После определенной (индивидуальной) изменчивостью понимается появление разнообразных незначительных отличий у особей одного и того же вида, которыми одна особь отличается от других. В дальнейшем «неопределенные» изменения стали называть мутациями, а «определенные» -- модификациями.
Наследственность. Следующим фактором эволюции является наследственность -- свойство организмов обеспечивать преемственность признаков и свойств между поколениями, а также определять характер развития организма в специфических условиях внешней среды. Это свойство не абсолютно: дети никогда не бывают точными копиями родителей, но из семян пшеницы всегда вырастает только пшеница и т.п. В процессе размножения от поколения к поколению передаются не признаки, а код наследственной информации, определяющий лишь возможность развития будущих признаков в определенном диапазоне. Наследуется не признак, а норма реакции развивающейся особи на действие внешней среды.
Дарвин подробно проанализировал значение наследственности в эволюционном процессе и показал, что сами по себе изменчивость и наследственность еще не объясняют возникновения новых пород животных, сортов растений, их приспособленности, поскольку изменчивость разных признаков организмов осуществляется в самых разнообразных направлениях. Каждый организм -- это результат взаимодействия между генетической программой его развития и условиями ее реализации.
Борьба за существование. Рассматривая вопросы изменчивости и наследственности, Дарвин обратил внимание на сложные взаимоотношения между организмом и окружающей среды, на разные формы зависимости растений и животных от условий жизни, на их приспособление к неблагоприятным условиям. Такие разнообразные формы зависимости организмов от условий окружающей среды и других живых существ он назвал борьбой за существование. Борьба за существование, по Дарвину, -- это совокупность взаимоотношений организмов данного вида друг с другом, с другими видами живых организмов и неживыми факторами внешней среды.
Борьба за существование означает все формы проявления активности данного вида организмов, направленные на поддержание жизни своего потомства. Дарвин выделил три основные формы борьбы за существование: 1) межвидовую, 2) внутривидовую и 3) борьбу с неблагоприятными условиями внешней среды.
Примеры межвидовой борьбы в природе встречаются часто и всем хорошо известны. Наиболее ярко она проявляется в борьбе хищников и травоядных животных. Травоядные животные смогут выжить и оставить потомство только в том случае, если сумеют избежать хищников и будут обеспечены пищей. Но растительностью питаются также разные виды млекопитающих, а кроме того -- насекомые и моллюски. И здесь возникает ситуация: что досталось одному, не досталось другому. Поэтому в межвидовой борьбе успех одного вида означает неуспех другого.
Внутривидовая борьба означает конкуренцию между особями одного вида, у которых потребность в пище, территории и других условиях существования одинакова. Дарвин считал внутривидовую борьбу наиболее напряженной. Поэтому в процессе эволюции у популяций выработались различные приспособления, снижающие остроту конкуренции: разметка границ, угрожающие позы и т.п.
Борьба с неблагоприятными условиями среды выражается в стремлении живых организмов выжить при резких изменениях погодных условий. В этом случае выживают лишь наиболее приспособленные к изменившимся условиям особи. Они образуют новую популяцию, что в целом способствует выживанию вида. В борьбе за существование выживают и оставляют потомство индивиды и особи, обладающие таким комплексом признаков и свойств, которые позволяют успешно противостоять неблагоприятным условиям среды.
Естественный отбор. Однако основная заслуга Дарвина в создании теории эволюции заключается в том, что он разработал учение о естественном отборе как ведущем и направляющем факторе эволюции. Естественный отбор, по Дарвину, -- это совокупность происходящих в природе изменений, обеспечивающих выживание наиболее приспособленных особей и преимущественное оставление ими потомства, а также избирательное уничтожение организмов, оказавшихся неприспособленными к существующим или изменившимся условиям окружающей среды.
В процессе естественного отбора организмы адаптируются, т.е. у них развиваются необходимые приспособления к условиям существования. В результате конкуренции разных видов, имеющих сходные жизненные потребности, хуже приспособленные виды вымирают. Совершенствование механизма приспособления организмов приводит к тому, что постепенно усложняется уровень их организации и таким образом осуществляется эволюционный процесс. При этом Дарвин обращал внимание на такие характерные особенности естественного отбора, как постепенность и медленность процесса изменений и способность суммировать эти изменения в крупные, решающие причины, приводящие к формированию новых видов.
Исходя из того, что естественный отбор действует среди разнообразных и неравноценных особей, он рассматривается как совокупное взаимодействие наследственной изменчивости, преимущественного выживания и размножения индивидов, и групп особей, лучше приспособленных, чем другие к данным условиям существования. Поэтому учение о естественном отборе как движущем и направляющем факторе исторического развития органического мира является главным в теории эволюции Дарвина.
Один из главных недостатков в его теории, что еще не найди не один промежуточный вид, который доказывает эволюцию видов, вторым недостатком является то, что у обезьян и людей разный набор хромосом в ДНК, и существенным минус данной теории может послужить то, что мутации среди видов, как правило не дают положительного результата вследствие крайней неустойчивости таких видов, сейчас эта теория существует как неодарвинизм, в котором большое внимание придается изучению ДНК
5. Чем отличается синтетическая теория эволюции от дарвиновской
Синтетическая теория эволюции отличается от дарвиновской теории по ряду важнейших пунктов:
* она ясно выделяет элементарную структуру, с которой начинается эволюция; в настоящее время такой структурой считается популяция, а не отдельная особь или вид, который включает в свой состав несколько популяций;
* в качестве элементарного явления или процесса эволюции современная теория рассматривает устойчивое изменение генотипа популяции;
* она шире и глубже истолковывает факторы и движущие силы эволюции, выделяя среди них факторы основные и неосновные. Кроме этого существенное отличие синтетической теории эволюции от дарвиновской состоит в четком разграничении областей исследования микроэволюции и макроэволюции.
6. Охарактеризуйте основные недарвиновские теории развития
Дарвинизм изначально критиковали за то, что из него выпадал ряд вопросов:
- причины сохранения в историческом развитии системного развития организмов;
- о механизмах включения в эволюционный процесс онтогенетических перестроек;
-о неравномерности темпов эволюции;
- о крупномасштабных событиях в эпохе биотических кризисов и т.д.
Антидарвиновское учение:- неоламаркизм, основывался на признании адекватной изменчивости, возникающий под непосредственным или косвенным влиянием факторов среды и обеспечивающий прямое приспособление организма к ним, а также на идее наследования приобретённых таким образом признаков и на отрицании сознательной роли естественного отбора.
Это направление состояло из:
- механоламаркизма,
- психоламаркизма,
- ортоламаркизма. К 30-м гг. XX в. это направление угасло. (Т.Д. Лысенко считал, что наследственность - свойство всего организма). Первые генетики противопоставляли себя дарвинизму, поэтому возник кризис. Устойчивость генов толковалась как неизменность - развивался антиэволюционизм. Мутационная изменчивость отождествлялась с эволюционными преобразованиями, чем исключался естественный отбор в качестве главной причины эволюции. Л.С. Берг (1922) создал теорию номогенеза. Эволюция есть запрограммированный процесс реализации внутренних неотъемлемых от живого закономерностей. Организму присуща внутренняя сила неизвестной природы, действующая целенаправленно, независимо от внешней среды, в сторону усложнения организации.
В 1970-80-е гг. японские генетики М. Кимура, Т. Отта создали теорию нейтральных мутаций. Изменения в функциях белоксинтезирующего аппарата являются результатом случайных, нейтральных по своим эволюционным последствиям мутаций. Это нейтралистская концепция.
Есть ещё теория пунктуализма, утверждающая, что процесс эволюции идёт путём редких и быстрых скачков, а 99
% времени своего существования вид пребывает в стабильном состоянии (стазисе).
7. В чем суть микро- и макроэволюции
Современная эволюционная теория подразделяет сложный эволюционный процесс на два этапа: макро- и микроэволюцию. Знание элементарных представлении, лежащих в основе эволюции, позволяет повысить точность анализа сложных процессов макроэволюции. Между макро- и микроэволюцией принципиальной разницы не существует[4].
Микроэволюция - эволюционные преобразования, происходящие в пределах популяций в сравнительно короткие промежутки времени (например, изменение частоты генов, гомо- и гетерозигот в популяции за несколько поколений). Иными словами, микроэволюция -- это совокупность элементарных эволюционных явлений, направленно текущих в популяциях под влиянием различных эволюционных факторов.
Элементарное эволюционное явление - стойкое изменение генотипического состава популяции, т.е. совокупность необратимых генетических изменений, которые меняют эволюционные возможности популяции.
Такие генетические изменения могут возникнуть в результате действия различных эволюционных факторов и, в конце концов, сведутся либо к возникновению и распространению новых (ранее не существовавших в популяции) наследственных особенностей, либо к возникновению таких сочетаний генов, которые в сумме дадут совершенно новый результат в виде возникновения нового признака.
Микроэволюция, таким образом, - это процесс эволюционного преобразования популяций, приводящий к образованию внутривидовых форм и новых видов как конечного ее результата.
Макроэволюция -- это процесс эволюционного преобразования и развития различных групп живых организмов на протяжении десятков и сотен миллионов лет. Иными словами, микроэволюция -- это эволюционные преобразования живой природы на уровне выше видового (образование высших таксонов, новых органов и систем, вымирание отдельных групп и т. д.). В общем смысле макроэволюцией можно назвать развитие жизни на Земле в целом, включая и ее происхождение. Макроэволюционным событием считается также возникновение человека, по многим признакам отличающегося от других биологических видов. Между микро- и макроэволюцией нельзя провести резкую грань, потому что процесс микроэволюции, первично вызывающий изменение популяций (вплоть до видообразования), продолжается без какого-либо перерыва и на макроэволюционном уровне внутри вновь возникших форм.
Отсутствие принципиальных различий в протекании микро- и макроэволюционного процесса позволяет рассматривать их как две стороны единого эволюционного процесса, и применять для анализа процесса всей эволюции понятия, разработанные в теории микроэволюции, поскольку макроэволюционные явления (возникновение новых семейств, отрядов и других групп) охватывают десятки миллионов лет и исключают возможность их непосредственного экспериментального исследования.
8. С чем связан биологический прогресс
Эволюционный прогресс в целом непрерывно идет в направлении максимального приспособления живых организмов к условиям окружающей среды. Смена условий часто приводит к замене одних приспособлений на другие. Однако это же относится к приспособлениям широкого характера, дающим организмам преимущества в различных условиях среды. Таково, например, значение легких как универсального органа газообмена для наземных позвоночных или цветка как совершенного органа размножения у покрытосеменных растений. Таким, образов биологический прогресс может осуществляться благодаря как частным, так и общим приспособлениям организма. Под биологическим прогрессом следует понимать возрастание приспособленности организма к окружающей среде, ведущей к увеличению численности и более широкому распространению вида. Эволюционные изменения, происходящие с некоторыми видами и более крупными таксонами (семействами, отрядами), при резких колебаниях условий среды не всегда оказываются полезными, не ведет к прогрессу. В таких случаях говорят о биологическом регрессе. Биологический регресс - это снижение уровня приспособленности к условиям обитания, уменьшение численности вида и площади видового ареала. Однако не всегда увеличение численности и широкое распространение связаны с крупными изменениями в уровне организации, например серая крыса. Её ареал и численность за последние несколько лет сильно возросли, но никаких существенных эволюционных изменений для этого не потребовалось.
Список литературы
1. Афанасьев В.Г. Мир живого: системность, эволюция и управление. - М., 1986.
2. Дарвинизм: история и современность. - Л., 1988.
3. Захаров В.Б. Мамонтов С.Г., Сивоглазов В.И. Биология: общие закономерности. М., 1996.
4. Общая биология: Учебное пособие для 11-го класса 11-летней общеобразовательной школы, для базового и повышенного уровней. Н.Д. Лисов, Л.В. Камлюк, Н.А. Лемеза и др. Под ред. Н.Д. Лисова.- Мн.: Беларусь, 2002.- 279 с
5. Н.А. Лемеза, Л.В. Камлюк, Н.Д. Лисов "Пособие по биологии для поступающих в ВУЗы".