سوالاتی درباره منشأ حیات و توسعه آن از زمان های قدیم دانشمندان را متحیر کرده است. مردم همیشه به دنبال نزدیک شدن به این اسرار بوده اند و بدین ترتیب جهان را قابل درک تر و قابل پیش بینی تر می کنند. برای قرن های متمادی دیدگاه در مورد آغاز الهی جهان و زندگی غالب بود. نظریه تکامل نسبتاً اخیراً جایگاه افتخاری را به عنوان اصلی ترین و محتمل ترین نسخه توسعه همه حیات در سیاره ما به دست آورده است. مفاد اصلی آن توسط چارلز داروین در اواسط قرن نوزدهم تدوین شد. قرن پس از آن اکتشافات زیادی در زمینه ژنتیک و زیست شناسی به دنیا داد، که امکان اثبات اعتبار آموزه های داروین، گسترش آن و ترکیب آن با داده های جدید را فراهم کرد. این گونه بود که نظریه ترکیبی تکامل ظاهر شد. او تمام ایده های محقق معروف و نتایج تحقیقات علمی در زمینه های مختلف از ژنتیک تا بوم شناسی را جذب کرد.
از فردی به کلاس
تکامل بیولوژیکی توسعه تاریخی موجودات است که بر اساس فرآیندهای منحصر به فرد عملکرد اطلاعات ژنتیکی درشرایط محیطی خاص.
مرحله اولیه همه دگرگونی ها که در نهایت منجر به ظهور گونه جدیدی می شود، تکامل خرد است. چنین تغییراتی در طول زمان انباشته می شود و با شکل گیری سطح بالاتری از سازماندهی موجودات زنده پایان می یابد: جنس، خانواده، طبقه. شکل گیری ساختارهای فوق گونه ای معمولاً تکامل کلان نامیده می شود.
فرآیندهای مشابه
هر دو سطح اساساً یکسان هستند. نیروهای محرکه تغییرات خرد و کلان عبارتند از انتخاب طبیعی، انزوا، وراثت، تنوع. تفاوت اساسی بین این دو فرآیند این است که تلاقی بین گونه های مختلف عملاً منتفی است. در نتیجه، تکامل کلان بر اساس انتخاب بین گونه ای است. تبادل آزاد اطلاعات ژنتیکی بین افراد یک گونه، سهم بزرگی در تکامل خرد انجام می‌شود.
همگرایی و واگرایی علائم
خطوط اصلی تکامل می تواند اشکال مختلفی داشته باشد. منبع قدرتمند تنوع در زندگی، واگرایی ویژگی هاست. هم در یک گونه خاص و هم در سطوح بالاتر سازمان عمل می کند. شرایط محیطی و انتخاب طبیعی منجر به تقسیم یک گروه به دو یا چند گروه می شود که از نظر ویژگی های خاص متفاوت هستند. در سطح گونه، واگرایی می تواند برگشت پذیر باشد. در این مورد، جمعیت های حاصل دوباره در یک جمع می شوند. در سطوح بالاتر، این فرآیند غیرقابل برگشت است.
شکل دیگر تکامل فیلتیک است که شامل تغییر شکل یک گونه بدون جداسازی فرد است.جمعیت ها هر گروه جدید از نسل قبلی و اجداد گروه بعدی است.
همگرایی یا "همگرایی" نشانه ها نیز سهم قابل توجهی در تنوع زندگی دارد. در فرآیند توسعه گروه های غیر مرتبط از موجودات تحت تأثیر شرایط محیطی یکسان، اندام های مشابه در افراد تشکیل می شود. آنها ساختار مشابهی دارند، اما منشأ متفاوتی دارند و تقریباً عملکردهای مشابهی دارند.
موازی گرایی بسیار نزدیک به همگرایی است - شکلی از تکامل که گروه های واگرا در ابتدا به روشی مشابه تحت تأثیر شرایط یکسان رشد می کنند. مرز باریکی بین همگرایی و موازی وجود دارد، و اغلب دشوار است که تکامل یک گروه خاص از موجودات را به یک شکل یا شکل دیگر نسبت دهیم.
