Реферат эволюция живых систем

Обновлено: 02.07.2024

Синтетическая теория эволюции, её основные положения:

– элементарная эволюционная структура – популяция

– элементарный наследственный материал – генофонд популяции

– элементарное явление эволюции – изменение генофонда популяции

– элементарные эволюционные факторы: мутационный процесс, популяционные волны, изоляция, естественный отбор; их эволюционное значение

– единственный направляющий фактор эволюции — естественный отбор

& Краткое содержание

Историю биологии можно условно разделить на три больших периода:

2) эволюционный период;

3) период биологии микромира.

Биология до XVIII в. в основном носила описательный и систематический характер. Зоологи и ботаники того времени занимались преимущественно изучением и описанием видов животных и растений. При этом описания часто были сбивчивы и неточны.

Этот период, несмотря на свою ограниченность, явился необходимым для возникновения других областей биологии, а также зарождения и последующего развития эволюционной теории. Благодаря классификации разнообразие органического мира стало доступным для изучения другими биологическими дисциплинами. Без нее смысл большей части результатов, полученных в других отраслях биологии, оставался бы неясным.

Большой вклад в систематизацию органического мира внесли Ж. Бюффон и К. Линней.

Начиная с середины XVIII в. широкое распространение получают идеи трансформизма (Р. Гук, Ж. Бюффон, Д. Дидро). В его основе – идеи об изменяемости видов организмов под действием изменений окружающей среды, допущение изменчивости видов в ограниченных пределах.

Переход от трансформизма к эволюционизму в биологии происходит на рубеже XVIII—XIX вв. Он связан с такими направлениями, как ламаркизм, катастрофизм и униформизм.

· Ламаркизм(основоположник – французский ботаник Жан Батист Ламарк). В основе – два принципа:

1) принцип градации (стремление к совершенству);

2) принцип прямого приспособления к условиям внешней среды.

Во второй половине 19 века возник неоламаркизм – совокупность разнородных направлений в эволюционном учении, развивающих отдельные положения ламаркизма (например, механоламаркизм: роль внешней среды в эволюции, ортоламаркизм: основная причина развития – внутренние свойства организма, его направленное саморазвитие; психоламаркизм: источник эволюции – сознательные волевые акты организмов).

· Униформизм(Ч. Лайель, М.В. Ломоносов). Развитие сводится к цикличности, отвергается идея необратимости, развитие представляется происходящим случайным, бессвязным образом. Эта теория опирается на:

1) однообразие действующих факторов и законов природы, неизменности их;

2) отсутствие скачков в истории Земли;

3) суммирование незначительных отклонений в развитии за большие промежутки времени;

4) отрицание прогресса в развитии.

· Катастрофизм(основатель – Жорж Кювье) – представление о том, что смена этапов органического мира на Земле обусловлена катастрофами, уничтожающими животный и растительный мир. В основе — допущение существования скачков, разрывов постепенности в развитии между катастрофами. Принципы:

1) принцип коренных качественных изменений органического мира в результате катастроф;

2) принцип прогрессивного восхождения органических форм после очередной катастрофы.

Катастрофизм как попытка радикально объяснить эволюционный процесс, широко распространен и популярен и сейчас.

Главные черты: отрицание естественного отбора и утверждение о том, что наиболее существенные эволюционные изменения есть результат случайных изменений. Адаптации видов возникают сальтационно (скачкообразно). Новые уровни организмов возникают не в результате конкуренции их предков со старыми, а в условиях экологического вакуума, созданного массовым вымиранием. По уровню приспособленности новые группы организмов ничуть не совершеннее старых.

Одни авторы связывают катастрофы с геологическими процессами – оживлением вулканизма, приводящим к глобальному похолоданию и выбросу в атмосферу большого объема токсических веществ, и геомагнитными процессами биосферы, сопряженными с повышением ионизирующей радиации, и, наконец, с процессами горообразования и изменения климата.

