История жизни на Земле и методы исследования эволюции

ИСТОРИЯ ЖИЗНИ НА ЗЕМЛЕ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ЭВОЛЮЦИИ

5.Прокариоты (лат. Procaryota, от др.-греч. προ «перед» и κάρυον «ядро»), или доядерные — одноклеточные живые организмы, не обладающие (в отличие от эукариот) оформленным клеточным ядром и другими внутренними мембранными органоидами. Для клеток прокариот характерно отсутствие ядерной оболочки, ДНК упакована без участия гистонов. (((Гистоны, группа белков, обладающих слабоосновными свойствами; относятся к простым белкам. Г. содержатся в ядрах большинства клеток животных. Особенно богаты ими белки эритроцитов и зобной железы.))) Тип питания осмотрофный. Единственная крупная кольцевая двухцепочечная молекула ДНК, в которой содержится основная часть генетического материала клетки (так называемый нуклеоид) не образует комплекса с белками-гистонами (так называемого хроматина). К прокариотам относятся бактерии, в том числе цианобактерии (сине-зелёные водоросли), и археи. Потомками прокариотических клеток являются органеллы эукариотических клеток — митохондрии и пластиды.

Изучение бактерий привело  к открытию горизонтального переноса генов, который был описан в Японии в 1959 г. Это процесс широко распространен среди прокариот, а также у некоторых эукариот. Открытие горизонтального переноса генов у прокариот заставило по-другому взглянуть на эволюцию жизни. Ранее эволюционная теория базировалась на том, что виды не могут обмениваться наследственной информацией. Прокариоты могут обмениваться генами между собой непосредственно (конъюгация, трансформация) а также с помощью вирусов — бактериофагов (трансдукция)

6.Филогенезом (от греческих слов phylon — племя, род и genesis — происхождение) называют историю происхождения какой-нибудь группы организмов. Исследователь филогенеза должен проследить эволюционный путь группы, определить ее предка и указать ближайших родственников среди современных видов. Так как процесс филогенеза длится десятки и сотни миллионов лет, его нельзя наблюдать. Его приходится восстанавливать, реконструировать косвенным путем.

.Для этого со времен Э. Геккеля ученые пользуются сочетанием трех методов: сравнительной морфологии, эмбриологии и палеонтологии (метод тройного параллелизма, или триада Геккеля).

Если данные сравнительной морфологии, эмбриологии  и палеонтологии согласуются  друг с другом, то филогенез считается  установленным с высокой точностью. Пути филогенеза часто изображают в  виде родословного древа или же так  называемых филетических рядов.

Раздел  биологии, изучающий филогенез и  его закономерности, называется филогенетикой. Исследование филогенеза и реконструкция  его необходимы для развития общей  теории эволюции и построения естественной системы организмов; выводы филогенетики важны также для исторической геологии и стратиграфии. Геккель  предложил использовать для исследования филогенеза метод тройного параллелизма — сопоставление данных палеонтологии, сравнительной анатомии и эмбриологии. Ныне в филогенетике всё шире используются данные генетики, биохимии, молекулярной биологии, этологии, биогеографии, физиологии, паразитологии. Филогенез большинства  групп имеет характер адаптивной радиации. Графическое изображение  филогенеза — родословное (или филогенетическое) древо. Основная движущая сила, определяющая адаптивный характер филогенетических преобразований организмов — естественный отбор. Конкретные направления филогенеза ограничиваются исторически сложившимися особенностями генетической системы, морфогенеза и фенотипа каждой конкретной группы. Любые филогенетические преобразования происходят посредством перестройки  онтогенезов особей; при этом приспособительную  ценность могут иметь изменения  любой стадии индивидуального развития. Таким образом, филогенез представляет собой преемственный ряд онтогенезов  последовательных поколении. Филогенез различных групп организмов изучен неравномерно, что определяется разной степенью сохранности ископаемых остатков, древностью данной группы и т. д. Наиболее известен филогенез позвоночных (особенно высших групп), из беспозвоночных — филогенез моллюсков, иглокожих, членистоногих, плеченогих. Плохо изучен филогенез прокариот и низших растений. Дискуссионной остаётся проблема происхождения различных типов организмов и взаимоотношений между ними.

7. Онтогене́з (от греч. οντογένεση: ον — существо и γένεση — происхождение, рождение) — индивидуальное развитие организма от оплодотворения (при половом размножении) или от момента отделения от материнской особи (при бесполом размножении) до смерти.

У многоклеточных животных в составе онтогенеза принято различать фазы эмбрионального (под покровом яйцевых оболочек) и постэмбрионального (за пределами яйца) развития, а у живородящих животных пренатальный (до рождения) и постнатальный (после рождения) онтогенез.

У семенных растений к эмбриональному развитию относят процессы развития зародыша, происходящие в семени. В ходе онтогенеза происходит процесс реализации генетической информации, полученной от родителей. Раздел современной биологии, изучающий онтогенез, называется биологией развития; начальные этапы онтогенеза изучаются также эмбриологией.

8. Биологическая адаптация (от лат. adaptatio — приспособление) — приспособление организма ко внешним условиям в процессе эволюции, включая морфофизиологическую и поведенческую составляющие. Адаптация может обеспечивать выживаемость в условиях конкретного местообитания, устойчивость к воздействию факторов абиотического и биологического характера, а также успех в конкуренции с другими видами, популяциями, особями. Каждый вид имеет собственную способность к адаптации, ограниченную физиологией (индивидуальная адаптация), пределами проявления материнского эффекта и модификаций, эпигенетическим разнообразием, внутривидовой изменчивостью, мутационными возможностями, коадаптационными характеристиками внутренних органов и другими видовыми особенностями.

Приспособленность живых существ к естественным условиям внешней среды была осознана людьми ещё в античные времена. Вплоть до середины XIX века это объяснялось изначальной целесообразностью природы. В теории эволюции Чарльза Дарвина было предложено научное объяснение адаптационного процесса на основе естественного отбора.

9. Ароморфоз (греч. airomorphosis — поднимаю форму) — прогрессивное эволюционное изменение строения, приводящее к общему повышению уровня организации организмов. Ароморфоз — это расширение жизненных условий, связанное с усложнением организации и повышением жизнедеятельности.

В качестве примеров ароморфозов или ароморфных изменений А. Н. Северцов приводил преобразования кровеносной системы у позвоночных (формирование четырёхкамерного сердца и разделение большого и малого кругов кровообращения), концентрацию нервной системы с образованием нервных узлов (ганглиев) и т. п.. А. Н. Северцов полагал, что ароморфозы были нечастыми эволюционными событиями, в то время как большая часть изменений должна квалифицироваться как идиоадаптации (в том числе, например, специализация конечностей наземных позвоночных, включая преобразование их в крылья).

С точки зрения современных представлений о  ходе эволюционного процесса, нет  достаточных оснований полагать, что имеют место качественно  отличные друг от друга изменения, которые  А. Н. Северцов называл ароморфозами и идиоадаптациями.

ё