В процесі еволюції птахи втратили зуби. Вони «позбулися» від них, як від зайвого баласту під час польоту. Але бути беззубими королями повітря наслідки. Один з пташиних шлунків (у птахів їх два) став накопичувати м'язову масу і «перетирати» їжу. У XVII столітті силу м'язового шлунка птахів досліджував французький натураліст Рене Реомюр. Він змусив індика проковтнути залізну трубку, яка витримувала тиск в 500 кілограмів і не сплющувалася. Через добу, коли індик був розкритий, виявилося, що трубка перетворилася в пластинку. Багато птахів ковтають дрібну гальку і гравій, які постійно перебувають у них в шлунку і виконують функцію штучних зубів. Таку ціну довелося заплатити пернатим за право підкорювати повітряну стихію. Історія птахів - всього лише один приклад дивовижних шляхів еволюції, про які ви дізнаєтеся в нашому уроці.
У процесі існування вид може перебувати в стані біологічного прогресу або біологічного регресу. Під біологічним прогресом розуміють збільшення кількості особин, збільшення площі ареалу і збільшення таксономічних підлеглих структур. Наприклад, всередині прогресуючого сімейства збільшується кількість пологів, а всередині виду - підвидів і так далі. Біологічний регрес супроводжується зменшенням кількість особин і скорочення площі ареалу.
Одним з перших направленіяеволюціі почав вивчати вітчизняний вчений А. Н. Северцов (див. Рис. 1). Зараз їх виділяють три (див. Рис. 2):
Ароморфоз пов'язаний з підвищенням організації організмів. Він різко збільшує пристосовність видів. З появою ароморфозов пов'язана поява великих таксонів: надцарству, царств, типів. Ось деякі приклади великих ароморфозов:
1. Поява еукаріотів від прокаріотів сприяло утворенню надцарства.
2. Виникнення багатоклітинних тварин від одноклітинних дало нові подцарства.
3. Поява членистоногих і молюсків від кільчастих хробаків дало 2 нових типу, і
Дрібнішими ароморфозами тварин були поява кісткової тканини, виникнення двох кіл кровообігу, поява альвеолярних легких.
У рослин найбільш значущими ароморфозами були: виникнення епідермісу, виникнення устьиц, виникнення провідної і механічної систем, поява закономірною зміни поколінь в циклі розвитку, утворення квіток і плодів.
Усередині великих ароморфозов відбуваються більш дрібні зміни - такі еволюційні зміни називаються идиоадаптацией. В результаті идиоадаптации виникають невеликі таксони: загони, сімейства, пологи.
Якщо уявити ароморфозів, як великі ступені в еволюції живих істот, то идиоадаптация розширюватиме ці ступені. На малюнку видно, що виникнення класу птахів з класу плазунів було ароморфозом, а ось, наприклад, поділ птахів на літаючих, що бігають і плавають - вже идиоадаптацией.
Типовими прикладами идиоадаптаций є виникнення великих іклів у хижих і великих різців у травоїдних тварин, поява попереджає забарвлення у джмеля і протекційного забарвлення у песця (див. Рис. 3).
Третій шлях розвитку - це дегенерація, тобто серйозне спрощення будови особин (див. Рис. 4, 5). Наприклад, у видів, що мешкають в печерах або грунті, відбувається редукція органів зору, депігментація шкіри, знижується активність пересування.
Прикладом дегенерації також є виникнення паразитичних форм. У рослин-паразитів знижується активність фотосинтезу, спостерігається редукція листя.
У паразитичних стрічкових черв'яків слабо розвинена нервова система.
В ході еволюції завжди відбувається зміна одних напрямків іншими. Так, після ароморфоза завжди йде идиоадаптация, а іноді вони змінюються дегенерацією. Це характерно для всіх груп живих організмів. Наприклад, земноводні з'явилися в результаті великих ароморфозов: виникнення легеневого дихання і появи поясів кінцівок.
Потім всередині цього класу почалися идиоадаптации, які привели до створення трьох груп:
1. Хвостаті амфібії (живуть переважно у воді);
2. Безхвості амфібії (поєднують життя у воді і на суші);
3. Безногі амфібії (мешкають в товщі грунту) (див. Рис. 6).
Всі перераховані шляхи еволюції впливають на складність організації живих істот (Джерело). Однак не завжди збільшення складності організації веде до біологічного прогресу. Біологічний прогрес може бути досягнутий як шляхом збільшення складності в результаті ароморфоза, так і зменшенням складності в результаті дегенерації. Наприклад, клас «птахи» з'явився в результаті серйозного ускладнення організації в порівнянні з класом рептилій (див. Рис. 7). Це зумовило їх біологічний прогрес.
А паразитичні планарії, навпаки, влаштовані більш примітивно, ніж їх вільно живуть родичі. При цьому саме паразитичні планарії більш успішні в біологічному плані.
Іноді під терміном «ароморфоз» розуміють тільки конкретні адаптації, що відбулися в результаті природного відбору. А сам напрямок еволюції, яке характеризується великими змінами, називається арогенеза. Саме таким терміном оперував Северцов.
Іноді під терміном «идиоадаптация» розуміють тільки конкретні невеликі адаптації, які не привели до суттєвого ускладнення організації. А сам напрямок еволюційного процесу, яке об'єднує в собі всі идиоадаптации, називається аллогенеза. Цим терміном також користувався Северцов.
Обговорюючи еволюційні процеси, замість дегенерації правильно говорити катогенез. Тому що саме катогенез відображає шлях еволюції, спрямований на зниження цілому структури організмів, а дегенерація - це лише опис конкретних спрощують адаптацій.