Проработав эти темы, Вы должны уметь. История развития эволюционных взглядов

Эволюция

от лат. evolutio - «развёртывание» естественный процесс развития живой природы

Впервые применил термин «эволюция» в современном смысле

Шарль Боннэ (1720-1793)

Карл Линней

• Креационизм (от лат. сreatio - сотворение) - основные формы органического мира (жизнь), человечество, планета Земля, а также мир в целом, рассматриваются как непосредственно созданные Творцом или Богом

Заслуги К.Линнея

• «Король ботаников» , «отец систематики»

• определение понятия биологического вида

• внедрение в активное употребление бинарной номенклатуры

• установление чёткого соподчинения между систематическими (таксономическими) категориями

• Три царства: Растения, Животные, Минералы разделил на классы, отряды, роды и виды

• Выделил 24 класса растений, 6 классов животных

• Ввел 1000 терминов, 1200 новых родов, 8000 новых видов растений

В 1735 г. вышла в свет книга «Система природы»

Ошибки К.Линнея

• Классификация искусственная
• Метафизическое представление о происхождении видов – их неизменность
• Изначальная целесообразность

• В конце жизни признал, что виды могут изменяться

Таблица Царства животных из первого издания Systema Naturae (1735)

Жан Батист Ламарк

• учение о происхождении организмов друг от друга путем векового видоизменения есть частное применение к органическому миру общей идеи эволюции или постепенного развития и осложнения всего существующего
• 1809 г. «Философия зоологии»

Выделил 14 классов животных на 6 ступенях градаций по степени усложнения кровеносной и нервной систем

Заслуга Ж. Б. Ламарка

• Ввел термин «биология»

• Теория «Градаций»

• Первая теория эволюции

Движущие силы эволюции (по Ламарку)

• Внутреннее стремление к прогрессу
• Влияние среды (упражнение или неупражнение органов)
• Передача по наследству благоприятных признаков

Ошибки Ж.Б.Ламарка

• Градация идет под влиянием стремления к самоусовершенствованию
• Приспособленность возникает в результате целесообразных изменений в ответ на воздействие среды
• По наследству передаются только «благоприобретенные» признаки

Чарльз Дарвин (1809-1882)

Дом в Шрусбери (Англия), где родился Ч. Дарвин

Отец Ч. Дарвина

Роберт Уоринг Дарвин

Мать Ч. Дарвина

Сусанна Дарвин

Предпосылки возникновения теории Ч. Дарвина

• Открытия в биологии

• клеточное строение организмов – Р.Гук, А.Левенгук
• сходство зародышей животных – К. Бэр
• открытия в области сравнительной анатомии и палеонтологиии – Ж.Кювье и др.

• Работы геолога Ч.Лайеля об эволюции поверхности Земли под влиянием естественных причин (t, ветра, осадков и т.д.)
• Развитие капитализма, сельского хозяйства
• Создание новых пород животных и сортов растений, развитие селекции
• 1831-1836 - кругосветное путешествие на Бигле

Кругосветное путешествие на корабле «Бигль»

1831-1836

Дарвин возвращается из кругосветного путешествия убежденным сторонником взглядов об изменяемости видов

Значение искусственного отбора для создания теории Дарвина

• Искусственный отбор – процесс создания новых пород (сортов) путём систематического отбора и размножения особей с ценными для человека признаками

• Из анализа огромного материала по созданию пород и сортов Дарвин извлек принцип искусственного отбора и на его основе создал свое эволюционное учение

Творческая роль искусственного отбора

• особи, отобранные человеком для размножения, передадут свои признаки потомкам (наследственность )

• многообразие потомков объясняется разными комбинациями признаков от родителей и мутациями (наследственная (по Дарвину неопределенная) изменчивость )

Создание эволюционной теории

1842 г. – начало работы над книгой «Происхождение видов»

1858 г. – А.Уоллес, находясь в путешествии на Малайском архипелаге, написал статью "О стремлении разновидностей к неограниченному отклонению от первоначального типа", в которой содержались теоретические положения, сходные с дарвиновскими.

1858 г. – Ч. Дарвин получил от А. Р. Уоллеса его статью.

Чарльз Дарвин

(1809-1882, Англия)

Альфред Уоллес

(1823-1913, Англия)

Создание эволюционной теории

1858г. – 1 июля на специальном Собрании Линнеевского общества были изложены концепции Ч. Дарвина и А. Уоллеса о возникновении видов путем естественного отбора

1859 г. – первое издание книги «Происхождение видов», 1250 экземпляров

Основные положения теории Дарвина

1 . Все виды живых организмов, существующих на Земле, никогда и никем не были созданы

2. Виды живых организмов возникли естественным путем и после возникновения поступательно совершенствовались и преобразовывались в соответствии с условиями окружающей среды

3. Преобразование видов происходит на основе наследственности и изменчивости живых организмов и постоянно действующего в природе естественного отбора

4. Естественный отбор в природе осуществляется на основе сложных взаимоотношений организмов как друг с другом, так и с неблагоприятными условиями окружающей среды. Данные взаимоотношения представляют собой борьбу за существование.

5. Результатом естественного отбора является возникновение приспособленности и на этой основе многообразия видов живых организмов в природе .

• Все существа имеют определенный уровень индивидуальной изменчивости
• Признаки от родителей передаются потомкам по наследству
• Каждый вид организма способен к неограниченному размножению (в коробочке мака 3000 семян, слониха за всю жизнь приносит до 6 слонят, но потомство 1 пары за 750 лет = 19 млн. особей)
• Нехватка жизненных ресурсов приводит к борьбе за существование
• В борьбе за существование выживают наиболее приспособленные к данным условиям особи

Дарвиновская концепция естественного отбора

• Материал для эволюции – неопределенная изменчивость
• Естественный отбор – следствие борьбы за существование

Формы борьбы за существование

Борьба с неблагоприятными условиями (t, нехватка воды и пищи и т.д.)

Межвидовая (между особями разных видов )

Внутривидовая (между особями одного вида)

Эволюция жизни

Тема: Возникновение и развитие жизни на Земле. Каковы признаки живых организмов? Обмен веществ Самовоспроизведение Наследственность Изменчивость Рост и развитие. Образование планетарных систем. Теория Канта – Лапласа. Образование туманностей – скопления газов. Гравитационное сжатие внутри протозвезд. Формирование планет из оставшихся газов и пыли на территории протозвезд. Теория академика А.И. Опарина. Тяжелые соединения. Соединения в водах первичного океана. Органические соединения атмосферы Растворы солей неорганические соединения Аминокислоты пептиды Н.К. Образование коацерватов. - Эволюция жизни.ppt

Эволюция Земли

Эволюция биология

Кровеносная система. Кровь. Путешествие по «древу эволюции». Сформировать представления об эволюционном изменении органов кровообращения животных. Подцарство Простейшие. Инфузории. Тип Кишечнополостные. Тип Плоские черви. Тип Кольчатые черви. Тип Моллюски. Тип Членистоногие Класс Ракообразные. Тип Членистоногие Класс Насекомые. Тип Хордовые Надкласс Рыбы. Тип Хордовые Класс Земноводные. Тип Хордовые Класс Рептилии или Пресмыкающиеся. Тип Хордовые Класс Птицы. Тип Хордовые Класс Млекопитающие или Звери. Сердце- мышечный орган. Клетки крови. Транспортная. Функции крови. Животные: Учеб. - Эволюция биология.ppt

Развитие органического мира

Развитие органического мира. История развития Земли. Протерозойская -эра возникновения первичной жизни (простейших организмов). Архейская эра. Анаэробные (бескислородные) условия жизни в мелководном древнем море. Развитие кислородосодержащей атмосферы. В архейской эре возникли первые живые организмы. Первыми жителями нашей планеты были анаэробные бактерии. Первыми фотосинтезирующими организмами были прокариотические (доядерные) цианобактерии и синезеленые водоросли. Гаплоидные организмы (бактерии и синезеленые) имеют один набор хромосом. Протерозойская эра. Начало 2600 ± 100 млн. назад, продолжительность 2000 млн. лет. - Развитие органического мира.ppt

Эволюция живого мира

Эволюция живого мира на Земле. Многообразие живого мира. Свойства живых организмов. Уровни организации живой материи. Основные свойства живых организмов. Развитие биологии в додарвиновский период. Карл Линней. Жан Батист Ламарк. Учение о градации. Учение об изменчивости. Теория Ч. Дарвина о происхождении видов. Чарльз Роберт Дарвин. Предпосылки возникновения дарвинизма. Дарвинизм. Искусственный отбор. Естественный отбор. Формы естественного отбора. Приспособленность организмов к условиям внешней среды. Микроэволюция. Критерии вида. Эволюционная роль мутаций. Макроэволюция. Главные направления эволюции. - Эволюция живого мира.ppt

Закономерности биологической эволюции

Закономерности биологической эволюции. Работа в парах. Ячеистые легкие. Ароморфозы. Сравните дождевого червя с пиявкой. Дивергенция млекопитающих. Видоизменения листьев. Крупная дивергентная эволюция. Внешнее сходство агамы. Возникновение сходной формы тела. Сходное внешнее строение. Обратима ли эволюция. Сравнительная характеристика. Сравните организмы. Сосна обыкновенная. Заяц-русак. Курдючная овца. Верблюд одногорбый. Определите форму эволюции. Пресноводное беспозвоночное животное. Виноградная улитка. Плавунец-тинник. Кенгуру. Жаба. Лягушка. Колибри. Ехидна. - Закономерности биологической эволюции.pptx

Биологический прогресс

Глава ХI. Механизмы эволюционного процесса. Тема: Главные направления эволюции. Главные направления эволюции. В состоянии биологического прогресса находятся, например, насекомые, цветковые растения. По пути биологического регресса пошли динозавры, псилофиты, семенные папоротники. А.Н.Северцов (1866-1936). Состояние биологического прогресса достигается за счет ароморфозов, идиоадаптаций и дегенераций. Приводят к образованию крупных систематических единиц - классов, типов. Ароморфозы. От псилофитов произошли папоротники, хвощи, плауны. Затем появились семенные растения – голосеменные и цветковые растения. - Биологический прогресс.ppt

Эволюционный процесс

Закономерности эволюционного процесса. Дивергенция. Конвергенция. Дивергенция- (расхождение признаков у родственных форм). Млекопитающие. Рукокрылые. Парнокопытные. Китообразные. В основе эволюционного процесса лежит дивергенция. Примерами гомологичных органов у растений являются: Усики гороха. Иглы барбариса. Колючки кактуса. Примеры гомологичных органов: Корневище ландыша. Клубень картофеля. Донце репчатого лука. 2.Освоение сходных условий обитания представителями разных систематических групп. Конвергенция – (появление общих признаков у неродственных форм). Возникновение аналогичных органов (крыло бабочки и крыло птицы). - Эволюционный процесс.pptx

Биологическая эволюция

Эволюция - непрерывный длительный процесс. Куда идет эволюция? Что такое адаптация? Что означает процветание вида? Приведите примеры, иллюстрирующие ход эволюции от простого к сложному. Кто более прогрессивен человек или таракан? Что означает прогрессивное развитие? Советские ученые - эволюционисты. Что такое биологический прогресс? Что такое биологический регресс? Приведите примеры животных (растений) нашей области, находящихся на грани вымирания. Животные Красной Книги. Растения Красной Книги. Дайте определение макро- и микроэволюции. Выделяют три главных направления эволюции: - ароморфоз - идиоадаптация; - общая дегенерация. - Биологическая эволюция.ppt

Главные направления эволюции

Эволюция органического мира. Основные положения учения Дарвина. Главные направления эволюции органического мира. Идиоадаптация представляет собой мелкие эволюционные изменения, которые способствуют приспособлению к определенным условиям среды обитания (частные приспособления). Дегенерация представляет собой эволюционные изменения, которые ведут к упрощению организации. В природе все процессы эволюции идут непрерывно и одновременно, сочетаясь между собой и сменяя друг друга. - Главные направления эволюции.ppt

Основные направления эволюции

Основные направления эволюции. Биологический регресс. Биологическая стабилизация. Биологический прогресс. Ароморфоз. Идиоадаптация. Дегенерация. Вымирание видов из-за глобальных изменений климата Исчезновение видов по вине человека. Снижение приспособленности организмов к условиям среды. Деятельность человека. Факторы неживой природы. Вымирание из-за глобальных изменений климата. Истребленные человеком. Странствующий голубь. Дронт. Страус моа. Исчезающие виды. Выхухоль. Аполлон. Колпица. Дрофа. Степной орел. Стабильное состояние не бывает длительным» И.И. Шмальгаузен. - Основные направления эволюции.ppt

Направления эволюции органического мира

Главные факторы эволюции

Ненаправляющие факторы эволюции. Познакомиться с ненаправляющими факторами эволюции. Изученные факторы. Аллель. Ген. Факторы эволюции. Популяционные волны. Волны жизни. Периодические колебания численности. Изоляция. Особенности поведения. Один из важнейших факторов эволюции. Дрейф генов. Механизм эволюционных изменений. Мутации. Постоянная мутационная изменчивость. Виды мутаций. Генные мутации. Закон Харди-Вайнберга. Борьба за существование. Условия среды. Результат действия мутаций. Что такое изоляция. Количество кроликов. Животные. - Главные факторы эволюции.ppt

Процесс эволюции животных

Зарождение и развитие животного мира на планете Земля. История появления жизни на Земле. Царства. Животные. Классификация. Первые животные. Развитие в мезозойскую эру. Кайнозойская эра. Развитие в кайнозойскую эру. Ранние млекопитающие третичного периода. Поздние млекопитающие третичного периода. Млекопитающие четверичного периода. Животные последнего тысячелетия. Голоцен. Климатический оптимум. В конце голоцена влажный и теплый климат сменился более сухим. Роль человека. - Процесс эволюции животных.ppt

Факторы эволюции

Содержание. Понятие «эволюция». Шведский естествоиспытатель Карл Линней (1707 – 1778). Французский биолог Жан Батист Ламарк (1744 – 1829). Английский ученый, демограф Томас Роберт Мальтус (1766 – 1834). Английский биолог Чарльз Дарвин (1809 – 1882). Основные положения учения Ч. Дарвина. Современная интерпретация основных положений теории. Факторы эволюции. Наследственная изменчивость Естественный отбор Изоляция. Задание для самостоятельной работы. Почему необходима популяционная генетика? Что такое генетическое равновесие? Сделайте вывод: каковы факторы направленного изменения генофонда и направленного. - Факторы эволюции.ppt

Эволюция растений

Эволюция растений. От жгутиконосцев произошли низшие Одноклеточные – водоросли. Благодаря многоклеточности появилась специализация. Развитие водорослей характерно для архея, протерозоя, кембрика, ордовика. Водоросли появились примерно 1 млрд. лет назад. А первые наземные растения появились только 420 млн. лет назад. Опора появилась в виде механических тканей. Следующая задача заключалась в защите от обезвоживания. Затем в процессе эволюции появилась ткань эпидермис. Происхождение наземных растений. 2 пути образования листьев. Выросты покровных тканей (энационное происхождение). - Эволюция растений.ppt

Эволюция растительного мира

Растительный мир. Эволюция. Что такое эволюция? Когда началась эволюция растительного мира? Мог ли процесс эволюции начаться без участия растений? Почему процесс эволюции необратим? Почему первые живые организмы появились в водной среде? Были ли первые организмы растениями? Почему процесс исторического изменения называют эволюцией растений? Центры происхождения. Когда появились культурные растения? Как рожь из сорняка стала культурным растением? Назовите центры происхождения культурных растений. Природные сообщества. Почему растения – основа круговорота веществ? Каковы причины смены природных растительных сообществ? - Эволюция растительного мира.ppt

Эволюция животных

Эволюционная биология развития Роль процессов развития в эволюции. From W. Gehring’ Lecture. Эволюция и рост биоразнообразия – связанные понятия. Царства живых организмов. Protista unicellular eukaryotes and algae. Plantae -multicellular photosynthetic cell walls. Fungi -multicellular filamentous heterotrophic cell walls. Monera -prokaryotes. Animalia. 5 Kingdom Classification. Многие типы современных многоклеточных животных зародились в раннем кембрии. Эволюционная теория должна помочь объяснению явления биоразнообразия. В девятнадцатом веке существовали два диаметрально противоположных взгляда на происхождение видов. - Эволюция животных.ppt

Эволюция животного мира

Эволюция животного мира. Формы животных так же менялись на Земле, как формы растений и других организмов. Таким образом, сравнительная анатомия также свидетельствует об историческом развитии животного мира. Этапы эволюции животных: К первым трехслойным животным относят типы плоских и круглых червей. От трехслойных животных произошли кольчатые черви, от древних кольчатых червей - моллюски и членистоногие. От примитивных трехслойных животных ведут свое начало и хордовые животные. - Эволюция животного мира.ppt

Усложнение животных в процессе эволюции

Усложнение животных в процессе эволюции. От колониальных жгутиковых берут свое начало все многоклеточные животные. Различные инфузории. Саркодовые. Жгутиковые. Многоклеточные животные. Кишечнополостные. Тело кишечнополостных также состоит из двух слоев клеток. Наружный слой называется эктодерма, а внутренний - энтодерма. 1 - сифонофора, 2 - актиния, 3 - коралловые полипы, 4 - сцифоидная медуза. Ствол первичноротых образует ряд ветвей, с постепенным усложнением организма. Усложнение полости тела прослеживается у различных червей. У плоских червей полость тела заполнена паренхимой. - Усложнение животных в процессе эволюции.ppt

Музей естественной истории

Музей естественной истории. Раньше вся экспозиция принадлежала Британскому Музею. на крыше установлены фигурки с орлами и львами, По стенами вырезаны растения и животные. Диплодок. На потолках изображены растения, а на стенах вырезаны обезьянки. Музей довольно большой. В красной части находятся экспозиции, посвященные эволюции и геологии. Там можно узнать, как устроена наша планета. И проследить развитие жизни до наших дней. в зеленой части, сразу справа от центральной части, находятся залы, рассказывающие о птицах, ископаемых рыб, приматах, происхождении человека, Насекомых. -

Многообразие живых орга-низмов на нашей планете — результат биологической эволюции .

Эволюция (от лат. evolutio — развёртывание) — это необратимое и направленное историческое развитие живой природы от возникно-вения жизни на Земле до современной биосферы.

Можно рассматривать эволюцию как всей биосферы , так и попу-ляций или отдельных систематических групп и даже частей организ-ма — органов (например, руки человека), тканей (например, нервной), систем органов (например, системы кровообращения) и даже отдельных белков (например, гемоглобина). Однако более точно этот процесс характеризует исто-рическое развитие организмов, которые обра-зуют популяцию.

Какими признаками характеризуется био-логическая эволюция?

Во-первых, преемственностью . С момента возникновения жизни на Земле , что произо-шло, как считают учёные, приблизительно 4,5 миллиарда лет назад, ныне живущие и са-мые первые примитивные организмы связы-вает непрерывная цепь поколений.

Во-вторых, целесообразностью . Все орга-низмы приспособлены к условиям своего оби-тания и устроены так, что могут обеспечивать не только собственное существование, но и воспроизведение потомства. При этом отдель-ные формы жизни приспособились к самым невероятным условиям. Например, одни ми-кробы живут в природных озёрах, представ-ляющих собой растворы серной кислоты, дру-гие — в разливах нефти, третьи — в горячих гейзерах или в кратере вулкана и даже в ядерных реакторах. И наоборот, в процессе эволюции отдельные виды так приспособились к окружающей среде, что это ставит под угрозу само их существова-ние. Например, австралийские сумчатые мишки — коалы питаются только свежими листьями эвкалипта, а китайские панды — молодыми побегами бамбука (рис. 112).

В-третьих, усложнённостью и совершенствованием организации живых существ на протяжении геологических эпох . Например, внача-ле на Земле существовали только микроорганизмы , затем появились одноклеточные (простейшие), потом — многоклеточные беспозвоноч-ные животные, затем пришёл черёд «веку рыб», далее — «веку амфи-бий», сменившемуся «веком рептилий» (в основном динозавров), и, наконец, наступил «век птиц и млекопитающих» (рис. 113). Послед-ние тысячелетия характеризуются господством в биосфере человека, который эволюционировал от древнейших людей — архантропов (пи-текантропа и гейдельбергского человека) через древних людей — па-леоантропов (неандертальца) к современным людям — неоантропам (кроманьонцу и ныне живущему человеку; рис. 114).

Усложнение и совершенствование организации живых существ на первый взгляд нарушает второй закон термодинамики , согласно кото-рому все самостоятельно происходящие в природе процессы протека-ют в направлении разрушения структур, упрощения, увеличения доли беспорядка во всех системах. Эволюция же идёт, наоборот, в направле-нии усложнения. Однако второй закон термодинамики при этом не на-рушается, так как в процессе эволюции происходит усложнение организмов, которое достигается значительной за-тратой энергии.

На этой странице материал по темам:

• Какими признаками живых организмов вирумы обладают

• Коала эволюционное развитие

• Тема: организм как биосистема

• Первичнополостные черви доклад

• Организм как биосистема конспект урока

Вопросы по этому материалу:

В процессе исторического развития одни виды вымирают, другие изменяются и дают начало новым видам. Что же собой представляют виды? Существуют ли виды реально в природе?

Впервые термин "вид" ввел английский ботаник Джон Рей (1628- 1705). Шведский ботаник К. Линней рассматривал вид в качестве основной систематической единицы. Он не был сторонником эволюционных воззрений и считал, что виды со временем не изменяются.

Ж. Б. Ламарк отмечал, что различия между некоторыми видами очень незначительны, и в этом случае выделить виды довольно сложно. Он сделал вывод о том, что виды в природе не существуют, а систематика придумана человеком для удобства. Реально существует только особь. Органический мир представляет собой совокупность особей, связанных между собой родственны ми узами.

Как видно, взгляды Линнея и Ламарка на реальное существование вида были прямо противоположными: Линней считал, чтo виды существуют, они неизменны; Ламарк отрицал реальное существование видов в природе.

В настоящее время общепринята точка зрения Ч. Дарвина: виды реально существуют в природе, но постоянство их относительно; виды возникают, развиваются, а затем либо исчезают, либо изменяются, порождая новые виды.

Вид - это надорганизменная форма существования живой природы. Он представляет собой совокупность морфологически и физиологически сходных особей, свободно между собой скрещивающихся и дающих плодовитое потомство, занимающих определенный ареал и обитающих в сходных экологических условиях. Виды различаются по многим критериям. Критерии, по которым особи относятся к одному виду, представлены в таблице.

Критерии вида

При определении принадлежности особи к какому-либо виду нельзя ограничиваться лишь одним критерием, а необходимо использовать всю совокупность критериев. Так, не возможно ограничиться только морфологическим критерием , поскольку особи одного вида могут различаться внешне. Например, у многих птиц - воробьев, снегирей, фазанов самцы внешне значительно отличаются от самок.

В природе у животных широко распространен альбинизм, при котором в клетках отдельных особей в результате мутации нарушается синтез пигмента. Животные с такими мутациями имеют белую окраску. Глаза у них красные, потому что в радужной оболочке нет пигмента, и сквозь нее просвечивают кровеносные сосуды. Несмотря на внешние отличия, такие особи, например белые вороны, мыши, ежи, тигры, относятся к своим видам, а не выделяются в самостоятельные виды.

В природе существуют внешне почти неразличимые виды-двойники. Так, раньше малярийным комаром называли фактически шесть видов, похожих внешне, но не скрещивающихся между собой и различающихся по другим критериям. Однако из них только один вид питается кровью человека и разносит малярию.

Процессы жизнедеятельности у разных видов часто протекают очень сходно. Это говорит об относительности физиологического критерия . Например, у некоторых видов арктических рыб интенсивность обмена веществ такая же, как и у рыб, обитающих в тропических водах.

Нельзя использовать и один молекулярно-биологический критерий , так как многие макромолекулы (белки и ДНК) обладают не только видовой, но и индивидуальной специфичностью. Поэтому по биохимическим показателям не всегда можно определить, к одному или разным видам относятся особи.

Генетический критерий также не универсален. Во-первых, у разных видов число и даже форма хромосом могут быть одинаковыми. Во-вторых, в одном виде могут быть особи с разным числом хромосом. Так, у одного вида долгоносика имеются диплоидные (2п), триплоидные (Зп), тетраплоидные (4п) формы. В-третьих, иногда особи разных видов могут скрещиваться и давать плодовитое потомство. Известны гибриды волка и собаки, яка и крупного рогатого скота, соболя и куницы. В царстве растений межвидовые гибриды встречаются довольно часто, а иногда бывают и более отдаленные межродовые гибриды.

Нельзя считать универсальным и географический критерий , так как ареалы многих видов в природе совпадают (например,ареал даурской лиственницы и душистого тополя). Кроме того, существуют виды-космополиты, которые распространены повсеместно и не имеют четко ограниченного ареала (некоторые виды сорных растений, комаров, мышей). Ареалы некоторых быстро расселяющихся видов, таких, как домовая муха, изменяются. У многих перелетных птиц различаются ареалы гнездовий и зимовки. Экологический критерий не является универсальным, так как в пределах одного ареала многие виды обитают в очень разных природных условиях. Так, многие растения (например, пырей ползучий, одуванчик) могут жить и в лесу, и на пойменных лугах.

Виды реально существуют в природе. Они относительно постоянны. Виды можно различить по морфологическому, молекулярно-биологическому, генетическому, экологическому, географическому, физиологическому критериям. При определении принадлежности особи к тому или иному виду следует учитывать не один критерий, а весь их комплекс.

Вам известно, что вид состоит из популяций. Популяция представляет собой группу морфологически сходных особей одного вида, свободно скрещивающихся между собой и занимающих определенное место обитания в ареале вида.

Для каждой популяции характерен свой генофонд - совокупность генотипов всех особей популяции. Генофонды разных популяций даже одного вида могут различаться.

Процесс образования новых видов начинается внутри популяции, то есть популяция является элементарной единицей эволюции. Почему же именно популяцию, а не вид или отдельную особь рассматривают как элементарную единицу эволюции?

Особь не может эволюционировать. Она может изменяться, приспосабливаясь к условиям внешней среды. Но эти изменения не эволюционные, так как они не передаются по наследству. Вид, как правило, неоднороден и состоит из ряда популяций. Популяция относительно самостоятельна и может длительное время существовать вне связи с другими популяциями вида. В популяции протекают все эволюционные процессы: у особей возникают мутации, между особями происходит скрещивание, действуют борьба за существование и естественный отбор. В результате генофонд популяции со временем изменяется, и она становится родоначальником нового вида. Именно поэтому элементарная единица эволюции - популяция, а не вид.

Рассмотрим закономерности на следования признаков в популяциях разных типов. Эти закономерности различны для самооплодотворяющихся и раздельнополых организмов. Самооплодотворение особенно часто наблюдается у растений. У самоопыляющихся растений, например гороха, пшеницы, ячменя, овса, популяции состоят из так называемых гомозиготных линий. Чем объясняется их гомозиготность? Дело в том, что при самоопылении увеличивается доля гомозигот в популяции, а доля гетерозигот сокращается.

Чистая линия - это потомки одной особи. Она представляет собой совокупность самоопыляющихся растений.

Начало изучения генетики популяций было положено в 1903 г датским ученым В. Иоганнсеном. Он исследовал популяцию самоопыляемого растения фасоли, легко дающей чистую линию - группу потомков отдельной особи, генотипы которых идентичны.

Иоганнсен взял семена одного сорта фасоли и определил изменчивость одного признака - массы семени. Оказалось, что она варьирует от 150 мг до 750 мг. Ученый высеял отдельно две группы семян: массой от 250 до 350 мг и массой от 550 до 650 мг. Средняя масса семени вновь выросших растений составила в легкой группе 443,4 мг, в тяжелой - 518 мг. Иоганнсен сделал вывод, что исходный сорт фасоли состоит из генетически различных растений.

В течение 6-7 поколений ученый вел отбор семян тяжелых и легких с каждого растения, то есть про водил отбор в чистых линиях. В результате он пришел к выводу, что отбор в чистых линиях не дал сдвига ни в сторону легких, ни в сторону тяжелых семян, значит в чистых линиях отбор не эффективен. А изменчивость массы семян внутри чистой линии является модификационной, ненаследственной и возникает под воздействием условий среды.

Закономерности наследования признаков в популяциях раздельно полых животных и перекрестноопыляемых растений были установлены независимо друг от друга английским математиком Дж Харди и немецким врачом В. Вайнбергом в 1908-1909 гг. Эта закономерность, получившая название закона Харди - Вайнберга, отражает зависимость между частотами аллелей и генотипов в популяциях. Данный за кон объясняет, каким образом в популяции сохраняется генетическое равновесие, то есть число особей с доминантными и рецессивными при знаками остается на определенном уровне.

Согласно этому закону, частоты доминантных и рецессивных аллелей в популяции будут оставаться постоянными из поколения в поколение при наличии определенных условий: высокой численности особей в популяции; свободном их скрещивании; отсутствии отбора и миграции особей; одинаковой численности особей с разными генотипами.

Нарушение хотя бы одного из этих условий ведет к вытеснению одного аллеля (например, А) другим (а). Под действием естественного отбора, популяционных волн и других факторов эволюции особи с доминантным аллелем А будут вытеснять особи с рецессивным аллелем а.

В популяции может измениться соотношение особей с разными генотипами. Предположим, что генетический состав популяции был таким: 20% АА, 50% Аа, 30% аа. Под воздействием факторов эволюции он может оказаться следующим: 40% АА, 50% Аа, 10% аа. Используя закон Харди - Вайнберга, можно вычислить частоту встречаемости любого доминантного и рецессивного гена в популяции, а также любого генотипа.

Популяция - элементарная единица эволюции, так как она обладает относительной самостоятельностью и ее генофонд может изменяться. Закономерности наследования различны в популяциях разных типов. В популяциях самоопыляющихся растений отбор происходит между чистыми линиями. В популяциях раздельнополых животных и перекрестноопыляемых растений закономерности наследования подчиняются закону Харди - Вайнберга.

В соответствии с законом Харди - Вайнберга при относительно постоянных условиях частота аллелей в популяции остается неизменной из поколения в поколение. В этих условиях популяция находится в состоянии генетического равновесия, в ней не происходят эволюционные изменения. Однако в природе нет идеальных условий. Под влиянием факторов эволюции - мутационного процесса, изоляции, естественного отбора и др. - генетическое равновесие в популяции постоянно нарушается, происходит элементарное эволюционное явление - изменение генофонда популяции. Рассмотрим действие различных факторов эволюции.

Один из главных факторов эволюции - мутационный процесс. Мутации были открыты в начале XX в. голландским ботаником и генетиком Де Фризом (1848-1935).

Главной причиной эволюции он считал именно мутации. В то время были известны только крупные мутации, затрагивающие фенотип. Поэтому Де Фриз полагал, что виды возникают в результате крупных мутаций сразу, скачкообразно, без естественного отбора.

Дальнейшие исследования показали, что многие крупные мутации вредны. Поэтому многие ученые считали, что мутации не могут служить материалом для эволюции.

Лишь в 20-х гг. нашего столетия отечественные ученые С. С. Четвериков (1880- 1956) и И. И. Шмальгаузен (1884-1963) показали роль мутаций в эволюции. Было установлено, что любая природная популяция насыщена, как губка, разно образными мутациями. Чаще всего мутации рецессивны, находятся в гетерозиготном состоянии и не проявляются фенотипически. Именно эти мутации и служат генетической ос новой эволюции. При скрещивании гетерозиготных особей эти мутации у потомков могут переходить в гомозиготное состояние. Отбор из поколения в поколение сохраняет особей с полезными мутациями. Полезные мутации сохраняются естественным отбором, вредные - накапливаются в популяции в скрытом виде, создавая резерв изменчивости. Это приводит к изменению генофонда популяции.

Накоплению наследственных различий между популяциями способствует изоляция , благодаря которой между особями разных популяций не происходит скрещивания, а значит, и обмена генетической ин формацией.

В каждой популяции благодаря естественному отбору накапливаются определенные полезные мутации. Через несколько поколений изолированные популяции, обитающие в разных условиях, будут различаться по ряду признаков.

Широко распространена пространственная , или географическая изоляция , когда популяции разделены различными преградами: реками, горами, степями и т. п. Например, даже в близкорасположенных реках обитают разные популяции рыб одного и того же вида.

Различают также экологическую изоляцию , когда особи разных популяций одного вида предпочитают разные места и условия обитания. Так, в Молдавии у желтогорлой лесной мыши образовались лесные и степные популяции. Особи лесных популяций более крупные, пи таются семенами древесных пород, а особи степных популяций - семенами злаков.

Физиологическая изоляция возникает в том случае, когда у особей разных популяций созревание половых клеток происходит в разные сроки. Особи таких популяций не могут скрещиваться. Например, в озере Севан обитают две популяции форели, нерест которых происходит в разные сроки, поэтому они не скрещиваются между собой.

Существует также поведенческая изоляция . Брачное поведение особей разных видов различается. Это препятствует их скрещиванию. Механическая изоляция связана с различиями в строении органов размножения.

Изменение частот аллелей в популяциях может происходить не только под влиянием естественного отбора, но и независимо от него. Частота аллеля может измениться случайным образом. Например, преждевременная гибель особи - единственной обладательницы какого-либо аллеля приведет к исчезновению этого аллеля в популяции. Это явление получило название дрейфа генов .

Важным источником дрейфа генов являются популяционные волны - периодические значительные изменения численности особей популяции. Численность особей изменяется из года в год и зависит от многих факторов: количества пищи, погодных условий, численности хищников, массовых заболеваний и др. Роль популяционных волн в эволюции была установлена С. С. Четвериковым, который показал, что изменение численности особей в популяции влияет на эффективность естественного отбора. Так, при резком сокращении численности популяции могут случайно сохраниться особи с определенным генотипом. Например, в популяции могут сохраниться особи с такими генотипами: 75% Аа, 20% АА, 5% аа. Наиболее многочисленные генотипы, в данном случае Аа, будут определять генный состав популяции до следующей "волны".

Дрейф генов обычно снижает генетическую изменчивость в популяции, главным образом в результате утраты редко встречающихся аллелей. Этот механизм эволюционных изменений особенно эффективен в небольших популяциях. Однако только естественный отбор на основе борьбы за существование способствует сохранению особей с определенным генотипом, соответствующим среде обитания.

Элементарное эволюционное явление - изменение генофонда популяции происходит под влиянием элементарных факторов эволюции - мутационного процесса, изоляции, дрейфа генов, естественного отбора. Однако дрейф генов, изоляция и мутационный процесс не определяют направленности процесса эволюции, то есть выживания особей с определенным, соответствующим среде обитания генотипом. Единственным направляющим фактором эволюции является естественный отбор.

Основные положения эволюционного учения Ч. Дарвина.

1. Наследственная изменчивость - основа эволюционного процесса;
2. Стремление к размножению и ограниченность средств жизни;
3. Борьба за существование - основной фактор эволюции;
4. Естественный отбор как результат наследственной изменчивости и борьбы за существование.

ФОРМЫ ЕСТЕСТВЕННОГО ОТБОРА

ВИДЫ ЕСТЕСТВЕННОГО ОТБОРА

Задачи и тесты по теме "Тема 14. "Эволюционное учение"."

• Проработав эти темы, Вы должны уметь:

  1. Сформулировать своими словами определения: эволюция, естественный отбор, борьба за существование, адаптация, рудимент, атавизм, идиоадаптация, биологический прогресс и регресс.
  2. Кратко описать, каким образом та или иная адаптация сохраняется отбором. Какую роль играют в этом гены, генетическая изменчивость, частота генов, естественный отбор.
  3. Объяснить, почему в результате отбора не образуется популяция идентичных, безупречно адаптированных организмов.
  4. Сформулировать, что такое генетический дрейф; привести пример ситуации, в которой он играет важную роль, и объяснить, почему его роль особенно велика в небольших популяциях.
  5. Описать два способа возникновения видов.
  6. Сравнивать естественный и искусственный отбор.
  7. Кратко перечислить ароморфозы в эволюции растений и позвоночных, идиоадаптация в эволюции птиц и млекопитающих, покрытосеменных растений.
  8. Назвать биологические и социальные факторы антропогенеза.
  9. Сравнивать эффективность потребления растительной и животной пищи.
  10. Кратко описать черты древнейшего, древнего, ископаемого человека, человека современного типа.
  11. Указать черты развития и сходства человеческих рас.

  Иванова Т.В., Калинова Г.С., Мягкова А.Н. "Общая биология". Москва, "Просвещение", 2000

  • Тема 14. "Эволюционное учение." §38, §41-43 стр. 105-108, стр.115-122
  • Тема 15. "Приспособленность организмов. Видообразование." §44-48 стр. 123-131
  • Тема 16. "Доказательства эволюции. Развитие органического мира." §39-40 стр. 109-115, §49-55 стр. 135-160
  • Тема 17. "Происхождение человека." §49-59 стр. 160-172

Слайд 2

Систематика-раздел биологии, посвященный описанию, обозначению и классификации по группам(таксонам) всех существующих и вымерших организмов, установлению родственных связей между ними.

Карл Линней (1707-1778) Принципы систематики: Бинарная номенклатура (двойное названиевида), например,Homo sapiens Иерархия (соподчиненность), например: империя надцарство царство подцарство и т.д. Основоположник принципов систематики Шведский натуралист, врач

Слайд 3

Пример систематического положения животных

Слайд 4

Вид-совокупность сходных по строению особей, дающих плодовитое потомство

Создал первую систему, но искусственную, т.к. искал сходство организмов, а не родство. Основа – строение тычинок: форма, расположение, размер. Вид постоянен с момента создания.

Слайд 5

Создал цветочные часы