Mojawapo ya masuala muhimu katika nadharia ya mageuzi ni tatizo la maendeleo ya mageuzi. Wazo hili linaonyesha tabia ya jumla ya mifumo ya kuishi kutatiza shirika wakati wa mageuzi. Licha ya ukweli kwamba matukio ya mpangilio tofauti pia huzingatiwa - kurahisisha - au uimarishaji wa mifumo katika kiwango sawa cha utata, mwelekeo wa mchakato wa mageuzi wa baadhi ya makundi makubwa ya viumbe huonyesha maendeleo kutoka rahisi hadi changamano.
Mchango mkubwa katika ukuzaji wa mada ya mageuzi ya kimaendeleo ulitolewa na A. N. Severtsov (1866–1936), mmoja wa waanzilishi wa mofolojia ya mabadiliko ya wanyama.
Maendeleo ya mawazo kuhusu maendeleo ya mifumo hai
Sifa muhimu zaidi ya A. N. Severtsov ni tofauti kati ya dhana za maendeleo ya kibayolojia na mofolojia.
Maendeleo ya kibayolojia yanarejelea mafanikio yaliyofikiwa na kundi lolote la viumbe. Inaweza kuonekanakwa namna nyingi kama vile:
- kuongeza kiwango cha kukabiliana na kikundi kwa hali ya mazingira;
- ongezeko la idadi ya watu;
- amilifu ndani ya kikundi;
- upanuzi wa eneo linalomilikiwa na kikundi;
- ongeza idadi ya vikundi vilivyo chini yake (kwa mfano, idadi ya vitengo katika darasa la mamalia).
Kwa hiyo, kupungua kwa vigezo hivi kunaonyesha kutofaulu - kurudi nyuma kwa kibayolojia kwa kundi la viumbe.
Maendeleo ya kifiziolojia ni dhana finyu zaidi. Neno hili linamaanisha uboreshaji wa shirika, ulioonyeshwa katika ugumu wa muundo na kazi za mwili. Uwekaji mipaka wa dhana zinazohusiana na maendeleo ulifanya iwezekane kukaribia kuelewa jinsi na kwa nini maendeleo ya kimofofiolojia yanahakikisha ustawi wa kibayolojia.
Dhana ya aromorphosis
Neno hilo pia lilipendekezwa na A. N. Severtsov. Aromorphosis ni mabadiliko yanayoendelea ambayo husababisha ugumu wa shirika la mifumo hai. Mageuzi ya kimaendeleo ni kama mfululizo wa mabadiliko hayo. Aromorphoses, kwa hivyo, inaweza kuchukuliwa kuwa hatua tofauti za maendeleo ya kimofolojia (arogenesis).
Aromorphosis ni upataji mkubwa unaobadilika ambao huongeza uhai na kupelekea kundi la wanyama au mimea kwenye fursa mpya, kama vile mabadiliko ya makazi. Kama matokeo ya mkusanyiko wa aromorphoses, kama sheria, taxa ya hali ya juu hutokea, kama vile tabaka jipya au aina ya viumbe.
Mkanganyiko wa muundo (mofolojia) pamoja na upataji wa utendakazi pekee unaweza kuzingatiwa aromorphosis. Inahusishwa na mabadiliko katika mfumo wa udhibiti wa kazi fulani za mfumo wa maisha.
Sifa kuu za mchakato wa arogenesis
Maendeleo ya kifiziolojia yana sifa ya mabadiliko katika seti ya vipengele vinavyobainisha kiwango cha utata wa mifumo hai.
- Kiwango cha homeostasis huongezeka - uwezo wa kudumisha uthabiti wa mazingira ya ndani ya mwili (kwa mfano, joto la mwili mara kwa mara katika wanyama wenye damu joto, muundo wa chumvi, na kadhalika). Uwezo wa kudumisha uendelevu wa maendeleo katika kubadilisha hali ya nje pia huongezeka - homeoresis. Hii inaonyesha uboreshaji wa mifumo ya udhibiti.
- Kiwango cha kubadilishana nishati kati ya viumbe hai na mazingira ya nje kinaongezeka. Kwa mfano, wanyama wenye damu joto wana metaboli ya haraka.
- Kiasi cha taarifa kinaongezeka, njia za kuzichakata zinazidi kuwa ngumu. Kwa hiyo, pamoja na matatizo ya genome, kiasi cha habari za maumbile huongezeka. Mageuzi yanayoendelea ya wanyama wenye uti wa mgongo huambatana na mchakato wa cephalization - ukuaji na matatizo ya ubongo.
Kwa hivyo, maendeleo ya kimofofiolojia, yanayoathiri viashirio vyote vilivyo hapo juu, huruhusu mfumo wa maisha kuongeza uhuru kutoka kwa mazingira ya nje.
Misingi ya kinasaba ya mabadiliko ya mageuzi
Nyenzo zinazopitia mabadiliko wakati wa mageuzi ni kundi la jeni la idadi ya viumbe. Sifa zake kuu ni utofauti wa maumbile ya watu binafsi na tofauti za urithi. Madereva kuusababu zao ni kuunganishwa tena kwa nyenzo za urithi wakati wa kupitishwa kwa watoto na mabadiliko. Mwisho unaweza kurudiwa na kukusanywa.
Uteuzi asilia huimarisha mabadiliko yenye manufaa katika mkusanyiko wa jeni na kutupa hatari. Mabadiliko yasiyoegemea upande wowote hujilimbikiza kwenye mkusanyiko wa jeni, na hali inapobadilika, yanaweza kuwa hatari na yenye manufaa na pia kuchaguliwa.
Kwa kuwasiliana, idadi ya watu hubadilishana jeni, shukrani ambayo umoja wa kijeni wa spishi huhifadhiwa. Inakiukwa katika kesi ya chaguzi mbalimbali za kutenganisha idadi ya watu - zote zinachangia mchakato wa ubainifu.
Mojawapo ya matokeo muhimu zaidi ya hatua ya uteuzi ni upataji unaobadilika. Baadhi yao hugeuka kuwa kubwa sana na muhimu chini ya hali fulani - hizi ni aromorphoses.
Mifano ya mabadiliko ya aromorphic
Katika viumbe vyenye seli moja, mifano ya aromorphosis ni matukio makubwa ya mageuzi kama vile uundaji wa seli zilizo na mitochondria (mwisho walikuwa viumbe huru katika hatua za mwanzo za ukuaji wa maisha), kuibuka kwa uzazi wa kijinsia, kuonekana kwa seli za yukariyoti..
Aromorphosis kubwa zaidi katika ulimwengu wa wanyama ilikuwa kuibuka kwa seli nyingi za kweli (tishu nyingi). Katika chordates na wanyama wenye uti wa mgongo, mifano ya upangaji upya wa kimuundo na kazi wa viumbe ni: malezi ya hemispheres ya ubongo, vifaa vya taya (pamoja na mabadiliko ya matao ya gill ya mbele), kuonekana kwa amnion katika mababu ya tetrapods ya juu na. joto-damu katika mababu ya mamalia nandege (kwa kujitegemea katika makundi yote mawili).
Mimea pia huonyesha mifano mingi ya maendeleo ya kimofolojia: uundaji wa tishu, ukuaji wa majani na mizizi, chavua iliyokaushwa katika gymnosperms, na maua katika angiosperms.
Vipengele vya mchakato wa mageuzi
Mbali na aromorphosis, A. N. Severtsov alibainisha aina za mabadiliko kama vile idioadaptation (allomorphosis) na regression ya mofolojia (catagenesis, kuzorota kwa ujumla).
Mabadiliko ya maandishi ni urekebishaji wa ndani kwa hali mahususi. Marekebisho ya idio hujumuisha, kwa mfano, kuonekana kwa rangi ya kinga au utaalam wa viungo katika wanyama, urekebishaji wa shina kwenye mimea.
Ikiwa kwa sababu ya aromorphoses taxa kubwa zaidi (ufalme, phylum, darasa) iliundwa, basi urekebishaji wa maandishi unawajibika kwa kuunda taxa ya kiwango cha chini - maagizo, familia na chini. Idioadaptations huonyeshwa katika mabadiliko katika sura ya mwili, katika kupunguzwa au kuongezeka kwa ukuaji wa viungo vya mtu binafsi, wakati aromorphoses hujidhihirisha katika uundaji wa miundo mpya ya ubora.
Ili kuchora mstari wazi kati ya idioadaptation na aromorphosis inaweza kuwa vigumu. Baada ya yote, inawezekana kutathmini kiwango na ubora wa mabadiliko tu baada ya ukweli, wakati tayari inajulikana ni jukumu gani lilicheza katika mageuzi zaidi.
Kuhusu kurudi nyuma, ni kurahisisha mpangilio wa jumla wa mifumo hai. Utaratibu huu unaweza kusababisha upotevu wa baadhi ya vipengele ambavyo havina maana kwa makundi fulani.viumbe chini ya hali mpya. Watakatwa kwa kuchaguliwa. Kwa hiyo, katika tunicates, chord ilipunguzwa; katika mimea yenye vimelea na nusu-parasi (mistletoe) mfumo wa mizizi umepunguzwa.
Mambo ya mageuzi na maendeleo ya kibiolojia
Matukio haya yote - kurudi nyuma kwa mofolojia na maendeleo, idioadaptation - huathiri hatima ya mageuzi ya mifumo hai.
Kwa hivyo, kuzorota kwa kimuundo na kiutendaji kunahusishwa, kama sheria, na mpito wa maisha duni (vimelea, kukaa). Kundi la viumbe hujikuta katika hali ambapo uteuzi utahimiza mabadiliko ambayo husababisha upotevu wa sifa ambazo ni za ziada na zenye madhara katika hali hizi mpya. Kwa mchanganyiko sahihi wa hali, mabadiliko ya kurudi nyuma yanaweza kupelekea kikundi kufaulu, yaani, kuhakikisha maendeleo ya kibayolojia.
Mabadiliko ya idio pia huchangia mafanikio, kwa sababu, ingawa ni ya msingi, yanawezesha kikundi kufaulu katika hali maalum.
Kuhusu aromorphoses, huwa na jukumu kuu katika kufikia maendeleo ya kibayolojia, kwa kuwa ni upataji wa kiasi kikubwa unaoweza kubadilika na huruhusu uendelezaji mpana wa makazi mapya. Kama matokeo ya mabadiliko ya aromorphic katika kikundi, kuna ongezeko kubwa na la haraka la utofauti, utaalam wa kazi na utaalam katika hali ya ndani ya mazingira mapya - mionzi inayobadilika. Hii inaeleza ni kwa nini maendeleo ya kimofolojia huhakikisha kustawi kwa viumbe hai.
Vipengele vinavyozuia arogenesis
Marekebisho mahususi ya vikundi vingi vya viumbe (hasa vilivyo juu zaidi), kadiri shirika lao linavyozidi kuwa changamano, linaweza kuweka vikwazo kwa arogenesis zaidi, kuielekeza katika mwelekeo fulani na kubadilisha asili ya mchakato wenyewe. Hii tayari imedhihirika katika kiwango cha kijeni: utata wa jenomu unahusishwa kwa kiasi kikubwa na ongezeko la idadi ya mifumo ya udhibiti ambayo huathiri mutagenesis kwa kemikali.
Njia za mageuzi ya viumbe vya juu ni tofauti na zile za mifumo ya maisha ya awali. Kwa mfano, bakteria hubadilika hasa kibiokemikali, na wakati wa kuendeleza urekebishaji, uteuzi husababisha idadi kubwa ya watu. Katika eukaryotes, mabadiliko ya kukabiliana tayari yanahusishwa kwa kiasi kikubwa na mabadiliko ya kimofolojia. Kama ilivyo kwa wanyama wa juu, kwa sababu ya kiwango cha juu cha cephalization, mabadiliko yanayobadilika katika tabia huwa tabia yao. Kwa kiasi fulani, hii inapunguza hitaji la mabadiliko ya kimofolojia wakati hali ya maisha inabadilika. Mwelekeo huu ulidhihirika kwa uwazi zaidi katika mchakato wa anthropogenesis.
Sababu za asili ya maendeleo ya mageuzi
Tunaweza kuona kwa uwazi mwelekeo kuelekea shirika changamano zaidi katika vikundi fulani - kwa uwazi zaidi katika wanyama wenye uti wa mgongo au mimea yenye mishipa. Ikiwa tunakumbuka uhusiano wa maisha yote duniani, basi asili ya mstari wa maendeleo ya morphophysiological inaweza kupatikana katika hatua za mwanzo za malezi ya maisha. Ni jambo la kimantiki kudhani kwamba mwelekeo huu ni wa asili katika sifa za viumbe hai.
Kwa mtazamo wa mbinu ya halijoto, maisha yanaweza kufafanuliwa kama mchakato wa kiotomatiki wa kujipangamifumo ya kemikali na uchimbaji na ubadilishaji wa nishati kutoka kwa mazingira. Nadharia ya mifumo ya kujipanga inatuambia kwamba mara tu utata wa kujipanga kwa msingi kama huo unapofikia kiwango fulani, mfumo huo hudumisha utata huo kiatomati na unaweza kuuongeza.
Kuongezeka kwa ugumu kunaweza kuwa sio tu iwezekanavyo, lakini pia muhimu kwa maisha ya mapema, wakati hata viumbe vya zamani, kwa upande mmoja, vilishindana kwa rasilimali za nje, na kwa upande mwingine, viliingia katika uhusiano wa ushirikiano, ambao uliongeza ufanisi wa nishati ya matumizi ya rasilimali hizi. Kisha, ni wazi, mwelekeo uliotajwa hapo juu wa matatizo ulijumuishwa katika kemikali ya kibayolojia, ikiwa ni pamoja na urithi, sifa za mifumo ya maisha.
Uthibitisho usio wa moja kwa moja wa mtazamo huu unaweza kuwa uwepo wa usambamba katika mistari ya mageuzi ya makundi mbalimbali ya viumbe. Haishangazi wanasema, kwa mfano, si kuhusu "kuonekana kwa mamalia", lakini kuhusu "mamalia wa theriodonts", na hivyo kusisitiza kwamba makundi kadhaa yanayohusiana yalishiriki katika mchakato huo.
Inajulikana kuwa aromorphoses muhimu haziwezi kulinganishwa kila wakati na mabadiliko makubwa katika hali ya mazingira. Kwa hiyo, kwa kiasi fulani, michakato ya arogenesis inategemea mali asili katika viumbe wenyewe.
Baada ya kufikia kiwango fulani cha ugumu, vikundi vinavyohusiana vya mimea au wanyama vinaweza kupitia aromorphoses sawa karibu wakati huo huo, baada ya hapo, kama sheria, kikundi ambacho kimekusanya mchanganyiko uliofanikiwa zaidi wa mabadiliko ghafla "huvunja mbele."”,kuonyesha mfano mwingine wa mrukaji unaoendelea wa kimofiziolojia.
