Современные представления о механизмах и закономерностях эволюции реферат

Обновлено: 02.07.2024

Жизнь на Земле возникла благодаря физическим и химическим реакциям, развивалась в процессе естественного отбора и представляет собой процесс, происходящий в два этапа.

Первый этап — это создание (в результате полового размножения (рекомбинации) мутационного процесса и случайных событий) генетической изменчивости;

Второй этап — упорядочение этой изменчивости путем отбора. Большая часть изменчивости, возникающей на первом этапе, носит случайный характер, в том смысле, что она не вызвана непосредственными потребностями организма или особенностями окружающей его среды и не связана ни с теми, ни с другими.

Второй этап естественного отбора, т.е. собственно отбор — внешний упорядочивающий принцип. В популяции, состоящей из тысяч или миллионов отличающихся друг от друга особей, некоторые будут содержать наборы генов, лучше соответствующие преобладающим в данной местности сочетаниям экологических факторов. Статистическая вероятность выживания и оставления жизнеспособных потомков для таких особей выше, чем для других членов данной популяции.

Раз искусственный отбор оказывается эффективным почти во всех случаях, когда к нему прибегают, то, следовательно, в популяциях имеется генетическая изменчивость буквально по каждому признаку данного организма.

Источником изменчивости являются три типа процессов, имеющих различную значимость и вносящих различный вклад в ожидаемый результат. Вейсманом была высказана мысль о том, что половое размножение, рождая генетическое разнообразие, создает тем самым наиболее значимый материал для Естественного отбора, повышая эволюционный потенциал вида. Большая часть имеющейся в популяциях генетической изменчивости возникает не в результате появляющихся в каждом поколении новых мутаций, а вследствие перетасовки уже накопленных мутаций, происходящей при рекомбинации. Хотя, в конечном счете, источником всей генетической изменчивости служат мутации, они возникают относительно редко. В сущности, для того, чтобы скрытая в популяции изменчивость подвергалась действию отбора на протяжении многих поколений, достаточно одного лишь процесса рекомбинации, без внесения нового генетического материала за счет мутационного процесса.

Жизнь особи начинается со слияния мужской и женской половых (гаплоидных) клеток и образования зиготы, в которой, следовательно, объединены два набора генов разного происхождения — отцовские и материнские. В мейозе отцовские и материнские хромосомы расходятся по двум клеткам случайным образом, и, кроме того, в ходе мейоза они обмениваются своей информацией тоже случайным образом. В результате каждая половая клетка получает уникальный комплект генетической информации наполовину отцовского, а наполовину материнского происхождения. Каждый родитель передает потомку только половину своей генетической информации, выбранную случайным образом. Родословная особи представляет собой дихотомически ветвящееся древо, уходящее в прошлое. Родословные разных особей в популяции переплетены в многомерную сеть. Создается общий генофонд популяции.

Состояние среды обитания живого организма ни при каких обстоятельствах не может оказывать влияния на процесс адаптации, оно все равно остается случайным.

ГЛАВНАЯ ДОГМА МОЛЕКУЛЯРНОЙ БИОЛОГИИ

Главной догмой молекулярной биологии является следующее утверждение: в молекуле ДНК закодирована информация о белках , которые, в свою очередь выступая в роли ферментов, регулируют все химические реакции в живых организмах. Наследуются гены, а не признаки. Признаки или какое бы то ни было свойство организма являются реакцией гена, или, скорее, генов на существующие условия.

Равновесная психология придерживается классического представления о соотношении между курицей и яйцом, компьютером и перфокартой. Немногие уже помнят, что развитие компьютерной техники начиналось с такого носителя информации, как перфокарта. Это небольшой лист плотного картона, на котором с помощью специальной машины пробиты отверстия, кодирующие последовательность действий компьютера. Фактически это упрощенный вариант музыкальной шкатулки с носителем информации в виде картонного листа, а не металлического диска. Нет никаких сомнений, что именно перфокарта (информация на ней закодированная) управляет всеми действиями столь несовершенного компьютера. Но разве возможно забыть, что при этом рядом с компьютером стоит специальная машина для пробивания отверстий на самой перфокарте.

Что же мешает согласиться с главной догмой молекулярной биологии? Рассмотрим эти соображения более детально.

Постоянная скорость эволюции
Одной из причин является отсутствие связи между объемом генетического материала и скоростью эволюционирования вида. Виды, состоящие из многочисленных популяций (например, бактерии с характерными плотностями численности около миллиона особей на кубический миллилитр), должны были бы эволюционировать гораздо быстрее, чем малочисленные виды (например, крупные млекопитающие, 1 особь на кв. км). Найти подходящий организм для новой, изменившейся окружающей среды легче, если выбираешь из миллиардов, а не из нескольких особей. Легко подсчитать, что скорость образования новых видов различалась бы на десять и более порядков между крупными малочисленными и мелкими многочисленными организмами.

