أسئلة حول أصل الحياة وتطورها حيرت العلماء منذ العصور القديمة. لطالما سعى الناس للاقتراب من هذه الألغاز ، مما يجعل العالم أكثر قابلية للفهم والتنبؤ. لقرون عديدة هيمنت وجهة النظر حول البداية الإلهية للكون والحياة. حازت نظرية التطور على مكانة الشرف باعتبارها النسخة الرئيسية والأكثر ترجيحًا لتطور جميع أشكال الحياة على كوكبنا مؤخرًا نسبيًا. صاغ تشارلز داروين أحكامه الرئيسية في منتصف القرن التاسع عشر. القرن الذي تلاه أعطى العالم الكثير من الاكتشافات في مجال علم الوراثة وعلم الأحياء ، مما جعل من الممكن إثبات صحة تعاليم داروين ، لتوسيعها ، ودمجها مع بيانات جديدة. هكذا ظهرت نظرية التطور التركيبية. استوعبت كل أفكار الباحثة الشهيرة ونتائج البحث العلمي في مختلف المجالات من علم الوراثة إلى علم البيئة.
من الفرد إلى الفصل
التطور البيولوجي هو التطور التاريخي للكائنات على أساس العمليات الفريدة لعمل المعلومات الجينية فيظروف بيئية معينة.
المرحلة الأولية لجميع التحولات ، التي تؤدي في النهاية إلى ظهور نوع جديد ، هي التطور الجزئي. تتراكم هذه التغييرات بمرور الوقت وتنتهي بتشكيل مستوى أعلى جديد من تنظيم الكائنات الحية: الجنس ، والأسرة ، والطبقة. عادة ما يسمى تكوين الهياكل فوق النوعية بالتطور الكبير.
عمليات مماثلة
كلا المستويين متماثلان بشكل أساسي. القوى الدافعة للتغييرات الجزئية والكليّة هي الانتقاء الطبيعي ، والعزلة ، والوراثة ، والتنوع. الفرق الأساسي بين العمليتين هو أن العبور بين الأنواع المختلفة مستبعد عمليا. نتيجة لذلك ، يعتمد التطور الكبير على الاختيار بين الأنواع. يتم تقديم مساهمة كبيرة في التطور الدقيق من خلال التبادل الحر للمعلومات الجينية بين الأفراد من نفس النوع.
تقارب وتباعد العلامات
يمكن أن تتخذ الخطوط الرئيسية للتطور عدة أشكال. مصدر قوي للتنوع في الحياة هو تباين الميزات. إنها تعمل داخل نوع معين وعلى مستويات أعلى من التنظيم. تؤدي الظروف البيئية والانتقاء الطبيعي إلى تقسيم مجموعة واحدة إلى مجموعتين أو أكثر ، تختلف في خصائص معينة. على مستوى الأنواع ، يمكن أن يكون الاختلاف قابلاً للعكس. في هذه الحالة ، يتم دمج السكان الناتج مرة أخرى في واحد. في المستويات الأعلى ، العملية لا رجوع فيها.
شكل آخر هو التطور phyletic ، والذي يتضمن تحول الأنواع دون فصل الفردالسكان. كل مجموعة جديدة هي سليل المجموعة السابقة وأسلاف المجموعة التالية.
يساهم تقارب أو "تقارب" العلامات أيضًا بشكل كبير في تنوع الحياة. في عملية تطوير مجموعات غير مرتبطة من الكائنات الحية تحت تأثير نفس الظروف البيئية ، تتشكل أعضاء متشابهة في الأفراد. لديهم هيكل مماثل ، ولكن أصول مختلفة ويؤدون نفس الوظائف تقريبًا.
التوازي قريب جدًا من التقارب - شكل من أشكال التطور عندما تتطور المجموعات المتباينة في البداية بطريقة مماثلة تحت تأثير نفس الظروف. هناك خط رفيع بين التقارب والتوازي ، وغالبًا ما يكون من الصعب عزو تطور مجموعة معينة من الكائنات إلى شكل أو آخر.
التقدم البيولوجي
تم وصف الاتجاهات الرئيسية للتطور لأول مرة في أعمال A. N. سيفيرتسوف. واقترح تسليط الضوء على مفهوم التقدم البيولوجي. تحدد أعمال العالم طرق تحقيق ذلك ، بالإضافة إلى الطرق والاتجاهات الرئيسية للتطور. تم تطوير أفكار سيفيرتسوف بواسطة I. I. شمالهاوزن
الاتجاهات الرئيسية لتطور العالم العضوي ، التي حددها العلماء ، هي التقدم البيولوجي والتراجع والاستقرار. بالاسم ، من السهل فهم كيف تختلف هذه العمليات عن بعضها البعض. يؤدي التقدم إلى تكوين ميزات جديدة تزيد من درجة تكيف الكائن الحي مع البيئة. يتم التعبير عن الانحدار في تقليل حجم المجموعة وتنوعها ، مما يؤدي في النهاية إلى الانقراض. يستلزم الاستقرار توحيد الخصائص المكتسبة ونقلها من جيل إلىالجيل في ظل ظروف غير متغيرة نسبيًا.
بمعنى أضيق ، تشير إلى الاتجاهات الرئيسية للتطور العضوي ، فهي تعني بالضبط التقدم البيولوجي وأشكاله.
هناك ثلاث طرق رئيسية لتحقيق التقدم البيولوجي:
- نشأة ؛
- التكوّن ؛
- catagenesis.
نشأة
هذه العملية تجعل من الممكن زيادة المستوى العام للتنظيم نتيجة لتكوين الروائح. نقترح توضيح المقصود بهذا المفهوم. لذلك ، فإن التعرق هو اتجاه التطور ، مما يؤدي إلى تغيير نوعي في الكائنات الحية ، مصحوبًا بمضاعفاتها وزيادة في خصائص التكيف. نتيجة للتغيير في الهيكل ، يصبح أداء الأفراد أكثر كثافة ، وتتاح لهم الفرصة لاستخدام موارد جديدة غير مستخدمة من قبل. نتيجة لذلك ، تصبح الكائنات الحية ، بمعنى ما ، خالية من الظروف البيئية. على مستوى أعلى من التنظيم ، تكون تكيفاتهم عالمية إلى حد كبير بطبيعتها ، مما يمنح القدرة على التطور بغض النظر عن الظروف البيئية.
خير مثال على التعرق هو تحول الدورة الدموية للفقاريات: ظهور أربع غرف في القلب وفصل دائرتين للدورة الدموية - الكبيرة والصغيرة. يتميز تطور النبات بقفزة كبيرة للأمام نتيجة تكوين أنبوب حبوب اللقاح والبذور. أدت العطورات إلى ظهور وحدات تصنيفية جديدة: الفئات والأقسام والأنواع والممالك.
Aromorphosis ، وفقًا لسيفرتسوف ، هو تطور تطوري نادر نسبيًاظاهرة. إنه يمثل تقدمًا مورفوفيسيولوجيًا ، والذي بدوره يبدأ تقدمًا بيولوجيًا عامًا ، مصحوبًا بتوسع كبير في المنطقة التكيفية.
رائحة اجتماعية
بالنظر إلى اتجاه تطور الجنس البشري ، قدم بعض العلماء مفهوم "الروائح الاجتماعية". إنه يشير إلى تغييرات عالمية في تطور الكائنات الاجتماعية وأنظمتها ، مما يؤدي إلى التعقيد وزيادة القدرة على التكيف وزيادة التأثير المتبادل للمجتمعات. وتشمل هذه الروائح ، على سبيل المثال ، ظهور الدولة ، والطباعة وتكنولوجيا الكمبيوتر.
التآلف
في سياق التقدم البيولوجي ، يتم أيضًا تشكيل تغييرات ذات طبيعة أقل عالمية. هم جوهر التخلق. اتجاه التطور هذا (الجدول أدناه) له اختلاف كبير عن التعرق. لا يؤدي إلى زيادة في مستوى التنظيم. النتيجة الرئيسية للتكوين الخيفي هي التكيف الذاتي. في الواقع ، إنه تغيير خاص ، بفضله يستطيع الجسم التكيف مع ظروف معينة. يسمح هذا الاتجاه لتطور العالم العضوي للأنواع وثيقة الصلة بالعيش في مناطق جغرافية مختلفة جدًا.
مثال معبر لمثل هذه العملية هو عائلة الذئب. تم العثور على أنواعها في مناطق مناخية مختلفة. لكل منها مجموعة معينة من التكيفات مع بيئتها ، بينما لا تتفوق بشكل كبير على أي نوع آخر من حيث التنظيم.
يحدد العلماء عدة أنواع من التكيفات الذاتية:
- في الشكل (على سبيل المثال ، جسم انسيابيالطيور المائية) ؛
- حسب اللون (وهذا يشمل التقليد والتحذير والتلوين الواقي) ؛
- للتكاثر ؛
- للتنقل (أغشية الطيور المائية ، كيس الهواء للطيور) ؛
- التكيف مع الظروف البيئية.
الاختلافات بين aromorphosis و idioadaptation
بعض العلماء لا يتفقون مع سيفيرتسوف ولا يرون أسبابًا كافية للتمييز بين التكيفات الذاتية والروائح. وهم يعتقدون أنه لا يمكن تقييم مدى التقدم إلا بعد مرور فترة زمنية طويلة منذ حدوث التغيير. في الواقع ، من الصعب إدراك العمليات التطورية التي ستؤدي إليها جودة جديدة أو قدرة متطورة.
يميل أتباع Severtsov إلى الاعتقاد بأن التكيف الذهني يجب أن يُفهم على أنه تحول في شكل الجسم ، أو نمو مفرط أو تصغير للأعضاء. Aromorphoses هي تغييرات مهمة في التطور الجنيني وتشكيل الهياكل الجديدة.
كاتاجينيسيس
يمكن أن يستمر التطور البيولوجي في تبسيط بنية الكائنات الحية. التراجع عن التراجع هو انحطاط عام ، وهي عملية تؤدي إلى انخفاض في تنظيم الكائنات الحية. النتيجة الرئيسية لخط التطور هذا (الجدول الذي يقارن المسارات الثلاثة معطى أدناه) هو ظهور ما يسمى بـ catamorphoses أو العلامات البدائية التي تحل محل المسارات التقدمية المفقودة. يمكن أن يكون أي طفيلي مثال على الكائنات الحية التي اجتازت مرحلة الانحطاط العام. بالنسبة للجزء الأكبر ، يفقدون القدرة على التحرك بشكل مستقل ، ويتم تبسيط نظامهم العصبي إلى حد كبير.وأنظمة الدورة الدموية. لكن تظهر تكيفات مختلفة لاختراق أفضل في جسم المضيف والتثبيت على الأعضاء المناسبة.
| نشأة | التآلف | كاتاجينيسيس | |
| تغيير كبير | ارومورفوسيس | idioadaptation | كاتامورفوسيس |
| جوهر الاتجاه |
|
|
|
| أمثلة |
|
|
|
نسبة
الاتجاهات الرئيسية للتطور مترابطة وتستبدل بعضها البعض باستمرار في سياق التطور التاريخي. بعد التحولات الأساسية في شكل رائحة أو انحطاط ، تبدأ فترة عندما تبدأ مجموعة جديدة من الكائنات الحية في التقسيم الطبقي نتيجة لتطور أجزائها الفردية في مناطق جغرافية مختلفة. يبدأ التطور من خلال التكيف الذاتي. بعد فترة تؤدي التغييرات المتراكمة إلى نقلة نوعية جديدة.
اتجاه تطور النبات
لم تظهر النباتات الحديثة على الفور. مثل كل الكائنات الحية ، فقد قطعت شوطًا طويلاً في أن تصبح. تضمن تطور النبات اكتساب العديد من الروائح الهامة. كان أولها ظهور عملية التمثيل الضوئي ، والتي سمحت للكائنات البدائية باستخدام طاقة ضوء الشمس. تدريجيا ، نتيجة للتحولات في التشكل وخصائص التمثيل الضوئي ، نشأت الطحالب.
كانت الخطوة التالية تطوير الأرض. لإكمال "المهمة" بنجاح ، كانت هناك حاجة إلى رائحة أخرى - تمايز الأنسجة. ظهرت الطحالب ونباتات البوغ. يرتبط التعقيد الإضافي للمنظمة بتحويل عملية وأساليب التكاثر. هذه العطور مثل البويضات وحبوب اللقاح ، وأخيراً البذرة ، تميز عاريات البذور ، والتي تعتبر أكثر تطوراً من الجراثيم من الناحية التطورية.
علاوة على ذلك ، تحركت مسارات واتجاهات تطور النبات نحو تكيف أكبر مع الظروف البيئية ، مما زاد من مقاومة العوامل الضارة. نتيجة لظهور طبقة المدقة والجراثيم المزهرة أوكاسيات البذور التي هي في حالة تقدم بيولوجي اليوم.
مملكة الحيوان
تطور حقيقيات النوى (خلية حقيقية النواة تحتوي على نواة مشكلة) مع نوع من التغذية غيرية التغذية (الكائنات غيرية التغذية ليست قادرة على تكوين مادة عضوية باستخدام التركيب الكيميائي أو التمثيل الضوئي) كان مصحوبًا أيضًا بتمايز الأنسجة في المراحل الأولى. تجاويف الأمعاء واحدة من أولى العطور المهمة في تطور الحيوانات: تتكون طبقتان في الأجنة ، الأديم الخارجي والأديم الباطن. في الديدان المستديرة والديدان المفلطحة ، أصبح الهيكل بالفعل أكثر تعقيدًا. لديهم طبقة جرثومية ثالثة ، الأديم المتوسط. تسمح هذه الرائحة بمزيد من التمايز بين الأنسجة وظهور الأعضاء.
المرحلة التالية هي تشكيل تجويف ثانوي للجسم وتقسيمه إلى أقسام. Annelids لديها بالفعل بارابوديا (نوع بدائي من الأطراف) ، وكذلك الدورة الدموية والجهاز التنفسي. تسبب تحول بارابوديا إلى أطراف مفصلية وبعض التغييرات الأخرى في ظهور نوع المفصليات. بالفعل بعد هبوطها ، بدأت الحشرات تتطور بنشاط بسبب ظهور الأغشية الجنينية. اليوم هم الأكثر تكيفًا مع الحياة على الأرض.
هذه العطور الرئيسية مثل تكوين الحبل الظهري والأنبوب العصبي والشريان الأورطي البطني والقلب جعلت ظهور نوع الحبليات ممكنًا. بفضل سلسلة من التغييرات التدريجية ، تم تجديد تنوع الكائنات الحية بالأسماك والسلى والزواحف. هذا الأخير ، بسبب وجود أغشية جنينية ، توقف عن الاعتماد على الماء ووصل إلى الأرض.
التاليالتطور يتبع مسار التحول في الدورة الدموية. هناك حيوانات ذوات الدم الحار. جعلت التكيفات مع الطيران ظهور الطيور ممكنًا. مثل هذه الرائحة مثل القلب المكون من أربع غرف واختفاء القوس الأبهري الأيمن ، وزيادة نصفي الدماغ الأمامي وتطور القشرة ، وتشكيل الغلاف والغدد الثديية ، وعدد من التغييرات الأخرى أدت إلى ظهور الثدييات. من بينها ، في عملية التطور ، برزت حيوانات المشيمة ، وهي اليوم في حالة تقدم بيولوجي.
اتجاهات تطور الجنس البشري
مسألة أصل وتطور أسلاف الإنسان الحديث لم تتم دراستها بدقة بعد. بفضل اكتشافات علم الحفريات وعلم الوراثة المقارن ، تغيرت الأفكار الراسخة بالفعل حول "نسبنا". حتى قبل 15 عامًا ، سادت وجهة نظر مفادها أن تطور البشر اتبعت نوعًا خطيًا ، أي أنها تتكون من أشكال أكثر تطورًا تدريجيًا تحل محل بعضها البعض على التوالي: أسترالوبيثكس ، رجل ماهر ، أركنثروب ، إنسان نياندرتال (عالم الإنسان القديم) ، إنسان جديد. (الإنسان المعاصر). الاتجاهات الرئيسية لتطور الإنسان ، كما في حالة الكائنات الحية الأخرى ، أدت إلى تكوين تكيفات جديدة ، وزيادة في مستوى التنظيم.
ومع ذلك ، فإن البيانات التي تم الحصول عليها في السنوات العشر إلى الخمس عشرة الماضية قد أدخلت تعديلات جدية على الصورة المحددة بالفعل. تشير الاكتشافات الجديدة والتأريخ المحدث إلى أن التطور كان أكثر تعقيدًا. تبين أن فصيلة Hominina الفرعية (تنتمي إلى عائلة Hominid) تتكون من ضعف عدد الأنواع تقريبًا.تم اعتباره في وقت سابق. لم يكن تطورها خطيًا ، بل احتوى على العديد من الخطوط أو الفروع النامية في وقت واحد ، تقدمية وطرق مسدودة. في أوقات مختلفة ، تعايشت ثلاثة أو أربعة أنواع أو أكثر معًا. حدث تضييق هذا التنوع بسبب النزوح من قبل مجموعات أكثر تطوراً تطوريًا للمجموعات الأخرى الأقل نموًا. على سبيل المثال ، من المقبول عمومًا الآن أن إنسان نياندرتال والإنسان الحديث عاشوا في نفس الوقت. لم يكن الأولون أسلافنا ، لكنهم كانوا فرعًا موازيًا حل محله أشباه البشر الأكثر تقدمًا.
تغييرات تدريجية
الروائح الرئيسية التي أدت إلى ازدهار الأسرة الفرعية لا تزال بلا شك. هذا هو المشي على قدمين وزيادة في الدماغ. يختلف العلماء حول أسباب تشكيل الأول. لفترة طويلة كان يعتقد أن هذا كان إجراء قسريًا ضروريًا لتطوير المساحات المفتوحة. ومع ذلك ، تشير البيانات الحديثة إلى أن أسلاف الناس ساروا على قدمين حتى خلال فترة الحياة على الأشجار. ظهرت هذه القدرة فيهم مباشرة بعد الانفصال عن سلالة الشمبانزي. وفقًا لإحدى الروايات ، كان أشباه البشر يتحركون في الأصل مثل إنسان الغاب الحديث ، حيث يقف بكلتا قدميه على أحد الغصن ويمسك بيده على الآخر.
حدث نمو الدماغ على عدة مراحل. بدأ الأمر أولاً مع Homo habilis (رجل مفيد) ، الذي تعلم كيفية صنع أبسط الأدوات. تزامنت الزيادة في حجم المخ مع زيادة نسبة اللحوم في غذاء أشباه البشر. يبدو أن Habilis كانوا زبالين. الزيادة التالية في الدماغ كانت مصحوبة أيضًا بزيادة في كمية الطعام واللحومإعادة توطين أسلافنا خارج القارة الأفريقية الأصلية. يقترح العلماء أن زيادة نسبة اللحوم في النظام الغذائي مرتبطة بالحاجة إلى تجديد الطاقة التي يتم إنفاقها على الحفاظ على عمل الدماغ المتضخم. من المفترض أن المرحلة التالية من هذه العملية تزامنت مع تطور الحريق: يختلف الطعام المطبوخ ليس فقط في الجودة ، ولكن أيضًا في محتوى السعرات الحرارية ، بالإضافة إلى ذلك ، يتم تقليل الوقت اللازم للمضغ بشكل كبير.
الاتجاهات الرئيسية لتطور العالم العضوي ، التي عملت على مدى قرون عديدة ، شكلت النباتات والحيوانات الحديثة. أدى تحرك العملية نحو التكيف مع الظروف البيئية المتغيرة إلى تنوع كبير في أشكال الحياة. تعمل الاتجاهات الرئيسية للتطور بنفس الطريقة على جميع مستويات التنظيم ، كما يتضح من بيانات علم الأحياء والبيئة وعلم الوراثة.
