Эволюционные учения основные вопросы эволюции

Эволюционная теория: от Линнея до Дарвина

Под эволюцией в биологии подразумевается необратимое историческое развитие живой природы. Это явление касается каждого процесса организма на всех его уровнях организации. Именно эволюция приводит к образованию новых видов и подвидов. Описать данный процесс и понять его суть пытались многие ученые в разное время. Сам термин ввели в XVIII веке.

Систематика по Карлу Линнею (1707 г. – 1778 г.)

Линнею принадлежит важное нововведение – бинарная номенклатура, благодаря которой виды теперь назывались двумя словами, первое из которых – род организма.

Карл Линней выделил три царства живой природы: Растения, Животные и Минералы. Далее он выделил классы, а за единицу системы он выбрал вид. В понимании Линнея определение вида было следующим: «Вид – совокупность особей сходных по строению».

Человека ученый отнес к классу Млекопитающих, отряду Приматов. По своим взглядам Линней был креационистом, то есть считал, что все, живой и неживое, произошло от Бога. Отнести человека к приматам и выдержать возмущения и критику было серьезным испытанием для ученого.

Эволюция по Жану Батисту Ламарку (1744 г. – 1829 г.)

Этот французский ученый ввел в научный мир термин «биология», а также продолжил дело Линнея, занимаясь систематикой. Ламарк заметил, что сходства есть у животных, располагающихся по систематике достаточно далеко.

Именно Ламарк разделил животный мир на позвоночных и беспозвоночных. Он выделил 10 классов беспозвоночных, вместо 2, как это сделал Линней. Некоторые таксоны используются и на сегодняшний день. Размышления о сходствах и различиях животных натолкнули ученого на мысль о том, что все в природе создавалось постепенно, с усложнением. Кроме того, у каждого организма, по его мнению, было стремление к прогрессу, которое при должном усилии может привести к развитию признака. Затем потомство будет иметь эти благоприятные признаки. Это он и считал движущей силой эволюции. Однако, такая точка зрения, конечно же, ошибочна. Также Ламарк полагал, что органы могут появляться и упраздняться (редуцироваться) за ненадобностью.

Предпосылки возникновения учения Чарльза Дарвина

Прежде чем появилась самая верная с точки зрения современной биологии теория эволюции, было совершено множество открытий и написано большое количество исследовательских работ, с которыми ознакомился Чарльз Дарвин. Он собрал все полученные знания, практически как пазл, в одну стройную теорию

Источник



Эволюция живой природы. Эволюционная теория. Движущие силы эволюции.

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.

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.
Чарлз Дарвин создал эволюционную теорию, основанную на понятиях борьбы за существование и естественного отбора. Предпосылка- ми возникновения учения Ч. Дарвина были следующие: 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 б‚ольшее 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 (особенности строения, развития, функции).
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. Идёт, 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.
В настоящее время наиболее общепризнанной является синтетическая теория эволюции (СТЭ). Сравнительная характеристика основных положений эволюционного учения Ч. Дарвина и СТЭ дана в таблице.

Сравнительная характеристика основных положений эволюционного учения Ч. Дарвина и синтетической теории эволюции (СТЭ)

Признаки	Эволюционная теория Ч. Дарвина	Синтетическая теория эволюции (СТЭ)
Основные результаты эволюции	1) Повышение приспособленности организмов к условиям среды; 2) повышение уровня организации живых существ; 3) увеличение многообразия организмов
Единица эволюции	Вид	Популяция
Факторы эволюции	Наследственность, изменчивость, борьба за существование, естественный отбор	Мутационная и комбинативная изменчивость, популяционные волны и дрейф генов, изоляция, естественный отбор
Движущий фактор	Естественный отбор
Трактовка термина естественный отбор	Выживание более приспособленных и гибель менее приспособленных форм	Избирательное воспроизводство генотипов
Формы естественного отбора	Движущий (и половой как его разновидность)	Движущий, стабилизирующий, дизруптивный

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.

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 перекрёст 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. 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).
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 гаметогенезе).
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 основные формы естественного отбора: стабилизирующий, движущий и разрывающий (дизруптивный) (табл.).

Формы естественного отбора

Форма Характеристика Примеры Стабилизирующий Направлен на сохранение мутаций, ведущих к меньшей изменчивости средней величины признака. Действует при относительно постоянных условиях окружающей среды, то есть пока сохраняются условия, повлёкшие образование того или иного признака или свойства. Сохранение у насекомоопыляемых растений размеров и формы цветка, так как цветки должны соответствовать размерам тела насекомого-опылителя. Сохранение реликтовых видов. Движущий Направлен на сохранение мутаций, изменяющих среднюю величину признака. Возникает при изменении условий окружающей среды. Особи популяции имеют некоторые отличия по генотипу и фенотипу, и при длительном изменении внешней среды преимущество в жизнедеятельности и размножении может получить часть особей вида с некоторыми отклонениями от средней нормы. Вариационная кривая смещается в направлении приспособления к новым условиям существования. Возникновение у насекомых и грызунов устойчивости к ядохимикатам, у микроорганизмов — к антибиотикам. Потемнение окраски берёзовой пяденицы (бабочки) в развитых индустриальных районах Англии (индустриальный меланизм). В этих районах кора деревьев становится тёмной из-за исчезновения лишайников, чувствительных к загрязнению атмосферы, а тёмные бабочки менее заметны на стволах деревьев. Разрывающий (дизруптивный) Направлен на сохранение мутаций, ведущих к наибольшему отклонению от средней величины признака. Разрывающий отбор проявляется в том случае, если условия среды изменяются так, что преимущество приобретают особи с крайними отклонениями от средней нормы. В результате разрывающего отбора формируется полиморфизм популяции, то есть наличие нескольких, различающихся по какому-либо признаку групп. При частых сильных ветрах на океанических островах сохраняются насекомые либо с хорошо развитыми крыльями, либо с рудиментарными.

Краткая история эволюции органического мира

Возраст Земли около 4,6 млрд лет. Жизнь на Земле возникла в океане более 3,5 млрд лет назад.
Краткая история развития органического мира представлена в таблице. Филогенез основных групп организмов отражен на рисунке.
Историю развития жизни на Земле изучают по ископаемым останкам организмов или следам их жизнедеятельности. Они встречаются в горных породах разного возраста.
Геохронологическая шкала истории Земли разделена на эры и периоды.

Источник

Основные эволюционные учения

На протяжении многих веков господствовали представления о Божественном происхождении природы, о том, что виды организмов были созданы в их нынешних формах, после чего они же не изменялись. Представление о сотворении живых организмов Богом получило название креационизма. Видов животных и растений столько, сколько создано Богом; организмы построены в соответствии с изначальной целесообразностью, т.е. в зависимости от цели, которую поставил творец.

К концу XVIII в. было описано много животных и растений, проводились попытки их систематизации. Значительный вклад в создание системы природы внес выдающийся шведский ученый К. Линней. Он ввел принцип двойного наименования для обозначения положения определенного вида в системе, например Человек разумный.

История эволюционных учений характеризуется сменой различных представлений о факторах, способствовавших целесообразной адаптации организмов к среде.

Эволюционное учение Ламарка.Первая попытка разработки целостной теории эволюционного развития живого принадлежит Ж.-Б. Ламарку (начало XIX в.). В системе природы Ламарк разместил организмы в восходящем порядке – от простейших до высокоорганизованных существ. По его мнению, эволюция идет на основании внутреннего стремления организмов к прогрессу. Причиной многообразия живого Ламарк считал воздействие различных факторов среды, причем реакции организма на воздействия среды носят целесообразный характер и передаются по наследству. Например, при скудном растительном покрове почвы жираф вынужден ощипывать листья с деревьев, постоянно вытягивая шею, чтобы достать их. У животных, ведущих подземный образ жизни, орган зрения не использовался и в связи с неупражнением постепенно атрофировался (крот). Таким образом, Ж.-Б.Ламарк считал, что новые признаки всегда полезны и наследуются. Это представление об изначальной целесообразности любой реакции на измененные условия, так же как и мнение о прямом воздействии окружающей среды на эволюционные процессы и внутреннем стремлении организмов к прогрессу, оказались ошибочными.

Теория эволюции Дарвина.В 1858 г. Ч.Дарвин и независимо от него А.Р. Уоллес обосновали принцип естественного отбора и представление о борьбе за существование как механизме этого отбора. Теория эволюции путем естественного отбора основана на следующих положениях:

1. Для живого характерно наличие изменчивости, причем для эволюции громадное значение имеет наследственная изменчивость. При благоприятных условиях эти различия могут не играть существенной роли, при неблагоприятных – каждое мельчайшее различие может стать решающим в том, останется ли этот организм в живых и даст потомство или же он будет уничтожен.

2. Для организмов характерно размножение в гео­метрической прогрессии. Потенциально вид в каждом поколении производит гораздо больше особей, чем их может выжить до взрослого состояния на занимаемой территории. Следовательно, значительная часть родившихся гибнет в «борьбе за жизнь». В результате борьбы за существование происходит элиминация (физическая гибель или устранение при размножении) особей, которые по признакам наименее соответствуют условиям среды обитания. Таким образом, следствием борьбы за существование является естественный отбор.

Естественный отбор, по Дарвину, – это выживание наиболее приспособленных, и преимущественное оставление ими потомства. Естественный отбор не отбирает более приспособленных, они просто сохраняются в результате элиминации менее приспособленных.

Ч.Дарвин считал, что возникновение новых видов происходит постепенно путем накопления полезных индивидуальных изме­нений, увеличивающихся из поколения в поколение. Процесс видообразования происходит по принципу дивергенции, т.е. за счет расхождения признаков.

Таким, образом, результатом отбора является возникновение приспособлений и на этой основе – видового разнообразия.

Дарвин впервые предложил естественно-научное объяснение эволюционного про­цесса. Он указал на движущие силы эволюции: наследственная изменчивость, борьба за существование, естественный отбор; дал объяснение механизма видообразования.

Синтетическая теория эволюции (СТЭ) возникла в конце XIX в. и представляет собой единение нескольких наук, первостепенными из них являются теория эволюции и генетика. Основные положения СТЭ по Н.Н. Воронцову следующие:

1. Материалом для эволюции служат, как правило, очень мелкие, но дискретные изменения наследственности – мутации.

2. Основным или даже единственным движущим фактором эволюции является естественный отбор, основанный на отборе (селекции) случайных и мелких мутаций.

3. Наименьшая эволюционирующая единица эволюции – популяция.

4. Эволюция носит дивергентный характер, т.е. один таксон может стать предком нескольких дочерних таксонов, но каждый вид имеет единственный предковый тип.

5. Эволюция носит постепенный и длительный характер.

6. Вид состоит из множества соподчиненных, морфологически, физиологически и генетически отличных, но репродуктивно не изолированных единиц – подвидов, популяций.

7. Обмен аллелями возможен лишь внутри вида. Вид – генетически целостная и замкнутая система.

8. Любой реальный, а не сборный таксон имеет однокорневое, монофилитическое происхождение.

Источник

Вопрос 2. Эволюция и её сущность. Специфика эволюционного процесса. Предмет и задачи эволюционной теории. Место эволюционной теории в системе биологических наук.

Эволюция – это постепенное длительное развитие органического мира, сопровождающееся его изменением и появлением новых форм организма, при этом развитие идет от простого к сложному. И в далекие геологические эпохи и в настоящее время, орга­нический мир Земли находится в состоянии эволюции.

Понять сущность жизни как специфической формы движения материи невозможно без изучения теорий биологической эволюции. Когда ученый использует термин «эволюция» применительно к биологическим процессам и явлениям, то чаще всего он подразумевает процесс длительных и постепенных изменений, которые приводят к коренным качественным изменениям живых организмов, сопровождающимся возникновением новых биологических систем, форм и видов.

Сущность процесса эволюции проявляется в непрерывном приспособлении биологических ви­дов к разнообразным условиям окружающей среды и в появле­нии все более сложно устроенных организмов.Можно коротко сказать, что биологическая эволюция направлена от простых биологических форм к сложным.

Образование видов происходит двумя путями. Первый — разделение исходного вида на два и более новых. Второй — гибридизация, то есть объединение двух разных наборов генов (генотипов) и образование гибрида.

Эволюционная теориякак дисциплина изучает общие закономерности и движущие силы исторического развития жизни.

Целью эволюционной теории является выявление закономерностей развития органического мира.

Предмет изучения эволюционизма — процесс эволюции живой природы.

Задачи эволюционной теории:

1. Изучение проблемы происхождения жизни на Земле.

2. Изучение причин эволюции.

3. Изучение закономерностей исторического развития живой материи.

4. Изучение развития царств живой природы.

5. Изучение происхождения человека.

6. Прогнозирование эволюционных, микроэволюционных процессов.

7.Разработка способов научного управления микроэволюционными

Эволюционное учение занимает центральное место в огромном и многообразном здании современной биологии, является в определенном смысле ее методологическим содержанием. Эволюционный подход стал основой мировоззрения современной биологии. Он позволяет рассматривать живую природу в динамике, во взаимосвязи ее элементов и в связи с абиотической средой.

Эволюционный подход важен во всех без исключения областях биологии: описание отдельных групп фактов возможно и вне эволюционной интерпретации, но естественнонаучное объяснение любых фактов в биологии вне эволюционного подхода оказывается невозможным.

Термин «эволюция» (от лат. – развертываю) был предложен в 1762 году швейцарским натуралистом Ш. Боннэ. В биологии вопросы эволюции рассматривает эволюционная теория, которая раньше ограничивалась рамками дарвинизма, а в настоящее время рассматривает как классическое дарвиновское учение, так и современную (синтетическую) теорию эволюции (СТЭ).

Рассматривая эволюцию в целом можно увидеть, что резуль­татом ее является все многообразие организмов, живущих на Зем­ле. Поэтому, основываясь на результатах эволюционного про­цесса можно выделить два вида эволюции — микроэволюцию (эволюция внутри вида) и макроэволюцию (эволюция крупных систематических групп, надвидового ранга).

Микроэволюция — совокупность процессов видообразования, при которых из одного вида возникают новые виды (один или несколько) видов организмов. Примером микроэволюционных процессов является возник­новение двух рас ночной бабочки березовая пяденица, раз­ных видов вьюрков на Галапогосских островах, прибрежных видов чаек на побережье Ледовитого океана (от Норвегии до Аляски) и т.д. Выведение породы белой украинской свиньи может служить примером микроэволюции, реализуемой человеком. Образование новых видов из исходного осуществляется за счет дивергенции (см. ниже).

Макроэволюция — совокупность всех эволюционных процес­сов, результате которых возникло все многообразие органичес­кого мира; эти процессы идут не только на уровне вида, но и на уровне рода, семейства, класса и т.д. Результатом макроэволюции является все многообразие со­временного органического мира, которое возникло как за счет дивергенции, так и за счет конвергенции (схождения признаков). Следовательно, при протекании макроэволюции возможны и дивергенция, и конвергенция

Доказательства эволюции. Вы­деляют четыре группы доказательств эволюционной теории: цитологические, палеонтологические, сравнительно-анатоми­ческие и эмбриологические. Суть цитологических доказательств состоит в том, что практи­чески все организмы (кроме вирусов) имеют клеточное строение. Клетки и животных, и растений имеют общий план строения и об­щие по форме и функциям органоиды (цитоплазма, эндоплазматическая сеть, клеточный центр и т.д.). Клетки растений име­ют ряд отличий, связанных с различным способом питания и разной приспособленностью к среде обитания по сравнению с животными, однако, существование в природе промежуточного типа одноклеточ­ных организмов — жгутиковых, сочетающих в себе признаки расти­тельных и животных организмов (они как растения способны к фотосинтезу, а как животные — к гетеротрофному способу питания), свидетельствует о единстве происхождения животных и растений. Клетка имеет одинаковый химический и элементарный состав независимо от принадлежности к какому-либо организму, обла­дая и специфичностью, связанной с особенностью организма. Эмбриологические доказательства. Первым эмбриологическим доказательством является то, что развитие всех (и животных и растительных) организмов начина­ется с одной клетки – зиготы. Вторым важнейшим доказательством является биогенетичес­кий закон (см. тему онтогенез), согласно которому, онтогенез есть краткое и быстрое повторение филогенеза. Так, отдельные особи вида, независимо от уровня его организации, проходят стадию зиготы, морулы, бластулы, гаструлы, трех зародышевых лист­ков, органогенеза; более того, и у рыб, и у человека есть личи­ночная рыбообразная стадия и зародыш человека имеет жабры и жаберные щели (это относится к животным). Сравнительно-анатомические доказательства эволюции относятся к эволюции животных и осно­ваны на сведениях, полученных сравнительной анатомией. Сравнительнаяанатомия — наука, изучающая внутреннее строение различных организмов в их сравнении друг с другом (наибольшее значение эта наука имеет для животных и чело­века). В результате изучения особенностей строения хордовых было обнаружено, что эти организмы имеют двустороннюю (билате­ральную) симметрию. Они имеют опорно-двигательную систе­му, обладающую единым, общим для всех, планом строения (срав­ните скелет человека и скелет ящерицы или лягушки). Это свиде­тельствует об общности происхождения человека, пресмыкаю­щихся и земноводных.

Согласно сравнительной анатомии, у различных организмов имеются гомологичные, аналогич­ные органы, рудименты и атавизмы. Гомологичными называют органы, имеющие общий план стро­ения, единство происхождения, но они могут иметь различное строение из-за выполнения различных функций. Конечности всех млекопитающих хотя и отличаются друг от друга, но имеют единый план строения и представляют собой пятипалую конечность, примерами являются грудной плав­ник рыбы, передняя конечность лягушки, крыло птицы и рука человека. Примерами гомологичных орга­нов у растений являются усики гороха, иглы барбариса, колючки кактуса — все это видоизмененные листья; кор­невище ландыша, клубни картофеля, донце репчатого лука – подземные побеги, также гомологичны. Аналогичными называют те органы, которые имеют пример­но одинаковое строение (внешняя форма) из-за выполнения близ­ких функций, но обладающих различным планом строения и раз­личным происхождением. К аналогичным органам относится роющая конечность крота и медведки (насекомого, ведущего подземный образ жизни). У организмов, обитающих в воздухе, имеются крылья и другие приспособления для полета, но крылья птицы и летучей мыши — измененные конечности, а крылья бабочки — выросты стенки тела. Рудиментами являются остатки тех органов, которые когда-то имели значение, а на данном этапе филогенеза потеряли свое значение. Примерами рудиментов яв­ляются аппендикс (слепой отросток кишки), копчиковые позвон­ки и т.д. Атавизмы — признаки, ранее присущие и характерные для данного организма, на данном этапе эволюции утратившие свое значение для большинства особей, но проявившиеся у дан­ной конкретной особи в ее онтогенезе. К атавизмам относится хвостатость некоторых людей, полимастия человека (многососковость), чрезмерное развитие волосяного покрова. В отличие от рудиментов, которые присущи всем особям данного вида (например, аппендикс у человека), атавизмы встречаются редко и воспринимаются как уродства, т.е. отклонения в строении. Палеонтологические исследования позволяют установить историю развития разных форм организмов на Земле, установить родственные (генетические) связи между отдельными организма­ми, основывается на изучении ископаемых останков.

Учение о движущих силах эволюции. Движущие силы эволюции – это те факторы, которые вызывают эволюционный процесс. Эволюционному процессу подвержены элементарные единицы эволюции. Элементарными единицами эво­люции в теории Ч. Дар­вина были виды. Но согласно современным воззрениям, вид не представляет собой наименьшую дискретную, самодостаточ­ную единицу, а является очень сложным обра­зованием, состоящим из отдельных популяций. Поэтому в современной синтетической теории (СТЭ) – элементарными единицами эво­люции считаются популяции. Элементарными факторами эволюции, т.е. факторами, приводящими к устойчивому, необратимому, направленному изменению генотипа являются мутации, популяционные волны, изоляция. Мутации (см. выше) поставляют материал для естественного отбора, приводят к возникновению новых признаков, если признаки благоприятны для организма, они закрепляются в потомстве, накапливаются, что в конечном итоге приводит к появлению новых видов. Популяционные волны – это колебания численности особей в популяции, которые «подставляют» под действие отбора редкие мутации или устраняют обычные варианты. Изоляция – это возникновение различного рода препятствий, делающих невозможным свободное скрещивание, изоляция приводит к закреплению новых свойств и развитию различий. Также к факторам эволюции относят наследственность, изменчивость, и естественный отбор, который является движущей силой эволюции. Наследственность и изменчивость (см. раздел Генетика) являются важнейшими факторами эволюции. Роль наследственности в эволюции состоит в передаче призна­ков, в том числе и возникших в онтогенезе, от родителей к потомкам. Изменчивость организмов приводит к появлению особей, име­ющих разный уровень отличий друг от друга. Модификационные изменения, не затрагивающие генома, не наследу­ются. Их роль в эволюции состоит в том, что такие изменения позволяют организму выжить в сложных, порой экстремальных условиях среды. Так, мелкие листья способствуют снижению транспирации (испарения воды), что позволяет растению выжить в условиях недостатка влажности.

Критерии вида

1. Морфологические критерии включают сходство внешнего и внутреннего (анатомического) строения организмов.

Источник

ЭВОЛЮЦИО́ННОЕ УЧЕ́НИЕ

ЭВОЛЮЦИО́ННОЕ УЧЕ́НИЕ (эво­лю­цио­ни­сти­ка, тео­рия эво­лю­ции), нау­ка о при­чи­нах, дви­жу­щих си­лах, ме­ха­низ­мах и об­щих за­ко­но­мер­но­стях эво­лю­ции жи­вых ор­га­низ­мов. Э. у. яв­ля­ет­ся тео­ре­тич. ос­но­вой био­ло­гии и обоб­ща­ет ре­зуль­та­ты, по­лу­чен­ные ча­ст­ны­ми био­ло­гич. нау­ка­ми. Пер­вый этап раз­ви­тия Э. у. свя­зан с дея­тель­но­стью ан­тич­ных фи­ло­со­фов (Ге­рак­лит, Эм­пе­докл, Де­мок­рит, Лук­ре­ций и др.), ко­то­рые вы­ска­зы­ва­ли идеи об из­ме­няе­мо­сти ок­ру­жаю­ще­го ми­ра, в т. ч. об ис­то­рич. пре­об­ра­зо­вани­ях ор­га­низ­мов. Для это­го пе­рио­да был ха­рак­те­рен умо­зрит. под­ход к изу­че­нию при­ро­ды. Даль­ней­шее раз­ви­тие Э. у. в рам­ках это­го под­хо­да про­дол­жа­ли фило­со­фы и ес­те­ст­во­ис­пы­та­те­ли 17 – нач. 19 вв., сто­рон­ни­ки транс­фор­миз­ма (Р. Гук, Э. Дар­вин, Д. Дид­ро, Ж. де Бюф­фон, Э. Жоф­фруа Сент-Илер, И. В. Гё­те, К. Ф. Ру­лье). Транс­фор­ми­сты не соз­да­ли це­ло­ст­ной сис­те­мы взгля­дов, ар­гу­мен­ти­рую­щих идею эво­лю­ции. Од­на­ко на этом эта­пе яс­нее стал круг осн. про­блем Э. у.: сущ­ность и при­чи­ны эво­лю­ции ор­га­низ­мов, при­чи­ны це­ле­сооб­раз­но­го уст­рой­ст­ва и мно­го­об­ра­зия форм ор­га­низ­мов, сходств и раз­ли­чий ме­ж­ду раз­ны­ми ви­да­ми, а так­же при­чи­ны про­грес­сив­ной эво­лю­ции и од­но­вре­мен­но­го су­ще­ст­во­ва­ния групп, дос­тиг­ших раз­ной вы­со­ты ор­га­ни­за­ции, при­чи­ны вы­ми­ра­ния отд. ви­дов и так­со­нов. Осо­зна­ние этих про­блем и рост на­уч. зна­ний под­го­то­ви­ли но­вый этап – фор­ми­ро­ва­ние тео­рий эво­лю­ции. Соз­да­те­лем пер­во­го це­ло­ст­но­го Э. у. был Ж. Б. Ла­марк. Его кон­цеп­ция (1809) но­си­ла ещё умо­зрит. ха­рак­тер (ос­но­вы­ва­лась на ря­де по­сту­ла­тов), а объ­яс­не­ние про­грес­сив­ной и при­спо­со­бит. эво­лю­ции из­на­чаль­ны­ми свой­ст­ва­ми ор­га­низ­мов бы­ло те­лео­ло­гич­но и ме­та­фи­зич­но (см. Ла­мар­кизм). На­уч. ос­но­вы Э. у. за­ло­жил Ч. Дар­вин (1859), от­крыв­ший дви­жу­щие си­лы эво­лю­ции ор­га­низ­мов – борь­бу за су­ще­ст­во­ва­ние и ес­те­ст­вен­ный от­бор и пред­ло­жив­ший на­уч. ма­те­риа­ли­стич. ре­ше­ние осн. про­блем Э. у. Од­но­вре­мен­но с рас­про­стра­не­ни­ем дар­ви­низ­ма сто­рон­ни­ки идеа­ли­стич. и те­лео­ло­гич. кон­цеп­ций во 2-й пол. 19 в. вос­кре­си­ли (час­то в ви­до­из­ме­нён­ном ви­де) отд. по­ло­же­ния ла­мар­киз­ма (см. Не­ола­мар­кизм). Од­на­ко дар­ви­низм, по­лу­чая со вре­ме­нем но­вые под­твер­жде­ния и до­ка­за­тель­ст­ва, при­об­рёл прак­ти­че­ски все­об­щее при­зна­ние. В по­сле­дар­ви­нов­ский пе­ри­од, осн. со­дер­жа­ни­ем ко­то­ро­го стал ана­лиз ме­ха­низ­мов и за­ко­но­мер­но­стей эво­лю­ции, в раз­ра­бот­ку Э. у. вне­сли вклад мн. учё­ные: В. О. Ко­ва­лев­ский, А. Вейс­ман, Т. Х. Мор­ган, А. Н. Се­вер­цов, И. И. Шмаль­гау­зен, Н. И. Ва­ви­лов, Ф. Г. Добр­жан­ский, С. С. Чет­ве­ри­ков, С. Райт, Н. П. Ду­би­нин, Р. Э. Фи­шер, Дж. Б. С. Холдейн, Н. В. Ти­мо­фе­ев-Ре­сов­ский, Э. Майр, Дж. Хакс­ли, Дж. Г. Симп­сон и мн. др. Ком­плекс пред­став­ле­ний об эво­люц. про­цес­се, сло­жив­ших­ся в 1930–50-х гг., на­зы­ва­ет­ся син­те­тич. тео­ри­ей эво­лю­ции. С по­зи­ций совр. Э. у. важ­ней­ши­ми фак­то­ра­ми эво­лю­ции яв­ля­ют­ся му­та­ции и ес­те­ст­вен­ный от­бор. Со­во­куп­ность этих фак­то­ров не­об­хо­ди­ма и дос­та­точ­на для осу­ще­ст­в­ле­ния эво­люц. про­цес­са. От­бор оп­ре­де­ля­ет раз­ви­тие при­спо­соб­ле­ний ор­га­низ­мов к ус­ло­ви­ям внеш­ней сре­ды, не­по­сред­ст­вен­но воз­дей­ст­вуя на фе­но­ти­пы ор­га­низ­мов. В ре­зуль­та­те от­би­ра­ют­ся не отд. при­зна­ки и ал­ле­ли, а це­лые ге­но­ти­пы, ко­то­рые об­ла­да­ют оп­ре­де­лён­ной нор­мой ре­ак­ции на внеш­ние воз­дей­ст­вия, обес­пе­чи­ваю­щие воз­мож­ность воз­ник­но­ве­ния в он­тоге­не­зе раз­ных ва­ри­ан­тов (мо­ди­фи­ка­ций) фе­но­ти­пи­че­ских при­зна­ков в от­вет на раз­ные ус­ло­вия раз­ви­тия. Эле­мен­тар­ны­ми еди­ни­ца­ми эво­лю­ции яв­ля­ют­ся по­пу­ля­ции, из­ме­не­ния ге­но­фон­дов ко­то­рых под воз­дей­ст­ви­ем от­бо­ра, ге­не­тич. дрей­фа и ря­да др. фак­то­ров пред­став­ля­ют со­бой сущ­ность мик­ро­эво­лю­ции, при­во­дя­щей к воз­ник­но­ве­нию но­вых ви­дов ор­га­низ­мов. От­бор дей­ст­ву­ет на всех ста­ди­ях он­то­ге­не­за осо­бей дан­но­го ви­да; фи­ло­ге­нез пред­став­ля­ет со­бой ге­не­тич. ряд он­то­ге­не­зов. Эво­люц. фор­ми­ро­ва­ние но­вых ти­пов ор­га­ни­за­ции, ха­рак­те­ри­зую­щих но­вые над­ви­до­вые груп­пы (мак­ро­так­со­ны), на­зы­вае­мое мак­ро­эво­лю­ци­ей, про­ис­хо­дит на ос­но­ве ин­те­гра­ции мик­ро­эво­лю­ци­он­ных из­ме­не­ний в оп­ре­де­лён­ных на­прав­ле­ни­ях. На уров­не мак­ро­эво­лю­ции про­яв­ля­ют­ся об­щие за­ко­но­мер­но­сти и на­прав­лен­ность фи­ло­ге­не­за. На­прав­ле­ния эво­люц. пре­об­ра­зо­ва­ний кон­крет­ных групп ор­га­низ­мов оп­ре­де­ля­ют­ся, по­ми­мо ес­те­ст­вен­но­го от­бо­ра, так­же сис­те­ма­ми эво­люц. ог­ра­ни­че­ний и за­пре­тов, на­кла­ды­вае­мых осо­бен­но­стя­ми ор­га­ни­за­ции дан­но­го мак­ро­так­сона. На совр. эта­пе Э. у. (как нау­ка об эво­лю­ции) вклю­ча­ет так­же раз­де­лы, свя­зан­ные с ис­то­ри­ей раз­ви­тия эво­люц. взгля­дов, но­вые эво­люц. ги­по­те­зы и кон­цеп­ции (в т. ч. и не при­знаю­щие ес­те­ст­вен­ный от­бор в ка­че­ст­ве гл. эво­люц. фак­то­ра). Оно на­хо­дит­ся на по­ро­ге оче­ред­но­го эта­па раз­ви­тия, осн. за­да­ча ко­то­ро­го – по­зна­ние ме­ха­низ­мов эво­люц. про­цес­сов, что по­зво­лит пред­ска­зы­вать кон­крет­ные воз­мож­но­сти эво­люц. пре­об­ра­зо­ва­ний ор­га­низ­мов и на этой ос­но­ве управ­лять эво­люц. про­цес­сом (см. Про­гресс, Эво­лю­ция).

Источник