生物学における並列性: 例と特徴。 Open Library - 教育情報のオープンライブラリ 並列処理の主な機能
進化には 3 つの形態があります。 発散は相同器官の類似性に基づいており、収束は 似たような体。 進化の 3 番目の形式は並列処理です。
生物学において、これは、独立して発達し、相同な原始に基づいて発達する同様の特性と品質の獲得に関連して発達が起こるプロセスです。
並行進化と種分化
並行種分化は並行進化の一種であり、密接に関連した集団の生殖不適合性が、環境の適応によって独立して進化する形質によって決定されます。 さまざまな環境。 これらは生殖的には不適合であり、同様の生態学的条件で暮らす集団だけが生殖的に孤立する可能性が低くなります。
進化の形
生物学における並行性とは、独立した種が類似の生態系での進化を通じて、同時にではなく、どのようにして類似の特性を獲得するかを説明します (たとえば、サメ、クジラ目、魚竜の背びれ)。 特徴の定義は、変化が発散的、収束的、または並行的であるとみなされるかどうかを決定する上で重要です。
これに基づいて、生物学における並行性とは、同じ共通の祖先を共有する、関連はしているが別個の種において同様の形質が発達することです。
形態構造の相同性を考慮した
形態構造の相同性も考慮する価値があります。 たとえば、多くの昆虫は 2 対の飛行翼を持っています。 しかし、カブトムシでは、最初の翼のペアはエリトラに硬化され、2番目の翼は飛行に使用されますが、ハエでは、2番目の翼のペアはバランスをとるために使用される小さな小結節に縮小されます。
2 対の翼が交換可能で相同な構造であるとみなされる場合、これは翼の数の並行した減少として特徴付けることができますが、そうでない場合、2 つの変化は同じ翼の対で異なる分岐で発生します。
生物学における並列性: 特徴と例
平行性の例としては、魚竜とイルカの軸骨格の類似性があります。 この形態の進化は、環境の性質に起因して、無関係な生物間で同様の特性または適応メカニズムが出現することを特徴としています。
言い換えれば、生物学における並行性は同様の条件下で観察され、その結果同様の適応が形成されるということです。 2 つ以上の系統の形態 (または構造形態) は、特定の時点で分岐 (収束など) したり収束したり (分岐など) するのではなく、並行進化において同様の方法で一緒に進化します。
一例として、複数の動物の間で独立して進化した羽毛パターンの複合体が挙げられます。 他の種類鳥。 他の例も挙げることができます。
- 植物界では、並行進化の最もよく知られたパターンは、別々の属や科で何度も現れる類似した葉の形です。
- 蝶は、種内でも科間でも、羽の色のパターンに多くの類似点があります。
- 古代と現代のヤマアラシは共通の祖先を共有しており、両方とも驚くほど似た体の構造を進化させました。 ハリネズミとハリモグラでも同様の構造が進化したため、これは収斂進化の一例でもあります。
- 一部の絶滅した主竜は直立姿勢を進化させ、おそらく温血種であったと考えられます。 これら 2 つの特徴はほとんどの哺乳類にも見られます。
- 興味深いことに、現代のワニには追加のいわゆる左動脈もあり、これもトライアン哺乳類の特徴です。
- 絶滅した翼竜と鳥類は両方の翼とくちばしを発達させましたが、共通の祖先からではありませんでした。
- サメ、一部の両生類、羊膜類で独自に進化しました。
ちなみに十分あります 珍しい例生物学における並列性。 このように、タコの目は人間の目と同じ複雑な構造をしています。 この 2 つの種は、動物が脊椎動物と無脊椎動物に進化していた時期に進化したため、これは非常に珍しいことです。
生物学における並行性とは、同じ原始から単一の遺伝的基盤に基づいて形成される、同様の特徴と特性を持つ生物の進化における出現ですが、これは互いに独立して発生します。
コンバージェンスとの主な違い
しかし この形類似の形質も独立して現れるが、それらの出現の遺伝的基盤が異なる場合、収束とは区別される必要があります。 あちらでもあそこでも起こる 共通の特徴体の構造は異なりますが、動物の種類は異なります。
ギリシャ語から翻訳すると、パラレロスは「横に来る」という意味です。 生物学における並列性とは、共通の祖先から受け継がれた特徴に基づいて、遺伝的に近いグループを定義することです。 平行性における特定の類似の特徴と特性は、これらの生物の起源の統一性、および類似の条件と生息地の存在を示すことを可能にします。
2017 年 8 月 12 日進化には 3 つの形態があります。 発散は相同器官の類似性に基づいており、収束は類似器官に基づいています。 進化の 3 番目の形式は並列処理です。
生物学において、これは、独立して発達し、相同な原始に基づいて発達する同様の特性と品質の獲得に関連して発達が起こるプロセスです。
並行進化と種分化
並行種分化は並行進化の一種であり、密接に関連した集団間の生殖不適合性が、異なる環境での適応により独立して進化する形質によって決定されます。 これらの動物群は生殖的には不適合であり、同様の生態学的条件で生息する個体群のみが生殖的に孤立する可能性が低くなります。
進化の形
生物学における並行性とは、独立した種が類似の生態系での進化を通じて、同時にではなく、どのようにして類似の特性を獲得するかを説明します (たとえば、サメ、クジラ目、魚竜の背びれ)。 特徴の定義は、変化が発散的、収束的、または並行的であるとみなされるかどうかを決定する上で重要です。
これに基づいて、生物学における並行性とは、同じ共通の祖先を共有する、関連はしているが別個の種において同様の形質が発達することです。
形態構造の相同性を考慮した
形態構造の相同性も考慮する価値があります。 たとえば、多くの昆虫は 2 対の飛行翼を持っています。 しかし、カブトムシでは、最初の翼のペアはエリトラに硬化され、2番目の翼は飛行に使用されますが、ハエでは、2番目の翼のペアはバランスをとるために使用される小さな小結節に縮小されます。
2 対の翼が交換可能で相同な構造であるとみなされる場合、これは翼の数の並行した減少として特徴付けることができますが、そうでない場合、2 つの変化は同じ翼の対で異なる分岐で発生します。
生物学における並列性: 特徴と例
平行性の例としては、魚竜とイルカの軸骨格の類似性があります。 この形態の進化は、環境の性質に起因して、無関係な生物間で同様の特性または適応メカニズムが出現することを特徴としています。
言い換えれば、生物学における並行性は同様の条件下で観察され、その結果同様の適応が形成されるということです。 2 つ以上の系統の形態 (または構造形態) は、特定の時点で分岐 (収束など) したり収束したり (分岐など) するのではなく、並行進化において同様の方法で一緒に進化します。
その一例は、異なる鳥種で独立して進化した羽毛パターンの複合体です。 他の例も挙げることができます。
- 植物界では、並行進化の最もよく知られたパターンは、別々の属や科で何度も現れる類似した葉の形です。
- 蝶は、種内でも科間でも、羽の色のパターンに多くの類似点があります。
- 古代と現代のヤマアラシは共通の祖先を共有しており、両方とも驚くほど似た体の構造を進化させました。 ハリネズミとハリモグラでも同様の構造が進化したため、これは収斂進化の一例でもあります。
- 一部の絶滅した主竜は直立姿勢を進化させ、おそらく温血種であったと考えられます。 これら 2 つの特徴はほとんどの哺乳類にも見られます。
- 興味深いことに、現生のワニには 4 つの部屋からなる心臓と追加のいわゆる左動脈があり、これも Trian 哺乳類の特徴です。
- 絶滅した翼竜と鳥類は両方の翼とくちばしを発達させましたが、共通の祖先からではありませんでした。
- 体内受精は、サメ、一部の両生類、羊膜類で独自に進化しました。
ところで、生物学における並列性の非常に珍しい例があります。 このように、タコの目は人間の目と同じ複雑な構造をしています。 この 2 つの種は、動物が脊椎動物と無脊椎動物に進化していた時期に進化したため、これは非常に珍しいことです。
生物学における並行性とは、同じ原始から単一の遺伝的基盤に基づいて形成される、同様の特徴と特性を持つ生物の進化における出現ですが、これは互いに独立して発生します。
コンバージェンスとの主な違い
しかし、この形式は、類似した文字も独立して現れるが、その出現の遺伝的基盤が異なる場合の収束とは区別される必要があります。 どちらの場合も体の構造には共通の特徴がありますが、動物の種類は異なります。
ギリシャ語から翻訳すると、パラレロスは「横に来る」という意味です。 生物学における並行性とは、共通の祖先から受け継いだ特徴に基づいて、遺伝的に類似したグループが進化的に発展することです。 平行性における特定の類似の特徴と特性は、これらの生物の起源の統一性、および類似の条件と生息地の存在を示すことを可能にします。
生物群の進化形態は分岐、収束、並行に分けられます。
1. 発散- 種内の形質の分岐。これは新しい個体群の形成につながります。 生物の構造や存在様式が異なるほど、それらはより多様な空間に分岐します。 通常、1 つのエリアまたは場所は、餌の品質と供給を同じように必要とする動物によって占められています。 を通して 一定時間食料の供給がなくなると、動物は生息地を変えて新しい場所に移動することを余儀なくされます。 環境条件に対する異なるニーズを持つ動物が同じ領域に住んでいる場合、動物間の競争は弱まります。 したがって、チャールズ・ダーウィンは、自然界では1平方メートルの面積に、18属8科に属する最大20種の植物が見つかっていると判断しました。 分岐の過程では、いわば、いくつかの形態の木の枝が初期集団から分岐します。 たとえば、分岐の結果として形成された 7 種のシカに名前を付けることができます。ニホンジカ、シカ、 トナカイ、ヘラジカ、ノロジカ、ダマジカ、ジャコウジカ(図37)。
米。 37. 分岐の結果として生じたシカの種類: 1 - ニホンジカ; 2 - ニホンジカ 2 - 鹿。 3 - 雌鹿。 4 - トナカイ。 5 - エルク。 6インチ - ノロジカ; 7 - ジャコウジカ
自然選択の影響下で、果てしなく続く世代の中で、ある形態は生き残り、他の形態は消滅します。 絶滅と分岐のプロセスは密接に関連しています。 最も多様な形式は、 素晴らしいチャンス繁殖力のある子孫を残し、自然選択の過程で生き残ります。なぜなら、それらは徐々に間引かれて絶滅する中間の子孫よりも互いに競争することが少ないからです。
分岐の結果、1 つの種の個体群が亜種に分割されます。 自然選択の影響下で形成された亜種は、遺伝的変化の兆候に基づいて種に変わります。
2. 収束- 異なる無関係なグループにおける同様の特性の獲得。 たとえば、サメ(魚類の一種)、魚竜(爬虫類の一種)、イルカ(哺乳類の一種)は似たような体型をしています。 これは、彼らが同じ生息地(水)と生活条件を持っているという事実によるものです。 カメレオンとクライミングアガマは、異なる亜目に属しており、外観は非常に似ています。 異なるものの類似点 組織的なグループ同じような生息地で生活しているためです。 空気中に生息する生物には翼があります。 鳥の羽と コウモリ- 変更された前肢、および蝶の羽 - 体の副産物。 収束現象は動物界に広く普及しています。
3. 平行度(ギリシャ語のParallelos - 「近くに来る」) - 遺伝的に近いグループの進化的発達。これは、共通の祖先から受け継いだ特徴に基づいて、同様の構造的特徴を独立して獲得することにあります。 並行性は、歴史的発展 (系統発生) の過程で、生物のさまざまなグループに広く普及しています。
たとえば、鰭脚類の進化における水生生活への適応は 3 つの方向に発展しました。 クジラ類と鰭脚類(セイウチ、アザラシ、オオアザラシ)は、水生生活への移行の結果、互いに独立して、水への適応、つまりヒレを発達させました。 翼のある昆虫の多くのグループの前翅のエリトラへの変化、葉鰭の魚における両生類の特徴の発達、野生歯トカゲにおける哺乳類の特徴の出現など。平行性の類似性は、その起源の統一性を示しています。生物と同様の生存条件の存在。
進化は不可逆的なプロセスです。新しい条件に適応したあらゆる生物では、変化した器官が消失します。 元の生息地に戻っても、消えた臓器は元に戻りません。 チャールズ・ダーウィンでさえ、進化の不可逆性について「たとえ生息環境が完全に繰り返されたとしても、種が以前の状態に戻ることは決してない」と書いています。 たとえば、イルカやクジラは決して魚にはなりませんでした。 陸上動物が地球に移行する過程で、 水環境四肢は収束的に変化しますが、収束は変化にのみ関係します。 外部構造臓器。
