Люди каких профессий вносят свой вклад в развитие синтетической теории эволюции

Опубликовано: 02.10.2024

Обычно выделяют три большие расы: евразийскую (европеоидную), азиатско-американскую (монголоидную) и австрало-негроидную (экваториальную). Большие расы разделяют на расы второго и третьего порядка, так называемые малые расы. Иногда австралоидов и американских индейцев выделяют в отдельные большие расы.

2. Что такое нация?

Нация – совокупность индивидов, связанных сознанием своего единства, общности происхождения, языка, верований, быта, нравов, обычаев, исторического прошлого и солидарностью социальных и политических интересов настоящего. Ни один из указанных признаков (раса, язык или религия) не являются существенной принадлежностью нации (разнообразие расовых отличий, языков имеется у некоторых наций).

Стр. 125. Вопросы для повторения и задания.

1. Какие большие расы выделяют внутри вида Человек разумный?

Вид Человек разумный разделяют на три большие расы: евразийскую (европеоидную), азиатско-американскую (монголоидную) и австрало-негроидную (экваториальную). Расовые типы отличаются цветом кожи, структурой волос,, разрезом глаз. По остальным признакам не различаются, так как относятся к одному виду – Homo Sapiens. Для европеоидной расы характерны: светлая пигментация кожи, мягкие волосы (прямые или волнистые), обильное развитие бороды и усов, глаза от голубых до карих и черных. Для монголоидной расы характерны: жесткие темные волосы, темные глаза, желтоватая кожа, лицо уплощено, с выделяющимися скулами, плоское переносье, совкообразные резцы, эпикантус – особая складка верхнего века, которая прикрывает внутренний угол глаза. Нос довольно узкий. Для негроидной расы характерны: темные курчавые волосы, темная кожа и глаза, полные губы, широкий нос, слабое или среднее развитие волосяного покрова, лицевая часть черепа выступает в вертикальной плоскости.

2. Какие механизмы лежат в основе формирования человеческих рас?

Известно, что среди неоантропов существовало множество различных физических типов. В результате миграций по земному шару отдельные популяции людей приспосабливались иногда к диаметрально противоположным условиям окружающей среды. Изоляция способствовала закреплению признаков и возникновению рас, которые были максимально адаптированы к местным условиям. Классическим примером является темная кожа негроидов, защищающая их от солнечной радиации. Эпикантус у монголоидов служил для защиты глаз от пыли, которой много в степи, или от снежной пурги на Севере.

3. Приведите доказательства единства происхождения рас.

Все расы человека едины по происхождению. Главным доказательством этого является возможность межрасовых браков, дающих плодовитое потомство. В настоящее время в связи с легкостью перемещения людей по всему земному шару количество смешанных браков растет. Например, в России более 45 млн человек относятся к переходному европеоидно-монголоидному типу. Смешение рас говорит о видовом единстве человека. Другими доказательствами этого единства являются анатомические и физиологические сходства рас, общность групп крови и заболеваний, сходство (на невербальном, эмоциональном уровне) способов коммуникации. Наконец, степень отличий геномов у людей разных рас составляют около 0,1%, что явно меньше среднего уровня межвидовых различий (более 1%).

На основании определения числа аллелей, свойственных той или иной группе организмов, возможно определение генетического расстояния между ними. Эта величина для больших рас человека составляет 0,03. Она гораздо ниже цифр, характерных для истинных подвидов (0,17—0,22), и еще более мала по сравнению с межвидовым расстоянием (0,5—0,6 и более). В животном мире генетическое расстояние, равное 0,03, соответствует обычно генетическим отличиям местных популяций друг от друга. Все эти данные свидетельствуют о том, что понятие расы условно, второстепенно и не позволяет подводить под иерархическую классификацию рас глубокую биологическую, а значит, и социальную базу.

4. Почему в процессе эволюции ни одна из рас не достигла в своем развитии уровня вида?

Основная причина этого – недостаточный срок эволюции Homo Sapiens., как биологического вида, и недостаточный уровень географической изоляции человеческих популяций. Кроме того, по ходу эволюции человека значение биологических (расовых) характеристик, как объектов естественного отбора, уступило свое место социальной значимости индивида. То есть по мере развития общества отбор все меньше затрагивал специфические расовые качества, что замедлило процесс генетического разделения рас.

5. В чем заключается отличие расы и нации?

Расы – исторически сложившиеся в определенных географических условиях группы людей, обладающих общими наследственно обусловленными морфологическими и физиологическими признаками. Различия между нациями формируются в результате действия хозяйственных, политических, религиозных и других социальных (общественных) факторов. Для нации огромную важность представляет самосознание и культурное наследие.

Подумайте и выполните.

