Принципы фило- и онтогенеза. Законы эволюции презентация

ПРИНЦИПЫ ФИЛО – И ОНТОГЕНЕЗА
(дифференциация и интеграция)
Дифференциация
(от лат. differentio – различие)
- это расчленение системы, первоначально однородной либо состоящей из одинаковых элементов на обособленные разнокачественные части.
Филогенетическая дифференциация – разделение одного таксона на два и более (видообразование).
Морфофункциональная дифференциация – развитие в эволюции у организма разнокачественных структур, выполняющих различные функции. Её проявление приводит к повышению функциональной активности организма в целом, вызывая, однако, потребность биологической системы в объединяющих факторах, позволяющих дифференцированным структурам работать, как единый механизм.
2/24

Видообразование
Образование органов мочеполового аппарата
Примеры дифференциации
3/24

Интеграция
(от лат. integratio - воссоединение)
это целесообразное объединение и координация действий разных частей целостной системы. К живым системам впервые применил Спенсер (1857 г.)
Интеграция проявляется на всех уровнях организации жизни – от молекулярного до биоценотического.
На организменном уровне интеграция реализуется через нервную систему, систему крово-лимфообращения, системы гемоиммунопоэза и эндокринную.
При повышении уровня организации биологической системы интегративные механизмы повышают эффективность её функционарования.
4/24

Примеры интеграции
Нервная система
Система гемоиммунопоэза
Эндокринная система
5/24

ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ОРГАНОВ В ПРОЦЕССЕ ДИФФЕРЕНЦИАЦИИ
- В процессе дифференциации в каждом органе происходит выделение ГЛАВНОЙ ФУНКЦИИ, параллельно с которой развивается целый ряд второстепенных функций, что приводит к возрастанию адаптивных возможностей организма.
Типы преобразования функций и органов в процессе дифференциации
1. Смена функций. При изменении условий среды главная функция может терять своё значение, а одна из второстепенных приобретает значение главной.
6/24

Локомоция – главная функция грудной конечности
Удержание и манипуляции с объектом – главная функция грудной конечности
7/24

2. Расширение функций. Наряду со сменой функций может наблюдаться более общее изменение, при котором главной может стать не одна, а несколько функций.
Локомоция – главная функция грудной конечности
Локомоция + рытьё земли – главные функции грудной конечности
8/24

3. Суженение функций. Процесс, противоположный расширению функций, при котором происходит бо´льшая специализация органа.
Локомоция – главная функция грудной конечности
Исключительно локомоция – главная функция грудной конечности, исчезновение большей части второстепенных функций.
9/24

4. Усиление функций. Определяется ещё большей активизацией или усилением уже имеющейся главной функции.
Слои гладко-мышечных клеток в стенке внутренностей и кровеносных сосудов
Поперечно-полосатые мышцы – активно функционирующие органы в аппарате движения.
10/24

5. Активация функций. Происходит при трансформации пассивных органов в активные.
Фиксированное положение когтей собаки
Выдвигающиеся когти кошки
11/24

6. Иммобилизация функций. Процесс противоположный активации функций, при котором активные органы теряют главную функцию.
Подвижность структур верхней челюсти у рыб
Синостоз (сращение) структур верхней челюсти у млекопитающих
12/24

7. Разделение функций. Сопровождается разделением органа на самостоятельные отделы.
Однокамерный желудок
Многокамерный желудок жвачных
13/24

ИНТЕГРАЦИЯ: КОРРЕЛЯЦИИ И КООРДИНАЦИИ
Корреляции – взаимосвязи органов и частей тела одного организма в процессе его онтогенеза.
Координации – взаимосвязи структур организма, проявляющиеся в филогенезе, в целых таксономических группах животных.
ВИДЫ КОРРЕЛЯЦИЙ
Геномные (идиоплазматические). Обусловлены множественным действием одних и тех же генов либо основаны на постоянстве факторов, содержащихся в одной и той же хромосоме. В онтогенезе проявляются наиболее рано, реализуются через внутриклеточные механизмы.
Морфогенетические. Обусловлены топографическими либо пластическими взаимоотношениями структур на клеточном, тканевом и органном уровнях.
Функциональные (эргонтические). Обусловлены функциональным влиянием органов друг на друга на организменном уровне. Наиболее проявляются после рождения.
14/24

Геномные корреляции
Морфогенетические корреляции
Функциональные корреляции
15/24

ВИДЫ КООРДИНАЦИЙ
Топографические. Базируются на морфогенетических корреляциях. Выражаются в согласованных изменениях топографических соотношений между органами, не связанных функционально.
Динамические (конструктивные). Базируются на функциональных корреляциях. Выражаются в согласованном изменении функционально связанных органов.
Биологические. Проявляются в сопряженном изменении органов, не связанных топографически и функционально. Обусловлены преимущественно условиями обитания и образом жизни.
16/24

Топографические. Соотношение спинного мозга и осевого скелета у всех позвоночных.
Динамические. Развитые обонятельные рецепторы и центры у млекопитающих, не развитые – у птиц.
Биологические. Зубная формула, многокамерный желудок и специализация конечностей у всех жвачных.
17/24

ПУТИ ЭВОЛЮЦИИ
(биологический прогресс и биологический регресс)
Биологический прогресс
увеличение числа особей;
расширение ареала обитания; разделение на подчиненные таксономические группы.
18/24

20/24

ПУТИ ЭВОЛЮЦИИ
(биологический прогресс и биологический регресс)
Биологический регресс
уменьшение числа особей;
сужение ареала обитания; уменьшение подчиненных таксономических групп.
NB! Эволюция может проходить без явлений прогресса или регресса – происходит лишь изменение органа (без усложнения или упрощения). Это приспособительная эволюция – АДАПТАЦИЯ: крыло летучей мыши, ласт дельфина.
21/24

ФОРМЫ ЭВОЛЮЦИИ
Дивергенция (расхождение признаков).
Конвергенция (схождение признаков).
Пераллелизм.
Дать самостоятельные определения и привести примеры!
22/24

ЗАКОНЫ ФИЛО- И ОНТОГЕНЕЗА
Закон необратимости эволюции (сформулировал Доло, 1893).
- орган, утраченный или редуцированный в процессе эволюции ни когда не восстанавливается до прежнего состояния;
при вторичном возвращении к прежнему образу жизни функцию утраченных органов берут на себя другие.
(Например, отсутствие исчезнувших жабр у водных млекопитающих берут на себя структуры кровеносной системы).
2. Биогенетический закон (сформулировали Мюллер, 1864 и Геккель, 1866). Онтогенез есть краткое повторение и следствие филогенеза.
3. Закон зародышевого сходства или закон Бэра. Эмбрионы ранних стадий развития различных животных имеют между собой большее сходство, чем взрослые особи этих же видов.
23/24