В то же время известно, что на самом деле все организмы эволюционируют примерно с одинаковой скоростью — независимо от размера популяции, причем средняя продолжительность жизни вида составляет несколько миллионов лет, будь то инфузория или слон.

Температуро-зависимая детерминация пола некоторых организмов

Широко известен и экспериментально доказан факт, что, изменяя температуру окружающей среды, можно изменить пол ожидаемого живого организма, если речь идет о ящерицах, черепахах и крокодилах. Пол зародышей черепах определяется температурой среды: высокая (30° С и выше) и низкая (20 °С и ниже) температуры вызывают развитие самок, а промежуточные температуры (22-28 °С) — самцов.

После того как молекулярные биологи открыли, что существуют не только структурные гены, но и гены-регуляторы, возникли новые эволюционные проблемы. Например, структурные гены шимпанзе и человека удивительно сходны. Не определяется ли различие между ними и нами, главным образом, генами-регуляторами? Существуют ли, кроме того, и какие-то другие типы генов?

В настоящее время развитие генетики все еще находится на начальном этапе и нет возможности с уверенностью отличать генетический материал отдельных видов друг от друга, не говоря уже о возможности различать гены, определяющие половые признаки будущего организма, и исследовать механизм их изменения под воздействием температуры внешней среды.

Употребление органов живым организмом
Существование такого фактора адаптации, как использование или неиспользование какого-то из органов, начиная с Ламарка, уже давно не подвергается сомнению, в том числе и Дарвиным. Даже если рассматривать появление органа с утраченными или, наоборот, с развитыми свойствами как результат отбора из случайно сформированных генетических вариантов, не может вызывать сомнения тот факт, что эти варианты могут появиться только в результате возникновения у организма потребности в изменении практики использования органа. Это означает, что если использование органа не изменяется, генетический вариант его другого использования появиться случайно не может. Какое это имеет отношение к случайности, если модификация органа с учетом его использования может появиться только тогда, когда в ней возникнет необходимость.

Это означает, что всем известный тюлень, который вместо ног имеет ласты с пятью пальцами, мог приобрести их только в результате смены среды обитания и исчезновения потребности в использовании конечностей в качестве ног.

Можно утверждать, что появление у организма потребности в изменении практики использования органа немедленно приводит к возникновению соответствующей генетической мутации, направленной на модификацию этого органа, а это противоречит официально существующей теории.

Смелое утверждение Нобелевского лауреата. Можно в продолжение этого утверждения добавить, что еще никто не верит в возможность варианта эволюции, предлагаемого молекулярной биологией. Современная наука не может предложить для этого случая ничего больше, чем и для случая адаптации меха организма к холоду. Организм не может по своему желанию избавиться от ставшего ему не нужным органа, как и сформировать новый, в котором он нуждается.

Современная генетика уже давно забрела в тупик. Из этого тупика, всеми доступными способами, она пытается помешать другой ветви развития, которая будет отличаться только лишь тем, что обобщения, сделанные для одного гена, не будут повторяться также и для совокупности генов, определяющих отдельную, функционально не зависимую часть живого организма.

Не сложно представить себе один или несколько генов, которые определяют длину и плотность шерсти животного и их возможную генетическую инвариантность в популяции. Это означает, что в пределах одной популяции будут существовать животные с различным качеством меха. В холодной среде выживут животные, имеющие плотный и густой мех, в теплой — имеющие короткий и не плотный. Но разве возможно этот же принцип переносить на функционально независимые части тела живого организма и утверждать, что в популяции существует достаточно вариантов генетической изменчивости, предполагающей существование не только шерсти различных видов, но и отдельных органов организма. Разве может придти в голову утверждение, что ласты у тюленя возникли только в результате отбора из имеющихся генетических вариантов плавающих в воде сухопутных животных, среди которых были представлены различные животные со всем набором возможных вариантов конечностей, но выжили только те, которые были с ластами. Безусловно, признак, соответствующий ластам, мог бы накапливаться и в течение длительного времени, но процесс накопления признаков выглядит убедительно только в теории. В реальной жизни сложно представить себе животное, которое в течение тысяч лет накапливает признак перехода от ног к ластам и не может все это время ни ходить, ни плавать.

Не вызывает сомнения существование абсолютной индивидуальности каждого живого организма. Причем в пределах одного и того же организма нельзя найти двух идентичных клеток: уникальна каждая особь, уникален каждый вид и уникальна каждая экосистема. Но не следует забывать, что у организмов, размножающихся половым путем, вид — это группа скрещивающихся между собой популяций, изолированных в репродуктивном отношении от всех других таких групп. Неспособность к скрещиванию представляет собой важный фактор, потому что она определяет статус каждого вида как обособленной и независимой эволюционной единицы; популяции, принадлежащие к одному и тому же виду, могут обмениваться между собой благоприятными генами, но не могут передавать их особям, относящимся к другим видам. Поскольку разные виды не имеют возможности обмениваться генами, они, очевидно, эволюционируют независимо друг от друга. Можно говорить о том, что вид определяет вся совокупность генов, образующих генетическую структуру конкретного организма, которая состоит из набора дискретных единиц наследственности — генов. При этом каждый из генов имеет не один, а несколько возможных вариантов своего существования.