Другие авторы — сторонники космических причин массовых вымираний чаще всего говорят о повышении радиации в результате вспышки сверхновых звезд и колебаний солнечной активности, или о бомбардировке Земли кометами и гигантскими астероидами, что ведет к изменению положения Солнечной системы относительно плоскости Галактики, или о прохождении крупного небесного тела через Солнечную систему.

Теории катастрофизма и униформизма во многом были ориентированы на проблемы геологии, трансформизм ориентировался на факты развития органического мира.

· Эволюционная теория (Ч. Дарвин). Вот уже более 100 лет эта теория находится в эпицентре борьбы разных типов идеологий и мировоззрении, исторический путь ее не был прост.

В теории эволюции Дарвина несколько научных компонентов:

1) представление об эволюции как реальности, что означает определение жизни как динамической структуры естественного мира, а не статической системы;

2) виды не только изменяются во времени, но и связаны друг с другом происхождением от общих предков. Изменения видов являются результатом влияния естественного отбора на незначительные унаследованные отличия.

3) хотя существующие виды и обладают различными свойствами, считается, что эти свойства просто отражают исторический процесс дивергенции (расхождения), который уничтожил промежуточные формы или связующие виды. С течением времени в результате постепенных малых изменений возникают новые формы, совершенно отличные от родительского вида.

На основе своих наблюдений Дарвин выделяет две изменчивости — определенную (адаптивную по современной терминологии) и неопределенную (мутацию). В основу эволюционной теории Ч. Дарвин положил три принципа (три фактора эволюции):

1) борьбу за существование;

2) наследственность и изменчивость;

3) естественный отбор.

В процессе естественного отбора организмы адаптируются к условиям существования. В результате конкуренции разных видов, имеющих сходные жизненные потребности, хуже приспособленные виды вымирают. Совершенствование приспособлений у организмов приводит к постепенному усложнению уровня их организации — происходит эволюционный прогресс.

Суть теории дарвинизма в том, что любая индивидуальность организма закрепляется в последующих поколениях, если благодаря ей особь лучше приспосабливается к условиям обитания. Сама среда производит отбор — поэтому он называется естественным. Лучше приспособленная особь имеет больше шансов выжить и оставить больше потомков.

Однозначного ответа на этот вопрос пока нет. Прогрессивное развитие живых существ обеспечивается макроэволюцией, в которой действуют иные механизмы, представляющие предмет изучения биологии XX и XXI вв.

Вывод: Вся биология за последнее столетие стала иной, понимание жизненных процессов поднялось на новый уровень, но дарвиновская теория эволюции в основных чертах осталась прежней. Дарвинизм помогает выявить историческую подоснову природных явлений, но он остается малоэффективным при попытках прогнозирования результатов эволюционного процесса не только для отдаленной перспективы, но и на ближайшее будущее. Сама эволюция — сложный вероятностный процесс с весьма варьирующимся соотношением детерминированных и стохастических компонентов, и поэтому ее общий ход в чем-то непредсказуем.

· Современная теория эволюции – синтетическая теория эволюции. Элементарной единицей эволюции с 30-х годов 20-го века считается популяция. Именно внутри популяции происходят все первичные процессы обмена генетическим материалом, процессы естественного отбора и другие изменения.

Виды состоят обычно из большого числа популяций. Каждая популяция каким-либо образом изолирована от других сообществ данного вида. Существенным признаком популяции служит степень свободного скрещивания (панмиксия). Внутри популяции она выше, чем между популяциями.

Несмотря на некоторую изоляцию, популяция — генетически открытая система, так как, хотя и редко, происходит обмен с соседними популяциями, что на продолжительном отрезке времени оказывает существенное влияние на стабильность вида.

Зная механизмы поведения популяции, её взаимодействие с окружающей средой и с другими популяциями, можно изучать эволюцию живых систем, выявлять эволюционные закономерности, устанавливать причинно-следственные связи и строить эволюционную теорию.

При изучении эволюции вводят понятия

— элементарного эволюционного явления – изменение генотипического состава популяции.

— элементарное эволюционное явление зависит от элементарных эволюционных факторов, которых выделяют четыре:

1) мутационный процесс;

2) популяционные волны;

4) естественный отбор.

По сути, любая из биологических эволюционных теорий в явной или неявной форме затрагивает проблему того, что первично в эволюции:

Ø Многие биологи считают, что двигателем вариаций на видовом или популяционном уровне являются изменения в геноме. При таком подходе эволюция экосистемы и биосферы — следствие микроэволюционных процессов.

Ø Другая, сравнительно малочисленная группа исследователей, считающих себя последователями В.И. Вернадского, утверждает, что первопричиной эволюции являются экосистемные (биосферные) макропроцессы, влияющие на локальные условия среды. При этом создаются условия для отбора среди множества форм организмов, появляющихся в результате геномных коллизий. Отсюда вытекает, что экосистемы и биосфера управляют эволюционным процессом, порождая наиболее подходящие для себя популяции организмов.

Биологическая эволюция — самопроизвольное, необратимое и направленное историческое развитие живой природы, сопровождающееся изменением генетического состава популяций, формированием адаптаций, образованием и вымиранием видов, преобразованием экосистем и биосферы в целом. Популяционные волны — колебание численности особей, составляющих популяцию. Значение фактора: популяционные волны подставляют… Читать ещё >

Эволюция живых систем ( реферат , курсовая , диплом , контрольная )

Эволюция, ее атрибуты: самопроизвольность, необратимость, направленность Дарвинизм Генофонд Борьба за существование Синтетическая теория эволюции, ее положения:

— элементарная эволюционная структура — популяция
— элементарный наследственный материал — генофонд популяции
— элементарное явление эволюции — изменение генофонда популяции
— элементарные эволюционные факторы: мутационный процесс, популяционные волны, изоляция, естественный отбор; их эволюционное значение
— единственный направляющий фактор эволюции — естественный отбор

Дарвинизм — материалистическая теория эволюции (исторического развития) органического мира Земли, основанная на воззрениях Ч. Дарвина.

Основными факторами эволюции по Ч. Дарвину являются:

— наследственная изменчивость — изменения, которые возникают у каждого организма независимо от внешней среды и передаются потомкам.
— борьба за существование — совокупность разнообразных взаимоотношений между организмом и окружающими его факторами живой и неживой природы.
— естественный отбор — выживание более приспособленных особей и гибель менее приспособленных к конкретным условиям среды.

Генофонд — совокупность всех генных вариаций (аллелей) определённой популяции. Можно также говорить о едином генофонде вида, так как между разными популяциями вида происходит обмен генами. Каждая популяция характеризуется определенной совокупностью генов, которую называют генофонд.

Синтетическая теория эволюции (СТЭ) возникла как синтез теории эволюции Ч. Дарвина и генетики. СТЭ также опирается на палеонтологию, систематику, молекулярную биологию и другие естественные науки.

— элементарная эволюционная структура — популяция
— элементарный наследственный материал — генофонд популяции
— элементарное явление эволюции — изменение генофонда популяции

Основная движущая сила эволюции — естественный отбор. Он имеет 2-е предпосылки:

— гетерогенность особей;
— избыточная численность потомства.

Согласно СТЭ выделяют 3 основных фактора эволюции:

— мутационный процесс. Значение фактора: приводит к появлению элементарного эволюционного материала;
— изоляция — возникновение любых барьеров, препятствующих свободному скрещиванию. Значение фактора: нарушение свободного скрещивания, что ведет к закреплению различий между популяциями одного вида;
— популяционные волны — колебание численности особей, составляющих популяцию. Значение фактора: популяционные волны подставляют под действие естественного отбора редкие мутации и, наоборот, уничтожают наиболее часто встречающиеся, что ведет к смене генотипа популяции.

Синтетическая теория эволюции структурно состоит из микрои макроэволюции Микроэволюция изучает эволюционные изменения, происходящие в генофондах популяций за сравнительно небольшой промежуток времени Особенности микроэволюции:

— она доступна для непосредственного наблюдения
— эволюционные изменения происходят в генофондах популяций
— эволюционные изменения происходят за сравнительно небольшой период

Фактор микроэволюции, который обязательно приводит к нарушению свободы скрещивания и генетической разнообразности организмов одного вида — это изоляция Макроэволюция изучает эволюционные преобразования за длительный исторический период, основные направления развития жизни на Земле в целом.

— она ведет к образованию новых классов, отрядов
— эволюционные преобразования происходят в течение длительного исторического периода

Случайные изменения в геноме называются мутациями [25, "https://referat.bookap.info"].

Естественный отбор — процесс, приводящий к выживанию и преимущественному размножению более приспособленных к данным условиям среды особей, обладающих полезными наследственными признаками. В соответствии с теорией Дарвина и современной синтетической теорией эволюции, основным материалом для естественного отбора служат случайные наследственные изменения — мутации и их комбинации. Естественный отбор действует на уровне фенотипа (организма).

В настоящее время известны три формы естественного отбора: дизруптивный, движущий и стабилизирующий.

Движущий отбор — форма естественного отбора, которая действует при направленном изменении условий внешней среды. В этом случае особи с признаками, которые отклоняются в определённую сторону от среднего значения, получают преимущества. При этом иные вариации признака (его отклонения в противоположную сторону от среднего значения) подвергаются отрицательному отбору. Движущий отбор осуществляется при изменении окружающей среды или приспособлении к новым условиям при расширении ареала. Он сохраняет наследственные изменения в определённом направлении, перемещая соответственно и норму реакции. Например, при освоении почвы, как среды обитания у различных неродственных групп животных конечности превратились в роющие. Для движущего отбора характерно возникновение новых генотипов, соответствующих наиболее приспособленным фенотипам.

Стабилизирующий отбор — форма естественного отбора, при котором действие направлено против особей, имеющих крайние отклонения от средней нормы, в пользу особей со средней выраженностью признака. Благодаря этой форме естественного отбора глаз и количество пальцев на конечностях позвоночных в течение длительного времени остается постоянным. В результате действия стабилизирующего отбора в популяции становится преобладающим оптимальный для конкретных условий фенотип.

Дизруптивный (разрывающий) отбор — форма естественного отбора, при котором 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. Дизруптивный отбор способствует возникновению и поддержанию полиморфизма популяций, а в некоторых случаях может служить причиной образования двух новых видов из одного вида-предшественника.

Функция "чтения" служит для ознакомления с работой. Разметка, таблицы и картинки документа могут отображаться неверно или не в полном объёме!

Становление эволюционной теории

Эволюция живых организмов

Эволюционная теория Ч.Дарвина

Теория отбора А.А.Травина

Естественный отбор И.И.Шмальгаузена

Роль генетики в современном эволюционном учении

Список использованной литературы

I. Становление эволюционной теории Эволюционное учение - это совокупность представлений о механизмах и закономерностях исторических изменений (эволюции) в живой природе.

Предметом изучения эволюционного учения являются факторы, конкретные пути и механизмы эволюции отдельных групп организмов и всего живого мира в целом, а также закономерности индивидуального развития организма.

Истоки эволюционных воззрений восходят к глубокой древности. Философы Древней Греции и Древнего Рима (Демокрит, Анаксагор, Аристотель, Лукреций, Кар и др.) высказывали различные предположения о развитии и превращениях организмов, а также о движущих силах этих явлений. Но их выводы носили характер догадок и не опирались на конкретные научные факты.

В средние века господство религиозного догматизма и схоластики привело к проповедыванию абсолютного постоянства природы: все виды, однажды появившиеся в результате божественного акта творения, навечно остаются неизменными.

В 15-18 в.в. в связи с великими географическими открытиями произошло накопление фактического материала о многообразии животного и растительного мира. Исследование такого многообразия способствовало развитию сравнительного метода, позволяющего изучать животные и растительные организмы по признакам сходства и различия. Это привело к становлению систематики и сравнительной анатомии, сыгравших огромную роль в формировании эволюционного учения.

В трудах многих естествоиспытателей второй половины 18 в. излагались различные гипотезы развития природы, сыгравшие прогрессивную роль в становлении естествознания. В частности, французский ученый Ж.Робине, опираясь на учение немецкого философа Г.Лейбница о непрерывности, считал, что все живое происходит от одного и того же источника, от одной и той же материи. Первые формы были примитивны, от них путем преемственного развития возник восходящий ряд современных форм. Путь шел от минералов к растениям, от них к животным, от животных к человеку. Швейцарский естествоиспытатель Ш.Бонне,

Первичная атмосфера Земли состояла из водяных паров, углекислого газа, окиси углерода, метана, аммиака, серы и др.

Абиогенный синтез – образование сложных органических соединений на начальных этапах Земли в отсутствии жизни.

Предбиологический отбор – естественный отбор наиболее активных катализаторов в ходе химической эволюции.

Коацерваты – коллоидные капли в первичном органическом бульоне, ставшие, по мнению А.И.Опарина, доклеточными предками живых организмов.

Автотрофы – организмы, производящие органическое вещество из неорганического при фотосинтезе.

Гетеротрофы – организмы, питающиеся органическими веществами. К ним относятся грибы, многие микроорганизмы, все животные и люди.

Анаэробы – организмы, живущие в отсутствие свободного кислорода (многие бактерии, некоторые черви и моллюски).

Аэробы – организмы, способные существовать только при наличии свободного молекулярного кислорода.

Прокариоты – одноклеточные организмы, не обладающие оформленным клеточным ядром, кольцевая ДНК которых располагается в цитоплазме (вирусы, бактерии, сине-зеленые водоросли).

Эукариоты – все высшие организмы, клетки которых содержат оформленное ядро, отделенное от цитоплазмы оболочкой.

Голобиоз– убежденность в вопросе о происхождении жизни в первичности структур, наделенных способностью к элементарному обмену веществ при участии ферментного механизма (сначала белки, а потом нуклеиновые кислоты).

Генобиоз – убежденность в вопросе о происхождении жизни в первичности молекулярной системы со свойствами первичного генетического кода (сначала нуклеиновые кислоты, а потом белки).

Исторические концепции происхождения жизни:

- креационизм – гипотеза о божественном происхождении жизни.

- биохимическая эволюция – согласно А.И.Опарину, жизнь возникла естественным образом: в ходе химической эволюции сначала возникли пробионты (коацерваты) – предшественники жизни, которые в результате качественного скачка дали начало живым клеткам, включившимся в биологическую эволюцию.

- постоянное самозарождение – живое постоянно возникало и возникает из неживого

- стационарное состояние – жизнь не возникла, а так же как материя, существует вечно, или же возникла в момент Большого Взрыва наряду с неживой материей.

Эволюция – процесс непрерывного развития, изменения в природе; ее атрибуты: самопроизвольность, необратимость, направленность

Эволюционная концепция Ламарка: виды животных и растений изменяются в результате влияния внешних факторов и внутреннего стремления к совершенствованию. Движущая сила – заложенное Творцом стремление к прогрессу. Элементарная единица эволюции - организм.

Дарвинизм: наследственность, изменчивость, естественный отбор.

Генофонд – совокупность всех генов в популяциях того или иного вида организмов.

Борьба за существование: выживают наиболее приспособленные организмы, обладающие набором признаков, дающих им определенные преимущества в борьбе за существование.

Виды борьбы: внутривидовая, межвидовая, с неблагоприятными условиями среды.

Синтетическая теория эволюции, её основные положения:

– элементарная эволюционная структура – популяция

– элементарный наследственный материал – генофонд популяции

– элементарное явление эволюции – изменение генофонда популяции

– элементарные эволюционные факторы: мутационный процесс, популяционные волны, изоляция, естественный отбор

– единственный направляющий фактор эволюции – естественный отбор.

Микроэволюция - эволюционные изменения, происходящие в популяциях за относительно небольшой промежуток времени и, в ряде случаев, приводящие к образованию новых видов.

Макроэволюция - эволюционные изменения, происходящие в живой природе за длительные промежутки времени и, в ряде случаев, приводящие к образованию таксонов более высокого уровня, чем виды.

Формы отбора: движущий (направленный), стабилизирующий, дизруптивный (разрывающий).

Читайте также: