Lois et règles de l'évolution. Processus évolutif

L'évolution biologique implique le développement naturel des organismes vivants, qui s'accompagne de changements dans la composition génétique des populations, ainsi que d'une augmentation des propriétés adaptatives, de l'apparition de nouvelles espèces et de l'extinction des anciennes. Tous ces facteurs modifient à la fois l'écosystème et la biosphère dans son ensemble.

La théorie de base

Plusieurs versions expliquent les mécanismes sur lesquels le processus évolutif est construit. La plupart des scientifiques sont maintenant adhérents à la théorie synthétique de l'évolution (STE), basée sur la fusion de la génétique des populations et du darwinisme. La théorie synthétique explique la relation entre les mutations génétiques, c'est-à-dire le matériau de l'évolution et la sélection naturelle (le mécanisme de l'évolution). Le processus évolutif dans le cadre de cette théorie est un processus de changement des fréquences d'allèles de différents gènes dans les populations d'espèces au cours de plusieurs générations.

Lois et règles d'évolution

L'évolution est un processus irréversible. Tout organisme qui a pu s'adapter aux nouvelles conditions par l'accumulation de mutations positives devra de nouveau subir un chemin d'adaptation lors du retour à l'environnement précédent. De plus, aucune espèce biologique ne peut être pleinement établie, Charles Darwin lui-même a écrit que même si l'habitat devient le même que précédemment, les espèces évoluées ne peuvent pas revenir à leur état antérieur. C'est-à-dire que les animaux pourront s'adapter au retour des anciennes conditions, mais pas par des méthodes «anciennes».

Cela peut être facilement tracé dans l'exemple des dauphins. La structure interne de leurs ailerons (avec les baleines) conserve les signes des extrémités des mammifères. Les mutations mettent à jour le groupe génétique de la génération, alors ils ne se répètent jamais. Malgré le fait que les dauphins et les baleines ont changé l'habitat et les membres à cinq doigts – aux nageoires, ils restent encore des mammifères. Tout comme les reptiles ont évolué à partir d'amphibiens à un certain stade, mais même en revenant à leur environnement antérieur, ils ne peuvent pas donner naissance à des amphibiens.

Un autre exemple de cette règle de l'évolution: une aiguille à arbuste à feuilles persistantes. Sur sa tige sont des feuilles brillantes, grandes et épaisses, qui en fait sont des branches mutées. Les vraies feuilles sont scintillantes et situées au centre de ces "tiges". Du sinus des écailles au début du printemps apparaît une fleur dont le fœtus se développera plus tard. Iglitsa s'est débarrassé des feuilles dans le processus d'évolution, ce qui a permis de s'adapter à la sécheresse, mais est de nouveau tombé dans l'environnement aquatique, mais au lieu de ce feuillage, des tiges modifiées sont apparues.

Hétérogénéité

Les règles de l'évolution indiquent que le processus est très hétérogène et n'est pas déterminé par le temps astronomique. Par exemple, il existe des animaux qui n'existent pas pendant des centaines de millions d'années. Il s'agit de poissons cysteper, hatteria et sabre-queue sont des fossiles vivants. Mais il arrive que la spéciation et la modification se déroulent très rapidement. Au cours des 800 000 dernières années, de nouvelles espèces de rongeurs sont apparues en Australie et aux Philippines, et le lac Baïkal a été enrichi pour 240 cancers au cours des 20 millions d'années qui sont divisés en 34 nouveaux genres. L'apparition ou le changement d'une espèce ne dépend pas du temps en tant que tel, mais est déterminé par le manque de condition physique et le nombre de générations. Autrement dit, plus vite l'espèce se multiplie, plus le taux d'évolution est élevé.

Systèmes fermés

Des processus tels que l'évolution, la sélection naturelle et les mutations peuvent passer beaucoup plus rapidement. Cela se produit si les conditions environnementales sont instables. Cependant, dans les océans de haute mer, les eaux des grottes, les îles et autres zones isolées, l'évolution, la sélection naturelle et la spéciation se produisent très lentement. Cela explique pourquoi les pêches à pinceaux sont demeurées inchangées depuis des millions d'années.

Tracer la dépendance de l'évolution sur la vitesse de sélection naturelle est assez simple pour les insectes. Dans les années trente du siècle dernier, les ravageurs ont commencé à utiliser des drogues toxiques, mais après quelques années, il y avait des espèces qui se sont adaptées à l'action de la drogue. Ces formes ont occupé une position dominante et se sont rapidement répandues sur la planète.

Pour traiter de nombreuses maladies, on a souvent utilisé des antibiotiques forts – la pénicilline, la streptomycine, la gramicidine. Les règles de l'évolution sont entrées en vigueur: déjà dans les années quarante, les scientifiques ont noté l'apparition de microorganismes résistant à ces médicaments.

Régularité

Il existe trois directions principales de l'évolution: la convergence, la divergence et le parallélisme. Au cours de la divergence, il y a une divergence progressive des caractères intraspécifiques, ce qui entraîne éventuellement de nouveaux groupes d'individus. Comme les différences dans la structure et la méthode de production alimentaire deviennent de plus en plus évidentes, les groupes commencent à se disperser dans d'autres domaines. Si un secteur traite des animaux qui sont identiques dans les besoins de nourriture, alors à temps, lorsque l'approvisionnement alimentaire sera plus petit, ils devront quitter le site et s'adapter à d'autres conditions. Si sur le même territoire il y a des espèces ayant des besoins différents, la concurrence entre eux est bien moindre.

Un exemple vif de la façon dont le processus évolutif de la divergence a lieu est de 7 espèces de cerfs, liées l'une à l'autre: ce sont des rennes, des marais, des orignaux, des cerfs tachetés, des cerfs en jachère, des cerfs musqués et des chevreuils.

Les espèces qui ont un grand degré de divergence ont la capacité de laisser de grands descendants et de se disputer moins. Lorsque la divergence des caractéristiques est renforcée, la population est divisée en sous-espèces qui, en raison de la sélection naturelle, peuvent éventuellement devenir des espèces distinctes.

Commonality

La convergence s'appelle l'évolution des systèmes vivants, de sorte que des espèces non apparentées apparaissent des signes communs. Un exemple de convergence est la similitude de la forme du corps chez les dauphins (mammifères), les requins (poissons) et les ichtyosaures (reptiles). C'est le résultat de l'existence dans le même habitat et les mêmes conditions de vie. L'agamat et le caméléon d'escalade ne sont pas liés, mais très semblables. Wings est également un exemple de convergence. Chez les chauves-souris et les oiseaux, ils se sont développés en changeant les avant-bras, mais dans le papillon, c'est la croissance du corps. Les convergences sont très fréquentes dans la diversité des espèces de la planète.

Parallélisme

Ce terme provient du grec "parallelos", qui signifie "marcher à côté", et cette traduction explique sa signification. Le parallélisme fait référence au processus d'acquisition indépendante de caractéristiques structurelles similaires parmi les groupes génétiques étroitement liés, résultant de la présence de caractéristiques dérivées d'ancêtres communs. Ce type d'évolution est très répandu dans la nature. Un exemple en est l'apparence des ailerons comme des adaptations au milieu aquatique, qui, dans les moines, les phoques épais et les sceaux réels, ont été formés en parallèle. De même, parmi beaucoup d'insectes ailés, il y avait une transition des ailes avant vers l'elytra. Les poissons Kistepery ont des signes d'amphibiens et les lézards zverozuby ont des signes de mammifères. La présence du parallélisme indique non seulement l'unité de l'origine des espèces, mais aussi les conditions d'existence similaires.