Ламаркизм
В начале XIX века французским ученым, Жаном Батистом Ламарком было создано эволюционное учение, в основе которого
лежит внутреннее присущее организмам стремление к совершенству. Эта теория тесно переплелась с идеями креационизма,
самозарождения жизни, поэтому ее трудно уложить в рамки современной науки.
Ламарк придавал большое значение так называемым «упражнениям» и «неупражнениям» органов, так как считал, что они
передаются по наследству. То есть, говоря на ламаркистском языке: у жирафа длинная шея, потому что десятки
поколений жирафов до него эту шею вытягивали — «упражняли».
Исходя из этой теории, органы, которыми животное усиленно пользуется, развиваются, а те, которые мало применяются, атрофируются
и постепенно исчезают. Ламарк считал, что возникшие в органах изменения наследуются.
Если вы касались генетики, для вас должна быть очевидна ошибочность этих суждений. Разве могут изменения в соматических клетках
наследоваться (на самом деле, у гидры при почковании могут, но у большинства животных это невозможно!). Только представьте:
человек потерял на войне несколько пальцев руки, после войны у него рождается ребенок. Неужели можно предполагать, что и его
ребенок родится без этих нескольких пальцев, которые отец потерял на войне?
Сейчас не вызывает сомнения, что потомству передается генетическая информация, лежащая в половых клетках (гаметах), но никак
не в соматических.
Учение Дарвина
Возникновению учения Дарвина предшествовал ряд событий, о которых нельзя не упомянуть. Капитализм, начавшийся бурным развитием
в первой половине XIX века в Англии, способствовал развитию промышленности и науки. Большие успехи делались естественными науками,
учеными описывались новые виды животных и растений, селекционеры выводили новые породы и сорта.
И, конечно же, легендарное кругосветное путешествие Чарльза Дарвина на корабле «Бигль» c 1831 по 1836 год, во время которого он сделал
очень важные наблюдения. Это путешествие сыграло решающую роль в возникновении учения.
Во время путешествия Чарльз Дарвин заметил отличия между галапагосскими вьюрками, населяющими острова. У них имелись
разнообразные формы клювов, что позволило им занять разные экологические ниши. Этот факт в дальнейшем позволит Чарльзу
Дарвину сделать важнейший вывод о причинах расхождения признаков.
Свои эволюционные идеи Чарльз Дарвин сформулировал в труде «Происхождение видов путем естественного отбора», опубликованного
в 1859 году.
Основными положениями теории Дарвина являются следующие:
- Основа эволюционного процесса — наследственная изменчивость
- Каждый вид способен к неограниченному размножению, однако ограниченность жизненных ресурсов препятствует этой
способности - Главные движущие силы эволюции — борьба за существование и естественный отбор, материал для которых поставляет
наследственная изменчивость (новые признаки у особей). В результате выживают наиболее приспособленные особи. - В результате естественного отбора приспособленные особи выживают, размножаются и таким образом накапливают
приспособительные признаки
Именно в результате накопления особями таких различий, возникают новые виды, отличающиеся друг от друга по строению,
физиологии и пр. Этим можно объяснить разнообразие форм клювов у вьюрков, на которые обратил внимание Дарвин.
Многие ошибочно приписывают фразу «Человек произошел от обезьяны» Дарвину, это не совсем верно. Лучше всего в этом
вопросе дать слово самому Дарвину: «Так как человек, с генеалогической точки зрения, принадлежит к узконосым обезьянам Старого Света,
то мы должны заключить, сколько бы ни протестовала наша гордость против подобного вывода, что наши древние родоначальники должны быть отнесены
к этому семейству. Мы не должны, однако, впасть в другую ошибку, предполагая, что древний
родоначальник всего обезьяньего рода, не исключая и человека, был тождественен или даже близко сходен с какой-либо из ныне существующих обезьян.»
Очевидно, Дарвин не считал, что человек произошел от обезьяны. В его словах мы видим лишь указание на общего предка человека и обезьяны,
не более. Дарвин — уникальный гений своего времени, сумевший собрать разрозненные факты и привести их к общей концепции. Его теория
постепенно была принята большинством ученых, даже католическая церковь не решилась предать его анафеме.
Синтетическая теория эволюции (СТЭ)
Какая же из многих теорий эволюции принята на сегодняшний день в научном сообществе? Как вы уже догадались, это —
синтетическая теория эволюции, которая включает не только дарвинизм, но и генетику, систематику, палеонтологию.
Я должен предупредить вас, что некоторые термины, скорее всего, окажутся новыми. Обязательно вернитесь к эволюционным теориям,
когда тщательно освоите генетику и научитесь решать генетические задачи, тогда вам откроются эти теории во всей своей красе.
- Элементарная единица эволюции — популяция
- Мутации и рекомбинативная изменчивость служат основным материалом для эволюции
- Ненаправленными, случайными факторами эволюции являются мутации, волны численности
- Единственный направленный фактор эволюции — естественный отбор
- Эволюция носит дивергентный характер: от одного таксона может произойти несколько дочерних, при этом каждый вид
имеет одну единственную предковую популяцию - Эволюция носит постепенный характер. Видообразование представляет собой последовательное превращение одной популяции в другую
В СТЭ авторы стремились обобщить все открытые генетикой факты и связать их с дарвинизмом. Большой вклад в создание СТЭ
внесли Северцов А.Н. и Шмальгаузен И.И.
© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2023
Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение
(в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов
без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования,
обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.
Эволюционные теории
Автор статьи — Л.В. Окольнова.
Ученых всегда волновал вопрос не только происхождения ныне существующих организмов, но и механизмов этих изменений.
Соответственно, каждый ученый выдвигал свои гипотезы и пытался их обосновать.
Мы рассмотрим эволюционные теории самых известных ученых.
Карл Линней
Швейцарский ученый и очень верующий человек, Линней был естествоиспытателем, изучал ботанику и зоологию и эволюционная теория не была основной целью его исследований.
Он ввел свою систематику организмов (таксономические категории), бинарную номенклатуру для описания живого. Основной единицей систематики считал вид.
Что касается эволюции, то Линней относился к креационистам, т.е. считал, что все живое создано Богом и виды не меняются.
Единица эволюции |
Факторы эволюции |
Принцип систематизации видов |
Отсутствует | Отсутствует | Сходство строения на основе отдельно произвольно взятых признаков. |
Жан Батист Ламарк
Первый ученый, который пытался выстроить целостную теорию эволюции.
“всему живому присуще «стремлении к совершенству»…” Ж.Б.Ламарк
Во-первых, он читал, что живое произошло из неживого, во-вторых, разделение животных на позвоночных и беспозвоночных — именно его заслуга. Понятие “вид” он отрицал, считая, что единицей эволюционных изменений является организм сам по себе — особь.
Ламарк говорил об изменчивости как основном механизме для приспособления, адаптации к меняющимся условиям, что новоприобретенные признаки обязательно должны наследоваться, но основой механизмов всего этого он считал “внутреннее стремление к совершенству и упражняемость”.
Единица эволюции |
Факторы эволюции |
Принцип систематизации видов |
Особь |
Внутреннее стремление к совершенству, адаптация к условиям среды, наследование приобретенных признаков. |
Выделение градаций — последовательных ступеней усложнения организации. |
Чарлз Дарвин
О нем знают все. Его портреты во всех школах, музеи его имени есть по всему миру. Ему постоянно приписывают происхождение человека от обезьяны, хотя он об это НЕ ПИСАЛ!
Нас интересуют основные моменты его теории биологической эволюции, над которой он трудился 20 лет!
• Основой для эволюции всего живого является изменчивость;
• Признаки, помогающие организму выживать в изменяющихся условиях, должны передаваться по наследству;
• Движущая сила эволюции — борьба за существование;
• Выживание и преимущественное размножение приспособленных — естественный отбор;
• Естественный отбор ведет к дивергенции (расхождению) признаков и, в конечном счете, к видообразованию.”
Единица эволюции |
Факторы эволюции |
Принцип систематизации видов |
Вид |
Направленного действия -наследственность, изменчивость, борьба за существование. Направляющий — естественный отбор. |
Единство происхождения видов. |
Современная (синтетическая теория эволюции)
Ученый, который “синтезировал” (отсюда и название), объединил теорию Дарвина и генетику — С.С. Четверяков.
• Основа эволюции — мутации, причем именно генные, т.к. они должны передаваться по наследству;
• как и в классической теории, в синтетической теории эволюции основной движущий фактор — это естественный отбор ;
• элементарная единица эволюции — популяция;
• эволюция — длительный процесс — смена одной популяции за другой приводит, в конце концов, к образованию вида или нескольких видов (дивергентность);
• вид — это замкнутое образование, при этом наблюдается поток генов — особи мигрируют из одной популяции в другую;
• макроэволюция — результат микроэволюции, при этом все закономерности микроэволюции (на уровне вида) переходят и на более высокий уровень.
Единица эволюции |
Факторы эволюции |
Принцип систематизации видов |
Популяция |
Направленного действия -наследственность, изменчивость и мутации, борьба за существование. Направляющий — естественный отбор. | Единство происхождения видов. |
Примеры заданий.
А1. Назовите учёного, первым предпринявшего попытку классификации живых существ и предложившего удобный и простой принцип двойных названий для каждого вида.
1) Ж. Б. Ламарк ;
2) Ж. Кювье;
3) К. Линней;
4) Ч. Дарвин.
В12. Установите соответствие между учёными и взглядами на историческое развитие живой природы.
ВЗГЛЯДЫ
A) движущей силой эволюции является внутреннее стремление к совершенству
Б) изменения условий среды вызывают у организмов положительные, негативные и нейтральные наследственные изменения
B) благоприобретённые признаки наследуются
Г) движущей силой эволюции является естественный отбор Д) элементарной эволюционной единицей является отдельная особь Е) элементарной эволюционной единицей является популяция
УЧЁНЫЕ
1) Ч. Дарвин
2) Ж. Б. Ламарк
Ответ.
А — 2
Б — 1
В — 2 (обратите внимание: по Ламарку — именно благоприобретенные, по Дарвину — все)
Г — 1
Д — 2
Е — 1 ( у Дарвина это вид, здесь допущена небольшая неточность, но в большинстве вопросов ЕГЭ тоже так)
Если вам понравился наш разбор эволюционных теорий — записывайтесь на курсы подготовки к ЕГЭ по биологии онлайн
Спасибо за то, что пользуйтесь нашими публикациями.
Информация на странице «Эволюционные теории» подготовлена нашими редакторами специально, чтобы помочь вам в освоении предмета и подготовке к ЕГЭ и ОГЭ.
Чтобы успешно сдать необходимые и поступить в высшее учебное заведение или колледж нужно использовать все инструменты: учеба, контрольные, олимпиады, онлайн-лекции, видеоуроки, сборники заданий.
Также вы можете воспользоваться другими статьями из данного раздела.
Публикация обновлена:
08.03.2023
Всего: 86 1–20 | 21–40 | 41–60 | 61–80 …
Добавить в вариант
Найдите ошибки в приведённом тексте. Укажите номера предложений, в которых они сделаны. Исправьте их.
1. Первая эволюционная концепция принадлежит Ж. Б. Ламарку. 2. Ламарк впервые выдвинул идею об изменяемости живой природы и её естественном развитии. 3. Он был первым, кто в качестве движущих сил эволюции признал естественный отбор и прямое влияние среды на организм. 4. В середине XIX века английский учёный Ч. Дарвин создал эволюционное учение, в котором движущими силами эволюции назвал неопределённую изменчивость, борьбу за существование и наследование благоприобретенных признаков. 5. Ч. Дарвин в своём учении утверждал, что в основе образования новых видов лежит постепенное накопление различий между особями — конвергенция признаков. 6. Результатами эволюции Ч. Дарвин считал разнообразие видов и относительную приспособленность организмов.
Какие утверждения относят к теории Ч. Дарвина?
1) Внутри вида расхождение признаков приводит к видообразованию.
2) Вид неоднороден и представлен множеством популяций.
3) Естественный отбор — направляющий фактор эволюции.
4) При создании сортов и пород направляющим фактором служит искусственный отбор.
5) Внутреннее стремление к совершенству — фактор эволюции.
6) Популяция — это единица эволюции.
Источник: ЕГЭ по биологии 30.05.2013. Основная волна. Сибирь. Вариант 4.
Вставьте в текст «Эволюционное учение» пропущенные термины из предложенного перечня, используя для этого цифровые обозначения. Запишите в текст цифры выбранных ответов, а затем получившуюся последовательность цифр (по тексту) впишите в приведённую ниже таблицу.
ЭВОЛЮЦИОННОЕ УЧЕНИЕ
Основоположником современного эволюционного учения был ________(А). До него уже высказывались идеи об изменяемости мира. Однако именно Дарвину принадлежит учение о ________(Б) и выживании наиболее приспособленных к ________(В) организмов. Чарльз Дарвин и одновременно с ним Альфред Уоллес объяснили причины возникновения ________(Г) органического мира.
ПЕРЕЧЕНЬ ТЕРМИНОВ:
1) разнообразие
2) Ч. Дарвин
3) естественный отбор
4) приспособленность
5) сотворение мира
6) условия среды
7) самозарождение
Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам:
Источник: РЕШУ ОГЭ
Вставьте в текст «Ламаркизм» пропущенные термины из предложенного перечня, используя для этого числовые обозначения. Запишите в текст цифры выбранных ответов, а затем получившуюся последовательность цифр (по тексту) впишите в приведённую ниже таблицу.
ЛАМАРКИЗМ
Ламаркизм — эволюционная концепция, основывающаяся на теории, выдвинутой в начале XIX века _________(А) в трактате «Философия зоологии».
В широком смысле к ламаркистским относят различные эволюционные теории, возникшие в XIX — первой трети XX веков, в которых в качестве основной____________(Б) силы эволюции рассматривается внутреннее стремление к__________(В). Как правило, большое значение в таких теориях придаётся и влиянию__________(Г) органов на эволюционные судьбы организмов, поскольку предполагается, что последствия упражнения и неупражнения могут передаваться по_________________(Д).
ПЕРЕЧЕНЬ ТЕРМИНОВ:
1) стабилизирующий
2) движущий
3) наследство
4) упражнение
5) прогресс
6) Ламарк
7) Линней
8) Дарвин
Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам:
А | Б | В | Г | Д |
Источник: РЕШУ ОГЭ
Определите хронологическую последовательность появления научных теорий в области эволюционной биологии.
1) теория трансформизма
2) эволюционная теория Ламарка
3) эволюционное учение Дарвина
4) теория креационизма
5) синтетическая теория эволюции
Выберите положения синтетической теории эволюции.
1) Виды реально существуют в природе и формируются длительное время.
2) Мутации и комбинации генов служат материалом для эволюции.
3) Движущими силами эволюции являются мутационный процесс, популяционные волны, комбинативная изменчивость.
4) В природе существуют различные виды борьбы за существование между организмами.
5) Естественный отбор — направляющий фактор эволюции.
6) Естественный отбор сохраняет одних особей и уничтожает других.
Вставьте в текст «Дарвинизм» пропущенные термины из предложенного перечня, используя для этого числовые обозначения. Запишите в текст цифры выбранных ответов, а затем получившуюся последовательность цифр (по тексту) впишите в приведённую ниже таблицу.
ДАРВИНИЗМ
Дарвинизм — по имени английского натуралиста _________(А) — направление эволюционной мысли, приверженцы которого согласны с основными идеями Дарвина в вопросе эволюции, согласно которым главным ___________(Б) эволюции является _______________(В) отбор. В широком смысле нередко (и не совсем правильно) употребляется для обозначения эволюционного учения или эволюционной биологии в целом. Дарвинизм противопоставляют идеям ____________(Г) который считал, что основной движущей силой эволюции является присущее организмам стремление к _____________(Д).
ПЕРЕЧЕНЬ ТЕРМИНОВ:
1) свойство
2) фактор
3) совершенство
4) искусственный
5) естественный
6) Ламарк
7) Линней
8) Дарвин
Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам:
А | Б | В | Г | Д |
Источник: РЕШУ ОГЭ
Приведите не менее трёх доказательств правильности теории эволюции Ч. Дарвина и синтетической теории эволюции.
Выберите утверждения, относящиеся к синтетической теории эволюции.
1) Микроэволюция — процесс, происходящий в популяциях.
2) Между организмами происходит борьба за существование.
3) Движущими силами эволюции являются неопределённая изменчивость, естественный отбор, борьба за существование.
4) Основными эволюционными направлениями являются: ароморфоз, идиоадаптация, дегенерация.
5) Определённая изменчивость не является наследственной.
6) Вид состоит из популяций.
Выберите положения, относящиеся к синтетической теории эволюции. Ответ запишите цифрами без пробелов.
1) элементарной единицей эволюции является популяция
2) влияние внешней среды направлено на развитие полезных признаков
3) естественный отбор — главная причина видообразования и развития адаптаций
4) материалом для эволюции служит модификационная изменчивость
5) элементарной единицей эволюции является вид
6) материалом для эволюции служит мутационная и комбинационная изменчивость
Источник: Яндекс: Тренировочная работа ЕГЭ по биологии. Вариант 2.
Назовите основные положения теории Жана Батиста Ламарка и объясните, в чём заключаются прогрессивность и недостатки этой теории.
Найдите три ошибки в приведённом тексте. Укажите номера предложений, в которых сделаны ошибки, исправьте их.
(1)Дарвин выделял три ненаправленных эволюционных фактора: наследственность, изменчивость, популяционные волны. (2)Наследственность определяет способность организмов передавать свои характеристики потомству.
(3)Изменчивость определяет многообразие форм в популяции. (4)В результате все особи имеют различную приспособленность. (5)Наиболее приспособленные оставляют меньше потомства, поскольку живут дольше. (6)В результате естественного отбора потомство в каждом следующем поколении обладает всё большей приспособленностью к условиям среды. (7)Также важны мутации, они всегда повышают приспособленность популяции к условиям окружающейся среды.
Установите соответствие между объяснениями эволюционных процессов и учёными — авторами эволюционных учений: к каждой позиции, данной в первом столбце, подберите соответствующую позицию из второго столбца.
ОБЪЯСНЕНИЯ ЭВОЛЮЦИОННЫХ ПРОЦЕССОВ
А) Язык муравьедов стал длинным в результате его постоянного вытягивания для ловли муравьёв.
Б) Виды галапагосских вьюрков возникли в результате дивергенции от исходного предка.
В) Глаза крота уменьшились из-за редкого их использования.
Г) Привычка змей залезать в щели привела к исчезновению конечностей, которые мешали им в узком пространстве.
Д) Предпочтения самками райских птиц самцов с цветастым оперением привело к экстравагантной окраске перьев у самцов этих видов.
Е) При уменьшении численности оленей в Катскильских горах в США больше шансов выжить получили самые быстрые волки.
УЧЁНЫЕ
1) Жан-Батист Ламарк
2) Чарльз Дарвин
Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам:
А | Б | В | Г | Д | Е |
Выберите положения синтетической теории эволюции.
1) единица эволюции — популяция
2) единица эволюции — вид
3) факторы эволюции — мутационная изменчивость, дрейф генов, популяционные волны
4) факторы эволюции — наследственность, изменчивость, борьба за существование
5) формы естественного отбора — движущий и половой
6) формы естественного отбора — движущий, стабилизирующий, дизруптивный
Рассмотрите предложенную схему классификации движущих сил эволюции. Запишите в ответе пропущенный термин, обозначенный на схеме вопросительным знаком.
Кофеин, вырабатываемый кофейными деревьями, в высоких дозах токсичендля насекомых, поэтому питаться частями этого растения способны лишь немногие виды насекомых. Помимо кофейного дерева кофеин производят и другие растения из других семейств, например какао. Известно, что в кофейном дереве и в какао происходят различные ферментативные реакции, в результате которых образуются молекулы кофеина. Ферменты, осуществляющие эти реакции, не имеют общего эволюционного предка. Примером какого эволюционного процесса является сходство кофейного дерева и какао в возможности производить кофеин? Свой ответ аргументируйте. Объясните с позиции современной теории эволюции механизм возникновения способности к производству кофеина у кофейного дерева.
Назовите основные положения теории Жана Батиста Ламарка и объясните, в чем заключается прогрессивность этой теории.
Раздел: Основы эволюционного учения
Какое влияние оказало создание эволюционной теории на формирование современной естественнонаучной картины мира?
Раздел: Основы эволюционного учения
Какие факторы являются движущими силами эволюции?
1) модификационная изменчивость
2) мутационный процесс
3) естественный отбор
4) приспособленность организмов к среде обитания
5) популяционные волны
6) абиотические факторы среды
Источник: ЕГЭ по биологии 30.05.2013. Основная волна. Центр, Урал. Вариант 4.
Установите соответствие между особенностями действия эволюционного фактора и факторами, для которых эти особенности характерны.
ОСОБЕННОСТИ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ
ФАКТОРА
А) один из источников эволюционного материала
Б) представляет собой колебания численности популяций
В) действие фактора направленно
Г) обеспечивает селекцию генотипов
Д) носит случайный характер
Е) изменяет частоту аллелей в генофонде популяции
1) популяционные волны
2) естественный отбор
Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам:
A | Б | В | Г | Д | Е |
Всего: 86 1–20 | 21–40 | 41–60 | 61–80 …
- Курс
Меня зовут Олисевич Марина Юрьевна.
Я репетитор по Биологии
Вам нужны консультации по Биологии по Skype?
Если да, подайте заявку. Стоимость договорная.
Чтобы закрыть это окно, нажмите «Нет».
Эволюция – необратимый и направленный процесс исторического развития живой природы,сопровождающийся
- изменением генетического состава популяций
- формированием адаптаций у организмов
- образованием и вымиранием видов
- преобразованием биогеоценозов и биосферы в целом
Впервые термин “эволюция” был использован в биологии швейцарским естествоиспытателем и философом Ш. Бонне в 1762 г
Эволюционная теория— Учение об общих закономерностях и движущих силах исторического развития живой природы.
Цель этого учения — выявление закономерностей развития органического мира для последующего управления этим процессом
Задачи теории эволюции:
- изучение проблемы происхождения жизни на Земле
- выяснение причин эволюции
- определение закономерностей исторического развития организмов
- изучение происхождения и эволюции человека
- прогнозирование эволюционных, микроэволюционных процессов
- разработка способов научного управления микроэволюционными процессами
Мифогенная теория Эмпедокла
В период Средневековья господство теистических (от греч. теос — бог) взглядов на мир резко затормозило развитие эволюционного учения.
Однако в средние века накопление данных о строении и разнообразии живых организмов продолжалось, так как оно диктовалось практическими интересами, в частности, изучением сельскохозяйственных растений и животных, лекарственных и декоративных растений.
Экономические теории Смита и Мальтуса
Естественно-научные предпосылки создания теории Ч.Дарвина
Свое название синтетическая теория эволюции (СТЭ) получила от книги Дж. Хаксли
«Эволюция: современный синтез»(1942)
Симпсон ввёл в 1949 году термин «синтетическая теория эволюции»,обозначающий теорию, объединившую принципы наследования, выраженные в законах Менделя и эволюционном учении Дарвина
Материалы для подготовки к ЕГЭ. Онлайн-Справочник по биологии.
Раздел 7. Эволюция живых систем. Глава 7.1. Эволюционное учение.
ВСЕ РАЗДЕЛЫ СПРАВОЧНИКА
7.1. Эволюционное учение
Эволюционное учение (теория эволюции) — наука, изучающая историческое развитие жизни: причины, закономерности и механизмы. Различают микро- и макроэволюцию.
Микроэволюция — эволюционные процессы на уровне популяций, приводящие к образованию новых видов.
Макроэволюция — эволюция надвидовых таксонов, в результате которой формируются более крупные систематические группы. В их основе лежат одинаковые принципы и механизмы.
7.1.1. Развитие эволюционных идей
Гераклит, Эмпидокл, Демокрит, Лукреций, Гиппократ, Аристотель и другие античные философы сформулировали первые представления о развитии живой природы.
Карл Линней верил в сотворение природы богом и постоянство видов, но допускал возможность возникновения новых видов путём скрещивания или под влиянием условий среды. В книге «Система природы» К. Линней обосновал вид как универсальную единицу и основную форму существования живого; каждому виду животных и растений присвоил двойное обозначение, где существительное — название рода, прилагательное — наименование вида (например, Человек разумный)’, описал огромное количество растений и животных; разработал основные принципы систематики растений и животных и создал их первую классификацию.
Жан Батист Ламарк создал первое целостное эволюционное учение. В работе «Философия зоологии» (1809) он выделил основное направление эволюционного процесса — постепенное усложнение организации от низших форм к высшим. Также он развивал гипотезу о естественном происхождении человека от обезьяноподобных предков, перешедших к наземному образу жизни. Ламарк считал движущей силой эволюции стремление организмов к совершенству и утверждал наследование благоприобретённых признаков. То есть органы, необходимые в новых условиях, в результате упражнения развиваются (шея у жирафа), а ненужные органы вследствие неупражнения атрофируются (глаза у крота). Однако Ламарк не смог вскрыть механизмы эволюционного процесса. Его гипотеза о наследовании приобретённых признаков оказалась несостоятельной, а утверждение о внутреннем стремлении организмов к усовершенствованию — ненаучным.
Чарльз Дарвин создал эволюционную теорию, основанную на понятиях борьбы за существование и естественного отбора. Предпосылками возникновения учения Ч. Дарвина были следующие факторы: накопление к тому времени богатого материала по палеонтологии, географии, геологии, биологии; развитие селекции; успехи систематики; появление клеточной теории; собственные наблюдения учёного во время кругосветного плавания на корабле «Бигль». Свои эволюционные идеи Ч. Дарвин изложил в ряде работ: «Происхождение видов путём естественного отбора», «Изменение домашних животных и культурных растений под влиянием одомашнивания», «Происхождение человека и половой подбор» и др.
Учение Дарвина сводится к следующему:
- каждая особь того или иного вида обладает индивидуальностью (изменчивость);
- черты индивидуальности (хотя и не все) могут передаваться по наследству (наследственность);
- особи производят большее количество потомков, чем доживает до половой зрелости и начала размножения, то есть в природе существует борьба за существование;
- преимущество в борьбе за существование остаётся за наиболее приспособленными особями, которые имеют больше шансов оставить после себя потомство (естественный отбор)’,
- в результате естественного отбора происходит постепенное усложнение уровней организации жизни и возникновение видов.
Факторы эволюции по Ч. Дарвину — это:
- наследственность;
- изменчивость;
- борьба за существование;
- естественный отбор.
Наследственность — способность организмов передавать из поколения в поколение свои признаки.
Изменчивость — способность организмов приобретать новые признаки.
Борьба за существование — весь комплекс взаимоотношений организмов с условиями окружающей среды: с неживой природой (абиотическими факторами) и с другими организмами (биотическими факторами). Борьба за существование не является «борьбой» в прямом смысле слова, фактически это стратегия выживания и способ существования организма. Различают внутривидовую борьбу, межвидовую борьбу и борьбу с неблагоприятными факторами окружающей среды. Внутривидовая борьба — борьба между особями одной популяции. Всегда идёт очень напряжённо, так как особи одного вида нуждаются в одних и тех же ресурсах. Межвидовая борьба — борьба между особями популяций разных видов. Она происходит тогда, когда виды конкурируют за одни и те же ресурсы либо когда они связаны отношениями типа «хищник — жертва». Борьба с неблагоприятными абиотическими факторами среды особенно проявляется при ухудшении условий среды; усиливает внутривидовую борьбу. В борьбе за существование выявляются наиболее приспособленные к данным условиям обитания особи. Борьба за существование ведёт к естественному отбору.
Естественный отбор — процесс, в результате которого выживают и оставляют после себя потомство преимущественно особи с полезными в данных условиях наследственными изменениями.
На основе дарвинизма перестроились все биологические и многие другие естественные науки.
Синтетическая теория эволюции. В настоящее время общепризнанной является синтетическая теория эволюции (СТЭ). Сравнительная характеристика основных положений эволюционного учения Ч. Дарвина и СТЭ дана в табл. 7.1. Основные положения СТЭ будут рассмотрены ниже.
Таблица 7.1. Сравнительная характеристика основных положений эволюционного учения Ч. Дарвина и синтетической теории эволюции (СТЭ)
Возникновение приспособлений. Каждое приспособление вырабатывается на основе наследственной изменчивости в процессе борьбы за существование и отбора в ряду поколений. Естественный отбор поддерживает только целесообразные приспособления, которые помогают организму выживать и оставлять потомство.
Приспособленность организмов к среде не абсолютна, а относительна, так как условия среды обитания могут изменяться. Доказательством этого служат многие факты. Например, рыбы прекрасно приспособлены к водной среде обитания, но все эти адаптации совершенно непригодны для других сред обитания. Ночные бабочки собирают нектар со светлых цветков, хорошо заметных ночью, но часто летят на огонь и гибнут.
7.1.2. Микроэволюция
7.1.2.1. Вид и популяции
Вид (биологический) — совокупность особей, обладающих наследственным сходством морфологических, физиологических и биохимических особенностей, свободно скрещивающихся и дающих плодовитое потомство, приспособленных к определённым условиям жизни и занимающих в природе определённую область — ареал.
Виды различаются между собой рядом признаков и свойств. Критерии вида — характерные признаки и свойства (табл. 7.2).
Таблица 7.2. Критерии вида.
Критерий | Характеристика |
Морфологический | Сходство внешнего и внутреннего строения |
Генетический | Характерный для вида набор хромосом: их число, размеры, форма |
Физиологический | Сходство всех процессов жизнедеятельности, прежде всего размножения |
Биохимический | Сходство белков, обусловленное особенностями ДНК |
Географический | Определённый ареал, занимаемый видом |
Экологический | Совокупность факторов внешней среды, в которых существует вид |
Вид характеризуется совокупностью критериев. Ни один из критериев не является абсолютным. Например, морфологическое сходство могут иметь разные виды, но они не скрещиваются между собой (виды-двойники встречаются у комаров, крыс и др.). Физиологический критерий также не абсолютен: большинство разных видов в природных условиях не скрещиваются, или потомство их бесплодно, но есть исключения — ряд видов канареек, тополей и др. Таким образом, для установления видовой принадлежности необходимо использовать совокупность критериев.
Население вида, как правило, распадается на относительно изолированные группы особей — популяции. Популяция — совокупность свободно скрещивающихся особей одного вида, которая длительно существует в определённой части ареала относительно обособленно от других совокупностей того же вида.
Главный фактор, определяющий единство популяции и её относительную обособленность, — свободное скрещивание особей. — панмиксия. Внутри популяции каждый организм одного пола имеет равную вероятность на образование брачной пары с любым организмом другого пола. Степень свободного скрещивания особей внутри популяции гораздо выше, чем между особями соседних популяций.
Популяция является структурной единицей вида и единицей эволюции. Эволюционируют не отдельные особи, а группы особей, объединённые в популяции. Эволюционные процессы в популяции происходят в результате изменения частот аллелей и генотипов.
7.1.2.2. Генетика популяций
Генетическая структура популяции — соотношение в популяции различных генотипов и аллелей. Совокупность генов всех особей популяции называют генофондом. Генофонд характеризуют частоты аллелей и генотипов. Частота аллеля — это его доля во всей совокупности аллелей данного гена. Сумма частот всех аллелей равна единице: р + q = 1, где р—доля доминантного аллеля (A); q — доля рецессивного аллеля (а).
Зная частоты аллелей, можно вычислить частоты генотипов в популяции:
(р + q)2 = р2 + 2pq + q2 = 1,
где p и q — частоты доминантного (А) и рецессивного (а) аллелей соответственно, р2 — частота гомозиготного доминантного генотипа (АА), 2pq — частота гетерозиготного доминантного генотипа (Аа), q2 — частота гомозиготного рецессивного генотипа (аа).
Описанная закономерность носит название «закон Харди — Вайнберга». Он был установлен независимо друг от друга в 1908 г, английским математиком Г. Харди и немецким врачом В. Вайнбергом.
Закон Харди — Вайнберга: при определённых условиях относительные частоты аллелей в популяции остаются неизменными из поколения в поколение. Закон справедлив, если соблюдаются следующие условия:
- популяция велика;
- в популяции осуществляется свободное скрещивание (панмиксия);
- отсутствует отбор;
- не возникает новых мутаций;
- нет миграции новых генотипов в популяцию или из популяции.
Популяций, удовлетворяющих этим условиям в течение длительного времени, в природе не существует. На популяции всегда действуют внешние и внутренние факторы, нарушающие генетическое равновесие. Длительное и направленное изменение генотипического состава популяции, её генофонда получило название элементарного эволюционного явления. Без изменения генофонда популяции эволюционный процесс невозможен.
7.1.2.3. Факторы эволюции
Элементарный эволюционный процесс — изменение частот аллелей и генотипов в популяции.
Элементарные факторы эволюции — факторы, изменяющие частоту аллелей и генотипов в популяции (генетическую структуру популяции).
Выделяют несколько основных элементарных факторов эволюции:
- мутационный процесс;
- популяционные волны и дрейф генов;
- изоляция;
- естественный отбор.
Мутационная и комбинативная изменчивость
Мутационный процесс приводит к возникновению новых аллелей (или генов) и их сочетаний в результате мутаций. В результате мутации возможен переход гена из одного аллельного состояния в другое (А→а) или изменение гена вообще (А→С). Мутационный процесс в силу случайности мутаций не обладает направленностью и без участия других факторов эволюции не может направлять изменение природной популяции. Он лишь поставляет элементарный эволюционный материал для естественного отбора. Рецессивные мутации в гетерозиготном состоянии составляют скрытый резерв изменчивости, который может быть использован естественным отбором при изменении условий существования.
Комбинативная изменчивость возникает в результате образования у потомков новых комбинаций уже существующих генов, унаследованных от родителей. Источниками комбинативной изменчивости являются перекрест хромосом (рекомбинация), случайное расхождение гомологичных хромосом в мейозе, случайное сочетание гамет при оплодотворении.
Популяционные волны и дрейф генов
Популяционные волны (волны жизни) — периодические и непериодические колебания численности популяции как в сторону увеличения, так и в сторону уменьшения (рис. 7.1). Причинами популяционных волн могут быть периодические изменения экологических факторов среды (сезонные колебания температуры, влажности и т.д,), непериодические изменения (природные катастрофы), заселение видом новых территорий (сопровождается резкой вспышкой численности).
Рис. 7.1. Колебания численности особей в популяции хищников и жертв: а — рысь; б — волк; в — лисица; г — заяц-беляк
В качестве эволюционного фактора популяционные волны выступают в малочисленных популяциях, где возможно проявление дрейфа генов. Дрейф генов — случайное ненаправленное изменение частот аллелей и генотипов в популяциях. В малых популяциях действие случайных процессов приводит к заметным последствиям. Если популяция мала по численности, то в результате случайных событий некоторые особи независимо от своей генетической конституции могут оставить или не оставить потомство, вследствие этого частоты некоторых аллелей могут резко меняться за одно или несколько поколений. Так, при резком сокращении численности популяции (например, вследствие сезонных колебаний, сокращения кормовых ресурсов, пожара и т.д.) среди оставшихся в живых немногочисленных особей могут быть редкие генотипы. Если в дальнейшем численность восстановится за счёт этих особей, то это приведёт к случайному Изменению частот аллелей в генофонде популяции. Таким образом, популяционные волны являются поставщиком эволюционного материала.
Изоляция обусловлена возникновением разнообразных факторов, препятствующих свободному скрещиванию. Между образовавшимися популяциями прекращается обмен генетической информацией, в результате чего начальные различия генофондов этих популяций увеличиваются и закрепляются. Изолированные популяции могут подвергаться различным эволюционным изменениям, постепенно превращаться в разные виды.
Различают пространственную и биологическую изоляцию. Пространственная (географическая) изоляция связана с географическими препятствиями (водные преграды, горы, пустыни и др.), а для малоподвижных популяций и просто с большими расстояниями. Биологическая изоляция обусловлена невозможностью спаривания и оплодотворения (в связи с изменением сроков размножения, строения или других факторов, препятствующих скрещиванию), гибелью зигот (вследствие биохимических различий гамет), стерильностью потомства (в результате нарушения конъюгации хромосом при га-метогенезе).
Эволюционное значение изоляции состоит в том, что она закрепляет и усиливает генетические различия между популяциями.
Естественный отбор. Изменения частот генов и генотипов, вызванные рассмотренными выше факторами эволюции, носят случайный, ненаправленный характер. Направляющим фактором эволюции является естественный отбор.
Естественный отбор — процесс, в результате которого выживают и оставляют после себя потомство преимущественно особи с полезными для популяции свойствами. Отбор действует в популяциях, его объектами являются фенотипы отдельных особей. Однако отбор по фенотипам является отбором генотипов, так как потомкам передаются не признаки, а гены. В результате в популяции происходит увеличение относительного числа особей, обладающих определённым свойством или качеством. Таким образом, естественный отбор — это процесс дифференциального (выборочного) воспроизводства генотипов.
Действию отбора подвергаются не только свойства, повышающие вероятность оставления потомства, но и признаки, которые не имеют прямого отношения к воспроизводству. В ряде случаев отбор может быть направлен на создание взаимоприспособлений видов друг к другу (цветки растений и посещающие их насекомые). Также могут создаваться признаки, вредные для отдельной особи, но обеспечивающие выживание вида в целом (ужалившая пчела гибнет, но, нападая на врага, она сохраняет семью). В целом отбор играет творческую роль в природе, поскольку из ненаправленных наследственных изменений закрепляются те, которые могут привести к образованию новых групп особей, более совершенных в данных условиях существования.
Различают три основных вида естественного отбора: стабилизирующий, движущий и разрывающий (дизруптивный) (табл. 7.3, рис. 7.2).
Таблица 7.3. Формы естественного отбора
Рис. 7.2. Формы естественного отбора: а — стабилизирующий; б — движущий; в — разрывающий (дизруптивный); F1, F2, F3 — поколения; на схеме заштрихованы вымирающие варианты
7.1.2.4. Видообразование
Завершающим этапом микроэволюции является образование из изолированных популяций новых видов. Между особями разных популяций внутри вида возможен процесс скрещивания и образования плодовитого потомства. Пока осуществляется поток генов между популяциями внутри вида, видовой генофонд является единой системой. Однако в результате изоляции популяций скрещивание между ними прекращается, обмена наследственной информацией не происходит, и популяции становятся самостоятельными генетическими системами (рис. 7.3).
Рис. 7.3. Схема видообразования (каждая отдельная веточка представляет популяцию): А — уровень исходно единого вида; Б — момент незавершённого разделения видов; В — два новых вида
В ходе видообразования осуществляются в основном два процесса:
- возникновение адаптаций в ответ на изменение условий среды;
- обособление на основе изоляции новых видов.
Различают два основных пути видообразования: географическое и экологическое (табл. 7.4).
Таблица 7.4. Пути видообразования
7.1.3. Макроэволюция
7.1.3.1. Дивергенция и конвергенция
Макроэволюция — эволюция надвидовых таксонов, в результате которой формируются более крупные систематические группы. В её основе лежат те же эволюционные факторы, что и в основе микроэволюции. Важными процессами макроэволюции являются дивергенция и конвергенция (табл. 7.5).
Таблица 7.5. Дивергенция и конвергенция
В результате дивергенции формируются гомологичные органы, в процессе конвергенции — аналогичные (табл. 7.6).
Таблица 7.6. Гомологичные и аналогичные органы
Рис. 7.6. Гомология передних конечностей позвоночных: а — лягушка; б — ящерица; в — птица; г — обезьяна; д — лошадь; е — кит; ж — кошка; з — летучая мышь
7.1.3.2. Главные направления эволюции
Отечественные учёные А. Н. Северцов и И. И. Шмальгаузен установили главные направления эволюции (биологический прогресс и биологический регресс) (табл. 7.7) и главные пути эволюции (ароморфозы, идиоадаптации и дегенерации) (табл. 7.8). Ароморфозы, идиоадаптации и дегенерации относят к биологическому прогрессу.
Таблица 7.7. Главные направления эволюции
Деятельность человека является мощным фактором биологического прогресса одних видов (одомашненных животных, культурных растений, сорняков, вредителей и паразитов, болезнетворных микробов) и биологического регресса других видов (сокращается численность, и сужается ареал соболя, на грани вымирания находится уссурийский тигр). Причина их вымирания заключается в том, что под влиянием хозяйственной деятельности человека среда обитания живых существ изменяется значительно быстрее, чем формируются приспособления.
7.1.3.3. Главные пути эволюции
Существуют три основных пути биологического прогресса: ароморфоз, идиоадаптация и общая дегенерация (табл, 7.8).
Таблица 7.8. Главные пути эволюции
Рис. 7.7. Главные пути эволюции: восходящие ленты — ароморфозы; горизонтальные плоскости — идиоадаптации; снижающаяся плоскость — общая дегенерация
В процессе филогенеза происходит смена одного пути эволюции другим (рис. 7.7). Новые, более высокоорганизованные группы живых организмов возникают путём ароморфоза и при этом часто переходят в новую среду обитания (например, выход животных на сушу). Далее эволюция продолжается путём идиоадаптации, иногда дегенерации, Ароморфозы происходят значительно реже, чем идиоадаптации.
ВСЕ РАЗДЕЛЫ СПРАВОЧНИКА
Материалы для подготовки к ЕГЭ. Онлайн-Справочник по биологии.
7.1. Эволюционное учение
Просмотров:
14 747