Les preguntes sobre l'origen de la vida i el seu desenvolupament han desconcertat els científics des de l'antiguitat. La gent sempre ha volgut apropar-se a aquests misteris, fent així el món més entenedor i previsible. Durant molts segles va dominar el punt de vista sobre l'inici diví de l'Univers i la vida. La teoria de l'evolució ha guanyat el lloc d'honor com la versió principal i més probable del desenvolupament de tota la vida al nostre planeta fa relativament poc temps. Les seves principals disposicions van ser formulades per Charles Darwin a mitjans del segle XIX. El segle que va seguir va donar al món molts descobriments en el camp de la genètica i la biologia, que van permetre demostrar la validesa dels ensenyaments de Darwin, ampliar-lo, combinar-lo amb noves dades. Així va aparèixer la teoria sintètica de l'evolució. Va absorbir totes les idees del famós investigador i els resultats de la investigació científica en diversos camps, des de la genètica fins a l'ecologia.
D'individual a classe
L'evolució biològica és el desenvolupament històric dels organismes basat en els processos únics del funcionament de la informació genètica endeterminades condicions ambientals.
L'etapa inicial de totes les transformacions, que finalment condueix a l'aparició d'una nova espècie, és la microevolució. Aquests canvis s'acumulen amb el temps i acaben amb la formació d'un nou nivell superior d'organització dels éssers vius: gènere, família, classe. La formació d'estructures supraespecífiques s'anomena comunament macroevolució.
Processos similars
Els dos nivells són bàsicament els mateixos. Les forces motrius dels canvis tant micro com macro són la selecció natural, l'aïllament, l'herència i la variabilitat. La diferència essencial entre els dos processos és que l'encreuament entre espècies diferents està pràcticament exclòs. Com a resultat, la macroevolució es basa en la selecció interespecífica. L'intercanvi lliure d'informació genètica entre individus de la mateixa espècie fa una gran contribució a la microevolució.
Convergència i divergència de signes
Les principals línies d'evolució poden adoptar diverses formes. Una poderosa font de diversitat a la vida és la divergència de les característiques. Opera tant dins d'una espècie concreta com en nivells superiors d'organització. Les condicions ambientals i la selecció natural porten a la divisió d'un grup en dos o més, que es diferencien en determinades característiques. A nivell d'espècie, la divergència pot ser reversible. En aquest cas, les poblacions resultants es tornen a fusionar en una sola. A nivells superiors, el procés és irreversible.
Una altra forma és l'evolució filètica, que implica la transformació d'una espècie sense separar l'individupoblacions. Cada grup nou és un descendent de l'anterior i un avantpassat del següent.
La convergència o "convergència" de signes també contribueix de manera significativa a la diversitat de la vida. En el procés de desenvolupament de grups d'organismes no relacionats sota la influència de les mateixes condicions ambientals, en els individus es formen òrgans similars. Tenen una estructura similar, però d'origen diferent i fan gairebé les mateixes funcions.
El paral·lelisme és molt proper a la convergència: una forma d'evolució quan els grups inicialment divergents es desenvolupen de manera similar sota la influència de les mateixes condicions. Hi ha una línia fina entre la convergència i el paral·lelisme, i sovint és difícil atribuir l'evolució d'un grup concret d'organismes a una forma o una altra.
Progrés biològic
Les principals direccions de l'evolució es van descriure per primera vegada als treballs d'A. N. Severtsov. Va suggerir destacar el concepte de progrés biològic. Els treballs del científic perfilen les vies per aconseguir-ho, així com les principals vies i direccions de l'evolució. Les idees de Severtsov van ser desenvolupades per I. I. Schmalhausen.
Les principals direccions de l'evolució del món orgànic, identificades pels científics, són el progrés biològic, la regressió i l'estabilització. Pel nom, és fàcil entendre com es diferencien aquests processos entre si. El progrés condueix a la formació de noves característiques que augmenten el grau d'adaptació de l'organisme al medi. La regressió s'expressa en una reducció de la mida del grup i de la seva diversitat, que finalment porta a l'extinció. L'estabilització comporta la consolidació de les característiques adquirides i la seva transmissió de generació ageneració en condicions relativament sense canvis.
En un sentit més estret, que denoten les principals direccions de l'evolució orgànica, signifiquen precisament el progrés biològic i les seves formes.
Hi ha tres maneres principals d'aconseguir el progrés biològic:
- arogènesi;
- al·logènesi;
- catagènesi.
Arogènesi
Aquest procés permet augmentar el nivell global d'organització com a conseqüència de la formació de l'aromorfosi. Ens proposem aclarir què s'entén per aquest concepte. Així doncs, l'aromorfosi és una direcció d'evolució, que comporta un canvi qualitatiu en els organismes vius, acompanyat de la seva complicació i un augment de les propietats adaptatives. Com a conseqüència d'un canvi en l'estructura, el funcionament dels individus s'intensifica, tenen l'oportunitat d'utilitzar recursos nous, abans no utilitzats. Com a conseqüència, els organismes esdevenen, en cert sentit, lliures de les condicions ambientals. A un nivell d'organització superior, les seves adaptacions són en gran mesura de naturalesa universal, cosa que ofereix la capacitat de desenvolupar-se independentment de les condicions ambientals.
Un bon exemple d'aromorfosi és la transformació del sistema circulatori dels vertebrats: l'aparició de quatre cambres al cor i la separació de dos cercles de circulació sanguínia: grans i petits. L'evolució de les plantes es caracteritza per un important s alt endavant com a conseqüència de la formació del tub pol·línic i de la llavor. Les aromorfosis provoquen l'aparició de noves unitats taxonòmices: classes, departaments, tipus i regnes.
L'aromorfosi, segons Severtsov, és una evolució relativament rara.fenomen. Marca un progrés morfofisiològic, que, al seu torn, inicia un progrés biològic general, acompanyat d'una important expansió de la zona adaptativa.
Aromorfosi social
Tenint en compte la direcció de l'evolució de la raça humana, alguns científics introdueixen el concepte d'"aromorfosi social". Denota canvis universals en el desenvolupament dels organismes socials i els seus sistemes, que condueixen a la complicació, una major adaptabilitat i un augment de la influència mútua de les societats. Aquestes aromorfosis inclouen, per exemple, l'aparició de l'estat, la impressió i la tecnologia informàtica.
Al·logènesi
En el transcurs del progrés biològic també es formen canvis de caràcter menys global. Són l'essència de l'al·logènesi. Aquesta direcció d'evolució (taula següent) té una diferència significativa amb l'aromorfosi. No comporta un augment del nivell d'organització. La principal conseqüència de l'al·logènesi és la idioadaptació. De fet, és un canvi privat, gràcies al qual el cos és capaç d'adaptar-se a determinades condicions. Aquesta direcció d'evolució del món orgànic permet que espècies estretament relacionades visquin en zones geogràfiques molt diferents.
Un exemple expressiu d'aquest procés és la família del llop. Les seves espècies es troben en diferents zones climàtiques. Cadascun té un determinat conjunt d'adaptacions al seu entorn, encara que no és significativament superior a cap altra espècie pel que fa a l'organització.
Els científics identifiquen diversos tipus d'idioadaptacions:
- en forma (per exemple, un cos aerodinàmicaus aquàtiques);
- per color (això inclou imitació, advertència i coloració protectora);
- per a la reproducció;
- per a la locomoció (membranes d'aus aquàtiques, sac aeri d'aus);
- adaptació a les condicions ambientals.
Diferències entre l'aromorfosi i la idioadaptació
Alguns científics no estan d'acord amb Severtsov i no veuen motius suficients per distingir entre idioadaptacions i aromorfosis. Creuen que l'abast del progrés només es pot avaluar després d'haver passat un temps important des que s'ha produït el canvi. De fet, és difícil adonar-se a quins processos evolutius portarà una nova qualitat o habilitat desenvolupada.
Els seguidors de Severtsov tendeixen a pensar que la idioadaptació s'ha d'entendre com una transformació de la forma corporal, un desenvolupament excessiu o una reducció d'òrgans. Les aromorfosis són canvis significatius en el desenvolupament embrionari i la formació de noves estructures.
Catagenesis
L'evolució biològica pot procedir a la simplificació de l'estructura dels organismes. La catagènesi és una degeneració general, un procés que condueix a una disminució de l'organització dels éssers vius. El principal resultat d'aquesta línia d'evolució (a continuació es presenta una taula que compara els tres camins) és l'aparició de les anomenades catamorfosis o signes primitius que substitueixen els progressius perduts. Un exemple d'organismes que han passat l'etapa de degeneració general pot ser qualsevol paràsit. En la seva majoria, perden la capacitat de moure's de manera independent, el seu sistema nerviós està molt simplificat.i sistemes circulatoris. Però apareixen diverses adaptacions per a una millor penetració en el cos de l'hoste i la fixació en els òrgans adequats.
| Arogènesi | Al·logènesi | Catagenesis | |
| Canvi important | aromorfosi | idioadaptació | catamorfosi |
| Essència de la direcció |
|
|
|
| Exemples |
|
|
|
Ratio
Les principals direccions de l'evolució estan interconnectades i se substitueixen constantment en el transcurs del desenvolupament històric. Després de transformacions cardinals en forma d'aromorfosi o degeneració, s'inicia un període en què un nou grup d'organismes comença a estratificar-se com a conseqüència del desenvolupament per les seves parts individuals de diferents zones geogràfiques. L'evolució comença per la idioadaptació. Al cap d'un temps, els canvis acumulats donen lloc a un nou s alt qualitatiu.
Direcció de l'evolució de la planta
La flora moderna no va aparèixer immediatament. Com tots els organismes, ha recorregut un llarg camí per esdevenir. L'evolució de les plantes ha inclòs l'adquisició de diverses aromorfosis importants. El primer d'ells va ser l'arribada de la fotosíntesi, que va permetre als organismes primitius utilitzar l'energia de la llum solar. A poc a poc, com a resultat de les transformacions en la morfologia i les propietats fotosintètiques, van sorgir les algues.
El següent pas va ser el desenvolupament de la terra. Per completar amb èxit la "missió", es necessitava una aromorfosi més: la diferenciació dels teixits. Van aparèixer molses i plantes d'espores. Una altra complicació de l'organització s'associa amb la transformació del procés i els mètodes de reproducció. Aromorfosis com l'òvul, els grans de pol·len i, finalment, la llavor caracteritzen les gimnospermes, que evolutivament estan més desenvolupades que les espores.
A més, els camins i direccions de l'evolució de les plantes es van moure cap a una adaptació encara més gran a les condicions ambientals, augmentant la resistència als factors adversos. Com a conseqüència de l'aparició del pistil i la capa germinal, floració oangiospermes que avui es troben en un estat de progrés biològic.
Regne dels animals
L'evolució dels eucariotes (una cèl·lula eucariota conté un nucli format) amb un tipus de nutrició heteròtrof (els heteròtrofs no són capaços de crear matèria orgànica mitjançant la quimio- o la fotosíntesi) també va anar acompanyada de la diferenciació dels teixits en les primeres etapes. Els celenterats tenen una de les primeres aromorfosis significatives en l'evolució dels animals: es formen dues capes als embrions, l'ecto- i l'endoderma. En cucs rodons i cucs plans, l'estructura ja s'està tornant més complexa. Tenen una tercera capa germinal, el mesoderma. Aquesta aromorfosi permet una major diferenciació dels teixits i l'aparició d'òrgans.
La següent etapa és la formació d'una cavitat corporal secundària i la seva posterior divisió en seccions. Els anèl·lids ja tenen parapodis (un tipus primitiu d'extremitats), així com aparells circulatori i respiratori. La transformació dels parapodis en extremitats articulades i alguns altres canvis van provocar l'aparició del tipus artròpode. Ja després d'aterrar, els insectes van començar a desenvolupar-se activament a causa de l'aparició de membranes embrionàries. Avui estan més adaptats a la vida a la terra.
Aromorfosis tan importants com la formació de la notocorda, el tub neural, l'aorta abdominal i el cor van fer possible l'aparició del tipus Chordata. Gràcies a una sèrie de canvis progressius, la diversitat d'organismes vius es va reposar amb peixos, amniotes i rèptils. Aquest últim, per la presència de membranes embrionàries, va deixar de dependre de l'aigua i va arribar a terra.
Següentl'evolució segueix el camí de transformació de l'aparell circulatori. Hi ha animals de sang calenta. Les adaptacions al vol van fer possible l'aparició d'ocells. Aromorfosis com un cor de quatre cambres i la desaparició de l'arc aòrtic dret, un augment dels hemisferis del prosencèfal i el desenvolupament de l'escorça, la formació d'un pelatge i glàndules mamàries i una sèrie d' altres canvis van provocar l'aparició de mamífers. Entre ells, en procés d'evolució, van destacar els animals placentaris, que avui es troben en un estat de progrés biològic.
Directions de l'evolució de la raça humana
La qüestió de l'origen i l'evolució dels avantpassats de la gent moderna encara no s'ha estudiat a fons. Gràcies als descobriments de la paleontologia i la genètica comparada, les idees ja establertes sobre el nostre “genealogia” han canviat. Fins i tot fa 15 anys predominava el punt de vista que l'evolució dels homínids seguia un tipus lineal, és a dir, consistia en formes progressivament més desenvolupades que es van substituir successivament: Australopithecus, home hàbil, arcantrop, Neandertal (paleoantrop), neoantrop. (home modern). Les principals direccions de l'evolució humana, com en el cas d' altres organismes, van provocar la formació de noves adaptacions, un augment del nivell d'organització.
Les dades obtingudes en els darrers 10-15 anys, però, han fet ajustaments seriosos al panorama ja establert. Les noves troballes i les datacions actualitzades indiquen que l'evolució va ser més complexa. La subfamília Hominina (pertany a la família dels homínids) va resultar estar formada per gairebé el doble d'espècies quees va considerar abans. La seva evolució no va ser lineal, sinó que contenia diverses línies o branques de desenvolupament simultània, progressius i carrerons sense sortida. En diferents moments, tres o quatre o més espècies van conviure juntes. L'estrenyiment d'aquesta diversitat es va produir a causa del desplaçament per part de grups evolutivament més desenvolupats d' altres menys desenvolupats. Per exemple, ara s'accepta generalment que els neandertals i els humans moderns vivien al mateix temps. Els primers no eren els nostres avantpassats, sinó que eren una branca paral·lela que va ser suplantada per hominins més avançats.
Canvis progressius
Les principals aromorfosis que van portar a la prosperitat de la subfamília segueixen sent indubtables. Això és bipedisme i un augment del cervell. Els científics no estan d'acord sobre les raons de la formació del primer. Durant molt de temps es va creure que es tractava d'una mesura forçada necessària per al desenvolupament dels espais oberts. No obstant això, dades recents suggereixen que els avantpassats de les persones caminaven amb dues cames fins i tot durant el període de vida als arbres. Aquesta habilitat va aparèixer en ells immediatament després de la separació de la línia dels ximpanzés. Segons una versió, els homínids es movien originalment com els orangutans moderns, dempeus amb els dos peus en una branca i agafats de la mà en una altra.
El creixement del cervell va tenir lloc en diverses etapes. Va començar amb Homo habilis (home manual), que va aprendre a fabricar les eines més senzilles. L'augment del volum cerebral va coincidir amb un augment de la proporció de carn en la dieta dels homínids. Sembla que els Habilis eren carronyaires. El següent augment del cervell també va anar acompanyat d'un augment de la quantitat d'aliments de carn ireassentament dels nostres avantpassats fora del continent africà nadiu. Els científics suggereixen que l'augment de la proporció de carn a la dieta està associat a la necessitat de reposar l'energia gastada per mantenir el treball del cervell engrandit. Presumiblement, la següent etapa d'aquest procés va coincidir amb el desenvolupament del foc: els aliments cuinats difereixen no només en qualitat, sinó també en contingut calòric, a més, el temps necessari per mastegar es redueix significativament.
Les principals direccions de l'evolució del món orgànic, actuant al llarg de molts segles, van formar la flora i la fauna modernes. El moviment del procés cap a l'adaptació a les condicions ambientals canviants ha donat lloc a una gran varietat de formes de vida. Les principals direccions de l'evolució operen de la mateixa manera a tots els nivells d'organització, com ho demostren les dades de biologia, ecologia i genètica.