Изменчивость только имеющейся генетической информации

27. Дарвин Ч. Сочинения / Пер. С. Л. Соболя, Под ред. акад. Е. Н. Павловского., М.: Изд. АН СССР, 1953.

32. Медавар П., Медавар Дж. Наука о живом. Современные концепции в биологии.

Для учеников 1-11 классов и дошкольников
Бесплатные сертификаты учителям и участникам

Министерство образования и науки Российской Федерации

Кафедра биохимии и биофизики

на тему: Синтетическая теория эволюции

Магистра 1 курса 151 группы

биологический факультет, кафедра ботаники и экологии

Корневой Серафимы Сергеевны

Проверил доцент Старичкова Н. И.

1. Развитие синтетической теории эволюции…………………………….

2. Становление синтетической теории эволюции………………………..

3. Основные положения СТЭ, их историческое формирование и развитие……………………………………………………………………..

4. Развитие эволюционных исследований в рамках синтетической теории эволюции……………………………………………………………

Список использованных источников………………………………………

Синтетическая теория эволюции (СТЭ) — современная эволюционная теория, которая является синтезом различных дисциплин, прежде всего, генетики и дарвинизма. СТЭ также опирается на палеонтологию, систематику, молекулярную биологию и другие.
Несмотря на то, что в теории Дарвина первостепенное значение в появлении новых видов уделяется экологическим факторам, после ее появления наибольшее развитие получило изучение генетических аспектов, таких как изменчивость и наследственность. Развитие этого направления привело к созданию так называемой синтетической теории эволюции (СТЭ), которая строится на принципах неодарвинизма. Важной особенностью последней является ориентация преимущественно на генетические механизмы возникновения эволюционных изменений. В ее наиболее традиционном виде фактически игнорируются экологические аспекты эволюции и все содержание эволюционного процесса сводится к отбору и распределению мутаций в популяциях [4,7]. Несмотря на то, что в синтетической теории эволюции естественный отбор признается одним из главных факторов эволюции, подлинной причиной возникновения и закрепления тех или иных признаков считается не отбор, а рекомбинация генов.
Согласно общепринятому мнению, синтетическая теория эволюции явилась новым шагом по сравнению с оригинальной теорией Дарвина и представляет собой синтез взглядов Дарвина и данных современной генетики, экологии, палеонтологии и других биологических дисциплин. Однако исторический анализ убедительно показывает, что синтетическая теория не является самостоятельной теорией эволюции. Это лишь одно из направлений развития теории эволюции Дарвина, связанное с более глубоким изучением генетических факторов эволюции. Реальный синтез новых эволюционных данных возможен лишь после того, как будут в достаточной степени изучены не только генетические, но и экологические факторы эволюции, составляющие основу эволюционной теории Дарвина.
Существует несколько причин развития преимущественно генетических факторов эволюции после появления теории Дарвина. Одна из них обусловлена тем, что изучение экологических факторов связано с исследованием сложных и многообразных взаимоотношений организмов с окружающей средой и друг с другом. Во времена Дарвина экология была еще слабо развита, и экологические механизмы эволюции в теории Дарвина были по преимуществу умозрительными [10]. Потребовалось много времени и усилий для того, чтобы получить фактическое подтверждение теоретических построений Дарвина. Лишь в настоящее время экология достигла такого уровня исследований, при котором открываются возможности объективного анализа экологических факторов эволюции. Генетика по сравнению с экологией более узкая научная дисциплина и имеет возможность быстро решать многие стоящие перед ней проблемы с помощью экспериментальных методов исследования. Другая важная причина доминирования генетических исследований в эволюционной биологии состоит в том, что после появления теории Дарвина, критика ее была направлена, прежде всего, на вопросы изменчивости и наследственности. Острота этой проблемы привлекла широкое внимание ученых и обусловила быстрое развитие эволюционно-генетических исследований.

Развитие синтетической теории эволюции

Становление синтетической теории эволюции

Основные положения СТЭ, их историческое формирование и развитие

Авторы синтетической теории расходились во мнениях по ряду фундаментальных проблем и работали в разных областях биологии, но они были практически единодушны в трактовке следующих основных положений:

элементарной единицей эволюции считается локальная популяция;

материалом для эволюции являются мутационная и рекомбинационная изменчивость;

естественный отбор рассматривается как главная причина развития адаптаций, видообразования и происхождения надвидовых таксонов;

дрейф генов и принцип основателя выступают причинами формирования нейтральных признаков;

вид есть система популяций, репродуктивно изолированных от популяций других видов, и каждый вид экологически обособлен;

видообразование заключается в возникновении генетических изолирующих механизмов и осуществляется преимущественно в условиях географической изоляции.

