З приводу ароморфозов, идиоадаптаций і дегенерацій

Привіт, шановні читачі блогу репетитора біології по Скайпу biorepet-ufa.ru . Продовжую рубрику «З діалогів в коментарях". Накопичилося багато коментарів до статті «Біологічний прогрес» .

Біологічний прогрес, як один із напрямів еволюції, досягається трьома шляхами (або характеризується трьома формами): ароморфозом, идиоадаптацией і загальної (філогенетичної) дегенерацією.

У КІМах ОГЕ і ЄДІ з біології зустрічається багато завдань по виявленню знань учнями цих трьох характеристик біологічного прогресу.

Дуже люблять автори-упорядники КІМов такі завдання. Люблять, не дивлячись на те, що в посібниках різних авторів одні і ті ж приклади трактуються по-різному. Тому і накопичилося досить багато питань у викладачів і учнів до моєї статті «Біологічний прогрес».

Світлана: Завжди вважала цю тему не складною. Але, виявляється все не так просто ... Зустрівся питання, які з прикладів ілюструють загальну дегенерацію (три вірних відповіді з шести):

1) скорочення числа пальців до двох у страусів; 2) спрощення нервової системи у стрічкових черв'яків; 3) перетворення коренів у березки в присоски; 4) розвиток дитинчат ссавців в матці; 5) редукція оцвітини, листя, судинної системи у ряски; 6) відсутність кінцівок у змій.

Відповіді 2 і 3 для мене очевидні, точно знаю що не 4, а решта?

Б.Ф. : Для характеристики загальної дегенерації, ймовірно, хорошими можна вважати такі правила:

1) перехід від активного способу життя до більш пасивного; 2) перехід до паразитичного способу життя; 3) можливості для більшого використання готових енергетичних матеріалів.

Вважаю, як і Ви, відповіді 2 і 3 очевидними - характеризують перехід організмів до паразитизму. Напевно ще й 5, так як 1 і 6 - идиоадаптации, 4 - ароморфоз.

Світлана: Я так само думаю, як і ви. Але прочитала в посібнику під редакцією Гусєва, Кам'янського видавництво Московського університету, що дегенерація розглядається як перехід до осілого способу життя, або життя в екстремальних умовах (я тому і ряску віднесла до дегенерації, тому що для покритонасінних рослин вода це екстремальні умови). Все начебто нічого.

Але там наводяться приклади дегенерацій: перетворення листя кактуса в колючки, редукція задніх кінцівок китоподібних і ще ряд прикладів, які я завжди відносила до Идиоадаптаций ... Коротше я в розладі. Я нікудишній біолог ...

Б.Ф. : Світлана, «не треба поспішати з висновками». Ви відмінний біолог хоча б уже тому, що знаходите безліч всякого невідповідності не тільки в тестових завданнях, але і в підручниках. Ось що порадити школярам, ​​як їм готуватися до здачі іспитів, якщо навіть підручники «брешуть»?

Світлана: Наведіть, будь ласка, приклади дегенерацій з можливістю використання готових енергетичних матеріалів.

Б.Ф. : Рослини паразити втратили хлоропласти і стали харчуватися готовими органічними речовинами рослини-господаря, а не синтезувати їх самі. (Не плутати цей приклад дегенерації з хижими рослинами, як приклад идиоадаптации, які лише частково втратили здатність до фотосинтезу).

Сюди слід віднести і паразитичних черв'яків, які втратили травну систему, що перейшли фактично на осмотрофное харчування всією поверхнею тіла.

Світлана: Ось що сьогодні виявила в книжечці Калиновій, Петросову, никишова відмінник ЄДІ з біології 2010 року (стор.41):

«Слід пам'ятати, що редукція органів можлива і при Идиоадаптаций, і дегенерациях, але в першому випадку зміни носять приватний характер, а в другому кардинальний. Якщо у тварин втрачаються важливі системи органів, то еволюція відбувається шляхом дегенерації, на противагу цьому відсутність кінцівок у змій, це зміна способу пересування, властиве невеликій групі тварин в зв'язку зі способом життя, і оцінювати його слід як Идиоадаптаций ».

