3 види еволюції. Розвиток еволюційних поглядів у науці

Еволюційне вчення

Еволюційне вчення (теорія еволюції)- наука, що вивчає історичний розвиток життя: причини, закономірності та механізми. Розрізняють мікро-і макроеволюцію.

Мікроеволюція- еволюційні процеси лише на рівні популяцій, які призводять до утворення нових видів.

Макроеволюція- еволюція надвидових таксонів, у яких формуються більші систематичні групи. В їх основі лежать однакові принципи та механізми.

Розвиток еволюційних ідей

Геракліт, Емпідокл, Демокріт, Лукрецій, Гіппократ, Аристотель та інші античні філософи сформулювали перші уявлення про розвиток живої природи.
Карл Ліннейвірив у створення природи богом і сталість видів, але допускав можливість появи нових видів шляхом схрещування чи під впливом умов середовища. У книзі «Система природи» К. Лінней обґрунтував вигляд як універсальну одиницю та основну форму існування живого; кожному виду тварин і рослин надав подвійне позначення, де іменник - назва роду, прикметник - найменування виду (наприклад, Людина розумна); описав величезну кількість рослин та тварин; розробив основні принципи систематики рослин та тварин та створив їх першу класифікацію.
Жан Батіст Ламаркстворив перше цілісне еволюційне вчення. У роботі «Філософія зоології» (1809) він виділив основний напрямок еволюційного процесу – поступове ускладнення організації від нижчих форм до вищих. Також він розвивав гіпотезу про природне походження людини від мавпоподібних предків, що перейшли до наземного способу життя. Ламарк вважав рушійною силою еволюції прагнення організмів до досконалості і стверджував успадкування набутих ознак. Тобто органи, необхідні у нових умовах, внаслідок вправи розвиваються (шия у жирафа), а непотрібні органи внаслідок невправи атрофуються (очі у крота). Однак Ламарк не зміг розкрити механізми еволюційного процесу. Його гіпотеза про успадкування набутих ознак виявилася неспроможною, а твердження про внутрішнє прагнення організмів до вдосконалення – ненауковим.
Чарлз Дарвінстворив еволюційну теорію, засновану на поняттях боротьби за існування та природного відбору. Передумовами виникнення вчення Ч. Дарвіна були такі: накопичення на той час багатого матеріалу з палеонтології, географії, геології, біології; розвиток селекції; успіхи систематики; поява клітинної теорії; власні спостереження вченого під час навколосвітнього плавання на кораблі "Бігль". Свої еволюційні ідеї Ч. Дарвін виклав у ряді робіт: «Походження видів шляхом природного відбору», «Зміна свійських тварин та культурних рослин під впливом одомашнення», «Походження людини та статевий підбір» та ін.

Вчення Дарвіна зводиться до такого:

• кожна особина того чи іншого виду має індивідуальність (мінливість);
• риси індивідуальності (хоч і не всі) можуть передаватися у спадок (спадковість);
• особини виробляють більшу кількість нащадків, ніж доживає до статевої зрілості та початку розмноження, тобто в природі існує боротьба за існування;
• перевага у боротьбі існування залишається за найбільш пристосованими особинами, які мають більше шансів залишити після себе потомство (природний відбір);
• внаслідок природного відбору відбувається поступове ускладнення рівнів організації життя та виникнення видів.

Чинники еволюції по Ч. Дарвіну- це

• спадковість,
• мінливість,
• боротьба за існування,
• природний відбір.

Спадковість - Здатність організмів передавати з покоління в покоління свої ознаки (особливості будови, розвитку, функції).
Мінливість - здатність організмів набувати нових ознак.
Боротьба за існування - весь комплекс взаємовідносин організмів з умовами навколишнього середовища: з неживою природою (абіотичними факторами) та іншими організмами (біотичними факторами). Боротьба за існування не є «боротьбою» у буквальному значенні слова, фактично це стратегія виживання та спосіб існування організму. Розрізняють внутрішньовидову боротьбу, міжвидову боротьбу та боротьбу з несприятливими факторами довкілля. Внутрішньовидова боротьба- Боротьба між особинами однієї популяції. Завжди йде дуже напружено, так як особи одного виду потребують одних і тих же ресурсах. Міжвидова боротьба- Боротьба між особами популяцій різних видів. Йде, коли види конкурують за одні й самі ресурси чи вони пов'язані відносинами типу «хижак – жертва». Боротьба з несприятливими абіотичними факторами середовищаособливо проявляється за погіршення умов середовища; посилює внутрішньовидову боротьбу. У боротьбі існування виявляються найбільш пристосовані до даних умов проживання особини. Боротьба існування веде до природного добору.
Природний відбір- процес, внаслідок якого виживають і залишають після себе потомство переважно особини з корисними у цих умовах спадковими змінами.

