Еволюція живої природи може бути передбачена. Ідея еволюції живої природи

У всі віки жила, прихована,Надія- розкрити всі обрядиприроди.

В. Брюсов

15.1. Докази еволюції живого

Поняття "еволюція" вживається у різних сенсах, але здебільшогоототожнюється з розвитком. У ході викладу нам уже доводилося говорити про глобальну еволюцію Всесвіту, геологічну еволюцію та еволюцію живої природи. У всіх цих випадках під еволюцією мається на увазі процес тривалих, постійних, повільних змін, які в кінцевому підсумку призводять до змін корінним, якісним, поява нових більш складних матеріальних систем, структур, форм і видів. Під еволюцією живого світу розуміють процес розвитку природи з часу виникнення життя до нашого часу. У ході еволюції змінювалися і виникали нові види, з'являлися дедалі складніші форми живих організмів, причому живе пристосовувалося змін навколишнього середовища. Після виникнення одноклітинних ступінь еволюції полягала в освіті та прогресивному розвитку багатоклітинного організму. Однією з важливих передумов виникнення високорозвинених форм життя стало утворення колоній клітин шляхом накопичення клітин з ядрами (еукаріотів) та розподілу функцій між ними. Виникнення приблизно 0,6 млрд. років тому багатоклітинних еукаріотів призвело до вибухоподібного збільшення числа високорозвинених форм життя. Протягом порівняно короткого

геологічного періоду з'явилися багато видів безхребетних та макроскопічних водоростей. Для того, щоб відбувся цей еволюційний стрибок, знадобилися три кроки: 1) розвиток статевого розмноження; 2) відкриття принципу гетеротрофії; 3) утворення колоній клітин із розподілом функцій.

Усіх багатоклітинних поділяють на три царства: гриби (Fungi), рослини (Melaphyta) та тварини (Metazoa). Щодо еволюції грибів відомо дуже мало, тому що палеонтологічний літопис їх залишається мізерним. Два інших царства набагато багатшими представлені викопними залишками, що дають можливість досить докладно відновити перебіг їхньої історії.

У протерозойську еру (близько 1 млрд років тому) еволюційний стовбур найдавніших еукаріотів розділився на кілька гілок, від яких виникли багатоклітинні рослини (зелені, бурі та червоні водорості), а також гриби. Більшість первинних рослин вільно плавало в морській воді (діатомові, золотисті водорості), частина прикріплювалася до дна.

Істотною умовою подальшої еволюціїрослин було утворення грунтового субстрату на поверхні суші в результаті взаємодії бактерій та ціанів з мінеральними речовинами та під впливом кліматичних факторів. Наприкінці силурійського періоду ґрунтоутворювальні процеси підготували можливість виходу рослин на сушу (440 млн років тому). Серед рослин, що першими освоїли сушу, були псилофіти.

Найраніші сліди тварин виявляються наприкінці докембрія (700 млн. років тому). Передбачається, що перші тварини походять від загального стовбура всіх еукаріотів, або від однієї з груп найдавніших водоростей.

Можна виділити чотири основні етапи еволюції: 1) біохімічна еволюція, що почалася приблизно 3 млрд. років тому і закінчилася кембрію; 2) морфофізіологічний прогрес, який здійснюється протягом 500 млн років до теперішнього часу; 3) еволюція психіки, що почалася близько 250 млн. років тому з моменту появи комах; 4) еволюція свідомості, пов'язана з виникненням та розвитком людського суспільства протягом останніх 500 тис. років.

Основними доказами еволюції живої природи є такі.

1. Докази єдності походження органічного світу:

всі організми, чи то віруси, бактерії, рослини, тварини чи гриби, мають напрочуд близький елементарний хімічний склад;

у всіх у них особливо важливу рольу життєвих явищах грають білки та нуклеїнові кислоти, які побудовані завжди за єдиним принципом та з подібних компонентів. Висока ступінь подібності виявляється у будові біологічних молекул, а й у способі їхнього функціонування. Принципи генетичного кодування, біосинтезу білків та нуклеїнових кислот єдині для всього живого;

у переважної більшості організмів як молекули - акумуляторів енергії використовується АТФ, однакові також механізми розщеплення Сахаров та основний енергетичний цикл клітини;

більшість організмів мають клітинну будову.

2. Ембріологічні докази еволюції. Вітчизняні та зарубіжні вчені виявили і глибоко

вивчили подібність початкових стадій ембріонального розвитку тварин. Всі багатоклітинні тварини проходять у ході індивідуального розвитку стадії бластули та гаструли. З особливою виразністю виступає схожість ембріональних стадій у межах окремих типів чи класів. Наприклад, у всіх наземних хребетних, так само і у риб, виявляється закладка зябрових дуг, хоча ці утворення не мають функціонального значення у дорослих організмів. Подібна схожість ембріональних стадій пояснюється єдністю походження всіх живих організмів.

3. Морфологічні докази еволюції:

а) особливу цінність для доказу єдності походження органічного світупредставляють форми, що поєднують у собі ознаки кількох великих систематичних одиниць. Існування таких проміжних форм свідчить про те,

що в колишні геологічні епохи жили організми, які є родоначальниками кількох систематичних груп. Наочним прикладом цього може бути одноклітинний організм евглена зелена. Вона одночасно має ознаки, типові для рослин та для найпростіших тварин;

б) будова передніх кінцівок деяких хребетних, незважаючи на виконання цими органами абсолютно різних функцій, у важливих рисах будови подібні. Деякі кістки в скелеті кінцівок можуть бути відсутні, інші - зростатися, відносні розміри кісток можуть змінюватися, але їх гомологія цілком очевидна. Гомологічними називають такі органи, які розвиваються з однакових ембріональних зачатків подібним чином;

в) деякі органи або їх частини не функціонують у дорослих тварин і є зайвими для них - це так звані рудиментарні органи, або рудименти. Наявність рудиментів, так само як і гомологічних органів, - також свідоцтво спільності походження.

4. Палеонтологічні докази еволюції.

Палеонтологія свідчить про причини еволюційних перетворень. У цьому плані цікава еволюція коней. Зміна клімату Землі спричинило зміну кінцівок коня. Паралельно зміні кінцівок відбувалося перетворення всього організму: збільшення розмірів тіла, зміна форми черепа та ускладнення будови зубів, виникнення властивого травоїдним ссавцям травного тракту та багато іншого. В результаті зміни зовнішніх умов під впливом природного відбору відбулося поступове перетворення дрібних п'ятипалих всеїдних тварин на великих травоїдних. Найбагатший палеонтологічний матеріал - один із найпереконливіших доказів еволюційного процесу, що триває на нашій планеті вже понад 3 млрд років.

5. Біогеографічні докази еволюції.

Яскравим свідченням еволюційних змін, що відбулися і відбуваються, є поширення тварин і

рослин на поверхні нашої планети. Порівняння тварини та рослинного світурізних зон дає найбагатший науковий матеріал для підтвердження еволюційного процесу. Фауна та флора палеоарктичної та неоарктичної областей мають багато спільного. Це тим, що у минулому між названими областями існував сухопутний міст - Берингов перешийок. Інші області мають мало спільних характеристик.

Таким чином, розподіл видів тварин і рослин на поверхні планети та їх угруповання в біографічні зони відображають процес історичного розвиткуЗемлі та еволюції живого.

6. Острівні фауна та флора.

Для розуміння еволюційного процесу інтерес представляють флора та фауна островів, які повністю залежать від історії походження островів. Величезна кількість різноманітних біографічних фактів вказує на те, що особливості розподілу живих істот на планеті тісно пов'язані з перетворенням земної кори та з еволюційними змінами видів.

Rumyantsev 11 березня 2017 в 23:35

Еволюція природи

• Науково-популярне

Спільно з Ігорем Сунчелеєм

У роботі зроблено спробу розширити теорію еволюції Дарвіна на неживу природу, показати, що біологічна еволюція одна із етапів розвитку природи, і передбачити напрямок еволюційного розвитку після нього. Крім того, автори дають свою версію визначення життя та його еволюційного сенсу.

1 Перший та другий рівні еволюції

Терміном «еволюція» зазвичай називають перехід матерії від простого стану до складнішого і водночас до досконалішого стану. Еволюція вважається процесом розвитку матерії «вперед», а протилежний процес розвитку матерії «назад» від складного станудо простішого стану прийнято називати розкладанням або деградацією. Напрямок руху «вперед» ми поки що залишимо на інтуїтивному рівні розуміння, проте нижче буде сформульовано більше точне визначенняеволюції.

Чи еволюціонує нежива природа? Розглянемо загальновідомі стани неживої матерії:

1. Елементарні частки;
2. Атоми хімічних елементів;
3. Молекули.

Кожен наступний з перерахованих станів вважатимуться досконалішим і складнішим попереднього. На інтуїтивному рівні розуміння напрямок руху «вперед» є, отже, еволюція неживої природи, принаймні, була. Згадаймо основні рушійні фактори біологічної еволюції Дарвіна:

1. Боротьба існування;
2. Природний відбір;
3. Спадкова мінливість.

З припущення можливості еволюції неживої природи випливає питання. Які можуть бути основні рушійні чинники? Висунемо наступну, здається неймовірною, гіпотезу: рушійні чинники еволюції живої і неживої природи однакові, їхня відмінність лише у механізмах дії. Для її перевірки переформулюємо три основні рушійні фактори біологічної еволюції на більш загальний вигляд для довільного матеріального об'єкта і додамо четвертий фактор, який, ймовірно, Дарвін мав на увазі за умовчанням:

1. Опір об'єкту неминучим змінамз метою збереження його поточної форми існування;
2. Кількісна чи якісна зміна форми існування об'єкта;
3. Модифікація способів опору об'єкта неминучим змінам;
4. Зміна умов існування об'єкта.

На малюнку 1 показано умовну послідовність дії факторів еволюції. Насправді всі вони, звісно, ​​діють одночасно.

Очевидно, що наші модифіковані формулювання рушійних факторів еволюції залишилися еквівалентними рушійним факторам Дарвінізму при їх застосуванні до живих форм існування. Введемо два визначення.

Еволюція першого рівня – це спосіб еволюції неживої природи.
Еволюція другого рівня – це спосіб еволюції природи, що ґрунтується на факторах біологічної еволюції Дарвіна.

Загальну сутність факторів еволюції на обох рівнях можна сформулювати так: поточну форму існування зберігають тільки найбільш пристосовані до зовнішніх умов, що змінилися, матеріальні об'єкти. У цьому сенсі фактори еволюції першого та другого рівнів еквівалентні. Розглянемо механізми дії переформульованих на більш загальному виглядічинників еволюції її першому рівні.

Опір об'єкту неминучим змінам із метою збереження його поточної форми існування

Сенс першого чинника у цьому, що матерія прагне зберегти свій досягнутий стан, опираючись його зміну. Зміни неминучі, тому що неприємне означало б зупинку часу, але опір змінам впливає на те, якими саме будуть зміни.

Механізм опору неживого матеріального об'єкта неминучим змін заснований третьому законі Ньютона – сила дії дорівнює силі протидії. Сила, що приносить зміни, наштовхується на протилежну силу опору змінам, наприклад, тверді матеріальні тіла прагнуть зберегти свою форму, протидіючи зовнішнім силам.

На відміну від неживих об'єктів живі можуть чинити опір неминучим змінам ще одним якісно новим енергетично витратним способом. Вони самі змінюють довкілля в такий спосіб, щоб продовжити своє існування у вигляді. Оскільки жива природа перебуває під впливом одночасно двох рівнів еволюції, поява в неї додаткової можливостісамій вносити зміни до навколишнього середовища з метою боротьби за існування фактично означає посилення опору змінам.

приклад.Щоб не замерзнути взимку, людина збудувала дерев'яний будинок. Зміни у природі: раніше дерева росли, а тепер з них збудовано стіни будинку.

Ми змінюємо поверхню планети Земля завдяки дії чинника еволюції другого рівня – боротьби за існування, або, що еквівалентно, – опору неминучим змінам.

Отже, у порівнянні з еволюцією першого рівня на другому рівні опір живої природи неминучим змінам зростає, проте досягається це ціною прискорення змін у навколишній неживій і живій природі. У еволюції другого рівня зростання опору змінам призводить не до уповільнення, а до прискорення змін та еволюції.

Кількісна чи якісна зміна форми існування об'єкта

Пояснимо дію другого рушійного чинника. Це природний механізмухвалення рішення про результат опору об'єкта змін. Якщо об'єкт успішно чинить опір змінам, то він продовжує існування у своїй колишній формі, отримуючи лише кількісні зміни. Якщо опір об'єкту зламано зовнішніми силами, то його матерія змушена змінювати форму свого існування. З другого краю рівні еволюції злам зовнішніми силами опору об'єкта змін означає смерть особини.

На першому рівні еволюції фактор природного відбору діє по-іншому механізму, адже матерія є незнищенною. У разі недостатньо сильного опору змінам другий фактор еволюції змушує неживий матеріальний об'єкт змінювати форму існування. Однак суть дії від цього не змінюється - у своєму колишньому вигляді матеріальний об'єкт вже більше не існує.

приклад.Метеорит падає на Місяць. У момент удару і Місяць, і метеорит опираються зовнішнім умовам, що змінилися, в прагненні зберегти свої форми. Маса Місяця набагато більше, тому другий фактор еволюції вносить у її форму існування лише кількісні зміни – на її поверхні з'являється ще один кратер. Але матерії метеорита доводиться якісно змінювати форму свого існування – частина його переходить у газоподібний стан і повільно осідає на поверхню Місяця у вигляді пилу, а решта розсипається на дрібні шматки.

Зазначимо, що після якісної зміни форми існування матерія колишнього об'єкта завжди виявляється пристосованою до існування в умовах, що змінилися.

Модифікація способів опору об'єкта неминучим змінам

У різних умовах зовнішнього середовищаСпособи опору неживої матерії змін є різними. Ми знаємо, що одні й ті ж матеріальні об'єкти поводяться по-різному в умовах наднизьких та надвисоких температур, тисків, гравітаційних та електромагнітних полів, у різному за хімічним складом довкіллі тощо. При дії в сукупності ці та багато інших властивостей довкілляпороджують величезну кількість різних способівопору неживої матерії неминучих змін.

