Лекция
План
1. Понятие об эволюции. Возникновение и развитие эволюционных взглядов.
2. Эволюционная теория Ч. Дарвина
. 3. Естественный отбор как направляющий эволюционный фактор. Формы
естественного отбора.
4.Доказательства эволюции.
1. Эволюция (от лат. «эволюцио» — разворачиваю) — это исторический процесс развития живой природы, сопровождающийся прогрессивным усложнением организмов, реже — упрощением их организации, что приводит к возникновению огромного многообразия органического мира.
В додарвиновский период господствовали представления о постоянстве, неизменности и изначальной целесообразности всей природы, о «божественном» ее происхождении. Биология носила описательный характер, в результате накопилось множество описаний растений и животных и возникла потребность привести их в систему.
Лучшую искусственную систему разработал Карл Линней (1707—1778), взяв за основу вид.
Вид, по Линнею, это совокупность сходных по строению особей, дающих плодовитое потомство.
К. Линней впервые ввел принцип бинарной номенклатуры, то есть каждому виду он дал двойное название латинскими словами: первое обозначает принадлежность к роду, второе — видовой эпитет. Пример: Triticum durum (пшеница твердая), Triticum vulgare (пшеница мягкая).
Ж. Б. Ламарк выдвинул теорию об изменяемости видов, о ступенчатом развитии живой природы в восходящем порядке (градация), объясняя это внутренним стремлением организмов к совершенствованию своей организации.
2. Английский ученый Чарлз Роберт Дарвин (1809 - 1882) не только предложил тщательно выверенную концепцию эволюционного преобразования организмов, но и попытался убедительно обосновать причины их возникновения. Эволюционная теория закрепилась во время путешествия на корабле «Бигль». За пять лет парусное экспедиционное судно «Бигль» проделало длинный извилистый путь вдоль берегов Чили, через Галапагосские острова, Таити, Новую Зеландию, Тасманию и Южную Африку и в октябре 1836 г. возвратилось в порт Фалмут. Во время путешествия Дарвин внимательно наблюдал и документировал особенности фауны и флоры посещаемых земель.
|
|
Кроме того, Дарвин обнаружил большие различия в видовом составе Южной и Северной Америки. Например, в Северной Америке нет страусов, броненосцев, тапиров, ленивцев, обитающих в Южной Америке. Можно привести множество и обратных примеров. У Дарвина возникло предположение, что причиной этому может быть географическое разделение ранее единого органического мира непреодолимыми препятствиями, вроде Мексиканского плоскогорья. Поэтому животные растения по обе стороны преграды стали развиваться по-разному, что и предопределило возникшие видовые различия.
Однако наиболее сильное впечатление на Дарвина произвело посещение Галапагосских островов, где были обнаружены животных, которые существенно отличаются от материковых форм. Дарвин усомнился в том, что для каждого острова вулканического происхождения было создана специальная разновидность, скорее всего, они сами изменились в ту или иную сторону под воздействием каких-то факторов, которые еще надлежало установить. Особенно были заметны различия между вьюрками, которые на каждом острове имели особенности в строении клюва, но при этом наблюдались переходные формы.
|
|
Так постепенно крепло убеждение в изменяемости видов и происхождении одних от других. Однако в естественных условиях численность взрослых особей каждого вида длительно сохраняется примерно на одном уровне, следовательно, большинство появляющихся на свет особей гибнет в борьбе за существование — внутривидовой, межвидовой и в борьбе с неблагоприятными абиотическими факторами (условиями неживой природы). Сопоставив два вывода — о перепроизводстве потомства и о всеобщей изменчивости, Дарвин пришел к главному заключению: больше шансов выжить и достичь взрослого состояния имеют особи, отличающиеся от множества других какими-либо полезными свойствами. Так был открыт принцип естественного отбора как главной движущей силы эволюции. Хотя эволюция протекает как единый процесс, обычно выделяют два уровня — микроэволюционный и макроэволюционный. Процессы, протекающие на популяционном и внутривидовом уровне, называют микроэволюцией, на уровне выше видового — макроэволюцией.
Основные положения эволюционного учения Ч. Дарвина
Выделяют такие факторы эволюционного процесса: наследственная изменчивость, естественный отбор, дрейф генов, изоляция, миграция особей и др.
Основные принципы эволюционного учения Ч. Дарвина сводятся к следующим положениям:
1. Каждый вид способен к неограниченному размножению.
2. Ограниченность жизненных ресурсов препятствует реализации потенциальной возможности беспредельного размножения. Большая часть особей гибнет в борьбе за существование и не оставляет потомства.
|
|
3. Гибель или успех в борьбе за существование носят избирательный характер. Организмы одного вида отличаются друг от друга совокупностью признаков. В природе преимущественно выживают и оставляют потомство те особи, которые имеют наиболее удачное для данных условий сочетание признаков, то есть лучше приспособлены. Избирательное выживание и размножение наиболее приспособленных организмов Ч. Дарвин назвал естественным отбором.
4. Под действием естественного отбора находящиеся в разных условиях группы особей одного вида из поколения в поколение накапливают различные приспособительные признаки. Они приобретают настолько существенные отличия, что превращаются в новые виды (принцип расхождения признаков).
Материалом для эволюции служат наследственные изменения — мутации (как правило, генные) и их комбинации.
Основным движущим фактором эволюции является естественный отбор, возникающий на основе борьбы за существование.
Наименьшей единицей эволюции является популяция.
Эволюция носит постепенный и длительный характер. Видообразование как этап эволюционного процесса представляет собой последовательную смену одной временной популяции чередой последующих временных популяций.
В настоящее время общепринята точка зрения Ч. Дарвина: виды реально существуют в природе, но постоянство их относительно; виды возникают, развиваются, а затем либо исчезают, либо изменяются, порождая новые виды.
3. Обнаружив, что реально всегда рождается больше потомства, чем оно может выжить, Дарвин понял, что после рождения любой организм вступает в борьбу за жизнь с неблагоприятными факторами природы. Ученый назвал такие взаимоотношения борьбой за существование. Реальность этой борьбы он подтвердил экспериментально. Посеяв семена на ухоженную почву, он позже пересчитал проростки - их оказалось 357. Но до созревания дожили всего 62 растения, тогда как остальные были уничтожены другими организмами. После ночного заморозка из 390 молодых растений фасоли выжило 12, девять из которых были уничтожены повторным заморозком, случившимся через четыре дня. Следовательно, способность организмов к неограниченному размножению сдерживается недостатком для всех организмов средств жизни, поэтому выживают лишь наиболее подготовленные.
Дарвин отмечал, что наиболее активная борьба идет между особями одного вида, поскольку они обладают сходными потребностями и близкими возможностями, или между близкими видами, тогда более сильный вытесняет слабого. Например, серая крыса повсеместно вытесняет менее крупную и неагрессивную черную крысу, азиатский таракан благодаря своей активности вытесняет более крупного черного таракана. Отметим, что сам Дарвин понимал борьбу за существование не буквально в виде обычной драки, а метафорично, подразумевая под этим всю присущую организму активность, направленную на выживание.
Выживание наиболее сильных и активных особей в борьбе за существование Дарвин назвал естественным отбором. После гибели менее подготовленных сородичей сильным остаются все пищевые ресурсы, но более важно то, что именно они участвуют в половом размножении и оставляют потомству свои признаки. Выжившие особи несут наиболее удачное сочетание признаков, что дает возможность виду изменяться при изменении окружающих факторов. Согласно Дарвину, в этом состоит основное творческое значение естественного отбора. Таким образом, основная мысль эволюционной теории Дарвина выражается концепцией выживания наиболее приспособленных особей, передающих «удачные» изменения потомству.