Понятие биологической эволюции.

Понятие биологической эволюции.

  Человек — это общественное существо, отличительной чертой которого является сознание, сформировавшееся на основе общественно-трудовой деятельности. Человек появился на Земле в итоге длительного процесса развития (антропогенеза). Все ныне живущие представители человечества относятся к одному виду — Человек разумный (Homo sapiens), который принадлежит к классу млекопитающих, отряду приматов и семейству гоминид.

Эволюционная идея в биологии начала формироваться еще в конце XVIII в.

Под эволюцией органического мира понимают процесс исторического развития от древнейших до современных и будущих форм жизни. Сущность этого процесса состоит как в непрерывном приспособлении животного к разнообразным и постоянно меняющимся условиям окружающей среды, так и в появлении все более сложно устроенных организмов. В ходе эволюции осуществляется преобразование видов, на этой основе возникают новые виды, постоянно происходит также и вымирание видов.

   Карл Линней (1707—1778) — шведский естествоиспытатель. Основоположник принципов и методов систематики органического мира. Впервые последовательно применил бинарную номенклатуру растений и животных.

Карл Линней верил в сотворение природы Богом и постоянство видов, но допускал возможность возникновения новых видов путем 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 (1744—1829) — французский натуралист, ботаник, зоолог, палеонтолог, эволюционист. Ввел термин «биология».        Впервые разделил животных на позвоночных и беспозвоночных. Именно Ламарк первым создал целостную эволюционную концепцию. В знаменитой книге «Философия зоологии» он доказывал изменчивость видов и сам факт эволюции. Однако Ламарк неверно понимал движущую силу эволюционного процесса, выводя ее из якобы присущего организмам стремления к совершенству. Он также неверно связывал причины возникновения приспособленности с прямым или косвенным воздействием на организм факторов окружающей среды, что породило необоснованное представление о наследственности приобретенных признаков.

Чарлз Роберт Дарвин (1809—1882) — натуралист, основоположник материалистического эволюционного учения о происхождении видов путем естественного отбора Величайшее достижение человеческой мысли - открытие гениальным английским ученым Чарлзом Дарвином факторов эволюционного процесса и построение эволюционной концепции, которая дала материалистическое объяснение эволюционного процесса и заложила прочный фундамент для всех последующих исследований в этой области. Ч. Дарвин пришел к важнейшему представлению о естественном отборе, опираясь на который только и можно дать рациональное объяснение возникновению приспособленности живого и эволюционному процессу развития от простому к сложному.

 

Основные положения СТЭ

· Элементарным материалом эволюции является наследственная изменчивость (мутационная и комбинативная) у особей популяции.

· Элементарной единицей эволюции является популяция, в которой происходят все эволюционные изменения

· Элементарное эволюционное явление — это изменение генетической структуры популяции.

· Элементарные факторы эволюции — дрейф генов, волны жизни, поток генов — имеют ненаправленный, случайный характер.

· Единственным направленным фактором эволюции является естественный отбор, который носит творческий характер. Естественный отбор бывает стабилизирующим, движущим и разрывающим (дизруптивным).

· Эволюция имеет дивергентный характер, т.е. один таксон может дать начало нескольким новым таксонам, тогда как каждый вид имеет только одного предка (вид, популяцию).

· Эволюция имеет постепенный и продолжительный характер, видообразование как этап эволюционного процесса является последовательной сменой одной популянии чередой других временных популяций

· Различают два вида эволюционного процесса: микроэволюция и макроэволюция. Макроэволюция не имеет своих особых механизмов и осуществляется только благодаря микроэволюционным механизмам.

· Любая систематическая группа может или процветать (биологический прогресс), или вымирать (биологический регресс). Биологический прогресс достигается благодаря изменениям в строении организмов: ароморфозам, идиоадаптаииям или общей дегенерации.

· Основными закономерностями эволюции являются ее необратимый характер, прогрессивное усложнение форм жизни и развитие приспособленности видов к среде обитания. Вместе с тем эволюция не имеет конечной цели, т.е. этот процесс ненаправленный.

   Несмотря на то что эволюционная теория за прошедшие десятилетия обогатилась данными смежных наук - генетики, селекции и др., все же она не учитывает целого ряда аспектов, например, направленного изменения наследственного материала, поэтому в будущем возможно создание новейшей концепции эволюции, которая заменит синтетическую теорию.

 

Таблица

Критерий вида

                                                       Показатели каждого критерия

Морфологический

 Сходство внешнего и внутреннего строения особей одного вида; характеристика особенностей строения представителей одного вида

  2.Физиологический

Сходство всех процессов жизнедеятельности, и прежде всего размножения Представители разных видов, как правило, не скрещиваются или их отомство бесплодно.                                                                              

        3.Биохимический

 Видовая специфичность белков и нуклеиновых кислот

4.Генетический

 Каждый вид характеризуется определенным, присущим только ему набором хромосом, их структурой и дифференцированной окраской

Эколого-географический

Ареал обитания и непосредственная среда обитания — экологическая ниша. Каждый вид имеет свою собственную нишу обитания и ареал распространения

· 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.

·         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 определенной части ареала относительно обособленно от других совокупностей того же вида.

· Главный фактор, определяющий единство популяции и ее 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, объединенные в популяции. Эволюционные процессы в популяции происходят в результате изменения частот аллелей и генотипов.

3.Микроэволюция.

· Микроэволюция — это процессы, протекающие в популяциях и приводящие к изменению их генофондов вплоть до образования новых видов.

Принято выделять следующие элементарные факторы эволюции:

· мутационный процесс;

· популяционные волны;

· рекомбинация:

· изоляция;

· отбор

Мутационный процесс

Мутации, приводящие к переходу гена из одного аллельного состояния в другое (А —> а) или к изменению гена вообще (А -> С), выступают непосредственной причиной изменения частоты данного гена (аллеля) в популяции. Несмотря на относительную редкость мутаций, они являются основным поставщиком «материала» для эволюции, и «давление», оказываемое мутационным процессом, существенно сказывается на генетической структуре популяции.

Мутации представляют собой ненаправленные изменения генотипа, и в большинстве случаев они вредны для организма.

Мутационный процесс носит случайный и ненаправленный характер.

 

Популяционные волны

Популяционные волны (волны жизни) — колебания численности популяции, как в сторону увеличения, так и в сторону уменьшения. В той или иной степени все виды подвержены действию популяционных волн. В качестве же эволюционного фактора они выступают, главным образом, в малочисленных популяциях. Это объясняется тем, что их эволюционное действие основано на случайном изменении генетической структуры популяции, т.е. на явлении дрейфа генов.

Популяционные волны могут быть обусловлены различными причинами:

· периодическими колебаниями уровня какого-либо фактора среды, в том числе сезонными изменениями;

· непериодическими изменениями условий существования, например, природными катастрофами, колебаниями пищевых ресурсов;

· заселением новых территорий (классическим является пример резкой вспышки численности завезенных в Австралию кроликов).

 

Рекомбинация

Рекомбинация генетического материала в результате процессов полового размножения является причиной появления новых сочетаний генов, часть из которых может иметь большее приспособительное значение, чем остальные. Возникшие благоприятные комплексы генов в дальнейшем подвергаются действию естественного отбора. Это в свою очередь приводит к изменению генетической структуры популяции.

 

Изоляция

Изоляция — это разобщение особей или их групп (популяций) в результате возникновения барьеров для свободного скрещивания.

Изолированные популяции подвергаются различному действию естественного отбора и постепенно превращаются в различные виды.

Выделяют две основные формы изоляции:

1. пространственную;

2. биологическую

Пространственная изоляция может быть обусловлена наличием географических барьеров (горы, водные пространства, пустыни); а для малоподвижных популяций в качестве факторов изоляции могут выступать большие расстояния.

Причинами биологической изоляции могут являться:

· невозможность спаривания и оплодотворения;

· гибель зигот;

· стерильность потомства.

Они определяются различным временем половой активности; различиями в строении полового аппарата у животных или цветка у растений; этологическими отличиями (разной формой брачного поведения); а также генобиохимическими различиями гамет, при слиянии которых зигота погибает либо развивается гибрид, у которого затруднено либо вообще невозможно образование полноценных гамет.

                                       Отбор

Естественный отбор обеспечивает протекание процесса эволюции в том или ином направлении. В результате его действия в популяции происходит увеличение относительного числа особей, обладающих определенным свойством или качеством.

Естественный отбор определяют как процесс дифференциального (выборочного) размножения генотипов.

Все эволюционные изменения происходят вслед за изменениями условий существования, и отбор — это лишь реакция на изменения среды и приспособления к уже существующим условиям.

Еще один важный момент — отбор не вызывает появления новых признаков (они возникают благодаря мутациям), а лишь способствует исчезновению или распространению уже существующих признаков в популяции.

Три фактора составляют предпосылки действия естественного отбора:

1. генетическая разнородность особей, входящих в состав популяций (изменчивость);

2. избыточность потомства (или прогрессия размножения);

1. борьба за существование.

Выделяют три основные формы борьбы за существование:

1. внутривидовая борьба:

2. межвидовая борьба,

3. борьба с неблагоприятными факторами среды.

Борьба за существование не является «борьбой» в прямом смысле этого слова, фактически она представляет собой просто стратегию выживания и способ существования организма.

Различают несколько форм отбора.

Движущий отбор. Он закрепляет возникновение новых мутаций, вызывающих изменение средней величины признака, приводя к направленному изменению частот аллелей и генотипов в популяции. Движущий отбор действует главным образом в изменяющихся условиях среды и во время заселения новых территорий.

Стабшизирующий отбор Эта форма отбора действует в относительно неизменных условиях среды, результатом такого отбора является элиминация крайних вариантов проявления признака, т.е. стабилизирующий отбор способствует сохранению и поддержанию средних значений признака.

Дизруптивный отбор. Эта форма отбора приводит к закреплению в популяции наиболее отклонившихся от среднего фенотипа форм.

                                            Д/Задание

 Ответить на вопросы!

Что такое эволюция?

Что такое параллелизм?

 

 

 

 

                                                                                                                                                                  

 

 

 

 

 

 

Понятие биологической эволюции.

  Человек — это общественное существо, отличительной чертой которого является сознание, сформировавшееся на основе общественно-трудовой деятельности. Человек появился на Земле в итоге длительного процесса развития (антропогенеза). Все ныне живущие представители человечества относятся к одному виду — Человек разумный (Homo sapiens), который принадлежит к классу млекопитающих, отряду приматов и семейству гоминид.