По поводу ароморфозов, идиоадаптаций и дегенераций

Здравствуйте, уважаемые читатели блога репетитора биологии по Скайпу biorepet-ufa.ru. Продолжаю рубрику «Из диалогов в комментариях». Накопилось много комментариев к статье «Биологический прогресс».

Биологический прогресс, как одно из направлений эволюции, достигается тремя путями (или характеризуется тремя формами): ароморфозом, идиоадаптацией и общей  (филогенетической) дегенерацией.

В КИМах ОГЭ и ЕГЭ по биологии встречается много заданий по выявлению знаний учащимися этих трех характеристик биологического прогресса.

Очень любят авторы-составители КИМов такие задания. Любят,  не смотря на то, что  в пособиях разных авторов одни и те же примеры трактуются по-разному. Поэтому и накопилось довольно много вопросов у преподавателей и учащихся  к моей статье  «Биологический прогресс».

Светлана: Всегда считала эту тему не сложной. Но, оказывается всё не так просто… Встретился вопрос, какие из примеров иллюстрируют общую дегенерацию (три верных ответа из шести):

1) сокращение числа пальцев до двух у страусов; 2) упрощение нервной системы у ленточных червей; 3) превращение корней у повилики в присоски; 4) развитие детёнышей млекопитающих в матке; 5) редукция околоцветника, листьев, сосудистой системы у ряски; 6) отсутствие конечностей у змей.

Ответы 2 и 3 для меня очевидны, точно знаю что не 4, а остальное ?

Б.Ф.: Для характеристики общей дегенерации, вероятно, хорошими можно считать такие правила:

1) переход от активного образа жизни к более пассивному; 2) переход к паразитическому образу жизни; 3) возможности для большего использования готовых энергетических материалов.

Считаю, как и Вы, ответы 2 и 3 очевидными — характеризуют переход организмов к паразитизму.  Наверное еще и 5, так как 1 и 6 — идиоадаптации, 4 — ароморфоз.

Светлана: Я так же думаю, как и вы. Но прочитала в пособии под редакцией Гусева, Каменского издательство Московского университета, что дегенерация рассматривается как переход к оседлому образу жизни, или жизни в экстремальных условиях (я поэтому и ряску отнесла к дегенерации, потому что для покрытосеменного растения вода это экстремальные условия). Всё вроде бы ничего.

Но там приводятся примеры дегенераций: превращение листьев кактуса в колючки, редукция задних конечностей китообразных и ещё ряд примеров, которые я всегда относила к идиоадаптациям…  Короче я в расстройстве. Я никудышный биолог…

Б.Ф.: Светлана, «не надо спешить с выводАми». Вы отличный биолог хотя бы уже потому, что находите множество всякого несоответствия не только в тестовых заданиях, но и в учебниках. Вот что посоветовать школьникам, как им готовиться к сдаче экзаменов, если даже учебники «врут»?

Светлана: Приведите, пожалуйста, примеры дегенераций с возможностью использования готовых энергетических материалов.

Б.Ф.: Растения паразиты  утратили хлоропласты и стали питаться готовыми органическими веществами растения-хозяина, а не синтезировать их сами. (Не путать этот пример дегенерации  с хищными растениями, как пример идиоадаптации, которые лишь частично утратили способность к фотосинтезу).

Сюда следует отнести и паразитических червей, утративших пищеварительную систему, перешедших фактически на осмотрофное питание всей поверхностью тела.

Светлана:  Вот что сегодня обнаружила в книжице Калиновой, Петросовой, Никишовой отличник ЕГЭ по биологии 2010 (стр.41):

«следует помнить, что редукция органов возможна и при идиоадаптациях, и дегенерациях, но в первом случае изменения носят частный характер, а во втором кардинальный. Если у животных утрачиваются важные системы органов, то эволюция происходит по пути дегенерации, в противоположность этому отсутствие конечностей у змей, это изменение способа передвижения, свойственное небольшой группе животных в связи с образом жизни, и оценивать его следует как идиоадаптацию».

Б.Ф.: Только теперь остаётся сообразить какие изменения носят частный характер, а какие кардинальный?

Марина: как Вы можете объяснить, почему утрата зрения у крота — это общая дегенерация, а отсутствие конечностей у китов — это идиоадаптация. Общая дегенерация возникает при переходе организма в более простую среду обитания, а по сравнению с наземно-воздушной — водная, более простая среда; сопровождается утратой органов — так и есть утратили. В чем разница?

Б.Ф.: утрата зрения кротами и всеми остальными «земельными слепышами» только в половине руководств определяется как основной пример общей дегенерации, а в половине — как идиоадаптации.

Утрата зрения у подземных животных происходит не полностью. Кроты способны различать свет и тьму. Да и подвижности они не утратили. Значит это всё же идиоадаптация. Остается только на экзамене абитуриентам догадаться, а как считают сами составители подобного вопроса, если в большом количестве учебников говорится о дегенерации у кротов.

Утрата за ненадобностью задних конечностей у китообразных (только задних) никак не может быть примером дегенерации. Бывшие парнокопытные идеально приспособились к жизни в водной среде, видоизменив конечности, способны активно передвигаться в ней — это бесспорно пример идиоадаптации.

К тому же, основных критериев для дегенерации все же два: переход организмов к паразитическому или к малоподвижному образу жизни.

Марина: Большое спасибо за ответ. Будем надеяться, что спорных вопросов в этом году будет меньше.

Людмила: Возникли сомнения в следующем вопросе. Укажите направление эволюции, которое привело к возрастанию численности многих видов костных рыб?

1) ароморфоз; 2) дегенерация; 3) биологический прогресс; 4) биологический регресс.

Мне кажется, если говорить о том, что приводит к возрастанию численности, как одному из проявлений биопрогресса, то в данном случае это ароморфоз. Но, учитывая, что это часть А, авторы вполне могут иметь в виду сам биопрогресс?

Б.Ф.: Здесь и сомневаться не стоит. Направления эволюции: биологический прогресс, биологический регресс, стабилизация. А вот пути достижения (или формы) биологического прогресса: ароморфоз, идиоадаптация, общая дегенерация. Поэтому здесь правильный ответ 3.

Ира: В чем заключается разница между понятиями «ароморфоз» и «алломорфоз» ?

Б.Ф.: Ароморфоз, алломорфоз (или идиоадаптация) и общая дегенерация — это три формы (три пути) биологического прогресса.

Ароморфозами называют крупные эволюционные достижения организмов, приводящие к формированию новых крупных таксонов: царств, типов, классов. Это, как правило, усложнения строения и функций организмов не являющиеся приспособлением к конкретным условиям среды, но носящие самый общий характер, с явным повышением уровня организации и возможным выходом в другую адаптивную зону (возникновение эукариотической клетки, многоклеточности, автотрофности).

Алломорфозами (идиоадаптациями) называют приспособления организмов к определенным условиям существования — адаптации в узком смысле, или идиоадаптации, посредством которых организмы из поколения в поколение приспосабливаются к разнообразным условиям жизни, причем сложность их
организации и интенсивность жизнедеятельности в общем не повышаются. Алломорфозы протекают на уровне семейств, родов или видов. Например, покровительственная окраска у животных, видоизменения вегетативных органов растений.

Катерина: Вот раньше постоянно путалась с регрессом и дегенерацией…они почему-то упорно в голове были соединены в одно целое. Теперь поняла. Дегенерация — это  прогресс…просто он достигается путём упрощения общей организации, исчезновения чего-то НЕнужного…так? Тогда сюда же можно отнести редукцию мышц ушных раковин у человека, третье веко и копчик (это всё рудименты) , но они относятся к дегенерации или нет?

Б.Ф.:  Нет, эти примеры не являются результатом общей дегенерации — это примеры идиоадаптаций, то есть «идиоадаптация» здесь должна рассматриваться как термин, характеризующий само явление, сам процесс. А  названия этих рудиментарных органов — это результат идиоадаптации.

Под «дегенерацией» лучше всего запоминаются примеры приспособленности паразитических организмов. У них произошла утрата (дегенерация) некоторых органов наряду с развитием каких-либо дополнительных приспособлений. Ведь все признаки биологического прогресса у них «налицо». Высокие показатели и скорости размножения, и плодовитости, и численности.

Марина: Может быть полезным сравнение понятий биологический и морфофизиологический прогресс, а также биологический и морфофизиологический регресс. Биологический прогресс может быть достигнут с помощью морфофизиологического регресса (общей дегенерации — упрощения строения).

Дарья: Хищные растения — это результат ароморфоза или идиоадаптации?

Б.Ф.:  По определению ароморфоз — это прогрессивное эволюционное изменение строения, приводящее к общему повышению уровня организации организмов. Идиоадаптация — это наиболее распространенный путь эволюции, при котором у организмов развиваются приспособления к определенным, частным условиям среды.

У насекомоядных (хищных) растений нет какого-то крупного «общего повышения уровня организации», то есть переход к хищничеству — это явно не ароморфоз.

Живя в болотистой местности, при дефиците азота и фосфора, они, не утратив полностью способности к фотосинтезу (производству углеводов из углекислого газа воздуха и воды),  выработали особенный (хищный) способ дополнительного обеспечения себя дефицитными элементами питания — значит это пример идиоадаптации.

Алексей: Помогите, пожалуйста, разобраться. Специализация — это тип приспособления или путь эволюции?

Я считал, что специализация это крайняя степень проявления идиоадаптации. Отвечал на вопрос, где было изображение колибри на цветке. Надо было определить тип приспособления, форму естественного отбора и путь эволюции. В ответах: тип приспособления — специализация, а путь — идиоадаптация, форма отбора — движущий (тут мне все понятно).

Б.Ф.: Посмотрите табличку с определением ароморфоза. Понятно, что поскольку ароморфозы, идиоадаптации (алломорфозы) и общая дегенерация являются путями биологического прогресса, то термин «специализация» надо рассматривать как тип приспособления.

***************************************

У кого есть вопросы по  статье к репетитору биологии по Скайпу,   замечания, пожелания — прошу в комментарии.

Для подготовки к  сдаче ЕГЭ или ОГЭ, у  меня на блоге вы можете приобрести  ответы на все тесты Открытого Банка Заданий ФИПИ за все годы проведения экзаменов  по ЕГЭ и ОГЭ (ГИА).