Таким образом, синтетическую теорию эволюции можно охарактеризовать как теорию органической эволюции путем естественного отбора признаков, детерминированных генетически.

После публикации трудов Добржанского и Майра систематики получили генетическое объяснение тому, в чём они давно уже были уверены: подвиды и близкородственные виды различаются в значительной степени по адаптивно-нейтральным признакам.

Основные положения статьи Хаксли 1936 года можно очень кратко изложить в такой форме:

Мутации и естественный отбор — комплементарные процессы, которые по отдельности не способны создать направленные эволюционные изменения.

Отбор в природных популяциях чаще всего действует не на отдельные гены, а на комплексы генов. Мутации не могут быть полезными или вредными, но их селективная ценность варьирует в разных средах. Механизм действия отбора зависит от внешней и генотипической среды, а вектор его действия от фенотипического проявления мутаций.

Репродуктивная изоляция — главный критерий, свидетельствующий о завершении видообразования. Видообразование может быть непрерывным и линейным, непрерывным и дивергентным, резким и конвергентным.

Градуализм и панадаптационизм не являются универсальными характеристиками эволюционного процесса. Большинству наземных растений свойственна именно прерывистость и резкое образование новых видов. Широко распространённые виды эволюционируют градуально, а малые изоляты — прерывисто и не всегда адаптивно. В основе прерывистого видообразования лежат специфические генетические механизмы ( гибридизация , полиплоидия , хромосомные аберрации ). Виды и надвидовые таксоны, как правило, различаются по адаптивно-нейтральным признакам. Главные направления эволюционного процесса (прогресс, специализация) — компромисс между адаптивностью и нейтральностью.

В природных популяциях широко распространены потенциально преадаптивные мутации. Этот тип мутаций играет важнейшую роль в макроэволюции, особенно в периоды резких средовых перемен.

В процессе прогрессивной эволюции отбор действует в сторону улучшения организации. Главным результатом эволюции было появление человека. С возникновением человека большая биологическая эволюция перерастает в психосоциальную. Эволюционная теория входит в число наук, изучающих становление и развитие человеческого общества. Она создает фундамент для понимания природы человека и его будущего.

Широкий синтез данных сравнительной анатомии, эмбриологии, биогеографии, палеонтологии с принципами генетики был осуществлен в трудах И. И. Шмальгаузена (1939), А. Л. Тахтаджяна (1943), Дж. Симпсона (1944), Б. Ренша (1947). Из этих исследований выросла теория макроэволюции . Только книга Симпсона была опубликована на английском языке и в период широкой экспансии американской биологии, чаще всего она одна упоминается среди основополагающих трудов [3].

Однако вскоре энтузиазм по отношению к дрейфу генов ослаб. Причина интуитивно ясна: любое полностью случайное событие неповторимо и непроверяемо. Широкое цитирование работ С. Райта в современных эволюционных учебниках, излагающих исключительно синтетическую концепцию, нельзя объяснить иначе как стремлением осветить все разнообразие взглядов на эволюцию, игнорируя родство и различие между этими взглядами.

Экология популяций и сообществ вошла в эволюционную теорию благодаря синтезу закона Гаузе и генетико-географической модели видообразования [6]. Репродуктивная изоляция была дополнена экологической нишей в качестве важнейшего критерия вида. При этом нишевый подход к виду и видообразованию оказался более общим, чем чисто генетический, так как он применим и к видам, не имеющим полового процесса.

Вхождение экологии в эволюционный синтез представляло собой заключительный этап формирования теории. С этого момента начался период использования СТЭ в практике систематики, генетики, селекции, продолжавшийся до развития молекулярной биологии и биохимической генетики.

С развитием новейших наук СТЭ начала вновь расширяться и модифицироваться. Быть может, важнейшим вкладом молекулярной генетики в теорию эволюции было разделение генов на регуляторные и структурные (модель Р. Бриттена и Э. Дэвидсона, 1971). Именно регуляторные гены контролируют возникновение репродуктивных изолирующих механизмов, которые изменяются независимо от энзимных генов и вызывают быстрые изменения (в масштабах геологического времени) на морфологическом и физиологическом уровнях [8,10].

Последнее высказывание, отражающее суть нейтрализма, никак не согласуется с идеологией синтетической теории эволюции, восходящей к концепции зародышевой плазмы А. Вейсмана , с которой началось развитие корпускулярной теории наследственности. Согласно взглядам Вейсмана, все факторы развития и роста находятся в половых клетках; соответственно, чтобы изменить организм, необходимо и достаточно изменить зародышевую плазму, то есть гены [12,17]. В итоге теория нейтральности наследует концепцию генетического дрейфа, порожденную неодарвинизмом, но впоследствии им оставленную.

Появились новейшие теоретические разработки, позволившие еще больше приблизить СТЭ к реально существующим фактам и явлениям, которые ее первоначальная версия не могла объяснить. Достигнутые эволюционной биологией на настоящий момент рубежи отличаются от представленных ранее постулатов СТЭ:

Постулат о популяции как наименьшей эволюирующей единице остается в силе. Однако огромное количество организмов без полового процесса остается за рамками этого определения популяции, и в этом видится значительная неполнота синтетической теории эволюции.

Естественный отбор не является единственным движителем эволюции.

Эволюция далеко не всегда носит дивергентный характер.

Эволюция не обязательно идет постепенно. Не исключено, что в отдельных случаях внезапный характер могут иметь и отдельные макроэволюционные события.

Макроэволюция может идти как через микроэволюции, так и своими путями.

Сознавая недостаточность репродуктивного критерия вида, биологи все еще не могут предложить универсального определения вида как для форм с половым процессом, так и для агамных форм.

Развитие эволюционных исследований в рамках синтетической теории эволюции

Синтетическая теория эволюции на протяжении многих последних лет играла ведущую роль в развитии биологических исследований и привела к глубокому пониманию роли генетических факторов в эволюционном процессе. В настоящее время все большую роль в эволюционных исследованиях начинает играть экология. Благодаря появлению и развитию таких дисциплин как поведенческая экология, экоморфология, экология сообществ изучение экологических факторов эволюции вышло на принципиально новый уровень и ведет к лучшему пониманию сущности вида и механизмов видообразования.

Список использованных источников

Афанасьев В.Г. Мир живого: системность, эволюция и управление. М. 1986.

Воронцов Н. Н. Синтетическая теория эволюции: ее источники, основные постулаты и нерешенные проблемы// Журн. Всес. хим. о-ва им. Д. И. Менделеева. 1980. Т. 25. N 3. С. 293—312.

Гродницкий Д. Л. Две теории биологической эволюции. — Саратов, 2002.

Дарвинизм: история и современность. Л., 1988.

Дубинин Н.П. Очерки о генетике. М., 1985.

Захаров В.Б., Мамонтов С.Г., Сивоглазов В.И. Биология: общие закономерности. М., 1996.

История биологии с начала XX века до наших дней. М. 1975.

Кивенко Н.В. Принципы познания живого. Киев, 1991.

Кузнецов В.И., ИдлисГ.М.. ГутинаВ.И. Естествознание. М., 1996.

Райт Р.Т. Биология сквозь призму веры. М., 1994.

Рьюз М. Философия биологии. М., 1997.

Представление об эволюции на современном этапе развития естествознания основывается на теории Дарвина, поэтому получило название неодарвинизма.

Главная заслуга Дарвина заключается в установлении механизма эволюции, который состоит в естественном отборе тех организмов, которые наиболее приспособлены к условиям среды обитания, и постепенном накоплении приобретенных признаков. Тот факт, что эти признаки не рассеиваются в следующих поколениях, объясняется дискретным наследованием генов по законам, сформулированным в результате опытов австрийским естествоиспытателем Менделем. Мендель является основоположником учения о наследственности.

Помимо естественного отбора, который является одним из ключевых факторов эволюции, учеными было выявлено и несколько других. Одним из таких факторов является случайность. Генные и хромосомные мутации являются источниками изменчивости. Случайные процессы особенно важную роль играют в небольших популяциях. Каждое следующее поколение содержит в себе выборку генов, которые имелись в предыдущем поколении. В том случае, если скрещивающаяся популяцией состоит из небольшого числа особей, частоты ряда генов могут измениться за одно поколение или несколько. Подобное изменение генов получило название генетического дрейфа.

К факторам, оказывающим влияние на процесс эволюции, можно отнести кооперацию и взаимопомощь. Эти факторы были выделены русским геологом П. А. Кропоткиным в процессе наблюдения за перемещением больших популяций животных в Восточной Сибири.

Критика теории Дарвина

Идеи, предложенные Дарвином, получили широкое распространение и часто обсуждались ввиду частично неправильного понимания или неточностей в определении терминов наследственности и приспособляемости и частично из-за неверного истолкования этих терминов последователями теории Дарвина. Кроме этого, процесс естественного отбора должен был занимать довольно большие временные промежутки.

То есть, уязвимым местом в эволюционном учении Дарвина являлись представления о наследственности, которые были подвержены достаточно серьезной критике. Это было связано с тем, что во время, когда Дарвин предложил свою теорию эволюции, законы наследования признаков еще не были известны. Ученые знали только то, что иногда признаки могут наблюдаться не во всех поколениях подряд. Однако, ученые считали, что в целом наследственность основывается на принципе смешивания, исключением являются лишь отдельные случаи. Например, у какого-то растения цветки могут быть красными либо белыми. А в процессе смешивания у полученного гибрида цветки должны были быть розовыми, что во многих случаях и происходит.