На основі дарвінізму перебудувалися всі біологічні та інші природничі науки.
В даний час найбільш загальновизнаною є синтетична теорія еволюції (СТЕ). Порівняльна характеристика основних положень еволюційного вчення Ч. Дарвіна та СТЕ дана в таблиці.

Порівняльна характеристика основних положень еволюційного вчення Ч. Дарвіна та синтетичної теорії еволюції (СТЕ)

Виникнення пристроїв.Кожне пристосування виробляється з урахуванням спадкової мінливості у процесі боротьби за існування та відбору серед поколінь. Природний відбір підтримує лише доцільні пристрої, які допомагають організму виживати та залишати потомство.
Пристосованість організмів до середовища не абсолютна, а відносна, оскільки умови довкілля можуть змінюватися. Доказом цього є багато фактів. Наприклад, риби чудово пристосовані до водного довкілля, але всі ці адаптації зовсім непридатні для інших довкілля. Нічні метелики збирають нектар зі світлих квіток, які добре помітні вночі, але часто летять на вогонь і гинуть.

Елементарні фактори еволюції- фактори, що змінюють частоту алелів та генотипів у популяції (генетичну структуру популяції).

Виділяють кілька основних елементарних факторів еволюції:
мутаційний процес;
популяційні хвилі та дрейф генів;
ізоляція;
природний відбір.

Мутаційна та комбінативна мінливість.

Мутаційний процеспризводить до виникнення нових алелів (або генів) та їх поєднань у результаті мутацій. В результаті мутації можливий перехід гена з одного аллельного стану в інший (А → а) або зміна гена взагалі (А → С). Мутаційний процес, внаслідок випадковості мутацій, має спрямованістю і участі інших чинників еволюції неспроможна спрямовувати зміна природної популяції. Він лише постачає елементарний еволюційний матеріал для природного відбору. Рецесивні мутації у гетерозиготному стані становлять прихований резерв мінливості, який може бути використаний природним відбором при зміні умов існування.
Комбінативна мінливістьвиникає в результаті утворення у нащадків нових комбінацій вже існуючих генів, успадкованих від батьків. Джерелами комбінативної мінливості є перехрест хромосом (рекомбінація), випадкове розходження гомологічних хромосом у мейозі, випадкове поєднання гамет при заплідненні.

Популяційні хвилі та дрейф генів.

Популяційні хвилі(Хвилі життя) - періодичні та неперіодичні коливання чисельності популяції як у бік збільшення, так і у бік зменшення. Причинами популяційних хвиль можуть бути періодичні зміни екологічних факторів середовища (сезонні коливання температури, вологості тощо), неперіодичні зміни (природні катастрофи), заселення виглядом нових територій (супроводжується різким спалахом чисельності).
Як еволюційний фактор популяційні хвилі виступають у нечисленних популяціях, де можливий прояв дрейфу генів. Дрейф генів- випадкова ненаправлена ​​зміна частот алелів та генотипів у популяціях. У малих популяціях дія випадкових процесів призводить до помітних наслідків. Якщо популяція мала за чисельністю, то результаті випадкових подій деякі особини незалежно від своєї генетичної конституції можуть залишити чи залишити потомство, внаслідок цього частоти деяких алелей можуть різко змінюватися одне чи кілька поколінь. Так, при різкому скороченні чисельності популяції (наприклад, внаслідок сезонних коливань, скорочення кормових ресурсів, пожежі і т. д.) серед нечисленних особин, що залишилися в живих, можуть бути рідкісні генотипи. Якщо надалі чисельність відновиться рахунок цих особин, це призведе до випадковому зміни частот алелів у генофонді популяції. Отже, популяційні хвилі є постачальником еволюційного матеріалу.
Ізоляціяобумовлена ​​виникненням різноманітних факторів, що перешкоджають вільному схрещуванню. Між популяціями, що утворилися, припиняється обмін генетичною інформацією, в результаті чого початкові відмінності генофондів цих популяцій збільшуються і закріплюються. Ізольовані популяції можуть зазнавати різних еволюційних змін, поступово перетворюватися на різні види.
Розрізняють просторову та біологічну ізоляцію. Просторова (географічна) ізоляціяпов'язані з географічними перешкодами (водні перепони, гори, пустелі та інших.), а малорухливих популяцій і з великими відстанями. Біологічна ізоляціяобумовлена ​​неможливістю спаровування та запліднення (у зв'язку зі зміною термінів розмноження, будови або інших факторів, що перешкоджають схрещуванню), загибеллю зигот (внаслідок біохімічних відмінностей гамет), стерильністю потомства (внаслідок порушення кон'югації хромосом при гаметогенезі).
Еволюційне значення ізоляції у тому, що вона закріплює і посилює генетичні різницю між популяціями.
Природний відбір.Зміни частот генів і генотипів, викликані розглянутими вище чинниками еволюції, мають випадковий, ненаправлений характер. Направляючим чинником еволюції є відбір.

Природний відбір- процес, у результаті якого виживають і залишають після себе потомство переважно особини з корисними для популяції властивостями.

Відбір діє у популяціях, його об'єктами є фенотипи окремих особин. Проте відбір за фенотипами є відбором генотипів, оскільки нащадкам передаються ознаки, а гени. В результаті в популяції відбувається збільшення відносного числа особин, які мають певну властивість або якість. Таким чином, природний відбір – це процес диференціального (вибіркового) відтворення генотипів.
Дію відбору піддаються як властивості, підвищують ймовірність залишення потомства, а й ознаки, які мають прямого відношення до відтворення. У ряді випадків відбір може бути спрямований на створення взаємопристосувань видів один до одного (квітки рослин і комахи, що відвідують їх). Також можуть створюватися ознаки, шкідливі для окремої особини, але що забезпечують виживання виду в цілому (бджола, що ужалила, гине, але, нападаючи на ворога, вона зберігає сім'ю). У цілому нині відбір грає творчу роль природі, оскільки з неспрямованих спадкових змін закріплюються ті, які можуть призвести до утворення нових груп особин, досконаліших у умовах існування.
Розрізняють три основні форми природного відбору: стабілізуючий, рушійний та розривний (дизруптивний) (табл.).

Форми природного відбору

Коротка історія еволюції органічного світу

Вік Землі близько 4,6 млрд. років. Життя на Землі виникло в океані понад 3,5 млрд. років тому.
Коротка історія розвитку органічного світу представлена ​​у таблиці. Філогенез основних груп організмів відбито малюнку.
Історію розвитку життя Землі вивчають по викопним останкам організмів чи слідам їх життєдіяльності. Вони зустрічаються у гірських породах різного віку.
Геохронологічна шкала історії Землі розділена на ери та періоди.

Геохронологічна шкала та історія розвитку живих організмів

Історичний розвиток живої природи відбувається за певними законами та характеризується сукупністю окремих ознак. Успіхи біології першій половині 19 століття послужили причиною створення нової науки - еволюційної біології. Вона одразу стала популярною. І довела, що еволюція в біології - це детермінований та незворотний процес розвитку як окремих видів, так і цілих їх угруповань - популяцій. Він відбувається у біосфері Землі, торкаючись його оболонки. Ця стаття буде присвячена як вивченню концепцій біологічного виду, так і

Історія розвитку еволюційних поглядів

Наука пройшла складний шлях формування світоглядних поглядів на механізми, які у основі природи нашої планети. Він розпочинався з ідей креаціонізму, висловлених К. Ліннеєм, Ж. Кюв'є, Ч. Лайелеєм. Першу еволюційну гіпотезу було викладено французьким ученим Ламарком у роботі «Філософія зоології». Англійський дослідник Чарльз Дарвін першим у науці висловив думку про те, що еволюція в біології - це процес, що базується на спадковій мінливості та природному доборі. Його основою є боротьба існування.

Дарвін вважав, що поява безперервних змін біологічних видів є результатом їхнього пристосування до постійної зміни факторів зовнішнього середовища. Боротьба існування, на думку вченого, це сукупність взаємозв'язків організму з навколишньою природою. А її причина лежить у прагненні живих істот до збільшення своєї чисельності та розширення місць проживання. Усі перелічені чинники і включає у собі еволюція. Біологія, 9 клас, яку вивчає під час уроків, розглядає процеси спадкової мінливості та природного відбору у розділі «Еволюційне вчення».

Синтетична гіпотеза розвитку органічного світу

Ще за життя Чарльза Дарвіна його ідеї були розкритиковані рядом таких відомих вчених, як Ф. Дженкін та Г. Спенсер. У 20 столітті, у зв'язку з бурхливими генетичними дослідженнями та постулюванням законів спадковості Менделя, стало можливим створення синтетичної гіпотези еволюції. У своїх працях її описували такі як С. Четверіков, Д. Холдейн та С. Райд. Вони стверджували, що еволюція в біології - це явище біологічного прогресу, що має вигляд ароморфозів, ідіоадаптацій, що стосуються популяції різних видів.

Відповідно до цієї гіпотези, еволюційними факторами є хвилі життя та ізоляція. Форми історичного розвитку природи проявляються у таких процесах, як видоутворення, мікроеволюція та макроеволюція. Вищевикладені наукові погляди можна уявити, як сумацію знань про мутації, що є джерелом спадкової мінливості. А також уявлень про популяцію як структурної одиниці історичного розвитку біологічного виду.

Що таке еволюційне середовище?

Під цим терміном розуміють біогеоценотичний. У ній відбуваються мікроеволюційні процеси, що стосуються популяції одного виду. В результаті стає можливим виникнення підвидів та нових біологічних видів. Тут же спостерігаються процеси, що призводять до появи таксонів – пологів, родин, класів. Вони належать до макроеволюції. Наукові дослідження В. Вернадського, що доводять тісний взаємозв'язок усіх рівнів організації живої матерії у біосфері, підтверджують той факт, що біогеоценоз – це середовище еволюційних процесів.

У клімаксних, тобто стабільних екосистемах, у яких спостерігається велика різноманітність популяції багатьох класів, зміни відбуваються внаслідок когерентної еволюції. у таких стабільних біогеоценозах називаються цінофільними. А в системах з нестабільними умовами відбувається неузгоджена еволюція серед екологічно пластичних, так званих цінофобних видів. Міграції особин різних популяцій одного й того ж виду змінюють їх генофонди, порушуючи частоту різних генів. Так вважає сучасна біологія. Еволюція органічного світу, що буде розглянута нами нижче, підтверджує цей факт.

Етапи розвитку природи

Такі вчені, як З. Разумовський і У. Красилов довели, що темпи еволюції, що у основі розвитку природи, нерівномірні. Вони являють собою повільні та практично непомітні зміни у стабільних біогеоценозах. Вони різко прискорюються у періоди екологічних криз: техногенних катастроф, танення льодовиків тощо. буд. У сучасній біосфері мешкає близько трьох мільйонів видів живих істот. Найважливіших їх для життєдіяльності людини вивчає біологія (7 клас). Еволюція Найпростіших, Кишковопорожнинних, Членистоногих, Хордових є поступовим ускладненням кровоносної, дихальної, нервової систем цих тварин.

Перші залишки живих організмів виявляються в архейських осадових породах. Їхній вік близько 2,5 мільярда років. Можливі варіанти походження багатоклітинних організмів пояснюють наукові гіпотези фагоцителли І. Мечникова та гастреї Е. Гетелля. Еволюція в біології - це шлях розвитку живої природи від перших архейських форм життя до різноманіття флори та фауни сучасної кайнозойської ери.

Сучасні уявлення про фактори еволюції

Вони є умовами, що викликають адаптивні зміни організмів. Їхній генотип найбільш захищений від зовнішніх впливів (консервативність генофонду біологічного виду). Спадкова інформація все ж таки може змінюватися під дією генних Саме таким шляхом - набуттям нових ознак і властивостей - відбувалася еволюція тварин. Біологія вивчає її у таких розділах, як порівняльна анатомія, біогеографія та генетика. Розмноження як чинник еволюції має виняткове значення. Воно забезпечує зміну поколінь та безперервність життя.

Людина та біосфера

Процеси виникнення оболонок Землі та геохімічну діяльність живих організмів вивчає біологія. Еволюція біосфери нашої планети має тривалу геологічну історію. Вона була розроблена В. Вернадським у його навчанні. Він запровадив термін «ноосфера», розуміючи під ним вплив свідомої (розумової) діяльності на природу. Жива речовина, що входить у всі оболонки планети, змінює їх і визначає кругообіг речовин та енергії.

Сьогодні ми поговоримо про те, що таке еволюція в біології, яке вона має значення. Звичайно, говорячи про цю тему, ми не можемо залишити поза увагою еволюційну теорію Чарльза Дарвіна, який запропонував її світові, яка існує донині.

Отже, що таке еволюція у біології? Під цим поняттям прийнято розуміти поступові зміни, які не сильно впадають у вічі. Але в результаті цього процесу з'являються і докорінні зміни. Еволюція в біології може призвести навіть до утворення нових видів живих істот або кардинальної зміни та пристосування старих. Яке значення має еволюція у природознавстві? Безперечно, ключове. Це ви зрозумієте, закінчивши читання цієї роботи.

Еволюція

Зараз трохи поговоримо про найголовніше поняття нашої статті. Що таке еволюція у біології? Це явище необоротне і безпосередньо пов'язане з історичним процесом, розвитком живої природи. Можна розглядати еволюцію окремих частин біосфери чи загалом живого нашої планети. Еволюціонувати може тільки живий організм.

Раніше еволюції протиставляли таке поняття як «революція». Але в ході ретельного вивчення цих двох процесів з'ясувалося: еволюцію та революцію досить складно відрізнити один від одного. Чому? Еволюція може тривати мільйони років чи проходити швидко. Так кордони між цими двома процесами сильно розмилися.

Дехто вважає, що людина - це результат еволюції, тобто ми походять від давніх мавп. Цю теорію висунув знаменитий учений Чарльз Дарвін. А теорія дістала назву еволюційної. Вірити їй чи ні, вирішує кожен самостійно, адже зараз існує безліч інших можливих гіпотез. Але якщо мова в нашій роботі зайшла про еволюцію, то ми не можемо залишити поза увагою теорію Дарвіна. Пропонуємо приступити до неї прямо зараз.

Теорія Дарвіна

Чарльз Дарвін вперше зміг пояснити людству, що таке еволюція у біології. Згадаємо і те, що його теорія ґрунтувалася на працях Т. Мальтуса, який представив світові в 1778 свій «Трактат про народонаселення». Вивчивши цю роботу, Чарльз Дарвін зміг сформулювати основні закони, сили, які керують еволюцією. Про що робота Т. Мальтуса? Він пояснив, що було б з нами, якби зростання населення не стримувалося б жодними факторами.

Зазначимо і те, що Дарвін переклав теорію Мальтуса інші живі системи, його основний внесок у науку - це пояснення того, як відбувається еволюція. Він уперше запровадив поняття «природний добір». Можна згадати і те, що ще один вчений (А.Р. Уоллес) зміг дійти такого ж висновку. Тоді Дарвін і Уоллес об'єдналися і виступили спільно на засіданні 1858 року із спільною доповіддю, а вже 1859 року Ч. Дарвін представив світу працю «Походження видів».

Сучасна теорія

Отже, що таке еволюція в біології, визначення теорії Чарльза Дарвіна ми вже надали. Але існує й сучасна (її ще називають синтетичною) теорія еволюціонування. Пропонуємо коротко її розглянути.

Теорія неодарвінізму є оновлену ще 20 столітті теорію Дарвіна - Уоллеса. Це вийшло в результаті оновлення та додавання нових даних в областях:

• генетики;
• палеонтології;
• молекулярної біології;
• екології;
• етології.

Чому цю теорію називають синтетичною? Саме тому, що вона є синтезом основних позицій, представлених Чарльзом Дарвіном.

Закони еволюції

• швидкість еволюції неоднакова;
• освіта нових видів відбувається у простих форм;
• відмічені випадки регресивної еволюції;
• еволюція відбувається завдяки деяким чинникам (мутації, природний відбір, дрейф генів).

Чинники еволюції

Ми дізналися, що таке еволюція в біології та її сутність. Давайте тепер поговоримо про фактори. Їх отримали в результаті вивчення та систематизації всіх накопичених знань, що стосуються еволюції. Тільки так можна побачити і зрозуміти рушійні сили, які дозволяють багатьом видам (менш пристосованим до виживання) залишатися на нашій планеті.

Отже, існує лише три основні фактори:

• популяційні хвилі;
• відокремленість групи.

Форми відбору

Говорячи про еволюцію, ми можемо виділити кілька форм природного відбору:

• стабілізуючий;
• рушійний;
• дизруптивний.

Перший вид спрямовано підтримку стійкості конкретного виду. Розглянемо приклад на горобцях. Під час сильної бурі було знайдено 136 вмираючих птахів. 64 із них загинули, бо мали або короткі, або довгі крила. Особи із середнім розміром вижили, оскільки виявилися витривалішими.

Рушійний проявляється так: зникнення кінцівок у змій або очей у печерних тварин, пальців у копитних і так далі. Тобто орган (або його частина), який не потрібний тварині, просто зникає.

Прикладом дизруптивного відбору можуть бути равлики (точніше забарвлення). Якщо грунт коричневий, раковина має коричневий або жовтий відтінок.

1. Еволюційна теорія Дарвіна - Уоллеса

2. Сучасна (синтетична) теорія еволюції

3. Основні закони еволюції

4. Основні чинники еволюції

5. Форми природного відбору

Під еволюцією мається на увазі процес тривалих, поступових, повільних змін, які в кінцевому підсумку призводять до змін корінним, якісним, освітою нових систем, структур і видів, що завершується. Уявлення про еволюцію у природознавстві мають ключове значення. На початку нашого курсу було розглянуто поняття парадигми - особливого способу організації наукового знання, що задає характер бачення світу, системи попередніх умов, орієнтирів та передумов у процесі побудови та обґрунтування різних теорій, тобто. системи, що визначає загалом тенденції розвитку наукових досліджень. Парадигма сучасного природознавства - це еволюційно-синергетична парадигма, в основі якої лежать уявлення про самоорганізацію та еволюцію матерії на всіх її структурних рівнях. Раніше вже говорилося про еволюцію Всесвіту, зірок, планетних систем, геологічну та хімічну еволюцію. Однак вперше еволюційна концепція чітко та обґрунтовано була сформульована у біології.

1. Еволюційна теорія Дарвіна - Уоллеса

Уявлення про еволюцію живого висловлювалися майже протягом усього періоду розвитку природознавства (Емпедокл, Аристотель, Ламарк). Проте основоположником еволюційної теорії в біології вважається Ч. Дарвін. У якомусь сенсі поштовхом до розвитку теорії еволюції можна вважати книгу Т. Мальтуса «Трактат про народонаселення» (1778), в якому він показав, до чого призвів би зростання народонаселення, якби він нічим не стримувався. Дарвін застосував підхід Мальтуса до інших живих систем. Досліджуючи зміни чисельності популяцій, він дійшов пояснення еволюції шляхом природного відбору (1839 р). Таким чином, найбільший внесок Дарвіна в науку не в тому, що він довів існування еволюції, а в тому, що він пояснив, як вона може відбуватися.

У цей час інший природодослідник А.Р. Уоллес, як і Дарвін, який багато подорожував і теж читав Мальтуса, дійшов тих же висновків. У 1858 р. Дарвін та Уоллес виступили з доповідями про свої ідеї на засіданні Ліннеївського товариства в Лондоні. У 1859 р. Дарвін опублікував свою працю «Походження видів» («Origin of species»).

Відповідно до теорії Дарвіна – Уоллеса, механізмом, з допомогою якого виникають нові види, є природний добір. Ця теорія ґрунтується на трьох спостереженнях та двох висновках, які зручно подати у вигляді наступної схеми.

2 Сучасна (синтетична) теорія еволюції

Теорія Дарвіна - Уоллеса в 20-му столітті була значно розширена і розроблена у світлі сучасних даних генетики (яка за часів Дарвіна ще не існувала), палеонтології, молекулярної біології, екології, етології (науки про поведінку тварин) і отримала назву неодарвінізму чи синтетичної теорії еволюції.

Нова, синтетична теорія еволюції є синтезом основних еволюційних ідей Дарвіна, передусім, ідеї природного відбору, з новими результатами біологічних досліджень у сфері спадковості та мінливості. Сучасна теорія еволюції має такі особливості:

· Вона ясно виділяє елементарну структуру, з якої починається еволюція – це населення;

· Виділяє елементарне явище (процес) еволюції - стійка зміна генотипу популяції;

· ширше і глибше тлумачить чинники та рушійні сили еволюції;

· Чітко розмежовує мікроеволюцію і макроеволюцію (вперше ці терміни були введені в 1927 р. Ю.А. Філіпченко, а подальше уточнення та розвиток отримали в працях видатного біолога-генетика Н.В. Тимофєєва-Ресовського).

Мікроеволюція - це сукупність еволюційних змін, що відбуваються в генофондах популяцій за порівняно невеликий період часу, що призводять до утворення нових видів.

Макроеволюція пов'язана з еволюційними перетвореннями за тривалий історичний період, що призводять до виникнення надвидових форм організації живого.

Зміни, що вивчаються в рамках мікроеволюції, доступні безпосередньому спостереженню, тоді як макроеволюція відбувається протягом тривалого періоду, і її процес може бути реконструйований, подумки відтворений. Як мікро-і макроеволюція відбуваються, зрештою, під впливом змін у навколишньому середовищі.

Докази теорії еволюції. Відомості, що підтверджують сучасні уявлення про еволюцію, є результатами досліджень у різних галузях науки, з якими найважливішими є:

· Палеонтологія,

· Біогеографія,

· морфологія,

· Порівняльна ембріологія,

· Молекулярна біологія,

· Систематика,

· селекція рослин та тварин.

Найважливішими аргументами на користь еволюційної теорії є палеонтологічна літопис, тобто. викопні форми живих організмів і біогенетичний закон Геккеля («онтогенез повторює філогенез»).

3. Основні закони еволюції.

Численні дослідження, проведені у межах вищезгаданих наук, дозволили сформулювати такі основні закони еволюції .

1. Швидкість еволюції різні періоди неоднакова і характеризується тенденцією прискорення *. В даний час вона протікає швидко, і це відзначається появою нових форм та вимиранням багатьох старих.

2. Еволюція різних організмів відбувається із різною швидкістю.

3. Нові види утворюються не з найбільш високорозвинених та спеціалізованих форм, а з відносно простих, неспеціалізованих форм.

4. Еволюція який завжди йде від простого до складного. Існують приклади «регресивної» еволюції, коли складна форма давала початок простішим (деякі групи організмів, наприклад, бактерії, збереглися лише завдяки спрощенню своєї організації).

5. Еволюція зачіпає популяції, а чи не окремі особини і відбувається у результаті мутацій, природного відбору та дрейфу генів.

Останнє дуже важливо розуміння відмінності між дарвінівської теорії еволюції і сучасної теорією (неодарвінізмом).

4. Основні чинники еволюції.

Сучасна теорія еволюції, узагальнюючи дані численних біологічних досліджень, дозволила сформулювати основні чинники та рушійні сили еволюції.

1. Першим найважливішим чинником еволюції є мутаційний процес, який з визнання факту, що основну масу еволюційного матеріалу становлять різні форми мутацій, тобто. змін спадкових властивостей організмів, що виникають природним шляхом або викликаються штучно.

2. Другий найважливіший чинник – популяційні хвилі, які часто називають «хвилями життя». Вони визначають кількісні флуктуації (відхилення від середнього значення) чисельності організмів у популяції, а також області її проживання (ареалу).

3. Третім основним чинником еволюції визнається відособленість групи організмів.

До перелічених основних факторів еволюції додають такі як частота зміни поколінь у популяції, темпи і характер мутаційних процесів та ін. Всі ці фактори є необхідними, однак, самі собою вони не пояснюють механізму еволюційного процесу та його рушійної сили. Рухаюча сила еволюції полягає у дії природного відбору, який є результатом взаємодії популяцій та навколишнього середовища. Результатом самого природного відбору є усунення від розмноження (елімінація) окремих організмів, популяцій, видів та інших рівнів організації живих систем. (Слід мати на увазі, що трактування природного відбору як процесу виживання найсильніших, найбільш пристосованих некоректне, оскільки, з одного боку, у ряді випадків безглуздо говорити про більшу чи меншу пристосованість, з іншого – навіть при явно меншому ступені пристосованості, допускається можливість розмноження ).

5. Форми природного відбору.

Природний відбір у процесі еволюції набуває різних форм. Можна виділити три основні форми: стабілізуючий відбір, рушійний відбір та дизруптивний відбір.

Стабілізуючий відбір - форма природного відбору, спрямовану підтримку та підвищення стійкості реалізації у популяції середнього, раніше сформованого ознаки чи характеристики. При стабілізуючому відборі перевагу в розмноженні набувають особини із середнім виразом ознаки (за образним виразом, це «виживання пересічностей»). Ця форма відбору як би охороняє і посилює нову ознаку, усуваючи від розмноження всі особини, що фенотипно помітно ухиляються в той чи інший бік від норми, що склалася.

Приклад: після снігопаду та сильних вітрів було знайдено 136 оглушених та напівживих горобців; 72 з них вижили, а 64 загинули. Загиблі птахи мали дуже довгі або дуже короткі крила. Особини ж із середніми – «нормальними» крилами виявилися витривалішими.

Згадана раніше біохімічна єдність життя Землі - це з результатів стабілізуючого відбору. Дійсно, амінокислотний склад нижчих хребетних і людини майже той самий. Біохімічні основи життя виявилися надійними для відтворення організмів незалежно від рівня організації.

Стабілізуючий відбір на протоку мільйонів поколінь оберігає сформовані види від істотних змін, від руйнівної дії мутаційного процесу, вибраковуючи ухилення від пристосувальної норми. Ця форма відбору діє до тих пір, поки істотно не змінюються умови життя, в яких вироблені дані ознаки або властивості виду.

Рухаючий (спрямований) відбір - відбір, сприяє зрушенню середнього значення ознаки чи властивості. Такий відбір сприяє закріпленню нової норми замість старої, що прийшла у невідповідність із умовами, що змінилися. Результатом такого відбору є, наприклад, втрата певної ознаки. Так за умов функціональної непридатності органу чи його частини природний відбір сприяє їх редукції, тобто. зменшення, зникнення. Приклад: втрата пальців у копитних, очей печерних тварин, кінцівок у змій і т.п. Матеріал для дії такого відбору поставляється різного роду мутаціями.

Дизруптивний (розривний) відбір - форма відбору, що сприяє більш ніж одному фенотипу і діє проти середніх, проміжних форм. Ця форма відбору проявляється у тих випадках, коли жодна з груп генотипів не отримує абсолютної переваги у боротьбі за існування через різноманітність умов, що одночасно зустрічаються на одній території. В одних умовах відбирається одна якість ознаки, в інших – інше. Дизруптивний відбір спрямований проти особин із середнім, проміжним характером ознак і веде встановлення поліморфізму, тобто. безлічі форм не більше однієї популяції, яка хіба що «розривається» на частини.

Приклад: У лісах, де ґрунти коричневого кольору особини земляного равлика частіше мають коричневе та рожеве забарвлення раковин, на ділянках з грубою та жовтою травою переважає жовте забарвлення тощо. .

Деякі сучасні дослідники справедливо вважають, що синтетична теорія еволюції не є досить всеосяжною моделлю розвитку життя та розробляють системну теорію еволюції, в якій наголошується на наступному:

1. Еволюція протікає у відкритих системах, і потрібен облік взаємодії біосферних геологічних і космічних процесів, що, очевидно, дає імпульс у розвиток живих систем. Значні події з історії життя повинні таким чином розглядатися у зв'язку з розвитком планети.

2. Еволюційні імпульси поширюються від вищих системних рівнів до нижчих: від біосфери до екосистем, угруповань, популяцій, організмів, геномів. Простеження причинно-наслідкових зв'язків не тільки «знизу вгору» (від генних мутацій до популяційних процесів), як це властиво традиційному підходу, а й «зверху вниз», дозволяє не сподіватися щоразу на випадковість при побудові моделі еволюції.

3. Характер еволюції змінюється з часом, тобто. еволюціонує сама еволюція: значення тих чи інших ознак пристосованості та непристосованості, якими здійснюється природний відбір, у процесі еволюції та біологічного прогресу падає чи зростає, як, наприклад, роль індивідуального розвитку, роль індивіда в історичному розвитку.

4. Спрямованість еволюції визначається системними властивостями, що задають її мету, що дозволяє зрозуміти сенс біологічного прогресу. Справді, у живих (відкритих) системах стаціонарний стан відповідає мінімальному виробництву ентропії. Фізичний сенс виробництва ентропії стосовно живим системам полягає у відмиранні живої матерії у вигляді загибелі організмів, тобто. утворенню мертвої маси («мортмаси»), і виробництво ентропії тим вище, чим вище відношення мортмаси до біомаси. Це ставлення падає під час руху еволюційними сходами від простих організмів до складних. Відповідно до теореми І. Пригожина, розглянутої нами раніше, у відкритих системах стаціонарний стан відповідає мінімуму виробництва ентропії. Такі системи, отже, мають на меті, певний стан, якого вони прагнуть. Це дозволяє пояснити, чому еволюція не зупинилася на рівні бактеріальних угруповань, а просунулась далі шляхом, який призвів до появи вищих тварин і людини.

Нові наукові парадигми, як правило, не заперечують, а задають межі коректності попередніх теорій. Наприклад, теорія відносності не скасувала класичну фізику, але описала рамки, у яких положення класичної теорії справедливі. Фізика Ньютона - окремий випадок фізики Ейнштейна.

* Перші живі організми виникли близько 3,5 млрд. років тому, багатоклітинні – 2,5 млрд. років тому, тварини та рослини – 400 млн. років тому, ссавці та птиці – 100 млн. років, примати – 60 млн. років, гоміди – 16 млн. років, рід людини – 6 млн. років, Homo sapiens – 60 тис. років тому.

ЕВОЛЮЦІЯ (у біології) ЕВОЛЮЦІЯ (у біології)

ЕВОЛЮЦІЯ (у біології), незворотний історичний розвиток живої природи. Визначається мінливістю (див.ЗМІННІСТЬ), спадковістю (див.СПАДЧИНА)та природним відбором (див.ПРИРОДНИЙ ВІДБІР)організмів. Супроводжується пристосуванням їх до умов існування, утворенням та вимиранням видів, перетворенням біогеоценозів (див.БІОГЕОЦЕНОЗ)та біосфери в цілому.

Енциклопедичний словник. 2009 .

Дивитись що таке "ЕВОЛЮЦІЯ (в біології)" в інших словниках:

Має подвійне значення. Зазвичай цей термін розуміється так само, як і у філософії, тобто під ним розуміють розвиток однієї форми з іншої, та Е. у загальнобіологічному сенсі є синонімом трансформізму (див.). Але, крім того, теорією Е. ... Енциклопедичний словник Ф.А. Брокгауза та І.А. Єфрона

- (У біології) незворотний історичний розвиток живої природи. Визначається мінливістю, спадковістю та природним відбором організмів. Супроводжується пристосуванням їх до умов існування, утворенням та вимиранням видів, … Великий Енциклопедичний словник

- (від лат. evolutio розгортання), у широкому значенні синонім розвитку; процеси зміни (лреім. незворотного), що протікають у живій та неживій природі, а також у соціальних системах. е. може вести до ускладнення, диференціації, підвищення ... Філософська енциклопедія

Розвиток організмів від нижчих щаблів організації живого до сучасних високоорганізованих форм; незворотні зміни різноманітності та адаптації видових популяцій; вираз послідовних генетичних перетворень (змін); Екологічний словник

- (Від лат. evolutio розгортання), незворотний процес історич. зміни живого. З багаточисельних. ненаправлених мутацій як елементарного еволюції. матеріалу природний відбір формує такі комбінації ознак і властивостей, які ведуть до … Біологічний енциклопедичний словник

Зміна адаптивних ознак та форм пристосування популяцій організмів. Перша послідовна теорія Еге. була висунута у 1809 фр. натуралістом та філософом Ж.Б. Ламарком. Для пояснення прогресивного розвитку у природі у часі ця… Філософська енциклопедія

Еволюція біологічна, історичний розвиток організмів. Визначається спадковою мінливістю, боротьбою за існування, природним та штучним відбором. Приводить до формування адаптацій (пристосувань) організмів до умов їх… Велика Радянська Енциклопедія

Ця стаття про біологічну еволюцію. Інші значення терміна в назві статті див. на Еволюція (значення). Фі … Вікіпедія

Еволюційне вчення (також еволюціонізм та еволюціоністика) система ідей та концепцій у біології, що стверджують історичний прогресивний розвиток біосфери Землі, що становлять її біогеоценози, а також окремих таксонів та видів, яке може бути … Вікіпедія

Антропогенез (або антропосоціогенез) – частина біологічної еволюції, яка призвела до появи виду Homo sapiens, що відокремився від інших гомінідів, людиноподібних мавп та плацентарних ссавців, процес історико еволюційного формування… Вікіпедія

Книги

• Еволюція онтогенезу, Озернюк Н.Д.. Еволюція онтогенезу розглядається як основна проблема еволюційної біології розвитку, оскільки еволюційні перетворення організмів обумовлені змінами їхнього онтогенезу. Інтеграція…