Таким чином, в еволюції першого рівня джерелом модифікації способів опору об'єкта неминучим змін є довкілля. Нижче це твердження буде докладніше пояснено.

Що таке еволюція природи?

Ми припускаємо, що еволюція обов'язково має нести елемент новизни. Поведінка неживої природи підпорядковується жорстко визначеним законам фізики. У неживої матерії немає вибору – наприклад, будова атомів і молекул однозначно випливає із сучасної Стандартної моделі елементарних частинок. Якщо при атмосферному тискунагріти воду до 100°C, вона завжди почне закипати, а при охолодженні до 0°C завжди почне перетворюватися на лід. Тут немає жодного елемента новизни, і все цілком зумовлено. Справді, еволюції неживої природи не вистачає чогось ще, що дозволило їй виявляти нові властивості матерії за умов чинних законів фізики. Де тут еволюція?

Для відповіді на це ключове питання нам доведеться вдатися до аксіоматики та сформулювати аксіому незворотності еволюційних процесів, що розширює гіпотезу Луї Долло [i] на неживу природу.

Поточний стан матерії всесвіту є неповторним у майбутньому.

Зворотне означало б, що час всесвіту може текти по замкнутому контуру. Сенс аксіоми в тому, що кожне поточний станвсесвіту унікально. Це означає, що в кожний момент часу в стані матерії всесвіту з'являється елемент новизни щодо всіх її минулих станів, що дає можливість еволюції неживої природи.

Поки зовнішні умови існування незначно змінюються, ми можемо не помічати еволюції. неживого об'єкту. Проте, зрештою умови існування зміняться настільки, що виявлять його раніше нам невідомі властивості, що «дрімали».

При зміні температури вода може залишатися водою або перетворюватися на кригу або на пару, проте зовнішні умови її існування завжди будуть вже новими. Ці нові зовнішні умови створюють нові унікальні внутрішні стани та властивості молекул води, і якщо ми цього не помічаємо, це означає, що ми поки що недостатньо уважні.

На підтвердження цього твердження наведемо ще один приклад із водою. Як відомо, у білкових тілах переважають вуглецевмісні молекули та вода. Синтез білків в організмі є складним процесом, що нагадує процес виробництва молекулярного заводу, що працює за заданою програмою. Причому молекули води теж є частиною цього заводу і керуючого ним молекулярного комп'ютера, про принципи роботи якого ми поки що маємо лише невиразне уявлення. У білковому середовищі молекули води виявляють нові поки невідомі нам властивості, беручи участь у обробці та передачі інформації.

Наслідком нашої аксіоми є те, що еволюція неживої природи продовжується і в даний час, причому ми виявляємо, що вона прискорюється завдяки біологічній еволюції, що паралельно йде. Усі штучні хімічні матеріаливиробляються людьми завдяки приміщенню сировини та напівфабрикатів у нові зовнішні умови, мимовільне виникнення яких в умовах неживої природи вкрай малоймовірне.

А тепер усі попередні висновки вже дозволяють нам дати більш точне визначення поняття еволюції природи, яке формалізує наше інтуїтивне уявлення про рух «вперед».

Еволюція природи – це процес створення природою нових, які раніше не існували, форм і умов існування матерії.

2 Визначення життя

У другій частині роботи ми спробуємо знайти ключові ознаки, що відрізняють живу природу від неживої, і на їх основі сформулювати визначення, яке формалізує поняття життя. Свої версії визначення феномена життя дали багато дослідників, проте загальноприйнятого визначення ми не маємо досі.

Поставимо завдання суворо. Припустимо, що ми маємо можливість спостерігати як за поведінкою знайомого чи не знайомого нам об'єкта, а й внутрішнім станом його матерії. Тоді шукатимемо таке визначення, яке за результатами цього спостереження однозначно дозволило б віднести об'єкт до живої чи неживої природи.

Поведінка об'єкта визначає перший чинник еволюції. Тому ключові відмінності живої та неживої природи шукатимемо у відмінностях їх способів опору неминучим змінам. Живий об'єкт сам є джерелом змін, причому він має можливість вибору набору доступних йому видів реакцій на зовнішні та внутрішні умови. Технічно живий об'єкт можна як систему управління, блок-схема якої наведено малюнку 2.

Мал. 2

Звернемо увагу, що з алгоритму управління F внутрішній стан матеріального тіла живого об'єкта, по суті, є лише одним із видів зовнішніх умов. Внутрішні зміниможуть бути наслідком зовнішніх змін, а можуть бути. Наведемо за одним прикладом обох випадків.

Зниження температури навколишнього повітря може загрожувати живої особи переохолодженням. Тут зміна внутрішнього стану особи є наслідком зміни зовнішніх умов.

Навпаки, Головна причинастаріння організму особини полягає не в зміні зовнішніх умов, а в тому, що механізм старіння клітин закодований отриманою особиною від батьків спадкової інформації.

Алгоритм керування F працює з урахуванням минулого досвіду. Попередній досвід може виникати двома способами:

1. Передаватися зі спадковою інформацією;
2. Накопичуватися у процесі життєдіяльності.

Пам'ять для збереження минулого досвіду, переданого зі спадковою інформацією, є частиною алгоритму управління. Звернемо увагу, що з живого об'єкта наявність накопиченого у процесі життєдіяльності досвіду перестав бути обов'язковим, інакше новонароджених дітей не можна було визнати живими. Тому для живої істоти не є обов'язковою і наявність у неї показаного пунктиром блоку пам'яті для зберігання накопиченого в процесі життєдіяльності досвіду.

Будь-який алгоритм управління заснований на спробі наближення параметрів до набору деяких цільових значень. Цілями алгоритму управління F можуть бути: протистояння шкідливим бактеріям і вірусам, вгамування голоду, відпочинок, виховання дітей, перемога на змаганнях, заробляння грошей і так далі. Очевидно, що головною метоюживої істоти має бути боротьба за життя. Ця мета завжди повинна мати найвищий пріоритет, всі інші цілі виникають тільки в такі моменти часу, коли алгоритм управління вдалося створити умови, за яких загроза життю тимчасово усунута.

А тепер, після всіх попередніх висновків, ми нарешті дамо свою версію визначення життя.

Матеріальний об'єкт є живим, якщо з метою боротьби за своє існування він може використовувати хоча б один керований ним енергетично витратний спосіб впливу на свій внутрішній стан та/або довкілля.

Наведемо два важливі наслідки з визначення життя.

Наслідок 1.Усі живі матеріальні об'єкти ведуть енергетично витратний спосіб існування.

Датчики, процесор, пам'ять та виконавчі механізми не є вічними двигунами, для їх роботи потрібне джерело енергії.

Наслідок 2.Усі матеріальні об'єкти, що ведуть енергетично невитратний спосіб існування, є неживими.

Наслідок 2 логічно випливає зі слідства 1.

Тепер перевіримо наше визначення на прикладах. Зазначимо, що слідство 2 одразу дозволяє віднести до неживої природи всі об'єкти з енергетично не витратним способом існування, такі як: каміння, озера, олівці, ложки та багато інших. Цей висновок збігається із нашим життєвим досвідом.

Тепер перевіримо визначення на об'єктах із енергетично витратною формою існування.

Багаття.Коли дров у багатті багато, вогонь розгоряється, коли дров залишається менше, вогонь поступово згасає. Можливо, вогонь стає меншим тому, що багаття хоче довше горіти? Ні, інтенсивність реакції горіння визначається лише кількістю та якістю дров та станом зовнішнього середовища. Не вогнище керує інтенсивністю горіння, а людина, підкладаючи в багаття дрова. Висновок: неживий.

Жертвуюча життям або людина, що йде на суїцид.На рівні своєї свідомості він відмовився від боротьби за життя і керує своїми кінцівками таким чином, щоб його припинити. Але його організм від життя ще відмовився. Організм продовжує керувати іншими виконавчими механізмами тіла з метою продовження життя: серцем, м'язами дихання, травною системою тощо. Висновок: живий.

Людина може клінічної смерті.Серце зупинилося, але смерть не настає одномоментно, організм помирає поступово в міру припинення енергетично витратного обміну речовин, який у різних частинахорганізму настає у різні моменти часу. Висновок: людина вважається живою доти, доки хоча б одна клітина організму продовжує обмін речовин.

Дитина в утробі матері.Для свого зростання він використовує енергетично витратний спосіб синтезу білка, який йому необхідний наступного народження. Висновок: живий.

Висновки з наведених прикладів показують, що вони не мають протиріч зі здоровим глуздом. Пропонуємо читачам самим перевірити визначення на Сонці, кулі, що летить, рослинах, на насінні рослин, на яйцях птахів і земноводних, на сперматозоїді, молекулі білка і на будь-яких інших об'єктах.

Ми ж перевіримо наше визначення на найскладнішому і водночас самому цікавому прикладіз, здавалося б, заздалегідь відомою відповіддю.

Уявімо створеного людьми нескладного робота, який запрограмований на виконання правила стропальника: «Не стій під вантажем!» Робот може їздити на чотирьох колесах по обгородженому з усіх боків парканом майданчику. Підйомний кран тримає над майданчиком вантаж, а кранівник намагається розташувати його над роботом. Робот стежить за положенням вантажу і, намагаючись не опинитися під ним, весь час від'їжджає убік.

На нашу думку такий робот виявляється живим. У той же час, наш здоровий глузд відмовляється вважати таку відповідь істиною.

Чи бореться робот за своє існування, коли він від'їжджає з-під вантажу? Адже він не розуміє, навіщо він це робить. Отже, він від'їжджає над метою боротьби за існування, і, можливо, тому перестає відповідати нашому визначенню життя? Однак визначення невипадково не вимагає, щоб живий об'єкт щось усвідомлював. Наші безумовні рефлекси діють аналогічно до програми робота з прикладу. Якщо ми випадково торкнемося гарячого предмета, то відсмикнемо руку ще до того, як усвідомлюємо, навіщо ми це зробили. Об'єкти рослинного світу, який ми зараховуємо до живої природи, також навряд чи щось усвідомлюють у своїй життєдіяльності.

Задамося наступним питанням. Чи ґрунтується висновок нашого здорового глузду, що робот не живий, на його поведінці? Виявляється, ні. Наш здоровий глузд зараховує робота до неживої природи тільки на основі нашого минулого досвіду про те, що роботи живими не бувають. На доказ цього твердження уявімо, що замість робота на нашому парканом паркану буде жива істота - собака. Собака може бігати, гавкати, кидатися на паркан, але найменше її турбуватиме той факт, що вантаж опиниться над нею. Вона теж не усвідомлює небезпеки від вантажу, що навис над нею, а її умовні і безумовні рефлекси не змушують її відбігти вбік. У нашому прикладі робот бореться за своє існування більш адекватно сформованим зовнішнім умовам, ніж собака, і, проте, здоровий глузд продовжує вважати собаку живою, а робота немає. Повне ігнорування поведінки робота при віднесенні його до неживої природи породжує перші сумніви щодо істинності висновків нашого здорового глузду.

І все-таки що це – помилка у формулюванні визначення чи визначення передбачає можливість існування нової, відмінної від біологічної форми життя? Може, наш здоровий глузд відносить робота з прикладу до неживої природи, виходячи зі стереотипу мислення, що життя може існувати лише в біологічній формі? Пошуку відповіді на ці питання присвячено третину роботи.

3 Третій рівень еволюції

Наш останній прикладпоказує, що можливість існування створених людьми роботів, які в тій чи іншій формі здатні боротися за своє існування, не викликає сумнівів. Залишилося відкритим питання: чи живі вони чи ні?

Припустимо, що вони живі, тоді, оскільки вони створені представниками біологічного життя, їхню форму життя далі називатимемо вторинною, а біологічну первинною. Термін «вторинна форма життя» наголошує на тому, що вона не може виникнути з неживої природи, а може бути створена лише «первинною формою життя», тобто біологічною.

Довести можливість існування вторинної форми життя можна теоретичним способом. Якщо ми зуміємо знайти рушійні чинники еволюції вторинної форми життя та довести, що порівняно з рушійними факторамиБіологічної еволюції Дарвіна вони призводять до подальшого посилення боротьби за існування і до прискорення еволюції, тоді будемо вважати доведеною і саму можливість існування вторинної форми життя.
Згадаймо, що еволюція Дарвіна пояснює появу нових біологічних видів, а чи не еволюцію окремо взятої живої особини. Більше того, Дарвінізм навіть виключає еволюцію окремо взятої живої особини, тому що механізм пристосування біологічного життя до зовнішніх умов, що змінюються, укладений у спадковій мінливості. Наслідком цього є те, що пристосуватися до нових зовнішніх умов має шанс не сама жива особина, лише її нащадки.

Тому за аналогією з первинною формою життя рушійні фактори еволюції вторинної форми життя ми шукатимемо, розглядаючи не окремо взятого її представника, а на уявному прикладі деякого соціуму представників вторинного життя за аналогією з біологічним видом. Тобто у своєму припущенні про можливість існування вторинної форми життя нам доведеться піти ще далі і припустити, що спочатку за допомогою людей, а згодом і самостійно представники вторинної форми життя зможуть створювати собі подібних.

Ми не маємо на увазі завод, з конвеєра якого сходять роботи, які не відрізняються один від одного. Зовні вони дійсно можуть бути невідмінними, але ми виходимо з того, що за аналогією з біологічним життям кожна особина вторинного життя повинна бути унікальною і для збереження єдності виду мати мінливу спадкову інформацію не менше ніж від двох батьків. Опишемо один із багатьох теоретично можливих способів створення собі подібних представниками вторинної форми життя в процесі спарювання двох безстатевих особин.

Спадковою інформацією істоти вторинної форми життя вважатимемо лише керуючий алгоритм, рис.2. Принциповою відмінністю такого підходу до спадкової інформації від біологічного життя є те, що в ній спадковою інформацією є ще й будова організму живої істоти, тобто ще й датчиків, процесора, виконавчих механізмів. Новий підхід до спадкової інформації дозволяє зробити алгоритм роботи та накопичений у процесі життєдіяльності досвід відокремлюваних від решти тіла істоти вторинної форми життя. З'являється можливість їхнього перенесення в нове, наприклад, побудоване на вдосконаленій елементній базі тіло. Це робить представників вторинної форми життя захищеними від старіння їхніх тіл.

