Введение
Теория.эволюции — наука о причинах, движущих силах, механизмах и общих закономерностях эволюции живых организмов. В настоящее время биологической эволюцией называют необратимое и, в известной степени, направленное развитие живой природы, сопровождающееся изменением генетического. состава популяций, формированием адаптации, преобразованиями биогеоценозов и биосферы в целом. Результатом биоэволюции всегда является соответствие развивающейся живой системы условиям ее существования. Достижение этого соответствия сопряжено с преимущественным распространением одних и гибелью других биологических систем.
Одной из предпосылок к созданию теории эволюции Дарвина явилась систематика растений и животных в том виде, в котором она сложилась к середине 19 в. Большой вклад в создание систематики природы внес выдающийся шведский естествоиспытатель Карл Линней. Он установил единообразную терминологию и порядок описания видов, создал одну из первых всеобъемлющих систем классификации растений и животных.
|
|
Эволюционное учение как целостная система взглядов, доказывающих развитие природы, сформировалось до возникновения дарвинизма: оно было создано трудами французского биолога Ж. Б. Ламарка и рядом непосредственных предшественников Ч. Дарвина в первой половине 19 в.
В 1859 г. вышла в свет книга Ч. Дарвина "Происхождение видов путем естественного отбора, или сохранение благо-приятствуемых пород в борьбе за жизнь". В ней автор объяснил процесс развития и становления видов, вскрыв механизм эволюции. Именно это и превратило эволюционное учение в теорию эволюции.
Карл Линней /1707 - 1778/,
Этот известный шведский натуралист впервые доказал естественность, конкретность и качественную определенность вида. Вид, по Линнею, это множество родственных, сходных по
строению организмов, при размножении воспроизводящих себе подобных. В его системе органическая природа была" подразделена на пять соподчиненных категорий: классы, отряды,-роды, виды и разновидности. Все растения он сгруппировал в 24 класса, животный мир — в 6 классов.
Заслуга Линнея — введение в научную практику бинарной номенклатуры: каждый вид он назвал двумя латинскими словами: первое обозначает принадлежность к роду, второе — видовое название.
В основе систематики Линнея лежало внешнее сходство организмов. Так, систематическое положение растения Линней определял на основе наличия или отсутствия цветка, количества, формы, величины и строения тычинок и пестиков. В класс червей были объединены одноклеточные, губки, кишечнополостные, моллюски, иглокожие и круглоротые.
|
|
Линней допускал естественное возникновение разновидностей, но был убежден в неизменности видов и верил в библейскую легенду о сотворении видов. Вместе с тем ученый поместил в один отряд человека и обезьян на основе сходства их строения и общности функций.
~~ Жан Батист Ламарк /1744 - 1829/
В истории биологии Ламарк обессмертил свое имя — ввел"* термин "биология", создал систематику животного мира, в которой впервые животные были разделены на "позвоночных" и "беспозвоночных", выделил в отдельные классы паукоообразных и кольчатых червей, а также подробно обосновал предположение о путях происхождения человека от обезьяноподобных предков. Но главным теоретическим достижением Ж. Б. Ла-марка, несомненно, является создание эволюционного учения— целостной эволюционной концепции развития природы.
В труде "Философия зоологии" /1809/ Ж. Б. Ламарк приводит многочисленные доказательства изменяемости видов.
Механизмами изменчивости организмов и образования новых видов он считает:
1) тенденцию организмов к совершенствованию,
2) прямое влияние внешней среды.
Возникновение новых признаков в эволюции Ж. Б. Ламарк представлял следующим образом. Вслед за изменени-
ями условий тотчас следует изменение привычек, посредством упражнения соответствующие органы изменяются в нужном направлении и эти изменения передаются по наследству.
Взгляды Ламарка на механизмы эволюции оказались ошибочными, так же как не признание вида реально существующим.
Огромная заслуга Ламарка заключается в том, что он создал первое эволюционное учение органического мира и выдвинул в качестве главной причины изменяемости видов условия внешней среды.
Предпосылки возникновения дарвинизма
1. Общественно-экономические: интенсивное развитие капитализма в странах Западной Европы дало импульс развитию науки, промышленности и техники. Повышение потребности промышленности в сырье повлекли за собой интенсификацию сельского хозяйства (развитие селекции и животноводства).
2. Научные:
а) общенаучные:
— геология: труды о постепенных изменениях поверхности Земли под действием природных сил;
— астрономия: теория происхождения солнечной системы;
— химия: синтезирована мочевина из неорганических соединений;
— физика: сформулирован закон сохранения массы и энергии;
б) общебиологические:
— палеонтологические данные неопровержимо свидетельствовали о смене форм жизни на Земле;
— сравнительная эмбриология: исследование развития зародышей позвоночных животных позволили обнаружить у эмбрионов птиц и млекопитающих жаберные дуги и жаберное кровообращение, что наталкивало на мысль о родстве рыб, птиц, млекопитающих и о происхождении наземных позвоночных от предков, ведущих водный образ жизни;
— клеточная теория (1839) убедительно показала единство строения растений и животных.
Дарвинизм
Основываясь на изучении большого числа фактов из' области естествознания и практики растениеводства и животноводства, Ч. Дарвин приходит к выводу о существующем в природе стремлении к размножению каждого вида в геометрической прогрессии. Потенциально каждый вид способен произвести и производит гораздо больше особей, чем выживает их до взрослого состояния; юных особей всегда больше, чем взрослых. Однако число взрослых особей каждого вида растений и животных сохраняется более или менее постоянным. Появляется на свет огромное число особей, до взрослого состояния выживает лишь незначительная часть. Следовательно, остальные гибнут в "борьбе за существование".
Наблюдения в природе показывают, что для животных и растительных организмов характерна всеобщая изменчивость признаков и свойств, ибо даже в потомстве одной пары родителей нет совершенно одинаковых особей. При средне благоприятных условиях эти различия могут не играть существенной роли, но в крайне неблагоприятных условиях каждое мельчайшее различие может стать решающим для выживания.
|
|
Из сопоставления фактов борьбы за существование и всеобщей изменчивости признаков и свойств Ч. Дарвин пришел к заключению о неизбежности в природе избирательного уничтожения одних особей и размножения других — естественного отбора. В процессе борьбы за существование ничтожные на первый взгляд различия дают определенные преимущества одним особям и приводят к гибели других. В конечном итоге в живых остаются лишь особи, обладающие определенными, благоприятными в конкретных условиях свойствами, отличающими их от остальных особей вида.
Неизбежным результатом отбора оказалось возникновение приспособлений и на этой основе таксономического и экологического разнообразия.
Основные положения теории Дарвина:
1. Ч. Дарвин собрал материал, показывающий наследственную изменчивость организмов.
2. Ч. Дарвин впервые поставил в центре внимания эволюционной теории не отдельные особи, а виды и внутривидовые группировки.
3. Ввел понятие "борьба за существование", причем подразумевалась борьба как с биотическими, так и абиотическими факторами среды. Ч. Дарвин считал важнейшей внутривидовую борьбу.
4. Естественный отбор — результат наследственной изменчивости и борьбы за существование (преимущественное выживание и обеспечение потомством лучше приспособленных особей).
5. Приспособление видов к условиям их существования — следствие борьбы за существование и наследственной изменчивости.
6. Половой отбор — частный случай естественного отбора, обеспечивает развитие признаков, связанных с функцией размножения.
7. Многочисленные породы и сорта — результат искусственного отбора, который является аналогом естественного отбора, но осуществляется в интересах человека.
|
|
Современная теория эволюции. Вид - основной этап эволюционного процесса
На планете к настоящему времени научно описано около 1.2 млн. видов животных и около 500 тыс. видов растений. Процесс описания новых видов непрерывно продолжается. Каждый год описываются сотни и тысячи новых видов насекомых и других беспозвоночных животных. Виды распределяются неравномерно по классам, семействам и родам, есть группы с огромным числом видов и группы — даже высокого таксономического ранга, — представленные немногими видами в современной фауне и флоре. Например, целый подкласс рептилий представлен лишь одним видом — гаттерией, тогда как другой подкласс того же класса рептилий представлен несколькими тысячами видов.
Вид — совокупность особей, обладающих наследственным сходством морфологических, физиологических и биохимических особенностей, свободно скрещивающихся и дающих плодо-
витое потомство, приспособленных к определенным условиям жизни и занимающих в природе определенную область — ареал. Критерии вида:
1) Морфологический — сходство внешнего и внутреннего строения особей вида.
2) Физиологический — сходство всех процессов жизнедеятельности у особей одного вида.
3) Географический — размер ареала, его форма, располо-1 жение в биосфере — важные видовые признаки. Для каждого! вида свойственны свои границы пригодных для жизни условий, I своя история возникновения, свои специфические взаимо-| отношения с видами-конкурентами.
4) Экологический — совокупность факторов внешней среды, в которых существует вид (т. е. экологическая ниша).
5) Биохимический — единое строение белков и нуклеиновых кислот, входящих в состав организма представителей вида.
6) Генетический — набор хромосом, характерный для данного вида.
Только совокупность всех критериев характеризует вид, поскольку для большинства отдельных критериев существуют исключения. Например, в настоящее время существует большое количество видов-двойников, то есть видов с малой степенью морфологических различий, существует множество видов с практически совпадающими ареалами и т.д.
Поскольку условия существования не везде одинаковы на протяжении ареала, население вида распадается на естественные группировки — популяции.
Популяция — это совокупность особей данного вида, занимающих определенный участок территории внутри ареала вида, свободно скрещивающихся между собой и частично или полностью изолированных от других популяций. Генофонд (совокупность генов систематической группы) вида представлен генофондами популяций. Популяция — это форма существования вида в конкретных условиях и единица его эволюции, т.е. элементарная единица эволюции.
Действительно, хотя виды состоят из организмов, сами организмы не способны претерпевать эволюционные преобразования. Отдельная особь от появления до исчезновения
испытывает лишь онтогенетические изменения, а изменения генотипов, без которых эволюционный пррцесс немыслим, возможны лишь во времени в группах особей, т.е. в популяциях.
Факторы эволюции
Общее число эволюционных факторов может быть очень велико, т.к. бесчисленное множество событий тем или иным путем в состоянии повлиять на генофонд популяции. Но можно выделить немногие основные элементарные факторы: наследственная изменчивость, популяционные волны, изоляция, естественный отбор.