پیشرفت بیولوژیکی
جهت های اصلی تکامل اولین بار در آثار A. N. سورتسف. او پیشنهاد کرد که مفهوم پیشرفت بیولوژیکی برجسته شود. آثار دانشمند راه های دستیابی به آن و همچنین راه ها و جهت های اصلی تکامل را بیان می کند. ایده های Severtsov توسط I. I. اشمالهاوزن.
جهت های اصلی تکامل جهان ارگانیک که توسط دانشمندان شناسایی شده است، پیشرفت بیولوژیکی، پسرفت و تثبیت است. با نام، به راحتی می توان فهمید که چگونه این فرآیندها با یکدیگر متفاوت هستند. پیشرفت منجر به شکل گیری ویژگی های جدیدی می شود که درجه سازگاری ارگانیسم را با محیط افزایش می دهد. رگرسیون در کاهش اندازه گروه و تنوع آن بیان می شود که در نهایت منجر به انقراض می شود. تثبیت مستلزم تثبیت ویژگی های اکتسابی و انتقال آنها از نسلی به نسل دیگر استتولید در شرایط نسبتاً بدون تغییر.
در معنای محدودتر، نشان دهنده جهت های اصلی تکامل ارگانیک، دقیقاً به معنای پیشرفت بیولوژیکی و اشکال آن است.
سه راه اصلی برای دستیابی به پیشرفت بیولوژیکی وجود دارد:
- آروژنز;
- آلوژنز;
- کاتاژنز.
آروژنز
این فرآیند امکان افزایش سطح کلی سازمان را در نتیجه شکل گیری آرومورفوزیس فراهم می کند. ما پیشنهاد می کنیم منظور از این مفهوم را روشن کنیم. بنابراین، آرومورفوز یک جهت تکامل است که منجر به تغییر کیفی در موجودات زنده، همراه با عوارض آنها و افزایش خواص تطبیقی می شود. در نتیجه تغییر در ساختار، عملکرد افراد شدیدتر می شود، آنها فرصت استفاده از منابع جدید و استفاده نشده قبلی را پیدا می کنند. در نتیجه، ارگانیسم ها به یک معنا از شرایط محیطی آزاد می شوند. در سطح بالاتری از سازمان، سازگاری‌های آنها تا حد زیادی ماهیت جهانی دارند و توانایی توسعه را بدون توجه به شرایط محیطی می‌دهند.
یک مثال خوب از آرومورفوزیس تغییر سیستم گردش خون مهره داران است: ظهور چهار حفره در قلب و جدا شدن دو دایره گردش خون - بزرگ و کوچک. تکامل گیاه با یک جهش قابل توجه به جلو در نتیجه تشکیل لوله گرده و دانه مشخص می شود. آرومورفوس ها منجر به ظهور واحدهای طبقه بندی جدید می شوند: طبقات، بخش ها، انواع و پادشاهی ها.
آرومورفوزیس، به گفته سورتسف، یک تکامل نسبتا نادر است.پدیده این نشان دهنده یک پیشرفت مورفوفیزیولوژیکی است که به نوبه خود یک پیشرفت بیولوژیکی کلی را آغاز می کند که با گسترش قابل توجه ناحیه تطبیقی همراه است.
آرامورفوز اجتماعی
با توجه به جهت تکامل نژاد بشر، برخی از دانشمندان مفهوم "آرومورفوز اجتماعی" را معرفی می کنند. بیانگر تغییرات جهانی در توسعه موجودات اجتماعی و سیستم های آنها است که منجر به پیچیدگی، سازگاری بیشتر و افزایش تأثیر متقابل جوامع می شود. از جمله آرومورفوس‌ها می‌توان به ظهور دولت، چاپ و فناوری رایانه اشاره کرد.
Allogenesis
در مسیر پیشرفت بیولوژیکی، تغییراتی با ماهیت کمتر جهانی نیز شکل می گیرد. آنها جوهره آلوژنز هستند. این جهت تکامل (جدول زیر) تفاوت قابل توجهی با آرومورفوز دارد. منجر به افزایش سطح سازمان نمی شود. پیامد اصلی آلوژنز، تطبیق‌پذیری است. در واقع، این یک تغییر خصوصی است که به لطف آن بدن قادر است با شرایط خاصی سازگار شود. این جهت از تکامل جهان ارگانیک به گونه های نزدیک به هم اجازه می دهد تا در مناطق جغرافیایی بسیار متفاوت زندگی کنند.
یک مثال گویا از چنین فرآیندی خانواده گرگ است. گونه های آن در مناطق مختلف آب و هوایی یافت می شود. هر کدام مجموعه خاصی از سازگاری ها را با محیط خود دارند، در حالی که از نظر سازماندهی نسبت به گونه های دیگر برتری قابل توجهی ندارند.
دانشمندان انواع مختلفی از انطباق های اصطلاحی را شناسایی می کنند:
- به شکل(مثلاً بدنی صافپرندگان آبزی)؛
- براساس رنگ (این شامل تقلید، هشدار و رنگ‌بندی محافظ است)؛
- برای تولید مثل؛
- برای حرکت (غشاء پرندگان آبزی، کیسه هوایی پرندگان)؛
- انطباق با شرایط محیطی.
تفاوت بین آرومورفوزیس و تطبیق ایدی
برخی از دانشمندان با Severtsov موافق نیستند و دلایل کافی برای تمایز بین idioadaptations و aromorphoses نمی بینند. آنها معتقدند که میزان پیشرفت تنها پس از گذشت زمان قابل توجهی از وقوع تغییر قابل ارزیابی است. در واقع، درک اینکه یک کیفیت جدید یا توانایی توسعه یافته منجر به چه فرآیندهای تکاملی می شود دشوار است.
پیروان سورتسف تمایل دارند فکر کنند که تطابق اصطلاحی باید به عنوان تغییر شکل بدن، رشد بیش از حد یا کاهش اندام ها درک شود. آرومورفوزها تغییرات قابل توجهی در رشد جنینی و تشکیل ساختارهای جدید هستند.
Catagenesis
تکامل بیولوژیکی می تواند با ساده سازی ساختار موجودات ادامه یابد. کاتاژنز یک انحطاط عمومی است، فرآیندی که منجر به کاهش سازماندهی موجودات زنده می شود. نتیجه اصلی این خط تکامل (جدولی که سه مسیر را با هم مقایسه می کند در زیر آورده شده است) ظهور به اصطلاح کاتامورفوس یا نشانه های ابتدایی است که جایگزین علائم پیشرونده گم شده می شوند. نمونه ای از موجوداتی که مرحله انحطاط عمومی را پشت سر گذاشته اند می تواند هر انگلی باشد. در بیشتر موارد، آنها توانایی حرکت مستقل را از دست می دهند، سیستم عصبی آنها بسیار ساده شده است.و سیستم های گردش خون اما سازگاری های مختلفی برای نفوذ بهتر به بدن میزبان و تثبیت روی اندام های مناسب ظاهر می شود.
| آروژنز | Allogenesis | Catagenesis | |
| تغییر عمده | aromorphosis | IdioAdaptation | کاتامورفوسیس |
| جوهر جهت |
|
|
|
| نمونه |
|
|
|
نسبت
جهت های اصلی تکامل به هم پیوسته اند و در مسیر توسعه تاریخی دائماً جایگزین یکدیگر می شوند. پس از دگرگونی‌های اصلی به شکل آرومورفوز یا انحطاط، دوره‌ای آغاز می‌شود که گروه جدیدی از ارگانیسم‌ها در نتیجه توسعه توسط بخش‌های مجزا در مناطق مختلف جغرافیایی شروع به طبقه‌بندی می‌کنند. تکامل از طریق تطبیق اصطلاحی آغاز می شود. پس از مدتی، تغییرات انباشته شده منجر به یک جهش کیفی جدید می شود.
جهت تکامل گیاه
فلور مدرن بلافاصله ظاهر نشد. مانند همه موجودات، راه طولانی برای تبدیل شدن را پیموده است. تکامل گیاهان شامل کسب چندین آرومورفوس مهم بوده است. اولین مورد از اینها ظهور فتوسنتز بود که به موجودات اولیه اجازه می داد از انرژی نور خورشید استفاده کنند. به تدریج، در نتیجه تغییرات مورفولوژی و خواص فتوسنتزی، جلبک ها به وجود آمدند.
گام بعدی توسعه زمین بود. برای تکمیل موفقیت آمیز "ماموریت"، یک آرومورفوز دیگر مورد نیاز بود - تمایز بافت ها. خزه ها و گیاهان اسپور ظاهر شدند. پیچیدگی بیشتر سازمان با دگرگونی فرآیند و روش های بازتولید همراه است. آرومورفوس‌هایی مانند تخمک، دانه‌های گرده و در نهایت، دانه مشخصه‌ی ژیمنوسپرم‌ها هستند که از نظر تکاملی توسعه‌یافته‌تر از هاگ هستند.
بعلاوه، مسیرها و جهت‌های تکامل گیاه به سمت سازگاری بیشتر با شرایط محیطی حرکت کردند و مقاومت در برابر عوامل نامطلوب را افزایش دادند. در نتیجه ظاهر شدن لایه مادگی و جوانه، گلدهی یاآنژیوسپروم هایی که امروزه در وضعیت پیشرفت بیولوژیکی هستند.
پادشاهی حیوانات
تکامل یوکاریوت ها (یک سلول یوکاریوتی حاوی یک هسته تشکیل شده) با نوع تغذیه هتروتروف (هتروتروف ها قادر به ایجاد مواد آلی با استفاده از شیمی- یا فتوسنتز نیستند) نیز در مراحل اول با تمایز بافتی همراه بود. کوئلنترات ها یکی از اولین آرومورفوس های مهم را در تکامل حیوانات دارند: دو لایه در جنین ها تشکیل می شود، اکتو- و اندودرم. در کرم های گرد و کرم های مسطح، ساختار در حال حاضر پیچیده تر شده است. آنها دارای یک لایه جوانه سوم، مزودرم هستند. این آرومورفوز باعث تمایز بیشتر بافت ها و ظهور اندام ها می شود.
مرحله بعدی تشکیل یک حفره ثانویه بدن و تقسیم بیشتر آن به بخش ها است. Annelids در حال حاضر پاراپودیا (نوع ابتدایی اندام) و همچنین سیستم گردش خون و تنفسی دارند. تبدیل پاراپودیا به اندام های مفصلی و برخی تغییرات دیگر باعث پیدایش نوع بندپایان شد. قبلاً پس از فرود آمدن آنها ، حشرات به دلیل ظهور غشاهای جنینی شروع به رشد فعال کردند. امروزه آنها بیشترین سازگاری را با زندگی روی زمین دارند.
آرومورفوزهای اصلی مانند تشکیل نوتوکورد، لوله عصبی، آئورت شکمی و قلب ظهور نوع Chordata را ممکن کردند. به لطف یک سری تغییرات پیشرونده، تنوع موجودات زنده با ماهی، آمنیوت و خزندگان دوباره پر شد. دومی، به دلیل وجود غشای جنینی، وابستگی به آب را متوقف کرد و به خشکی آمد.
بعدیتکامل مسیر تحول سیستم گردش خون را دنبال می کند. حیوانات خونگرم وجود دارد. سازگاری با پرواز، ظهور پرندگان را ممکن کرد. آرومورفوزهایی مانند قلب چهار حفره ای و ناپدید شدن قوس آئورت راست، افزایش نیمکره های جلوی مغز و رشد قشر، تشکیل پوشش و غدد پستانی و تعدادی از تغییرات دیگر منجر به ظهور پستانداران در میان آنها، در فرآیند تکامل، جانوران جفتی برجسته بودند و امروزه در وضعیت پیشرفت بیولوژیکی قرار دارند.
جهت های تکامل نژاد بشر
مسأله منشا و تکامل اجداد مردم مدرن هنوز به طور کامل مورد مطالعه قرار نگرفته است. به لطف اکتشافات دیرینه شناسی و ژنتیک تطبیقی، ایده های موجود در مورد "شجره نامه" ما تغییر کرده است. حتی 15 سال پیش، این دیدگاه غالب بود که تکامل انسان‌ها از یک نوع خطی پیروی می‌کند، یعنی شامل اشکال تدریجی توسعه‌یافته‌تر است که به‌طور متوالی جایگزین یکدیگر می‌شوند: استرالوپیتکوس، مردی ماهر، انسان‌طلب، انسان نئاندرتال (دیرینه‌انتروپیست)، نوانسان‌تروپیست. (انسان مدرن). جهت‌های اصلی تکامل انسان، مانند سایر موجودات، به شکل‌گیری سازگاری‌های جدید، افزایش سطح سازمان منجر شد.
با این حال، داده‌های به‌دست‌آمده در 10-15 سال گذشته، تغییرات جدی در تصویری که قبلاً ایجاد شده بود، انجام داده است. یافته های جدید و تاریخ گذاری به روز شده نشان می دهد که تکامل پیچیده تر بوده است. مشخص شد که زیرخانواده هومینینا (متعلق به خانواده هومینیدها) تقریباً دو برابر بیشتر از گونه‌های موجود است.قبلا در نظر گرفته شد. تکامل آن خطی نبود، بلکه شامل چندین خط یا شاخه به طور همزمان در حال توسعه، بن‌بست و پیشرونده بود. در زمان های مختلف، سه یا چهار یا چند گونه با هم همزیستی داشتند. کاهش این تنوع به دلیل جابجایی گروه‌های توسعه‌یافته‌تر از دیگر گروه‌های کمتر توسعه‌یافته رخ داد. به عنوان مثال، در حال حاضر به طور کلی پذیرفته شده است که نئاندرتال ها و انسان های مدرن در یک زمان زندگی می کردند. اولی اجداد ما نبودند، بلکه شاخه‌ای موازی بودند که توسط انسان‌های پیشرفته‌تر جایگزین شدند.
تغییرات پیشرونده
آرومورفوس های اصلی که منجر به شکوفایی زیرخانواده شدند بدون شک باقی مانده اند. این دوپا و افزایش مغز است. دانشمندان در مورد دلایل شکل گیری اولین مورد اختلاف نظر دارند. برای مدت طولانی اعتقاد بر این بود که این اقدامی اجباری برای توسعه فضاهای باز است. با این حال، داده های اخیر نشان می دهد که اجداد مردم حتی در طول دوره زندگی روی درختان روی دو پا راه می رفتند. این توانایی بلافاصله پس از جدا شدن از خط شامپانزه ها در آنها ظاهر شد. طبق یک نسخه، هومینین ها در ابتدا مانند اورانگوتان های مدرن حرکت می کردند، با هر دو پا بر روی یک شاخه ایستاده و دستان خود را روی شاخه دیگر می گرفتند.
رشد مغز در چند مرحله انجام شد. ابتدا با هومو هابیلیس (مرد دستی) شروع شد، کسی که یاد گرفت چگونه ساده ترین ابزار را بسازد. افزایش حجم مغز همزمان با افزایش نسبت گوشت در رژیم غذایی هومینین ها بود. به نظر می رسد هابیلی ها لاشخور بوده اند. افزایش بعدی مغز نیز با افزایش مقدار غذای گوشتی واسکان مجدد اجداد ما در خارج از قاره بومی آفریقا. دانشمندان پیشنهاد می کنند که افزایش نسبت گوشت در رژیم غذایی با نیاز به دوباره پر کردن انرژی صرف شده برای حفظ کار مغز بزرگ شده مرتبط است. احتمالاً مرحله بعدی این فرآیند با توسعه آتش مصادف شده است: غذای پخته شده نه تنها از نظر کیفیت، بلکه از نظر محتوای کالری نیز متفاوت است، علاوه بر این، زمان لازم برای جویدن به میزان قابل توجهی کاهش می یابد.
جهت‌های اصلی تکامل جهان ارگانیک، که طی قرن‌ها عمل کرده، گیاهان و جانوران مدرن را شکل داده است. حرکت این فرآیند به سمت سازگاری با شرایط متغیر محیطی منجر به تنوع عظیمی از اشکال زندگی شده است. جهت‌های اصلی تکامل در تمام سطوح سازمانی به یک شکل عمل می‌کنند، همانطور که داده‌های زیست‌شناسی، بوم‌شناسی و ژنتیک نشان می‌دهند.
