu sama lain. Kemajuan membawa kepada pembentukan ciri-ciri baru yang meningkatkan tahap penyesuaian organisma kepada alam sekitar. Regresi dinyatakan dalam pengurangan saiz kumpulan dan kepelbagaiannya, akhirnya membawa kepada kepupusan. Penstabilan memerlukan penyatuan ciri yang diperoleh dan penghantarannya dari generasi kegenerasi dalam keadaan yang agak tidak berubah.
Dalam erti kata yang lebih sempit, menunjukkan arah utama evolusi organik, ia bermaksud kemajuan biologi dan bentuknya dengan tepat.
Terdapat tiga cara utama untuk mencapai kemajuan biologi:
- arogenesis;
- allogenesis;
- katagenesis.
Arogenesis
Proses ini memungkinkan untuk meningkatkan tahap keseluruhan organisasi akibat pembentukan aromorphosis. Kami mencadangkan untuk menjelaskan apa yang dimaksudkan dengan konsep ini. Jadi, aromorphosis adalah arah evolusi, yang membawa kepada perubahan kualitatif dalam organisma hidup, disertai dengan komplikasi mereka dan peningkatan sifat penyesuaian. Hasil daripada perubahan dalam struktur, fungsi individu menjadi lebih sengit, mereka mendapat peluang untuk menggunakan sumber baru yang sebelum ini tidak digunakan. Akibatnya, organisma menjadi, dalam erti kata lain, bebas daripada keadaan persekitaran. Pada peringkat organisasi yang lebih tinggi, penyesuaian mereka sebahagian besarnya bersifat universal, memberikan keupayaan untuk berkembang tanpa mengira keadaan persekitaran.
Contoh aromorfosis yang baik ialah perubahan sistem peredaran darah vertebrata: penampilan empat ruang dalam jantung dan pemisahan dua lingkaran peredaran darah - besar dan kecil. Evolusi tumbuhan dicirikan oleh lonjakan yang ketara ke hadapan hasil daripada pembentukan tiub debunga dan benih. Aromorfosis membawa kepada kemunculan unit taksonomi baharu: kelas, jabatan, jenis dan kerajaan.
Aromorphosis, menurut Severtsov, adalah evolusi yang agak jarang berlakufenomena. Ia menandakan kemajuan morfofisiologi, yang seterusnya, memulakan kemajuan biologi umum, disertai dengan pengembangan zon penyesuaian yang ketara.
aromorfosis sosial
Memandangkan hala tuju evolusi umat manusia, sesetengah saintis memperkenalkan konsep "aromorfosis sosial". Ia menandakan perubahan sejagat dalam perkembangan organisma sosial dan sistem mereka, yang membawa kepada komplikasi, kebolehsuaian yang lebih besar dan peningkatan dalam pengaruh bersama masyarakat. Aromorfosis tersebut termasuk, sebagai contoh, kemunculan negara, percetakan dan teknologi komputer.
Allogenesis
Dalam perjalanan kemajuan biologi, perubahan yang bersifat kurang global juga terbentuk. Mereka adalah intipati allogenesis. Arah evolusi ini (jadual di bawah) mempunyai perbezaan yang ketara daripada aromorfosis. Ia tidak membawa kepada peningkatan tahap organisasi. Akibat utama allogenesis ialah idioadaptasi. Malah, ia adalah perubahan peribadi, terima kasih kepada badan yang dapat menyesuaikan diri dengan keadaan tertentu. Arah evolusi dunia organik ini membolehkan spesies yang berkait rapat hidup di kawasan geografi yang sangat berbeza.
Contoh ekspresif proses sedemikian ialah keluarga serigala. Spesiesnya ditemui di pelbagai zon iklim. Masing-masing mempunyai set penyesuaian tertentu terhadap persekitarannya, sementara tidak jauh lebih unggul daripada mana-mana spesies lain dari segi organisasi.
Para saintis mengenal pasti beberapa jenis idioadaptasi:
- berbentuk (contohnya, badan yang diperkemasunggas air);
- mengikut warna (ini termasuk mimikri, amaran dan pewarnaan pelindung);
- untuk pembiakan;
- untuk pergerakan (membran unggas air, kantung udara burung);
- penyesuaian dengan keadaan persekitaran.
Perbezaan antara aromorfosis dan penyesuaian idio
Sesetengah saintis tidak bersetuju dengan Severtsov dan tidak melihat sebab yang mencukupi untuk membezakan antara penyesuaian idio dan aromorfosis. Mereka percaya bahawa tahap kemajuan hanya boleh dinilai selepas tempoh masa yang besar telah berlalu sejak perubahan itu berlaku. Sebenarnya, sukar untuk menyedari proses evolusi yang akan membawa kepada kualiti baharu atau keupayaan yang dibangunkan.
Pengikut Severtsov cenderung berfikir bahawa penyesuaian idio harus difahami sebagai perubahan bentuk badan, perkembangan berlebihan atau pengurangan organ. Aromorfosis ialah perubahan ketara dalam perkembangan embrio dan pembentukan struktur baharu.
Katagenesis
Evolusi biologi boleh diteruskan dengan penyederhanaan struktur organisma. Katagenesis adalah degenerasi umum, satu proses yang membawa kepada penurunan dalam organisasi makhluk hidup. Hasil utama garis evolusi ini (jadual yang membandingkan tiga laluan diberikan di bawah) ialah kemunculan apa yang dipanggil katamorfosis atau tanda primitif yang menggantikan tanda progresif yang hilang. Contoh organisma yang telah melepasi peringkat degenerasi umum boleh menjadi mana-mana parasit. Untuk sebahagian besar, mereka kehilangan keupayaan untuk bergerak secara bebas, sistem saraf mereka sangat dipermudahkan.dan sistem peredaran darah. Tetapi pelbagai penyesuaian muncul untuk penembusan yang lebih baik ke dalam badan perumah dan penetapan pada organ yang sesuai.
| Arogenesis | Allogenesis | Katagenesis | |
| Perubahan besar | aromorfosis | idioadaptation | catamorphosis |
| Intipati arah |
|
|
|
| Contoh |
|
|
|
Nisbah
Arah utama evolusi saling berkaitan dan sentiasa menggantikan satu sama lain dalam perkembangan sejarah. Selepas transformasi kardinal dalam bentuk aromorfosis atau degenerasi, satu tempoh bermula apabila kumpulan organisma baru mula berstrata akibat pembangunan bahagian individu zon geografi yang berbeza. Evolusi bermula melalui idioadaptasi. Selepas beberapa ketika, perubahan terkumpul membawa kepada lonjakan kualitatif baharu.
Arah evolusi tumbuhan
Flora moden tidak muncul serta-merta. Seperti semua organisma, ia telah menjadi jauh. Evolusi tumbuhan telah merangkumi pemerolehan beberapa aromorfosis penting. Yang pertama ialah kemunculan fotosintesis, yang membenarkan organisma primitif menggunakan tenaga cahaya matahari. Secara beransur-ansur, hasil daripada transformasi dalam morfologi dan sifat fotosintesis, alga timbul.
Langkah seterusnya ialah pembangunan tanah. Untuk kejayaan menyelesaikan "misi", satu lagi aromorphosis diperlukan - pembezaan tisu. Lumut dan tumbuhan spora muncul. Komplikasi lanjut organisasi dikaitkan dengan transformasi proses dan kaedah pembiakan. Aromorfosis seperti ovul, butir debunga dan, akhirnya, benih mencirikan gimnosperma, yang secara evolusinya lebih berkembang daripada spora.
Seterusnya, laluan dan arah evolusi tumbuhan bergerak ke arah penyesuaian yang lebih hebat kepada keadaan persekitaran, meningkatkan daya tahan terhadap faktor buruk. Hasil daripada penampilan lapisan pistil dan kuman, berbunga atauangiosperma yang berada dalam keadaan kemajuan biologi hari ini.
Kerajaan Haiwan
Evolusi eukariota (sel eukariotik mengandungi nukleus yang terbentuk) dengan jenis pemakanan heterotrofik (heterotrof tidak dapat mencipta bahan organik menggunakan kemo- atau fotosintesis) turut disertai dengan pembezaan tisu pada peringkat pertama. Coelenterates mempunyai salah satu aromorphoses penting pertama dalam evolusi haiwan: dua lapisan terbentuk dalam embrio, ekto- dan endoderm. Dalam cacing gelang dan cacing pipih, strukturnya sudah menjadi lebih kompleks. Mereka mempunyai lapisan kuman ketiga, mesoderm. Aromorfosis ini membolehkan pembezaan lanjut tisu dan kemunculan organ.
Peringkat seterusnya ialah pembentukan rongga badan sekunder dan pembahagian selanjutnya kepada beberapa bahagian. Annelids sudah mempunyai parapodia (jenis primitif anggota badan), serta sistem peredaran darah dan pernafasan. Transformasi parapodia kepada anggota badan yang bersendi dan beberapa perubahan lain menyebabkan penampilan jenis Arthropoda. Sudah selepas mereka mendarat, serangga mula aktif berkembang kerana penampilan membran embrio. Hari ini mereka paling menyesuaikan diri dengan kehidupan di bumi.
Aromorfosis utama seperti pembentukan notochord, tiub saraf, aorta abdomen dan jantung memungkinkan penampilan jenis Chordata. Terima kasih kepada satu siri perubahan progresif, kepelbagaian organisma hidup telah diisi semula dengan ikan, amniot dan reptilia. Yang terakhir, disebabkan kehadiran membran embrio, tidak lagi bergantung pada air dan sampai ke darat.
Seterusnyaevolusi mengikuti laluan transformasi sistem peredaran darah. Terdapat haiwan berdarah panas. Penyesuaian terhadap penerbangan memungkinkan kemunculan burung. Aromorfosis seperti jantung empat bilik dan kehilangan gerbang aorta kanan, peningkatan hemisfera otak depan dan perkembangan korteks, pembentukan kot dan kelenjar susu, dan beberapa perubahan lain membawa kepada penampilan mamalia. Antaranya, dalam proses evolusi, haiwan plasenta menonjol, dan hari ini mereka berada dalam keadaan kemajuan biologi.
Arah evolusi umat manusia
Persoalan tentang asal usul dan evolusi nenek moyang orang moden masih belum dikaji secara menyeluruh. Terima kasih kepada penemuan paleontologi dan genetik perbandingan, idea-idea yang telah ditetapkan tentang "silsilah" kami telah berubah. Malah 15 tahun yang lalu, sudut pandangan berlaku bahawa evolusi hominid mengikuti jenis linear, iaitu, ia terdiri daripada bentuk yang lebih maju secara beransur-ansur menggantikan satu sama lain: Australopithecus, seorang lelaki mahir, archanthrope, lelaki Neanderthal (paleoanthropist), neoanthropist (manusia moden). Arah utama evolusi manusia, seperti dalam kes organisma lain, membawa kepada pembentukan penyesuaian baharu, peningkatan dalam tahap organisasi.
Data yang diperolehi dalam tempoh 10-15 tahun yang lalu, walau bagaimanapun, telah membuat pelarasan yang serius pada gambaran yang sedia ada. Penemuan baharu dan temu janji yang dikemas kini menunjukkan bahawa evolusi adalah lebih kompleks. Subfamili Hominina (kepunyaan keluarga Hominid) ternyata terdiri daripada hampir dua kali lebih banyak spesies daripadatelah dipertimbangkan lebih awal. Evolusinya tidak linear, tetapi mengandungi beberapa baris atau cabang yang berkembang secara serentak, progresif dan buntu. Pada masa yang berbeza, tiga atau empat atau lebih spesies wujud bersama. Penyempitan kepelbagaian ini berlaku disebabkan oleh perpindahan oleh kumpulan yang lebih maju secara evolusi daripada kumpulan lain yang kurang maju. Sebagai contoh, kini diterima umum bahawa Neanderthal dan manusia moden hidup pada masa yang sama. Yang pertama bukanlah nenek moyang kita, tetapi merupakan cabang selari yang digantikan oleh hominin yang lebih maju.
Perubahan progresif
Aromorfosis utama yang membawa kepada kemakmuran subkeluarga tetap tidak diragui. Ini adalah bipedalisme dan peningkatan dalam otak. Para saintis tidak bersetuju tentang sebab-sebab pembentukan yang pertama. Untuk masa yang lama dipercayai bahawa ini adalah langkah paksa yang diperlukan untuk pembangunan ruang terbuka. Walau bagaimanapun, data terkini menunjukkan bahawa nenek moyang orang berjalan dengan dua kaki walaupun semasa tempoh hidup di atas pokok. Keupayaan ini muncul dalam diri mereka sejurus selepas pemisahan dari garis cimpanzi. Menurut satu versi, hominin pada asalnya bergerak seperti orang utan moden, berdiri dengan kedua-dua kaki pada satu dahan dan berpegangan tangan pada satu lagi.
Pertumbuhan otak berlaku dalam beberapa peringkat. Ia pertama kali bermula dengan Homo habilis (lelaki handy), yang belajar cara membuat alat yang paling mudah. Peningkatan jumlah otak bertepatan dengan peningkatan dalam bahagian daging dalam diet hominin. The Habilis nampaknya telah menjadi pemulung. Peningkatan seterusnya dalam otak juga disertai dengan peningkatan jumlah makanan daging danpenempatan semula nenek moyang kita di luar benua Afrika asli. Para saintis mencadangkan bahawa peningkatan dalam bahagian daging dalam diet dikaitkan dengan keperluan untuk menambah tenaga yang dibelanjakan untuk mengekalkan kerja otak yang diperbesarkan. Mungkin, peringkat seterusnya proses ini bertepatan dengan perkembangan kebakaran: makanan yang dimasak berbeza bukan sahaja dalam kualiti, tetapi juga dalam kandungan kalori, di samping itu, masa yang diperlukan untuk mengunyah berkurangan dengan ketara.
Arah utama evolusi dunia organik, bertindak selama berabad-abad, membentuk flora dan fauna moden. Pergerakan proses ke arah penyesuaian kepada perubahan keadaan persekitaran telah membawa kepada pelbagai jenis bentuk hidupan. Arah utama evolusi beroperasi dengan cara yang sama di semua peringkat organisasi, seperti yang dibuktikan oleh data biologi, ekologi dan genetik.