Б.Ф. : Тільки тепер залишається збагнути які зміни носять приватний характер, а які кардинальний?

Марина: як Ви можете пояснити, чому втрата зору у крота - це загальна дегенерація, а відсутність кінцівок у китів - це идиоадаптация. Загальна дегенерація виникає при переході організму в більш просту середовище проживання, а в порівнянні з наземно-повітряної - водна, простіша середовище; супроводжується втратою органів - так і є втратили. В чому різниця?

Б.Ф. : Втрата зору кротами і всіма іншими «земельними слепиша» тільки в половині посібників визначається як основний приклад загальної дегенерації, а в половині - як идиоадаптации.

Я вважаю, що втрата зору - це серйозно, втрата еволюційно дуже важливого аналізатора. До того ж це явно привело і до менш рухомого існування (значить дегенерація).

А втрата за непотрібністю задніх кінцівок у китоподібних (тільки задніх) ніяк не може бути прикладом дегенерації. Колишні парнокопитні ідеально пристосувалися до життя у водному середовищі, видозмінивши кінцівки, здатні активно пересуватися в ній - це безперечно приклад идиоадаптации.

До того ж, основних критеріїв для дегенерації все ж два: перехід організмів до паразитичного або до малорухливого способу життя.

Якщо Ви, Марина, репетитор з біології, то Ваше питання дуже злободенне. Як ми повинні готувати своїх учнів для отримання високих балів на ЄДІ? Чи не можемо ж ми знати заздалегідь, яку відповідь «заклали» як правильний автори питання екзаменаційних завдань. За чесному, ніякі спірні моменти (як, наприклад, втрата зору у кротів) взагалі не повинні потрапляти в питання екзаменаційних робіт, але вони, на жаль, продовжують потрапляти!

Марина: Велике спасибі за відповідь. Будемо сподіватися, що спірних питань в цьому році буде менше.

Людмила: Виникли сумніви в наступному питанні. Вкажіть напрямок еволюції, яке призвело до зростання чисельності багатьох видів кісткових риб?

1) ароморфоз; 2) дегенерація; 3) біологічний прогрес; 4) біологічний регрес.

Мені здається, якщо говорити про те, що призводить до зростання чисельності, як одного з проявів біопрогресса, то в даному випадку це ароморфоз. Але, з огляду на, що це частина А, автори цілком можуть мати на увазі сам біопрогресс?

Б.Ф. : Тут і сумніватися не варто. Напрямки еволюції: біологічний прогрес, біологічний регрес, стабілізація. А ось шляхи досягнення (або форми) біологічного прогресу: ароморфоз, идиоадаптация, загальна дегенерація. Тому тут правильну відповідь 3.

Іра: У чому полягає різниця між поняттями «ароморфоз» і «алломорфоз»?

Б.Ф.: Ароморфоз, алломорфоз (або идиоадаптация) і загальна дегенерація - це три форми (три шляхи) біологічного прогресу.

Ароморфозами називають великі еволюційні досягнення організмів, що призводять до формування нових великих таксонів: царств, типів, класів. Це, як правило, ускладнення будови і функцій організмів не є пристосуванням до конкретних умов середовища, але носять самий загальний характер, з явним підвищенням рівня організації і можливим виходом в іншу адаптивну зону (виникнення еукаріотичної клітини, многоклеточности, автотрофности).

Алломорфозамі (идиоадаптациями) називають пристосування організмів до певних умов існування - адаптації у вузькому сенсі, або идиоадаптации, за допомогою яких організми з покоління в покоління пристосовуються до різноманітних умов життя, причому складність їх
організації та інтенсивність життєдіяльності, загалом, не підвищуються. Алломорфози протікають на рівні родин, родів або видів. Наприклад, захисне забарвлення у тварин, видозміни вегетативних органів рослин.

Катерина: Ось раніше постійно плуталася з регресом і дегенерацією ... вони чомусь вперто в голові були з'єднані в одне ціле. Тепер зрозуміла. Дегенерація - це прогрес ... просто він досягається шляхом спрощення загальної організації, зникнення чогось непотрібного ... так? Тоді сюди ж можна віднести редукцію м'язів вушних раковин у людини, третя повіка і куприк (це все рудименти), але вони відносяться до дегенерації чи ні?

Б.Ф. : Ні, ці приклади не є результатом загальної дегенерації - це приклади идиоадаптаций, тобто «идиоадаптация» тут повинна розглядатися як термін, що характеризує саме явище, сам процес. А назви цих рудиментарних органів - це результат идиоадаптации.

Під «дегенерацією» найкраще запам'ятовуються приклади пристосованості паразитичних організмів. У них відбулася втрата (дегенерація) деяких органів поряд з розвитком яких-небудь додаткових пристосувань. Адже всі ознаки біологічного прогресу у них «є». Високі показники і швидкості розмноження, і плодючості, і чисельності.

Марина: Чому все ж втрату зору у крота відносять до дегенерації? Адже це не пов'язано з паразитизмом або переходом до нерухомого способу життя.

Б.Ф. : У третій колонці таблиці Т.Л. Богданової наведені лише приклади дегенерації, пов'язані з переходом організмів до паразитичного існування.

Але, якщо звернути увагу на перший рядок колонки «Ознаки»: «Якими перетвореннями супроводжуються», ми бачимо, що в цілому, філогенетична (загальна) дегенерація пов'язана з «виникненням пристосувань до більш простих умов життя». Тому редукція зору і навіть майже повна відсутність очей у самих різних тварин, що мешкають в темряві: підземні тварини (кріт), печерні (протей), глибоководні - це наочні приклади переходу до менш рухливого способу життя, значить це приклади загальної дегенерації.

Марина: Дякую за відповідь!
Може бути корисним порівняння понять біологічний і морфофизиологический прогрес, а також біологічний і морфофизиологический регрес. Біологічний прогрес може бути досягнутий за допомогою морфофизиологического регресу (загальною дегенерації - спрощення будови).

Дарина: Хижі рослини - це результат ароморфоза або идиоадаптации?

Б.Ф.: За визначенням ароморфоз - це прогресивне еволюційна зміна будови, що приводить до загального підвищення рівня організації організмів. Идиоадаптация - це найбільш поширений шлях еволюції, при якому у організмів розвиваються пристосування до певних, приватних умов середовища.

У комахоїдних (хижих) рослин немає якогось великого «загального підвищення рівня організації», тобто перехід до хижацтва - це явно не ароморфоз.

Живучи в болотистій місцевості, при дефіциті азоту і фосфору, вони, не втративши повністю здатності до фотосинтезу (виробництва вуглеводів з вуглекислого газу повітря і води), виробили особливий (хижий) спосіб додаткового забезпечення себе дефіцитними елементами живлення - значить це приклад идиоадаптации.

Олексій: Допоможіть, будь ласка, розібратися. Спеціалізація - це тип пристосування або шлях еволюції?

Я вважав, що спеціалізація це крайня ступінь прояву идиоадаптации. Відповідав на запитання, де було зображення колібрі на квітці. Треба було визначити тип пристосування, форму природного відбору і шлях еволюції. У відповідях: тип пристосування - спеціалізація, а шлях - идиоадаптация, форма відбору - рушійний (тут мені все зрозуміло).

Б.Ф. : Подивіться табличку з визначенням ароморфоза. Зрозуміло, що оскільки ароморфозів, идиоадаптации (алломорфози) і загальна дегенерація є шляхами біологічного прогресу, то термін «спеціалізація» треба розглядати як тип пристосування.

***************************************

У кого є питання по статті до репетитора біології по Скайпу, зауваження, побажання - прошу в коментарі.

Для підготовки до здачі ЄДІ або ОГЕ, у мене на блозі ви можете придбати відповіді на всі тести Відкритого Банку Завдань ФІПІ за всі роки проведення іспитів по ЄДІ і ОГЕ (ДПА) .