A divergência é, em biologia, a divergência de certas características dentro da mesma espécie. Como resultado desse processo, novos grupos de indivíduos são formados.
Dependendo de quanto certos organismos vivos irão diferir na estrutura, bem como na variante de existência, também haverá uma divergência em diferentes espaços, tal processo é chamado de divergência (isso é em biologia). Exemplos desse fenômeno podem ser citados para quase todas as espécies animais.
Na maioria das vezes, os animais que têm uma necessidade semelhante de suprimento de alimentos e sua qualidade tentam ocupar um local ou uma determinada área. Então, o que é divergência em biologia? A definição desse fenômeno permite a aquisição de características semelhantes por grupos diferentes e não relacionados.
Depois que o suprimento de comida se esgota após um certo período de tempo, os animais precisam mudar de habitat, procurar novos territórios para assentamento. No caso de animais com diferentes necessidades de condições estarem localizados na mesma área meio Ambiente, há uma competição mínima entre eles.
Darwin determinou que em um local de um metro quadrado na natureza, podem ser encontradas até vinte espécies de plantas, que pertencem a 8 famílias, 18 gêneros. Por que a divergência é boa? Este é o processo de ramificação da população em biologia.
Por exemplo, como resultado desse processo, sete tipos diferentes cervo. São corças, cervos almiscarados, veados, cervos malhados, alces, gamos, renas.
Divergência em biologia é um processo que está intimamente relacionado com a seleção natural. Há uma extinção gradativa de algumas espécies, a sobrevivência de outras. As formas que diferem tanto quanto possível em termos de características têm a capacidade máxima de sobreviver sob a seleção natural e deixar descendentes de alta qualidade. Este exemplo confirma que a divergência na biologia é um fenômeno importante. Entre indivíduos intermediários, a competição é muito maior, então eles diminuem com o tempo e depois desaparecem completamente.
Então, o que é divergência? A biologia considera isso uma oportunidade de subdividir uma espécie em várias subespécies. Por exemplo, golfinhos, que são uma classe de mamíferos, ictiossauros, que são répteis, tubarões, que são uma classe de peixes, têm uma forma corporal semelhante. A razão é que todos eles existem no mesmo ambiente, têm condições de existência semelhantes.
Uma semelhança externa foi encontrada em um agama escalador, um camaleão. Os cientistas explicam as razões da semelhança de diferentes grupos sistemáticos por um habitat semelhante. Por exemplo, os organismos que vivem no ar têm asas. Em uma borboleta, eles são apresentados na forma de protuberâncias do corpo. Para um morcego e um pássaro, as asas são membros anteriores modificados, ou seja, observa-se divergência, isso é discutido em detalhes em biologia (exemplos, características) em um curso escolar.
Traduzido do grego, significa "andar ao lado". Este desenvolvimento evolutivo é assumido para grupos próximos. Encontra-se na aquisição independente de características semelhantes por eles. estrutura externa com base em características que foram herdadas de ancestrais comuns. O paralelismo é comum entre grupos diferentes organismos vivos no curso de sua filogênese (desenvolvimento histórico).
Por exemplo, houve três direções de desenvolvimento de adaptação na evolução dos pinípedes para um habitat aquático. Pinípedes e cetáceos (focas, morsas), ao se adaptarem à vida no elemento água, independentemente uns dos outros, adquiriram nadadeiras. Em algumas espécies de insetos alados, as asas anteriores evoluíram para élitros. Os peixes com nadadeiras lobadas desenvolveram sinais de anfíbios, e os lagartos com dentes de animais pareciam semelhantes aos mamíferos. No paralelismo, a semelhança é a confirmação da unidade da origem dos organismos, a presença de condições semelhantes para sua existência.
Divergência e convergência em biologia são processos irreversíveis. Assim que o organismo se adapta ao novo ambiente e às condições de sua existência, o órgão que sofreu uma mudança desaparece.
Mesmo voltando às condições originais de vida, não há restauração do órgão perdido. Em seus papéis científicos Darwin disse repetidamente que mesmo com uma repetição ideal do habitat, a espécie não tem a oportunidade de restaurar seu estado original, essa é a divergência e convergência da biologia. Exemplos de tais transições podem ser dados para golfinhos e baleias.
