Ароморфоз - это приспособительные изменения живых организмов, которые возникают в ходе эволюции, имеют общее значение и направлены на повышение уровня организации, что увеличивает жизнеспособность.
Общее значение ароморфозов
Появление ароморфозов имеет решающее значение в борьбе за существование. Живые организмы, в которых происходят подобные изменения, становятся более приспособленными к условиям внешней среды и могут осваивать новую среду обитания. Примером ароморфоза является любое эволюционное изменение, которое приводит к появлению новых, прогрессивных групп организмов.
Формирование ароморфозов является достаточно длительным процессом и связано с наследственной изменчивостью. Кроме этого, значение в появлении новых свойств живых существ имеет естественный отбор, когда выживают более приспособленные организмы. Они имеют больше физиологических возможностей бороться за свое существование и дают большее количество потомков с полезными свойствами, которые передаются следующим поколениям.
Можно сказать, что ароморфоз является важным морфофизиологическим процессом. Он ведет к появлению более сложных организмов, которые в меньшей степени зависят от условий внешней среды.
Ароморфозы у растений
Прогрессивные изменения характерны и для растений. Они касаются не только совершенствования морфологических особенностей, поэтому часто вместо термина «ароморфоз» применяют слово «арогенез», что в переводе означает «происхождение».
Появление различных видов водорослей связывают с различной комбинацией морфологических свойств и способности к фотосинтезу, однако настоящие ткани у них отсутствуют, поэтому их считают первично-водными организмами (эволюционные изменения в их строении отсутствуют).
Если указывать примеры ароморфоза, то наиболее важным можно назвать дифференциацию тканей, которая привела к появлению наземных высших растений. Наиболее примитивные из них - это мхи, поскольку в данных растений дифференциация клеток прошла слабо, корень отсутствует, а побеги характеризуются примитивным строением.
Следующим важным ароморфозом стало разделение тела растения на побег и корень. В дальнейшем возникли споровые растения, к которым относят папоротники, хвощи и плауны, однако у них еще отсутствуют семена, а спорофит развивается из зародыша, который мало дифференцирован. Поскольку для оплодотворения нужна вода, то это в определенной степени ограничивает широкое распространение споровых растений.
Примеры ароморфоза у растений
Если говорить о радикальных изменениях в строении и структуре растений, то следует вспомнить отдел Голосеменные, представители которого имеют ряд ароморфозов:
- у них появляется семязачаток, в котором развивается эндосперм (женский гаметофит);
- имеются пыльцевые зерна, которые прорастают в пыльцевую трубу; образуется мужской гаметофит; для оплодотворения не нужна вода;
- у данных растений есть семена, которые состоят из хорошо дифференцированного зародыша, а также эндосперма, который является источником питательных веществ для развития зародыша.
К семенным растениям принадлежат еще Покрытосеменные. Они возникли в юрский период. Примеры ароморфоза данного отдела растений следующие:
- у них всегда есть закрытый плодолистик с семязачатком (пестик);
- существуют специальные «приманки» - нектар и околоцветники, которые обеспечивают энтомофилию - опыление с помощью насекомых, которое характеризуется точностью процесса в пределах конкретного вида и позволяет существовать различным растениям;
- для покрытосеменных характерен зародышевый мешок с такой структурой, которая позволяет проходить двойному оплодотворению.
Следует отметить, что данная группа растений насчитывает около 250 видов и находится на пути биологического прогресса. Так, покрытосеменные представлены различными жизненными формами (это деревья, кусты, лианы, травы, водные представители), которые постоянно совершенствуются относительно строения и функций отдельных частей.
Эволюционные изменения в строении животных
Эукариотические организмы, которые характеризовались гетеротрофным типом питания, дали начало грибам и животным. Первые из них представлены одноклеточными организмами, которые не имели тканей. В протерозойскую эру появляются многоклеточные беспозвоночные существа. Наиболее примитивными были двухслойные животные, например Кишечнополостные. Примеры ароморфоза у животных этой группы - двухслойный зародыш и тело, которое состоит из двух листков - эктодермы и энтодермы.
Следующим важным совершенствованием строения стало появление среднего зародышевого листка - мезодермы, которая спровоцировала дифференциацию тканей и появление систем органов (Плоские и Круглые черви). Следующим ароморфозом стало появление целома - вторичной полости, благодаря которой тело животных начало разделяться на отделы.
Возникли примитивные Первичноротые (например, Кольчатые черви), которые уже имели параподии (примитивные конечности) и гомономное сегментированное тело. Примеры ароморфоза, который произошел в дальнейшем, – появление гетерономной сегментации тела и членистых конечностей (возникли Членистоногие). В начале девона произошел выход на сушу паукообразных и насекомых, у которых наблюдался серьезный ароморфоз – возникновение зародышевых оболочек.
Эволюция вторичноротых
Появление у данных организмов хорды, нервной трубки, брюшной аорты, а затем сердца привело к формированию нового типа - хордовых животных. В дальнейшем у рыб развивается висцеральный и осевой скелет. Так, у них уже наблюдается наличие мозговой коробки и челюстного отдела черепа.
У костных рыб также прошел ряд важных ароморфозов (появилось легочное дыхание и настоящие конечности), что дало начало земноводным.
Дальше развиваются амниоты, которые имели три зародышевые оболочки. Первыми их представителями стали рептилии. Они были независимыми от воды, но из-за отсутствия замкнутого круга кровообращения не могли контролировать постоянную температуру тела, что привело к их массовому вымиранию в конце мезозоя.
Дальнейшие примеры ароморфоза - появление полной перегородки в сердце между желудочками. Это позволило разделить круги кровообращения, что привело к появлению теплокровных животных, которые в дальнейшем приобрели способность к полетам. Так возник класс Птицы.
Ароморфозы, которые привели к появлению млекопитающих
У зверозубых рептилий со временем увеличились полушария переднего мозга, развилась кора, появилось четырехкамерное сердце, прошла редукция дуги аорты. Кроме этого, млекопитающие возникли вследствие появления слуховых косточек, шерстяного покрова и молочных желез, дифференциации зубов в альвеолах. Следующий пример ароморфоза у млекопитающих - появление плаценты и живорождение.
Так, вскармливание детенышей молоком, прогрессивное развитие легких, головного мозга, кровеносной системы, а также ряд других ароморфозов - причины резкого повышения общего уровня организации животных и появления высших организмов.
Последним значительным ароморфозом можно назвать увеличение головного мозга у предков человека (эпиморфоз). На сегодняшний день Человек разумный освоил адаптивные зоны земли, что спровоцировало появление ноосферы. При этом органический мир вступил в новую эру - психозойную.
Если подытожить, то следует сказать, что крупные ароморфозы приводят к захвату новых местообитаний и появлению новых организмов со специализированными признаками, которые играют ведущую роль в эволюционном процессе.
