74. Индивидуальное
и историческое развитие. Биогенетический
закон. Филогенез как процесс
эволюции онтогенеза. Ценогенезы
и филэмбриогенезы.
Индивидуальное развитие (онтогенез)
- это совокупность процессов развития
организма с момента образования зиготы
и до смерти на основе реализации генетической
информации в определенных условиях среды.
Филогенез - это историческое
развитие вида или другой биологической
системы.
К. Бэр в 1828 г. сформулировал
3 закона связи онто- и филогенеза:
• закон зародышевого сходства:
на ранних этапах эмбрионального развития
зародыши различных животных в пределах
типа сходны между собой (например, разных
классов подтипа позвоночных).
• закон последовательности
появления признаков различного
систематического ранга: первоначально
в эмбриональном развитии
появляются признаки типа, затем
подтипа, класса, подкласса, отряда, семейства,
рода, вида и. наконец. - индивидуальные.
• закон эмбриональной дивергенции
(расхождения признаков у зародышей): в
процессе эмбриогенеза, по мере приобретения
признаков различного систематического
ранга, у зародышей различных животных
в пределах типа возникают различия.
Ч. Дарвин подтвердит связь между
онто- и фитогенезом и создал учение о
рекапитуляциях - повторении у зародышей
в процессе онтогенеза признаков их предков
по фитогенезу. Рекапитулируют не только
морфологические признаки (хорда, жаберные
шелн), но и особенности биохимической
организации и физиологии (выделение ранними
зародышами человека аммиака, позже - мочевины,
затем аллангоина. а на заключительных
этапах эмбриогенеза - мочевой кислоты).
В lS66r. Э.Геккель сформулировал
биогенетический закон онтогенез
- есть краткое и быстрое
повторение филогенеза, обусловленное
свойствами наследственности и
приспособляемости. Закон вошел
в биологию как закон Геккеля-Мюллера,
так как Мюллер раньше дал
формулировку закона, однако очень
сложную. Мюллер также как Геккель
обратит внимание, что в процессе
развитая могут быть рекапитуляции,
а мог>т отсутствовать. Геккель в связи
с разными типами развития выделил тип
с палннгенезамн и ценогенезами.
Палпнгенезы - это повторение
у зародышей признаков их предков по фитогенезу
(закладка жаберных шелей. хорды, первичного
хряшевого черепа, двухкамерного сердца
у наземных позвоночных).
Ценогенезы (эмбрноадаптапнн)
- приспособительные признаки, которые
возникают у зародышей и не сохраняются
у взрослых организмов. Они нарушают ход
исторического развития, по ним нельзя
восстановить картину развитая вида (развитие
в эмбриогенезе у высших позвоночных амниона,
хориона, аллантоиса).
Латьнейшне эмбриологические
исследования (А. Н. С'еверцов. И. И. Шматьгаузен)
показали, что биогенетический закон верен
лишь в общих чертах:
• - нет ни одной стадии в развитии,
на которой зародыш полностью повторял
бы строение какого-либо предка по филогенезу;
• - в онтогенезе повторяется
строение не взрослых стадий предков,
а их эмбрионов. Например, зародыш млекопитающих
никогда целиком не повторяет строение
рыбы, но на определенной стадии развития
у него закладываются жаберные шелн и
жаберные артерии.
Основное значение для объяснения
связи онто- и филогенеза имеет учение
А. Н. Северпова о филэмбриогенезах. Он
рассматривал явление рекапитуляции с
точки зрения эволюции онтогенезов.
Филэмбриогенезы - это эмбриональные
перестройки, которые сохраняются у взрослых
форм и имеют адаптивное значение.
А. Н. С'еверпов выделил 3 типа
фнлэмбриогенезов:
1) архаллакспсы - это изменения
с момента закладки органа
(например, развитие волосяного
покрова у млекопитающих); при
этом в начале морфогенеза
включаются мутировавшие гены
и поэтому развитие идет новым
путем (рекапитуляции отсутствуют);
• девиации - уклонения с середины
развития органа (например, развитие чешуи
рептилий); первоначально повторяется
формообразовательный процесс, характерный
для предков по филогенезу, а в середине
морфогенеза включаются в работу мутировавшие
генЦ и развитие органа идет новым путем
(наблюдается частичная рекапитуляция);
• анаболии - надставки, дополнения
в развитии органа (например, от
двухкамерного к четырехкамерному
сердцу): первоначально рекапитулируют
все предыдущие стадии развития органа,
и только в конце эмбриогенеза включаются
в работу мутировавшие гены. дополняющие
формообразовательный процесс дальнейшей
дифференцировкой
(проявляется биогенетический
закон).
Эволюция чаше идет путем подбора
анаболий, поэтому' наблюдаются рекапитуляции,
сходство эмбрионов на ранних стадиях
развития и усложнение организации по
мере появления новых систематических
групп (типа хордовых, подтипа позвоночных,
высших позвоночных и. наконец, человека).
В процессе онтогенеза организм
развивается как единое целое по оп¬ределенному
плану строения. Это обусловливает согласованность
развития органов и систем, которая сложилась
в процессе филогенеза. Знание филогенеза
необходимо для подтверждения теории животного
происхождения человека, понимания
возникновения у него аномалий развития
и патогенеза заболеваний, а также принятия
правильного подхода к устранению аномалий
и лечения заболеваний.
75. Возникновение
и развитие жизни на Земле.
Химический, предбиологический, биологический
и социальный этапы.Гипотезы о возникновении жизни.
В разное время относительно возникновения
жизни на Земле выдвигались следующие
гипотезы:
- Гипотеза биохимической эволюции
- Гипотеза панспермии
- Гипотеза стационарного состояния жизни
- Гипотеза
самозарождения
Теории самозарождения и стационарного состояния
представляют собой только исторический
или философский интерес, так как результаты
научных исследований противоречат выводам
этих теорий.
Теория панспермии не решает
принципиального вопроса о возникновении
жизни, она только отдаляет его в ещё более
туманное прошлое Вселенной, хотя и не
может исключаться как гипотеза о начале
жизни на Земле.
Также существует теория креационизма,
согласно которой всё многообразие органического
мира, человечества, планеты Земля, а также мир в целом, рассматриваются
как намеренно созданные неким верховным
существом или божеством. Она неопровержима:
научными методами невозможно доказать,
как то, что Бог не сотворял жизни, так
и то, что Бог её сотворял. Кроме того, эта
теория не даёт удовлетворительного ответа
на вопрос о причинах возникновения и
существования самого верховного существа,
обычно просто постулируя его безначальность.
Этапы эволюции:
В этом едином процессе можно выделить
три основных этапа. Это предбиологическая
эволюция – до возникновения жизни; биологическая
эволюция – этап до появления человека;
и, наконец, социальная эволюция – это
развитие человеческого общества.
1. Химический.
Теория химической эволюции или пребиотическая эволюция — первый
этап эволюции жизни, в ходе которого органические, пребиотические
вещества возникли из неорганических молекул
под влиянием внешних энергетических
и селекционных факторов и в силу развертывания
процессов самоорганизации, свойственных
всем относительно сложным системам, которыми
бесспорно являются все углерод-содержащие
молекулы.
2.Биологический.
Биологическая эволюция — необратимое
и направленное историческое развитие живой природы, сопровождающееся
изменением генетического состава популяций, формированием адаптаций, видообразованием и вымиранием видов, преобразованием экосистем и биосферы в целом.
Биологическую эволюцию изучает эволюционная
биология
3.Социальный.
Социальная
эволюция— «процесс структурной реорганизации
во времени, в результате которой возникает
социальная форма
или структура,
качественно отличающаяся от предшествующей
формы». Частным случаем социальной эволюции
является социальное развитие.
Основы общей теории социальной эволюции
были заложены Г.
Спенсером ещё до разработки Ч.
Дарвином общей теории биологической
эволюции.
76. Диалекто-материалестическое
понимание проблемы направленности
эволюционного процесса. Прогрессивный
характер эволюции. Биологический
и морфофизиологический прогресс:
критерии, генетические основы.
Общей теорией развития выступает
материалистическая диалектика, главные
особенности процессов развития выражает
содержание ее основных законов – единства
и борьбы противоположностей, перехода
количественных изменений в качественные,
отрицания. Основные идеи диалектико-материалистической
концепции развития сформулировал В. И.
Ленин; “Развитие, как бы повторяющее
пройденные уже ступени, но повторяющее
их иначе, на более высокой базе ("отрицание
отрицания"), развитие, так сказать,
по спирали, а не по прямой линии; – развитие
скачкообразное, катастрофическое, революционное;
– "перерывы постепенности"; превращение
количества в качество; – внутренние импульсы
к развитию, даваемые противоречием, столкновением
различных сил и тенденций, действующих
на данное тело или в пределах данного
явления или внутри данного общества;
– взаимозависимость и теснейшая, неразрывная
связь всех сторон каждого явления (причем
история открывает все новые и новые стороны),
связь, дающая единый, закономерный мировой
процесс движения,– таковы некоторые
черты диалектики, как более содержательного
(чем обычное) учения о развитии”.Диалектико-материалистическое
учение о развитии составило философско-методологический
фундамент теории революционного преобразования
общества
С момента возникновения жизни
развитие живой природы шло от простого
к сложному, от низкоорганизованных форм
к более высоко организованным и имело
прогрессивный характер. А.Н. Северцов
выделял три основных пути эволюционных
преобразований:ароморфоз, идиоадаптация,
общая дегенерация.
Ароморфозы (арогенез) – усложнения
строения и функций организмов, которые
ведут к общему повышению организации
и жизнеспособности группы в новых условиях
обитания. Приводят к возникновению новых
крупных систематических групп – типов,
классов. Например, предки млекопитающих
и птиц приобрели ароморфозы важнейших
систем: нервной, кровеносной, дыхатель-ной
и др., что обеспечило освоение ими более
сложных сред обитания.
Идиоадаптации (аллогенез) –
мелкие приспособления к специфическим
условиям среды, полезные в борьбе за существование,
но существенно не меняющие уровня организации.
Классы насекомых, птиц и млекопитающих
на основе многочисленных идиоадаптации
(разнообразные преобразования различных
органов) дали громадное многообразие
видов.
Общая дегенерация (катагенез)
– упрощение организации, образа жизни
в результате приспособления к более простым
условиям существования. Например, переход
к паразитическому или сидячему образу
жизни нередко сопровождается морфофизиологическими
перестройками, редукциями некоторых
органов и систем
Критерии биологического прогресса
• возрастание степени общей
приспособленности группы организмов
к условиям окружающей среды;
• увеличение численности особей
группы;
• расширение ареала, занимаемого
особями группы;
• интенсивное видообразование
в этой группе;
• наличие в этой группе большого
количества соподчиненных групп (популяций,
видов, родов, семейств и т.д.).
В настоящее время в состоянии
биологического прогресса находятся насекомые,
костистые рыбы, птицы, млекопитающие,
покрытосеменные растения.
Биологический регресс - снижение
приспособленности группы организмов
к среде обитания.
Критериями биологического
регресса:
• снижение степени общей приспособленности
группы организмов к условиям среды;
• уменьшение численности особей
в группе;
• сужение ареала, занимаемого
особями этой группы;
• вымирание видов этой систематической
группы (рода, семейства, отряда и т.д.);
• наличие в этой группе небольшого
количества соподчиненных групп (видов,
популяций).