イルカやクジラのヒレの内部構造には、哺乳類の 5 本指の手足の痕跡が保存されています。 突然変異は集団の遺伝子プールの更新につながるため、前の世代の遺伝子プールが繰り返されることはありません。 したがって、ある段階で爬虫類が原始的な両生類から生じた場合、爬虫類は再び両生類を生み出すことはできません。
常緑低木である肉屋のほうきの茎には、厚くて光沢のある葉があります。 実際、これらは変更されたブランチです。 本物の鱗状の葉は、これらの変形した茎の中央部分にあります。 早春に鱗片の葉腋から花が咲き、そこから果実ができます。
ほうきの葉は古代、干ばつへの適応の過程で姿を消しました。 その後、水生環境に戻ると、葉の代わりに葉に似た枝が生えるようになりました。
進化の不均一性。数億年の間、それらは変化することなく地球上に存在します。 サーベルテール、ロブフィンフィッシュ、ハッテリア。それらは「生きた化石」と呼ばれています。 しかし、植物や動物の中には急速に変化するものもあります。 たとえば、フィリピンとオーストラリアでは、80万年かけていくつかの新しい属のげっ歯類が出現しました。 約 2,000 万年にわたって、34 の新属に属する 240 種のザリガニがバイカル湖に出現しました。 進化のペースは天文学的な時間によって決まるわけではありません。 新種の出現は、必要な世代数と適応度によって決まります。
同じ安定した環境条件下では、進化の速度は低下し、遅くなります( 深海、洞窟の水)。 捕食者がほとんどいない島では、自然選択は非常にゆっくりと進みます。 逆に淘汰が激しいところでは進化も早く進みます。 たとえば、20 世紀の 30 年代。 害虫に対して有毒薬物(DDT)が使用されました。 数年後、この薬に耐性のある形態が出現し、急速に世界中に広がりました。 20世紀の40〜50年代には、ペニシリン、ストレプトマイシン、グラミシジンなどの抗生物質が広く使用されました。 耐性のある形態の微生物の出現につながりました。
発散。 収束。 並列処理。 不可逆的なプロセス。 「生きた化石」。
1. 生物群の進化形態: 分岐、収束、並列。
2. 進化は不可逆的なプロセスです。つまり、絶滅した種や器官は決して以前の状態に戻ることはできません。
3.進化のペースは変化しています。
1.発散の過程を例を挙げて説明してください。
2.収束について説明し、例を示します。
1.進化の不可逆性を植物を例に説明できる。
2. 分岐中に獲得されたいくつかの形態が消失する理由は何ですか?
1.例を使って進化の不均一性を証明します。
2. 図または表を使用して、発散、収束、並列性を分析します。
グループの進化には次のような形式があります。
1. フィリト人 それは、ある種が時間の経過とともに別の種、つまり単一の子孫種に変化する進化です。
2. 発散 それは彼らが発展する進化の一形態です 特徴同じ祖先から派生した生物の場合。
3。 平行度(平行度) ) - 独自開発密接に関連しているが別々の生物群が同じ方向に進化する際の同様の特徴。 それは、これにつながる解剖学的特徴の基本を持ち、自然選択の通過による同様の進化圧力下で発生する共通の祖先の存在を前提としています。 生物が密接に関連していない場合、進化は収束します。
4. 収束する。
グループの進化には主に 2 つのタイプがあります。
1. 同種発生とは、特異的適応の原則に従った、1 つの適応ゾーン内でのグループの発生です。 NP、硬骨魚。
2. アラジェネシス – 別の適応ゾーンへの侵入につながります。 このグループは、アロモルフォーゼに対応する根本的に新しい適応を獲得します。 NP、土地開発、飛行への適応。
グループの進化のルールは経験的に確立されています。
1. 進化の不可逆性の法則、古生物学者ドロ。 重要なのは、どのような生物群であっても、以前に経験した状態に戻ることは不可能であるということです。
2. 漸進的専門化の法則 (Depere)。 生物のグループが何らかの方向に進化し始めると、将来的には同じ方向に専門性が深まります。