Готовые работы на аналогичную тему

Опровержение доказательства Дженкинса стало возможным только при возникновении генетики. Новая наука помогла дарвинизму, доказав, что признак, который появился, не может исчезнуть ввиду того, что наследственный механизм сохраняет случайно возникшее в нем, так же, как сохраняются опечатки в книгах в процессе их производства.

Представление об эволюции в современной науке

В начале 20 века американским генетиком Сьюаллом Райтом и британским биологом Берденом Холдейном были проведены исследования генетических процессов, которые происходили внутри одного вида и завершались образованием разновидностей, в результате которых потом образовался новый вид. По результатам этих исследований ученые сформулировали учение о микроэволюции и сделали вывод о том, что генетика может быть фундаментальной основой дарвиновского учения.

Существенный вклад в исследование изменчивости генотипа внесли и российские ученые Н.В. Тимофеев-Ресовский, А. В. Яблоков и Н.Н. Воронцов. В выдвинутой ими в конце 60-х годов 20 века теории элементарной единицей эволюции выступает популяция. Для того, чтобы возникли стойкие эволюционные сдвиги, необходимо действие как минимум четырех факторов эволюции, таких как:

Мутации сами не обеспечивают эволюцию, так как происходят в разных направлениях и способны привести к разрушению приобретенного. Мутации поставляют элементарный эволюционный материал. Новый вид может возникнуть в случае такой мутации, которая даст репродукционную изоляцию за один скачок. Получившиеся особи называют полиплоидными. Такие особи способны размножаться сами по себе, но скрещиваться со своими нормальными родичами они не могут и в результате оказываются в репродукционной изоляции.

Изоляция как важный фактор эволюции может быть сезонной, пространственной и т. д.

Флуктуации численности тоже происходят в разны направлениях и поэтому не могут придавать определенного направления наследственным изменениям.

Естественный отбор может выступать в движущей и стабилизирующей форме. Движущий естественный отбор осуществляет закономерное преобразование популяций в определенном направлении. Стабилизирующий естественный отбор совершенствует процессы индивидуально развития особей, при этом не изменяя признаков организмов.

Материал для эволюционного развития является случайным, стохастичным, но сам эволюционный процесс является направленным. Направляющий фактор эволюции – естественный отбор – определяет направленное движение биосферы.

Актуальность темы заключается в том, что теория эволюции имеет важнейшее мировоззренческое значение, поскольку создает определенное отношение к проблемам происхождения и эволюции органического мира и характеризует общие философские концепции, как материалистические, так и идеалистические.

Вложение	Размер
Актуальность темы заключается в том, что теория эволюции имеет важнейшее мировоззренческое значение	35.69 КБ

Предварительный просмотр:

Современные взгляды на эволюцию органического мира

Учитель биологии МБОУ СОШ № 5

г. Пушкино Московской области Бухина Татьяна Борисовна

Методики выполнения работы . 3
Обзор литературы 5

Развитие эволюционных взглядов.

Теория Ч. Дарвина 5

Другие взгляды на эволюцию 6
Синтетическая теория эволюции 7
Уровни протекания эволюционного процесса 9

Микроэволюция 9
Макроэволюция 11

Выводы 12
Заключение 12

Развитие биологии привело к колоссальной по своим масштабам трансформации взглядов на окружающую действительность, мир и все сущее в целом. На сегодняшний день значительная часть человечества придерживается мнения, что жизнь возникла и развивалась в соответствии с определенными, объективно существующими закономерностями и что все ее многообразие не результат гениального, но таинственного акта творения, а лишь итог длительного и постепенного превращения одних форм в другие. Именно изучением развития жизни - причинами, закономерностями и механизмами - занимается теория эволюции.

Цель : расширение представлений о современных взглядах на теорию эволюции, их роль в формировании научного мировоззрения.

Выявление общих закономерностей эволюционного процесса;
Организация самостоятельной учебной деятельности обучающихся с дополнительными источниками;
Систематизация знаний о направлениях эволюционного процесса, характерных признаках микро- и макроэволюции, закономерностях эволюционного процесса;
Способствование развитию умений анализа, сравнения, обобщения и установления причинно-следственных связей;
Совершенствование методики создания электронных презентаций.

Развитие эволюционных представлений в трудах Ж.Б. Ламарка, К. Линнея, Ч. Дарвина.
Основные направления эволюционного процесса: биологический

прогресс, биологический регресс.

Пути достижения биологического прогресса. Их соотношение.
Ароморфозы, способствовавшие выходу растений на сушу.
Ароморфозы, способствовавшие выходу животных на сушу.
Причины господства покрытосеменных растений в кайнозойскую эру:

А) Морфофизиологический прогресс (ароморфозы) в развитии

Б) Идиоадаптации покрытосеменных растений.

Причины господства млекопитающих в кайнозойскую эру:

А) Морфофизиологический прогресс (ароморфозы) в развитии

Б) Идиоадаптации в классе Млекопитающие.

А) Морфофизиологический прогресс (ароморфозы) в развитии птиц; Б) Идиоадаптации в классе Птицы.

Причины господства насекомых в кайнозойскую эру:

А) Морфофизиологический прогресс (ароморфозы) в развитии

Б) Идиоадаптации в классе Насекомые.

Биологический регресс как направление эволюционного процесса.

Исчезающие виды. Красная книга.

Дегенерация как путь достижения биологического прогресса.
Синтетическая теория эволюции.

Обзор литературы.

Развитие эволюционных взглядов. Теория Ч.Дарвина.

Ч. Дарвин был не первым, кто заметил, что близкородственные особи одного вида по внешним признакам похожи, но не идентичны друг другу, т.е. существует изменчивость признаков. Однако именно Дарвин придал ей важное значение. Он первым обратил внимание на изменчивость признаков в ряду поколений и изменчивость в течение жизни организмов.

Учение Ч. Дарвина сводится к следующему:

Отношение к положениям эволюционной теории всегда было неоднозначным. Одним из таких мнений является гипотеза инволюиии

Белова. Суть гипотезы инволюции этой гипотезы такова: в древности на Земле жили совершенные и интеллектуальные существа. С течением времени они деградировали до нашего уровня, на котором кто-то задержался. Затем некоторые нашли инволюционную нишу на уровне человекообразных обезьян, а еще дальше вниз по эволюционной спирали - животные, птицы, рептилии и т.д.

Синтетическая теория эволюции.

В конце XIX в. появились работы, отмечающие роль географической изоляции в процессах видообразования. В 1903 г. датский ученый-генетик

Дальнейшее развитие этой теории связано с работами американских ученых

Ф.Г. Добржанского, Э. Майра, Д. Симпсона и российских ученых Н.В. Тимофеева-Ресовского, А.Н. Северцова и И.И. Шмальгаузена. Их трудами синтетическая теория вобрала в себя также данные эволюционной морфологии, палеонтологии. В последние десятилетия XX в. в теорию эволюции вошли материалы цитологии молекулярной биологии. Все вместе они создают современное представление о главном историческом процессе, совершающемся на Земле, - эволюции органического мира.

Развитие биологии в XX в. и ее достижения в области генетики, молекулярной биологии, а также разработка экологических подходов привели к созданию различных концепций, среди которых, пожалуй, наиболее общепризнанной является синтетическая теория эволюции (СТЭ). В ней принципы Ч. Дарвина были взяты за основу, но значительно углублены и дополнены в соответствии с новыми знаниями.

Основные постулаты СТЭ:

СТЭ сформировалась в 40-х годах XX в. Сегодняшняя эволюционная биология накопила огромный арсенал фактов и идей, не вошедших в синтетическую теорию эволюции. Постулат о популяции как элементарной единице эволюции остается в силе.

Естественный отбор бесспорно признается движущим фактором, но не единственным. Формирующую роль в небольших изолированных популяциях играет дрейф генов.

Новые открытия говорят о том, что эволюция далеко не всегда носит дивергентный и постепенный характер. Видообразование путем хромосомных перестроек, полиплоидии, гибридизации, по сути дела, внезапно.

Макроэволюция может идти как через микроэволюцию, так и минуя традиционные микроэволюционные пути.

Несмотря на колоссальное количество фактов, влияющих на эволюционный процесс, эволюция может быть прогнозируема. Хотя она и не носит финалистический характер, но, оценивая прошлую историю, генотипическое окружение и возможное влияние среды, можно предсказать общее направление эволюции.

Принято рассматривать два различных уровня протекания эволюционного процесса.

Эволюционные процессы на уровне популяций, приводящие к образованию новых видов.

Согласно синтетической теории эволюции, эволюционный процесс рассматривается как происходящий под действием естественного отбора процесс изменения частот генов в генофонде популяции, что на уровне генотипов особей, составляющих эти популяции, приводит к накоплению и комбинированию полезных наследственных уклонений, определяющих фенотипические адаптации этих особей. Основой СТЭ является популяционная генетика. Изменение частот генов в популяции можно считать элементарным эволюционным явлением. Нарушение условий равновесия Харди - Вайнберга приводит к эволюции популяций.

Принято выделять следующие элементарные факторы эволюции:

Различают несколько форм отбора:

движущий отбор действует в изменяющихся условиях среды и закрепляет возникновение новых мутаций, вызывающих изменение средней величины признака, приводя к направленному изменению частот аллелей и генотипов в популяции.
стабилизирующий отбор действует в относительно неизменных условиях среды, сохраняет и поддерживает средние значения признака, элиминирует крайние варианты проявления признака.
дизруптивный отбор приводит к закреплению в популяции наиболее отклонившихся от среднего фенотипа форм.

Макроэволюция.

Эволюция надвидовых таксонов, в результате которой формируются более крупные систематические группы. В задачи макроэволюции входит также изучение основных направлений эволюционного развития, соотношения индивидуального и исторического развития организмов.

Современные представления о направлениях эволюции (биологический прогресс и биологический регресс) основываются на работах А.Н. Северцова, И.И. Шмальгаузена, Дж.Г. Симпсона. Признаками биологического прогресса являются увеличение численности популяции за счет превышения рождаемости над смертностью, увеличение плотности популяции, расширение ареала обитания, повышение темпов внутривидовой изменчивости. Ему противоположен биологический регресс, общая причина которого - отставание в темпах эволюции группы от скорости изменений внешней среды.

Пути достижения биологического прогресса:

Арогенез - путь, при котором в группе развиваются принципиально новые признаки, позволяющие ей перейти в другую адаптивную зону (ароморфозы).
А ллогенез - путь развития, связанный с появлением частных приспособительных признаков к определенным условиям среды обитания. Возникающие при этом адаптационные изменения (идиоадаптации) не изменяют общего уровня организации организмов.
Общая дегенерация - путь, при котором происходит упрощение строения организмов и понижение уровня их организации. Несмотря на кажущуюся парадоксальность, он тоже может приводить к биологическому прогрессу. По этому пути развивались некоторые группы ныне процветающих паразитов.

Итак, из сказанного видно, что развитие науки после выхода в свет труда Ч. Дарвина не прошли даром. Новые открытия заставляют каждое новое поколение биологов по-новому воспринимать и трактовать закономерности эволюционного процесса. Однако новейший синтез, создание целостной концепции эволюции, которая сможет заменить синтетическую теорию эволюции, пока еще дело будущего. Вместе с тем, несомненно, магистральный путь развития эволюционной биологии лежит в русле тех идей и тех направлений, которые были заложены гением Ч. Дарвина.
Теория эволюции занимает центральное место в современной биологии, объединяя все ее области и являясь общей теоретической основой.
Дано общее представление о современном состоянии теории эволюции, ее структуре, соотношении микроэволюции и макроэволюции.
Развитие ИКТ - компетентности в связи со стремительным развитием системы источников информации предполагает: умение выбирать и использовать различные источники информации, воспринимать и оценивать ее качество, проявлять избирательность в информационном потреблении, эффективно использовать найденную информацию для решения конкретных задач.

Синтетическая теория эволюции является лишь возможным вариантом объяснения эволюционного процесса. Не существует пока твердо установленных законов эволюции; есть лишь хорошо подкрепленные фактическими данными гипотезы, которые в совокупности составляют достаточно обоснованную теорию. Преждевременное принятие современных концепций как неких догматических истин на достигнутом сейчас уровне, равно как и на любом уровне научного исследования, может подавить интеллектуальный рост и поиски истины. Некритическое принятие ряда представлений эволюционной теории служит тому примером. Некоторые из событий, приводимых в качестве доказательств эволюционной теории, могут быть воспроизведены в лаборатории, однако это не значит, что они действительно имели место в прошлом; они просто свидетельствуют о возможности таких событий.

По теме: методические разработки, презентации и конспекты

Урок-игра-путешествие по теме : "Учение об эволюции органического мира"

Урок разработан на основе учебника Пономаревой И.Н., Корниловой О.А. По ходу урока ребята побывают на осровах " Понятий", окунутся в реку " Микро-макроэволюции", посетят залив "Самос.

Обобщающие тесты по теме "Эволюция органического мира"

Данные тесты предназначены для проверки знаний после изучения темы "Эволюция органического мира" в 9 или 11 классе. Тесты в 2 вариантах. Уровень знаний базовый.

Цель: Провести систематизацию знаний учащихся по теме: "Эволюция органического мира".

элективный курс "Эволюция органического мира"

Современные представления об эволюции органического мира

Презентация "Современные представления об эволюции органического мира " составлена по ученику Пономаревой И.Н. "Основы общей биологии". Материал презентации соответствует материалу параграфа, дополняе.

Урок биологии по теме: "Эволюция органического мира. Антропогенез". 11-й класс. Тема урока: "Митохондриальная Ева и генетическое разнообразие современного человечества"

Урок включает теоретическую часть и практическую работу по моделированию дрейфа генов митохондриальной ДНК, сообщает учащимся о последних научных разработках в области палеогенетики.ТИП УРОКА: ур.

Презентация к уроку по биологии по теме: "Эволюция органического мира. Антропогенез". 11-й класс. Тема урока: "Митохондриальная Ева и генетическое разнообразие современного человечества"

Презентация к уроку по биологии по теме: "Эволюция органического мира. Антропогенез". 11-й класс. Тема урока: "Митохондриальная Ева и генетическое разнообразие современного человечества".

Читайте также: