Творческая роль естественного отбора доклад

Обновлено: 07.07.2024

Синтетическая теория эволюции возникла на основе данных сравнительной анатомии, эмбриологии, палеонтологии, генетики, биохимии, географии.

– элементарным эволюционным материалом являются мутации;

– элементарная эволюционная структура – популяция;

– элементарный эволюционный процесс – направленное изменение генофонда популяции;

– естественный отбор – направляющий творческий фактор эволюции;

– в природе происходят два, условно выделенных процесса, имеющих одинаковые механизмы – микро– и макроэволюция . Микроэволюция – это изменение популяций и видов, макроэволюция – это появление и изменение крупных систематических групп.

Мутационный процесс. Исследованиям мутационных процессов в популяциях посвящены работы отечественного генетика С.С. Четверикова. В результате мутаций появляются новые аллели. Так как мутации, преимущественно, рецессивны, то они накапливаются в гетерозиготах, образуя резерв наследственной изменчивости. При свободном скрещивании гетерозигот, рецессивные аллели переходят в гомозиготное состояние с вероятностью 25% и подвергаются действию естественного отбора. Особи, не обладающие селективными преимуществами, выбраковываются. В крупных популяциях степень гетерозиготности выше, поэтому многочисленные популяции лучше приспосабливаются к условиям среды. В небольших популяциях неизбежен инбридинг, а следовательно, повышение гомозиготности популяции. Это в свою очередь грозит болезнями и вымиранием.

Дрейф генов – случайная утрата или внезапное повышение частоты аллелей в малых популяциях, ведущие к изменению концентрации этого аллеля, возрастанию гомозиготности популяции, снижению ее жизнеспособности, появлению редких аллелей. Например, в религиозных общинах, изолированных от остального мира, наблюдается либо утрата, либо повышение характерных для их предков аллелей. Повышение концентрации аллелей происходит в результате близкородственных браков, утрата аллелей может произойти в результате ухода членов общины или их смерти.

1. Движущий естественный отбор. Приводит к смещению нормы реакции организма в сторону изменчивости признака в изменяющихся условиях среды.

2. Стабилизирующий естественный отбор (открыт Н.И. Шмальгаузеном) сужает норму реакции в стабильных условиях среды.

3. Дизруптивный отбор – происходит в том случае, если одна популяция в силу каких-то причин разделяется на две и они между собой почти не соприкасаются. Например, в результате летних покосов может оказаться разделенной во времени созревания популяция растений. Со временем из нее могут образоваться два вида.

4. Половой отбор обеспечивает развитие репродуктивных функций, поведения, морфофизиологических особенностей.

Таким образом, синтетическая теория эволюции объединила в себе дарвинизм и современные представления о развитии органического мира.

Тематические задания

А1. По мнению С.С. Четверикова исходным материалом для видообразования являются

3) популяционные волны

А2. Малые популяции вымирают из-за того, что в них

1) меньше рецессивных мутаций, чем в больших популяциях

2) меньше вероятность перевода мутаций в гомозиготное состояние

3) больше вероятность близкородственных скрещиваний и наследственных заболеваний

4) выше степень гетерозиготности особей

А3. Образование новых родов и семейств относится к процессам

А4. В постоянно меняющихся условиях среды действует форма естественного отбора

4) половой отбор

А5. Примером стабилизирующей формы отбора может служить

1) появление копытных животных в степных зонах

2) исчезновение белых бабочек в промышленных районах Англии

3) выживание бактерий в гейзерах Камчатки

4) возникновение высокорослых форм растений при переселении их из долин в горы

А6. Быстрее будут эволюционировать популяции

1) гаплоидных трутней

2) гетерозиготных по многим признакам окуней

3) самцов домашних тараканов

4) мартышек в зоопарке

А7. Генофонд популяции обогащается благодаря

1) модификационной изменчивости

2) межвидовой борьбе за существование

3) стабилизирующей форме отбора

4) половому отбору

А8. Причина, по которой может произойти дрейф генов

1) высокая гетерозиготность популяции

2) большая численность популяции

3) гомозиготность всей популяции

4) миграции и эмиграции носителей мутаций из малых популяций

А9. Эндемики – это организмы,

1) ареалы обитания которых ограничены

2) живущие в самых разных местах обитания

3) наиболее распространенные на Земле

4) образующие минимальные по численности популяции

А10. Стабилизирующая форма отбора направлена на

1) сохранение особей со средним значением признаков

2) сохранение особей с новыми признаками

3) повышение гетерозиготности популяции

4) расширение нормы реакции

А11. Дрейф генов – это

1) резкое увеличение численности особей с новыми признаками

2) уменьшение количества появляющихся мутаций

3) снижение темпов мутационного процесса

4) случайное изменение частот встречаемости аллелей

А12. Искусственный отбор привел к появлению

4) лошадей Пржевальского

В1. Выберите условия, определяющие генетические предпосылки эволюционного процесса

Дарвин пришел к выводу, что у животных и растений в результате борьбы за существование непрерывно происходит процесс накапливания признаков, обеспечивающих им лучшую приспособленность к условиям существования.

У них появляется больше шансов выжить и дать потомство, т.е. отбор совершается не только в хозяйстве человека, но и в природе. В отличие от искусственного отбора, производимого человеком, отбор, осуществляющийся в природе, был назван естественным.

В противоположность искусственному отбору, накапливающему признаки, полезные для человека, в процессе естественного отбора накапливаются признаки, полезные только для самого организма и для его вида.

При анализе причин повышения организации организмов или их приспособленности к условиям обитания Дарвин обратил внимание на то, что отбор не обязательно требует выбора лучших, он может сводиться лишь к уничтожению худших. Так именно и происходит при бессознательном отборе.

Так появляются новые разновидности, виды, роды и другие систематические единицы более высокого ранга. В этом заключается ведущая, творческая роль естественного отбора в эволюции. Материал для этой формы отбора доставляют те же формы изменчивости, которые описаны для культурных растений и домашних животных.

При внимательном осмотре животных и растений, взятых из природных условий, всегда обнаруживаются индивидуальные отклонения. Эти отклонения для организма могут быть полезными, бесполезными и даже вредными. Если изменения признака окажутся для данного организма в определенных конкретных условиях полезными, то организм будет более приспособленным к условиям существования и получит преимущество перед другими особями.

В то же время организмы с менее полезными или вредными в данных условиях обитания признаками и свойствами погибают, не оставляя после себя потомства.

Итак, естественный отбор — это исторический процесс, благодаря которому в результате борьбы за существование выживают и вступают в размножение организмы с признаками, полезными для их жизни, т.е. обеспечивающими существование вида.

Такое понимание естественного отбора позволило Дарвину разработать последовательно материалистическое объяснение причин возникновения целесообразности строения живых организмов и прогрессивной эволюции органического мира.

Целесообразность — это взаимосвязь и соответствие всех органов в организме, приспособленность их строения и функций к существованию в определенных условиях среды. Целесообразность возникает в результате естественного отбора и поэтому эволюционный процесс всегда носит приспособительный характер. В этом нетрудно убедиться, рассмотрев случаи возникновения в природе относительно целесообразных приспособлений.

До последнего времени значительное большинство натуралистов было убежденно, что виды представляют нечто неизменное и были созданы независимо одни от других. С другой стороны некоторые натуралисты полагали, что виды подвергаются изменениям и что существующие формы жизни произошли путем обычного зарождения от форм ранее существовавших.

Чарлз Роберт Дарвин занимает особое место среди ученых внесших свой вклад в изучение естественного и искусственного отборов. Научные труды Ч. Дарвина не только произвели революцию в биологии, но и коренным образом повлияли на формирование современного научного мировоззрения. Благодаря дарвинизму идея развития живой природы стала исходным пунктом многих конкретных биологических исследований. Ч. Дарвин обосновал положение о естественном происхождении человека и тем самым сокрушил креационистские представления в этой области, издавна считавшейся сферой религиозного мировоззрения. Взгляды Ч. Дарвина по вопросу о происхождении видов оказали решающее влияние на последующее развитие духовной культуры человечества.

Явление изменчивости было известно давно. Давно была известна, и способность организмов размножаться в геометрической прогрессии. Но именно Ч. Дарвин сопоставил эти два явления в природе и сделал гениальный вывод: в процессе борьбы за существование выживают лишь те организмы, которые отличаются какими-то полезными в данных условиях особенностями. Следовательно, вероятность выживания неодинакова: особи, обладающие хотя бы незначительными преимуществами над остальными, имеют больше шансов выжить и оставить потомство. Эти процессы Ч. Дарвин назвал естественным и искусственным отбором.

2.Искусственный отбор.

Приручение и одомашнивание животных началось 10–15 тыс. лет назад в период перехода человека от охоты к собирательству, оседлому образу жизни и земледелию. За историю цивилизации было одомашнено около 60 видов млекопитающих, примерно 10 видов птиц, из насекомых одомашнили пчел, дубового и тутового шелкопряда.

Важно было установить, как создается такое разнообразие сортов и пород с их приспособлениями для человека. Некоторые породы и сорта могли возникнуть внезапно – одним скачком; так возникли исходные формы для создания породы ангорских овец (рис.3), некоторые породы собак – такса (рис.4), бульдог (рис.5), сортов растений - махровые астры (рис.6), деревья с плакучими кронами (рис.7). В целом невозможно объяснить, чтобы все породы возникли внезапно столь совершенными и полезными. Такие крупные изменения происходят довольно редко, а многие из них не представляют интереса для человека, например, бесхвостые жеребята.

Исходным фактором искусственного отбора является изменчивость, а наследственность закрепляет и усиливает эти изменения в определенном направлении. Дарвин подчеркивал, что успех искусственного отбора зависит от:

1) высокой степени изменчивости организмов;

2) большого числа особей, подлежащих отбору;

3) устранения от размножения других особей;

4) искусства селекционера.

2.1.Доказательства искусственного отбора.

1. Археологические раскопки показывают, что человек проявил большое искусство в разведении крупного рогатого скота, свиней, голубей, домашних птиц и в выращивании зерновых культур и некоторых овощей.

2. Сельскохозяйственные выставки доказывают накапливающее действие искусственного отбора (на них демонстрируются достижения в области селекции, в Ульяновске, например, существовала выставка достижений сельского хозяйства, что находилась на территории Парка Победы).

2.2.Формы искусственного отбора.

2.3.Творческая роль искусственного отбора.

Природа поставляет самые разнообразные наследственные изменения. Человек находит среди них полезные для себя и из поколения в поколение слагает, накапливает эти изменения путем отбора. Именно поэтому все культурные формы животных и растений, человек приспособил к своим нуждам. Одни полезны как поставщики пищи, сырья, другие (меньшая часть) служат для развлечения – спортивные лошади (рис.9), голуби (рис.10), декоративные цветы (рис.11), охраны и охоты – собаки (рис.12). Таким образом, искусственный отбор – основа создания новых сортов и пород.

3.Естественный отбор.

Идею о том, что в живой природе действует механизм, подобный искусственному отбору, впервые высказали английские учёные Чарльз Дарвин и Альфред Уоллес. Суть их идеи состоит в том, что для появления удачных созданий, природе вовсе не обязательно понимать и анализировать ситуацию, а можно действовать наугад. Достаточно создавать широкий спектр разнообразных особей — и, в конечном счете, выживут наиболее приспособленные особи.

1. Сначала появляется особь с новыми, совершенно случайными, свойствами

2. Потом она оказывается или не оказывается способной оставить потомство, в зависимости от этих свойств

3. Наконец, если исход предыдущего этапа оказывается положительным, то она оставляет потомство и её потомки наследуют новоприобретённые свойства.

В настоящее время, отчасти наивные взгляды самого Дарвина оказались частично переработаны. Так, Дарвин представлял, что изменения должны происходить очень плавно, а спектр изменчивости является непрерывным. Сегодня, однако, механизмы естественного отбора объясняются при помощи генетики, которая вносит некоторое своеобразие в эту картину. Мутации в генах, которые работают на первом этапе описанного выше процесса, являются дискретными. Ясно, однако, что основная суть идеи Дарвина осталась без изменений.

3.1Формы естественного отбора.

Описано множество примеров действия стабилизующего отбора в природе. Например, на первый взгляд, кажется, что наибольший вклад в генофонд следующего поколения должны вносить особи с максимальной плодовитостью. Однако наблюдения над природными популяциями птиц и млекопитающих показывают, что это не так. Чем больше птенцов или детенышей в гнезде, тем труднее их выкормить, тем каждый из них меньше и слабее. В результате наиболее приспособленными оказываются особи со средней плодовитостью.

Отбор в пользу средних значений был обнаружен по множеству признаков. У млекопитающих новорожденные с очень низким и очень высоким весом чаше погибают при рождении или в первые недели жизни, чем новорожденные со средним весом. Учет размера крыльев у птиц, погибших после бури, показал, что большинство из них имели слишком маленькие или слишком большие крылья. И в этом случае наиболее приспособленными оказались средние особи.

Одна из возможных в природе ситуаций, в которой, вступает в действие дизруптивный отбор, — когда полиморфная популяция занимает неоднородное местообитание. При этом разные формы приспосабливаются к различным экологическим нишам или субнишам.

Примером дизруптивного отбора является образование двух рас у погремка лугового на сенокосных лугах (рис.16). В нормальных условиях сроки цветения и созревания семян у этого растения покрывают всё лето. Но на сенокосных лугах семена дают преимущественно те растения, которые успевают отцвести и созреть либо до периода покоса, либо цветут в конце лета, после покоса. В результате образуются две расы погремка — раннецветущая и позднецветущая.

Дизруптивный отбор осуществлялся искусственно в экспериментах с дрозофилами (рис.17). Отбор проводился по числу щетинок, оставлялись лишь особи с малым и большим количеством щетинок. В результате примерно с 30-го поколения две линии разошлись очень сильно, несмотря на то, что мухи продолжали скрещиваться между собой, осуществляя обмен генами. В ряде других экспериментов (с растениями) интенсивное скрещивание препятствовало эффективному действию дизруптивного отбора.

Отсекающий отбор — форма естественного отбора, действие которого противоположно положительному отбору. Отсекающий отбор выбраковывает из популяции подавляющее большинство особей, несущих признаки, резко снижающие жизнеспособность при данных условиях среды. С помощью отсекающего отбора из популяции удаляются сильно вредные аллели. Также отсекающему отбору могут подвергаться особи с хромосомными перестройками и набором хромосом, резко нарушающими нормальную работу генетического аппарата.

Половой отбор - это форма естественного отбора, направленная на успех в размножении. У самцов многих видов обнаруживаются явно выраженные вторичные половые признаки, которые на первый взгляд кажутся неадаптивными: хвост павлина (рис.19), яркие перья райских птиц и попугаев (рис.20), алые гребни петухов, феерические цвета тропических рыбок, песни птиц и лягушек, и т.п. Многие из этих особенностей осложняют жизнь их носителей, делают их легко заметными для хищников. Казалось бы, эти признаки не дают никаких преимуществ их носителям в борьбе за существование, и, тем не менее, они очень широко распространены в природе. Какую роль в их возникновении и распространении сыграл естественный отбор?

Приспособленность самки зависит от того, насколько объективно она способна оценить потенциальную приспособленность будущего отца своих детей. Она должна выбрать такого самца, сыновья которого будут обладать высокой приспособленностью и привлекательностью для самок.

Рассмотрев формы естественного отбора: движущий, стабилизирующий, дестабилизирующий, дизруптивный, отсекающий, положительный, половой, можно придти к выводу, что все эти формы направлены на создание новых видов организмов, более приспособленных к изменившимся условиям окружающей среды. Все эти формы естественного отбора вносят свои коррективы в появление новых признаков у организмов, так как в процессе эволюции постоянно изменяются условия окружающей среды, к которым они помогают приспосабливаться.
3.2.Механизмы полового отбора.

3.3.Частные направления естественного отбора:

• Выживание наиболее приспособленных видов и популяций, например видов, обладающих жабрами в воде, поскольку приспособленность позволяет выигрывать борьбу за выживание.

• Выживание физически здоровых организмов.

• Выживание физически сильнейших организмов, поскольку физическая борьба за ресурсы является неотъемлемой частью жизни. Имеет значение во внутривидовой борьбе.

Однако все эти случаи являются частными, а главным остаётся успешное сохранение во времени. Поэтому иногда эти направления нарушаются ради следования главной цели.

Творческая роль естественного отбора.

Заключение.

Изучив литературные источники, научные статьи, материалы Интернет-источников на интересующие меня вопросы. Я выяснила, что причинами возникновения пород и сортов является искусственный отбор на основе наследственности и изменчивости. Он является причиной многообразия культурных растений и домашних животных. Естественный отбор может приводить не только к многообразию видов в природе, но и способствовать исчезновению менее совершенных форм жизни, а также приводить к дивергенции. Из исследовательских работ ученых я узнала, что естественный отбор не может создать совершенного организма, так как условия окружающей среды постоянно изменяются и признаки, ведущие к гибели в одних условиях, могут оказаться полезными в других (изменившихся). Отбор не создает новых конструкций с чистого листа, он меняет и часто до неузнаваемости, старые конструкции. Любое изменение должно повышать приспособленность его носителей или хотя бы не снижать ее.

Мне трудно представить, через какие ступени могли проходить многие органы на пути к совершенствованию, в особенности в тех группах организмов, которые подверглись значительному вымиранию.

Мне было интересно работать над выбранной темой реферата. Я узнала много нового о таких формах отбора, как дестабилизирующий, отсекающий, положительный. Наибольший интерес у меня вызвал глава о роли полового отбора в происхождении признаков и гипотезы выбора партнера.

В своей работе я обобщила собранный по теме реферата материал и подготовила для его защиты презентацию сделанную в редакторе Power Point.

Список литературы.

Приложение.

Чтобы правильно понять идеи Дарвина о творческом значении естественного отбора, необходимо помнить, что отбор происходит непрерывно на протяжении рядов следующих друг за другом поколений. Из поколения в поколение сохраняются только те формы, которые соответствуют данным условиям в наибольшей мере. Отсюда понятно, что изменения, наиболее пригодные для жизни в данной обстановке, должны из поколения в поколение накопляться.

С другой стороны, следует помнить, что отбор особей, наиболее соответствующих данным условиям (наиболее приспособленных в естественной обстановке), достигается не путем какого-либо сознательного выбора, а истреблением и, следовательно, вымиранием особей, менее соответствующих (менее приспособленных) данным условиям. Вымирание и отбор идут рука об руку, как равно необходимые условия преобразования форм. Как же идет этот процесс выживания одних и гибели других? Можно ли в ходе процесса накопления полезных свойств подметить в рядах поколений какую-либо общую закономерность?

Дарвин устанавливает, что отбор идет совершенно закономерно. Опираясь на свои выводы из учения о борьбе за существование, он с особой настойчивостью подчеркивает значение в ходе отбора степени интенсивности, т е. степени напряженности конкуренции между живыми формами.

Мы уже видели, что, по Дарвину, борьба за существование наиболее напряженна, наиболее истребительна между близкими формами, т. е. обладающими близко сходными организацией и жизненными потребностями. Напротив, ее напряженность, как правило, меньше между формами, взаимно менее сходными, т. е. взаимно уклоняющимися и по организации, и по потребностям.

Легко понять, что близкие между собой формы неизбежно будут находиться в менее выгодных условиях, чем взаимно уклоняющиеся. Чем ближе взаимные потребности (в условиях сходной организации), тем меньше особей может просуществовать на данной площади и, следовательно, тем больше взаимная конкуренция, тем выше смертность. Напротив, чем различнее особи по своей организации и потребностям, тем больше может их выжить на единице площади и тем меньше их взаимная конкуренция и их смертность.

Эти отношения Дарвин доказывает некоторыми наблюдениями.

Так, если один участок земли засеять одним видом травы, а другой травами, принадлежащими к нескольким различным родам, то во втором случае получится большее число растений и большее количество сена, чем в первом.

На этих же отношениях основано широкое применение смешанных культур (вика и овес, клевер и тимофеевка и т. п.), а равно севооборотов. При севообороте, как известно, урожай больше, чем в случаях, когда почва из года в год используется под одну и ту же культуру, так как различные растения кормятся за счет различных веществ почвы, которая, следовательно, используется равномерно, или даже, как при культуре бобовых, обогащается азотистыми продуктами.

При таких отношениях взаимная конкуренция между растениями меньше, так как различные растения отличаются различными требованиями к почве и, следовательно, каждое из растений находится в более благоприятном положении. Отсюда понятно столь обычное многообразие форм (видов), населяющих какую-либо область или местообитание. Многообразие форм (видов) есть очевидная биологическая необходимость, связанная с ее результатом — ослаблением взаимной конкуренции, а следовательно, и с улучшением условий существования.

Эти факты позволили Дарвину сформулировать общий биологический закон, согласно которому наибольшая сумма жизни осуществляется при наибольшем разнообразии строения, отправлений и потребностей. Закон Дарвина мы назовем для краткости общим законом полезности многообразия органических форм. Этот закон и кладется Дарвином в основу теории творческой роли отбора.

Попытаемся, на основании изложенных данных, проанализировать ход естественного отбора в пределах системы дикого вида.

2. Следовательно, население вида неизбежно становится неоднородным. В основную массу средних, исходных форм вида всегда вкраплены новые, уклоняющиеся формы.

Таким образом, на известной стадии развития вида его население будет состоять из основной массы типичных (исходных) форм и форм, уклоняющихся, приобретающих новые особенности.

3. Внутри этого неоднородного населения вида происходит, как указывает Дарвин, борьба за существование и, в частности, взаимная конкуренция между особями.

4. Как уже было указано выше, борьба за существование приводит к гибели менее приспособленных (менее соответствующих данным условиям) и к переживанию наиболее приспособленных (наиболее соответствующих данным условиям).

5. Какие же формы попадают в положение неприспособленных и гибнут? И, напротив, какие именно формы попадают в положение приспособленных и выживают?

Дарвин указывает, что, как правило (если рассматривать процесс в исторической перспективе), вымирают исходные формы, ставшие в ходе возникновения новых (уклоняющихся) форм промежуточными, выживают же уклоняющиеся (изменившиеся).

Это явление связано с рассмотренным выше общим законом полезности многообразия. Все исходные формы, ставшие промежуточными, имеют близкие жизненные потребности и, следовательно, находятся в условиях напряженной борьбы за существование. Отсюда понятно, что однообразие, повышающее взаимную конкуренцию, — вредно. Оно увеличивает интенсивность взаимной конкуренции и понижает шансы особей на выживание, а следовательно, понижает и их численность.

Таким образом, новые, т. е. уклонившиеся (изменившиеся) формы «а протяжении известного времени увеличиваются в численности за счет промежуточных форм.

6. Понятно, что чем значительнее полезные уклонения, тем (в известных пределах) они и полезнее. Отсюда ясно, что под непрерывным действием отбора в ряде последовательных поколений будет происходить: 1) вытеснение промежуточных форм, 2) сохранение наиболее приспособленных уклоняющихся форм, 3) постепенное усиление и накопление признаков различий между уклоняющимися формами.

7. Итак, первоначально близкие внутривидовые формы на протяжении известного времени глубоко расходятся по всем существенным для жизни особенностям.

Этот процесс расхождения форм, приводящий к образованию внутри вида новых форм, отличающихся друг от друга по своей организации и потребностям, Дарвин называет процессом дивергенции.

8. Процесс дивергенции должен быть назван законом дивергенции, который непосредственно вытекает из закона полезности многообразия.

Там, где многообразие возникло, оно будет развиваться и дальше. Таким образом, внутривидовые формы взаимно все глубже расходятся, так как расхождение дает преимущество. Оно уменьшает взаимную конкуренцию, повышает возможности питания на одной и той же площади, так как у разных форм возникают и различия в потребностях. Оно повышает, следовательно, возможности размножения. Короче, дивергенция есть биологическая необходимость, неизбежное следствие из того факта, что наибольшая сумма жизни осуществляется при наибольшем разнообразии.

9. Итак, развившись на почве неоднородности населения вида, процесс дивергенции, в свою очередь, углубляет неоднородность вида. В его населении формируются разновидности. Закон полезности многообразия продолжает действовать в этом разнородном населении. Очевидно, что чем оно многообразнее, тем больше его численность.

10. Возрастание численности населения вида увеличивает шансы на возникновение новых изменений, а это ведет вид к процветанию. В частности, увеличение численности и внутривидовой изменчивости приводит к расширению ареала вида. Однако в этих условиях. преимущества уклоняющихся форм (по сравнению с типичными промежуточными) скажутся с новой силой, так как именно у уклоняющихся форм, обладающих новыми особенностями, всегда будет больше шансов оказаться в известном соответствии с условиями новых местообитаний, чем у прежних форм (с промежуточными чертами), сохранивших особенности, более соответствующие условиям основной территории вида. С течением времени однако условия существования изменяются и на основной территории вида.

Промежуточные формы и в этом случае имеют меньше шансов на выживание, тогда как среди уклоняющихся, с большей вероятностью окажутся формы, относительно соответствующие новым условиям.

11. В конечном счете, в процессе исторического развития вида в нем произойдут глубочайшие изменения. Исходные формы нацело вымрут. Вымрет, конечно, и часть уклоняющихся форм, оказавшихся в противоречии с основными условиями среды, однако другие выживут.

12. В условиях большого ареала этот процесс вымирания и выживания различных разновидностей идет диференцированно.

В различных частях ареала сохраняются разновидности, приспособленные к данным местным условиям, и таким образом, постепенно, путем выживания потомства, наиболее соответствующего этим условиям, в отдельных частях ареала вырабатываются местные, или локальные разновидности. Последние в конечном счете, путем непрерывного выживания наиболее приспособленных, превращаются в местные расы, или подвиды.

Схема дивергенции по Дарвину

Таким образом, ареал вида разбивается на соседствующие друг с другом подвидовые ареалы, каждому из которых соответствует определенный подвид, приспособленный по преимуществу к условиям своего (подвидового) ареала.

13. Что же будет происходить внутри подвидовых ареалов и местообитаний? Очевидно, — описанный выше процесс, (пп. 1—13) дивергенции, т. е. накопления различий. Вследствие этого подвиды расходятся еще более. В конечном счете такие подвиды настолько взаимно качественно обособляются, что приобретают значение новых молодых видов, а их подвидовые ареалы становятся новыми видовыми ареалами.

Следовательно, от разновидностей процесс идет в сторону образования местных рас (подвидов), а подвиды развиваются в новые виды. Именно поэтому Дарвин и говорит, что разновидность есть зачинающийся вид, а вид — обособившаяся разновидность.

14. Само собой понятно, что внутри молодых видов происходит гот же процесс дивергенции. И так как каждый из них имеет свой ареал, со специфическими условиями, то в пределах каждого такого вида дивергенция идет по-своему — специфично, в зависимости от условий среды и особенностей вида. Из сказанного понятно, что эти молодые виды взаимно все больше расходятся, а различия между ними все углубляются.

15. Итак, вида, с которого мы начали этот обзор (п. 1), больше не существует. Исчезли также многие из видов-потомков, образовавшихся за счет его диференцировавшейся системы. Другие выжили, но при этом изменялись в различных направлениях и разошлись в своем развитии. По мере этого расхождения их родственные связи постепенно ослабевали. Наши категории системы (род, семейство, отряд, класс, тип) и выражают эти степени расхождения первоначально близких форм.

С железной необходимостью описанный процесс дивергенции идет дальше. На известном отрезке геологического времени, в результате дивергенции, за счет некогда существовавшего вида А и его потомков (видов а 1 , а 2 , а 3 и т. д. и видов m 1 , m 2 , m 3 и т. д.) образовались виды a 14 , q 14 , p 14 и т. п. На этом дивергентном пути огромное число видов вымерло, постоянно уступая место происшедшим от них новым видам. Только немногие виды дожили до эпохи, в которую живут виды a 14 , q 14 и т. п. без особых изменений, по сравнению со своими далекими предками. Таков вид F 14 , происшедший от вида F. Такие виды сохраняют древние черты. Однако они крайне редки, и в основном эволюция видов происходит путём дивергенции. От одного или немногих предков (монофилия) происходит много видов, образующихся путем выживания уклоняющихся форм и развития в разных направлениях (дивергенция).

Таковы главные особенности эволюции видов.

Дарвиновское учение о дивергентном ходе эволюционного процесса, таким образом, устанавливает, что эволюция видов, как правило, осуществляется:

1) путем вымирания неприспособленных (в исторической перспективе, это — исходные и промежуточные формы),

2) выживания приспособленных (как правило это уклоняющиеся),

3) накопления от поколения к поколению различий, т. е. дивергенции,

4) постепенного ослабления родственных связей между расходящимися формами и образования новых видов.

Таким образом, естественный отбор и дивергенция необходимо связаны друг с другом. Отбор влечет за собою дивергенцию, дивергенция обогащает творческое действие отбора.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Основные принципы эволюционной теории Ч. Дарвина. Сущность дарвиновской концепции эволюции сводится к ряду логичных, проверяемых в эксперименте и подтвержденных огромным количеством фактических данных положений:

1 В пределах каждого вида живых организмов существует огромный размах индивидуальной наследственной изменчивости по морфологическим, физиологическим, поведенческим и любым другим признакам. Эта изменчивость может иметь непрерывный, количественный, или прерывистый качественный характер, но она существует всегда.

3. Все живые организмы размножаются в геометрической прогрессии.

5. В условиях борьбы за существование выживают и дают потомство наиболее приспособленные особи, имеющие те отклонения, которые случайно оказались адаптивными к данным условиям среды. Это принципиально важный момент в аргументации Дарвина. Отклонения возникают не направленно — в ответ на действие среды, а случайно. Немногие из них оказываются полезными в конкретных условиях. Потомки выжившей особи, которые наследуют полезное отклонение, позволившее выжить их предку, оказываются более приспособленными к данной среде, чем другие представители популяции.

6. Выживание и преимущественное размножение приспособленных особей Дарвин назвал естественным отбором.

7. Естественный отбор отдельных изолированных разновидностей в разных условиях существования постепенно ведет к дивергенции (расхождению) признаков этих разновидностей и, в конечном счете, к видообразованию.

Естественный отбор — основной эволюционный процесс, в результате действия которого в популяции увеличивается число особей, обладающих максимальной приспособленностью (наиболее благоприятными признаками), в то время, как количество особей с неблагоприятными признаками уменьшается. В свете современной синтетической теории эволюции естественный отбор рассматривается как главная причина развития адаптаций, видообразования и происхождения надвидовых таксонов.

Естественный отбор — единственная известная причина адаптаций, но не единственная причина эволюции. К числу неадаптивных причин относятся генетический дрейф, поток генов и мутации.

Формы естественного отбора:

Стабилизирующий отбор — форма естественного отбора, при которой его действие направлено против особей, имеющих крайние отклонения от средней нормы, в пользу особей со средней выраженностью признака. Понятие стабилизирующего отбора ввел в науку и проанализировал И. И. Шмальгаузен.

Описано множество примеров действия стабилизующего отбора в природе. Например, на первый взгляд кажется, что наибольший вклад в генофонд следующего поколения должны вносить особи с максимальной плодовитостью. Однако наблюдения над природными популяциями птиц и млекопитающих показывают, что это не так. Чем больше птенцов или детёнышей в гнезде, тем труднее их выкормить, тем каждый из них меньше и слабее. В результате наиболее приспособленными оказываются особи со средней плодовитостью.

Дизруптивный (разрывающий) отбор — форма естественного отбора, при которой условия благоприятствуют двум или нескольким крайним вариантам (направлениям) изменчивости, но не благоприятствуют промежуточному, среднему состоянию признака. В результате может появиться несколько новых форм из одной исходной. Дарвин описывал действие дизруптивного отбора, считая, что он лежит в основе дивергенции, хотя и не мог привести доказательств его существования в природе. Дизруптивный отбор способствует возникновению и поддержанию полиморфизма популяций, а в некоторых случаях может служить причиной видообразования.

Примером дизруптивного отбора является образование двух рас у погремка большого на сенокосных лугах. В нормальных условиях сроки цветения и созревания семян у этого растения покрывают всё лето. Но на сенокосных лугах семена дают преимущественно те растения, которые успевают отцвести и созреть либо до периода покоса, либо цветут в конце лета, после покоса. В результате образуются две расы погремка — ранне- и позднецветущая.

Творческая роль естественного отбора:

В учении Дарвина естественный отбор выступает как единственный преобразующий и направляющий творческий фактор видообразования и биологической эволюции, Антидарвинисты предпринимали попытки принизить, а нередко и отрицать созидающее значение естественного отбора, а отрицание творческой роли последнего равносильно отрицанию дарвинизма. При этом одни акцентировали внимание на консервирующей роли отбора, который только отсекает отклонения от видовых признаков и ничего нового не создает. Другие приписывали ему роль механического сита, браковщика, сохраняющего уже готовые жизнеспособные и отсеивающего неприспособленные виды, возникшие в результате крупных мутаций. Однако многочисленными исследованиями показано, что мутации разнонаправлены и в результате мутирования готовый вид с множеством адаптации сразу возникнуть не может.

155)Элементарные эволюционные факторы. Мутационный процесс и генетическая комбинаторика. Популяционные волны, изоляция, дрейф генов, естественный отбор. Взаимодействие элементарных эволюционных факторов.

Элементарные эволюционные факторы наглядно демонстрируют действие движущих сил эволюции, определяют их механизмы и являются важнейшим объектом изучения как в количественном, так и в качественном отношении в современном учении об эволюции.

МУТАЦИОННЫЙ ПРОЦЕСС-Изменения наследственного материала половых клеток в виде генных, хромосомных и геномных мутаций происходят постоянно

Дрейф генов – генетико-автоматический процесс, открытые Райтом, Фишером, Дубининым, Ромашевым. Установлено, что в небольших популяциях гетерозиготные особи рано или поздно исчезают. Вся популяция становится гомозиготной. При этом одна популяция будет состоять из особей с доминантным признаком, а другая с рецессивным. Таким образом, один из аллелей почти полностью исчезает.

Дрейф генов эффективнее в малых популяциях. Отсюда следует, что дрейф генов приводит к тому, что при спаде численности популяции или в условиях изоляции уменьшается гетерозиготность и возрастает генетическая однородность.

Популяционные волны- циклические подъемы и спады численности популяции

изоляция -ограничение или нарушение свободного скрещивания индивидов и перемешивания (панмиксия) разных форм организмов; один из элементарных факторов эволюции.

156)Микро - и макроэволюция. Характеристика механизмов и основных результатов.

Дарвин связывал процесс видообразования с отдельными особями. Однако применение законов наследственности к изучению этого процесса показало, что видообразование начинается не с отдельных особей, а на уровне популяции. Процессы протекающие внутри вида, в пределах обособленных популяций и завершающиеся видообразованием называются микроэволюциями. Процессы, приводящие к образованию надвидовых систематических категорий названы макроэволюцией. Макроэволюционные изменения – следствие процессов происходивших на микроэволюционном уровне. Иногда под макроэволюцией понимают образование родов семейств и отрядов, а образование таксонов более высшего ранга относят к мегаэволюции.

157)Взаимосвязь филогенеза и онтогенеза. Учение А.Н. Северцова и биологическом прогрессе. Три критерия и три пути достижения биологического прогресса. Примеры

Онтогенез- это индивидуальное развитие,комплекс процесов развития отдельной особи от образования зиготы до сметри. Филогенез – это историческое развитие вида, эволюционное развитие организма. Онтогенез и филогенез тесно связаны. Зная направления и преобразования органов и их систем в процессе исторического развития , можно понять и объяснить возникающие в процессе эмбриогенеза аномалии развития. связь получила отражение в ряде биологических законов и закономерностей.

