Растение паразит с примером дегенерации

Общая дегенерация – процесс упрощения строения организмов. Однако это не означает, что вид угасает. Процесс общей дегенерации сопровождается увеличением численности организмов, расширением ареала.

Морфофизиологический регресс ведет к процветанию вида

Биологический прогресс – понятие, введенное Чарльзом Дарвином, основоположником теории эволюции. Алексей Николаевич Северцов выделил три способа осуществления биологического прогресса:

Ароморфоз.
Идиоадаптация.
Общая дегенерация (морфофизиологический регресс).

А. Н. Северцов отнес морфофизиологический регресс к биологическому прогрессу – процветанию вида. Ученый отмечал, что вид находится на пути биологического прогресса, если наблюдается следующее:

Увеличивается количество особей, растет выживаемость.
Расширяется ареал обитания таксона.
Наблюдается адаптивная радиация группы.

Адаптивная радиация – это процесс освоения видом новых экологических ниш. Такое развитие происходит при возникновении новых признаков: морфологических, физиологических или поведенческих.

По А.Н. Северцову, в любой группе организмов сначала происходят ароморфозы, затем идиоадаптация или общая дегенерация.

Причины морфофизиологического регресса

Исчезновение органов или их отдельных участков, систем органов – это общая дегенерация. Примеры в биологии связаны с переходом организмов к сидячему образу жизни, паразитическому существованию, обитанию в экстремальных участках биосферы. Однако все такие случаи сопровождаются образованием новых признаков, необходимых для биологического прогресса.

Организмы переходят в новые биотопы, так как не могут прогрессировать в прежних. Они избегают жесткой конкуренции. При переходе в новые условия, неподходящие другим видам подобных организмов, у них начинается адаптация. Появляются новые приспособления. Исчезают ненужные для данной среды ткани и органы. При переходе к жизни в пещерах утрачиваются органы зрения. При жизни в организме животного не обязательна пищеварительная система. Также не нужны многие органы чувств. У грибов-паразитов и бактерий утрачивается выработка токсинов. Потому что в новой среде часто не от кого защищаться, а организм хозяина необходимо сохранить живым на длительный срок.

Примеры общей дегенерации у животных

Обычно морфофизиологический регресс связывают с переходом к сидячему образу жизни или паразитированию. Однако имеется множество иных примеров.

Сидячие формы животных

Асцидия – хордовое животное. Личинка ведет подвижный образ жизни, имеет хорду, плавает в воде. Этим она похожа на эмбрионы позвоночных животных. Однако затем асцидия прикрепляется к поверхности и утрачивает признаки хорды, в то время как у других позвоночных развивается скелет позвоночного столба. Утрата видом хорды во взрослом состоянии является примером общей дегенерации. Кроме того, взрослая особь асцидии не имеет мозга, лишь нервный ганглий. У личинок имеется зачаток мозга. Утрата мозга – также пример общей дегенерации в эволюции. Взрослые асцидии ведут сидячий образ жизни. Питаются фильтрацией. То есть у них для такого типа питания развилась большая глотка, занимающая половину площади тела. Образовалась подошва, необходимая для прикрепления к субстрату.

Общая дегенерация паразитов

Ленточные черви – паразитический класс беспозвоночных животных. Они утратили целый ряд органов. У червей полностью отсутствует пищеварительная система. Питательные вещества они всасывают всей поверхностью тела. Для такого способа питания у червей развился тегумент, состоящий из нескольких слоев. Многие органы чувств неразвиты у паразитов. Нет органов обоняния, зрения. Имеются лишь хеморецепторы и осязательные клетки. У ленточных червей упростилась нервная система – это тоже пример общей дегенерации.

Однако для поддержания численности вида черви приобрели присоски и крючья. Такими органами животные удерживаются в кишечнике хозяина. Бычий цепень имеет лишь присоски. Свиной солитер - и присоски, и крючья, которые, конечно, повреждают ткани основного хозяина.

Черви приспособились паразитировать со сменой хозяев. Их личиночные стадии имеют свои приспособления. Здесь мы видим примеры ароморфоза, идиоадаптации и общей дегенерации у одного вида организмов. Ароморфозом можно считать новообразования в виде крючьев и присосок у свиного цепня. Идиоадаптация происходила длительное время. Менялись покровы, совершенствовалось питание, развивалась репродуктивная система.

Половая система ленточных червей занимает большую часть их тела. В каждом из многочисленных члеников имеются свои половые органы. Такая развитая половая система стала необходима для увеличения количества образования яиц, потому что лишь малая их часть попадет в тело промежуточного хозяина. Более того, черви – гермафродиты, то есть способны размножаться при наличии лишь одной особи в теле окончательного хозяина. Такая адаптация позволила ленточным червям широко распространиться по свету.

Переход вида к обитанию в нетипичном биотопе

Африканский страус не паразитирует и не ведет сидячий образ жизни. Однако увеличение массы тела для повышения выживаемости привело к утрате способности к полету. Взамен развились мышцы ног. Сила современного страуса не только в беге, но и в ударах ногами.

Многие млекопитающие в ходе эволюции вернулись в водную среду. Это дельфины, киты, морские котики и морские львы, тюлени. Все они утратили ходильные конечности, которые преобразовались в ласты.

В лаосских пещерах обитает единственный вид паукообразных, не имеющий органов зрения, – Sinopoda scurion. В глубинах пещер нет света. Глаза паука исчезли в результате ненадобности. Естественный отбор не сохранил способность видеть.

Примеры общей дегенерации у растений

В природе часто встречаются паразиты среди продуцентов. Однако бывает, что они утрачивают даже способность к выработке органических веществ. Но и консументами не становятся. Паразитизм сильно упрощает организацию видов.

Вертляница (Monotropa) относится к высшим растениям. Она утратила пигмент хлорофилл – главный отличительный признак продуцентов. Вертляница не строит углеводы сама, берет готовые органические вещества из перегноя, из корней соседних деревьев, а также ей помогает симбиоз с грибами. Грибница поставляет ей питательные соединения. Ассимиляция углерода растению не требуется. Не приходится ему улавливать энергию солнечного света. В результате с вертляницей произошло упрощение строения. Отсутствие хлорофилла – пример общей дегенерации вертляницы. Кроме того, редуцировались листья. Теперь они имеют вид чешуек.

Повилика (Cuscuta) – еще один пример общей дегенерации. Растение утратило не только зеленый пигмент, но даже листья и корни. Это настоящее растение-паразит. Оно обвивает стеблем клевер, картофель и некоторые другие растения. Клетки кожицы стебля повилики разрастаются, внедряются в стебель растения-хозяина. Так растение-паразит втягивает в себя питательные вещества.

Образование колючек вместо листьев также считается примером общей дегенерации.

Симбиоз как причина общей дегенерации

Лишайник – яркий пример симбиоза гриба и водоросли. Считается, что некоторые виды утратили способность к оплодотворению. Также у некоторых видов лишайника, вероятно, исчезло бесполое размножение спорами. Такое размножение характеризует свободноживущие грибы.

Можно привести много примеров общей дегенерации растений и животных. Этот процесс утраты органов является тупиковой ветвью эволюции. По закону необратимости эволюции такие органы не возникнут вновь. Тем не менее этот процесс выгоден с точки зрения биологического прогресса. Многие паразиты очень плодовиты и при благоприятных условиях быстро размножаются и распространяются, вызывая эпидемии. Жизнь в экстремальных условиях также удобна по причине снижения конкуренции или отсутствия пресса хищников.

Фармацевтика, медицина, биология

Биологический регресс

Биологический регресс — это эволюционное движение, при котором происходит сокращение ареала обитания; уменьшение численности особей из-за неприспособленности к среде обитания; снижение числа видов групп из-за давления других видов, вымирание вида. Палеонтология доказала, что многие виды в прошлом полностью исчезли. Если при биологическом прогрессе некоторые виды развиваются и широко распространяются по всему земному шару, то при биологическом регрессе виды исчезают, не сумев приспособиться к условиям окружающей среды.

Причины биологического регресса: исчезновение способности организмов приспосабливаться к изменениям условий окружающей среды. Биологическому регрессу склонны:

Организмы-паразиты.
Животные, ведущие неподвижный образ жизни.
Животные, живущие под землей или в пещерах.

Примеры дегенерации организмов, которые перешли к паразитическому образу жизни

У животных-паразитов (плоские черви) редуцируются органы чувств, пищеварительная система, упрощается нервная система. Вместо этого у них развиваются различные необходимые приспособления-присоски, причепкы, способствующих удержанию в кишечнике хозяина. Самка паразитических ракообразных (усоногие — саккулина) совсем потеряла признаки членистоногих. Она выполняет только одну функцию — откладывание яиц. Бычий цепень паразитирует в кишечнике человека 18-20 лет, производя около 11 млрд яиц. Защищенность яйца телом хозяина обеспечивает высокую плодовитость и процветания червей.

Регресс в растений тесно связан с паразитическим образом жизни. Например, волчок соняшниковий- растение-паразит, который существует на коренные подсолнечника, конопли, клевера. Стебли у нее темноватого окраски, чешуевидные листья лишено хлорофилла, поэтому с помощью присосок они вбуравлюються в тело других растений и высасывают их питательные вещества. Другое растение-паразит — повилика. Встречается везде: вдоль дорог, по огородам. Красные и желтые нитевидные стебли обвивают дикие и культурные растения. В повилики редуцированные корни и листья. Вместо корней появляются специфические органы — присоски, которыми она внедряется в стебель растения и всасывает необходимые питательные вещества (сок). Растения-паразиты прочно прикрепляются к растению-хозяину и с трудом отделяются от хозяина.

Примеры дегенерации у организмов, ведущих неподвижный образ жизни

У животных, ведущих неподвижный образ жизни, орган движения действует только в период личиночной стадии, хорда редуцирована. Например, единственный представитель отдельного типа брахиата — погонофор — обитает на дне моря, ведет неподвижный образ жизни. В погонофоры есть мозг и сердце, но рот и желудок редуцированные, органами дыхания является щупальца. Через неподвижный образ жизни они не похожи на животных. Во внутренней части щупалец есть длинные тонкие волоски, которые снабжены кровеносными сосудами. В воде волоски выходят из трубки, и к ним прикрепляются микроорганизмы. Когда последних становится много, погонофоры затягивают волоски внутрь. Под влиянием ферментов микроорганизмы перевариваются и впитываются внутренними выростами. Зачаточный кишечник у зародыша погонофоры доказывает наличие органов пищеварения у предков. Из-за прохождения процесса пищеварения вне организма органы пищеварения погонофор редуцировались.

Примеры дегенерации животных, живущих под землей или в пещерах

В пещерах бывшей Югославии и Южной Австрии проживает протей из класса земноводных, похожий на тритона. Кроме легких с обеих сторон головы у него есть внешние жабры. В воде протеи дышат жабрами, на суше — легкими. Жители вод и глубоких пещер, они змеевидное форму, прозрачные, бесцветные, без пигментов. У взрослых особей глаза прикрывает кожа, а у личинок есть зачаточные глаза.

В цветочных растений, которые перешли в водную среду, листовые пластинки стали узкими, нитевидными, проводящие ткани перестали развиваться. Исчезли устьица, не изменились только цветы (лютик водяной, ряска, роголисник).

Генетической основой эволюционных изменений, ведущих к упрощению уровня организации, являются мутации. Например, если сохранились недоразвитые органы — рудименты, альбинизм (отсутствие пигментов) и другие мутации — не исчезают в процессе эволюции, то встречаются они у всех членов данной популяции.

Взаимосвязь между направлениями биологической эволюции

В эволюции органического мира выделяют три направления:

ароморфоза — повышение уровня организации живых организмов;
идиоадаптация — приспособление живых организмов к условиям окружающей среды без принципиальной перестройки их биологической организации;
дегенерация — упрощение уровня организации живых организмов, что приводит к биологическому регрессу.

Связь между ароморфозом, идиоадаптации и дегенерацией в эволюции органического мира неодинаков. Ароморфоз по сравнению с идиоадаптации происходит реже, но именно он знаменует новый этап в развитии органического мира. Ароморфоз приводит к возникновению новых высокоорганизованных систематических групп, которые занимают другую среду обитания и приспосабливаются к условиям существования. Даже эволюция идет путем идиоадаптации, иногда и дегенерации, которые обеспечивают организмам обживания нового для них среде обитания.

Биологический регресс — это эволюционное движение, при котором происходит сокращение ареала обитания; уменьшение численности особей из-за неприспособленности к среде обитания; снижение числа видов групп из-за давления других видов, исчезновение вида. Наука палеонтология доказала, что многие виды в прошлом полностью исчезли. Если при биологическом прогрессе некоторые виды развиваются и широко распространяются по всему земному шару, то при биологическом регрессе виды исчезают, не сумев приспособиться к условиям окружающей среды.

Причины биологического регресса: исчезновение способности организмов приспосабливаться к изменениям условий окружающей среды.

Биологическому регрессу подвержены:

1. Организмы, ведущие паразитический образ жизни.

2. Животные, ведущие неподвижный образ жизни.

3. Животные, живущие под землей или в пещерах.

1. Примеры дегенерации организмов, перешедших к паразитическому образу жизни:

а) примеры регресса у животных: у животных-паразитов (плоские черви) редуцируются органы чувств, пищеварительная система, упрощается нервная система. Взамен этого у них развиваются различные необходимые приспособления—присоски, прицепки, способствующие удержанию в кишечнике хозяина. Самка паразитических ракообразных (усоногие — саккулина) полностью утратила признаки членистоногих. Она выполняет только одну функцию — откладывание яиц. Бычий цепень, паразитирующий в кишечнике человека 18—20 лет, производит около 11 млрд. яиц. Защищенность яйца телом хозяина обеспечивает высокую плодовитость и процветание червей;

б) примеры регресса у растений. Регресс у растений тесно связан с паразитическим образом жизни. Например, заразиха — растение-паразит, существующий на корнях подсолнечника, конопли, клевера. Стебли у нее темноватой окраски, чешуевидные листья лишены хлорофилла, поэтому с помощью присосок они внедряются в тело другого растения и высасывают их питательные вещества.

Второе растение-паразит — повилика. Встречается повсюду: вдоль дорог, в огороде. Красноватые и желтые нитевидные стебли обвивают дикие и культурные растения. У повилики редуцированы корни и листья. Вместо корней появляются специфичные органы — присоски, которыми она внедряется в стебель растения и всасывает необходимые питательные вещества (сок). Растения-паразиты прочно прикрепляются к растению-хозяину и с трудом отделяются от хозяина.

2. Примеры дегенерации у организмов, ведущих неподвижный образ жизни.

У животных, ведущих неподвижный образ жизни, орган движения действует только в период личиночной стадии, хорда редуцирована. Например, единственный представитель отдельного типа брахиата — погонофора — обитает на дне моря, ведет неподвижный образ жизни. В 1949 г. ученый-зоолог А. В. Иванов впервые нашел ее в Охотском море на глубине 4 км, она попала в сети вместе с рыбами. Удлиненное червеобразное тело животного покрывает трубка цилиндрической формы. В передней части тела имеются щупальца, которые периодически выходят из трубки наружу для дыхания. Тело состоит из трех отделов, в переднем отделе имеются щупальца (у некоторых видов их до 200—250), мозг, сердце, органы выделения. Второй отдел более крупный, третий — очень длинный. Во внутренней части отделов находятся органы дыхания, во внешней части — выросты, прикрепленные к трубке (рис. 34).

Рис. 34. Погонофора: 1—шупальца; 2— голова; 3—первый отдел тела; 4—второй отдел тела; 5—третий отдел тела; 6—чувствительные волоски; 7—задняя часть тела

У погонофоры имеются мозг и сердце, но рот и желудок редуцированы, органами дыхания являются щупальца. Из-за неподвижного образа жизни они не похожи на животных. Во внутренней части щупалец имеются длинные тонкие волоски, которые снабжены кровеносными сосудами. В воде волоски выходят из трубки, и к ним прикрепляются микроорганизмы. Когда их становится много, погонофоры затягивают волоски внутрь. Под влиянием ферментов мелкие организмы перевариваются и впитываются внутренними выростами.

Зачаточный кишечник у зародыша погонофоры доказывает наличие органов пищеварения у предков. Из-за прохождения процесса пищеварения вне организма органы пищеварения погонофор редуцировались.

Строение асцидии также упрощено в процессе эволюции из-за неподвижного образа жизни. Асцидия относится к одной из ветвей типа хордовых — оболочникам, обитающим в море (рис. 35).

Рис. 35. Асцидии

Мешковидное тело асцидии покрыто оболочкой, подошвой она прикреплена ко дну моря и ведет неподвижный образ жизни. В верхней части тела имеютсю два отверстия, через первое отверстие вода проходит в желудок, a из второго — выходит наружу. Органы дыхания — жаберные щели. Размножается откладыванием яиц. Из яйца развиваются подвижные похожие на головастиков, личинки с признаками хорды. Во взрослом состоянии асцидия прикрепляется ко дну моря, тело упрощается. Считается, что асцидия — сильно деградированное хордовое животное.

3. Примеры дегенерации животных, живущих под землей или в пещерах.

В пещерах бывшей Югославии и Южной Австрии обитает протей из класса
земноводных, похожий на тритона (рис. 36).

Рис. 36. Протей

Кроме легких по обе стороны головы у него имеются внешние жабры. В воде протеи дышат жабрами, на суше — легкими. Обитатели вод и глубоких пещер, они имеют змеевидную форму, прозрачны, бесцветны, без пигментов. У взрослых особей глаза прикрывает кожа, а у личинок имеются зачаточные глаза. Таким образом, у предков асцидии были глаза, и они вели наземный образ жизни. У пещерных организмов исчезли органы зрения, пигменты, снизилась активность.

У цветковых растений, перешедших в водную среду, листовые пластинки стали узкими, нитевидными, проводящие ткани перестали развиваться. Исчезли устьица, не изменились только цветы (лютик водяной, ряска, роголистник).

Генетической основой эволюционных изменений, ведущих к упрощению уровня организации, является мутация. Например, если сохранившиеся недоразвитые органы — рудименты, альбинизм (отсутствие пигментов) и другие мутации — не исчезают в процессе эволюции, то встречаются они у всех членов данной популяции.

Таким образом, выделяют три направления в эволюции органического мира. Ароморфоз — повышение уровня организации живых организмов; идиоадаптация — приспособление живых организмов к условиям окружающей среды без принципиальной перестройки их биологической организации; дегенерация — упрощение уровня организации живых организмов, ведущее к биологическому регрессу.

Взаимосвязь между направлениями биологической эволюции. Связь между ароморфозом, идиоадаптацией и дегенерацией в эволюции органического мира неодинакова. Ароморфоз по сравнению с идиоадаптацией происходит реже, но именно он знаменует новый этап в развитии органического мира. Ароморфоз приводит к возникновению новых высокоорганизованных систематических групп, которые занимают другую среду обитания и приспосабливаются к условиям существования. Даже эволюция идет по пути идиоадаптации, иногда и дегенерации, которые обеспечивают организмам обживание новой для них среды обитания.

Биологический регресс

Биологический регресс — уменьшение численности вида, сужение ареала, снижение уровня приспособленности к условиям среды.

1.Чем отличается биологический регресс от биологического прогресса?

2. Сколько путей имеет дегенерация?

3. Приведите примеры дегенерации у животных.

4. Каковы примеры дегенерации у растений?

Как можно объяснить причины откладывания миллиардов яиц паразитическими червями (бычий цепень)?

Какое значение для паразитического червя имеет возникновение новых органов вместо редуцированных?

Как вы объясните причины исчезновения корня и листьев у повилики?

Чем и как питается повилика? Образует ли она органическое вещество?

1. Объясните причины превращения листьев заразихи в чешую.

2. Разберите примеры дегенерации погонофор, ведущих неподвижной образ жизни.

3. Как переваривается пища у погонофор, если у них нет органа пищеварения?

4. Какие вы знаете организмы, ведущие неподвижный образ жизни? Опишите их.

Где обитает протей? Объясните на примерах дегенерации. Приведите примеры дегенерации у растений, живущих в водной среде. Напишите краткий реферат об ароморфозе, идиоадаптации, дегенерации.