У чому полягає еволюційне значення. Еволюційні процеси. Спростування теорії Дарвіна

В процесі історичного розвитку одні види вимирають, інші змінюються і дають початок новим видам. Що ж собою являють види? Чи існують види реально в природі?

Вперше термін "вид" ввів англійський ботанік Джон Рей (1628- 1705). Шведський ботанік К. Лінней розглядав вид в якості основної систематичної одиниці. Він не був прихильником еволюційних поглядів і вважав, що види з часом не змінюються.

Ж. Б. Ламарк відзначав, що відмінності між деякими видами дуже незначні, і в цьому випадку виділити види досить складно. Він зробив висновок про те, що види в природі не існують, а систематика придумана людиною для зручності. Реально існує лише особина. Органічний світ являє собою сукупність особин, пов'язаних між собою споріднені ми узами.

Як видно, погляди Ліннея і Ламарка на реальне існування виду були прямо протилежними: Лінней вважав, щo види існують, вони незмінні; Ламарк заперечував реальне існування видів в природі.

В даний час загальноприйнятою є точка зору Ч. Дарвіна: види реально існують в природі, але сталість їх щодо; види виникають, розвиваються, а потім або зникають, або змінюються, породжуючи нові види.

вид - це надорганизменная форма існування живої природи. Він являє собою сукупність морфологічно і фізіологічно подібних особин, вільно між собою схрещуються і дають плідне потомство, що займають певний ареал і мешкають в подібних екологічних умовах. Види розрізняються за багатьма критеріями. Критерії, за якими особи відносяться до одного виду, представлені в таблиці.

критерії виду

При визначенні приналежності особи до будь-якого виду не можна обмежуватися лише одним критерієм, а необхідно використовувати всю сукупність критеріїв. Так, неможливо обмежитися тільки морфологічним критерієм, Оскільки особини одного виду можуть відрізнятися зовні. Наприклад, у багатьох птахів - горобців, снігурів, фазанів самці зовні значно відрізняються від самок.

У природі у тварин широко поширений альбінізм, при якому в клітинах окремих особин в результаті мутації порушується синтез пігменту. Тварини з такими мутаціями мають біле забарвлення. Очі у них червоні, тому що в райдужній оболонці немає пігменту, і крізь неї просвічують кровоносні судини. Незважаючи на зовнішні відмінності, такі особини, наприклад білі ворони, миші, їжаки, тигри, ставляться до своїх видах, а не виділяються в самостійні види.

У природі існують зовні майже неможливо розрізнити види-двійники. Так, раніше малярійних комаром називали фактично шість видів, схожих зовні, але не перехресних між собою і різняться за іншими критеріями. Однак з них тільки один вид харчується кров'ю людини і розносить малярію.

Процеси життєдіяльності у різних видів часто протікають дуже схоже. Це говорить про відносність фізіологічного критерію. Наприклад, у деяких видів арктичних риб інтенсивність обміну речовин така ж, як і у риб, що мешкають в тропічних водах.

Не можна використовувати і один молекулярно-біологічний критерій, Так як багато макромолекули (білки і ДНК) володіють не тільки видовий, а й індивідуальною специфічністю. Тому за біохімічними показниками не завжди можна визначити, до одного або різних видів відносяться особи.

генетичний критерій також не універсальний. По-перше, у різних видів число і навіть форма хромосом можуть бути однаковими. По-друге, в одному виді можуть бути особи з різним числом хромосом. Так, у одного виду довгоносика є диплоїдні (2п), триплоїдні (Зп), тетраплоїдні (4п) форми. По-третє, іноді особини різних видів можуть схрещуватися і давати плідне потомство. Відомі гібриди вовка і собаки, яка і великої рогатої худоби, соболя і куниці. У царстві рослин міжвидові гібриди зустрічаються досить часто, а іноді бувають і більш віддалені міжродовим гібриди.

Не можна вважати універсальним і географічний критерій, Так як ареали багатьох видів в природі збігаються (наприклад, ареал даурской модрини і запашного тополі). Крім того, існують види-космополіти, які поширені повсюдно і не мають чітко обмеженого ареалу (деякі види бур'янів, комарів, мишей). Ареали деяких швидко розселяються видів, таких, як будинкова муха, змінюються. У багатьох перелітних птахів розрізняються ареали гніздування і зимівлі. Екологічний критерій не є універсальним, так як в межах одного ареалу багато видів мешкають в дуже різних природних умовах. Так, багато рослин (наприклад, пирій повзучий, кульбаба) можуть жити і в лісі, і на заплавних луках.

Види реально існують в природі. Вони відносно постійні. Види можна розрізнити за морфологічним, молекулярно-біологічному, генетичному, екологічному, географічної, фізіологічного критеріям. При визначенні приналежності особи до того чи іншого виду слід враховувати не один критерій, а весь їх комплекс.

Вам відомо, що вид складається з популяцій. популяція являє собою групу морфологічно подібних особин одного виду, що вільно схрещуються між собою і займають певне місце проживання в ареалі виду.

Для кожної популяції характерний свій генофонд - сукупність генотипів усіх особин популяції. Генофонди різних популяцій навіть одного виду можуть відрізнятися.

Процес утворення нових видів починається всередині популяції, тобто популяція є елементарною одиницею еволюції. Чому ж саме популяцію, а не вид або окрему особина розглядають як елементарну одиницю еволюції?

Особина не може еволюціонувати. Вона може змінюватися, пристосовуючись до умов зовнішнього середовища. Але ці зміни не еволюційні, так як вони не передаються у спадок. Вид, як правило, неоднорідний і складається з ряду популяцій. Популяція відносно самостійна і може тривалий час існувати поза зв'язком з іншими популяціями виду. У популяції протікають все еволюційні процеси: у особин виникають мутації, між особинами відбувається схрещування, діють боротьба за існування і природний відбір. В результаті генофонд популяції з часом змінюється, і вона стає родоначальником нового виду. Саме тому елементарна одиниця еволюції - популяція, а не вид.

Розглянемо закономірності на проходження ознак в популяціях різних типів. Ці закономірності різні для самозапліднюються і раздельнополих організмів. Самооплодотворение особливо часто спостерігається у рослин. У самозапильних рослин, наприклад гороху, пшениці, ячменю, вівса, популяції складаються з так званих гомозиготних ліній. Чим пояснюється їх гомозиготность? Справа в тому, що при самозапилення збільшується частка гомозигот в популяції, а частка гетерозигот скорочується.

Чиста лінія - це нащадки однієї особини. Вона являє собою сукупність самозапильні рослин.

Початок вивчення генетики популяцій було покладено в 1903 р датським вченим В. Іоганнсеном. Він досліджував популяцію самозапилюватися рослини квасолі, легко дає чисту лінію - групу нащадків окремої особини, генотипи яких ідентичні.

Иоганнсен взяв насіння одного сорту квасолі і визначив мінливість однієї ознаки - маси насіння. Виявилося, що вона варіює від 150 мг до 750 мг. Вчений висіяв окремо дві групи насіння: масою від 250 до 350 мг і масою від 550 до 650 мг. Середня маса насіння знову виросли рослин склала в легкій групі 443,4 мг, у важкій - 518 мг. Иоганнсен зробив висновок, що вихідний сорт квасолі складається з генетично різних рослин.

Протягом 6-7 поколінь вчений вів відбір насіння важких і легких з кожної рослини, тобто про водив відбір в чистих лініях. В результаті він прийшов до висновку, що відбір в чистих лініях не дав зсуву ні в бік легких, ні в бік важких насіння, значить в чистих лініях відбір не ефективний. А мінливість маси насіння всередині чистої лінії є модификационной, ненаследственной і виникає під впливом умов середовища.

Закономірності успадкування ознак в популяціях окремо порожніх тварин і перехресно рослин були встановлені незалежно один від одного англійським математиком Дж Харді і німецьким лікарем В. Вайнбергом в 1908-1909 рр. Ця закономірність, що отримала назву закону Харді - Вайнберга, відображає залежність між частотами алелей і генотипів в популяціях. Даний за ко пояснює, яким чином в популяції зберігається генетичне рівновагу, тобто число особин з домінантними і рецесивними при знаками залишається на певному рівні.

Згідно з цим законом, частоти домінантних і рецесивних алелей в популяції будуть залишатися постійними з покоління в покоління при наявності певних умов: високої чисельності особин в популяції; вільному їх схрещуванні; відсутності відбору та міграції особин; однаковою чисельності особин з різними генотипами.

Порушення хоча б одного з цих умов веде до витіснення одного алеля (наприклад, А) іншим (а). Під дією природного відбору, популяційних хвиль та інших факторів еволюції особини з домінантним алелем А будуть витісняти особини з рецесивним алелем а.

У популяції може змінитися співвідношення особин з різними генотипами. Припустимо, що генетичний склад популяції був таким: 20% АА, 50% Аа, 30% аа. Під впливом факторів еволюції він може виявитися таким: 40% АА, 50% Аа, 10% аа. Використовуючи закон Харді - Вайнберга, можна обчислити частоту народження будь-якого домінантного і рецесивного гена в популяції, а також будь-якого генотипу.

Популяція - елементарна одиниця еволюції, так як вона має відносну самостійність і її генофонд може змінюватися. Закономірності успадкування різні в популяціях різних типів. У популяціях самозапильних рослин відбір відбувається між чистими лініями. У популяціях раздельнополих тварин і перехресно рослин закономірності успадкування підпорядковуються закону Харді - Вайнберга.

Відповідно до закону Харді - Вайнберга при відносно постійних умовах частота алелей в популяції залишається незмінною з покоління в покоління. У цих умовах популяція знаходиться в стані генетичної рівноваги, в ній не відбуваються еволюційні зміни. Однак в природі немає ідеальних умов. Під впливом факторів еволюції - мутаційного процесу, ізоляції, природного відбору і ін. - генетичне рівновагу в популяції постійно порушується, відбувається елементарне еволюційне явище - зміна генофонду популяції. Розглянемо дію різних чинників еволюції.

Один з головних чинників еволюції - мутаційний процес. Мутації були відкриті на початку XX ст. голландським ботаніком і генетиком Де Фріз (1848-1935).

Головною причиною еволюції він вважав саме мутації. У той час були відомі тільки великі мутації, що зачіпають фенотип. Тому Де Фриз вважав, що види виникають в результаті великих мутацій відразу, стрибкоподібно, без природного відбору.

Подальші дослідження показали, що багато великих мутації шкідливі. Тому багато вчених вважали, що мутації не можуть служити матеріалом для еволюції.

Лише в 20-х рр. нашого століття вітчизняні вчені С. С. Четвериков (1880- 1956) та І. І. Шмальгаузен (1884-1963) показали роль мутацій в еволюції. Було встановлено, що будь-яка природна популяція насичена, як губка, різно образними мутаціями. Найчастіше мутації рецесивні, знаходяться в гетерозиготному стані і не проявляються фенотипно. Саме ці мутації і служать генетичної ос нової еволюції. При схрещуванні гетерозиготних особин ці мутації у нащадків можуть переходити в гомозиготний стан. Відбір з покоління в покоління зберігає особин з корисними мутаціями. Корисні мутації зберігаються природним відбором, шкідливі - накопичуються в популяції в прихованому вигляді, створюючи резерв мінливості. Це призводить до зміни генофонду популяції.

Накопиченню спадкових відмінностей між популяціями сприяє ізоляція, Завдяки якій між особинами різних популяцій не відбувається схрещування, а значить, і обміну генетичною ін формацією.

У кожній популяції завдяки природному відбору накопичуються певні корисні мутації. Через кілька поколінь ізольовані популяції, що живуть в різних умовах, будуть розрізнятися за рядом ознак.

широко поширена просторова, або географічна ізоляція, Коли популяції розділені різними перешкодами: річками, горами, степами і т. П. Наприклад, навіть в сусідніх річках мешкають різні популяції риб одного і того ж виду.

розрізняють також екологічну ізоляцію, Коли особини різних популяцій одного виду віддають перевагу різним місця і умови проживання. Так, в Молдавії у желтогорлая лісової миші утворилися лісові і степові популяції. Особи лісових популяцій більші, пі таются насінням деревних порід, а особини степових популяцій - насінням злаків.

фізіологічна ізоляція виникає в тому випадку, коли у особин різних популяцій дозрівання статевих клітин відбувається в різні терміни. Особи таких популяцій не можуть схрещуватися. Наприклад, в озері Севан мешкають дві популяції форелі, нерест яких відбувається в різні терміни, тому вони не схрещуються між собою.

існує також поведінкова ізоляція. Шлюбна поведінка особин різних видів різниться. Це перешкоджає їх схрещуванню. механічна ізоляція пов'язана з відмінностями в будові органів розмноження.

Зміна частот алелей в популяціях може відбуватися не тільки під впливом природного відбору, але і незалежно від нього. Частота алеля може змінитися випадковим чином. Наприклад, передчасна загибель особини - єдиною власниці будь-якого алелі призведе до зникнення цього аллеля в популяції. Це явище отримало назву дрейфу генів.

Важливим джерелом дрейфу генів є популяційні хвилі - періодичні значні зміни чисельності особин популяції. Чисельність особин змінюється з року в рік і залежить від багатьох факторів: кількості їжі, погодних умов, чисельності хижаків, масових захворювань та ін. Роль популяційних хвиль в еволюції була встановлена \u200b\u200bС. С. Четверикова, який показав, що зміна чисельності особин в популяції впливає на ефективність природного відбору. Так, при різкому скороченні чисельності популяції можуть випадково зберегтися особини з певним генотипом. Наприклад, в популяції можуть зберегтися особини з такими генотипами: 75% Аа, 20% АА, 5% аа. Найбільш численні генотипи, в даному випадку Аа, визначатимуть генний склад популяції до наступної "хвилі".

Дрейф генів зазвичай знижує генетичну мінливість в популяції, головним чином в результаті втрати рідко зустрічаються алелей. Цей механізм еволюційних змін особливо ефективний в невеликих популяціях. Однак тільки природний відбір на основі боротьби за існування сприяє збереженню особин з певним генотипом, відповідним середовищі існування.

Елементарне еволюційне явище - зміна генофонду популяції відбувається під впливом елементарних факторів еволюції - мутаційного процесу, ізоляції, дрейфу генів, природного відбору. Однак дрейф генів, ізоляція і мутаційний процес не визначають спрямованість процесу еволюції, тобто виживання особин з певним, відповідним середовищі існування генотипом. Єдиним напрямних фактором еволюції є природний добір.

Основні положення еволюційного вчення Ч. Дарвіна.

1. Спадкова мінливість - основа еволюційного процесу;
2. Прагнення до розмноження і обмеженість коштів життя;
3. Боротьба за існування - основний фактор еволюції;
4. Природний відбір як результат спадкової мінливості і боротьби за існування.

ФОРМИ ПРИРОДНОГО ВІДБОРУ

ВИДИ ПРИРОДНОГО ВІДБОРУ

Завдання і тести по темі "Тема 14." Еволюційне вчення "."

• Пропрацювавши ці теми, Ви повинні вміти:

  1. Сформулювати своїми словами визначення: еволюція, природний добір, боротьба за існування, адаптація, рудимент, атавізм, идиоадаптация, біологічний прогрес і регрес.
  2. Коротко описати, яким чином та чи інша адаптація зберігається відбором. Яку роль відіграють в цьому гени, генетична мінливість, частота генів, природний відбір.
  3. Пояснити, чому в результаті відбору не утворюється популяція ідентичних, бездоганно адаптованих організмів.
  4. Сформулювати, що таке генетичний дрейф; привести приклад ситуації, в якій він грає важливу роль, і пояснити, чому його роль особливо велика в невеликих популяціях.
  5. Описати два способи виникнення видів.
  6. Порівнювати природний і штучний відбір.
  7. Коротко перерахувати ароморфозів в еволюції рослин і хребетних, идиоадаптация в еволюції птахів і ссавців, покритонасінних рослин.
  8. Назвати біологічні та соціальні фактори антропогенезу.
  9. Порівнювати ефективність споживання рослинної і тваринної їжі.
  10. Коротко описати риси прадавнього, давнього, викопного людини, людини сучасного типу.
  11. Вказати риси розвитку і подібності людських рас.

  Іванова Т.В., Калинова Г.С., Мягкова О.М. "Загальна біологія". Москва, "Просвітництво", 2000

  • Тема 14. "Еволюційне вчення." §38, §41-43 стор. 105-108, стр.115-122
  • Тема 15. "Пристосованість організмів. Видоутворення." §44-48 стор. 123-131
  • Тема 16. "Докази еволюції. Розвиток органічного світу." §39-40 стор. 109-115, §49-55 стор. 135-160
  • Тема 17. "Походження людини." §49-59 стор. 160-172

Залежно від рівня еволюційних змін розрізняють три типи еволюційних процесів: мікроеволюція, видоутворення і макроеволюція. Загальним для цих процесів є такі ознаки: а) рушійним фактором еволюційних змін є природний відбір ; 6) матеріалом для еволюційних змін є мутації ", в) все еволюційні зміни починаються в популяціях; г) результатом еволюційних процесів є поява нових систематичних груп.

Порівняльна характеристика мікроеволюції, видоутворення і макроеволюції

мікроеволюція - еволюційний процес, що відбувається всередині виду, в межах популяції на основі природного відбору і завершується формуванням пристосованості організмів і утворенням нових популяцій і підвидів. Згідно синтетичної теорії еволюції, природний відбір направляє різні елементарні зміни фенотипів, що виникли в результаті мутацій в сторону формування пристосувань організмів до змін умов навколишнього середовища. Еволюція популяцій, підвидів і видів здійснюється через еволюцію їх пристосувань.

Пристосування, або адаптації, - пристосування в процесі еволюції будови, функцій, поведінки організмів до певних умов існування. Виникають у вигляді преадаптацій на основі нейтральних мутацій або модифікацій. Адаптації є результатом природного відбору в конкретних умовах існування. Нові пристосування виникають не відразу в готовому вигляді, а тривалий час формуються в процесі еволюції. Після проходження преадаптівноі межі відбір забезпечує удосконалення нової адаптації. Будь-яка сукупність адаптації допомагає організмам вижити лише в тих умовах, в яких вона сформувалася під впливом факторів еволюції. Але і тоді вона відносна. доказами відносного характеру пристосованості можуть бути наступні факти:

■ захисні пристосування від одних ворогів неефективні від інших (наприклад, отруйних змій поїдають мангусти)

■ прояв інстинктів у тварин може не мати доцільності (наприклад, нічні метелики на вогонь)

■ корисний в одних умовах орган стає непотрібним і навіть шкідливим в іншому середовищі (наприклад, перетинки на лапах в гірських гусей).

Мікроеволюція забезпечує формування самих адаптацій, які можна розділити на:

морфологічні адаптації - сукупність пристосувань у зовнішній будові і формі тіла:

■ мімікрія - схожість між незахищеними і захищеними видами (осовідні метелики і оси, джмелевідні мухи і джмелі, глуха кропива і кропива дводомна) термін вперше введений в зоології Г. Бейтсом для позначення випадків надзвичайної зовнішньої схожості між різними видами тварин;

■ маскування - схожість з предметами навколишнього (метелик-Калима до листя, морський коник до водоростей, палочники і гусениця березового п'ядуна в гілочок і т.п.);

■ захисне забарвлення допомагає сховатися в навколишньому середовищі (біле забарвлення в біляків, полярних куріпок, зелений - у коників, зміна забарвлення - у камбали, хамелеонів)

■ попереджувала забарвлення вказує на небезпеку виду (сонечко, карпатська саламандра)

■ загрозливе забарвлення - для відлякування ворогів (восьминіг).

■ привертає забарвлення забезпечує зустріч особин різних статей або збору в зграї;

фізіологічні адаптації - це комплекс фізіологічних реакцій (Зміна кровообігу при змінах температури, відкладення жиру)

етологічні адаптації - це комплекс поведінкових реакцій (Загрозливі пози різних змій).

Вид і видоутворення

вид - сукупність особин, що характеризуються спадковою подібністю ознак, вільно схрещуються і дають плідне потомство, пристосовані до певних умов життя і займають в природі певну територію - ареал. Видову самостійність певної групи особин встановлюють за різними критеріями виду.

1. морфологічний - схожість особин за будовою. Він не є абсолютним, оскільки існують види-двійники, морфологічно непізнані, особини виду можуть відрізнятися (статевий диморфізм, личинки і дорослі особини і т.д.).

2. генетичний - це характерний для кожного виду набір хромосом за кількістю, формою і розмірами. Він не є абсолютним, оскільки існують види-двійники, які відрізняються за кількістю хромосом (два види чорних щурів: у одного 38 хромосом, у другого - 48, існує б видів-двійників у малярійних комарів) кількість і морфологія хромосом може змінюватися у особин виду в результаті мутацій.

3. фізіологічний - це подібності та відмінності в процесах життєдіяльності особин одного виду. Він не є абсолютним, оскільки особини, які не схрещуються в природних умовах, можуть схрещуватися в штучних і давати безплідне потомство (іл) або плідне потомство (кілька видів тополі, верби).

4. біохімічний - це особливості будови і складу макромолекул і течії певних біохімічних реакцій, характерні для особин певного виду. Він не є абсолютним, оскільки білки і нуклеїнові кислоти можуть змінюватися в межах виду.

5. географічний - це ареал виду, який відрізняється від ареалів близьких видів. Він не є абсолютним, адже існують види космополіти, які поширені скрізь (сірий пацюк, ряска).

6. Екологічний - кожен вид має свою екологічну нішу - сукупність факторів середовища, в якій існує вид. Він не є абсолютним, оскільки в одній екологічної ніші можуть існувати різні види (види-двійники з ареалами, що перекриваються).

Отже, видова приналежність організмів визначається сукупністю критеріїв, що підтверджують один одного.

Видоутворення - це спрямований природним відбором еволюційний процес адаптивних перетворень, який веде до утворення генетично закритих видових систем з генетично відкритих внутрішньовидових. Починається видоутворення на рівні популяцій. На відміну від мікроеволюції, відоутврення має незворотного характеру. Освіта видів може здійснюватися трьома шляхами: 1) поступове перетворення початкового вигляду (філетична еволюція) 2) злиття двох існуючих видів (гібридогенного еволюція) 3) диференціювання вихідного виду на кілька нових (дивергентная еволюція). Нові види найчастіше виникають від однієї предковой групи близькоспоріднених організмів (принцип монофілн). необхідною умовою видоутворення є ізоляція. Залежно від типу ізоляції розрізняють географічне і екологічне видоутворення.

I. Географічне (алопатрічне) видоутворення - це формування нових груп в кінці ареалу при географічної ізоляції. Може відбуатіся:

1) шляхом фрагментації - розрив суцільний ареалу на частини (освіта різних видів в'юрків на різних островах архіпелагу Галапагосського)

2) шляхом міграціі- розширення ареалу та відбір в нових умовах (освіта виду Модрина даурська від модрини сибірської)

II. Екологічне (симпатрических) видоутворення - це формування нових груп в рамках існуючого ареалу під час екологічної ізоляції. Здійснюється шляхами:

1) сезонної ізоляції - в результаті дії нових сезонних умов (освіта видів погремок великий весняний і погремок великий річний)

2) міжвидової гібрідізаціі- в результаті схрещування між особинами споріднених видів (м'ята перцева \u003d м'ята колосовидная + м'ята водяна)

3) полиплоидии - за рахунок мутацій (вид тверда пшениця має 4п \u003d 28, а м'яка пшениця - 6n \u003d 42).

макроеволюція - еволюційний процес, що призводить до виникнення нодвідовіх таксонів. На відміну від мікроеволюції, яка відбувається в історично короткий час і доступна для безпосереднього вивчення, макроеволюція займає грандіозні проміжки часу і недоступна для безпосереднього спостереження.

форми макроеволюції

Основними формами макроеволюції груп вважають філетічную , дівергентную , конвергентну та паралельну еволюцію.

філетична еволюція - адаптаційні перетворення представників одного таксона, який змінюється в часі в певному напрямку як єдине ціле без дивергенції.

дивергентна еволюція - розвиток ознак відмінності у особин одного виду внаслідок пристосування до різних умов середовища. Відмінність ознак, яка виникає в результаті такого явища, гомологією , гомологічними . Причиною дивергенції є наявність спадкової мінливості, внутрішньовидової конкуренції і розриваючи (дизруптивного) природного відбору. Прикладом дивергентной еволюції поява всіх рядів плацентарних ссавців від загального предка.

конвергентна еволюція - незалежний розвиток подібних ознак в філогенетично віддалених організмів внаслідок пристосування їх до подібних умов середовища. аналогії , а органи, що розвиваються - аналогічними . Прикладом конвергентної еволюції поява подібних кінцівок, форми тіла в акул, іхтіозаврів і дельфінів.

паралельна еволюція - незалежний розвиток подібних ознак у споріднених систематичних груп організмів. Подібність ознак, яка виникає в результаті такого явища, гомойологіею, а органи, які розвиваються - гомойологічннми (Схожість різців у гризунів і Зайцеподібні).

напрямки макроеволюції

Вивчаючи закономірності історичного розвитку тварин, 0 М. Северцов в 20-х роках XX століття розробив поняття "біологічний прогрес" і "біологічний регрес". біологічний прогрес - напрям еволюції, при якому народжуваність в популяції переважає над смертністю. Ознаками біологічного прогресу є зростання чисельності особин; розширення площі існування; підвищення темпів внутрішньовидової мінливості; освіти і велика кількість підлеглих систематичних груп; високий потенціал виживання. На сьогодні в стані біологічного прогресу перебувають покритонасінні, головоногі молюски, Комахи, птахи, ссавці. біологічний регрес - напрям еволюції, при якому смертність в популяції переважає над народжуваністю. Ознаками біологічної регресу є зменшення чисельності особин; звуження площі існування; зниження темпів внутрішньовидової мінливості; зменшення різноманітності групи; низький потенціал виживання. На сьогодні в стані біологічного регресу знаходяться види, занесені до Червоної книги.

Поняття про біологічний прогрес і біологічний регрес є лише узагальнюючими термінами, які показують ступінь видової різноманітності певної групи в відповідний геологічний період розвитку нашої планети.

шляхи макроеволюції

Узагальнюючий характер мають також уявлення про морфологічні шляхи досягнення біологічного прогресу.

Ароморфози (морфофизиологические прогрес) - еволюційні зміни, які підвищують рівень організації організму в цілому і відкривають нові можливості для пристосування до різних умов існування. Приклади ароморфніх еволюційних змін: виникнення кровоносної системи в кільчаків, поява серця у молюсків, виникнення щелеп у риб, поява насіння в насіннєвих папоротей, освіту квітки та плоду у покритонасінних і ін.

ідіоадаптації - еволюційні зміни, які мають характер пристосування до певних умов і не змінюють рівень організації організмів. Приклади ідіоадаптівніх змін: різноманітна будова квіток покритонасінних, кінцівок у ссавців.

В історії розвитку органічного світу різні шляхи еволюції взаємопов'язані. Ароморфози визначають етапи в розвитку органічного світу, піднімаючи організацію групи на більш високий рівень еволюції і відкриваючи перед ним нові можливості для освоєння середовища. Подальший розвиток йде шляхом идиоадаптаций, які забезпечують освоєння доступною різноманітності умов. При переході організмів в більш прості умови формування пристосувань супроводжується спрощенням будови.

Шляхи еволюції органічного світу, чергуючись і з'єднуючись, ведуть до ускладнення, прогресивної спрямованості розвитку живої природи, до виникнення доцільності організмів.

Еволюція груп в цілому має прогресивний характер і відбувається в двох напрямках: аллогенез (кладогенез) і арогенез (анагенез). При аллогенез розвиток групи відбувається в межах однієї адаптивної зони за принципом идиоадаптаций, коли морфофизиологические зміни в організмі не призводять ні до суттєвого ускладнення, ні до спрощення його організації. Арогенез супроводжується переходом групи в іншу адаптивну зону шляхом вироблення ароморфозів.

Питання по еволюціі_уровень «С»

Знайдіть помилки в тексті, назвіть номери пропозицій, в яких допущені помилки. Поясніть їх.

1. Вчені вважають, що першими з'явилися на Землі організмами були еукаріоти.

2. Перші організми були анаеробними гетеротрофами.

3. Потім еволюція йшла в напрямку розвитку автотрофних способів

4. Першими автотрофними організмами стали водорості і мохоподібні рослини.

5. В результаті фотосинтезу в атмосфері Землі з'явився вільний кисень.

Помилки допущені в пропозиціях 1,4.

1 - прокаріоти; 4 - хемосинтезирующие бактерії.

Ізоляція полягає у виникненні перешкод для схрещування між особинами різних популяцій одного виду. В ізольованих популяціях може по-різному протікати такий випадковий процес, як виникнення мутацій. Спрямованість природного відбору також може бути різною. Протягом десятків або сотень тисяч поколінь ізольовані популяції можуть накопичити істотні відмінності, завдяки яким особини з різних популяцій втратять здатність до схрещування. В цьому випадку і можна говорити про утворення нових видів. Якщо популяції не ізольовані один від одного, а навпаки, обмінюються спадковою інформацією, то виникнення істотних відмінностей і освіту на їх основі нових видів неможливо.

Мікроорганізми здатні швидко пристосовуватися до мінливих умов навколишнього середовища. В чому полягають механізми такої високої пристосовності?

Елементи відповіді:

1) мікроорганізми швидко розмножуються, і їх популяції складаються з дуже великого числа особин;

2) тому в популяціях мікроорганізмів накопичується велика кількість мутацій, що є матеріалом для природного добору;

3) бактерії гаплоидни і мутації у них завжди виявляються, що прискорює процес відбору;

4) крім того, у мікроорганізмів спостерігається «горизонтальний» перенесення генів за допомогою плазмід, тобто одна особина може передавати свої властивості іншим членам популяції.

Яке еволюційне значення непрямого розвитку?

Воно полягає в ослабленні конкуренції між батьками і потомством. Личинки і дорослі особини часто займають різні місця існування і (або) використовують різні харчові ресурси.

Чому саме популяції є одиницею еволюції?

Тому що популяція є структурною одиницею виду, тобто найменшою групою особин, здатної до еволюційного розвитку. Еволюція йде тільки в групі особин, так як генотип одного організму не може змінюватися протягом життя, а група особин (ізольована від інших груп) здатна змінюватися, тому що являє собою різнорідну суміш різних генотипів. Причиною еволюції популяцій може бути їх ізоляція, зміна умов проживання, конкуренція з іншими популяціями виду (або з іншими видами), зміна чисельності популяції.

Як можна пояснити збіг форми деяких квіток з формою тіла комах або з формою окремих його частин?

Це пояснюється тривалої спільної еволюцією рослин і комах. Природний відбір зберігав як кращих запилювачів, так і рослини, які запилюються комахами, чиї форми відповідали формою і розмірами квітки. Деякі види рослин в результаті запилюються тільки певними обпилювачами, наприклад, конюшина запилюється джмелями.

Назвіть основні положення синтетичної теорії еволюції?

Синтетична теорія еволюції розширює вчення Ч. Дарвіна про причини і рушійних

силах еволюційного процесу. Ця теорія виділяє мікро- і макроеволюцію, визначає критерій виду форми природного відбору. Основний еволюціонує одиницею є популяція, факторами еволюції - мутаційний процес, популяційні хвилі, ізоляція, дрейф генів. Рушійні сили еволюції - спадковість, мінливість, природний відбір. Природний відбір підрозділяється на кілька форм, серед яких виділяють рушійну і стабілізуючу. Завершальним етапом мікроеволюції є утворення нових видів. Більші систематичні групи з'являються шляхом ароморфозов. Слід зазначити, що причини і можливі механізми еволюційного процесу активно обговорюються сучасною наукою.

У чому полягає відмінність між природним і штучним відбором?

Штучний добір, будучи напрямних фактором еволюції, відіграє провідну роль у виникненні різноманіття органічного світу.

В результаті природного відбору виникають нові види, в результаті штучного - сорти і породи.

Критерій природного відбору - пристосованість виду. критерієм штучного

відбору є корисність ознаки для людини.

Природний відбір відбувається на Землі з моменту появи життя. штучний

відбір виник з моменту появи домашніх тварин і землеробства.

Штучний відбір проводиться в набагато коротші терміни і часто веде до появи зовсім нових рослин і тварин, виникнення яких в природних умовах неможливо.

У чому полягають еволюційні наслідки ізоляції невеликій популяції?

Елементи відповіді:

1) схрещування в невеликій ізольованій популяції призводить до підвищення рівня гомозигот;

2) це призводить до зниження загальної життєздатності популяції внаслідок гомозиготности за багатьма рецесивним аллелям;

3) з іншого боку, підвищення рівня гомозиготності дає новий матеріал для природного відбору, що може привести до закріплення нових ознак.

У чому полягають основні відмінності між теоріями ж.б. Ламарка і Ч. Дарвіна?

Ж.б. Ламарк вважав, що придбані ознаки успадковуються, що успадковані зміни завжди корисні, а вплив зовнішнього середовища, яка викликає цю зміну, завжди позитивно.

Еволюційне вчення Дарвіна спростувало ці положення теорії Ламарка. Придбані протягом життя ознаки не успадковуються, спадковими можуть бути як корисні, так і шкідливі і байдужі мутації, а вплив зовнішнього середовища на організми може бути як позитивним, так і негативним.

Чому гомологічні органи вважаються одним з доказів еволюції?

Ці органи у представників різних груп мають спільне походження.

Дайте визначення ароморфоза, приведіть 1-2 приклади і доведіть, що це ароморфоз.

Ароморфоз - це стрибкоподібне, раптова мутація, яка призводить до підвищення загального рівня організації живих істот. Як правило, ароморфозів сприяють виникненню змін, що призводять до появи нових систематичних груп. Так, наприклад, виникнення фотосинтезу забезпечило поступове розквіт різних відділів рослин; поява чотирьохкамерного серця у птахів і ссавців сприяло розвитку теплокровности, а отже, завоювання цими тваринами практично всіх географічних областей Землі

Чому пристосування до умов середовища відносні?

При зміні умов середовища наявні пристосування можуть виявитися марними і навіть шкідливими.

Яка роль кросинговеру в еволюційному процесі?

Кросинговер - перехрещення гомологічниххромосом в мейозі, призводить до різноманітності гамет і, як наслідок, генетичних комбінацій у потомства. Це, в свою чергу, забезпечує можливість для дії природного відбору і виникнення більшої різноманітності пристосувань до умов навколишнього середовища.

Якщо ж в результаті порушення процесу кросинговеру змінюється структура хромосоми, то це може привести до утворення патологічних гамет і розвитку у потомства спадкових захворювань.

Знайдіть помилки, допущені в тексті. Вкажіть номери пропозицій, в яких вони зроблені, поясніть їх.

1.Наіболее важливими ароморфозами в еволюції багатоклітинних були: розвиток рухливих щелеп, формування п'ятипалих кінцівок, виникнення протекційного забарвлення.

2. З виходом тварин на сушу виникло зовнішнє запліднення.

3.Расцвет ссавців був забезпечений появою теплокровности, трикамерного серця і внутрішнього скелета.

Помилки допущені в пропозиціях 1, 2, 3.

1.Наіболее важливими ароморфозами в еволюції багатоклітинних були: розвиток рухливих щелеп, формування п'ятипалих кінцівок, виникнення протекційного забарвлення.

2. З виходом тварин на сушу виникло зовнішнє запліднення.

3 Розквіт ссавців був забезпечений появою теплокровности, трикамерного серця і внутрішнього скелета.

Які типи палеонтологічних знахідок служать доказами еволюції?

Елементи відповіді:

1) викопні рештки і відбитки

2) перехідні форми

3) філогенетичні ряди

Чому висока чисельність виду сприяє біологічному прогресу?

Елементи відповіді:

1) підвищується можливість вільного схрещування

2) обмін генетичним матеріалом збільшується, збагачується спадковість

Який вплив справила створення еволюційної теорії на формування сучасної природничо-наукової картини світу?

Еволюційна теорія затвердила і довела історичний розвиток живої природи, змінність видів

Які ароморфози дозволили древнім земноводним освоїти сушу?

Елементи відповіді:

1) поява легеневого дихання

2) формування розчленованих кінцівок

3) поява трикамерного серця і двох кіл кровообігу

Чому підвищується стійкість комах-шкідників до отрутохімікатів?

1) Внаслідок появи мутацій популяція комах-шкідників стає неоднорідною.

2) Природний відбір зберігає стійких до отрутохімікатів особин.

3) З покоління до покоління число стійких до отрутохімікатів особин збільшується.

4) Через кілька років ядохимикат в колишніх дозах перестає діяти на комах-шкідників.

Які процеси підтверджують, що життя в протерозої стає геологічним фактором?

Живі організми брали участь в утворенні осадових порід і залізних руд.

Пчеловідние мухи, які не мають жалящего апарату, за зовнішнім виглядом схожі з бджолами. Поясніть на основі еволюційної теорії виникнення мімікрії у цих комах.

Елементи відповіді:

1) у комах різних видів виникли подібні мутації по зовнішніми ознаками (Забарвлення, форма тіла);

2) особи з ознаками, що підсилюють їх схожість з захищеними комахами, мали більше можливостей вижити в боротьбі за існування;

3) в результаті природного відбору такі комахи рідше скльовувати птахами і поширювалися в популяції.

У промислових районах Англії протягом XIX-XX століть збільшилася кількість метеликів березового п'ядуна з темним забарвленням крил, в порівнянні зі світлим забарвленням. Поясніть це явище з позиції еволюційного вчення і визначте форму відбору.

Елементи відповіді:

1) в потомстві популяції метеликів народжуються і світлі, і темні форми;

2) в забруднених кіптявою промислових районах з потемнілих стовбурів птахами усуваються світлі особини, тому переважною формою в популяціях стали метелики з темним забарвленням;

3) зміна забарвлення в популяції метеликів - прояв рушійною форми природного відбору.

Чому висока чисельність виду служить показником біологічного прогресу?

Елементи відповіді:

1) підвищується можливість вільного схрещування;

2) посилюється обмін генетичним матеріалом і збагачується спадковість;

3) сприяє поширенню особин і розширення ареалу.

Поясніть, чому людей різних рас відносять до одного виду?

Елементи відповіді:

1) люди різних рас містять в клітинах однаковий набір хромосом;

2) від міжрасових шлюбів народяться діти, які при досягненні статевої зрілості здатні розмножуватися;

3) люди різних рас подібні за будовою, процесам життєдіяльності, розвитку мислення.

Хатня миша - ссавець роду Миші. Вихідний ареал - Північна Африка, тропіки та субтропіки Євразії; слідом за людиною поширилася повсюдно. Мешкає в природних умовах, харчується насінням. Веде нічний і сутінковий спосіб життя. У посліді зазвичай народжується від 5 до 7 дитинчат. Які критерії виду описані в тексті? Відповідь поясніть.

Елементи відповіді:

1) географічний критерій - ареал;

2) екологічний критерій - особливості харчування, зміна активності протягом доби, проживання в певних екологічних умовах;

3) фізіологічний критерій - число дитинчат може бути.

Які ароморфози привели до виникнення типу Членистоногі?

Елементи відповіді:

1) виникнення зовнішнього скелета;

2) виникнення членистих кінцівок;

3) виникнення поперечно-смугастої мускулатури.

Який тип природного відбору спрямований на збереження мутацій, що ведуть до меншої мінливості середньої величини ознаки?

Стабілізуючий відбір.

Що є одиницею еволюції згідно синтетичної теорії еволюції (СТЕ)?

Популяція.

Чим характеризується біологічний прогрес?

Елементи відповіді:

1) збільшенням чисельності особин даної систематичної групи;

2) розширенням ареалу;

3) розширенням видового різноманіття всередині групи (популяцій і підвидів всередині виду, видів в роді і т.п.).

Які соціальні чинники є рушійними силами антропогенезу?

Елементи відповіді:

1) трудова діяльність;

2) суспільний спосіб життя;

3) мова і мислення.

Які відомі докази походження людини від тварин?

Елементи відповіді:

1) загальні риси будови людини і тварин;

2) подібність у розвитку зародків людини і тварин;

3) подібність людини і людиноподібних мавп.

Що має на увазі гіпотеза (закон) чистоти гамет?

При утворенні статевих клітин в кожну гамет потрапляє лише один аллель з алельних пари, тобто гамети генетично чисті.

Назвіть тип, поясніть значення захисного забарвлення, а також відносний характер пристосованості камбали, яка живе в морських водоемах поблизу дна.

Елементи відповіді:

1) тип забарвлення - протекціоністська - злиття з фоном морського дна;

2) здатність змінювати забарвлення верхньої сторони тіла робить рибу непомітною на тлі грунту, дозволяючи ховатися від ворогів і від можливого видобутку;

3) пристосованість порушується при русі риби, і вона стає доступною для ворогів.

Поясніть, чому з'являються атавізми у окремих людей?

Елементи відповіді:

1) вважають, що людина має тваринне походження;

2) ознаки древніх предків (атавізми) закладені в геномі людини;

3) в окремих випадках у людини відбувається порушення індивідуального розвитку організму, виявляються ознаки тварин предків.

Назвіть тип захисного пристрою, поясніть його значення і відносний характер у гусениці метелика-п'ядуна, яка живе на гілках дерев і в момент небезпеки стає схожою на сучок.

Елементи відповіді:

1) тип пристосування - наслідування нерухомим тілам природи (наслідувальна подібність), захисне забарвлення і форма - маскування;

2) гусениця нерухомо завмирає на гілці і стає схожою на сучок і непомітною для комахоїдних птахів;

3) пристосованість стає марна при русі гусениці або зміні фону субстрату /

Назвіть ароморфозів, якими супроводжувалася еволюція плазунів при освоєнні ними суші

Елементи відповіді:

1) перехід тільки на легеневе дихання;

2) поява сухої ороговілої шкіри без залоз;

3) внутрішнє запліднення, виникнення зародкових і яєчних оболонок

Назвіть тип захисного пристрою від ворогів, поясніть його значення і відносний характер у дрібної рибки морського коника-ганчірника, що мешкає на невеликій глибині серед водних рослин.

Елементи відповіді:

1) схожість тварини з нерухомим природним об'єктом - рослиною називають поблажливим схожістю (маскування);

2) морський коник зависає серед водних рослин і непомітний для хижаків;

3) при русі риби або на відкритому просторі вона стає доступною і помітною для ворогів.

Поясніть зміни, що відбулися в будові кінцівки і способі пересування коні в процесі еволюції. Які умови середовища існування предків коней це зумовили?

Елементи відповіді:

1) кількість пальців зменшилася від багатопалості до одного;

2) основним способом пересування став швидкий біг;

3) предки коня перейшли від життя серед густої рослинності до життя у відкритих просторах.

Які відмінності в будові тіла людини і людиноподібних мавп виникли в процесі еволюції?

Багато відмінності обумовлені пристосуванням людини до прямоходіння: S-образний хребет, склепінчаста стопа, широкий таз, плоска широка грудна клітка, масивні нижні кінцівки, коротші і тонкі кістки верхніх кінцівок і ін. Перетворення руки людини з органу опори в орган праці зробило кисть більш рухомий.

Яскраві відмінності між людиною і людиноподібними мавпами спостерігаються в будові черепа і мозку. Мозкова частина черепа у людини переважає над лицьовою. У мавп, навпаки, сильно розвинена лицьова частина, особливо щелепи. Череп людини не має суцільних надбрівних дуг і кісткових гребенів, лоб високий і опуклий, щелепи слабкі, ікла маленькі, на нижній щелепі є виступ підборіддя. Мозок людини за обсягом і масі в 2-2,5 рази більше мозку людиноподібних мавп. Тім'яні, скроневі і лобові частки великих півкуль, в яких розташовані найважливіші центри психічних функцій і мови, набагато сильніше розвинені у людини

Прикладом якого шляху досягнення біологічного прогресу (ароморфоз, идиоадаптации або загальної дегенерації) є описане Ч. Дарвіном різноманітність в'юрків на Галапагоських островах?

Це приклад идиоадаптации. Різні види в'юрків, маючи подібний рівень організації, змогли набути властивостей, що дозволили їм зайняти абсолютно різні екологічні ніші в природних співтовариствах. Одні види в'юрків освоїли харчування плодами рослин, інші - насінням, треті стали комахоїдними.

Формулюємо відповідь: «У зв'язку з пристосуванням до різних джерел їжі у в'юрків змінилася форма дзьоба. Це дрібне пристосування не підвищило їх рівень організації, а значить, є идиоадаптацией ».

Чому ізоляцію в сучасній теорії еволюції вважають важливою умовою утворення нових видів?

Ізоляція полягає у виникненні перешкод для схрещування між особинами різних популяцій одного виду. В ізольованих популяціях може по-різному протікати такий випадковий процес, як виникнення мутацій. Спрямованість природного відбору також може бути різною. Протягом десятків або сотень тисяч поколінь ізольовані популяції можуть накопичити істотні відмінності, завдяки яким особини з різних популяцій втратять здатність до схрещування. В цьому випадку і можна говорити про утворення нових видів. Якщо популяції не ізольовані один від одного, а навпаки, обмінюються спадковою інформацією, то виникнення істотних відмінностей і освіту на їх основі нових видів неможливо.

Який з критеріїв виду є головним при визначенні видової приналежності особини?

Жоден з критеріїв виду не може бути абсолютним. Наприклад, найчастіше для визначення приналежності особини до того чи іншого виду використовують морфологічний критерій. Однак іноді види зовні майже неможливо розрізнити, хоча в природі жорстко ізольовані і не схрещуються між собою. Це види-двійники з різною кількістю хромосом, що служить непереборною перешкодою для їх схрещування. Досить надійний генетичний критерій. Але трапляються випадки, коли види мають практично нерозрізнені за будовою хромосоми. Крім того, в межах виду можуть бути широко поширені хромосомні мутації, що ускладнює точне визначення виду.

Тому кожен критерій окремо не може бути підставою для визначення виду; тільки в сукупності вони дозволяють точно з'ясувати видову приналежність особи.

За яких умов у природних популяціях діє стабілізуючий відбір?

Стабілізуючий відбір діє до тих пір, поки умови життя популяції істотно не змінюються.

У чому полягає значення мутацій в еволюційному процесі?

Мутації створюють основу для дії інших факторів еволюції, перш за все природного відбору. Більшість мутацій бувають шкідливі для організму, але шкідливі в одних умовах, вони можуть виявитися корисними в інших. Наприклад, мутація »викликає редукцію крил у комах, шкідлива для них в звичайних умовах суші, так як позбавляє їх можливості літати. У той же час вона виявилася корисною на океанічних островах, так як тут крилаті комахи підхоплюються вітром і зносяться в море. Мутаційний процес веде до виникнення того резерву спадкової мінливості, який може забезпечити можливість пристосування популяції до нових умов.

Скільки форм боротьби за існування розрізняв Ч. Дарвін?

Дарвін розрізняв 3 форми боротьби за існування: внутрішньовидову, міжвидову і боротьбу з несприятливими умовами середовища.

Чи можна говорити про виникнення нової адаптації, якщо в популяції з'явилися особини з новими вдалими ознаками?

Для виникнення адаптації необхідна наявність елементарного еволюційного матеріалу - спадкової мінливості. Поява в популяції особин з новим вдалим фенотипом ще не можна розглядати як адаптацію. Про адаптацію можна говорити лише після виникнення спеціалізованої ознаки в усій популяції або виду. Досягається це під дією різноманітних еволюційних факторів, і в першу чергу природного відбору. Саме відбір може перетворити конкретні корисні ухилення особин в норму для популяції в цілому.

В результаті яких причин може виникнути біологічна ізоляція між популяціями одного виду?

Біологічна ізоляція обумовлена \u200b\u200bнизкою причин: приуроченість до різних місць проживання в межах видового ареалу; відмінністю в поведінці тварин різних популяцій в період розмноження, різним часом статевої активності, виникненням полиплоидов.

Чому поява людини стало подією величезної ваги в еволюції біосфери?

Тому що поступово людина перетворилася на потужну геологічну силу, що перетворює планету. Розвиток науки і виробництва дозволили людині активно змінювати навколишню природу.

Форма тіла у метелики Каліми нагадує лист. Як сформувалася подібна форма тіла у метелика?

поява у особин різноманітних спадкових змін;

збереження природним відбором особин зі зміненою формою тіла;

розмноження і поширення особин з формою тіла, що нагадує лист.

Які органічні речовини забезпечили воспроиз ництво організмів в період виникнення життя?

До реплікації, тобто створення нових копій, не відрізняються від материнських молекул, здатні нуклеїнові кислоти. відповідь:Нуклеїнові кислоти.

Чому при визначенні приналежності особи до того чи іншого виду враховують комплекс крите ріїв?

Критерії, що характеризують вид: морфологічний, генетичний, фізіологічний, біохімічний, фізіологічний, екологічний, географічний. Існують види, подібні по одному або більше критеріям, тому, для того щоб визначити вид, необхідно враховувати сукупність всіх його критеріїв.

відповідь:Жоден з критеріїв окремо не дає повної характеристики виду.

У чому проявляється конвергентна подібність кроко дила, жаби і бегемота?

Всі названі тварини більшу частину життя проводять у воді. Перебуваючи у воді, вони виставляють над її поверхнею розташовані на маківці голови очі і ніздрі, при цьому отримують можливість краще орієнтуватися і дихати киснем повітря.

відповідь:Подібне розташування очей і ніздрів на голові.

Чому людей різних рас відносять до одного виду?

Раса - історично сформована група людей, що характеризується спільністю спадкових фізичних особливостей (колір шкіри, очей і волосся, розріз очей і т. Д.).

відповідь:

внаслідок подібності будови, процесів життєдіяльності, поведінки;

внаслідок генетичного єдності - однакового набору хромосом;

від міжрасових шлюбів з'являється потомство, здатне до розмноження.

У чому перевага розвитку перших живих організмів Землі в гідросфері?

Гідросфера захищала живі організми від ультрафіолетових променів.

Відсутність будь компонента зовнішнього середовища перешкоджало розвитку життя на суші на ранніх етапах еволюції?

відсутність кисню

Що являють собою отримані в лабораторії Коацервати?

Скупчення білкових молекул

Що є результатом боротьби за існування?

Природний відбір.

Яка роль рушійних сил еволюції в формуванні пристосованості організмів?

1) Завдяки мутаціям і розмноженню популяція стає неоднорідною.

2) В популяції відбувається боротьба за існування, яка загострює взаємовідносини особин.

3) На популяцію діє природний відбір, який сприяє збереженню особини з корисними спадковими змінами до життя в певних умовах, забезпечуючи їх пристосованість до середовища.

Яке значення спадкової мінливості в еволюції?

1) Завдяки спадкової мінливості збільшується гетерозиготність, генетична неоднорідність особин в популяції, в результаті чого підвищується ефективність природного відбору.

2) При зміні умов природний відбір сприятиме збереженню особин з корисними в даних умовах спадковими змінами і може привести до утворення нового виду або пристосованості.

3) Завдяки генетичної неоднорідності популяцій за рахунок спадкової мінливості вона може швидко змінитися відповідно до напрямних дією природного відбору.

Чому зменшення ареалу виду призводить до біологічного регресу?

1) збіднює екологічне різноманітність середовища в зв'язку з скороченням ареалу.

2) Виникає небажане близькоспоріднені схрещування.

3) Посилюється конкуренція з іншими видами і всередині виду.

Еволюція - процес розвитку, що складається з поступових змін, без різких стрибків (на противагу революції). Найчастіше, кажучи про еволюцію, мають на увазі біологічну еволюцію.

Біологічна еволюція - необоротне і спрямоване історичний розвиток живої природи, що супроводжується зміною генетичного складу популяцій, формуванням адаптацій, освітою і вимиранням видів, перетворенням екосистем і біосфери в цілому. Біологічна еволюція вивчається еволюційної біологією.

Існує кілька еволюційних теорій, загальним для яких є твердження, що нині живуть форми життя є нащадками інших форм життя, що існували раніше. Еволюційні теорії відрізняються поясненням механізмів еволюції. В даний момент найбільш поширеною є т.зв. синтетична теорія еволюції, що є розвитком теорії Дарвіна.

Гени, які передаються потомству, в результаті вираження утворюють суму ознак організму (фенотип). При відтворенні організмів у їх нащадків з'являються нові або змінені ознаки, які виникають в результаті мутації або при перенесенні генів між популяціями або навіть видами. У видів, які розмножуються статевим шляхом, нові комбінації генів виникають при генетичної рекомбінації. Еволюція відбувається, коли спадкові відмінності стають більш частими або рідкими в популяції.

Еволюційна біологія вивчає еволюційні процеси і висуває теорії для пояснення їх причин. Вивчення скам'янілостей і різноманітності видів живих організмів до середини XIX століття переконало більшість вчених, що види змінюються з плином часу. Однак механізм цих змін залишався неясний до публікації в 1859 році книги Походження видів англійського вченого Чарльза Дарвіна про природний добір як рушійну силу еволюції. Теорія Дарвіна і Уоллеса, в кінцевому підсумку, була прийнята науковим співтовариством. У 30-х роках минулого століття ідея дарвінівського природного відбору була об'єднана з законами Менделя, які сформували основу синтетичної теорії еволюції (СТЕ). СТЕ дозволила пояснити зв'язок субстрату еволюції (гени) і механізму еволюції (природний відбір).

спадковість

Спадковість, властиве всім організмам властивість повторювати в ряді поколінь однакові ознаки та особливості розвитку; обумовлено передачею в процесі розмноження від одного покоління до іншого матеріальних структур клітини, що містять програми розвитку з них нових особин. Тим самим спадковість забезпечує спадкоємність морфологічної, фізіологічної і біохімічної організації живих істот, характеру їх індивідуального розвитку, або онтогенезу. Як общебиологическое явище спадковість - найважливіша умова існування диференційованих форм життя, неможливих без відносної постійності ознак організмів, хоча воно порушується мінливістю - виникненням відмінностей між організмами. Торкаючись найрізноманітніші ознаки на всіх етапах онтогенезу організмів, спадковість проявляється в закономірностях успадкування ознак, т. Е. Передачі їх від батьків нащадкам.

Іноді термін «Спадковість» відносять до передачі від одного покоління іншому інфекційних почав (так звана інфекційна спадковість) або навичок навчання, освіти, традицій (так звана соціальна, або сигнальна, спадковість). Подібне розширення поняття спадковість за межі його біологічної та еволюційної сутності спірно. Лише у випадках, коли інфекційні агенти здатні взаємодіяти з клітинами господаря аж до включення в їх генетичний апарат, відокремити інфекційну спадковість від нормальної важко. Умовні рефлекси не успадковуються, а заново виробляються кожним поколінням, проте роль спадковість в швидкості закріплення умовних рефлексів і особливостей поведінки безперечна. Тому в сигнальну спадковість входить компонент біологічної спадковості.

мінливість

Мінливість - це різноманітність ознак і властивостей у особин і груп особин будь-якого ступеня спорідненості. Властива всім живим організмам. Розрізняють мінливість спадкову і не спадкову, індивідуальну і групову, якісну і кількісну, спрямовану і ненаправленої. Спадкова мінливість обумовлена \u200b\u200bвиникненням мутацій, які не спадкова - впливом факторів зовнішнього середовища. Явища спадковості і мінливості лежать в основі еволюції.

мутація

Мутація - випадково виникли, стійкі зміни генотипу, що зачіпають цілі хромосоми, їх частини або окремі гени. Мутації можуть бути великими, добре помітними, наприклад відсутність пігменту (альбінізм), відсутність оперення у курей, короткопалость і ін. Однак найчастіше мутаційні зміни - це дрібні, ледь помітні ухилення від норми.

Мутації подія досить рідкісне. Частота виникнення окремих спонтанних мутацій виражається числом гамет одного покоління, які несуть певну мутацію, по відношенню до загальної кількості гамет.

Мутації виникають, в основному, в результаті дії двох причин: спонтанних помилок реплікації послідовності нуклеотидів і дії різних мутагенних чинників, що викликають помилки реплікації.

Мутації, викликані дією мутагенів (опромінення, хімічні речовини, температура і ін.), Називають індукованими, на відміну від спонтанних мутацій, що відбуваються при випадкових помилках дії ферментів, що забезпечують реплікацію, або (і) в результаті теплових коливань атомів в нуклеотидах.

Типи мутацій. За характером зміни генетичного апарату мутації ділять на геномні, хромосомні і генні, або точкові. Геномні мутації полягають у зміні числа хромосом в клітинах організму. До них відносяться: поліплоїдія - збільшення числа наборів хромосом, коли замість звичайних для диплоїдних організмів 2 наборів хромосом їх може бути 3, 4 і т. Д .; Гаплоїдія - замість 2 наборів хромосом є лише один; анеуплоїдія - одна або кілька пар гомологічних хромосом відсутні (нуллісомія) або представлені не парою, а лише однієї хромосомою (моносомія) або, навпаки, 3 або більше гомологічними партнерами (трисомія, тетрасомія і т. д.). До хромосомним мутації, або хромосомних перебудов, відносяться: інверсії - ділянку хромосоми перевернуть на 180 °, так що містяться в ньому гени розташовані в зворотному порядку в порівнянні з нормальним; транслокации - обмін ділянками двох або більше хромосом; делеции - випадання значної ділянки хромосоми; нестачі (малі делеції) - випадання невеликої ділянки хромосоми; дуплікації - подвоєння ділянки хромосоми; фрагментації - розрив хромосоми на 2 частини або більше. Генні мутації є стійкі зміни хімічної будови окремих генів і, як правило, не відбиваються на що спостерігається в мікроскоп морфології хромосом. Відомі також мутації генів, локалізованих не лише в хромосомах, але і в деяких самовідтворюються органелах цитоплазми (наприклад, в мітохондріях, пластидах).

Причини мутацій і їх штучне викликання. Полиплоидия частіше виникає, коли хромосоми на початку клітинного ділення - мітозу - розділилися, але ділення клітини чомусь не сталося. Штучно поліплоїдію вдається викликати, впливаючи на що вступила в мітоз клітку речовинами, такими, що порушують цитотомії. Рідше поліплоїдія буває наслідком злиття 2 соматичних клітин або участі в заплідненні яйцеклітини 2 сперміїв. Гаплоїдія - здебільшого наслідок розвитку зародка без запліднення. Штучно її викликають, запилюючи рослини убитої пилком або пилком ін. Вигляду (віддаленого). Основна причина анеуплоїдії - випадкове нерозходження пари гомологічних хромосом при мейозі, в результаті чого обидві хромосоми цієї пари потрапляють в одну статеву клітину або в неї не потрапляє жодна з них. Рідше виникають анеуплоїди з небагатьох опинилися життєздатними статевих клітин, утворених незбалансованими полиплоидами.

Причини хромосомних перебудов і найбільш важливою категорії мутації - генних - довгий час залишалися невідомими. Це давало привід для помилкових генетичний концепцій, згідно з якими спонтанні генні мутації виникають в природі нібито без участі впливів навколишнього середовища. Лише після розробки методів кількісного обліку генних мутації з'ясувалася можливість викликати їх різними фізичними і хімічними факторами - мутагенами.

рекомбінація

Рекомбінація - перерозподіл генетичного матеріалу батьків в потомстві, що приводить до спадкової комбинативной мінливості живих організмів. У разі незчеплених генів (лежачих в різних хромосомах) це перерозподіл може здійснюватися при вільному комбінуванні хромосом в мейозі, а в разі зчеплених генів - зазвичай шляхом перехрещення хромосом - кросинговеру. Рекомбінація - універсальний біологічний механізм, властивий всім живим системам - від вірусів до вищих рослин, тварин і людини. Разом з тим в залежності від рівня організації живої системи процес Рекомбінація (генетич.) Має ряд особливостей. Найпростіше рекомбінація відбувається у вірусів: при спільному зараженні клітки родинними вірусами, які відрізняються одним або декількома ознаками, після лізису клітини виявляються не тільки вихідні вірусні частки, але і виникають з певною середньою частотою частки-рекомбінанти з новими поєднаннями генів. У бактерій існує декілька процесів, що закінчуються рекомбінація: кон'югація, т. Е. Об'єднання двох бактеріальних клітин протоплазмова містком і передача хромосоми з донорської клітини в реципієнтную, після чого відбувається заміна окремих ділянок хромосоми реципієнта на відповідні фрагменти донора; трансформація - передача ознак молекулами ДНК, що проникають з середовища крізь клітинну оболонку; трансдукция - передача генетичного матеріалу від бактерії-донора до бактерії-реципієнта, здійснювана бактериофагом. У вищих організмів рекомбінація відбувається в мейозі при утворенні гамет: гомологічні хромосоми зближуються і встановлюються пліч-о-пліч з великою точністю (т. Н. Сінапсіс), потім відбувається розрив хромосом в строго гомологічних точках і перевоссоедіненіе фрагментів навхрест (кросинговер). Результат рекомбінація виявляється по новим сполученням ознак у потомства. Імовірність кросинговеру між двома точками хромосом приблизно пропорційна фізичній відстані між цими точками. Це дає можливість на підставі експериментальних даних по рекомбінація будувати генетичні карти хромосом, т. Е. Графічно розташовувати гени в лінійному порядку відповідно до їх розташуванням в хромосомах, і притому в певному масштабі. Молекулярний механізм рекомбінація детально не вивчений, проте встановлено, що ферментативні системи, що забезпечують рекомбінація, беруть участь і в такому найважливішому процесі, як виправлення пошкоджень, що виникають в генетичному матеріалі. Після синапсиса вступає в дію ендонуклеаза - фермент, який здійснює первинні розриви в ланцюгах ДНК. Мабуть, ці розриви у багатьох організмів відбуваються в структурно детермінованих ділянках - рекомбінаторах. Далі відбувається обмін подвійними або одинарними ланцюгами ДНК і на закінчення спеціальні синтетичні ферменти - ДНК-полімерази - заповнюють прогалини в ланцюгах, а фермент лігаза замикає останні ковалентні зв'язки. Ферменти ці виділені і вивчені лише у деяких бактерій, що дозволило наблизитися до створення моделі рекомбінація in vitro (у пробірці). Одне з найважливіших наслідків рекомбінація - освіту реципрокного потомства (т. Е. За наявності двох алельних форм генів АВ і ав повинні вийти два продукти рекомбінації - Ав і aB в рівних кількостях). Принцип реципрокности дотримується, коли рекомбінація відбувається між досить віддаленими точками хромосоми. При внутрігенних рекомбінації це правило часто порушується. Останнє явище, вивчене головним чином на нижчих грибах, називається генної конверсією. Еволюційне значення рекомбінація полягає в тому, що сприятливими для організму часто виявляються непоодинокі мутації, а їх комбінації. Однак одночасне виникнення в одній клітці сприятливого поєднання з двох мутацій малоймовірно. В результаті рекомбінації здійснюється поєднання мутацій, що належать двом незалежним організмам, і тим самим прискорюється еволюційний процес.

механізми еволюції

Природний відбір

Існують два основних еволюційних механізму. Перший - це природний відбір, тобто процес, в результаті якого спадкові ознаки, сприятливі для виживання і розмноження, поширюються в популяції, а несприятливі стають більш рідкісними. Це відбувається тому, що особини з сприятливими ознаками розмножуються з більшою ймовірністю, тому більше особин наступного покоління мають ті ж ознаки. Адаптації до навколишнього середовища виникають в результаті накопичення послідовних, дрібних, випадкових змін і природного відбору варіанта, найбільш пристосованого до навколишнього середовища.

генетичний дрейф

Другий основний механізм - це генетичний дрейф, незалежний процес випадкового зміни в частоті ознак. Генетичний дрейф відбувається в результаті імовірнісних процесів, які обумовлюють випадкові зміни в частоті ознак в популяції. Хоча зміни в результаті дрейфу і селекції протягом одного покоління досить малі, відмінність в частотах накопичуються в кожному наступному поколінні і з часом призводять до значних змін в живих організмах. Цей процес може завершитися утворенням нового виду. Більш того, біохімічне єдність життя вказує на походження всіх відомих видів від загального предка (або пулу генів) в результаті процесу поступової дивергенції.

Спори про походження людини ведуться вже давно. Одна з теорій, а саме еволюційна, була розроблена Ч. Дарвіном. Дана концепція становить базис всієї сучасної біології.

Дана стаття призначена для осіб старше 18 років

А вам вже виповнилося 18?

помилки і

Докази теорії Дарвіна

Відповідно до теорії Чарльза Дарвіна про природний добір, людина походить від мавпи. Подорожуючи по світу і вивчаючи різні види флори і фауни, вчений дійшов висновку, що в світі відбувається постійна еволюція. Живі організми, пристосовуючись до мінливих умов навколишнього середовища, змінюються самі. Вивчивши результати досліджень з фізіології, географії, палеонтології та інших наук, що існували в той час, Дарвін створив свою теорію, яка описувала походження видів.

• на думку про еволюцію живих організмів вченого наштовхнула знахідка скелета лінивця, відрізнявся від сучасних представників даного виду більшими розмірами;
• перша книга Дарвіна мала феноменальний успіх. Протягом першої доби були продані всі книги тиражу;
• пояснення процесу появи всього живого на планеті не мало релігійного забарвлення;
• не дивлячись на популярність книги, дана теорія не була прийнята суспільством відразу, і людям потрібен час, щоб оцінити її значення.

Основні положення теорії Дарвіна

Якщо ми згадаємо шкільний курс біології, її відмінною рисою є своєрідний підхід до структурування матеріалів. Види розглядаються не окремо, а таким чином, що один з видів походить від іншого. Спробуємо пояснити, що ми маємо на увазі. Основні принципи теорії демонструють, що земноводні походять від риб. Наступним етапом еволюції стало перетворення земноводних в рептилії і т.д. Виникає закономірне питання, а чому ж тоді процеси перетворення не відбуваються зараз? Чому одні види стали на шлях еволюційного розвитку, а інші ні?

Положення концепції Дарвіна грунтуються на тому, що розвиток природи відбувається за природними законами, без впливу надприродних сил. Основний постулат теорії: причиною всіх змін є боротьба за виживання на підставі природного відбору.

Передумови виникнення теорії Дарвіна

• соціально-економічні - високий рівень розвитку сільського господарства дозволив приділити значну увагу селекції нових видів тварин і рослин;
• наукові - був накопичений великий обсяг знань з палеонтології, географії, ботаніки, зоології, геології. Зараз складно сказати, які дані геології послужили для розвитку концепції еволюції, проте в сукупності з іншими науками вони внесли свій вклад;
• природно наукові - виникнення теорії клітин, закону зародкової схожості. Особисті спостереження Дарвіна, зроблені під час подорожей, дозволили розробити базис для створення нової концепції.

Порівняння еволюційних теорій Ламарка і Дарвіна

Крім широко відомої еволюційної теорії Дарвіна, існує й інша теорія, автором якої є Ж. Б. Ламарк. Ламарк стверджував, що зміна середовища змінює звички, тому змінюються і деякі органи. Так як батьки мають ці зміни, вони передаються їхнім дітям. В результаті, в залежності від місця існування, виникають деградуючі і прогресуючі ряди організмів.

Дарвін спростовує цю теорію. Його гіпотези показують, що довкілля впливає на загибель непристосованих видів і на виживання пристосованих. Так відбувається природний відбір. Слабкі організми гинуть, в той час як сильні розмножуються і збільшують популяцію. Зростання мінливості і пристосовності призводить до появи нових видів. Для розуміння загальної картини важливо аналізувати подібності та відмінності умовиводів Дарвіна і синтетичної теорії. Відмінності полягають у тому, що синтетична теорія виникла пізніше, як результат з'єднання досягнень генетики і гіпотез дарвінізму.

Спростування теорії Дарвіна

Дарвін і сам не стверджував, що він висунув єдино вірну теорію походження всього живого і інших варіантів бути не може. Теорія була неодноразово спростована. Критика полягає в тому, що за умови дії еволюційної концепції, для подальшого розмноження повинна бути пара з однаковими ознаками. Чого не може бути згідно з концепцією Дарвіна і що підтверджує її неспроможність. Факти, які спростовують еволюційні гіпотези, виявляють брехня і суперечності. Вченим не вдалося виявити у викопних тварин генів, які б підтверджували, що відбувається перехід від одного виду до іншого.

Виникає закономірне питання, що повинно було статися, щоб істоти, які розмножувалися, відкладаючи яйця, стали розмножуватися статевим шляхом? Таким чином, людство тривалий період перебувала в омані, сліпо вірячи еволюційним теоріям.

У чому полягає сутність теорії Дарвіна?

Будуючи теорію еволюції Дарвін грунтувався на декількох постулатах. Сутність він розкривав через два твердження: навколишній світ постійно змінюється, а зменшення ресурсів і обмеженість доступу до них призводить до боротьби за виживання. Можливо, в цьому є сенс, оскільки в результаті таких процесів залишаються найсильніші організми, які здатні дати сильне потомство. Суть природного відбору зводиться ще й до того, що:

• мінливість супроводжує організми протягом усього їхнього життя;
• всі відмінності, які істота набуває в період життя, передаються у спадок;
• організми з корисними навичками мають вищу схильність до виживання;
• організми розмножуються безмежно, якщо умови цьому сприяють.

Помилки і гідності теорії Дарвіна

Аналізуючи дарвінізм, важливо враховувати плюси і мінуси. Плюсом теорії, безумовно, є те, що було спростовано вплив надприродних сил на виникнення життя. Недоліків набагато більше: немає наукових підтверджень теорії і прикладів «макроеволюції» (переходу від одного виду до іншого) не спостерігалося. Еволюція не можлива на фізичному рівні, це пояснюється тим, що всі природні об'єкти старіють і руйнуються, з цієї причини еволюція стає неможливою. Багата уява, допитливість у вивченні світу, відсутність наукових знань з біології, генетики, ботаніки, призвело до появи течії в науці, що не має наукової основи. Незважаючи на критику, всіх еволюціоністів можна поділити на дві великі групи, які висловлюються за і проти еволюції. Вони наводять свої аргументи, висловлюючись за і проти. І складно сказати, хто ж правий насправді.

У вчених колах ведуться суперечки на тему: «Дарвін відмовився від своєї теорії перед смертю: правда чи брехня?». Реальних підтверджень тому немає. Чутки виникли після висловлювань однієї побожної персони, проте діти вченого не підтверджують дані висловлювання. З цієї причини достовірно встановити, чи відмовився Дарвін від своєї теорії, не представляється можливим.

Друге питання, над яким б'ються вчені-послідовники: «В якому році була створена еволюційна теорія Дарвіна?». Теорія з'явилася в 1859 році, після публікації результату наукових досліджень і відкриттів Чарльза Дарвіна. Його праця «Походження видів шляхом природного відбору або збереження благопріпятствуемих порід в боротьбі за життя» став основою для розвитку еволюціонізму. Складно сказати, коли виникла ідея створення нової течії у вивченні розвитку світу, і коли Дарвін сформулював перші гіпотези. Тому саме дата виходу книги і вважається початком створення еволюційного перебігу в науці.

Докази теорії Дарвіна

Чи правильна гіпотеза Дарвіна чи неправильна? На це питання немає однозначної відповіді. Послідовники еволюціонізму наводять наукові факти, результати досліджень, які наочно показують, що при зміні умов проживання організми набувають нові здібності, які потім передаються іншим поколінням. У лабораторних дослідженнях проводяться експерименти над бактеріями. А російські вчені пішли ще далі, вони ставили досліди над морською рибою колюшкой. Вчені переселили рибу з морських вод в прісні. За 30 років існування риба прекрасно пристосувалася до нових умов. При подальшому вивченні був виявлений ген, який відповідає за можливість їх проживання в прісних водоймах. З цієї причини вірити в еволюційне походження всього живого чи не вірити - особиста справа кожного.