A estrutura interna de sua nadadeira reteve sinais de um membro típico mamífero terrestre. Devido às mutações, o pool genético de toda a população é constantemente atualizado, não havendo repetição do pool genético da geração anterior.
Por exemplo, baleias e golfinhos não se transformaram em peixes. No processo de transição de animais terrestres para habitantes aquáticos, ocorreu apenas a convergência dos membros.
Considerando que as mutações causam a renovação do pool gênico de uma determinada população, notamos que neste caso não ocorre sua repetição. Se em um determinado estágio da evolução os répteis se desenvolveram a partir dos anfíbios primitivos, eles não poderão mais dar origem aos anfíbios.
Na haste da agulha do açougueiro há folhas grossas e brilhantes. São ramos modificados. No centro de tais modificações estão verdadeiras folhas escamosas. Na primavera, surgem flores dos seios dessas escamas, que, à medida que crescem, se transformam em frutos.
A evolução é um processo heterogêneo. Por milhões de anos em nosso planeta, de forma inalterada, existem peixes de nadadeiras cruzadas, cauda de sabre, gateria. Os biólogos os chamam de "fósseis vivos". Existem também organismos que sofrem inúmeras mudanças. A evolução não é influenciada por relógios astronômicos. O aparecimento de uma nova espécie está associado a um certo número de gerações, bem como à sua adaptação a novas condições de vida.
A evolução declina e desacelera em condições ambientais estáveis. Em condições de seleção intensiva, esse processo é acelerado.
Por exemplo, no início do século passado, o DDT era usado para controlar pragas. Alguns anos depois, surgiram formas que aumentaram a resistência a esse agente. Após o desenvolvimento dos antibióticos, surgiram microrganismos resistentes a eles.
Assim, a divergência está sempre associada à adaptação dos organismos às condições ecológicas e condições geográficas existência. É o resultado de uma ação seleção natural.
A forma evolutiva de grupos de organismos vivos é dividida em divergência, convergência, paralelismo.
1. Divergência- divergência de caracteres dentro da espécie, que leva à formação de novos agrupamentos de indivíduos. Quanto mais os organismos vivos diferem em estrutura, modo de existência, mais eles divergem em espaços mais diversos. Geralmente uma área ou área é ocupada por animais com a mesma necessidade de qualidade e oferta de alimentos. Depois de um certo tempo, quando o suprimento de comida acaba, os animais são forçados a mudar de habitat, mudar para novos lugares. Se animais com diferentes necessidades de condições ambientais vivem no mesmo território, a competição entre eles enfraquece. Assim, C. Darwin determinou que na natureza em um terreno de 1 m2 existem até 20 espécies de plantas pertencentes a 18 gêneros e 8 famílias. No processo de divergência, galhos de uma árvore de várias formas divergem da população nascente. Por exemplo, podemos citar sete espécies de cervos formados como resultado da divergência: cervo malhado, maral, rena, alces, corças, gamos, cervos almiscarados (Fig. 37).
Arroz. 37. Variedade de espécies de veados resultantes da divergência: 1 - veado sika; 2 - veado; 3 - gamos; 4 - renas; 5 - alce; 6" - corça; 7 - cervo almiscarado
Sob a influência da seleção natural em uma série interminável de gerações, algumas formas sobrevivem, outras desaparecem. Os processos de extinção e divergência estão intimamente relacionados. As formas mais divergentes têm maior capacidade de deixar descendentes férteis e sobreviver no processo de seleção natural, pois competem menos entre si do que as intermediárias, que gradualmente se diluem e morrem.
Como resultado da divergência, uma população de uma espécie é subdividida em subespécies. Uma subespécie formada sob a influência da seleção natural, de acordo com os sinais de mudança hereditária, se transforma em espécie.
2. Convergência- a aquisição de características semelhantes em grupos diferentes e não relacionados. Por exemplo, tubarões (classe de peixes), ictiossauros (classe de répteis), golfinhos (classe de mamíferos) têm formas corporais semelhantes. Isso se deve ao fato de terem o mesmo habitat (água) e condições de vida. Camaleão e agama escalador, pertencentes a diferentes subordens, são externamente muito semelhantes. A semelhança de vários grupos sistemáticos é devido à vida em um habitat semelhante. Organismos transportados pelo ar têm asas. asas de pássaros e bastão- membros anteriores modificados e asas de borboleta são conseqüências do corpo. O fenômeno da convergência é muito difundido no reino animal.
3. Paralelismo(grego paralelos - "caminhar lado a lado") - o desenvolvimento evolutivo de grupos geneticamente próximos, que consiste na aquisição independente de características estruturais semelhantes por eles com base nas características herdadas de ancestrais comuns. O paralelismo é comum entre vários grupos organismos no processo de seu desenvolvimento histórico (filogênese).
Por exemplo, a adaptação a um estilo de vida aquático na evolução dos pinípedes desenvolveu-se em três direções. Nos cetáceos e pinípedes (morsas, orelhudos e focas verdadeiras), como resultado da transição para um estilo de vida aquático, independentemente um do outro, surgiu uma adaptação à água - nadadeiras. A transformação das asas dianteiras em muitos grupos de insetos alados em élitros, o desenvolvimento de sinais de anfíbios em peixes com nadadeiras lobadas, o aparecimento de sinais de mamíferos em lagartos com dentes de animais, etc. origem dos organismos e a presença de condições semelhantes de existência.
Evolução - processo irreversível. Em todo organismo adaptado a novas condições, o órgão alterado desaparece. Voltando ao seu antigo habitat, o órgão desaparecido não é restaurado. Até Ch. Darwin escreveu sobre a irreversibilidade da evolução: "Mesmo que o habitat seja completamente repetido, a espécie nunca poderá retornar ao seu estado anterior." Por exemplo, golfinhos, baleias nunca se tornam peixes. Durante a transição dos animais terrestres para o ambiente aquático, os membros mudam de forma convergente - enquanto a convergência está envolvida apenas na mudança da estrutura externa dos órgãos.
Dentro estrutura interna barbatanas de um golfinho, uma baleia, sinais de um membro de cinco dedos de mamíferos são preservados. Como a mutação leva à renovação do pool genético da população, ela nunca repete o pool genético da geração anterior. Então, se em algum estágio os répteis surgiram de anfíbios primitivos, então os répteis não podem mais dar origem a anfíbios.
No caule de um arbusto perene - agulhas há folhas grossas e brilhantes. Na verdade, esses são ramos modificados. Folhas escamosas verdadeiras estão localizadas na parte central dessas hastes modificadas. No início da primavera as flores surgem do seio das escamas, das quais os frutos se desenvolvem posteriormente.
As folhas da agulha do açougueiro desapareceram na antiguidade, em processo de adaptação à seca. Então, quando voltaram ao meio aquático, ao invés de folhas, tinham galhos que pareciam folhas.
Heterogeneidade da evolução. Por centenas de milhões de anos na Terra, eles existem de forma inalterada. sabretail, peixe com nadadeiras lobadas, tuatara. Eles são chamados de "fósseis vivos". No entanto, algumas plantas e animais mudam rapidamente. Por exemplo, nas Filipinas e na Austrália, vários novos gêneros de roedores apareceram ao longo de 800 mil anos. Em aproximadamente 20 milhões de anos, 240 espécies de lagostins pertencentes a 34 novos gêneros surgiram no Baikal. O ritmo da evolução não é determinado pelo tempo astronômico. A emergência de uma nova espécie é determinada pelo número necessário de gerações e aptidão.
A taxa de evolução diminui e diminui nas mesmas condições ambientais estáveis ( oceanos profundos, águas da caverna). Nas ilhas onde há poucos predadores, a seleção natural é muito lenta. Inversamente, onde há seleção intensa, a evolução também ocorre mais rapidamente. Por exemplo, na década de 1930 uma droga venenosa (DDT) foi usada contra pragas. Em poucos anos, formas resistentes a drogas apareceram e se espalharam rapidamente pela Terra. O uso generalizado de antibióticos - penicilina, estreptomicina, gramicidina - nas décadas de 40-50 do século XX. levou ao surgimento de formas resistentes de microorganismos.
Divergência. Convergência. Paralelismo. processo irreversível. "Fósseis Vivos".
1. Formas evolutivas de grupos de organismos vivos: divergência, convergência, paralelismo.
2. A evolução é um processo irreversível, ou seja, uma espécie ou órgão extinto jamais poderá retornar ao seu estado anterior.
3. O ritmo da evolução está mudando.
1. Explique o processo de divergência com um exemplo.
2. Descreva a convergência, analise-a com um exemplo.
1. Explique a irreversibilidade da evolução nos exemplos das plantas.
2. Qual é a razão do desaparecimento de algumas formas adquiridas durante a divergência?
1. Prove a heterogeneidade da evolução usando um exemplo.
2. Analisar divergência, convergência, paralelismo usando um diagrama ou tabela.
A evolução convergente é o desenvolvimento independente de órgãos ou capacidades semelhantes em organismos que não estão diretamente relacionados biologicamente entre si. Um exemplo são os olhos que se desenvolveram em paralelo. cefalópodes e mamíferos. Assim como a habilidade de voar em alguns insetos, pássaros, morcegos e peixes ósseos. A frequência com que sinais de evolução convergente são encontrados em organismos vivos em , apóia a hipótese de que algumas estruturas anatômicas básicas e mecanismos fisiológicos podem ser idênticos entre outras formas de vida no universo.
Uma das razões pelas quais a convergência ocorre é porque certas formas corporais são melhores soluções biológicas para problemas físicos básicos. Para se mover rápida e eficientemente debaixo d'água, você precisa de um corpo esguio com uma cauda larga e musculosa ou outros apêndices para dar suporte à propulsão. Não surpreendentemente, as baleias se parecem com peixes em sua aparência. Eles, como os peixes, têm uma forma aerodinâmica. Eles têm uma cauda poderosa, um par de nadadeiras semelhantes às nadadeiras dianteiras e, em alguns casos, até uma barbatana dorsal ao longo das costas.
Cento e cinquenta milhões de anos atrás, outra criatura parecida com um peixe nadou nos oceanos da Terra. Embora tenha desaparecido há 70 milhões de anos, fósseis de ossos encontrados permitiram restaurá-lo. aparência. Os esqueletos sobreviventes não dão motivos para duvidar de que a criatura era um réptil. Por causa de sua notável semelhança com peixes, foi chamado de Ichthyosaurus (ictiossauro), ou peixe-lagarto (em grego ictis- peixe, sauros- lagarto).
Animais que evoluíram simultaneamente podem parecer iguais, mas é fácil provar que são criaturas completamente diferentes com ancestrais muito diferentes. A semelhança na aparência não está absolutamente relacionada ao seu relacionamento próximo.
Isolados no continente australiano, os marsupiais conseguiram prosperar por 150 milhões de anos. Na maioria das outras partes do mundo, eles desapareceram porque a competição dos mamíferos placentários provou ser demais.
A Austrália tem boas condições para a evolução, e aqui muitos marsupiais diferentes apareceram, preenchendo seus nichos. A semelhança na aparência entre vários mamíferos marsupiais e placentários nos mostra exemplos brilhantes semelhanças. A Austrália tem seu próprio lobo - Demônio da Tasmânia; têm seus próprios "gatos" ( Dasyurus) e "ratos" ( Dasycercus). Existem "tamanduás" e "preguiças". O falange voador (Petaurus breviceps) é comparável aos esquilos voadores. Um vombate (Vombatidae) - com porcos comuns. A Austrália ainda tem sua própria toupeira marsupial!
Claro, marsupiais e placentários são mamíferos que têm um ancestral comum em um passado não muito distante. No entanto, a evolução convergente pode criar semelhanças entre seres completamente não relacionados. Insetos e pássaros na árvore estão incrivelmente distantes. Mas à primeira vista é difícil descrever a diferença entre um pássaro e uma mariposa gigante. Eles não diferem muito em tamanho, ambos não dependem da presença de néctar nas flores. E capacidade semelhante de pairar.
Outro grande exemplo- a semelhança entre o bico de um pato (ave) e o bico de um ornitorrinco (mamífero). Ambas as criaturas obtêm sua comida peneirando a terra. Para implementar essa função, eles têm um focinho largo e achatado. Dá a suas cabeças uma semelhança na aparência.
A convergência não se limita ao reino animal. As plantas expostas a influências externas semelhantes também podem se assemelhar nas formas em que evoluíram ao longo de milhões de anos de evolução. Centenas de espécies de árvores compõem três grandes floresta tropical Paz. No entanto, muitas vezes é difícil determinar a qual floresta uma determinada amostra pertence. Todas as árvores crescem lá em grandes alturas, não têm galhos em seus troncos inferiores, têm folhas e cascas semelhantes.
Nos desertos americanos plantas características são cactos. Seus caules são reservatórios; eles são cobertos com espinhos protetores e não têm folhas. Muito semelhantes aos cactos em todos esses aspectos são os Euphorbia (euphorbia), uma planta nativa da África. Mas, apesar da aparência de cacto, não está intimamente relacionado aos cactos.
De acordo com a teoria da evolução, todos os seres vivos na Terra evoluíram das formas mais simples para as mais complexas. Mas se tudo se movia em uma linha reta, de onde veio tamanha variedade de espécies e populações? Divergência e convergência podem explicar esse fenômeno. Em biologia, esses conceitos denotam as características e padrões de desenvolvimento das espécies.
A principal teoria sobre o desenvolvimento da vida em nosso planeta, apoiada pela ciência, é a teoria da evolução. Suas primeiras disposições e leis foram formuladas no século XVII. Implica um longo processo natural de mudanças nos organismos vivos para um nível qualitativamente novo.
A teoria supõe o desenvolvimento dos organismos desde as formas mais simples até as mais complexas, que foi acompanhada por mutações genéticas, adaptações, extinção e formação de espécies. teoria moderna baseado nas suposições de Charles Darwin sobre seleção natural e dados de genética populacional sobre mutações, desvios genéticos, mudanças na frequência de alelos.
A evolução implica que os organismos vivos têm uma raiz comum, a partir da qual seu desenvolvimento começou. Nesse caso, a suposição de um ou de um par de progenitores não é necessária. Os cientistas argumentam que poderia ter havido mais organismos ancestrais, mas todos eles pertenciam a grupos relacionados.
Os principais padrões de evolução são a convergência e a divergência. Na biologia, exemplos e características desses processos foram descritos por Charles Darwin. Leia mais sobre o que são abaixo.
Do latim, o termo é traduzido como "divergência" e pode ser usado não apenas em relação à vida selvagem. Divergência em biologia refere-se à ocorrência de diferenças em características entre organismos. No fundo, esta é a variabilidade multidirecional, que surge como resultado da adaptação dos seres vivos a diferentes condições.
Manifesta-se na alteração de partes do corpo ou de alguns órgãos e na aquisição de funções e capacidades parcialmente novas. Divergência em biologia - ocorrência comum. Aparece como resultado da seleção natural, ou seja, da luta pela existência. A aquisição de características reduz a competição - cada nova população pode ocupar seu nicho ecológico sem afetar outros indivíduos. Também ocorre como resultado do isolamento.
A divergência pode ocorrer no nível de espécie, gênero, família e ordem. Com sua ajuda, por exemplo, a classe dos mamíferos foi dividida em roedores, carnívoros, probóscides, cetáceos, primatas e outras ordens. Eles, por sua vez, se dividiram em grupos menores que diferem na estrutura externa e interna.
A divergência leva ao fato de que aparecem organismos de estrutura diferente que pertencem ao mesmo grupo sistemático. No entanto, eles ainda têm uma base comum, as partes modificadas do corpo desempenham as mesmas funções. Por exemplo, as orelhas continuam sendo orelhas, só que em algumas ficaram mais alongadas, em outras arredondadas, as asas de alguns pássaros são curtas, outras são longas.
Um bom exemplo é o tipo de membros em mamíferos. Em diferentes espécies, eles diferem dependendo do modo de vida e habitat. Assim, os felinos têm almofadas macias nas patas, enquanto os primatas têm dedos longos e móveis para agarrar os galhos, as nadadeiras se desenvolveram e as vacas têm cascos. Para entender o que é divergência na biologia, você pode usar o exemplo dos brancos. As borboletas desta família comem diferentes alimentos na fase de lagarta: algumas comem repolho, outras comem nabo, outras comem beterraba, etc.
Nas plantas, a divergência de caracteres se manifesta na forma de folhas. Nos cactos, eles se tornaram espinhos; no bérberis, desenvolveram-se agulhas. Além disso, a divergência pode ser rastreada no nível do sistema radicular. Algumas plantas têm raízes otários, em batatas são tubérculos, em beterrabas e cenouras eles adicionaram espessura e se transformaram em tubérculos.
Se a divergência é característica de organismos relacionados, então a convergência, ao contrário, é observada em grupos distantes. Manifesta-se em organismos sistematicamente diferentes. Assim como a divergência, surgiu como resultado da seleção natural, mas neste caso é direcionado da mesma forma em diferentes espécies, ordens, etc.
Animais ou plantas que pertencem a classes completamente diferentes adquirem os mesmos órgãos em estrutura e função. Isto é devido ambiente comum habitação ou semelhança de modo de vida. Mas sua semelhança não se estende a todo o corpo, a convergência afeta apenas os órgãos necessários para a adaptabilidade a certas condições.
Assim, os animais que se movem pelo ar têm asas. Mas alguns podem se referir a insetos, enquanto outros a vertebrados. Os organismos que habitam a água têm uma forma corporal aerodinâmica, embora não estejam necessariamente relacionados entre si.
A forma do corpo de golfinhos, baleias e peixes é uma convergência típica. Por causa de sua semelhança com tubarões, baleias e golfinhos foram originalmente considerados peixes. Mais tarde, provou-se que são mamíferos, pois respiram com pulmões, nascem de nascidos vivos e apresentam vários outros sinais.
Um exemplo de convergência são as asas de morcegos, pássaros e insetos. A presença desses órgãos está associada ao modo de vida dos animais que se locomovem em vôo. Ao mesmo tempo, o tipo e a estrutura de suas asas diferem significativamente.
Outro exemplo é a presença de brânquias em peixes e moluscos. Às vezes, a convergência se manifesta na ausência de quaisquer órgãos. Assim, em algumas ilhas vulcânicas vivem borboletas sem asas, moscas e outros insetos.
A convergência em biologia é chamada de fenômeno quando espécies inicialmente completamente diferentes no processo de evolução se tornam semelhantes umas às outras. Por exemplo, baleias e golfinhos são externamente muito semelhantes aos peixes, e até Linnaeus, ao compilar a primeira classificação de organismos vivos, classificou-os erroneamente como peixes. Mas, na verdade, baleias e golfinhos respiram com pulmões e são descendentes de animais terrestres. Seus parentes mais próximos são hipopótamos, não peixes. Neste post - exemplos incríveis de convergência na vida selvagem.
O tubarão e a baleia assassina são dois predadores, muito semelhantes na aparência. Mas o primeiro é um peixe, o segundo é um mamífero.
De acordo com os restos fósseis, os cientistas descobriram como um dos ramos dos antigos artiodáctilos mudou para um estilo de vida aquático e se tornou externamente semelhante aos peixes. Sua evolução, que levou cerca de 50 milhões de anos, foi mais ou menos assim:
evolução dos cetáceos
Durante a transição para a vida em ambiente aquático a forma do corpo mudou, as patas e a cauda transformaram-se em barbatanas, surgiu a capacidade de prender a respiração debaixo de água por muito tempo. Mas, sendo externamente semelhantes aos peixes, as baleias e os golfinhos são muito diferentes deles - são de sangue quente, não têm brânquias, alimentam seus filhotes com leite e têm muito mais alto nível intelecto.
Na verdade, existem muitos exemplos em que a natureza encontra soluções semelhantes para tipos de animais ou plantas completamente diferentes.
Você, claro, reconheceu a planta da foto. Isso é um cacto. E a planta da foto abaixo?
Parece um cacto, mas não é um cacto. Este é um dos tipos de serralha. Crescendo em ambientes desérticos quentes muito semelhantes (um na América e outro na África), ambas as plantas adquiriram independentemente caules grossos para armazenar umidade e espinhos para protegê-los de serem comidos por animais.
Porcos-espinhos, ouriços e equidnas pertencem a ordens completamente diferentes (e a equidna geralmente é um mamífero que põe ovos). E eles vivem em lugares completamente diferentes. No entanto, a convergência desempenhou um papel - para proteção, todos esses animais cultivaram agulhas.
porco-espinho
