Эволюция органического мира
1. Эволюция – историческое развитие форм жизни;
2. Теории возникновения жизни (недостоверны):
А) Креационизм – религиозное учение, сверхъестественное событие в прошлом, 1650 год, архиепископ Ашер, город Арма (Ирландия), сотворение мира – октябрь 4004 года до н.э.;
Б) Самопроизвольное зарождение жизни (спонтанное) – альтернатива креационизму, «активное начало» - солнечный свет, тина, гниющее мясо, яйца, Аристотель, Эмпедокл;
Ван Гельмонт = мыши (шкаф + потная рубашка + горсть зерна);
Франческо Реди = мясо гниющее (жизнь из жизни);
Лазаро Спалланцани = мясной/овощной бульон (опровержение);
Луи Пастер = S образная колба (опровержение);
В) Теория стационарного состояния – земля не возникала, жизнь всегда (пример: латимерия – мел, 70 млн. лет назад);
Г) Теория панспермии – внеземное происхождение жизни (НЛО, наскальные изображения, материал метеорита/комет – сажа/органика);
Д) Биохимическая эволюция – 1923 год, А. И. Опарин, 1953 год, Стенли Миллер:
Н2О + NH3 + CO2 + CH4 + hυ + электрический разряд = аминокислоты, аденин, рибоза;
Коацерват (сгусток органики); Фред Хойл – Боинг, который случайно собрал на мусорке ураган
3. Эволюционные идеи в биологии:
А) Карл Линней – бинарная номенклатура (род+ вид), роды – созданы по отдельности, виды – варианты родов;
Б) Жан Батист Ламарк – 1809 год, 1 закон (упражнения/не упражнения органов), 2 закон (наследование приобретенных признаков), идея: изменение среды – изменение поведения – использование/не использование органов (жираф, перепонки на пальцах водоплавающих птиц, камбала);
В) Ч. Дарвин, Бигль, 1831 год, данные об изменчивости организмов, изучение практики разведения голубей, Альфред Уоллес (20 страниц, 1858 год), «Происхождение видов путем естественного отбора» - Ч. Дарвин, 1859 год, 1250 экз.;
4. В процессе эволюции происходит (результаты эволюции):
1. Изменение, усложнение организмов.
2. Возникновение новых видов (увеличение количества [многообразия] видов).
3. Приспособление организмов к условиям окружающей среды (к условиям жизни), например:
А) устойчивость вредителей к ядохимикатам,
Б) устойчивость пустынных растений к засухе,
В) приспособленность растений к опылению насекомыми,
Г) предупреждающая (яркая) окраска у ядовитых животных,
Д) мимикрия (подражание неопасного животного опасному),
Е) покровительственная окраска и форма (незаметность на фоне).
4. Любая приспособленность относительна, т.е. приспосабливает организм только к одним определенным условиям. При изменении условий приспособленность может стать бесполезной или даже вредной (тёмная пяденица на экологически чистой берёзе).
Популяция – единица эволюции
1. Популяция – это совокупность особей одного вида, длительно проживающих в определенной части ареала (элементарная структурная единица вида).
2. Внутри популяции скрещивание свободное, между популяциями скрещивание ограничено (изоляция).
3. Популяции одного вида немного отличаются друг от друга, потому что естественный отбор приспосабливает каждую популяцию к конкретным условиям своего ареала (популяция – единица эволюции).
4. Структура популяции – это соотношение групп особей по полу, возрасту, размеру, генотипу, распределением особей по территории:
| Структура популяции | Характеристика | |
| Половая | соотношение особей мужского и женского пола в популяции; фактически - зависит от действия различных факторов среды, генетических и физиологических особенностей вида. Первичное – на стадии формирования гамет – 1:1; Вторичное – при рождении; Третичное – у взрослых половозрелых особей | |
| Возрастная | соотношение в популяции особей разных возрастных групп; зависит от времени достижения половой зрелости, продолжительности жизни, длительности периода размножения, смертности и прочее. Абсолютная – в определенный момент; Относительная - % особи данной группы к общей численности; В зависимости от способностей к размножению: предпродуктивная, репродуктивная (эффективная численность), пострепродуктивная; | |
| Пространственно – экологическая | характер распределения особей в пределах ареала; зависит от особенностей окружающей среды и этологии (особенностей поведения) вида; Равномерное(регулярное); Неравномерное (агрегированное, групповое, мозаичное) – Стадо (объединения, когда выполняются жизненные функции вида: защита, добывание пищи, миграции, размножение, воспитание - олени, зебры); Стаи(временные объединения, облегчающие защиту, добывания пищи, миграции - волки, сельдь); Колонии (групповые поселения оседлых животных, длительно/временно возникающие на период размножения - гагары, пчелы, муравьи), Семья (в популяциях со связями между родителями и потомством - львы, медведи), Одиночки (особи в популяциях независимы и обособленны, характерно только для определенной стадии иначе размножение не возможно - ежи, щуки и др.); Случайное (диффузное) - неодинаковое расстояние между особями, (неоднородность среды, слабых социальных связей между особями) | |
| Генетическая | соотношение в популяции различных генотипов и аллелей. Совокупность генов всех особей популяции - генофонд. Генофонд характеризуют частоты аллелей и генотипов. Частота аллеля — это его доля во всей совокупности аллелей данного гена. Сумма частот всех аллелей равна единице: p + q = l (Закон Харди – Вайнберга) – уравнение дает математическую модель как в генофонде сохраняется генетическое равновесие (p + q)2 =р2 + 2pq +q2= 1 (для частот генотипов) |
5. Согласно закону Харди-Вайнберга, относительные частоты аллелей в популяции остаются неизменными из поколения в поколение. Закон Харди-Вайнберга справедлив, если соблюдаются следующие условия: популяция велика, в популяции осуществляется свободное скрещивание; отсутствует отбор; не возникает новых мутаций; нет миграции новых генотипов в популяцию или из популяции - очевидно, что таких популяций не существует. На популяции всегда действуют внешние и внутренние факторы, нарушающие генетическое равновесие.
6. Длительное и направленное изменение генотипического состава популяции, ее генофонда получило название элементарного эволюционного явления. Без изменения генофонда популяции невозможен эволюционный процесс. Факторы, изменяющие генетическую структуру популяции:
А) мутации - источник возникновения новых аллелей;
Б) неравная жизнеспособность особей (особи подвергаются действию естественного отбора);
В) неслучайное скрещивание (например, при самооплодотворении частота гетерозигот постоянно падает);
Г) дрейф генов - изменение частоты аллелей случайные и независящие от действия отбора (например, вспышки заболеваний);
Д) миграции - отток имеющихся генов и (или) приток новых;