Первый закон – закон зародышевого сходства – зародыш какого-либо высшего животного не бывает похож на другое животное, но похож на его эмбрион.

Второй закон- закон последовательного появления признаков- более общие признаки , характерные для данной крупной группы животных , выявляется у их зародышей раньше, чем признаки более специальные.

Третий закон- закон эмбриональной дивергенции- каждый зародыш данной формы живетных не проходит через другие формы , а постепенно обособляется от них.

Объяснить эти законы можно так. На ранних этапах эмбриогенеза зародыши животных различных классов позвоночных ( рыбы, птици , млекопитающие) похожи между собой . со временем между ними появляются различия в пределах классов, а дальше- в пределах отрядов (зародыш свиньи и зар. человека)

Северцов на основе накопленного им обширного эмбриологического материала пришел к убеждению, что повторение признаков предков в онтогенезе происходит достаточно закономерно, поэтому эмбриологическим методом можно широко пользоваться для филогенетических построений. Однако довольно часто палингенетические признаки отсутствуют, и это не связано с влиянием ценогенезов.

Филэмбриогенезами Северцов называл изменения, приобретенные в процессе эмбрионального развития, сохраняющиеся во взрослом состоянии и наследуемые потомками.

Анаболия – закладка нового признака на поздних стадиях развития. До ее возникновения орган развивается как у предка. Имеют место рекапитуляции и проявление биогенетического закона.

Девиация связана с образованием новых признаков в середине развития. Рекапитуляция идет только до определенного момента, а затем начинает развиваться по новому пути.

Архаллаксис изменяет развитие в самом начале. Уже на ранних стадиях орган начинает развиваться по другому.

Теория филэмбриогенеза показывает, что эмбриологические исследования наиболее полно могут быть использованы для решения вопросов филогении только тогда, когда имеет место анаболия.

Биологический прогресс, по Северцову, характеризуется тремя признаками:

1) численным увеличением особей данной систематической группы;

2) прогрессивным расселением и захватом новых ареалов;

3) распадением группы на соподчиненные систематические единицы (разновидности, подвиды, виды и т. д.).

Таким образом, пути достижения биологического прогресса (по Северцову) следующие:

1) Морфофизиологический прогресс - ароморфоз - такие значимые изменения строения организма и его функций, которые поднимают энергию жизнедеятельности на новый качественный уровень. То есть морфофизиологический прогресс является лишь частным способом биологического прогресса, одним из способов его достижения.

2) Морфофизиологическое приспособление (адаптация в узком смысле слова, или идиоадаптация).

3) Эмбриональные приспособления (ценогенезы).

4) Морфофизиологическая дегенерация (упрощение строения).

158)Соотношение онто- и филогенеза. Закон зародышевого сходства. Биогенетический закон. Ценогенезы и филэмбриогенезы по А.Н. Северцову.

Теория зародышевого сходства К. Бэра. Большой вклад в изучение взаимосвязи онтогенеза и филогенеза внес академик К.Бэр. К. Бэр является основоположником современной эмбриологии. Основной труд Бэра носит заглавие: "О развитии животных. Наблюдения и размышления". К. Бэром сформулирован закон зародышевого сходства, согласно которому зародыши различных позвоночных животных на ранних этапах эмбрионального развития очень сходны. Он показал, что у зародышей в процессе развития возникают вначале общие признаки типа, далее появляются признаки класса, позже – отряда, семейства, рода, вида и, наконец, индивидуальные признаки. Биогенетический закон основан на большом фактическом материале. Факты, отражающие повторение в онтогенезе этапов филогенеза, можно разделить на три основные группы: Повторение в онтогенезе общего пути филогенеза от простого к сложному. Например, в филогенезе и в онтогенезе развитие начинается с одной клетки и завершается сложно дифференцированными многоклеточными организмами. Повторение в онтогенезе потомков общих особенностей строения предков. Например, все эмбрионы наземных позвоночных на определенных этапах имеют жаберные щели и другие сходные черты с далекими предками. Так в ходе эмбриогенеза современной лошади закладывается трехпалая конечность, как у далеких предков, которая затем превращается в однопалую. Повторение в онтогенезе потомков конкретных особенностей индивидуального развития предков. Например, у беззубых китов на определенных этапах онтогенеза закладываются, а затем дегенерируют зубы, имевшиеся у их наземных предков. Однако, онтогенез не является абсолютным повторением филогенеза. Так, зародыш человека никогда не повторяет взрослых стадий рыб, амфибий и рептилий, а сходен только с их зародышами. Ранние стадии эмбриогенеза отличаются консервативностью, что обеспечивает сохранение значительного сходства зародышей филогенетически далеких, но родственных форм. Возможность сохранения в эмбриональном развитии предковых структур определяется тем, что они играют прямую или косвенную роль при формообразовании в онтогенезе. Так, хорда у позвоночных служит индуктором формообразования развивающегося зародыша. Предпочка у птиц играет такую же роль в закладке настоящих почек. Кроме того, в процессе онтогенеза организм может приобретать признаки, которых не имели его предки или, напротив, их утрачивать. В этой связи биогенетический закон следует уточнить. В процессе онтогенеза могут и не повторяться особенности соответствующих стадий развития предковых форм

Читайте также: