Эволюционная теория.
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
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. Однако Ламарк не смог вскрыть механизмы эволюционного процесса.
Чарлз Дарвин создал эволюционную теорию, основанную на понятиях борьбы за существование и естественного отбора.
Факторы эволюции по Ч. Дарвину — это
- наследственность,
- изменчивость,
- борьба за существование,
- естественный отбор.
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.
ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ ЭВОЛЮЦИИ
К этой проблеме в начале 20-х годов обратился А. Н. Северцов. Учение о прогрессе в эволюции было в дальнейшем развито его учеником И. И. Шмальгаузеном. К основным направлениям эволюции относятся:
1. Биологический прогресс
2. Биологический регресс
Биологический прогресс
Биологический прогресс — возрастание приспособленности организмов к окружающей среде (по А. Н. Северцову).
Критерии биологического прогресса:
- увеличение численности;
- повышение видового разнообразия (прогрессивная дифференциация);
- расширение ареала.
Механизм биологического прогресса
- возникновение новых приспособлений снижает гибель особей
- средний уровень численности вида возрастает
- увеличивается плотность населения
- обостряется внутривидовая конкуренция + возрастает приспособленность
- расширяется ареал
- вид заселяет новые территории и вынужден приспосабливаться к новым условиям
- отдельные популяции приобретают разные признаки (дивергенция признаков)
образование дочерних таксонов
Биологический прогресс достигается тремя путями:
повышением организации и освоением новой среды обитания; приспособлением к новой среде и её заселением;
понижением организации и освоением более простой среды.
Ароморфоз -это крупное изменение организма во время эволюции. Пример: образование 4 камерного сердца у млекопитающих, образование позвоночника.
Примеры ароморфозов у животных:
· двусторонняя симметрия тела;
· сквозной кишечник;
· трахейное дыхание у членистоногих;
· лёгочное дыхание у позвоночных;
· альвеолярные лёгкие;
· четырёхкамерное сердце;
· два круга кровообращения;
· теплокровность.
Примеры ароморфозов у растений:
· возникновение фотосинтеза;
· формирование тканей;
· возникновение листа, стебля, корня;
Ароморфозы привели к возникновению крупных систематических групп: типов, отделов, классов, некоторых отрядов.
Идиоадаптация - мелкие изменения, направленные на приспособление к определенной окружающей среде. Пример: жаберное дыхание у рыб.
Примеры идиоадаптаций:
· разные типы листьев и стеблей у растений;
· разное строение цветков у растений;
· видоизменения побега растений;
· разные клювы у птиц;
· разная форма тела и окраска рыб;
· разные типы ротовых аппаратов насекомых.
Общая дегенерация - упрощение строения организмов при переходе в более простую среду обитания
Примеры общей дегенерации:
· упрощение нервной системы и органов чувств у паразитических червей;
· редукция пищеварительной системы у ленточных червей;
· редукция головы у двустворчатых моллюсков;
· исчезновение крыльев у некоторых паразитических насекомых;
· редукция листьев у паразитических растений.
Биологический регресс
Биологический регресс — отставание темпов эволюции группы от скорости изменения внешней среды.
Биологический регресс может привести к вымиранию группы.
Критерии биологического регресса:
- снижение численности особей
- уменьшение видового разнообразия
- сужение ареала обитания
В состоянии биологического регресса в настоящее время находятся крупные млекопитающие, такие, как уссурийский тигр, гепард, белый медведь, и целые группы животных — китообразные, амфибии, человекообразные обезьяны (кроме людей).