3. 特殊化されていない祖先にのみ由来する新しい生物グループの起源の法則 (Kop)。 狭い専門化が存在しないことだけが、新しい適応の出現を妨げるものではありません。 そして根本的に新しい。 このプロセスの遺伝的基盤は、遺伝子型の厳格な一方的な選択の欠如と、特殊化されていない形態での大きな多様性の保存、そしてその結果としての高い生態学的可塑性です。
75. 個体発生と系統発生の相関関係。 胚類似性の法則。 個体発生的変化の種類。 門胚形成の種類。 生物遺伝の法則。 人間の原始と隔世遺伝。
胚類似性の法則
研究者 19 世紀初頭 V. 彼らは初めて、高等動物の胚の発生段階と、低組織形態から進歩的な形態へと至る組織の複雑さ段階との類似性に注目し始めた。 K. Baer は、脊索動物のさまざまな種およびクラスの胚の発生段階を比較して、次の結論を出しました。
1. それぞれの同じ種類の動物の胚 初期段階展開も同様です。
2. 彼らは一貫してより多くのことから開発に取り組んでいます 共通の特徴ますますプライベートなタイプになります。 最後に、胚が特定の属、種、そして最終的には個々の形質に属していることを示す兆候が現れます。
3.同じ種類の異なる代表の胚は、徐々に互いに分離されます(図13.8)。
その後の進化論の考え方の発展により、初期胚の類似性をそれらの歴史的血縁関係によって説明することが可能になり、それらが徐々に互いに分離しながらより多くの特定の形質を獲得すること、つまり対応する階級、目、科、動物の実際の分離が説明できるようになりました。進化の過程にある属と種。
胚類似性の法則の発見直後、チャールズ・ダーウィンは、この法則が型内の進化の初期段階の共通の起源と統一性を証明していることを示しました。
個体発生- 誕生から生命の終わり(死または新たな分裂)までの生物の個々の発達。 有性生殖を行う種では、それは卵の受精から始まります。 を持つ種では 無性生殖個体発生は、母体生物の 1 つまたはグループの細胞を分離することから始まります。 原核生物および単細胞の真核生物では、個体発生は本質的に細胞周期であり、通常は細胞分裂または細胞死で終わります。
個体発生は、特定の環境条件下で個体の遺伝情報を認識するプロセスです。
個体発生の種類
個体発生には主に 2 つのタイプがあります。直接的と間接的。
で 直接型開発 生まれたばかりの生物は基本的に成体と同様であり、変態段階はありません。
で 間接型開発 幼虫が形成されますが、成虫とは外観が異なり、 内部構造、栄養の性質、動き方、その他多くの特徴によっても異なります。 幼虫は次のような結果で成虫になります。 変態。 間接的な発生は生物に大きな利点をもたらします。 間接的な発生は幼虫の形態で発生し、直接的な発生は非幼虫および子宮内の形態で発生します。
変態の特徴に応じて、間接的 (幼虫) タイプの発生は次のとおりです。
- 不完全な変換と完全な変換。
開発中 不完全な変換を伴う 幼虫は一時的な幼虫器官を徐々に失い、成体(バッタなど)に特徴的な永久的な器官を獲得します。
で開発する場合、 完全な変身 幼虫はまず動けなくなります 人形、そこからクリペウスとはまったく異なる成体生物(たとえば、蝶)が出現します。
直接的な非幼虫(卵生)タイプの発生多くの無脊椎動物のほか、卵に黄身が豊富な魚類、爬虫類、鳥類、一部の哺乳類にも発生します。 同時に胎芽も 長い間卵の中で成長します。 そのような胚の主な重要な機能は、特別な暫定的な器官である胚膜によって実行されます。
子宮内直接発育型高等哺乳類と人間の特徴で、卵には黄身がほとんどありません。 胎児の重要な機能はすべて母体を通じて行われます。 これを行うために、母親と胎児の組織から複雑な暫定臓器が発生します。 胎盤。 このタイプの発達は出産の過程で終了します。
個体発生の期間
多細胞生物の個体発生は次の期間に分けられます。 胎児の(胚の発生)および 胎生後(胚発生後)。 有胎盤動物の場合は、 出生前(生まれる前)そして 生後(出産後の)生理。 多くの場合、彼らはまた区別します 前胚性期間(精子形成と卵形成)。
フィ胚形成- これらは、系統発生の新しい方向を決定する胚内の新生物の形態生理学的変化です。 門胚形成には 3 つのタイプがあります。 アナボリア、逸脱そして アーチラックス.
アナボリア、またはステージの追加, - 胚発生の最終段階における形態形成における進化的変化。 アナボリックは臓器発達の後期段階を変化させるという事実により、体の他の部分に重大な変化を引き起こさないため、より一般的です。 同化を通じて、主に種と一般的な特徴が形成されます。
偏差 -臓器の胚発生の中期における進化的再編成。 たとえば、サメと爬虫類の鱗の形成と初期発達には類似点があります。 爬虫類の胚発生の中期では、角質化した鱗の形成につながる異常が発生しますが、サメでは歯を備えた骨化した鱗が形成されます。 明らかに、植物の塊茎や球根は、
逸脱。 この場合、祖先の特徴の繰り返しは胚発生の中期までのみ観察され、その後発生は新しい道をたどります。
アーカラキシス -胚発生の初期段階における変化、または器官の基本そのものの変化。 皮膚から派生した哺乳類の毛髪は、祖先の特徴を繰り返すことなくこのように発達します。 アーカラキシスは、臓器の発達において最初から根本的な再構築を引き起こします。 それらは臓器の機能や体の他の部分との接続を破壊し、死に至る可能性があります。 明らかに、これが他の系統発生に比べて系統発生において一般的ではない理由です。 アーカラキシスの間、パリンジェネシスおよび再現は観察されないため、ここでは生物遺伝法の規定は受け入れられません。
他の種類系統発生はつながっており、相互に遷移します。 子葉形成は植物の特徴です。 それらは次の日に発生します さまざまな段階発達には、ポジティブ(新しい特性の出現)とネガティブ(喪失、古い特性の喪失)があります。
もし 生物遺伝の法則個体発生の系統発生への依存 (F→O) に焦点を当てます。 系統発生理論個体発生の変化が系統発生 (F↔O)、つまり系統発生の個体発生条件にも影響を与えることを示しています。
ヘッケル・ミュラー生物遺伝法則(「ヘッケルの法則」、「生物遺伝の基本法則」): それぞれ 生き物個々の発生 (個体発生) において、その祖先またはその種が通過した形態 (系統発生) がある程度繰り返されます。
生物遺伝の法則は科学の発展の歴史において重要な役割を果たしましたが、現在、現代の生物学では認識されていません
隔世遺伝- 意味を失った標識の出現。
通常、隔世遺伝の問題は人体構造の文脈で議論されます。 したがって、人体の最も一般的な隔世遺伝をいくつか挙げることは理にかなっています。
隔世遺伝の例
- 隔世遺伝 - 細長い尾骨- それはほとんど尾であることが判明しました - おそらく、人とその祖先(ダーウィンの理論によると) - サルを結びつけています。
- 隔世遺伝- 豊富(時々 連続)髪- 類人猿の祖先からの「挨拶」とも考えられています。
- 隔世遺伝 - 副乳腺- 人間と哺乳類との間の推定遺伝的つながり。
初歩 -生物の進化的発達の過程で本来の重要性を失った器官。
体は生命の過程でそのような器官を使用しないと考えられています。
初歩的な例:
- 初歩的な -尾てい骨- 私たちの遠い祖先の可能性のある尾の「残骸」と考えられていますが、体内でのその機能は明らかではありません - 人々はそれを使用しませんが、これは標準です - すべての人が尾てい骨を持っています。
- 初歩的な - 親知らず- 以前は、人々はあまり加工されていない、つまりより硬い食べ物を食べていたと考えられており、これらの「余分な」歯が緊急に必要でした。 ほとんどの人 現代人親知らずは遅かれ早かれ生えてきます。 これが標準です。
- 初歩的な -付録- 部分的に痕跡が残る器官、なぜなら それは今でも体内で使用されていますが(一部の酵素やホルモンを放出します)、その除去は体に重大な悪影響を及ぼしません。 虫垂は草食動物との(非常に遠い)関係に関係していると考えられています。
- 初歩 - 耳の筋肉。 繰り返しますが、誰もが持っていますが、使用されていません。
隔世遺伝も原始時代も進化の結果であると考えられています。
関連情報。