Principiile evoluţiei biologice
Evoluţia este un proces al dezvoltării continue, atât în natură, cât şi în societate, care, prin schimbări cantitative, insesizabile la prima vedere, asigură transformări calitative radicale.
Raportată la lumea vie, evoluţia poate fi determinată ca un proces de dezvoltare a organismelor simple ce devin complexe, prin diverse procese biologice care generează noi structuri sau elemente structurale în cadrul unui plan de organizare existent, într-un timp îndelungat. Astfel, ea influenţează toate nivelurile de organizare supraindividuală - de la populaţie şi specie până la încrengături şi regn. în literatura de specialitate, evoluţia grupelor mari taxonomice (de exemplu, ordin, clasă, încrengătură etc.) este desemnată, de obicei, prin termenul macroevoluţie, iar evoluţia grupelor mici (de exemplu, specie) - prin termenul microevoluţie.
Microevoluţia reprezintă procesul de reorganizare adaptivă a populaţiilor, ce include apariţia de noi variaţii sub acţiunea selecţiei naturale, până la formarea de noi specii. Apariţia unei specii noi reprezintă procesul esenţial al evoluţiei biologice.
Actualmente, prin noţiunea de specie se subînţelege totalitatea de indivizi genetic asemănători după caracterele morfologice, fiziologice, biochimice, ce se pot încrucişa liber şi da urmaşi fecunzi, care sunt supuşi aceloraşi factori ai mediului şi ocupă un anumit areal.
Unele specii se deosebesc de altele după o serie de caractere, care reprezintă criteriile speciei, spre exemplu:
• criteriul morfologic - presupune asemănarea morfologică a indivizilor unei specii;
• criteriul fiziologic - presupune asemănarea proceselor vitale (metabolismul, reproducerea) la indivizii unei specii;
• criteriul biochimic - presupune asemănarea indivizilor unei specii după compoziţia chimică şi reacţiile biochimice;
• criteriul genetic - presupune asemănarea indivizilor unei specii după particularităţile organizării ereditare;
• criteriul ecologic - presupune asemănarea indivizilor unei specii după reacţia la factorii de mediu;
• criteriul geografic - presupune asemănarea după arealul ocupat de indivizii unei specii.
Ştiinţa care se ocupă cu studiul evoluţiei lumii organice se numeşte evoluţionism.
Bazele ştiinţifice ale mecanismelor evoluţiei biologice au fost puse de naturalistul englez Charles Darwin, în lucrarea sa Originea speciilor, publicată în 1859. însă şi în perioada predarwinistă omenirea era preocupată de mecanismele evoluţiei organismelor. Oamenii încercau să explice variabilitatea organismelor vii şi, în acelaşi timp, asemănarea lor în plan structural şi funcţional. Astfel, apăreau diverse teorii ale evoluţiei lumii organice.
Printre sarcinile evoluţionismului pot fi menţionate:
• definirea conceptului viu şi identificarea nivelurilor de organizare şi integrare a viului;
• determinarea particularităţilor evoluţiei principalelor grupe de plante, animale, microorganisme;
• investigarea proceselor de microevoluţie şi macroevoluţie;
• elucidarea forţelor motrice ale evoluţiei lumii organice;
• determinarea poziţiei omului în natură şi studierea originii lui;
• identificarea mecanismelor de adaptare a sistemelor biologice;
• elaborarea teoriilor care ar explica procesele evolutive etc.
Evoluţia biologică se poate desfăşura în două direcţii principale - progresiv[ şi de specializare. Prin evoluţie progresivă se înţelege formarea unui nou tip de organizare sau a unor structuri noi, care oferă o direcţie inedită de evoluţie. Aceste schimbări sunt caracteristice unităţilor taxonomice mari şi sunt cunoscute sub denumirea aromorfoze. Drept exemple de aromorfoze pot servi apariţia cavităţii interne a corpului, a sistemului circulator de tip închis, a coardei, a inimii cu patru camere etc. (la animale) sau apariţia fotosintezei, diferenţierea organelor vegetative, fecundaţia dublă (la plante).
92 3. Evoluţia organismelor pe Terra. Evoluţia omului
Evoluţia de specializare permite folosirea intensivă a resurselor deja existente, reprezentanţii specia- lizându-se pentru nişe ecologice diferite. în urma specializării la condiţiile de trai, organismele dobândesc anumite idioadaptări: forma ciocului la păsări, structura membrelor la paracopitate etc. sau forma fructului, a seminţei, a florii etc.
în condiţii de parazitism, când organismul parazit trăieşte şi se hrăneşte pe seama organismului gazdă, specializarea se poate exprima prin reducerea anumitor organe sau chiar sisteme de organe. Acest proces se numeşte degenerare (de exemplu, reducerea sistemului circulator la tenia boului, reducerea rădăcinii la cuscută etc.).
Lumea vie funcţionează după anumite principii care îi asigură existenţa şi evoluţia. Se evidenţiază cinci principii de bază: ale simplităţii, economiei, preformării, restricţiei, determinismului fizic.
Principiul simplităţii presupune că la baza tuturor fenomenelor şi proceselor, în cele din urmă, se află lucruri simple. Se consideră că simplitatea este principiul dominant al organizării structurilor. Spre exemplu, toţi atomii sunt constituiţi din trei tipuri principale de particule: electroni, protoni şi neutroni; marea diversitate de proteine este formată doar din 20 de tipuri de aminoacizi principali; acizii nucleici cu o semnificaţie deosebită în conservarea şi perpetuarea speciilor sunt formaţi doar din patru tipuri de nucleotide.
Conform regulilor ei de bază, nici celula nu este exagerat de complexă, ceea ce îi permite funcţionarea şi supravieţuirea sa pe parcursul timpurilor. în linii generale, viaţa este copleşitor de simplă în imensitatea complexităţii sale.
Principiul economiei este strâns legat de principiul simplităţii în organizarea şi funcţionarea lumii vii. O structură care funcţionează bine este folosită extensiv în loc de a fi create altele noi. în multe macromo- lecule (proteine, acizi nucleici), o singură unitate (aminoacizii, nucleotidele) este repetată de mai multe ori. Simetria atât de comună în lumea vie reprezintă un caz particular de economie. în celulă, aceeaşi unitate membranară este utilizată spre a construi toate organitele.
Regulile economiei însă pot avea şi alte consecinţe, limitând activităţile diferitor organisme. Spre exemplu, plantele sunt obligate să folosească ca resurse chimice elementele din lumea minerală, iar animalele sunt obligate să obţină hrana fie de la plante (animalele erbivore), fie de la animale (animalele carnivore).
Principiul preformării presupune că fiecare specie, fiecare organism, fiecare structură, fiecare moleculă se formează în baza unui anumit program. La baza acestui program se află informaţia ereditară codificată în acizii nucleici.
Organizarea genelor şi a cromozomilor la organismele eucariote este de aşa natură încât ele pot experimenta noi soluţii, păstrând totodată pe cele vechi. însă prezenţa preformării asigură o garanţie a continuităţii ordonate.
Principiul restricţiei asigură organizarea, funcţionarea şi evoluţia sistemelor biologice prin limitarea posibilităţilor potenţiale. Restricţiile sunt determinate de factorii de mediu care asigură o mai bună adaptare a organismelor. Spre exemplu, numărul de organite celulare este limitat de dimensiunile şi tipul celulei, iar numărul de indivizi în populaţie este limitat de sursa de hrană şi arealul ocupat.
Fiecare celulă-fiică primeşte de la celula-mamă aceeaşi informaţie ereditară, însă realizarea ei este restricţionată în cadrul dezvoltării individuale a organismului pluricelular.
Principiul determinismului fizic presupune dezvoltarea programată a organismelor. Schimbarea ordonată implică faptul că organismele au suferit modificări, aşa cum atestă datele fosile, însă fără să se fi modificat apreciabil construcţia lor internă. Restricţiile succesive sunt consecinţa faptului că fiecare cale nouă de dezvoltare a organismelor a generat limitări.
Determinismul fizic asigură menţinerea organizării şi ordinea interioară a indivizilor.
Evoluţia este un proces al dezvoltării continue, atât în natură, cât şi în societate, care, prin schimbări cantitative, insesizabile la prima vedere, asigură transformări calitative radicale.
Raportată la lumea vie, evoluţia poate fi determinată ca un proces de dezvoltare a organismelor simple ce devin complexe, prin diverse procese biologice care generează noi structuri sau elemente structurale în cadrul unui plan de organizare existent, într-un timp îndelungat. Astfel, ea influenţează toate nivelurile de organizare supraindividuală - de la populaţie şi specie până la încrengături şi regn. în literatura de specialitate, evoluţia grupelor mari taxonomice (de exemplu, ordin, clasă, încrengătură etc.) este desemnată, de obicei, prin termenul macroevoluţie, iar evoluţia grupelor mici (de exemplu, specie) - prin termenul microevoluţie.
Microevoluţia reprezintă procesul de reorganizare adaptivă a populaţiilor, ce include apariţia de noi variaţii sub acţiunea selecţiei naturale, până la formarea de noi specii. Apariţia unei specii noi reprezintă procesul esenţial al evoluţiei biologice.
Actualmente, prin noţiunea de specie se subînţelege totalitatea de indivizi genetic asemănători după caracterele morfologice, fiziologice, biochimice, ce se pot încrucişa liber şi da urmaşi fecunzi, care sunt supuşi aceloraşi factori ai mediului şi ocupă un anumit areal.
Unele specii se deosebesc de altele după o serie de caractere, care reprezintă criteriile speciei, spre exemplu:
• criteriul morfologic - presupune asemănarea morfologică a indivizilor unei specii;
• criteriul fiziologic - presupune asemănarea proceselor vitale (metabolismul, reproducerea) la indivizii unei specii;
• criteriul biochimic - presupune asemănarea indivizilor unei specii după compoziţia chimică şi reacţiile biochimice;
• criteriul genetic - presupune asemănarea indivizilor unei specii după particularităţile organizării ereditare;
• criteriul ecologic - presupune asemănarea indivizilor unei specii după reacţia la factorii de mediu;
• criteriul geografic - presupune asemănarea după arealul ocupat de indivizii unei specii.
Ştiinţa care se ocupă cu studiul evoluţiei lumii organice se numeşte evoluţionism.
Bazele ştiinţifice ale mecanismelor evoluţiei biologice au fost puse de naturalistul englez Charles Darwin, în lucrarea sa Originea speciilor, publicată în 1859. însă şi în perioada predarwinistă omenirea era preocupată de mecanismele evoluţiei organismelor. Oamenii încercau să explice variabilitatea organismelor vii şi, în acelaşi timp, asemănarea lor în plan structural şi funcţional. Astfel, apăreau diverse teorii ale evoluţiei lumii organice.
Printre sarcinile evoluţionismului pot fi menţionate:
• definirea conceptului viu şi identificarea nivelurilor de organizare şi integrare a viului;
• determinarea particularităţilor evoluţiei principalelor grupe de plante, animale, microorganisme;
• investigarea proceselor de microevoluţie şi macroevoluţie;
• elucidarea forţelor motrice ale evoluţiei lumii organice;
• determinarea poziţiei omului în natură şi studierea originii lui;
• identificarea mecanismelor de adaptare a sistemelor biologice;
• elaborarea teoriilor care ar explica procesele evolutive etc.
Evoluţia biologică se poate desfăşura în două direcţii principale - progresiv[ şi de specializare. Prin evoluţie progresivă se înţelege formarea unui nou tip de organizare sau a unor structuri noi, care oferă o direcţie inedită de evoluţie. Aceste schimbări sunt caracteristice unităţilor taxonomice mari şi sunt cunoscute sub denumirea aromorfoze. Drept exemple de aromorfoze pot servi apariţia cavităţii interne a corpului, a sistemului circulator de tip închis, a coardei, a inimii cu patru camere etc. (la animale) sau apariţia fotosintezei, diferenţierea organelor vegetative, fecundaţia dublă (la plante).
92 3. Evoluţia organismelor pe Terra. Evoluţia omului
Evoluţia de specializare permite folosirea intensivă a resurselor deja existente, reprezentanţii specia- lizându-se pentru nişe ecologice diferite. în urma specializării la condiţiile de trai, organismele dobândesc anumite idioadaptări: forma ciocului la păsări, structura membrelor la paracopitate etc. sau forma fructului, a seminţei, a florii etc.
în condiţii de parazitism, când organismul parazit trăieşte şi se hrăneşte pe seama organismului gazdă, specializarea se poate exprima prin reducerea anumitor organe sau chiar sisteme de organe. Acest proces se numeşte degenerare (de exemplu, reducerea sistemului circulator la tenia boului, reducerea rădăcinii la cuscută etc.).
Lumea vie funcţionează după anumite principii care îi asigură existenţa şi evoluţia. Se evidenţiază cinci principii de bază: ale simplităţii, economiei, preformării, restricţiei, determinismului fizic.
Principiul simplităţii presupune că la baza tuturor fenomenelor şi proceselor, în cele din urmă, se află lucruri simple. Se consideră că simplitatea este principiul dominant al organizării structurilor. Spre exemplu, toţi atomii sunt constituiţi din trei tipuri principale de particule: electroni, protoni şi neutroni; marea diversitate de proteine este formată doar din 20 de tipuri de aminoacizi principali; acizii nucleici cu o semnificaţie deosebită în conservarea şi perpetuarea speciilor sunt formaţi doar din patru tipuri de nucleotide.
Conform regulilor ei de bază, nici celula nu este exagerat de complexă, ceea ce îi permite funcţionarea şi supravieţuirea sa pe parcursul timpurilor. în linii generale, viaţa este copleşitor de simplă în imensitatea complexităţii sale.
Principiul economiei este strâns legat de principiul simplităţii în organizarea şi funcţionarea lumii vii. O structură care funcţionează bine este folosită extensiv în loc de a fi create altele noi. în multe macromo- lecule (proteine, acizi nucleici), o singură unitate (aminoacizii, nucleotidele) este repetată de mai multe ori. Simetria atât de comună în lumea vie reprezintă un caz particular de economie. în celulă, aceeaşi unitate membranară este utilizată spre a construi toate organitele.
Regulile economiei însă pot avea şi alte consecinţe, limitând activităţile diferitor organisme. Spre exemplu, plantele sunt obligate să folosească ca resurse chimice elementele din lumea minerală, iar animalele sunt obligate să obţină hrana fie de la plante (animalele erbivore), fie de la animale (animalele carnivore).
Principiul preformării presupune că fiecare specie, fiecare organism, fiecare structură, fiecare moleculă se formează în baza unui anumit program. La baza acestui program se află informaţia ereditară codificată în acizii nucleici.
Organizarea genelor şi a cromozomilor la organismele eucariote este de aşa natură încât ele pot experimenta noi soluţii, păstrând totodată pe cele vechi. însă prezenţa preformării asigură o garanţie a continuităţii ordonate.
Principiul restricţiei asigură organizarea, funcţionarea şi evoluţia sistemelor biologice prin limitarea posibilităţilor potenţiale. Restricţiile sunt determinate de factorii de mediu care asigură o mai bună adaptare a organismelor. Spre exemplu, numărul de organite celulare este limitat de dimensiunile şi tipul celulei, iar numărul de indivizi în populaţie este limitat de sursa de hrană şi arealul ocupat.
Fiecare celulă-fiică primeşte de la celula-mamă aceeaşi informaţie ereditară, însă realizarea ei este restricţionată în cadrul dezvoltării individuale a organismului pluricelular.
Principiul determinismului fizic presupune dezvoltarea programată a organismelor. Schimbarea ordonată implică faptul că organismele au suferit modificări, aşa cum atestă datele fosile, însă fără să se fi modificat apreciabil construcţia lor internă. Restricţiile succesive sunt consecinţa faptului că fiecare cale nouă de dezvoltare a organismelor a generat limitări.
Determinismul fizic asigură menţinerea organizării şi ordinea interioară a indivizilor.
Niciun comentariu:
Trimiteți un comentariu