Тут ми знаходимо перше необхідна умовадля нашого доказу можливості існування вторинної форми життя – це її посилення боротьби за існування порівняно з особистістю біологічного життя. Можливість уникнути смерті від старості, звичайно, означає посилення боротьби за існування, тобто життя.

Повернемося до процесу спарювання особин вторинної форми життя. Подібно до того, як кодується ДНК у дискретних генах, керуючий алгоритм F може бути закодований частинами. Припустимо, що у нас є два безстатеві представники вторинної форми життя з керуючими алгоритмами та й накопиченим у процесі життєдіяльності досвідом та . У процесі їх спарювання будуть утворені два нові керуючі алгоритми і . Кожен їх складається з частин батьківських алгоритмів, які випадковим чином вибираються або з , або з . Далі нові алгоритми управління назад завантажуються в колишні тіла двох представників вторинної форми життя - завантажується в тіло першого, а в тіло другого, на місця і відповідно. Звернемо увагу, що в результаті парування дані в пам'яті про накопичений у процесі життєдіяльності досвід кожного з двох представників вторинної форми життя не змінилися.

В результаті такої процедури як було дві живі істоти, так і залишилося, причому завдяки збереженій пам'яті про своє минуле, кожна з них продовжує вважати себе колишньою особистістю, тобто залишилася живою. Змінився лише спосіб мислення кожного їх. Тепер він має деякі риси їхнього партнера. Самі партнери можуть вибиратися випадково з представників соціуму, які прожили більше наперед заданої кількостіроків. Таким чином, у процесі життя представник вторинної форми життя може пройти через цю процедуру багаторазово.

З метою відтворення за цією процедурою можуть створюватися нові тіла і нові особини. Вони матимуть новий алгоритм управління разом із переданими зі спадковою інформацією безумовними рефлексамибатьків, аналогічними тим, що передаються дітям у біологічному житті. У новостворених особин пам'ять для зберігання накопиченого в процесі життєдіяльності досвіду буде абсолютно порожньою. У цьому випадку спочатку їх доведеться виховувати як малих дітей.

Чи має описана процедура спарювання якісь переваги щодо статевого розмноження у біологічному житті? Переваг багато, але ми розглянемо лише два головні з них.

По перше- Це можливість штучного відбору. У соціуму вторинної форми життя є можливість оцінки того, наскільки корисно для соціуму провів відрізок життя представник між минулим спарюванням і майбутнім. Порівнюючи оцінки двох обраних для спарювання особин, соціум може збільшити можливість вибору спадкових елементів з керуючого алгоритму тієї особини, оцінка якої вище. Припустимо, оцінка була вищою у першої особини, тоді в і частин з , виявиться більше, ніж з . Негативна спадковість може штучно придушуватись соціумом. Штучний відбіртеж позбавлений недоліків, проте відомо, що у порівнянні з біологічним природним відбором він у тисячі разів прискорює закріплення у спадковій інформації бажаних ознак.

По-друге, у біологічному житті елементи новизни у мінливості спадкової інформації несуть її випадкові мутації. Вони вносять у спадкову інформацію ознаки, яких не було в жодного з батьків. Природу до цього змушує те, що умови життя поступово теж починають нести у собі принципові відмінності від попередніх умов, у яких жили колишні покоління. Тому лише минулим досвідом батьків вирішити завдання пристосування потомства до нових умов життя не можна. Випадковими мутаціями природа наосліп намагається вгадати, у якому напрямі слід направити адаптацію до зовнішніх умов. Лише дуже мала частина випадкових мутацій виявляється корисною і закріплюється у спадковій інформації через багато поколінь. Особей зі шкідливими життя мутаціями з подальшої еволюції усуває природний добір.

В описаному механізмі спарювання особин вторинної форми життя джерело новизни у спадковій інформації не згадано тому, що в механізмі спарювання його немає. Джерелом новизни для алгоритму F, що управляє, стануть науково-дослідні роботи самих членів соціуму. Щоб зрозуміти, наскільки це ефективніше за випадкові мутації, достатньо уявити, що нові моделі наших електронних гаджетів розроблялися б методом внесення випадкових змін до їх конструкції. Наприклад, шляхом заміни місць на принципову електричної схемиконденсатора та резистора. А потім, щоб зрозуміти, наскільки корисними виявилися зміни, розробники чекали б реакцію на них ринку.

Ми знайшли й другу необхідну умову для доказу можливості існування вторинної форми життя – це прискорення її еволюції проти особинами біологічної еволюції Дарвіна. Дамо чергове визначення.

Еволюція третього рівня – це спосіб еволюції природи, що ґрунтується на факторах еволюції вторинної форми життя.

Рухові чинники еволюції третього рівня залишаються тими самими, як і двох попередніх рівнях, рис.1, але від них лише особливостями механізмів дії. Ось вони:

1. Боротьба існування;
2. Природний відбір;
3. Штучний відбір та самовдосконалення внутрішньої будови об'єкта;
4. Зміна умов існування.

Звернімо увагу, що в порівнянні з рушійними факторами еволюції другого рівня, тобто еволюції Дарвіна, змін зазнав лише третій фактор еволюції, а саме фактор, що визначає спосіб модифікації опору неминучим змінам.

Механізм дії третього фактора вже описано вище. Зазначимо, що штучний відбір та самовдосконалення внутрішнього стану об'єкта означають, що на третьому рівні еволюції природа надає представникам вторинної форми життя самим вирішувати, як їм самим себе видозмінювати. Це великий крок уперед та перша якісна відмінність еволюції третього рівня від еволюції перших двох рівнів.

Видно, перший і третій чинники ставляться до провідному боротьбу своє існування матеріальному об'єкту. Четвертий фактор відноситься до зовнішніх і внутрішнім умоваміснування об'єкта, на які сам об'єкт починає впливати вже на другому біологічному рівні еволюції. Згадаймо приклад про те, як щоб не замерзнути взимку, людина збудувала будинок.

Другою якісною відмінністю еволюції третього рівня від перших двох рівнів є те, що під частковий контроль об'єкта потрапляє навіть природний відбір. Справа в тому, що у разі знищення істоти вторинної форми життя природним відбором його алгоритм управління та накопичений у процесі життєдіяльності досвід, тобто пам'ять про його минуле, в основному, хоч і не повністю, можуть бути відновлені з їхньої резервної копії.

Еволюція

Говорячи про еволюцію, зазвичай мають на увазі біологічну еволюцію, тобто поступову зміну живих істот. Але що таке живе? Це ще одне основне поняття, над яким замислюються трохи частіше, ніж над тим, що таке простір і час. Участь в обміні речовиною та енергією з навколишнім середовищем та здатність до самовідтворення не є вичерпними ознаками. Неважко уявити робота, який періодично змінює батарейки, завдання якого полягає в складанні собі подібних. Інший підхід до визначення живого апелює до хімії: життя – це спосіб існування білкових тіл. Із цим неможливо сперечатися, як і з будь-яким логіко-позитивістським визначенням. Однак суспільна свідомістьзусиллями фантастів давно готове до зустрічі з небілковим життям (і скоріше здивується, не виявивши його). Це означає, що поняття "життя" ширше, ніж його конкретний прояв.

Залишаючи осторонь такі поняття, що інтригують, як "свідомість", "розум", "душа", що застосовуються до людини, постараємося зрозуміти для початку, чим відрізняється живий жук від заводного, не виходячи за рамки нашого предмета. Досить складний біологічний об'єкт, яким є, наприклад, жук, що складається з клітин. Вони мають власний пристрій та виконують певні функції. Це можна сказати і про окремі деталі складної машини. Проте складання клітин і машин складає різних принципах. Клітина росте поступово, і до неї включаються лише атоми та молекули, що відповідають фізико-хімічним властивостям. вже накопиченихелементів, що є зачатком самої клітини. У машині все вирішує кінцева - зовнішня - функція, до виконання якої і будується машина. Залежно від цієї функції і вибирається матеріал і пристрій елементів, що знову приєднуються. Але це не все. Рибосома, наприклад, складається з РНК трьох типів і 55 білків. Можна створити умови, за яких відбудеться їх поділ, і їх можна буде виділити (і розпізнати) у розчині. Однак якщо тепер створити інші – сприятливі – умови, то вони знову зберуться у рибосому. З годинами, що розвалилися (наприклад, від тривалої вібрації) так не станеться ні за яких нових умов. Нарешті, машина працює, використовуючи різницю рівнів енергії та. Клітина ж здатна накопичувати енергію, а потім каналізувати її, тобто використовувати строго певним чином.

Приклад із годинником надзвичайно показовий, оскільки ілюструє найзагальнішу із відомих фізичних закономірностей: упорядкованість фізичних систем не зростає. Це в тому числі означає, що не існує чисто механічних систем, в яких зберігається повна механічна енергія, завжди є її втрати (наприклад, тепло), які поступово гасять і врешті-решт припиняють той чи інший упорядкований процес. Тоді можна сказати, що матерію можна вважати живою, якщо вона продовжує "робити що-небудь" (рухатися, брати участь в обміні з навколишнім середовищем і т.д.) протягом більш тривалого часу, ніж за нашими поняттями могла б робити нежива матерія у подібних умовах. Пародоксальним чином можна сказати, що жива матерія суворо підкоряється законам механіки, попри термодинаміку. Крім того, живим утворенням властиво їхнє самоускладнення з часом.

Як ми вважаємо нині, основою живої матерії є молекули ДНК. Але чи живі вони – ці хімічні сполуки, Набір атомів, кожен з яких "підпорядковується" встановленим для нього законам неживої природи?

Подивимося на еволюцію з традиційно-біологічної погляду. Теорія Дарвіна є однією з найвідоміших концепцій біологічної еволюції на нашій планеті. Незважаючи на те, що вона заснована на великому емпіричному матеріалі, зібраному і осмисленому Ч.Дарвіним і його попередниками і послідовниками, походження її не є, строго кажучи, природничо. Книга Дарвіна називається " Походження видів " , і її ідея полягає у використанні концепції природного відбору пояснення різноманіття видів живих істот, що мешкають Землі. Проте вже сам Дарвін вказував, що ця концепція була взята ним із соціології, де вона була присутня в так званій доктрині Мальтуса. Боротьба за існування та виживання найсильнішого у спільнотах людей послужила моделлю для опису біологічних трансформацій у природі. Очевидно, внутрішньовидові зміни справді можуть відбуватися у такий спосіб. Проте вже "спуск" на наступний рівень, тобто рід викликає питання. Що ж до поширення теорії природного відбору ще глибше в класифікацію живих істот (класи, типи і т.д.), то вона представляється мало задовільною. Крім того, можна перерахувати деякі факти еволюції, які в рамках теорії Дарвіна видаються абсолютно загадковими. Так наприклад,

* Зміна зубів і копит у коней у процесі еволюції вказує на те, що у еволюції може бути певний напрямок, ніяк не обумовлений боротьбою за існування;

* багаторазове виникнення в процесі еволюції одного і того ж явища (біолюмінісценція у різних класіворганізмів, одні й ті ж послідовності ДНК виявляються в тому самому місці білкових молекул у різних видів) вказує на те, що вони обумовлені швидше внутрішніми, ніж зовнішніми причинами;

* Формування певних структур може відбуватися до тогоЯк вони стали необхідні (так звана преадаптація). Так, перо виникло до того, як сформувалися птахи, а виникненняоко не можна пояснити відбором;

* Існують організми (і гени), які майже не еволюціонують (акула, опосум, тарган).

Не знаходить пояснення і питання, чому в даний час не відбувається перетворення мавпи на людину. Звичайна відповідь на нього, що полягає в тому, що мавпи, людиноподібні мавпи і люди є кінцеві гілки одного стовбура, залишає місце для подальших питаньпро те, що стало причиною такої розбіжності. Іншим прикладом є завоювання суші хребетними. Зазвичай його представляють як дуже тривалий процес, що став результатом боротьби за виживання: відбулося витіснення менш пристосованих до водного середовища видів, і вони поступово пристосувалися до життя на суші. Однак деякі обставини життєдіяльності певних видів тварин дозволяють принаймні засумніватися в цьому. Перетворення пуголовка в жабу відбувається без будь-якого відбору, а індукується хімічним з'єднанням тироксином, що синтезується в його організмі, концентрація якого на певному етапі підвищується приблизно в десять разів. Якщо у пуголовка видалити щитовидну залозу, то він благополучно живе та розвивається у водній формі. Якщо ж упорскнути йому в кров тиреоїдний гормон, то він перетвориться на жабу. Відомі й інші приклади: земноводна тварина аксолотль у своїх фазах настільки відрізняється, що тривалий час вважалося, що це різні навіть види, а роду. Відсутність води стимулює виділення тироксину в організмі аксолотля, і настає разюча метаморфоза. Могло здатися (і здавалося), що для таких змін необхідні тисячі мутацій та відбір, а виявилося, що досить просто хімічного сигналу. Жодних змін у генетичній конструкції при цьому не відбувається. І це означає, що глибокі структурні та функціональні перетворення можуть відбуватися і без таких змін. Цікаво, що й процес народження людини подібний до трансформації у амфібій.

Теорія природного відбору передбачає як би вплив виду на рід, тип і так далі, тоді як більш послідовним виглядає еволюційний процес, що протікає від типу до виду.

За часів Дарвіна говорити про молекулярної біологіїбуло ще зарано. Однак, ідеї боротьби та виживання з урахуванням сучасних уявлень про молекулярну основу живих істот знаходять своє відображення в різних неодарвіністських теоріях. Проводяться такі міркування. У первинному "бульйоні", що утворився на поверхні планети, під впливом зовнішніх факторів: тепла, випромінювання, електричних розрядів виникають різні молекули (у тому числі й органічні). Ці молекули можуть існувати якийсь час, розпадатися, взаємодіяти з іншими молекулами, утворюючи з ними сполуки. В результаті всіх цих процесів виникає своєрідний тип молекул - так званих реплікаторів, - які здатні створювати та відщеплювати власні копії, що складаються з "уламків" хімічних сполук, що містяться в навколишньому середовищі ("бульйоні"). Зрозуміло, що з часом кількість таких молекул зростатиме за рахунок цього копіювання. Припустимо, що властивістю реплікуватися має кілька різних молекул. Хто ж уціліє? По-перше, довготривалі. Чим довше молекула зберігає стабільність, тим більше копій вона зможе відтворити. По-друге, швидко розмножуються. По-третє, що розмножуються точно, з найменшими відхиленнями від вихідних. І ось весь бульйон з'їдено. У ньому не залишилося уламків, придатних для використання в реплікації, вони надходять до нього тільки з руйнацією вже існуючих молекул. Якщо з якихось причин одного з видів реплікаторів виникає механізм розщеплення інших молекул, його чисельність зростає. З іншого боку, вид реплікаторів, що має з якихось причин механізм захисту від такого впливу - протооболонкою, також вцілює в процесі такої еволюції. У міру ускладнення "атакуючих" ускладнюються і "захисні" механізми. При цьому необов'язково говорити про цілеспрямоване ускладнення, просто після досить великого проміжку часу залишаться ті молекули, в яких ці механізми так чи інакше виникли. Шлях від протооболонки веде до протоклетки. Її внутрішня частина містить "вихідну" молекулу, що реплікується. Це модель гена. І все подальше є лише створення більш досконалих "машин" для виживання гена. Ті складні, часто багатоклітинні, багатофункціональні істоти, які ми тепер називаємо живими (у тому числі і людина), є нащадки молекул-реплікаторів, що найбільш пристосувалися.

Обговоримо ще одну концепцію, відому як автоеволюція форми та функції. Її виникнення пов'язане із прагненням знайти закономірності еволюції як живої, так і неживої природи, знайти її рушійні сили. У ній виділяються чотири рівні розгляду, пов'язані між собою загальними закономірностями.

Еволюція елементарних частинок

Елементарні частинки поділяються на дві категорії: кварки та лептони. З кварків утворюються баріони (такі трикваркові частки, як протон і нейтрон) і мезони (що складаються з пари кварк-антикварк). Прикладом лептону є електрон. Відмінності між кварками та лептонами відповідають зміні типу симетрії. Спочатку вважали, що елементарні частинки незмінні та неспоріднені. Тепер є підстави думати (і є експериментальні підтвердження, отримані в лабораторіях, де спостерігалися взаємні перетворення елементарних частинок), що вони утворені частинками, що існували раніше, і походять від них. На самому початку існування Всесвіту (до моменту 10-9 секунди, якщо все ж таки намагатися говорити про час у цей період) виникли кварки, антикварки, позитрони, тау-лептони, нейтрино, фотони та інші, які безперервно і дуже швидко перетворювалися один на одного . На цю еволюцію були накладені обмеження, що визначаються симетрією об'єктів, що виникають, які дозволяли процесу йти тільки певним чином. Мінливість властивостей різних частинок, що виходять, була обумовлена ​​тим, що були можливі різні комбінації вихідних. Зміна властивостей від частки до частки відбувається не безперервно, а стрибком, що саме пов'язано з переходом від одного типу симетрії до іншого. У наступний період велику рольграло існування постійного реліктового випромінювання, яке впливало подальші процеси як постійний чинник.

Еволюція хімічних елементів

До того як виникло уявлення про елементарні частинки, основою наявних у природі речовин визнавалися хімічні елементи. Вони також спочатку вважалися незмінними і взаємопов'язаними (хоча алхімія однієї з найважливіших завдань бачила трансмутацію елементів. У золото, звісно.). Коли англійський хімік У.Праут у 1815 році висловив припущення про еволюцію хімічних елементів, - на його думку всі вони були продуктами полімеризації водню, - це викликало глузування. Тепер вважається загальноприйнятим, що це хімічні елементи утворені з урахуванням водню, спочатку вони виникають усередині зірок, та був потрапляють у міжзоряний простір у результаті вибухів. Число стійких елементів невелике, трохи більше сотні. При цьому важливо відзначити, що при радіоактивному розпадіядра атомів перетворюються над довільні ядра, тоді як цілком певні, а кількість видів перетворень обмежена. Вся різноманітність відомих речовин виходить в результаті комбінування складових існуючих хімічних елементів, причому це комбінування відбувається за суворими правилами.

Еволюція мінералів

Мінералами називаються хімічні сполуки (як правило, говорять про твердих тілах), що утворилися в результаті природних процесів. Їх відомо близько 3000 і всі вони також пройшли свій шлях еволюції. Усі відомі мінерали належать до однієї із семи кристалографічних симетрійних систем. Можна виявити, що різні за хімічним складом мінерали часто утворюють однакові кристалічні структури (ізоморфізм). З іншого боку, речовини, що володіють одним і тим же хімічним складом, можуть утворювати різні кристалічні структури (найвідомішим прикладом є алмаз і графіт: обидва вони є чистий вуглець, але атоми їх у цих двох випадках утворюють різні грати, і властивості речовин, що виходять різняться дуже сильно). Процес зростання кристалів дуже складний. Зрозуміло, проте, що структура, що виходить, обумовлена ​​факторами, пов'язаними з взаємодією на атомному рівні. У процесі комбінування атомів між собою може виникнути безліч конфігурацій, форм на основі однієї системи, але виникають і залишаються досить суворо певні, і саме вони беруть участь у подальших процесах взаємодії, виконуючи в них певні функції.

Цікавий у цьому сенсі відомий досвід Пастера. Він досліджував процес ферментації вин. У ньому утворюються два роду кристалів однієї і тієї ж солі, які є дзеркальним відображенням один одного. При пропущенні поляризованого світлачерез водний розчинсолі, що складається з кристалів однієї форми, площина поляризації повертається праворуч, якщо кристали іншої форми - площина поляризації повертається вліво. При пропущенні поляризованого світла через водний розчин суміші солей з кристалами різних форм площина поляризації зовсім не повертається. Фермент при освіті вина взаємодіє лише з однією з цих форм. Таким чином, функція ферменту невіддільна від форми речовини, що бере участь у процесі. Отже, асиметрія породжує функцію.

Можна сказати, що в основі описаних явищ лежить взаємозв'язок між симетрією, речовиною та формою, які характеризують стійкість, з одного боку, та асиметрією, енергією та функцією, що характеризують мінливість, з іншого боку. Саме цей взаємозв'язок і зумовлює весь еволюційний розвиток на нашій планеті: форма породжує функцію, функція породжує форму. Чи не виняток і біологічна еволюція.

Еволюція у живій природі

Основні характеристики патернів - стійких форм, що добре розрізняються, - властивих мінералам, є і у рослин і в тваринному світі. Можна припустити, що дендритні (зовні нагадують рослини) і спіралеподібні форми невипадково зустрічаються і в живій, і в неживій природі (дендритні кристали, роги у тварин і спіралеподібні молекули). Фундаментальний у живій природі процес сегментації протікає і царстві мінералів. Без еволюції мінералів еволюція клітин могла не відбутися. І в процесі зростання кристалів, і в процесі зростання організмів велика роль поверхні. Кристалізація мінералів має практично всі риси реплікації органічних молекул. Типи симетрії, характерні для живого, походять від відповідних властивостей молекул і мінералів. І там, і там є і суттєва відмінність правого та лівого, і існують спіралеподібні форми. Довгий час вважалося, що з кристалів є осі симетрії лише 1, 2, 3, 4, і 6-го порядку, тоді як живого (істоти) характерна вісь симетрії 5-го порядку. І у зв'язку з цим вказувалося на те, що, скажімо, трикутниками, квадратами і шестикутниками можна замостити площину (океанського дна) без проміжків, що й призведе до нерухомості поверхні, що утворилася. У той же час п'ятикутниками замостити площину без просвітів не можна, і п'ятикутні форми могли виявити рухливість і, таким чином, зробити перший крок у бік живого. Однак тепер відомі квазікристали, які мають віссю симетрії 5-го порядку, і таким чином "симетричний розрив" між світами живого та неживого заповнився.

Жива клітина - одиниця органічного світу - утворюється у процесі самоскладання. Але можна спостерігати це явище всіх рівнях організації матерії: від первозданних елементів до людських спільнот. Самоскладання детерміновано певними правилами, і різноманітність форм, що виходять, є результатом комбінацій вихідних елементів. Навіть мутаційний процес не повністю випадковий, але обмежений складом та формою нуклеїнових кислот та білків.

Основна думка теорії автоеволюції полягає в тому, що як в основі еволюції частинок, хімічних елементів і мінералів, що передує біологічній еволюції, так і в ній самій лежать фізичні та хімічні фактори. Фізичні - це електромагнетизм (взаємодія атомів та молекул, фотосинтез, проходження нервового імпульсу), теплота (можливість перебігу та інтенсифікація процесів), гравітація (шаруватість розташування атомарних та молекулярних комплексів). Хімічні полягають зокрема у цьому, що у складі живих організмів входить лише близько тридцяти основних органічних молекул, проте істотно необхідні життєдіяльності рослин елементи перебувають у початку періодичної системи.

Одним з глибоких і важливих для світогляду є питання про існування мети еволюції - її телеологічності та зміст цієї мети. Зарозумілості людини важко допустити як те, що вона просто не дуже вдала мавпа, яка вижила в результаті природного відбору, так і те, що вона є проявом взаємодії форми і функції з усім набором фізичних і хімічних факторів. Акт Божественного творіння є більш кращим, проте, природничо підхід вимагає досліджувати це питання з тією ж ретельністю, з якою шукаються всі коріння математичного рівняння, і якщо є можливість знайти відповідь без залучення принципово непізнаваного, зробити це.

Розглянемо одне із можливих варіантів, у якому виникнення людини є обумовленим, і біологічна еволюція має на меті. Будемо називати потенційно живимиті вічні (за певних постійних умов) хімічні сполуки, які присутні у ядрах клітин усіх живих істот, та актуально живимиті пов'язані з ними біологічні одиниці, які зазнають смерті, тобто руйнування та розпад. Відзначимо потім, що тільки 2% молекули ДНК, що визначає успадкування властивостей, пов'язані з ознаками, тобто визначають фенотип живої істоти, а решта 98% ні з чим зазнає впливу середовища, що оточує актуально живу істоту, не пов'язані. При цьому вони передаються з покоління до покоління. Тоді питання полягає в тому, чому потенційно живе перетворюється на актуально живе і навіщо утримується в часі найбільша з двох частин успадкованої інформації.

Для відповіді на перше з цих питань вдамося до аналогії з техніки. Як робить конструктор, коли йому потрібно забезпечити безумовне виконання будь-якої функції пристрою? Звичайно, він вимагає, щоб усі деталі були виконані із високоякісних матеріалів. Однак стовідсоткової гарантії це не дає, оскільки є ризик випадкового дефекту (тріщинки у виливку) або зміни навколишніх умов. Тому застосовується примусова періодична заміна деталей конструкції. Це дозволяє і вносити зміни до матеріалів або частин конструкції при зміні зовнішніх умов. Таким чином, можливий сенс перетворення потенційно живого на актуально живе полягає в тому, щоб використовувати постійно відновлюваний і замінний пристрій для того, щоб забезпечити виконання деякої важливої ​​функції. Пристосування до навколишнього середовища відбувається буквально і саме за рахунок фенотипічних ознак.

Що ж відбувається, крім цього? Зберігається інформація, записана в ДНК-кодах, які не пов'язані з ознаками. Вона досить велика. Довжина однієї молекули ДНК досягає кількох сотень тисяч ланок. Цих ланок налічується двадцять типів, і можна розглянути їх послідовність як текст і вважати її посланням. Але кому та від кого? Тому, хто прочитає. Той, хто послав, ймовірно, підписався наприкінці. Але де взяти того, хто прочитає? Адресат, що володіє мозком-дешифратором, може бути сформований самим посланням у процесі біологічної еволюції, що живе ускладнюється в міру свого розвитку. Це нагадує відому гіпотез у панспермії, коли зачатки живого, якісь віруси чи бактерії, здатні існувати за умов космічного простору, подорожують ним, як суперечки чи пилок у атмосфері Землі, доки потраплять у умови, сприятливі для еволюції. В даному випадку панспермія виявляється цілеспрямованою, тобто містить у собі не просто можливість для розвитку життя, а й передумови для створення мозку, здатного до прочитання послання. Той, хто прочитав його - фактично створив, що приписав і виявив сенс, стане одночасно і автором, і адресатом. Текст може містити, наприклад, запрошення до галактичного співробітництва та вказувати кошти для його реалізації.

Дії, які можна зробити для розвитку цієї ідеї, зводяться до виділення загальної частини в послідовностях ДНК, присутніх у різних білкових молекулах, та розгляд її як тексту. Придатними є, наприклад, 28s- та 18s-послідовності рРНК (різні білки необхідні, оскільки еволюція могла піти різними шляхами, але текст, швидше за все, один). Це і буде тим критичним експериментом, який може підтвердити або спростувати цю теорію. Досвід подібної дешифрування у людства є: прочитані єгипетські ієрогліфиЗнайдено Трою, математичні абстракції реалізовувалися у фізичних експериментах. Звичайно, сказане є лише усунення мети еволюції із Землі у сферу діяльності загадкових космічних операторів. Але так і в інших розділах природничих наук, про які ми говорили в попередніх розділах.

Нарешті, обговоримо концепції, що виникли внаслідок появи генетики. Дарвін (помилково) вважав, що природний відбір обумовлений невеликими випадковими змінами у вигляді живої істоти. Візьмемо велику кількість рослин, наприклад, ячменю і побудуємо діаграму (рис.5), на вертикальній осі якої відкладено число особин, а на горизонтальній - довжина остюка колоса. Існує така (характерна) довжина остюка, якою володіє найбільша кількість рослин. Якщо взяти на насіння рослини, що відповідають тій частині діаграми, де довжина остюка дещо більша за характерну, з метою отримати ячмінь з довгим остюком, то нічого не вийде. У нових рослин розподіл остюків буде колишнім, а їх характерна довжина тієї ж. Такі відхилення не успадковуються. Однак якщо вибрати на насіння ті рослини, довжина остюків яких істотно перевершує характерну (таких зазвичай буває 2-3 на 10000), то приблизно у 50% нових рослин довжина остюків буде настільки ж велика, тобто успадкування ознаки відбудеться. Таку подію Де Фріз назвав мутацією - стрибкоподібною зміною. Як ми тепер знаємо, мутації обумовлені зміною певної області однієї з хромосом ядра статевої клітини. Така область називається геном, а розділ біології, що вивчає закони спадковості, – генетикою. Вперше (на емпіричному рівні) закони генетики були встановлені Менделем. (Уявлення про гени дозволило нещодавно здійснити клонування ссавця - знаменитої вівці Доллі, яка стала. - тій вівці, чиє ядро ​​соматичної клітини використано).

Найбільш важливою ідеєю генетики є перехід від "безперервності" в описі спадкових властивостей до "дискретності". Можна сказати, що існують деякі стани, між якими можливі переходи, немає безперервних змін, а є стрибкоподібні. Можливість перерахункутаких станів призводить до можливості використання статистичних закономірностей - добре розробленої галузі математики, що дає можливість робити прогнози. У цьому сенсі генетику можна порівняти з квантовою механікою, Про яку йтиметься у наступному розділі.

Укладаючи цей розділ, відзначимо важливу обставину. З якого боку не розглядати еволюцію, завжди виконується таке: еволюція йшла в такий спосіб, що у її процесі виникали дедалі складніші системинайбільш складною з яких є мозок людини. Саме мозок генерує (самостійно або під впливом навколишнього середовища) всі ті раціональні схеми, до яких людина пристосовує себе і свою діяльність, всі ті концепції, які стосуються й природознавства.

1. Вид, його критерії. Населення - одиниця еволюції. Способи видоутворення.

Завдання з поясненнями

1. Морфологічний критерій виду – це

1. Його сфера поширення

2. Особливості процесів життєдіяльності

3. Особливості зовнішньої та внутрішньої будови

4. Певний набірхромосом та генів

Пояснення:морфологія - наука, що вивчає будову та форму організмів, відповідно, морфологічний критерій визначає особливості зовнішньої та внутрішньої будови виду. Правильна відповідь – 3.

1 клас

2. Сімейство

3. Рід

4. Вид

Пояснення:реально в природі існує вид, оскільки особини одного виду можуть розрізнити один одного в біоценозі, але не підозрюють про існування сімейств та класів (біологи вигадали дані класифікаційні категорії, щоб систематизувати організми, а їх спорідненість визначається на основі аналізу генотипів) і можуть бути навіть в одній харчового ланцюга(тобто одні ссавці полюють на інших, як і рептилії та багато інших). Правильна відповідь – 4.

3. На утворення нових видів у природі не впливає

1. Мутаційна мінливість

2. Боротьба існування

3. Природний відбір

4. Модифікаційна мінливість

Пояснення:три з представлених чотирьох відповідей, що впливають на генотип і успадковуються з покоління в покоління. Все, крім модифікаційної мінливості, що відображає індивідуальні зміни та не впливає на видоутворення. Правильна відповідь – 4.

4. Просторове розміщення виду в природі – це критерій

1. Фізіологічний

2. Генетичний

3. Географічний

4. Морфологічний

Пояснення:просторове розміщення означає ареал, який даний видзаймає. Цю характеристику визначає географічний критерій. Правильна відповідь – 3.

5. Наслідком тривалої ізоляції популяцій є

1. Міграція особин на сусідню територію

2. Порушення їх статевого складу

3. Близькоспоріднене схрещування

4. Порушення їх вікового складу

Пояснення:при тривалій ізоляції (тобто перебування далеко від особин цього ж виду), організмам не залишається нічого іншого, крім схрещуватися між собою, таким чином накопичуючи мутації і, надалі, це може призвести до утворення нового виду. Правильна відповідь – 3.

6. Певний набір хромосом у особин одного виду вважають критерієм

1. Біологічним

2. Морфологічним

3. Генетичним

4. Цитологічним

Пояснення:кількість хромосом і всі, що пов'язані з генотипом визначає генетичний критерій виду. Правильна відповідь – 3.

7. Якому критерію виду відповідає такий опис: велика синиця живе в кронах дерев, живиться великими комахами та їх личинками?

1. Географічному

2. Екологічному

3. Морфологічному

4. Генетичному

Пояснення:з даного опису ми дізнаємося про місце проживання синиці та її смакові переваги, що характеризує її взаємодією із середовищем проживання, тобто це - екологічний критерій виду. Правильна відповідь – 2.

8. Особи відносять до одного виду, якщо

1. Вони мають однаковий набір хромосом

2. Між ними встановлюються біотичні зв'язки

3. Вони мешкають в одному середовищі

4. У них виникають різноманітні мутації

Пояснення:ареал одного виду може займати дуже велике простір, на якому в різних популяцій одного виду будуть відрізнятися харчові переваги, місцеперебування і навіть спосіб життя, так що фактором, що поєднує особин одного виду є генотип, тобто однаковий набір хромосом. Правильна відповідь – 1.

9. При географічному видоутворенні формування нового виду відбувається у результаті

1. Розпаду чи розширення вихідного ареалу

2. Штучного відбору

3. Звуження норми реакції ознак

4. Дрейфу генів

Пояснення:розглядаємо географічне видоутворення, отже зміна пов'язана з місцем проживання особин, тобто нам підходить лише перший варіант. Правильна відповідь – 1.

10. При екологічному видоутворенні новий вид виникає

1. Внаслідок поділу вихідного ареалу

2. Усередині вихідного ареалу

3. Внаслідок розширення вихідного ареалу

4. Усередині нового ареалу

Пояснення:тут розглядаємо екологічне видоутворення, отже зміна не зачіпає ареал цього виду, тому правильна відповідь - 2.

1. Цілісність виду обумовлена

1. Подібними харчовими потребами

2. Генетичною єдністю особин

3. Коливаннями чисельності його особин

4. Зв'язками між популяціями різних видів

Відповідь: 2.

2. Приклади екологічного видоутворення –

1. Сибірська та даурська модрини

2. Заєць-біляк та заєць-русак

3. Європейська та алтайська білки

4. Населення севанської форелі

Відповідь: 4.

3. Особи об'єднуються в одну популяцію на основі

1. Їх ролі у біогеоценозі

2. Товариства харчування

3. Рівного співвідношення статей

4. Вільного схрещування

Відповідь: 4.

4. До якого критерію виду слід віднести область поширення тундрі північного оленя?

1. Екологічному

2. Генетичному

3. Морфологічному

4. Географічному

Відповідь: 4.

5. Мікроеволюція призводить до зміни

1. Видів

2. Пологів

3. Сімейств

4. Загонів

Відповідь: 1.

6. Населення - основна структурна одиниця

1. Типу

2. Класу

3. Вида

4. Рода

Відповідь: 3.

7. Застосувати до опису виду тварини екологічний критерій – це означає охарактеризувати

1. Набір улюблених кормів

2. Сукупність зовнішніх ознак

3. Мінливість ознак у межах норми реакції

4. Розмір його ареалу

Відповідь: 1.

8. Подібність енергетичного та пластичного обміну у особин одного виду – це ознака критерію

1. Географічного

2. Біохімічного

3. Морфологічного

4. Екологічного

Відповідь: 2.

9. Цілісність виду забезпечується

1. Постійністю довкілля

2. Несхрещуваність з особами інших видів

3. Постійним наростанням чисельності

4. Збагачення генофонду за рахунок міжвидового схрещування

Відповідь: 2.

10. Періодичні коливання чисельності особин виду в біоценозі називають

1. Дрейфом генів

2. Рухомим відбором

3. Гомологічними рядами

4. Популяційними хвилями

Відповідь: 4.

11. Чи вірні такі міркування критеріях типу?

А. Морфологічний критерій виду характеризується однаковою реакцією особин на вплив факторів довкілля

Б. Відповідно до генетичного критерію всі особини виду мають подібні процеси життєдіяльності

1. Правильно лише А

2. Правильно лише Б

3. Вірні обидва судження

4. Обидві судження невірні

Відповідь: 2.

12. Чи вірні такі міркування критеріях типу?

А. Відповідно до фізіологічного критерію всі особини виду мають однаковий хімічний склад

Б. Головним критерієм при визначенні виду вважається генетичний - однакове число, форма та розмір хромосом

1. Правильно лише А

2. Правильно лише Б

3. Вірні обидва судження

4. Обидві судження невірні

Відповідь: 2.

13. Встановіть відповідність між причиною видоутворення та його способом

Причина Спосіб видоутворення

А. Розширення ареалу вихідного вигляду 1. Географічне

Б. Стабільність ареалу вихідного вигляду 2. Екологічне

В. Розподіл ареалу виду різними перешкодами

Г. Звуження ареалу вихідного вигляду

Д. Різноманітність місць проживання в межах даного виду

Відповідь: 12112.

14. Встановіть відповідність між ознакою звичайної беззубки та критерієм виду, який він характеризує

Ознака звичайної беззубки Критерій виду

А. Тіло вкрите мантією 1. Морфологічний

Б. Раковина має дві стулки 2. Екологічний

В. Мешкає у прісних водоймах

Г. Кровоносна система незамкнута

Д. Харчується водними мікроорганізмами

Є. Личинка розвивається у воді

Відповідь: 112122.

15. Встановіть відповідність між ознакою голого слимака та критерієм виду, який для нього характерний

Ознака голого слимака Критерій виду

А. Мешкає в садах та городах 1. Морфологічний

Б. Відсутність раковини 2. Екологічний

В. Тіло м'яке м'язисте

Г. Живлення м'якими тканинами наземних рослин

Д. Органи почуттів - дві пари щупалець

Е. Наземний спосіб життя

Відповідь: 211212.

16. Визначте послідовність етапів формування пристосованості у процесі еволюції.

1. Збереження відбором особин з корисними мутаціями

2. Виникнення випадкових мутацій у особин популяції

3. Збільшення числа особин у популяції з корисними мутаціями

4. Формування популяції з корисними ознаками в умовах, що змінилися

Відповідь: 2134.

17. Встановіть послідовність процесів формування покровительственного забарвлення у комах у процесі еволюції, починаючи з змін генетичного апарату особин.

1. Формування популяції комах з покровительским забарвленням

2. Зміна умов життя комах у зв'язку з розширенням ареалу

3. Винищення птахами комах, помітних на новому тлі середовища

4. Збільшення чисельності комах із заступницьким забарвленням

5. Поява мутацій забарвлення тіла у вихідній популяції

Відповідь: 52341.

18. Вкажіть послідовність процесів географічного видоутворення.

1. Поширення ознаки у популяції

2. Поява мутацій у нових умовах життя

3. Просторова ізоляція популяцій

4. Відбір особин із корисними змінами

5. Утворення нового виду

Відповідь: 32415.

2. Еволюційна теорія

Завдання з поясненнями

1. Темні метелики зустрічаються у промислових районах Англії частіше, ніж світлі, бо

1. У промислових районах темні метелики відкладають менше яєць, ніж світлі

2. Темні метелики більш стійкі до забруднень

3. Внаслідок забруднення деякі метелики стають темнішими за інших

4. У забруднених районах темні метелики менш помітні для комахоїдних птахів

Пояснення:у забруднених районах Англії почали з'являтися темні метелики, тому що повітря було сильно забруднене і таким чином комахи пристосувалися. Внаслідок чого темні метелики стали менш помітними (своєрідний тип заступницького забарвлення) і світлі метелики залишилися помітні для птахів, а темні - ні. Правильна відповідь – 4.

2. Зміна фенотипу невеликої частини особин у популяції є наслідком

1. Саморегуляції

2. Коливання чисельності населення

4. Мутаційний процес

Пояснення:Ця ситуація одна із етапів видоутворення, саме закріплення мутації серед особин популяції. Правильна відповідь – 4.

3. Який відбір підвищує стійкість комах до отрутохімікатів?

1. Рухомий

2. Штучний

3. Методичний

4. Стабілізуючий

Пояснення:Поява отрутохімікатів в середовищі комахи сприймають як зміну середовища і починають до нього пристосовуватися, дана мутація буде прогресивною ознакою. Правильна відповідь – 1.

4. Спадкова мінливість, боротьба за існування та природний відбір – це

1. Властивості живої природи

2. Результати еволюції

3. Рухомі сили еволюції

4. Основні напрями еволюції

Пояснення:хоч і рушійними силами еволюції є лише два з перерахованих - боротьба за існування та природний відбір (а спадкова мінливість - швидше засіб еволюції), виберемо правильна відповідь - 3.

5. Збереження фенотипу особин у популяції у тривалому ряду поколінь є наслідком

1. Дрейфу генів

2. Рухомої форми відбору

3. Стабілізуючу форму відбору

4. Мутаційний процес

Пояснення:дрейф генів, рушійна формавідбору та мутаційний процес не мають у своїй основі нічого постійного – це все пов'язано зі змінами, а ось стабілізуюча форма відбору якраз націлена на збереження. Правильна відповідь – 3.

6. У процесі еволюції під дією рушійних сил відбувається

1. Саморегуляція в екосистемі

2. Коливання чисельності популяцій

3. Кругообіг речовин та перетворення енергії

4. Формування пристосованості організмів

Пояснення:рушійні сили тому і називаються рушійними, що націлені на зміну і максимальну пристосованість особин до середовища проживання і умовам середовища, що постійно змінюються (тобто зміна організмів і прагнення до пристосованості йдуть постійно, тому що ніхто не досконалий). Правильна відповідь – 4.

7. Різноманітність видів рослин та тварин у природі виникла в результаті

1. Штучного відбору

2. Господарська діяльність людини

3. Дії рушійних сил еволюції

Пояснення:у природі різноманітність - основа стійкості, що більше буде організмів, що більше екологічних ніш заповнено (бажано все), то стійкіша буде екосистема, оскільки за випаданні однієї складової, її місце встане інша. З популяцій одного виду, згодом, розвиваються різні види, і утворилися нові види рослин, тварин та інших організмів під впливом природних еволюційних процесів. Правильна відповідь – 3.

8. При тривалому збереженні щодо постійних умов середовища у популяціях виду

1. Зростає кількість постійних мутацій

2. Виявляється стабілізуючий відбір

3. Виявляється рушійний відбір

4. Посилюються процеси дивергенції

Пояснення:збереження однієї або кількох ознак постійними у більшості особин популяції протягом тривалого часу за постійних умов середовища є проявом стабілізуючого відбору. Правильна відповідь – 2.

9. Приклад внутрішньовидової боротьби за існування -

1. Суперництво самців через самку

2. "боротьба із посухою" рослин пустелі

3. Бій хижака хижака із жертвою

4. Поїдання птахами лісу плодів та насіння

Пояснення:існує три види боротьби за існування: міжвидова (3), боротьба з умовами зовнішнього середовища (2) та внутрішньовидова – найчастіше відбувається за самку чи їжу. Четвертий варіант можна назвати міжвидовою боротьбою, але тільки плоди і насіння не борються за своє існування, вони покірно поїдаються птахами. Правильна відповідь – 1.

10. Особини однієї популяції потребують однакової їжі в подібних екологічних умовах, тому

1. Між ними встановлюється взаємодопомога

2. У них найчастіше виникають мутації

3. Вони рідше схрещуються між собою

4. Між ними виникає гостра конкуренція

Пояснення:у особин однієї популяції подібні харчові потреби і та сама екологічна нішаТому між ними, як правило, виникає гостра конкуренція. Правильна відповідь – 4.

Завдання для самостійного вирішення

1. Комахи-шкідники набувають згодом стійкості до отрутохімікатів в результаті.

1. Статевого розмноження

2. Модифікаційна мінливість

3. Збереження мутацій природним добором

4. Штучного відбору

Відповідь: 3.

2. Випадкова зміна частот генів у генофонді популяції – це

1. Дрейф генів

2. Саморегуляції

3. Модифікації

4. Адаптації

Відповідь: 1.

3. Природний відбір як чинник еволюції

1. Насичує популяції мутаціями

2. Загострює міжвидові взаємини

3. Грає творчу роль

4. Не завжди корисний організмам

Відповідь: 3.

4. Чи вірні такі міркування про форми природного добору?

А. Стабілізуючий відбір - відбір особин із корисними відхиленнями від середнього значення ознаки

Б. Рухомий відбір- відбір особин із середнім значенням ознаки

1. Правильно лише А

2. Правильно лише Б

3. Вірні обидва судження

4. Обидві судження невірні

Відповідь: 4.

5. Який відбір зберігає особини із середньою нормою показника ознаки?

1. Стабілізуючий

2. Рухаючий

3. Штучний

4. Методичний

Відповідь: 1.

6. Основна заслуга Ч. Дарвіна у розвитку біології полягає в

1. Розробка методів селекції

2. Встановлення рушійних сил еволюції

3. Створення наукових засад систематики

4. Вивчення палеонтологічних знахідок

Відповідь: 2.

7. Матеріалом для природного відбору є мінливість

1. Сезонна

2. Мутаційна

3. Певна

4. Фенотипова

Відповідь: 2.

8. Існування близько 1,5 млн видів тварин на Землі – це результат

1. Дії антропогенного чинника

2. Дії рушійних сил еволюції

3. Прояви закону гомологічних рядіву спадковій мінливості

4. Прояви закономірностей модифікаційної мінливості

Відповідь: 2.

9. Приклад внутрішньовидової боротьби за існування – це конкурентні відносини між

1. Кротами та землерийками

2. Мишами та лисицями

3. Лосями та оленями

4. Вовками різних популяцій

Відповідь: 4.

10. Процес історичного розвитку видів органічного світу називають

1. Ароморфозом

2. Філогенез

3. Онтогенезом

4. Прогресом

Відповідь: 2.

11. Обмеженість коштів до життя і висока чисельність особин у популяції спричиняють

1. Поява мутацій

2. Поява модифікацій

3. Боротьба існування

4. Стабілізуючого відбору

Відповідь: 3.

12. Поява темнозабарвленої форми березової п'ядениці у умовах середовища - приклад дії відбору

1. Стабілізуючого

2. Штучного

3. Двигуна

4. Масового

Відповідь: 3.

13. Внаслідок стабілізуючого відбору

1. Скорочується число особин з нормою реакції ознаки, що встановилася.

2. Зберігаються особини із середнім показником норми реакції ознаки

3. Накопичуються модифікаційні зміни

4. Збільшується число особин із хромосомними мутаціями

Відповідь: 2.

14. При формуванні уявлень про штучний добір Ч. Дарвін спирався на

1. Виявлення "перехідних форм" організмів

2. Дослідження острівних флор та фаун

3. Палеонтологічні знахідки

4. Знання методів та результатів селекції

Відповідь: 4.

15. Суперництво між особами однієї популяції через територію - це приклад

1. Міжвидової боротьби за існування

2. Дії природного відбору

3. Внутрішньовидової боротьби за існування

4. Взаємодія з абіотичним середовищем

Відповідь: 3.

16. Чи вірні такі міркування про форми природного добору?

А. Рухомий відбір сприяє збільшенню числа особин із середнім значенням ознаки

Б. Під час бурі у США переважно гинули горобці з довгими та короткими крилами – це приклад дії стабілізуючого відбору

1. Правильно лише А

2. Правильно лише Б

3. Вірні обидва судження

4. Обидві судження невірні

Відповідь: 2.

17. Чи вірні такі міркування про рушійні сили еволюції?

А. До рушійних сил еволюції відносять боротьбу за існування та спадкову мінливість

Б. Рушійні сили еволюції - розширення ареалу видів, їх різноманіття

1. Правильно лише А

2. Правильно лише Б

3. Вірні обидва судження

4. Обидві судження невірні

Відповідь: 1.

18. Встановіть відповідність між характеристикою відбору та його виглядом

Характеристика Вид відбору

А. Чи діє у природі постійно 1. Природний

Б. Зберігає особин з ознаками, 2. Штучний

цікавлять людину

В. Зберігає особин із корисними

для них ознаками

Г. Забезпечує формування

пристосованості

Д. призводить до виникнення нових видів

Е. Сприяє створенню нових порід тварин

Відповідь: 121112.

19. Штучний відбір, на відміну природного,

1. Проводиться людиною

2. Здійснюється природними екологічними факторами

3. Здійснюється швидко

4. Відбувається серед особин природних популяцій

5. Завершується отриманням нових культурних форм

6. Завершується виникненням нових видів

Відповідь: 135.

20. Які чинники є рушійними силами еволюції?

1. Абіотичні факторисереди

2. Мутаційний процес

3. Модифікаційна мінливість

4. Пристосованість організмів до довкілля

5. Ізоляція

6. Природний відбір

Відповідь: 256.

3. Докази еволюції.

Завдання з поясненнями

1. Палеонтологічним доказом еволюції служить

1. Відбиток археоптериксу

2. Видова різноманітністьорганізмів

3. Пристосованість риб до життя на різних глибинах

4. Наявність раковини у молюсків

Пояснення:палеонтологія вивчає копалин тварин і рослин, тобто з наведених варіантів відповідей ми повинні вибрати ту, яку можна відкопати або знайти в печері, наприклад. Правильна відповідь – 1.

2. Які докази свідчать про давність папороті?

1. Існування трав'янистих та деревних форм

2. Наявність їх відбитків на кам'яному вугіллі

3. Їх спосіб розмноження

4. Їхня сучасна різноманітність

Пояснення:дізнатися чи жили папороті в далекому минулому ми можемо лише за допомогою якихось доказів, наприклад, відбитків на кам'яному куті. Правильна відповідь – 2.

3. До палеонтологічних доказів еволюції відносять

1. Подібність першозвірів та птахів

2. Рудименти кінцівок у сучасних китоподібних

3. Подібність зародків птахів та плазунів

4. Знахідки скелетів стародавніх кістеперих риб

Пояснення:до палеонтологічних доказів відносять різні знахідки, відбитки, кістяки тощо. Правильна відповідь – 4.

4. Яку групу доказів еволюції складають гомологічні органи?

1. Ембріологічні

2. Палеонтологічні

3. Порівняльно-анатомічні

4. Генетичні

Пояснення:будова органів внутрішніх органіввивчає наука анатомія, тому правильна відповідь - 3.

5. Основним результатом еволюції є

1. Пристосованість організмів до довкілля

2. Коливання чисельності популяцій

3. Зменшення числа популяцій виду

4. Боротьба існування між особинами одного виду

Пояснення:основним результатом, а, головне, метою еволюції, є пристосованість видів до довкілля. На це й спрямовані різні мутації, що виникають у особин популяції. Правильна відповідь – 1.

6. Яке значення має попереджувальне забарвлення тварин?

1. Робить тварин непомітними

2. Відлякує ворогів

3. Приваблює особин свого вигляду

4. Загострює внутрішньовидову боротьбу

Пояснення:як правило, попереджувальне забарвлення (яскравого кольору: зеленого, синього, червоного, помаранчевого) відлякує ворогів (попереджає про їхню потенційну небезпеку) - тропічні деревні жаби, змії яскравого забарвлення і т.д. Правильна відповідь – 2.

7. У земноводних, які живуть у помірному кліматі, в результаті еволюції сформувалося пристосування до перенесення несприятливих умов

1. Запасання корму

2. Заціпеніння

3. Переміщення у теплі райони

4. Зміна забарвлення

Пояснення:Земноводні в помірному кліматі при настанні холодної пори року впадають в анабіоз (заціпеніння). Правильна відповідь – 2.

8. Копчикова кістка, апендикс, залишок третього століття в кутку ока людини - це

1. Атавізми

2. Рудименти

3. Гомологічні органи

4. Аналогічні органи

Пояснення:дані органи є рудиментами, тому що рудименти - це органи, що втратили своє значення в процесі еволюції, тобто вони були у наших далеких предків і у сучасної людиниїх не повинно бути. Правильна відповідь – 2.

9. Яке значення має схожість забарвлення деяких мух із осами, бджолами, джмелями?

1. Посилює конкуренцію між особинами

2. Захищає їх від ворогів

3. Послаблює міжвидову конкуренцію

4. Дозволяє їм використовувати подібні місця проживання

Пояснення:коли інші організми бачать безпечні мухи з забарвленням ос, бджіл і т.д., вони думають, що ці мухи небезпечні, таким чином мухи захищаються від ворогів, тому що на них не нападають. Правильна відповідь – 2.

10. Сформована в процесі еволюції пристосованість рослин до спільного проживання в лісі проявляється в

1. Загострення конкуренції між видами

2. Видозміни кореневої системи

3. Їх ярусне розташування

4. Збільшення листової поверхні

Пояснення:у лісі існує дуже велика конкуренція за сонячне світло, щоб жити в одному біогеоценозі рослини пристосувалися і розташували своє листя так, щоб світла вистачало все. Правильна відповідь – 3.

Завдання для самостійного вирішення

1. Органи, що виконують однакові функції, але не мають подібного плану будівлі та загального походження, називають

1. Атавізмами

2. Аналогічними

3. Гомологічні

4. Рудиментарними

Відповідь: 2.

2. До ембріологічних доказів еволюції відносять

1. Клітинна будоваорганізмів

2. Наявність подібних систем органів у хребетних

3. Подібність зародків хребетних тварин

4. Подібність процесів життєдіяльності у тварин

Відповідь: 3.

3. Пристосованість кажанів до лову комах за допомогою ультразвуків, що видаються ними, - це результат.

1. Дії рушійних сил еволюції

2. Прояви законів спадковості

3. Прояви модифікаційної мінливості

4. Дії антропогенних факторів

Відповідь: 1.

4. У жаби, крокодила і бегемота очі і ніздрі виступають над поверхнею голови, це свідчить про них

1. Спорідненість

2. Розвиток шляхом ароморфоза

3. Пристосування до життя у воді

4. Біологічному регресу

Відповідь: 3.

5. Доказ спорідненості кишковопорожнинних та найпростіших -

1. Розташування клітин у два шари

2. Наявність жалюгідних клітин

3. Розвиток організму із однієї клітини

4. Позаклітинне травлення

Відповідь: 3.

6. З позицій еволюційного вчення Ч. Дарвіна будь-яке пристосування організмів є результатом

1. Дрейфу генів

2. Ізоляції

3. Мутацій

4. Природного відбору

Відповідь: 4.

7. Соковиті плоди рослин можна розглядати як пристосування до

1. Запасування органічних речовин

2. Запасування мінеральних речовин

3. Поширення насіння

4. Вегетативному розмноженню

Відповідь: 3.

8. Ембріологічним доказом еволюції хребетних тварин служить розвиток зародка

1. Зиготи

2. Соматичної клітини

3. Спори

4. Цисти

Відповідь: 1.

9. Пристосування у особин популяції у тривалому ряду поколінь виникають внаслідок

1. Дрейфу генів

2. Природного відбору

3. Внутрішньовидової форми боротьби

4. Модифікаційна мінливість

Відповідь: 2.

10. Розвиток на тілі окремих людей великої кількостісосків - це приклад

1. Ароморфоза

2. Регенерації

3. Атавізму

4. Ідіоадаптації

Відповідь: 3.

11. Чи вірні такі міркування про докази еволюції?

А. Викопні залишки та відбитки стародавніх рослин та тварин - приклад палеонтологічних доказів еволюції

Б. Наявність перехідних форм у розвитку рослинного та тваринного світу – біогеографічні докази еволюції

1. Правильно лише А

2. Правильно лише Б

3. Обидва судження вірні

4. Обидві судження невірні

Відповідь: 1.

12. Чи вірні такі міркування результати еволюції?

А. Пристосованість тварин до довкілля - результат відбору випадкових спадкових змін

Б. Пристосованість рослин до спільного проживання в лісі – результат використання Вуглекислий газта води в процесі фотосинтезу

1. Правильно лише А

2. Правильно лише Б

3. Вірні обидва судження

4. Обидві судження невірні

Відповідь: 4.

13. Про що можна дізнатися, вивчаючи знахідки відбитків та скам'янілостей рослин у стародавніх пластах Землі?

1. Про сезонних змінаху житті рослин

2. Про історичний розвиток рослин

3. Про індивідуальний розвитокрослин

4. Як здійснювався фотосинтез у давніх рослин

Відповідь: 2.

14. Що є доказом історичного поступу рослин?

1. Поява хлорофілу, виникнення фотосинтезу

2. Зміна умов довкілля

3. Клітинна будова рослин

4. Наявність "живих копалин", перехідних форм

Відповідь: 4.

15. Гомологічними органами є крила метелика та крила

1. Кажан

2. Бджоли

3. Летюча риба

4. Горобця

Відповідь: 2.

16. Попереджувальне фарбування має

1. Сонечко

2. Полярна сова

4. Озерна жаба

Відповідь: 1.

17. При використанні ембріологічних доказів еволюції враховують

1. Послідовність закладання органів у онтогенезі

2. Величину ембріонів однієї особини

3. Кількість дитинчат у посліді

4. Вік досягнення статевої зрілості

Відповідь: 1.

18. До результатів еволюції відносять

1. Популяційні хвилі

2. Спадкову мінливість

3. Дрейф генів

4. Різноманітність видів

Відповідь: 4.

19. Про що свідчить подібність у будові та життєдіяльності водоростей та мохів?

1. Про життя у вологих умовах середовища

2. Про різноманітність рослинного світу

3. Про ускладнення рослин у процесі еволюції

4. Про спорідненість та єдність рослинного світу

Відповідь: 4.

20. Чи вірні такі міркування про докази еволюції органічного світу?

А. Подібність будови руки людини та крила птиці можна пояснити наявністю спільних предків у ссавців та птахів

Б. Викопні залишки скелета предків людини відносять до порівняльно-анатомічних доказів еволюції

1. Правильно лише А

2. Правильно лише Б

3. Вірні обидва судження

4. Обидві судження невірні

Відповідь: 1.

21. Встановіть відповідність між прикладом та видом порівняльно-анатомічних доказів його еволюції, до якого його відносять

Приклад Вид доказів

А. Розвиток хвоста 1. Атавізми

Б. Апендикс 2. Рудименти

В. Копчик

Г. Густий волосяний покрив на тілі

Д. Багатососковість

Е. Складання миготливої ​​перетинки

Відповідь: 122112.

22. До палеонтологічних доказів еволюції належать

1. Залишок третього століття у людини

2. Відбитки рослин на пластах кам'яного вугілля

3. Закам'янілі залишки папороті

4. Народження людей із густим волосяним покривом на тілі

5. Кіпчик у скелеті людини

6. Філогенетичний ряд коня

Відповідь: 236.

23. Результатом еволюції є

1. Дрейф генів

2. Різноманітність видів

3. Мутаційна мінливість

4. Пристосованість організмів до умов довкілля

5. Підвищення організації живих істот

6. Боротьба існування

Відповідь: 245.

4. Макроеволюція. Біологічний прогрес та регрес.

Завдання з поясненнями

1. Забезпечений віями

2. Що складається з хітину

3. На який не діє травний сік

4. Захищений від впливу середовища тонким шаром воску

2. Макроеволюція, на відміну мікроеволюції, веде до

1. Посилення конкуренції існуючих видів

2. Утворенню нових видів рослин та тварин

3. Ослаблення дії рушійних сил еволюції

4. Утворенню великих таксономічних груп

Пояснення:Мікроеволюція веде до утворення нових видів (тобто дрібних таксономічних груп), а макроеволюція відноситься до утворення великих таксономічних груп. Правильна відповідь – 4.

3. Здатність до розмноження на суші в процесі еволюції хордових тварин вперше з'явилася у

1. Земноводних

2. Плазунів

3. Птахів

4. Ссавців

Пояснення: останньою групоютварин, якій для розмноження потрібна вода, є земноводні (що пов'язано з їхньою назвою), а рептилії вже повністю вибралися з води на твердий ґрунт. Правильна відповідь – 2.

4. Збільшення чисельності виду у природі свідчить про його

1. Біологічний прогрес

2. Розвиток шляхом дегенерації

3. Біологічному регресу

4. Розвиток шляхом ароморфоза

Пояснення:в природі, як правило, збільшення чисельності виду свідчить про його прогрес, оскільки внаслідок цього вид розділиться на популяції, з яких розвинуться нові види, більш пристосовані до середовища ( гарний приклад- розселення людини по земній куліі супутнє це процесу (розвиток людини). Правильна відповідь – 1.

5. Яке еволюційне явище називають дивергенцією?

1. Сходження ознак у неспоріднених видів

2. Розбіжність ознак у родинних видів

3. Придбання вузької спеціалізації

4. Утворення гомологічних органів

Пояснення:дивергенція - розходження ознак і властивостей у спочатку близьких груп організмів в ході еволюції, результат проживання в різних умовах і неоднаково спрямованого природного відбору %D0%B5%D1%80%D0%B3%D0%B5%D0%BD%D1%86%D0%B8%D1%8F_(%D0%B1%D0%B8%D0%BE%D0%BB% D0%BE%D0%B3%D0%B8%D1%8F)) . Правильна відповідь – 2.

6. Приклад ароморфозу у ссавців – це

1. Теплокровність

2. Гетеротрофне харчування

3. Аеробне дихання

4. Рефлекторна нервова діяльність

Пояснення:ароморфоз – це якийсь якісний стрибок у розвитку організмів, що призводить до підвищення рівня організації. Правильна відповідь – 1.

7. Яка група тварин має найвищий рівень організації?

1. Кісткові риби

2. Плазуни

3. Ссавці

4. Земноводні

Пояснення:давайте розташуємо наведені групи в порядку підвищення рівня їх організації: кісткові риби → земноводні → плазуни → ссавці. Правильна відповідь – 3.

8. Еволюційний напрямок, що характеризується проявом в організмів дрібних пристосувальних ознак, – це

1. Ідіоадаптація

2. Дивергенція

3. Дегенерація

4. Ароморфоз

Пояснення:еволюційне напрям, що характеризується проявом в організмів дрібних пристосувальних ознак, називається ідіоадаптацією (це призводить до підвищення рівня організації організмів). Правильна відповідь – 1.

1. Підвищення їхнього рівня організації

2. Спрощення їх рівня організації

3. Обов'язкової загибелі організму господаря

4. Їх вимирання на особливій стадії розвитку

10. Макроеволюція вивчає еволюційні процеси лише на рівні

1. Популяцій

2. Видів

3. Класів

4. Особей

Пояснення:Макроеволюція - це еволюційний процес на рівні великих систематичних груп, серед перерахованих підходить - клас. Правильна відповідь – 3.

Завдання для самостійного вирішення

1. Хвойні рослини поширені нині, оскільки

1. Серед них немає трав'янистих форм

2. Вони мають видозмінені пагони - шишки та насіння

3. У їхньому циклі розвитку переважає гаметофіт

4. Вони придбали у процесі еволюції судини

Відповідь: 2.

2. Приватні морфологічні зміни, що забезпечують пристосованість організмів до певних умов середовища, називають

1. Ідіоадаптаціями

2. Ароморфозами

3. Конвергенцією

4. Дивергенцією

Відповідь: 1.

3. Плазуни походять від

1. Кістеперих риб

2. Стегоцефалів

3. Іхтіозаврів

4. Археоптериксів

Відповідь: 2.

4. У процесі еволюції стебло з листям вперше з'явилося у

1. Водорості

2. Мохоподібних

3. Папоротеподібних

4. Плауноподібних

Відповідь: 2.

5. Розвиток невеликої кількості пальців у кінцівки коня і страуса служить прикладом

1. Конвергенції

2. Морфофізіологічний прогрес

3. Географічна ізоляція

4. Екологічна ізоляція

Відповідь: 1

6. Який тип тварин має найвищий рівень організації?

1. Кишковопорожнинні

2. Плоскі черви

3. Кільчасті черви

4. Круглі черви

Відповідь: 3.

7. Які особливості виникли у земноводних у процесі еволюції у зв'язку з виходом сушу?

1. Барабанна перетинка та повіки

2. Перетинки між пальцями ніг

3. Зовнішнє запліднення

4. Заступне забарвлення

Відповідь: 1.

8. Чи вірні такі міркування про шляхи еволюції?

А. Скорочення чисельності виду венерину черевичка - приклад його розвитку шляхом дегенерації.

Б. Розширення ареалу виду, збільшення його чисельності – свідчення його розвитку шляхом дивергенції.

1. Правильно лише А

2. Правильно лише Б

3. Вірні обидва судження

4. Обидві судження невірні

Відповідь: 4.

9. Чи вірні такі міркування напрямах еволюції?

А. Виникнення різноманітності видів ссавців, освоєння ними різних довкілля - приклад ідіоадаптації.

1. Правильно лише А

2. Правильно лише Б

3. Вірні обидва судження

4. Обидві судження невірні

Відповідь: 2.

10. Який орган у процесі еволюції рослин уперше з'явився у папороті?

1. Стебло

2. Аркуш

3. Корінь

4. Квітка

Відповідь: 3.

11. Який із перелічених показників не характеризує біологічний прогрес?

1. Екологічне розмаїття

2. Турбота про потомство

3. Широкий ареал

4. Висока чисельність

Відповідь: 2.

12. Зростання чисельності сірої ворони в антропогенному ландшафті – приклад

1. Біологічного прогресу

2. Дегенерації

3. Ароморфоза

4. Біологічний регрес

Відповідь: 1.

13. Найбільш ранньою групою рослин, що здійснила в історії Землі перехід з водного в наземно-повітряне середовище проживання, стали

1. Деревоподібні папороті

2. Бурі водорості

3. Зелені мохи

4. Псилофіти

Відповідь: 4.

14. Чи вірні такі міркування шляхах еволюції?

А Виникнення крилець і парашутиків у плодів рослин, що поширюються за допомогою вітру, – це приклад ідіоадаптацій.

Б. Розширення ареалу виду, збільшення його чисельності – свідчення його біологічного прогресу.

1. Правильно лише А

2. Правильно лише Б

3. Вірні обидва судження

4. Обидві судження невірні

Відповідь: 3.

15. Чи вірні такі міркування напрямах еволюції?

А. Ароморфози - це пристосування організмів до довкілля, відкривають їх можливість прогресивного розвитку без принципової перебудови біологічної організації.

1. Правильно лише А

2. Правильно лише Б

3. Вірні обидва судження

4. Обидві судження невірні

Відповідь: 2.

16. Чи вірні такі міркування шляхах еволюції?

А. Освоєння нових довкілля організмами завжди супроводжується підвищенням їх рівня організації.

Б. Розвиток виду шляхом біологічного прогресу залежить від збільшення його генетичної неоднорідності, посилення обміну генетичним матеріалом.

1. Правильно лише А

2. Правильно лише Б

3. Вірні обидва судження

4. Обидві судження невірні

Відповідь: 2.

17. Встановіть послідовність появи груп хордових тварин у процесі еволюції.

1. Кістепері риби

2. Плазуни

3. Стегоцефали

4. Безчерепні хордові

5. Птахи та ссавці

Відповідь: 41325.

18. Встановіть послідовність етапів еволюції рослин.

1. Виникнення псилофітів

2. Поява багатоклітинних водоростей

4. Виникнення папоротеподібних

5. Виникнення покритонасінних

6. Поява одноклітинних водоростей

Відповідь: 621435.

19. Встановіть, якою послідовності відбувалася еволюція хребетних тварин.

1. Птахи

2. Земноводні

3. Плазуни

4. Риби

Відповідь: 4231.

20. Встановіть послідовність груп рослин у порядку їх ускладнення у процесі еволюції.

2. Водорості

3. Псилофіти

4. Покритонасінні

5. Папороть

Відповідь: 23514.

21. Розташуйте класи хребетних тварин у послідовності, що відбиває ускладнення будови їх кровоносної системи у процесі еволюції.

1. Земноводні

2. Ссавці

3. Кісткові риби

4. Безчерепні

5. Плазуни

Відповідь: 43152.

22. Встановіть послідовність еволюційних процесів Землі у хронологічному порядку.

1. Виникнення прокаріотичних клітин

2. Утворення коацерватів у воді

3. Виникнення еукаріотичних клітин

4. Вихід організмів на сушу

5. Поява багатоклітинних організмів

Відповідь: 21354.

23. Встановіть послідовність процесів у разі життя на Землі.

1. Виникнення ядра у клітині

2. Освіта коацерватів

3. Утворення зовнішньої мембрани у первинній клітині

4. Утворення органічних сполук

Відповідь: 4231.

24. Які з наведених прикладів відносять до ароморфозів?

1. Поява однопалих кінцівок у коня

2. Виникнення теплокровності у хребетних

3. Поява статевого розмноження

4. Розвиток подушечок на пальцях у котячих

5. Розвиток членистих кінцівок у членистоногих

6. Сріблясте забарвлення риб, що мешкають у верхніх шарахводойм

Відповідь: 235.

25. Встановіть, у якій хронологічній послідовності на Землі з'явилися основні групи рослин

1. Зелені водорості

2. Хвощеподібні

3. Насінні папороті

4. Риніофіти

Відповіді: 14325.

26. Які з наведених прикладів відносять до ідіоадаптацій?

1. Наявність воскового нальоту на листі журавлини

2. Яскрава соковита м'якоть у плодів чорниці

3. Наявність молочних залоз у ссавців

4. Поява повної перегородки у серці у птахів

5. Сплощена форма тіла у схилів

6. Подвійне запліднення у покритонасінних рослин

Відповідь: 125.

27. Встановіть послідовність появи ароморфозів у еволюції хребетних тварин

1. Розвиток двокамерного серця

2. Розвиток дитинча в матці

3. Внутрішнє запліднення

4. Легеневий подих

Відповідь: 1342.

28. Вкажіть ознаки загальної дегенерації у тварин

1. Загальний підйом організації

2. Зниження інтенсивності діяльності

3. Зниження рівня організації

5. Пристосування приватного характеру

6. Спрощення нервової системи у зв'язку з сидячим способом життя

Відповідь: 346.

29. Встановіть послідовність виникнення груп безхребетних тварин у процесі історичного розвитку

1. Плоскі черви

2. Одноклітинні тварини

3. Кишковопорожнинні

4. Кільчасті черви

5. Колоніальні одноклітинні організми

6. Членистоногі

Відповідь: 253146.

30. Розташуйте тварин у послідовності, що відбиває ускладнення будови серця у процесі еволюції

1. Окунь

2. Собака

3. Ящірка

4. Жаба

Відповідь: 1432.

31. Встановіть послідовність появи ароморфозів у еволюції хребетних тварин

1. Поява трикамерного серця

2. Поява альвеолярних легень

3. Розвиток ембріона у яйці

4. Зовнішнє запліднення

Відповідь: 4132.

32. Приклади ароморфозів у рослин

1. Наявність подвійного запліднення у квіткових рослин

2. Утворення коренів у папоротеподібних

3. Зниження випаровування шляхом утворення воскового нальоту на листі

4. Посилення опушеності листя у покритонасінних рослин

5. Захист насіння в плодах у покритонасінних рослин

6. Скорочення терміну вегетації у рослин, які ростуть у суворому кліматі

Відповідь: 125.

5. Походження та еволюція людини.

Завдання з поясненнями

1. Трудова діяльність, мислення, мова, які відіграли велику роль у розвитку предків людини, відносяться до факторів еволюції

1. Соціальним

2. Біологічним

3. Антропогенним

4. Біотичним

Пояснення:всі перелічені властивості відрізняють людину від тварин, а лише у людей є соціальність (хоча зачатки соціальності є і у тварин: бджоли, мурахи, багато ссавців, але це розвинене не такою мірою, як у людей). Правильна відповідь – 1.

2. Яка з наведених форм людини належить до сучасних людей?

1. Кроманьйонець

2. Пітекантроп

3. Автралопітек

4. Сінантроп

Пояснення:Найсучаснішим з перерахованих предків людини є кроманьйонець, так його останки були знайдені на території Європи і виглядав вже дуже схожим на сучасну людину.

Правильна відповідь: 1.

3. Про єдність, спорідненість людських рассвідчить

1. Їхня пристосованість до життя в різних кліматичних умовах

2. Одинаковий набір хромосом, подібність їх будови

3. Їхнє розселення по всій земній кулі

4. Їхня здатність перетворювати навколишнє середовище

Пояснення:Найнадійнішим і вірним методом перевірки кревності певних видів або віднесення різних рас до одного виду є генетичний метод. Правильна відповідь – 2.

4. Наявність хвоста у зародка людини на ранній стадії розвитку свідчить про

1. Виникли мутації

2. Прояви атавізму

3. Порушення розвитку плода в організмі

4. Походження людини від тварин

Пояснення:за біогенетичним законом Геккеля-Мюллера: онтогенез - повторення філогенезу, тобто кожен організм у своєму розвитку повторює всі стадії, через які пройшли його предки, щоб досягти певного ступеня еволюційних сходів. Правильна відповідь – 4.

5. Який відбір зберігає видові ознакисучасну людину?

1. Рухомий

2. Стабілізуючий

3. Масовий

4. Методичний

Пояснення:відбір, спрямований на збереження особин із середнім проявом ознаки, називається стабілізуючим (він стабілізує популяцію). Правильна відповідь – 2.

6. У предків людини прямоходіння сприяло формуванню

1. Склепінчастої стопи

2. П'ятипалої кінцівки

3. Мозкового відділу черепа

4. Плечового поясу

Пояснення:при появі прямоходіння у предків людини змістився центр тяжкості (до тазу), у зв'язку з цим навантаження на ноги (стопи) стало набагато більше, тому й утворилося склепіння стопи. Правильна відповідь – 1.

7. Для монголоїдної раси людей характерні

1. Чорне пряме волосся, що виступають вилиці

2. Карі очі, хвилясте волосся

3. Темна шкіра, високе зростання

4. Темні очі, товсті губи

Пояснення:розглянемо представника монголоїдної раси:

Як ми бачимо, обидва представники мають чорне пряме волосся, вузькі очі та виступаючі вилиці. Правильна відповідь – 1.

Завдання для самостійного вирішення

1. Чи вірні судження про докази походження людини?

А. До доказів походження людини від тварин відносять посилення обміну речовин та збільшення обсягу лицьового відділу черепа.

Б. Про походження людини від тварин свідчить наявність у неї рудиментів та атавізмів.

1. Правильно лише А

2. Правильно лише Б

3. Вірні обидва судження

4. Обидві судження невірні

Відповідь: 2.

2. Фенотипові ознаки людей монголоїдної раси формувалися як пристосування до життя в умовах

1. Південної півкулі

2. Відкритих ландшафтів

3. Тропічних лісів

4. Таємної зони

Відповідь: 2.

3. У формуванні якихось функціональних здібностей людини мали значення соціальні фактори?

1. Уловлювання звуків різної частоти

2. Сприйняття об'ємності простору

3. Підтримка рівноваги тіла

4. Створення знарядь праці

Відповідь: 4.

4. У головному мозку людини, на відміну інших ссавців, у процесі еволюції з'являються центри

1. Мовні

2. Нюхання та смаку

3. Чутки та зору

4. Координації рухів

Відповідь: 1.

5. Соціальна природа людини проявляється у

1. Створення писемності

2. Формуванні п'ятипалих кінцівок

3. Наявність кори великих півкуль

4. Утворення умовних рефлексів

Відповідь: 1.

6. В еволюції людини початкові віхи розвитку мистецтва виявлені серед

1. Неандертальців

2. Кроманьйонців

3. Австралопитеков

4. Пітекантропів

Відповідь: 2.

7. Людину зближує з людиноподібними мавпами

1. Абстрактне мислення

2. Стадний спосіб життя

3. Подібність груп крові

4. Здатність до трудової діяльності

Відповідь: 3.

8. Чи вірні такі міркування про походження людини, фактори її еволюції?

А. У процесі антропогенезу членоподільна мова вперше з'явилася у австралопітеків.

Б. Біологічні факториАнтропогенез - суспільний спосіб життя та трудова діяльність.

1. Правильно лише А

2. Правильно лише Б

3. Вірні обидва судження

4. Обидві судження невірні

Відповідь: 4.

9. Встановіть хронологічну послідовністьтаксонів, що використовуються в систематиці людини, починаючи з найбільшого

1. Сімейство гомініди

2. Загін примати

3. Тип хордові

4. Рід чоловік

5. Клас ссавці

Відповідь: 35214.

10. Встановіть хронологічну послідовність антропогенезу

1. Людина вміла

2. Людина прямоходяча

3. Дріопітек

4. Людина розумна

Відповідь: 3124.

11. Людина, на відміну від хребетних тварин,

1. Має п'ять розділів головного мозку

2. Утворює різні природні популяції

3. Має другу сигнальну систему

4. Може створювати штучне середовищепроживання

5. Має першу сигнальну систему

6. Може створювати та використовувати знаряддя праці

Відповідь: 346.

12. У чому подібність скелета людини і ссавців?

1. Хребет має п'ять відділів

2. Стопа має склепіння

3. Мозковий відділ черепа більше лицьового

4. Є парні суглобові кінцівки

5. У шийному відділі сім хребців

6. Форма хребта – S-подібна

Відповідь: 145.

13. У людини у зв'язку з прямоходінням

1. Хребет утворює чотири плавні вигини

2. Кістки у суглобах з'єднані рухомо

3. Пальці руки з'єднані з п'ястком

4. Пояс нижніх кінцівок широкий, має вигляд чаші

5. У стопі добре виражений звід

6. Великий палець кисті протиставлений решті

Відповідь: 145.

14. Встановіть послідовність включення гарматної діяльності на різних етапахеволюції його предків.

1. Виготовлення примітивних механізмів із металу

2. Створення кам'яних наконечників для стріл

3. Використання природних предметів природи

4. Виготовлення примітивних знарядь із каменю

Відповідь: 3421.

Завдання взяті зі збірки завдання на підготовку до ЄДІ під редакцією Р. З. Калиновой.

Біологічна еволюція - це незворотне і в певною міроюспрямований історичний розвиток живої природи, що супроводжується зміною генетичного складу популяцій, формуванням адаптації, утворенням та вимиранням видів, перетвореннями біогеоценозів та біосфери загалом.Іншими словами, під біологічною еволюцієюслід розуміти процес пристосувального історичного поступу живих форм всіх рівнях організації живого.

У додарвінівський період (до 1859 р.) у природознавстві панували метафізичні погляди на природу, коли явища і тіла природи розглядалися якраз і назавжди дані, незмінні, ізольовані, не пов'язані між собою. Вони були тісно пов'язані з креаціонізмом(лат. creatio - створення) та теологією(грец. teos – боги, logos – слово, вчення, наука), згідно з якими різноманіття органічного світу є результатом творіння його Богом. Креаціоністи (К. Лінней, Ж. Кюв'є) доводили, що види живої природи реальні та незмінні з часу своєї появи, при цьому К. Лінней стверджував, що видів існує стільки, скільки їх було створено під час створення світу.

Наприкінці XVIII в. в біології накопичився величезний описовий матеріал, який дозволяв зробити такі висновки: 1) навіть зовні далекі види за внутрішнім будовою виявляють певні риси подібності; 2) сучасні видивідрізняються від викопних, що давно жили на Землі; 3) зовнішній вигляд, будова та продуктивність сільськогосподарських рослин і тварин можуть істотно змінюватись в залежності від умов їх вирощування та утримання.

Сумніви, що з'явилися в незмінності видів, призвели до виникнення. трансформізму- системи поглядів про змінність та перетворення форм рослин і тварин під впливом природних причин.

Ідеї ​​трансформізму знайшли розвиток у працях видатного французького біолога Ж. Б. Ламарка (1744- 1829) - творця першого еволюційного вчення. Свої погляди на розвиток органічного світу він виклав у книзі «Філософія зоології» (1809).

Ж. Б. Ламарк створив природну систему тварин, засновану на принципі спорідненості між організмами. Займаючись класифікацією тварин, Ламарк дійшов висновку, що види залишаються постійними, вони повільно і безперервно змінюються. Усіх відомих на той час тварин за рівнем їхньої організації Ламарк розділив на 14 класів. У його системі, на відміну від системи Ліннея, тварини розміщені у висхідному порядку - від інфузорій та поліпів до високоорганізованих істот (птиці та ссавці). Ламарк вважав, що класифікація має відбивати «порядок самої природи», т. е. її прогресивний розвиток. Усі 14 класів тварин Ламарк розділив на 6 градацій, чи послідовних ступенів ускладнення їх організації.

Ускладнення тваринного світу носить ступінчастий характер і тому названо Ламарком градацією.У факті градації вчений побачив відображення перебігу історичного розвитку органічного світу. Ламарк вперше в історії біології сформулював положення про еволюційний розвиток живої природи: життя виникає шляхом самозародження найпростіших живих тіл із речовин неживої природи. Подальший розвитокйде шляхом прогресивного ускладнення організмів, т. е. шляхом еволюції.

У спробі знайти рушійні сили прогресивної еволюції Ламарк дійшов довільного висновку, що у природі існує якийсь початковий закон внутрішнього прагнення організмів до вдосконаленняВідповідно до цих уявлень, все живе, починаючи з самозародилися інфузорій, постійно прагне до ускладнення своєї організації в довгому ряді поколінь, що в кінцевому підсумку призводить до перетворення одних форм живих істот на інші (наприклад, інфузорії поступово перетворюються на поліпів, поліпи - на променистих і т. д.).

Головним чинником мінливості організмів Ламарк вважав вплив довкілля:змінюються умови (клімат, їжа), а потім із покоління до покоління змінюються і види.

У організмів, позбавлених центральної нервової системи (рослини, нижчі тварини) ці зміни виникають прямим шляхом. Так, у жовтця жестколистого підводне листя сильно розсічене і мають вигляд ниток (прямий вплив водного середовища), а надводне листя - лопатеве (прямий вплив повітряного середовища). У тварин, які мають центральну нервову систему, вплив середовища на організм, за Ламарком, здійснюється непрямим шляхом: умови життя визначають потреби тварини, а отже, дії, звички та поведінка. Внаслідок цього одні органи більше і частіше вживаються в роботі (вправляються), а інші менше і рідше (не вправляються), причому при вправі органи розвиваються (довга шия і передні ноги у жирафу, широкі перетинки плавання між пальцями у водоплавних птахів, довгий язику мурахоїда і дятла та ін), а при невправі - недорозвиваються (недорозвинення очей у крота, крил у страуса та ін). Цей механізм зміни органів Ламарк назвав законом вправи та невправи органів.

З погляду Ламарка, довгі шия і ноги у жирафа - результат того, що багато поколінь його коротконогих і короткошоїх предків харчувалися листям дерев, за якими їм доводилося тягтися все вище і вище; перетинки між пальцями у водоплавних птахів виникли в результаті постійного розсування пальців і розтягування шкіри між ними при плаванні в пошуках їжі або при рятуванні від хижаків. Деякі органи при постійному невправі в ряді поколінь поступово зникають (кінцевості у змій).

Отже, зміни органів, що виникають як прямим, і непрямим шляхом, стають, по Ламарку, відразу корисними, пристосувальними. Якщо зміни організмів, викликані прямим чи непрямим впливом умов середовища, повторюються загалом ряду поколінь, всі вони успадковуються і стають ознаками нових видів.Наприклад, незначне подовження шиї та ніг у жирафу, що відбувалося у кожному поколінні, передавалося наступному поколінню, поки ці частини тіла не досягли своєї нинішньої довжини (закон успадкування набутих ознак).

Ламарківське тлумачення причин зміни видів у природі має серйозні вади. Так, впливом вправи чи невправи органів не можна пояснити зміни таких ознак, як довжина волосяного покриву, густота вовни, жирність молока, забарвлення покривів тварин, які можуть вправлятися. Крім того, як тепер відомо, не всі зміни, що виникають у організмів під впливом довкілля, успадковуються.