1. Докажите, что все человеческие расы принадлежат к одному виду – Человек разумный. Объясните несостоятельность расизма.

Несмотря на различия между расами, все современное человечество представлено одним видом – Человек разумный. Это подтверждается прежде всего тем, что у вступающих в брак представителей различных рас рождается плодовитое потомство.

2. Как вы считаете, будут ли усиливаться или сглаживаться расовые признаки в будущем человеческом обществе? Обоснуйте своё мнение.

Ведь в современном мире люди с лёгкостью могут менять место жительства, а следовательно и создавать новые семьи(например. мама француженка, а папа китаец) получится, что у ребёнка есть и европейские и азиатские черты. Этот процесс(сглаживания расовых признаков)и уже давно идет, ведь изначально русичи имели исключительно русые волосы и голубые или серые глаза, но потом после множества войн(в том числе нашествия монголо-татар) произошло смешение национальностей и уже у русских людей стали появляться тёмные волосы, узкий(не так ярко выражен конечно же, как у монголов) разрез глаз и т.д.

3. Сравните понятия «раса», «нация», «языковая общность». В чём их сходство и отличия?

Раса – огромные группы людей схожих по ряду признаков. Есть расы монголоидная, негроидная, европеоидная и т.п.

Нация – группы людей происходящих из одного рода. К примеру: русские, немцы, китайцы, казахи, монголы.

Группа людей, владеющих одним языком, основанная на единстве какого-либо социального или социально-демографического признака (возраст, уровень образования, принадлежность к социальному слою). Например, в Индии это прослойка чиновничества, представителей крупного или среднего бизнеса, владеющих английским языком.

Ваша будущая профессия.

1. Люди каких профессий вносят свой вклад в развитие синтетической теории эволюции?

Синтетическая теория эволюции – современный дарвинизм— возникла в начале 40-х годов XX в. Она представляет собой учение об эволюции органического мира, разработанное на основе данных современной генетики, экологии и классического дарвинизма. Термин «синтетическая» идет от названия книги известного английского эволюциониста Дж. Хаксли «Эволюция: современный синтез» (1942). В разработку синтетической теории эволюции внесли вклад многие ученые. Основные положения синтетической теории эволюции в общих чертах можно выразить следующим образом: Материалом для эволюции служат наследственные изменения – мутации (как правило, генные) и их комбинации. Основным движущим фактором эволюции является естественный отбор, возникающий на основе борьбы за существование. Наименьшей единицей эволюции является популяция. Эволюция носит в большинстве случаев дивергентный характер, т. е. один таксон может стать предком нескольких дочерних таксонов. Эволюция носит постепенный и длительный характер. Видообразование как этап эволюционного процесса представляет собой последовательную смену одной временной популяции чередой последующих временных популяций.Вид состоит из множества соподчиненных, морфологически, физиологически, экологически, биохимически и генетически отличных, но репродуктивно не изолированных единиц – подвидов и популяций. Вид существует как целостное и замкнутое образование. Целостность вида поддерживается миграциями особей из одной популяции в другую, при которых наблюдается обмен аллелями («поток генов»),Макроэволюция на более высоком уровне, чем вид (род, семейство, отряд, класс и др.), идет путем микроэволюции. Согласно синтетической теории эволюции, не существует закономерностей макроэволюции, отличных от микроэволюции. Иными словами, для эволюции групп видов живых организмов характерны те же предпосылки и движущие силы, что и для микроэволюции. Любой реальный (а не сборный) таксон имеет монофилетическое происхождение. Эволюция имеет ненаправленный характер, т. е. не идет в направлении какой-либо конечной цели.

2. Выясните, что изучает наука палеоботаника.

Палеоботаника, или ботаническая палеонтология – наука об ископаемых растительных остатках, отрасль ботаники, тесно связанная с такими естественными науками как геология и география.

3. Докажите, что базовые знания об эволюции необходимы не только биологам, но и специалистам в других областях естественных наук.

Потому что согласно теории Опалина все началось с постоянных непрерывных химических реакция которые привели к появлению гетеротрофов а затем автотрофов. потом эти организмы начали размножаться усложнялось их строение появлялись новые виды все это происходило в следствии изменения их наследственной информации то есть днк по скольку днк появилось ещё на молекулярном уровне.

В оригинальной эволюционной теории Дарвина были некоторые проблемы. Именно поэтому сразу же после ее возникновения на работу обрушилась конструктивная критика. Причем критиковали работу как принципиальные противники, так и поддерживающая сторона.

Основные контраргументы против теории Чарльза Дарвина были собраны в одном месте — в книге русского ученого и философа Николая Яковлевича Данилевского под названием «Дарвинизм: Критическое исследование». Так, лауреат Нобелевской премии 1908 года И. И. Мечников соглашался с Дарвином в том, что главную роль в эволюции играет естественный отбор, но был в корне несогласен с большой ролью перенаселения. Мечников выбрал вариант с контраргументом дарвиновской теории англичанина Ф. Дженкина, прозванный «кошмаром Дженкина».

Итогом стало то, что ближе к XX веку биологи были согласны с концепциями эволюции. Правда, бо́льшая часть из них была несогласна с тем, что естественный отбор служит двигателем эволюции. Люди больше склонялись к неоламаркизму, теории ортогенеза и сочетанию генетики Менделя с теорией Коржинского — Де Фриза. Этот момент впоследствии назвали «затмением дарвинизма».

Начало теории

Современная теория эволюции появилась из-за того, что были переосмыслены некоторые части оригинального дарвинизма. Положения были рассмотрены с точки зрения генетики в начале XX века. Сразу после переоткрытия работ Грегора Менделя, когда была доказана дискретная природа наследственности, теория Дарвина получила прочный фундамент. На это также повлияли некоторые теории генетики.

Ядром и основой будущей теории стала статья С. С. Четверикова, где рассматривались основные положения синтетической теории эволюции. Вопрос был рассмотрен опять же с точки зрения генетики. Работа была опубликована в 1926 году. Эта статья была переведена на английский язык в одной из западных стран, но ее так и не опубликовали там. Вместо этого, над представлением Четверикова трудились такие ученые:

Д. Холдейн.
Н. В. Тимофеев-Ресовский.
Ф. Г. Добржанский.

Параллельно с ними свою работу об эволюции доминантности выпустил Р. Фишер.

Большой толчок теории был дан после появления гипотезы о рецессивности генов. Она предполагала, что при репликации ДНК происходили постоянные мутации — поставлялись новые гены.

Гены оказывают на строение и функции плейотропное влияние, то есть каждый ген определяет несколько признаков. При этом каждый признак может зависеть от большого числа генов. В генетике это явление именуется полимерией признаков.

Естественный отбор пагубно влияет на мутацию, уничтожая бесполезные гены, которые лишь затрудняют жизнь и размножение. При этом нейтральные и положительные сочетания переживают тестирование, размножение и отбор. Эту идею высказал в своем труде почетный доктор наук Рональд Фишер в 1930 году.

Таким образом, рекомбинация генов очень сильно влияет на генетическое разнообразие. В широком смысле рекомбинацией называется перераспределение ДНК, РНК или даже хромосом и ядер. Происходит это благодаря разрыву и соединению разных молекул. Это приводит к появлению новых комбинаций генов.

Есть мнение, что эволюционный акт завершился, когда произошло сохранение неклассического для вида генного сочетания. Для того чтобы произошла эволюция, нужны три процесса:

Мутационный, который бы генерировал новые варианты генов.
Рекомбинационный, который создавал бы новые фенотипы особей.
Селекционный, проверяющий фенотипы на гармоничность с условиями обитания.

Все эти процессы были признаны большинством последователей синтетической теории.

Немалое влияние на появление новой теории оказала книга «The Causes of Evolution», которую написал и издал в 1932 году ученый Д. Холдейн-младший. Большие эволюционные изменения также происходят на основе неотении — поддержании ювенильных признаков у зрелых особей. По мнению Холдейна, она повлияла на появление человека, развитие граптолитов и фораминифер.

В 1933 году русский биолог Николай Кольцов заявил, что неотения имеет большой характер влияния в животном царстве и двигает ход эволюции.

1937 год во многих источниках обозначен как год появления теории. Именно тогда вышла в свет книга генетика Ф. Г. Добржанского под названием «Генетика и происхождение видов». Ученый называется одним из создателей, авторов и основоположников теории.

Основные положения

В 30−40-х годах прошлого столетия произошло широкое слияние генетики и дарвинизма. Понятие «эволюционный синтез» впервые было употреблено в работе английского биолога Джулиана Хаксли «Эволюция: современный синтез». Полную фразу первый раз употребил Дж. Симпсоном в конце 40-х.

Последователи синтетической теории имели разногласия по поводу некоторых фундаментальных теорий, но сходились в следующей структуре:

Локальная популяция — это одна из самых элементарных единиц эволюции.
Мутация и рекомбинация служат источником для эволюции.
Естественный отбор влияет на развитие адаптаций, образование видов, надвидовых таксонов.
Нейтральные признаки подвержены влиянию генетико-автоматических процессов и эффекту основателя.
Вид является системой популяций, которые изолированы от других видов репродукцией. Помимо этого, каждый вид отделен экологически.

Американские сторонники теории были так активны, что сразу же создали международное сообщество по изучению эволюции. Сообщество в 1946 году было основателем журнала «Evolution». Помимо этого, публикацией статей по эволюции занимался журнал «American Naturalist». Акцент в статьях делался на синтезе генетики и различных видов биологии.

Проводились различные исследования, которые привели к тому, что главные положения новой теории были успешно проверены, а также получили множество дополнений и идей.

В 1942 году была издана книга «Systematics and the origin of species» немецко-американского ученого Э. Майера. В ней орнитолог изучал и рассмотрел эффект основателя, который он дополнял вплоть до 1954 года.

После выхода этой книги и работ Добржанского систематики окончательно убедились в том, что подвиды, а также виды, которые имеют близкое родство, имеют различия лишь по адаптивно-нейтральным признакам.

Однако ни одна из работ не может сравниться с детищем Джулиана Хаксли «Evolution: The Modern synthesis», где объяснялось, почему современная эволюционная теория получила название синтетической и многие другие вопросы. Работа англичанина появилась в 1942 году и была настолько объемной по материалу, широте проблематики и внесла такой вклад, что превосходила труд самого Дарвина. Впрочем, это и неудивительно, ведь Хаксли долгое время следил и принимал участие в развитии эволюционных теорий, наблюдал за прогрессом родственных наук и проводил различные эксперименты.

Один из видных биологов — Провин — заявил, что в работе Хаксли темы были рассмотрены глубже, чем в других работах. Все вопросы были рассмотрены на 645 страницах: там были описаны все основные постулаты, таблицы, сравнения. Но несмотря на это, все основные идеи Хаксли уже вмещал на 20 страницах, где описал синтетическую теорию эволюции кратко и понятно, когда отправлял статью «Натуральная селекция и эволюционный прогресс» в Британскую ассоциацию содействия развитию науки. Согласно ей, приобретенные признаки не наследуются.

Важным условием видообразования Хаксли считал географическую изоляцию. Помимо этого, в труде от 1936 года рассматривались следующие вопросы:

Мутация и естественный отбор работают только вместе. Каждый из них сам по себе не может влиять на создание направленных эволюционных перемен.
Естественный отбор влияет не на какие-то определенные гены, а на их совокупность. При этом его механизм во многом зависит от среды обитания. Не бывает нужных или ненужных мутаций, каждая из них ценна в определенной среде.
О том, что видообразование закончилось, говорит основной критерий — это репродуктивная обособленность. Виды могут образовываться непрерывно и линейно или же непрерывно и дивергентно. Помимо этого, бывают резкие и конвергентные типы.
Виды растений, которые обитают на суше, развиваются прерывисто и резко, образуя новые виды. Самые распространенные имеют градуальную эволюцию, а малораспространенные эволюционируют прерывисто и часто неадаптивно.
Большую распространенность в природных популяциях получили преадаптивные мутации. Они играют немалую роль в макроэволюции. Особенно это проявляется во время резкой перемены среды.
Эволюционный отбор движется в сторону улучшения. Считается, что основным результатом эволюции стало возникновение человека.
Возможность предсказать общую направленность эволюции.

Конструктивная критика

Современная теория поддерживается биологами и считается, что она полноценно описывает ход эволюции. Одной из самых критикуемых частей является объяснение вторичного сходства. Считается, что не унаследованные морфологические и функциональные признаки относятся к очень давним ветвям эволюции.

Как утверждает неодарвинизм, признаки животных и растений во многом предопределены генотипом и видом отбора. Именно по этой причине вторичное сходство можно объяснить тем, что существа получили много одинаковых генов от недалекого предка. Однако необходимо понимать, что конвергентные признаки возникли благодаря действию отбора.

Также известно, что сходные черты, которые были развиты в удаленных линиях, в основном не адаптивны, так что объяснить их не может ни естественный отбор, ни общее наследование. Независимое появление близких генов и сочетаний тоже невозможно, потому что и мутация, и рекомбинация являются случайными процессами.

У сторонников СТЭ этому есть объяснение: утверждения Четверикова и Фишера, которые гласят о случайности мутации были совсем недавно модифицированы. Случайность мутации может быть распространена только на среду обитания, но ни в коем случае не на организации генома. В настоящее время стало ясно, что различные части ДНК бывают устойчивыми по-разному. Именно поэтому какие-то мутации появляются чаще, а какие-то реже.

Набор нуклеотидов тоже не безграничен. Это говорит о том, что осуществление одинаковых случайных мутаций вполне возможно.

Градуализм — это идея Дарвина о том, что эволюция двигалась путем небольших изменений. Существуют противники градуализма — сторонники теории квантовой эволюции (пунктуализм). Эта теория утверждает, что эволюция организмов, которые размножаются половым путем, протекала исключительно скачками и менялась с периодами, когда не происходило существенных изменений.

Те, кто придерживается стратегии квантовой эволюции считают, что их теория может служить поводом для опровержения всей синтетической теории. Впрочем, споры о прерывистом равновесии длятся уже больше 30 лет. Однако большинство биологов сходятся в том, что утверждение «пунктуализм» никак не противоречит другой точки зрения. Считается, что между терминами «постепенная» и «скачковая» или «прерывистая» разница лишь в количестве: длительный процесс на временной шкале кажется мгновенным событием. По этой причине пунктуализм и градуализм можно рассматривать как дополнительный материал.

Основные положения синтетической теории эволюции

Синтетическая теория эволюции — современный дарвинизм — возникла в начале 40-х годов XX в. Она представляет собой учение об эволюции органического мира, разработанное на основе данных современной генетики, экологии и классического дарвинизма. Термин «синтетическая» идёт от названия книги известного английского эволюциониста Дж. Хаксли «Эволюция: современный синтез» (1942). В разработку синтетической теории эволюции внесли вклад многие учёные.

Основные положения синтетической теории эволюции в общих чертах можно выразить следующим образом:

Материалом для эволюции служат наследственные изменения — мутации (как правило, генные) и их комбинации.
Основным движущим фактором эволюции является естественный отбор, возникающий на основе борьбы за существование.
Наименьшей единицей эволюции является популяция.
Эволюция носит в большинстве случаев дивергентный характер, т. е. один таксон может стать предком нескольких дочерних таксонов.
Эволюция носит постепенный и длительный характер. Видообразование как этап эволюционного процесса представляет собой последовательную смену одной временной|временной популяции чередой последующих временных|временных популяций.
Вид состоит из множества соподчинённых, морфологически, физиологически, экологически, биохимически и генетически отличных, но репродуктивно не изолированных единиц — подвидов и популяций.
Вид существует как целостное и замкнутое образование. Целостность вида поддерживается миграциями особей|особей из одной популяции в другую, при которых наблюдается обмен аллелями («поток генов»),
Макроэволюция на более высоком уровне, чем вид (род, семейство, отряд, класс и др.), идёт путём микроэволюции. Согласно синтетической теории эволюции, не существует закономерностей макроэволюции, отличных от микроэволюции. Иными словами, для эволюции групп видов живых организмов характерны|характерны те же предпосылки и движущие силы, что и для микроэволюции.
Любой|Любой реальный (а не сборный) таксон имеет монофилети-ческое происхождение.
Эволюция имеет ненаправленный характер, т. е. не идёт в направлении какой-либо конечной цели.

Синтетическая теория эволюции вскрыла глубинные механизмы эволюционного процесса, накопила множество новых фактов и доказательств эволюции живых организмов, объединила данные многих биологических наук. Тем не менее синтетическая теория эволюции (или неодарвинизм) находится в русле тех идей и направлений, которые были заложены Ч. Дарвином.

Синтетическая теория эволюции

В настоящий момент синтетическая теория эволюции содержит следующие положения.

1. Материалом для эволюции служат наследственные изменения – мутации, а также их комбинации в ходе полового процесса.

2. Основным движущим фактором эволюции является естественный отбор, возникающий на основе борьбы за существование. Избыточная численность более не рассматривается основной предпосылкой эволюции, как полагал Дарвин.

3. Наименьшей единицей эволюции является популяция. Особь|Особь не способна к размножению и к передаче своих признаков потомству, поэтому она не может считаться эволюционной единицей.

4. Эволюция носит в большинстве случаев дивергентный характер. Т. е. один таксон может стать предком нескольких дочерних таксонов. Это объясняет колоссальное разнообразие видов, хотя имеются примеры и гибридогенного и филетических путей видообразования.

5. Эволюция носит постепенный и длительный характер. Видообразование как этап эволюционного процесса представляет собой непрерывное преобразование признаков. Выделить начало|начало и конец видообразования невозможно.

6. Вид состоит из множества в разной степени разделённых групп особей|особей – популяций. Между популяциями постоянно осуществляется перенос генов, т. н. поток генов. Это обеспечивает целостность видов. Прекращение потока генов называется изоляцией. Изоляция ведёт к изменению популяции, и в конечном итоге к видообразованию.

7. Макроэволюция идёт тем же путём, что и микроэволюция. Согласно синтетической теории эволюции, не существует закономерностей макроэволюции, отличных от микроэволюции.

8. Любой|Любой реальный таксон имеет монофилетическое происхождение. Т. е. всё|все его виды происходят от общего предка без гибридизации с другими таксонами. Под реальным таксоном понимают группу организмов, обладающих реальной общностью строения и происхождения, в отличие от синтетических таксонов создающихся для удобства учёных.

9. Эволюция имеет ненаправленный характер. Т. е. не идёт в направлении какой-либо конечной цели. Действительно, изолированные популяции, находящиеся в одинаковых условиях, могут совершенно по-разному эволюционировать.

Эти положения эволюционной теории могут объяснять многообразие видов живых существ.

Многим открытиям в области эволюции ещё только предстоит свершиться.

Видео по теме : Синтетическая теория эволюции

Синтетическая теория эволюции

СОВРЕМЕННЫЕ ТЕОРИИ ЭВОЛЮЦИИ

ОСНОВЫ ГЕНЕТИКИ

Открытие мутаций и другие успехи генетики в начале ХХ века показали, что изменения фенотипа происходят внезапно. Ранее считали эволюционные изменения длительным процессом, как это следовало из учения Дарвина (рис. 1). Во времена создателя учения о происхождении видов были неизвестны материальные носители информации — гены, хромосомы.

Рис. 1 Основные результаты эволюции

Развитие популяционной генетики и смежных наук привели к формированию, в середине ХХ века, синтетической теории эволюции. Вклад в создание комплекса из дарвинизма и генетики внесли ученые А. Н. Северцов, И. И. Шмальгаузен, С. С. Четвериков, Д. Симпсон, Э. Майр, Д. Холдейн, С. Райт и другие исследователи из разных стран.

Сначала, появление новых работ вызвало кризис учения Дарвина. Понимание сути изменчивости породило идею о том, что эволюция не зависит от факторов внешней среды. Однако, считать основной причиной только возникающие мутации тоже ошибочно.

Выдающийся генетик Т. Морган разрешил возникшую проблему. Ученый доказал, что изменения в геноме постоянно возникают под действием мутагенных факторов. Накопление даже небольших, точечных мутаций важно для последующих преобразований вида, эволюции.

Объединение ведущих положений дарвинизма и генетики привело к созданию синтетической теории эволюции. Именно СТЭ дает наиболее глубокое и точное представление о процессе видообразования.

Согласно синтетической теории:

естественный отбор — направленный фактор эволюции, определяющий ее ход;
отбор способствует избирательному выживанию и преимущественному размножению более приспособленных организмов;
видообразование начинается и происходит под давлением отбора;
механизмы естественного отбора действуют благодаря существованию исходного материала, поставляемого наследственной изменчивостью;
естественный отбор проявляется в рамках борьбы за существование.

Эволюция носит дивергентный характер. Это означает, что один биологический вид может дать начало нескольким подвидам и видам. В то же время, у каждого вида имеется только один предок — популяция, вид.

Эволюция имеет постепенный характер, длительна во времени. Основным этапом является видообразование — смена одной популяции другой. Кроме микроэволюции, происходящей на уровне вида, существуют макроэволюционный процесс. Он не имеет своих особых механизмов, подчиняется тем же законам, что и микроэволюция.

Организмы, относящиеся к одной систематической группе, могут процветать (рис. 2). Это состояние называют биологическим прогрессом. Он достигается благодаря ароморфозам, идиоадаптациям или общей дегенерации Вымирание, исчезновение групп особей с лица Земли — биологический регресс.

Рис. 2 В далекие геологические эпохи процветали рептилии

Эволюция носит необратимый характер. Происходит преимущественно усложнение форм жизни, развиваются приспособления видов к среде обитания. Процесс, согласно научным взглядам, не имеет направления, конечной цели.

Элементарные факторы эволюции

Так называют события и процессы, приводящие к изменению частоты аллелей и генотипических признаков популяции. К элементарным факторам эволюции относятся мутации, популяционные волны, дрейф генов, изоляция и естественный отбор (рассмотрен выше).

Мутационный процесс

В популяциях возникают преимущественно рецессивные мутации. Они накапливаются в гетерозиготах, составляя резерв наследственной изменчивости. Свободное скрещивание гетерозигот приводит к переходу рецессивных аллелей в гомозиготное состояние. Частота таких переходов довольно значительная — 25%.

Проявившиеся признаки и свойства «сортируются». Если особи не получают преимущества в борьбе за выживание, то они «выбраковываются» естественным отбором. В больших, многочисленных популяциях степень гетерозиготности выше, поэтому эффективнее протекает процесс освоения среды обитания.

Благодаря мутациям поддерживается генетическая неоднородность популяции. Непрерывно возникают новые варианты генов. Внешние и внутренние факторы приводят к появлению разных типов мутаций — генных, хромосомных, геномных.

Генные мутации происходят на уровне элементарных носителей наследственной информации — генов. В большинстве случаев они рецессивные. Хромосомные мутации обусловлены потерей или переносом участков одних хромосом на другие. Геномные мутации сводятся к появлению организмов с кратным или некратным увеличением числа хромосом.

Комбинативная изменчивость

Процесс обеспечивает появление новых комбинаций (объединений) генов в генотипе. Повышается вероятность формирования новых фенотипов. Этот фактор вносит свой вклад в эволюционный процесс. Количество вариантов комбинаций зависит от количества хромосом.

Популяционные волны

«Волны жизни» нередко приводят к обеднению генного состава популяции. Численность особей в популяциях снижается или увеличивается по разным причинам. Одни популяционные волны носят сезонный характер, другие представляют собой многолетние процессы. Первые ярко проявляются у перелетных птиц. Весной на место гнездование раньше прилетают только самки или только самцы.

Непериодические «волны жизни» чаще всего связаны с изобилием или нехваткой корма, размножением вредителей или хищников. В последние годы решающие влияние оказывает ухудшение среды обитания под влиянием хозяйственной деятельности населения.

Дрейф генов

Изменение частоты генов в популяции возникает под действием случайных событий, факторов. В процесс вовлекается сравнительное небольшое количество особей вида. Дрейф генов происходит при освоении новых местообитаний. Незначительное число особей могут дать начало новой популяции. Важны генотипы этих «основателей».

Дрейф генов зачастую приводит к проявлению новых гомозиготных форм. Они «выщепляются» по тем мутантным аллелям, которые окажутся ценными в плане приспособления и будут подвергнуты естественному отбору.

Изоляция

Этот фактор способствует закреплению возникших изменений генетической структуры. Изоляция происходит вследствие появления барьеров — географических, репродуктивных, экологических, поведенческих. Они затрудняют или делают невозможным свободное скрещивание особей, принадлежащих к одному виду. Изоляция в одиночку не создает новые формы организмов. Сохраняются генетические различия между популяциями, что подхватывается естественным отбором.

Исследования С.С. Четверикова

Русский и советский ученый внес огромный вклад в создание синтетической теории эволюции. По сути, С. С. Четвериков «примирил» дарвинизм с генетикой. Материалом для исследования ученого послужила мушка-дрозофилла (рис. 3). Четвериков изучил состав и процессы в природных популяциях насекомого.

Рис. 3 Дрозофила — объект генетических исследований

Исследователь выявил множество рецессивных мутаций. В гетерозиготной форме они не приносят явный вред организму, но снижают приспособленность к среде обитания. Среди мутаций есть такие, которые на данный момент существования вида не имеют адаптационного значения, но могут оказаться полезными впоследствии. Это резерв наследственной изменчивости. Четвериков выяснил, почему в результате эволюционных изменений доминантная аллель исчезает, а ее рецессивная мутантная аллель сохраняется.

Не менее важны исследования в области динамики популяций. Четвериков заложил основы учения о популяционных волнах. Еще студентом он опубликовал в 1905 году статью о причинах и последствиях массового размножения насекомых. Такие вспышки наносят большой ущерб сельскому и лесному хозяйству. Необходимы меры по быстрому снижению численности.

Роль эволюционной теории в формировании современной естественнонаучной картины мира

Трудно переоценить значение дарвинизма в развитии всех отраслей естествознания, особенно общей биологии и частных дисциплин, антропологии, палеонтологии. Впервые, во времена Дарвина, получили материалистическое объяснение причины и механизмы исторического развития жизни на Земле (рис. 4).

Рис. 4 Основные направления эволюции органического мира на Земле

Теория естественного отбора дала подлинно научное обоснование биологической эволюции. Дарвин при ее создании опирался на материалы, собранные в экспедициях, полевых условиях. Это не были умозрительные заключения, которые излагали в своих трудах его предшественники и некоторые современники.

Эволюционная теория Дарвина с момента своего появления вызвала массу дискуссий. В спорах рождалась истина. Обогатилось содержание общей биологии, ботаники, зоологии. Был дан толчок развитию генетики, селекции, антропологии, палеогеографии.

Синтетическая теория эволюции — не окончательный этап развития учения о происхождении видов. Это отправная точка для дальнейшего совершенствования в XXI веке.

_{Источники изображений:
Рис. 4 — Чернов И. Эволюционное древо. — Дрофа: 2002 г}

В начале XIX века французским ученым, Жаном Батистом Ламарком было создано эволюционное учение, в основе которого лежит внутреннее присущее организмам стремление к совершенству. Эта теория тесно переплелась с идеями креационизма, самозарождения жизни, поэтому ее трудно уложить в рамки современной науки.

Ламарк придавал большое значение так называемым "упражнениям" и "неупражнениям" органов, так как считал, что они передаются по наследству. То есть, говоря на ламаркистском языке: у жирафа длинная шея, потому что десятки поколений жирафов до него эту шею вытягивали - "упражняли".

Исходя из этой теории, органы, которыми животное усиленно пользуется, развиваются, а те, которые мало применяются, атрофируются и постепенно исчезают. Ламарк считал, что возникшие в органах изменения наследуются.

Если вы касались генетики, для вас должна быть очевидна ошибочность этих суждений. Разве могут изменения в соматических клетках наследоваться (на самом деле, у гидры при почковании могут, но у большинства животных это невозможно!). Только представьте: человек потерял на войне несколько пальцев руки, после войны у него рождается ребенок. Неужели можно предполагать, что и его ребенок родится без этих нескольких пальцев, которые отец потерял на войне?

Сейчас не вызывает сомнения, что потомству передается генетическая информация, лежащая в половых клетках (гаметах), но никак не в соматических.

Учение Дарвина

Возникновению учения Дарвина предшествовал ряд событий, о которых нельзя не упомянуть. Капитализм, начавшийся бурным развитием в первой половине XIX века в Англии, способствовал развитию промышленности и науки. Большие успехи делались естественными науками, учеными описывались новые виды животных и растений, селекционеры выводили новые породы и сорта.

И, конечно же, легендарное кругосветное путешествие Чарльза Дарвина на корабле "Бигль" c 1831 по 1836 год, во время которого он сделал очень важные наблюдения. Это путешествие сыграло решающую роль в возникновении учения.

Во время путешествия Чарльз Дарвин заметил отличия между галапагосскими вьюрками, населяющими острова. У них имелись разнообразные формы клювов, что позволило им занять разные экологические ниши. Этот факт в дальнейшем позволит Чарльзу Дарвину сделать важнейший вывод о причинах расхождения признаков.

Свои эволюционные идеи Чарльз Дарвин сформулировал в труде "Происхождение видов путем естественного отбора", опубликованного в 1859 году.

Основа эволюционного процесса - наследственная изменчивость
Каждый вид способен к неограниченному размножению, однако ограниченность жизненных ресурсов препятствует этой способности
Главные движущие силы эволюции - борьба за существование и естественный отбор, материал для которых поставляет наследственная изменчивость (новые признаки у особей). В результате выживают наиболее приспособленные особи.
В результате естественного отбора приспособленные особи выживают, размножаются и таким образом накапливают приспособительные признаки

Именно в результате накопления особями таких различий, возникают новые виды, отличающиеся друг от друга по строению, физиологии и пр. Этим можно объяснить разнообразие форм клювов у вьюрков, на которые обратил внимание Дарвин.

Многие ошибочно приписывают фразу "Человек произошел от обезьяны" Дарвину, это не совсем верно. Лучше всего в этом вопросе дать слово самому Дарвину: "Так как человек, с генеалогической точки зрения, принадлежит к узконосым обезьянам Старого Света, то мы должны заключить, сколько бы ни протестовала наша гордость против подобного вывода, что наши древние родоначальники должны быть отнесены к этому семейству. Мы не должны, однако, впасть в другую ошибку, предполагая, что древний родоначальник всего обезьяньего рода, не исключая и человека, был тождественен или даже близко сходен с какой-либо из ныне существующих обезьян."

Очевидно, Дарвин не считал, что человек произошел от обезьяны. В его словах мы видим лишь указание на общего предка человека и обезьяны, не более. Дарвин - уникальный гений своего времени, сумевший собрать разрозненные факты и привести их к общей концепции. Его теория постепенно была принята большинством ученых, даже католическая церковь не решилась предать его анафеме.

Синтетическая теория эволюции (СТЭ)

Какая же из многих теорий эволюции принята на сегодняшний день в научном сообществе? Как вы уже догадались, это - синтетическая теория эволюции, которая включает не только дарвинизм, но и генетику, систематику, палеонтологию.

Я должен предупредить вас, что некоторые термины, скорее всего, окажутся новыми. Обязательно вернитесь к эволюционным теориям, когда тщательно освоите генетику и научитесь решать генетические задачи, тогда вам откроются эти теории во всей своей красе.

Элементарная единица эволюции - популяция
Мутации и рекомбинативная изменчивость служат основным материалом для эволюции
Ненаправленными, случайными факторами эволюции являются мутации, волны численности
Единственный направленный фактор эволюции - естественный отбор
Эволюция носит дивергентный характер: от одного таксона может произойти несколько дочерних, при этом каждый вид имеет одну единственную предковую популяцию
Эволюция носит постепенный характер. Видообразование представляет собой последовательное превращение одной популяции в другую

В СТЭ авторы стремились обобщить все открытые генетикой факты и связать их с дарвинизмом. Большой вклад в создание СТЭ внесли Северцов А.Н. и Шмальгаузен И.И.

Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.

Читайте также: