Министерство образования Саратовской области
Муниципальное общеобразовательное учрежден ие
«Средняя общеобразовательная школа № 21
им. П.А.Столыпина»
Открытый урок
Учитель биологии Глубокая Татьяна Васильевна .
Саратов 2014г
Тема: « Основные положения теории Ч.Дарвина
об эволюции органического мира»
Цели урока.
Обучающие :
Закрепить знания учащихся о вкладе европейских ученых в развитии эволюционных идей,
Актуализировать знания учащихся о жизнедеятельности Ч. Дарвина,
Познакомить учащихся с основными положениями эволюционной теории Ч, Дарвина,
Сформировать у них знания о движущих силах эволюции, об эволюционном значении наследственности и изменчивости организмов, формах и значении естественного отбора,
Показать сущность борьбы за существование и роль искусственного отбора как движущую силу эволюции культурных растений.
текстом, создавать презентации по данному материалу,
Развивающие :
- умение выделять главное,
Устанавливать причинно – следственные связи,
Развивать навыки самостоятельной работы с учебником,
Развивать познавательный интерес к предмету, расширять кругозор учащихся.
Воспитательные:
Прививать бережное отношение к природе
Методы: беседа, рассказ, тестирование (работа в парах), эксперимент
Средства обучения : таблицы по «Общей биологии», дидактические карточки, комнатные растения, мультимедийные проекты.
Литература:
1. Пономарёва И.Н.: Биология: 9 класс: учебник для учащихся общеобразовательных учреждений/ И.Н.Пономарева, О.А. Корнилова, Н.М.Чернова; под ред. Проф. И.Н. Пономарёвой.- 4-е изд., испр.- М.: Вентана- граф, 2010.
2. Пономарева И.Н. Биология:9 класс: методическое пособие/И.Н.Пономаревой.-2-е изд., испр.- М.: Вентана –Граф,2011.
3. Лернер Г.И. Общая биология (10-11 классы): Подготовка к ЕГЭ. Контрольные и самостоятельные работы/Г.И.Лернер.-М.: Эксмо, 2009.
4. Пименов А.В., Пименова И.Н. Биология: Дидактические материалы к разделу «Общая биология» 9 кл.; 10-11 кл. –М.: Изд-во НЦ ЭНАС, 2004. (Портфель учителя).
Ход урока
I . Организация начала урока .(отмечаем отсутствующих, повторяем домашний параграф)
II . Проверка знаний учащихся:
а) беседа по наводящим вопросам(7мин)
Что такое эволюция? Какой ученый впервые предложил этот термин?
Что изучает эволюционное учение?
Что вы узнали о древнегреческом ученом Гераклите?
Какой ученый признавая материальную основу мира, ввел понятие лестницы природы? В чем её смысл?
Что вы знаете о К.Линнее, где мы с вами знакомились с его трудами?
В чем заслуга французского ученого Ж-Л Бюффона и русского ученого Петра Палласа?
б) Тестирование (работа в парах)(7мин)тесты к §36(1)
в) подведение итогов проверки знаний: работа с таблицей (4)
Возникновение приспособленности организмов
и многообразие видов
(по К. Линнею, Ж.Б.Ламарку, Ч. Дарвину)
ученый
Причины приспособленности организмов, возникновение многообразия видов (заполняется учащимися)
Карл Линней
Многообразие видов было создано Творцом, организмы были созданы изначально приспособленными (теория креационизма)
Жан Батист Ламарк
Многообразие видов появилось в результате эволюции, приспособленность появилась под влиянием внутреннего стремления к прогрессу, способности целесообразно изменятся при изменении среды. Происходит упражнение органов и их изменение, приобретенные признаки передаются по наследству.
Чарльз Дарвин.
И приспособленность организмов, и многообразие видов – результат эволюции. Наследственная изменчивость поставляет материал, в результате борьбы за существование происходит естественный отбор наиболее приспособленных и образуются новые виды
III . Изучение нового материала:
Тема урока: « Основные положения теории Ч.Дарвина об эволюции органического мира»
1. Введение
Актуализация знаний учащихся о жизнедеятельности Ч.Дарвина.
а)Устные ответы на вопросы:
Что вы узнали об этом ученом из домашнего параграфа?
Кто он такой, где жил, чем занимался?
В каком веке жил Чарльз Дарвин?
Что было его увлечением?
Что было результатом его многолетних исследований?)
б) Просмотр мультимедийного проекта учащегося.
2. Движущие силы эволюции.( объяснение с использованием мультимедийного проекта)
Представление Ч.Дарвина о движущих силах эволюции как четырех взаимосвязанных факторах: изменчивости, наследственности, борьбе за существование и естественный отбор. Значение изменчивости и наследственности организмов в эволюционном процессе.
Результатом 20-летних исследований Ч.Дарвина был труд «Происхождение видов путем естественного отбора или сохранения благоприятствуемых пород в борьбе за жизнь»
Для объяснения процесса эволюции в органическом мире Дарвин исследует 4 основных взаимосвязанных фактора: а).Изменчивость, б)- наследственность, в)- борьба за существование, г)-естественный отбор.
а)Изменчивость . Сравнивая несколько особей одного вида, он наблюдал у них черты различия: размеры, окрас, повадки и сделал вывод: что каждому виду свойственна изменчивость.Так например:- колеус, цветок на подоконнике окна, имеет разную окраску листьев. Какой это вид изменчивости? От чего она зависит?
Это модификационная изменчивость. Окраска листьев зависит от их освещенности
б) Наследственность. Некоторые признаки живых организмов были и у их родителей: окрас, размеры, экстерьер, т.е. «дети» получили их от родителей. Изменения, которые могут передаваться по наследству, обнаруживаются у каждого вида, особенно если размножение идет половым путем.
в)Внутривидовая и межвидовая борьба за существование между организмами как положение эволюционной теории Ч.Дарвина. Борьба организмов с неживой природой как одно из проявлений борьбы за существование.
Борьба за существование. Некоторые изменения появившиеся у по томков помогают особям выжить в определенных условиях окружающей среды. Но не все особи потомства достигают половозрелости: болезни, пища, условия жизни, т.е. между особями постоянно идет борьба за выживание.
Виды борьбы: 1) внутривидовая борьба (между особями одного вида) (рис. 47, стр.137, №3)(1)
Пример внутривидовой борьбы можно увидеть и среди растений. Так например среди подростков цветкового растения каланхоэ или бриофиллум.(демонстрация живого цветка подоконника) идет борьба за свет, воду, за землю, т.е. борьба за одинаковые условия жизни.
2) борьба между особями разных видов –(межвидовая борьба) (см. рис. 47, на стр.137, №1)(1)
Пример внутривидовой борьбы среди подростков цветкового растения каланхоэ или бриофиллум и цветкового растения гастерии, живущих в одном горшке.(демонстрация опытного растения) Мы видим, что гастерия, являясь более крупным и старым растением, забивает молодые растения каланхоэ.
3 ) борьба между особью и условиями окружающей среды – с неживой природой. (см. рис. 47, на стр.137, №2)(1)
г) Выживание и преимущественное размножение наиболее приспособленных особей в результате борьбы за существование. Роль естественного отбора в формировании новых видов из уже существующих.
В результате этих видов борьбы выживают сильнейшие. Они дают более стойкое потомство, возможно с новыми признаками, которые сформировались при борьбе за выживание, в результате отбора.
Появление новых признаков, свойств может настолько менять первоначальную форму вида, что мы говорим о появлении особей нового подвида, а затем уже и вида.
Дарвин утверждал, что естественный отбор это путь к образованию новых видов. Главным моментом в эволюции он считал, расхождение у особей признаков, появление новых форм из одной формы или дивергенцию (лат.- отхожу, отклоняюсь). Эти признаки помогали особи выжить, приспособиться к различным условиям существования.
Как результат:
1-шло постепенное усложнение, повышение уровня организации организма,
2- повышалась приспособленность к условиям среды,
3- появлялось многообразие видов.
Вывод. С помощью естественного отбора, по Дарвину, в природе формируются новые виды из уже существующих видов. (См. рис.48, стр.139.)
Из этого следует, что уже человек, благодаря изменчивости видов, получает новые сорта растений, породы животных путем искусственного отбора, т. е. человек разводя животных и растений, искал среди них экземпляры, которые имели нужный ему признак в наиболее ярком выражении и оставлял только его для размножения. А затем путем методического сознательного отбора получал большое число нужных ему особей. Такое целенаправленное создание новых видов Дарвин назвал искусственным отбором.
Теория Дарвина об эволюции органического мира объясняет приспособленность организмов (адаптация) к окружающей среде. Рассматривает многообразие видов как неизбежный результат естественного отбора в связи с расхождением наследуемых признаков.
3. Адаптация и ее относительный характер.
Приспособительный характер особи называется адаптацией. Адаптация- это совокупность морфолого-физиологических поведенческих, популяционных и других приспособительных особенностей вида, обеспечивающих ему возможность существовать в определенных условиях внешней среды.
Любое приспособление носит относительный характер, поскольку полезно организму только в его конкретной, привычной среде обитания. (см. таблицу по «Общей биологии» на доске.)
Рябчика на гнезде не видно под кустом, но лиса ее находит по запаху. Белого зайца не видно в зимнем лесу, но на фене серых кустов он хорошо заметен.
4. Обобщение. Значение работы Ч.Дарвина:
Значение работы Ч.Дарвина (выводы)
Открыл движущиеся силы эволюции,
Доказал, что современные виды, произошли от ранее существовавших видов,
Создал научную теорию эволюции органического мира.
III Задание на дом: §37, вопросы после §, стр.140, повторить §36
IV . Закрепление:
а) На основании изученного материала закончить таблицу «Возникновение приспособленности организмов и многообразие видов», (третий раздел второго столбца)
б) Тест: «Движущие силы эволюции» (устно)
1.Причиной образования новых видов, по Дарвину, является:
а) борьба за существование,
б) постепенное расхождение в признаках у особей одного вида,
в) неограниченное размножение.
2. Естественным отбором называется:
а) борьба за существование,
б) выживание и размножение сильнейших особей,
в) выживание и размножение наиболее приспособленных особей.
3.В каком случае борьба за существование будет менее ожесточенной?
а) если на территории живет несколько разных видов,
б) если на территории живет один вид,
в) если на территории живут два близких вида.
4. По наследству от родителей потомству передаются:
а) только полезные признаки,
б) полезные и вредные признаки,
в) только признаки, приобретенные родителями в течение их жизни.
5) Значение теории Ч.Дарвина заключается в том, что он:
а) доказал факт существования эволюционного процесса,
б) доказал, что виды изменяются в ходе исторического развития,
в) выявил факторы, определяющие причины разнообразия и приспособленности видов.
ТЕМА: «РАЗВИТИЕ ЖИЗНИ НА ЗЕМЛЕ»(9 класс)
1.Самым длительным условным периодом жизни на Земле является:
А) эпоха,
Б) период,
В) эра.
2. Эра, в течение которой возникла жизнь, называется:
А) ранний протерозой,
Б) архей,
В) палеозой.
3. Важнейшим событием архея следует считать:
А) накопление в атмосфере кислорода,
Б) появление коацерватов,
В) образование первых органических соединений.
4.Одним из достоинств работы К.Линнея было:
А) соответствие его системы современным представлениям в систематике:
Б) установление родства между видами,
В) введение бинарной номенклатуры.
5. Необходимым условием для жизни растений на суше было:
А) наличие кислорода в атмосфере,
Б) наличие почвы,
В) наличие хлорофилла.
6. Предками каких животных считаются трилобиты и кольчатые черви:
А) членистоногих,
Б) моллюсков,
В) инфузорий.
7. В какой эре появились двоякодышащие и кистеперые рыбы, от которых произошли наземные позвоночные:
А) в протерозое,
Б) в палеозое,
В) в мезозое,
Г) в кайнозое.
После путешествия Дарвин в течение 20 лет упорно работал над созданием эволюционного учения и опубликовал его в труде "Происхождение видов путем естественного отбора, или сохранение благоприятствуемых пород в борьбе за жизнь"(1859).
В дальнейших произведениях Дарвин развивал и углублял различные стороны основной проблемы - происхождение видов.
В книге "Изменение домашних животных и культурных растений" на огромном фактическом материале он показал закономерности эволюции пород домашних животных и сортов культурных растений.
В труде "Происхождение человека и половой отбор" Дарвин применил эволюционную теорию для объяснения происхождения человека от животных.
Дарвину принадлежат капитальные труды по ботанике, зоологии и геологии, в которых детально разобраны отдельные вопросы эволюционной теории.
Главная заслуга Дарвина в том, что он раскрыл движущие силы эволюции. Он материалистически объяснил возникновение и относительный характер приспособленности действием только естественных законов, без вмешательства сверхъестественных сил.
Учение Дарвина в корне подрывало метафизические представления о постоянстве видов и сотворении их Богом.
Каковы же движущие силы эволюции пород домашних животных, сортов культурных растений и видов в дикой природе?
Движущие силы эволюции пород и сортов - наследственная изменчивость и производимый человеком отбор, а именно:
Борьба за существование - совокупность многообразных и сложных взаимоотношений, существующих между организмами и условиями среды. Различают борьбу внутривидовую (между особями одного вида), межвидовую (между особями разных видов) и борьбу с неблагоприятными условиями. Внутривидовая борьба является наиболее острой, так как особи одного вида имеют сходные потребности для выживания.
Естественный отбор - процесс избирательного воспроизведения организмов, происходящий в природе, в результате которого в популяции возрастает доля особей с полезными для вида признаками и свойствами в конкретных условиях среды. Творческая роль отбора заключается в том, что в процессе эволюции он сохраняет и накапливает из разнонаправленных мутаций наиболее соответствующие условиям среды и полезные для вида.
Наследственная изменчивость, (мутационная или генотипическая) связана с изменением генотипа особи, поэтому возникающие изменения наследуются. Она является материалом для естественного отбора. Дарвин назвал эту наследственность неопределенной. Источником наследственной изменчивости являются мутации.
Дарвин установил, что различные породы животных и сорта культурных растений созданы человеком в процессе искусственного отбора. Из поколения в поколение человек отбирал и оставлял особей с каким-либо интересным для него изменением, обязательно наследственным, и устранял других особей от размножения. В результате были получены новые породы и сорта, признаки и свойства которых соответствовали интересам человека.
Нет ли подобного процесса в природе?
Организмы размножаются в геометрической прогрессии, но до половозрелого состояния доживают относительно не многие. Значительная часть особей погибает, не оставив потомства совсем или оставив малое. Между особями как одного вида, так и разных видов возникает борьба за существование, под которой Дарвин понимал сложные и многообразные отношения организмов между собой и с условиями окружающей среды. Он имел в виду "не только жизнь одной особи, но и успех ее в обеспечении себя потомством".
Образование новых видов начинается в популяциях, насыщенных постоянно возникающими мутациями, которые при свободном скрещивании приводят к изменениям генотипов и фенотипов. Изменение условий существования ведет к расхождению признаков среди особей данной популяции, к дивергенции. Исходная популяция образует группу форм, имеющих различную степень отклонений признаков. Отдельные организмы с измененными признаками способны осваивать новые места обитания, увеличивать свою численность.
При движущем отборе наибольшие возможности выжить и оставить плодовитое потомство имеют особи с крайними, контрастными отклонениями. Промежуточные формы больше контактируют и быстрее вымирают. Так в исходной популяции возникают «новые особи» , из которых вначале образуются новые популяции, а затем, при последующей дивергенции, новые подвиды и виды. Принцип дивергенции объясняет происхождение многообразия жизненных форм. Согласно общепринятой классификации, систематической единицей живых организмов является вид.
Вид - это группа особей, сходных по строению, происхождению и характеру физиологических процессов; свободно скрещивающихся между собой и дающих плодовитое потомство. Особи одного вида имеют одинаковые приспособления к жизни в определенных условиях. Любой вид, состоящий из одной или нескольких популяций, представляет собой единое целое. Целостность достигается связями между особями вида: заботой о потомстве, общением через различные сигналы, совместной защитой от врагов, скрещиванием. Целостность достигается и биологической изоляцией - обособленностью от других видов (особи разных видов, как правило, не скрещиваются). Все это характеризует вид как надорганизменную систему. Критерии вида:
Следствием борьбы за существование является естественный отбор. Этим термином Дарвин назвал "сохранение благоприятных индивидуальных различий и изменений, уничтожение вредных".
Живые существа обладают изменчивостью; даже дети одних и тех же родителей не вполне одинаковы между собой. Между животными одного и того же вида всегда существуют некоторые различия: каждая особь имеет те или иные признаки, которыми она отличается от других особей.
Например, среди волков одного помета каждый чем-нибудь отличается от своих братьев и сестер: у одного шерсть может оказаться более темной, у другого чутье немного острее, у третьего слух слабее и так дальше. Одни из этих особенностей могут не иметь значения для жизни волков, например, более темный цвет шерсти; другие особенности могут быть благоприятными для жизни, например, более острое чутье: наделенный им волк раньше других почует добычу и скорее других откроет присутствие врага - собаки или охотника. Этот острый слух сослужит ему полезную службу и поможет сохраниться в трудных условиях. Наделенный такой особенностью волк может прожить дольше других и оставить после себя более многочисленное потомство.
Наконец, особенности третьего рода - такие, которые для жизни животного вредны; таков слабый слух в нашем примере: глуховатый волк окажется чаще других в тяжелом положении и, вероятно, раньше их погибнет; его потомство будет не таким многочисленным. Признаки, которыми одни особи отличаются от других, могут быть или наследственными или ненаследственными. Если они потомству не передаются (ненаследственные признаки), они для развития данного животного вида имеют лишь косвенное значение. Дарвин поэтому опирается только на наследственные признаки.
Если признаки наших волков наследственны, то в следующем поколении мы можем увидеть несколько иную картину: от первого волка произойдут волки с более темной шерстью (признак не вредный и не полезный); от второго волка народится более многочисленное потомство, наделенное тонким чутьем, а от третьего или вообще не останется потомства или оно будет немногочисленным. Если в жизни этих волков наступит тяжелое время, например, очень суровая зима, то, скорее всего, выживут те волки, которые наделены лучшим чутьем. Меньше сохранится волков с темной шерстью, и совершенно не переживут этого времени те волки, которые обладают вредным признаком.
Таким образом, через несколько поколений произойдет отбор волков, наилучше приспособленных к условиям жизни. Этот отбор приведет к вымиранию хуже приспособленных и к увеличению численности тех, которые имеют полезные для жизни признаки.
Таким образом, благодаря различиям между животными (или растениями) одного вида, благодаря их изменчивости происходит отбор лучше приспособленных. Такой отбор в некоторых случаях усиливается и приводит к изменению одних пород и к вымиранию другие. Так в течение чрезвычайно долгого времени живой мир постепенно изменяется: одни породы перерождаются в новые, другие исчезают.
В учении о естественном отборе, изменчивости и наследственности и заключается суть дарвинизма.
Борьба за существование и естественный отбор на основе наследственной изменчивости является, по Дарвину, основными движущими силами (факторами) эволюции органического мира.
Индивидуальные наследственные уклонения, борьба за существование и естественный отбор в длинном ряду поколений приведут к изменению видов в направлении все большей приспособленности к конкретным условиям существования.
Приспособленность организмов всегда относительна.
Другим результатом естественного отбора является многообразие видов, населяющих Землю.
Ответы:
1. Термин хромосома был предложен в 1888г. немецким морфологом В.Вальдейром. Работы Д Моргана и его сотрудников установили линейность расположения генов по длине хромосомы.
Согласно хромосомной теории наследственности, совокупность генов, входящих в состав одной хромосомы, образует группу сцепления.
Хромосомы состоят в основном из ДНК и белков, которые образуют нуклеопротеиновый комплекс. Белки составляют значительную часть вещества хромосом. На их долю приходится около 65 % массы этих структур. Все хромосомные белки разделяются на две группы: гистоны и негистоновые белки. РНК хромосом представлена в основном продуктами транскрипции, еще не покинувшим место синтеза.
Регуляторная роль компонентов хромосом заключается в «запрещении» или «разрешении» считывания информации с молекулы ДНК.
В первой половине митоза хромосомы состоят из двух хроматид. соединенных между собой в области первичной перетяжки (центромеры ) особым образом организованного участка хромосомы, общего для обеих сестринских хроматид. Во второй половине митоза происходит отделение хроматид друг от друга. Из них образуются однонитчатые дочерние хромосомы, распределяющиеся между дочерними клетками.
Кариотип – диплоидный набор хромосом, свойственный соматическим клеткам организмов данного вида, являющийся видоспецефическим признаком и характеризующийся определённым числом и строением хромосом. Если число хромосом в гаплоидном наборе половых клеток обозначить п , то общая формула кариотипа будет выглядеть как 2п , где число п различно для разных видов.
2. Закон Моргана. Сцепленные гены, локализованные в одной хромосоме наследуются совместно.
Сцепленное наследование может быть нарушено в процессе кроссинговера, что приводит к появлению особей с новой комбинацией признаков. Число рекомбинантных особей зависит от расстояния между генами. Этот закон действует в том случае, когда аллельные гены, контролирующие разные признаки, располагаются в одной паре хромосом и образуют группу сцепления.
Хромосомная теория наследственности. Основные положения:
1. Гены находятся в хромосомах. Каждая хромосома представляет собой группу сцепления генов. Число групп сцепления равно гаплоидному набору хромосом.
2. Каждый ген в хромосоме занимает определенное место – локус. Гены в хромосомах расположены линейно.
3. Расстояние между генами в хромосоме прямопропорционально проценту кроссинговера между ними.
Сцепленное с полом наследование. Анализ наследования признака окраски глаз у дрозофилы в лаборатории Т. Моргана выявил некоторые особенности, заставившие выделить в качестве отдельного типа наследования признаков сцепленное с полом наследование. Зависимость результатов эксперимента от того, кто из родителей являлся носителем доминантного варианта признака, позволила высказать предложение, что ген определяющий окраску глаз у дрозофилы, расположен в Х-хромосоме и не имеет гомолога в Y-хромосоме. Все особенности сцепленного с полом наследования объясняются дозой соответствующих генов у представителя разного – гомо- и гетерогаметного пола.
Гомогаметный пол несет двойную дозу генов, расположенных в Х-хромосоме. Развитие соответствующих признаков у гетерозигот (Х А Х а) зависит от характера взаимодействия между аллельными генами. Гетерогаметный пол имеет одну Х-хромосому (Х0 или XY). У некоторых видов Y-хромосома генетически инертна, у других она содержит некоторое количество структурных генов, часть из которых гомологична генам Х-хромосомы. Гены негомологичных участков Х- и Y-хромосом (или единственной Х-хромосомы) у гетерогаметного пола находятся в гемизиготном состоянии. Они представлены единственной дозой: Х А Y, X a Y, XY B . Формирование таких признаков у гетерогаметного пола определяется тем, какой аллель данного гена присутствует в генотипе организма.
Характер наследования сцепленных с полом признаков в ряду поколений зависит от того, в какой хромосоме находится соответствующий ген. В связи с этим различают Х-сцепленное и Y-сцепленное (голандрическое) наследование.
3. Теория Дарвина представляет собой целостное учение об историческом развитии органического мира. Она охватывает широкий круг проблем, важнейшими из которых является доказательство эволюции, выявление движущих сил эволюции, определение путей и закономерностей эволюционного процесса. Сущность эволюционного учения заключается в следующих основных положениях:
1) Все виды живых существ, населяющих Землю, никогда не были кем-то созданы.
2) Возникнув естественным путем, органические формы медленно и постепенно преобразовывались и совершенствовались в соответствии с окружающими условиями.
3) В основе преобразования видов в природе лежат такие свойства организмов, как изменчивость и наследственность, а также постоянно происходящий в природе естественный отбор. Естественный отбор осуществляется через сложное взаимодействие организмов друг с другом и с факторами неживой природы; эти взаимоотношения Дарвин назвал борьбой за существование.
4) Результатом эволюции является приспособленность организмов к условиям их обитания и многообразие видов в природе.
Основные положения эволюционной теории Ч.Дарвина
|
В основе эволюционной теории Ч.Дарвина лежит представление о виде, его изменчивости в процессе приспособления к окружающей среде и передаче признаков от предков к потомству. Эволюция культурных форм при этом протекает под действием искусственного отбора, факторами которого являются изменчивость, наследственность и творческая деятельность человека, а эволюция природных видов осуществляется благодаря естественному отбору, факторами которого являются изменчивость, наследственность и борьба за существование. |
|
Движущие силы эволюции |
||
пород и сортов |
органического мира |
|
наследственная изменчивость и искусственный отбор |
борьба за существование и естественный отбор на основе наследственной изменчивости |
|
Изменчивость
Производя сравнение многих пород животных и сортов растений Дарвин заметил, что в пределах любого вида животных и растений, а в культуре в пределах любого сорта и породы нет одинаковых особей. Опираясь на указания К.Линней о том, что оленеводы узнают в своем стаде каждого оленя, пастухи - каждую овцу, а многие садоводы распознают сорта гиацинтов и тюльпанов по луковицам, Дарвин сделал вывод о том, что всем животным и растениям присуща изменчивость.
Анализируя материал по изменчивости животных, ученый заметил, что достаточно любой перемены в условиях содержания, чтобы вызвать изменчивость. Таким образом, под изменчивостью Дарвин понимал способность организмов приобретать новые признаки под влиянием условий окружающей среды. Он различал следующие формы изменчивости:
В книгах "Происхождение видов путем естественного отбора, или Сохранение благоприятствуемых пород в борьбе за жизнь" (1859) и "Изменения домашних животных и культурных растений" (1868) Дарвин подробно описал многообразие пород домашних животных и проанализировал их происхождение. Он отмечал разнообразие пород крупного рогатого скота, которых насчитывается около 400. Они отличаются друг от друга рядом признаков: окраской, формой туловища, степенью развития скелета и мускулатуры, наличием и формой рогов. Ученый подробно исследовал вопрос о происхождении этих пород и пришел к заключению, что все европейские породы рогатого скота, несмотря на большие различия между ними, произошли от двух родоначальных форм, одомашненных человеком.
Чрезвычайно разнообразны и породы домашних овец, их более 200, но происходят они от ограниченного числа предков - муфлона и архара. Разные породы домашних свиней выведены также от диких форм кабана, которые в процессе одомашнивания изменили многие черты своего строения. Необычно многообразны породы собак, кроликов, кур и других домашних животных.
Особый интерес у Дарвина вызвал вопрос о происхождении голубей. Он доказал, что все существующие породы голубей произошли от одного дикого предка - скалистого (горного) голубя. Породы голубей так различны, что любой орнитолог, найдя их в диком состоянии, признал бы их за самостоятельные виды. Однако Дарвин показал их общее происхождение на основании следующих фактов:
Большое внимание Дарвин уделял изучению различных сортов культурных растений. Так, сравнивая разнообразные сорта капусты, он сделал вывод о том, что все они выведены человеком из одного дикого вида: различаются формой листьев при похожих цветках и семенах. У декоративных растений, например у разных сортов анютиных глазок, получены разнообразные цветы, а их листья почти одинаковы. У сортов крыжовника разнообразны плоды, а листья почти не различаются.
Причины изменчивости . Показав разнообразие форм изменчивости, Дарвин объяснил материальные причины изменчивости, которыми являются факторы внешней среды, условия существования и развития живых существ. Но влияние этих факторов неодинаково в зависимости от физиологического состояния организма, стадии его развития. Среди конкретных причин изменчивости Дарвин выделяет:
Среди разных форм изменчивости для эволюционного процесса первостепенное значение имеют наследственные изменения как первичный материал для сорто-, породо- и видообразования - те изменения, которые закрепляются в последующих поколениях.
Наследственность
Под наследственностью Дарвин понимал способность организмов сохранять в потомстве свои видовые, сортовые и индивидуальные особенности. Эта особенность была хорошо известна и представляла собой наследственную изменчивость. Дарвин подробно проанализировал значение наследственности в эволюционном процессе. Он обратил внимание на случаи одномастности гибридов первого поколения и расщепления признаков во втором поколении, ему была известна наследственность, связанная с полом, гибридные атавизмы и ряд других явлений наследственности.
Вместе с тем Дарвин отмечал, что изучение изменчивости и наследственности, их непосредственных причин и закономерностей связано с большими трудностями. Наука того времени еще не могла дать удовлетворительного ответа на ряд важных вопросов. Неизвестны были Дарвину и работы Г. Менделя. Только значительно позже начались широкие исследования изменчивости и наследственности, а современная генетика сделала гигантский шаг в изучении материальных основ, причин и механизмов наследственности и изменчивости, в причинном понимании этих явлений.
Дарвин придавал огромное значение наличию изменчивости и наследственности в природе считая их основными факторами эволюции, которая имеет приспособительный характер [показать] .
Приспособительный характер эволюции
Дарвин в своей работе "Происхождение видов..." отметил важнейшую черту эволюционного процесса - непрерывное приспособление видов к условиям существования и совершенствование организации вида в результате накопления приспособлений. Однако он отмечал, что приспособленность вида, выработанная отбором к условиям существования хоть и имеет значение для самосохранения и самовоспроизведения видов, не может быть абсолютной, она всегда относительная и полезна лишь в тех условиях среды, в которых виды длительное время существуют. Форма тела, органы дыхания и другие особенности рыб целесообразны лишь в условиях жизни в воде и не пригодны в наземной жизни. Зеленая окраска саранчи маскирует насекомых на зеленой растительности и т. п.
Процесс целесообразного приспособления можно проследить на примере любой, достаточно изученной в эволюционном плане группы организмов. Хорошим примером является эволюция лошади.
Изучение предков лошади позволило показать, что ее эволюция была связана с переходом от жизни в лесах на топкой почве к жизни в открытых сухих степях. Изменения известных предков лошади произошло в следующих направлениях:
Естественно, что наряду с этими изменениями происходили и коррелятивные, например удлинение черепа, изменение формы челюстей, физиологии пищеварения и т.д.
Вместе с развитием приспособлений в эволюции любой группы проявляется так называемое приспособительное многообразие. Оно заключается в том, что на фоне единства организации и наличия общих систематических признаков представители любой естественной группы организмов всегда отличаются специфическими признаками, определяющими их приспособленность к конкретным условиям обитания.
В связи с жизнью в сходных условиях обитания неродственные формы организмов могут приобретать сходные приспособления. Например, такие систематически далекие формы, как акула (класс Рыбы), ихтиозавр (класс Пресмыкающиеся) и дельфин (класс Млекопитающие), имеют схожий внешний вид, являющийся приспособлением к одинаковым условиям жизни в определенной среде, в данном случае в воде. Сходство между далекими в систематическом отношении организмами называется конвергенцией (см ниже). У сидячих простейших, губок, кишечнополостных, кольчатых червей, ракообразных, иглокожих, асцидий наблюдается развитие корнеподобных ризоидов, при помощи которых они укрепляются в грунте. Многим из этих организмов свойственна стебельчатая форма тела, позволяющая при сидячем образе жизни смягчать удары волны, толчки плавников рыб и т.д. Всем сидячим формам свойственна склонность к образованию скоплений особей и даже колониальности, где индивидуум подчинен новому целому - колонии, что снижает вероятность гибели в результате механических повреждений.
В разных условиях обитания родственные формы организмов приобретают разные приспособления, т.е. от одной предковой формы могут возникнуть два и более видов. Такой процесс расхождения видов в разных экологических условиях Дарвин назвал дивергенцией (см ниже). Примером ее могут служить вьюрки на Галапагосских островах (западнее Эквадора): одни питаются семенами, другие - кактусами, третьи - насекомыми. Каждая из этих форм отличается от другой величиной и формой клюва и могла возникнуть в результате дивергентной изменчивости и отбора.
Еще более многообразны приспособления у плацентарных млекопитающих, среди которых встречаются наземные формы с быстрым бегом (собаки, олени), виды, ведущие древесный образ жизни (белка, обезьяна), животные, обитающие на земле и в воде (бобры, тюлени), живущие в воздушной среде (летучие мыши), водные животные (киты, дельфины) и виды с подземным образом жизни (кроты, землеройки). Все они происходят от единого примитивного предка - древесного насекомоядного млекопитающего (рис. 3).
Приспособление никогда не бывает абсолютно совершенным в силу длительности процесса накопления приспособлений. Изменение рельефа, климата, состава фауны и флоры и т.п. достаточно быстро может изменить направление отбора и тогда адаптации, выработанные в одних условиях существования, теряют свое значение в других, к которым вновь начинают вырабатываться новые приспособления. При этом численность одних видов уменьшается, а более приспособленных увеличивается. У вновь приспособившихся организмов могут сохраняться предыдущие признаки приспособления, которые в новых условиях существования не имеют решающего значения для самосохранения и самовоспроизводства. Это позволило Дарвину говорить о нецелесообразности признаков приспособления, которые обнаруживались в организации и поведении организмов достаточно часто. Это особенно четко прослеживается, когда поведение организмов не обусловлено их образом жизни. Так, перепончатые лапы гусей служат приспособлением к плаванию и их наличие целесообразно. Однако перепончатые лапы имеют и горные гуси, что явно нецелесообразно, если учитывать их образ жизни. Птица фрегат обычно не опускается на поверхность океана, хотя, как и горные гуси, она имеет перепончатые лапы. Можно с уверенностью сказать, что предкам этих птиц перепонки были необходимы и полезны, как и современным водным птицам. С течением времени потомки приспособились к новым условиям жизни, утратили привычку плавать, но органы плавания у них сохранились.
Известно, что многие растения чувствительны к колебаниям температуры и это является целесообразной реакцией на сезонную периодичность вегетации и размножения. Однако подобная чувствительность к колебаниям температуры может привести к массовой гибели растений в случае повышения температуры осенью, стимулирующей переход к повторному цветению и плодоношению. При этом исключается нормальная подготовка многолетних растений к зиме и они погибают при наступлении холодов. Все эти примеры свидетельствуют об относительной целесообразности.
Относительность целесообразности проявляется при значительном изменении условий существования организма, так как при этом особенно наглядна утрата приспособительного характера того или иного признака. В частности, рациональное устройство нор с выходом на уровне воды у выхухоли губительно в зимние паводки. Ошибочные реакции часто наблюдаются и у перелетных птиц. Иногда водоплавающие птицы прилетают в наши широты до вскрытия водоемов и отсутствие корма в это время приводит к их массовой гибели.
Целесообразность - это исторически возникшее явление при постоянном действии естественного отбора, и поэтому она проявляется по-разному на различных этапах эволюции. Кроме того, относительность приспособленности обеспечивает возможность дальнейшей перестройки и совершенствования имеющихся у данного вида адаптации, т.е. бесконечность эволюционного процесса.
____________________________________
_______________________________
Однако обосновав вопрос об изменчивости и наследственности как факторах эволюции, Дарвин показал, что сами по себе они еще не объясняют возникновения новых пород животных, сортов растений, видов, их приспособленности. Большая заслуга Дарвина состоит в том, что он разработал учение об отборе как ведущем и направляющем факторе эволюции домашних форм (искусственный отбор) и диких видов (естественный отбор).
Дарвин установил, что в результате отбора происходит изменение вида, т.е. отбор приводит к дивергенции - уклонению от первоначальной формы, расхождению признаков у пород и сортов, образованию большого их разнообразия [показать] .
Дивергентный характер эволюции
Принцип дивергенции, т. е. расхождения признаков сортов и пород, Дарвин разработал на примере искусственного отбора. В дальнейшем он использовал этот принцип для объяснения происхождения видов животных и растений, их разнообразия, возникновения разграничения между видами, обоснования учения о монофилетическом происхождении видов от общего корня.
Дивергентность эволюционного процесса выводится из фактов разнонаправленной изменчивости, преимущественного выживания и размножения в ряде поколений крайних вариантов, которые в меньшей степени конкурируют между собой. Промежуточные формы, для жизни которых необходимы сходные пища, места обитания, находятся в менее выгодных условиях и, следовательно, быстрее вымирают. Это приводит к большему разрыву между крайними вариантами, образованию новых разновидностей, которые позже становятся самостоятельными видами.
Дивергенция под контролем естественного отбора приводит к дифференциации видов и их специализации. Например, род синиц объединяет виды, которые живут в разных местах (биотопах) и питаются разной пищей (рис. 2). У бабочек семейства белянок дивергенция пошла в направлении приспособления гусениц к поеданию разных кормовых растений - капусты, репы, брюквы и других диких растений семейства крестоцветных. Среди лютиков один виды живут в воде, другие - в болотистых местах, лесах или на лугах.
На основе сходства, а также общности происхождения систематика объединяет близкие виды растений и животных в роды, роды - в семейства, семейства в отряды и т. д. Современная систематика является отражением монофилетического характера эволюции.
Разработанный Дарвином принцип дивергенции имеет важное биологическое значение. Он объясняет происхождение богатства форм жизни, путей освоения многочисленных и более разнообразных мест обитания.
Прямым следствием дивергентного развития большинства групп в пределах сходных мест обитания является конвергенция - сближение признаков и выработка внешне подобных черт у форм, имеющих разное происхождение. Классическим примером конвергенции является сходство формы тела, органов движения у акулы (рыба), ихтиозавра (пресмыкающееся) и дельфина (млекопитающее), т. е. сходство приспособлений к жизни в воде (рис. 3). Наблюдается сходство между плацентарными и сумчатыми млекопитающими, между самой малой птицей колибри и большой бабочкой колибриевым бражником. Конвергентное сходство отдельных органов имеет место у неродственных животных и растений, т.е. строится на разной генетической основе.
Прогресс и регресс
Дарвин показал, что неизбежным следствием дивергентной эволюции является прогрессивное развитие органической природы от простого к сложному. Этот исторический процесс повышения организации хорошо иллюстрируется палеонтологическими данными, а также отображен в естественной системе растений и животных, объединяющей низшие и высшие формы.
Таким образом, эволюция может идти разными путями. Главные направления эволюционного развития и морфофизиологические закономерности эволюции подробно разработал акад. А.Н. Северцов (см. макроэволюция).
_______________________________
____________________________________
Искусственный отбор
Анализируя особенности пород домашних животных и сортов культурных растений, Дарвин обратил внимание на значительное развитие у них именно тех признаков, которые ценятся человеком. Достигалось это одним и тем же приемом: при разведении животных или растений селекционеры для размножения оставляли те экземпляры, которые наиболее полно удовлетворяли их потребности и из поколения в поколение накапливали полезные для человека изменения, т.е. осуществляли искусственный отбор.
Под искусственным отбором Дарвин понимал систему мероприятий по усовершенствованию существующих и созданию новых пород животных и сортов растений с полезными (в хозяйственном отношении) наследственными признаками и различал следующие формы искусственного отбора :
Целеустремленное выведение породы или сорта. Приступая к работе, селекционер ставит перед собой определенную задачу в отношении тех признаков, которые он хочет развить у данной породы. Прежде всего эти признаки должны быть хозяйственно ценными или удовлетворять эстетические потребности человека. Признаки, с которыми работает селекционер, могут быть и морфологическими и функциональными. К ним может относиться и характер поведения животных, например драчливость у бойцовых петухов. Решая поставленную перед собой задачу, селекционер выбирает из уже имеющегося материала все то лучшее, в чем проявляются хотя бы в малой степени интересующие его признаки. Выбранные особи содержатся в изоляции во избежание нежелательного скрещивания. Затем селекционер выбирает пары для скрещивания. После этого, начиная уже с первого поколения, он ведет строгий отбор лучшего материала и выбраковку того, который не удовлетворяет предъявленным требованиям.
Таким образом, методический отбор - это творческий процесс, приводящий к образованию новых пород и сортов. Используя этот метод, селекционер, как скульптор, лепит новые органические формы по заранее продуманному плану. Успех его зависит от степени изменчивости исходной формы (чем сильнее изменяются признаки, тем легче найти нужные изменения) и величины исходной партии (в большой партии большие возможности выбора).
Методический отбор в наше время, используя достижения генетики, значительно усовершенствовался и стал основой современной теории и практики селекции животных и растений.
Бессознательный отбор проводится человеком без определенной, заранее поставленной задачи. Это самая давняя форма искусственного отбора, элементами которого пользовались уже первобытные люди. При бессознательном отборе человек не ставит цель создать новую породу, сорт, а лишь оставляет на племя и преимущественно размножает лучшие особи. Так, например, крестьянин, имеющий двух коров, желая использовать одну из них на мясо, зарежет ту, которая дает меньше молока; из кур он использует на мясо самых плохих несушек. В обоих случаях крестьянин, сохраняя наиболее продуктивных животных, проводит направленный отбор, хотя и не ставит перед собой цели вывести новые породы. Именно такую примитивную форму отбора Дарвин называет бессознательным отбором.
Дарвин подчеркивал особую важность бессознательного отбора с теоретической точки зрения, так как эта форма отбора проливает свет и на процесс видообразования. Его можно рассматривать как мостик между искусственным и естественным отбором. Искусственный отбор был хорошей моделью, на которой Дарвин расшифровал процесс формообразования. Дарвиновский анализ искусственного отбора сыграл важную роль в обосновании эволюционного процесса: во-первых, он окончательно утвердил положение об изменчивости: во-вторых, установил основные механизмы формообразования (изменчивость, наследственность, преимущественное размножение особей с полезными признаками) и, наконец, показал пути выработки целесообразных приспособлений и дивергенции сортов, пород. Эти важные предпосылки открыли путь к успешному решению проблемы естественного отбора.
Учение о естественном отборе как движущем и направляющем факторе исторического развития органического мира -
центральная часть теории эволюции Дарвина
.
В основе естественного отбора лежит борьба за существование - сложные взаимосвязи между организмами и их связь с окружающей средой.
Борьба за существование
В природе постоянно наблюдается тенденция к неограниченному размножению всех организмов в геометрической прогрессии [показать] .
По подсчетам Дарвина, в одной коробочке мака содержится 3 тыс. семян, а растение мака, выросшее из одного семени, дает до 60 тыс. семян. Многие рыбы ежегодно мечут до 10-100 тыс. икринок, треска и осетр - до 6 млн.
Русский ученый К. А.Тимирязев приводит следующий пример, иллюстрирующий это положение.
Одуванчик, по приближенным подсчетам, дает 100 семян. Из них на следующий год может вырасти 100 растений, каждое из которых тоже даст по 100 семян. Значит, при беспрепятственном размножении число потомков одного одуванчика можно было бы представить геометрической прогрессией: первый год - 1 растение; второй - 100; третий - 10 000; десятый год - 10 18 растений. Для расселения потомков одного одуванчика, полученного на десятый год, понадобится площадь, в 15 раз превышающая площадь земного шара.
К такому заключению можно прийти, если проанализировать способность к размножению самых различных растений и животных.
Однако, если подсчитать, например, количество одуванчиков на определенной площади луга в течение нескольких лет, то окажется, что численность одуванчиков мало изменяется. Аналогичная ситуация наблюдается и среди представителей фауны. Т.е. "геометрическая прогрессия размножения" никогда не осуществляется, т.к. между организмами происходит борьба за пространство, пищу, убежище, конкуренция при выборе полового партнера, борьба за выживание при колебаниях температуры, влажности, освещения и т.п. В этой борьбе большинство родившихся гибнет (элиминируется, удаляется) не оставляя потомства, и поэтому в природе численность особей каждого вида в среднем остается постоянной. При этом выжившие особи оказываются наиболее приспособленными к условиям существования.
Несоответствие между числом рождающихся особей и числом особей, доживающих до зрелого состояния в результате сложных и разнообразных взаимоотношений с другими живыми существами и факторами окружающей среды Дарвин положил в основу своего учения о борьбе за существование или борьбе за жизнь [показать] . При этом Дарвин сознавал, что этот термин неудачен и предупреждал, что использует его в широком метафорическом понимании, а не буквально.
Различные проявления борьбы за существование Дарвин сводил к трем видам:
Внутривидовые взаимосвязи также довольно сложны (взаимоотношения между особями разного пола, между родительскими и дочерними поколениями, между особями одного и того же поколения в процессе индивидуального развития, отношения в стае, стаде, колонии и т. д.). Большинство форм внутривидовых взаимоотношений имеют важное значение для воспроизведения вида и поддержания его численности, обеспечения смены поколений. При значительном увеличении численности особей вида и ограничений условий для их существования (например, при загущенных посевах растений) между отдельными индивидами возникает острое взаимодействие, которое приводит к гибели части или всех особей либо устранению их от размножения. К крайним формам таких отношений можно отнести внутривидовую борьбу и каннибализм - поедание особей своего вида.
Борьба с условиями неорганической внешней среды возникает в зависимости от климатических и почвенных условий, температуры, влажности, освещенности и других факторов, влияющих на жизнедеятельность организмов. В процессе эволюции у видов животных и растений вырабатываются приспособления к жизни в определенной среде.
Необходимо отметить, что три названные основные формы борьбы за существование в природе осуществляются не изолированно - они тесно переплетаются между собой, благодаря чему взаимосвязи индивидов, групп особей и видов бывают многогранными и довольно сложными.
Дарвин первым раскрыл содержание и значение таких важных в биологии понятий, как "среда", "внешние условия", "взаимосвязи организмов" в процессе их жизни и развития. Академик И. И. Шмальгаузен борьбу за существование относил к числу главных факторов эволюции.
Естественный отбор
Естественный отбор в отличие от искусственного осуществляется в самой природе и состоит в отборе в пределах вида наиболее приспособленных особей к условиям конкретной среды. Дарвин открыл известную общность в механизме искусственного и естественного отбора: при первой форме отбора в результаты воплощается сознательная или неосознанная воля человека, при второй - господствуют законы природы. В том и другом случае создаются новые формы, однако при искусственном отборе, несмотря на то что изменчивость затрагивает все органы и свойства животных и растений, полученные породы животных и сорта растений сохраняют признаки, полезные для человека, но не для самих организмов. Напротив, естественный отбор сохраняет особи, у которых изменения полезны для их собственного существования в данных условиях.
В "Происхождении видов" Дарвин дает такое определение естественного отбора: "Сохранение полезных индивидуальных различий или изменений и уничтожение вредных я назвал естественным отбором, или переживанием наиболее приспособленных" (c)-(Дарвин Ч. Происхождение видов. - М., Л.; Сельхозги, 1937, с. 171.). Он предупреждает, что "отбор" следует понимать как метафору, как факт выживания, а не как сознательный выбор.
Итак, под естественным отбором понимают постоянно происходящий в природе процесс, при котором выживают и оставляют потомство наиболее приспособленные особи каждого вида и гибнут менее приспособленные [показать] . Вымирание неприспособленных - называют элиминацией.
Следовательно, в результате естественного отбора выживают виды, наиболее приспособленные к тем конкретным условиям среды, в которых протекает их жизнь.
Постоянные изменения условий внешней среды в течение длительного времени являются причиной разнообразных индивидуальных наследственных изменений, которые могут быть нейтральными, вредными или полезными. Вследствие жизненного состязания в природе происходят постоянная избирательная элиминация одних особей и преимущественное выживание и размножение тех, которые, изменяясь, приобрели полезные особенности. В результате скрещивания происходит сочетание признаков двух разных форм. Так из поколения в поколение накапливаются незначительные полезные наследственные изменения и их комбинации, которые со временем становятся характерными признаками популяций, разновидностей, видов. При этом вследствие закона корреляции одновременно с усилением адаптивных изменений в организме происходит перестройка и других признаков. Отбор постоянно воздействует на весь организм, на его внешние и внутренние органы, на их структуру и функцию. В этом проявляется созидающая роль отбора (см. микроэволюция).
Дарвин писал: "Выражаясь метафорически, можно сказать, что естественный отбор ежедневно, ежечасно расследует по всему свету мельчайшие изменения, отбрасывая дурные, сохраняя и слагая хорошие, работая неслышимо, невидимо, где бы и когда бы только ни представился к тому случай, над усовершенствованием каждого органического существа по отношению к условиям его жизни, органическим и неорганическим" (c)-(Дарвин Ч. Происхождение видов. - М., Л.; Сельхозги, 1937, с. 174.).
Естественный отбор - процесс исторический. Его действие проявляется через много поколений, когда малозаметные индивидуальные изменения суммируются, комбинируются и становятся характерными адаптивными признаками групп организмов (популяции, вида и т. п).
Половой отбор . Как особую разновидность внутривидового естественного отбора Дарвин выделял половой отбор, под воздействием которого формируются вторичнополовые признаки (яркая окраска и разнообразные украшения самцов многих птиц, половые отличия в развитии, внешности, поведении других животных) в процессе активных взаимоотношений между полами животных, особенно в период размножения.
Дарвин различал два типа полового отбора:
Результаты обоих типов полового отбора различаются между собой. При первой форме отбора появляется сильное и здоровое потомство, хорошо вооруженные самцы (появление шпор, рогов). При второй усиливаются такие вторичнополовые признаки самцов, как яркость оперения, особенности брачных песен, издаваемый самцом запах, служащий для привлечения самки. Несмотря на кажущуюся нецелесообразность подобных признаков, поскольку они привлекают хищников, у такого самца повышаются шансы на оставление потомства, что оказывается выгодно виду в целом. Важнейший результат полового отбора - появление вторичнополовых признаков и связанного с ним полового диморфизма.
В различных обстоятельствах естественный отбор может идти с различной интенсивностью. Дарвин отмечает обстоятельства, благоприятствующие естественному отбору :
| Сравнительная характеристика искусственного и естественного отбора | ||
| Показатель для сравнения | Эволюция культурных форм (искусственный отбор) | Эволюция природных видов (естественный отбор) |
| Материал для отбора | Индивидуальная наследственная изменчивость | |
| Отбирающий фактор | Человек | Борьба за существование |
| Характер действия отбора | Накопление изменений в последовательном ряду поколений | |
| Скорость действия отбора | Действует быстро (методический отбор) | Действует медленно, эволюция идет постепенно |
| Результаты отбора | Создание форм, полезных человеку; образование пород и сортов | Образование приспособлений к окружающей среде; образование видов и более крупных таксонов |
В самом общем виде схема действия естественного отбора, по Дарвину, сводится к следующему. Из-за присущей всем организмам неопределенной изменчивости внутри вида появляются особи с новыми признаками. Они отличаются от обычных особей данной группы (вида) по потребностям. Вследствие различия старых и новых форм борьба за существование приводит одни из них к элиминации. Как правило, устраняются менее уклонившиеся организмы, ставшие в процессе дивергенции промежуточными. Промежуточные формы попадают в условия напряженной конкуренции. Это означает, что однообразие, повышающее конкуренцию, является вредным, а уклоняющиеся формы оказываются в более выгодном положении и их численность увеличивается. Процесс дивергенции (расхождения признаков) происходит в природе постоянно. В результате образуются новые разновидности и подобное обособление разновидностей в конце концов приводит к появлению новых видов.
Таким образом, эволюция культурных форм протекает под действием искусственного отбора, слагаемыми (факторами) которого являются изменчивость, наследственность и творческая деятельность человека. Эволюция природных видов осуществляется благодаря естественному отбору, факторами которого являются изменчивость, наследственность и борьба за существование. Сравнительная характеристика этих форм эволюции приведена в таблице.
Процесс видообразования по Дарвину
Возникновение новых видов Дарвин представлял как длительный процесс накопления полезных изменений, увеличивающихся из поколения в поколение. Мелкие индивидуальные изменения ученый принимал за первые шаги видообразования. Их накопление через много поколений приводит к образованию разновидностей, которые он рассматривал как ступени на пути образования нового вида. Переход от одной к другой происходит в результате накапливающего действия естественного отбора. Разновидность, по мнению Дарвина, - это зарождающийся вид, а вид - резко выраженная разновидность.
В процессе эволюции из одного родоначального вида может возникнуть несколько новых. Например, вид А в результате дивергенции может дать начало двум новым видам Б и В, они в свою очередь будут основой для других видов (Г, Д) и т.д. Из измененных форм выживают и дают потомство только наиболее уклонившиеся разновидности, каждая из которых вновь дает веер изменившихся форм, и опять выживают наиболее уклонившиеся и лучше приспособленные. Так шаг, за шагом возникают все большие различия между крайними формами, перерастающими наконец в различия между видами, семействами и т.д. Причиной дивергенции, по мнению Дарвина, являются наличие неопределенной изменчивости, внутривидовой конкуренции и разнонаправленный характер действия отбора. Новый вид может возникать и в результате гибридизации между двумя видами (А х В).
Таким образом, Ч.Дарвин в своем учении сочетает положительные стороны учения о виде К.Линнея (признание реальности видов в природе) и Ж.-Б. Ламарка (признание безграничной изменчивости видов) и доказывает естественный путь их образования на основе наследственной изменчивости и отбора. Им были предложены четыре критерия вида - морфологический, географический, экологический и физиологический. Однако, как указывал Дарвин, этих характеристик было недостаточно для четкой классификации видов.
Вид - явление историческое; он возникает, развивается, достигает полного развития, а затем при изменившихся условиях среды исчезает, уступая место другим видам, или сам изменяется, давая начало другим формам.
Вымирание видов
Учение Дарвина о борьбе за существование, естественном отборе и дивергенции удовлетворительно объясняет и вопрос о вымирании видов. Он показал, что в постоянно меняющихся условиях внешней среды одни виды, уменьшаясь в численности, неизбежно должны погибать и уступать место другим, лучше приспособленным к этим условиям. Таким образом, в процессе эволюции постоянно осуществляются уничтожение и созидание органических форм как необходимое условие развития.
Причиной вымирания видов могут быть различные неблагоприятные для вида условия внешней среды, снижение эволюционной пластичности вида, отставание темпов изменчивости вида или скорости изменения условий, узкая специализация. Более конкурентоспособные виды вытесняют другие, о чем убедительно свидетельствует палеонтологическая летопись.
Оценивая эволюционную теорию Ч.Дарвина, следует отметить, что он доказал историческое развитие живой природы, объяснил пути видообразования как естественный процесс и фактически обосновал формирование приспособлений живых систем в результате естественного отбора, впервые вскрыв их относительный характер. Ч.Дарвин объяснил основные причины и движущие силы эволюции растений и животных в культуре и дикой природе. Учение Дарвина явилось первой материалистической теорией эволюции живого. Его теория сыграла большую роль в укреплении исторического взгляда на органическую природу и во многом определила дальнейшее развитие биологии и всего естествознания.
МОСКОВСКИЙ ГУМАНИТАРНО-ЭКОНОМИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ НИЖНЕКАМСКИЙ ФИЛИАЛ
На тему «Эволюционная теория Ч. Дарвина: основные положения и мировоззренческое значение»
Дисциплина «Концепция современного естествознания»
Выполнил: студентка Эз-931 группы
экономического факультета
Проказова Татьяна Александровна
Научный руководитель:
Яковлева Елена Владимировна
Нижнекамск 2010 г.
Введение…………………………………………………………………….3
1. Понятие «эволюция»……………………………………………………5
2. Предпосылки возникновения теории естественного отбора…………5
3. Основные положения эволюционной теории………………………….7
4. Результаты действия естественного отбора……………………………8
5. Примеры естественного отбора……………………………………….10
6. Мнения ученых о теории Ч.Дарвина………………… ………………11
7. Подтверждение эволюционной теории Ч. Р. Дарвина …...………….13
8. Значение эволюционной теории. Выводы……………………………17
Список использованной литературы…………………………………….19
Введение
На нашей планете существуют не менее 2 млн. видов животных, до 0,5 млн. видов растений, сотни тысяч видов микроорганизмов и грибов. Истоки возникновения такого многообразия видов и приспособленность их к среде обитания волнуют ученых и исследователей всего мира.
На протяжении тысячелетий людям казалось очевидным, что живая природа была создана такой, какой мы ее знаем сейчас, и всегда оставалась неизменной. Однако в глубокой древности высказывались догадки о постепенном изменении, развитии (эволюции) живой природы. Одним из предвестников эволюционных идей можно назвать древнегреческого философа Гераклита, который сформулировал положение о постоянно происходящих в природе изменениях («все течет, все изменяется»).
Научная теория эволюции живой природы, основы которой в 19 веке заложил великий английский ученый Чарльз Дарвин, наконец, дала ответы на вопросы исследователей и учёных.
Теория Чарльза Дарвина, известная под названием теории естественного отбора, является одной из вершин научной мысли XIX века.
Большинство биологов (до Дарвина) держалось представлений о постоянстве и неизменности живых организмов-видов. Организмы и органы полностью соответствуют цели, которую якобы поставил творец. Сущность мировоззрения этого периода заключается в представлениях о постоянстве, неизменности и изначальной целесообразности природы. Такое мировоззрение получило название метафизического. Метафизические представления поддерживались церковью и правящими кругами.
В 17-18 вв. накопилось множество описаний видов животных, растений, минералов. Огромную задачу систематизации этих материалов выполнил Карл Линней (1707-1778), шведский натуралист, врач. На основе сходства по одному - двум наиболее заметным признакам он классифицировал организмы на виды, роды, классы. Он правильно поместил в один отряд человека и человекообразных обезьян. Значение трудов Линнея огромно: он предложил систему животных и растений, лучшую из всех предыдущих; ввел двойные названия видов; усовершенствовал ботанический язык.
Чарльзу Дарвину в своем основном труде «Происхождение видов путем естественного отбора» (1859), удалось, обобщив эмпирический материал современной ему биологии и селекционной практики, используя результаты собственных наблюдений во время путешествий, кругосветного плавания на корабле «Бигль», раскрыть основные факторы эволюции органического мира.
Он исследовал геологическое строение, флору и фауну многих стран, отправил с Англию огромное количество коллекций. Сравнив найденные останки растений и животных с современными (на тот период), Ч. Дарвин сделал предположение об историческом, эволюционном родстве.
В книге «Изменение домашних животных и культурных растений» (т.1-2, 1868) он изложил дополнительный фактический материал к основному труду. В книге «Происхождение человека и половой отбор» (1871) выдвинул гипотезу происхождения человека от обезьяноподобного предка.
1 . Понятие «эволюция»
Впервые термин «эволюция» был использован в одной из эмбриологических работ швейцарским натуралистом Шарлем Боннэ в 1762 г. В настоящее время под эволюцией понимают происходящий во времени необратимый процесс изменения какой-либо системы, благодаря чему возникает что-то новое, разнородное, стоящее на более высокой ступени развития.
Процесс эволюции касается многих явлений, происходящих в природе. Например, астроном говорит об эволюции планетарных систем и звезд, геолог – об эволюции Земли, биолог – об эволюции живых существ. В то же время термин «эволюция» применяется часто и к явлениям, не связанным напрямую с природой в узком значении этого слова. Например, говорят об эволюции общественных систем, взглядов, каких-либо машин или материалов и т. п.
Особый смысл приобретает понятие эволюции в естествознании, где исследуется преимущественно биологическая эволюция.
Биологическая эволюция – это необратимое и в известной степени направленное историческое развитие живой природы, сопровождающееся изменением генетического состава популяций, формированием адаптаций, образованием и вымиранием видов, преобразованиями биогеоценозов и биосферы в целом. Иными словами, под биологической эволюцией следует понимать процесс приспособительного исторического развития живых форм на всех уровнях организации живого.
2. Предпосылки возникновения теории естественного отбора
Ответ на вопрос, как возникают новые виды, Дарвин искал в практической деятельности человека. Он изучал работу животноводов, растениеводов, сам занимался разведением кур и голубей, наблюдал за питанием насекомых и опылением растений, вел обширную переписку с людьми науки и практики, читал множество книг.
Изучая историю выведения разных пород лошадей, кур, овец, Дарвин установил, что многочисленные породы берут начало от одного или немногих диких видов. Изменения их связаны с изменением условий жизни: питания, климата и т. д. Человек отбирает животных и растения с полезными для него изменениями. Сам человек, как думал Дарвин, не может создавать эти изменения, их вызывает природа, а человек лишь комбинирует эти дары природы, отбирает их. Благодаря отбору накапливаются и усиливаются полезные человеку изменения, а это приводит к совершенствованию старых пород и сортов и к выведению новых.
Но как возникают новые виды в природе? Отбор может идти не только по заранее намеченному плану, но и без него, без ясно осознанной цели. При этом человек не только отбирает лучших, но и уничтожает тех, которые не отвечают его нуждам или вкусам. Следовательно, не каждое существо, появившееся на свет, может уцелеть и подарить миру потомство.
А как же в естественных условиях? Каждый ли пробившийся из земли росток разовьется в растение? Каждый ли появившийся в гнезде птенец станет взрослой птицей? Нет. Но кто выживет? Очевидно, тот, кто окажется более приспособленным к условиям жизни. Но ведь в природе нет браковщика. Кто же отбирает?
Отбор происходит сам собой, естественным путем.
В хозяйстве отбирает рука человека - это искусственный отбор, в природе - рука времени - естественный отбор. В природе животные и растения тоже изменяются под давлением изменившихся условий жизни. Но не все особи одного вида изменяются одинаково, и те из них, которые имеют хоть какое-нибудь, пусть незначительное, преимущество перед остальными, выживают в результате естественного отбора, оставляют потомство и в конце концов вытесняют менее приспособленных. Естественный отбор приводит к постепенному накоплению и усилению полезных для организма изменений, к совершенствованию организмов и приспособлению их к меняющимся условиям среды, а в результате - к появлению новых видов.
3. Основные положения эволюционной теории
Используя результаты собственных наблюдений, собранных во время путешествий Дарвин в течение 20 лет упорно работал над созданием эволюционного учения.
Теория эволюции Ч. Дарвином изложена в книге «Происхождение видов путем естественного отбора, или сохранение благоприятствуемых пород в борьбе за жизнь» (1859).
Основные положения эволюционного учения Ч. Дарвина сводятся к следующему:
1.Многообразие видов животных и растений – это результат исторического развития органического мира.
2.Главные движущие силы эволюции – борьба за существование и естественный отбор. Материал для естественного отбора дает наследственная изменчивость. Стабильность вида обеспечивается наследственностью.
3.Эволюция органического мира преимущественно шла по пути усложнения организации живых существ.
4.Приспособленность организмов к условиям окружающей среды является результатом действия естественного отбора.
5.Могут наследоваться как благоприятные, так и неблагоприятные изменения.
6.Многообразие современных пород домашних животных и сортов сельско - хозяйственных растений является результатом действия искусственного отбора.
7.Эволюция человека связана с историческим развитием древних человекообразных обезьян. Эволюционное учение Ч. Дарвина можно рассматривать как переворот в области естествознания.
4. Результаты действия естественного отбора
Естественный отбор является неизбежным результатом борьбы за существование и наследственной изменчивости организмов.
Чарльз Дарвин обратил внимание на то, что хотя любое живое существо изменяется в течение жизни, но и рождаются особи одного вида неодинаковыми. Он писал, что опытный фермер различает каждую из овец даже в большом по численности стаде. Например, шерсть их может быть светлее или темнее, гуще или реже и т. п. В обычных условиях среды такие различия несущественны. Но при перемене условий жизни эти мелкие наследственные изменения могут давать преимущества их обладателям. Среди множества бесполезных и вредных изменений могут встречаться и полезные. Рассуждая, таким образом, Дарвин пришел к идее естественного отбора. Особи с полезными отличиями лучше выживают и размножаются, передают свои признаки потомству. Поэтому в следующем поколении процент таких особей станет больше, через поколение еще больше и т. д. Таков механизм эволюции. Дарвин писал: «Можно сказать, что естественный отбор ежедневно и ежечасно расследует по всему свету мельчайшие изменения, отбрасывая дурные, сохраняя и слагая хорошие, работая неслышно и невидимо…» Эволюция разных видов идет с разной скоростью.
По Дарвину, естественный отбор представляет собой важнейшую творческую силу, которая направляет эволюционный процесс и закономерно обусловливает возникновение приспособлений организмов, прогрессивную эволюцию и увеличение разнообразия видов.
Возникновение приспособлений (адаптации) организмов к условиям их существования, придающее строению живых существ черты «целесообразности», является непосредственным результатом естественного отбора, поскольку самая сущность его - дифференцированное выживание и преимущественное оставление потомства именно теми особями, которые в силу своих индивидуальных особенностей лучше других приспособлены к окружающим условиям.
Накопление отбором от поколения к поколению тех признаков, которые дают преимущество в борьбе за существование.
Теория естественного отбора позволяет объяснить развитие самых сложных и совершенных приспособлений, в том числе таких, как взаимное приспособление друг к другу двух разных видов, взаимодействие которых выгодно для обоих. Таковы, например, взаимные приспособления цветковых растений и опыляющих их насекомых.
Действуя в видовых популяциях, естественный отбор способствует формированию и распространению особенностей, важных и полезных для вида в целом: при этом может возникнуть противоречие между «интересами» вида и отдельных особей. В этом случае закрепляются признаки, полезные для вида, несмотря на их отрицательную роль для отдельных особей.
Вторым (после возникновения адаптации) важнейшим следствием борьбы за существование и естественного отбора является, по Дарвину, закономерное повышение разнообразия форм организмов, носящее характер дивергентной эволюции. Поскольку наиболее острая конкуренция ожидается между наиболее сходно устроенными особями данного вида в силу сходства их жизненных потребностей, в более благоприятных условиях окажутся наиболее уклонившиеся от среднего состояния индивиды.
Эти последние получают преимущественные шансы в выживании и оставлении потомства, которому передаются особенности родителей и тенденция изменяться дальше в том же направлении. При преимущественном сохранении в каждом поколении самых крайних вариантов изменчивости, очевидно, что эволюция пойдет в направлении разделения вида на разновидности, которые со временем превратятся в новые (дочерние) виды.
По Дарвину, предковая и промежуточная формы имеют худшие шансы для выживания по сравнению с наиболее уклонившимися дочерними формами, поскольку первые более сходны друг с другом, и конкуренция между ними должна быть наиболее ожесточенной. В итоге от общего предка в ходе эволюции должны происходить все более разнообразные и отличающиеся друг от друга потомки.
5. Примеры естественного отбора
Примеры естественного отбора были описаны учеными только в XX веке.
Самый известный из этих примеров с бабочкой березовой пяденицей в Англии. Осматривая в 1950 г. коллекции бабочек, собранные за предшествующие сто лет, биологи обнаружили, что бабочки с черными крыльями встречались все чаще, а с серыми все реже. Оказывается, днем пяденицы неподвижно сидят на стволах деревьев, полагаясь на свою маскирующую окраску. В XIX веке серая окраска превосходно скрывала бабочек на фоне лишайников, которыми были покрыты деревья.
Но по мере того как загрязнение воздуха в Англии усиливалось, лишайники вымирали, а стволы становились черными от копоти. На темном фоне серые бабочки стали заметными для своих главных врагов птиц. Черная же форма оказалась хорошо замаскированной. В результате соотношение черных и серых бабочек неуклонно изменялось в пользу черных. (Отметим, что единицей эволюции всегда является не особь, а популяция, т. е. группа особей (в данном случае пядениц), обитающих рядом друг с другом и скрещивающихся между собой).
Ещё одним примером естественного отбора служит возникновение устойчивости к ядохимикатам у насекомых. Профессор К.Уильямс писал, что в начале 40-х гг. XX века «в руках человека оказалось мощное оружие. Это был ядохимикат ДДТ, который, как всемогущий ангел-мститель, обрушивался на вредных насекомых. После первого же соприкосновения с ним комары, мухи, почти все насекомые срывались в штопор, падали, час-другой жужжали, лежа на спине, а потом погибали». Первые сообщения об устойчивости насекомых к ДДТ появились в 1947г. и касались комнатной мухи. Из полчищ вредных насекомых систематически выживали лишь немногие, случайно оказавшихся более устойчивыми к яду. Но каждый следующий год в живых оставалось все более и более стойкое потомство. «Несколько лет спустя, - писал Уильямс, - комары, блохи, мухи и другие насекомые уже перестали обращать внимание на ДДТ. Скоро они начали его усваивать, потом полюбили». Такая устойчивость была обнаружена более чем у 200 видов насекомых, и список этот продолжал расти.
Совершенно аналогична история «привыкания» болезнетворных бактерий к антибиотикам и многим другим лекарствам.
6. Мнения ученых о теории Ч.Дарвина
Одни ученые сравнивали впечатление от книги со вспышкой молнии, которая заблудившемуся темной ночью человеку внезапно освещает дорогу. Другие - с бомбой, которую Дарвин бросил из своего мирного сельского жилища в лагерь противника.
Во Франции ученые отнеслись к теории с презрением. Немецкие антидарвинисты выпустили свинцовую медаль, на которой Дарвин был изображен в оскорбительно-карикатурном виде с ослиными ушами.
Английский геолог Седжвик с возмущением говорил, что эта теория не более как цепь мыльных пузырей, и свое письмо к Дарвину закончил так: “Ныне - один из потомков обезьяны, в прошлом - ваш старый друг”. Так как учение Дарвина подрывало устои религии, реакционные ученые натравливали на него духовенство.
«Наука и Христос не имеют ничего общего» - таков вывод, который сделал из своего учения сам Дарвин. Этим и объясняется тот факт, что учение Дарвина встретило бешеное сопротивление со стороны всех реакционных сил буржуазного общества и, прежде всего со сторону церкви.
Уже в первой рецензии на книгу «Происхождение видов» учение Дарвина было подвергнуто критике с позиций богословия, как в корне враждебное религии и непримиримое с ней. Особенную злобу богословов и ученых старого закала вызвала материалистическая теория Дарвина о происхождении человека.
Об одном критике Дарвин писал друзьям, что сам критик, пожалуй, не стал бы его жечь на костре, но он принес бы хворосту и указал бы черным бестиям, как его поймать. Католические священники организовали особую академию для борьбы с эволюционным учением, назвав его “скотской философией”.
Брань и презрение невежественных людей огорчали Дарвина, но он не отвечал им. Он ценил лишь мнение людей, которых уважал.
Передовые ученные встретили теорию Дарвина с большим воодушевлением. Немецкий биолог Э. Геккель писал, что, прочтя эту гениальную книгу, он почувствовал, как “завеса упала с его глаз”. Молодой профессор Гексли готов был “взойти на костер” за новую идею. Тропа, по которой Дарвин предлагал следовать за собой, казались ему не воздушным путем из нитей паутины, а широким мостом, по которому можно пройти через многие пропасти.
Ф. Энгельс отметил, что Дарвин нанес сильнейший удар идеалистическим представлениям о природе, доказав, что современный органический мир является продуктом исторического развития, длившегося миллионы лет. Он сравнивал заслуги Дарвина в открытии законов развития природы с заслугами Маркса, открывшего законы развития общества.
Русский перевод “Происхождения видов” появился в 1864 году. Распространение дарвинизма в России совпало с подъемом революционного движения, с пробуждением общественного сознания после Крымской войны, с распространением идей великих русских демократов Н. Г. Чернышевского, А. И. Герцена, Д. И. Писарева. И хотя и здесь не обошлось без попыток превратить теорию в “бессвязную кучу мусора”, но при помощи многочисленных популяризаторов учение Дарвина стало достоянием широких читающих кругов и было встречено сочувственно.
Д.И.Писарев называл Дарвина гениальным мыслителем и писал, что Дарвин рассказывает о законах органической природы так просто и доказывает так неопровержимо, что всякий, кто прочтет его книгу, удивляется, как это он сам не додумался давным-давно до таких ясных выводов. Но главным бойцом в этой битве идей была сама книга Дарвина. Прошли годы, и учение Дарвина разлилось бурным потоком, сметающим на пути все препятствия. Дарвину посчастливилось при жизни увидеть торжество своих идей: не проходило и года, чтобы он не получал какой-нибудь награды.
7. Подтверждение эволюционной теории Ч. Р. Дарвина.
С возникновением дарвинизма на первый план биологических исследований выдвинулось несколько задач:
· сбор доказательств самого факта эволюции;
· накопление данных об адаптивном характере эволюции;
· экспериментальное изучение взаимодействия наследственной изменчивости, борьбы за существование и естественного отбора как движущей силы эволюции;
· изучение закономерностей видообразования и макроэволюции.
Сведения, подтверждающие дарвиновскую теорию эволюции, были получены из самых разных источников, среди которых важнейшее место занимают палеонтология, биогеография, систематика, селекция растений и животных, морфология, сравнительные эмбриология и биохимия.
1. Палеонтология . Эта наука занимается изучением ископаемых остатков, т. е. любых сохранившихся в земной коре следов прежде живших организмов. Среди них - целые организмы, твердые скелетные структуры, окаменелости, отпечатки.
В XIX в. эти находки были истолкованы с точки зрения теории эволюции. Дело в том, что в самых древних породах встречаются следы очень немногих простых организмов. В молодых породах находят разнообразные организмы, имеющие более сложное строение. Кроме того, достаточно много примеров существования видов лишь на одном из этапов геологической истории Земли, после чего они исчезают. Это понимается как возникновение и вымирание видов с течением времени.
Постепенно ученые стали находить следы все большего количества «недостающих звеньев» в эволюции жизни: либо в виде окаменелостей (например, археоптерикс - переходная форма между рептилией и птицей), либо в виде ныне живущих организмов, близких по строению к ископаемым формам (например, латимерия, относящаяся к давно вымершим кистеперым рыбам). Конечно, ученым удалось найти далеко не все переходные формы, поэтому палеонтологическая летопись нашей планеты не является непрерывной, и этим аргументом пользуются противники эволюционной теории. Тем не менее, ученые находят убедительные объяснения этого факта. В частности, считается, что далеко не все умершие организмы оказываются в условиях, благоприятных для их сохранения. Большая часть погибших особей съедается падальщиками, разлагается, не оставляя никаких следов, возвращается в круговорот веществ в природе.
Палеонтологам удалось открыть некоторые закономерности эволюции. В частности, с ростом сложности организма продолжительность существования вида сокращается, а темпы эволюции возрастают. Так, виды птиц в среднем существуют 2 млн. лет, млекопитающие - 800 тыс. лет, предки человека - около 200 тыс. лет. Также удалось выяснить, что продолжительность жизни вида зависит от размеров его представителей.
2. Географическое распространение (биогеография) . Все организмы приспособлены к среде своего обитания. Поэтому все виды возникли в каком-то определенном ареале, а оттуда они могли распространиться в области со схожими природными условиями. Степень расселения зависит от того, насколько успешно могут данные организмы обосноваться в новых местах, насколько сложны естественные преграды, стоящие на пути расселения этого вида (океаны, горы, пустыни). Поэтому обычно распространение видов идет лишь в том случае, если подходящие территории расположены близко друг от друга. Так, в далеком прошлом массивы суши располагались ближе друг к другу, чем сейчас, и это способствовало широкому расселению многих видов. Если же в какой-то области нет более развитых видов, то это указывает на раннее отделение этой территории от места первоначального происхождения видов. Именно поэтому в Австралии сохранилось большое число сумчатых, отсутствующих в Европе, Африке и Азии.
Данные факты не объясняют механизм возникновения новых видов, но указывают на то, что разные группы возникали в разное время и в разных областях, что подтверждает теорию эволюции.
3. Биологическая классификация (систематика) . К. Линней создал первую классификацию, в которую вошли выделенные им единицы-таксоны, находящиеся в отношениях иерархического соподчинения. Он выделял: вид, род, семейство, отряд, класс, тип и царство. В основу своей, классификации Линней положил структурное сходство между организмами, которое можно представить как результат их адаптации к определенным условиям среды на протяжении некоторого периода. Таким образом, эта классификация хорошо вписывается в эволюционную теорию, иллюстрируя процесс эволюции на Земле.
4.Селекция растений и животных . Помимо естественного отбора существует искусственный отбор, связанный с целенаправленной деятельностью человека по сохранению нужных видов. Именно так, путем селекции, из диких предков были выведены все культурные сорта растений и породы домашних животных.
С созданием генетики стало ясно, что в ходе искусственного отбора сохраняются те гены, которые полезны для целей человека, и убираются не устраивающие его.
5. Сравнительная анатомия (морфология) . Она занимается сопоставлением групп растений и животных друг с другом. При этом выявляются общие структурные черты, присущие им. В результате, становится ясно, что в своей основе они сходны.
Таким образом, сравнительная анатомия выявляет органы, построенные по одному плану, занимающие сходное положение и развивающиеся из одних и тех же зачатков. Существование таких органов, как и появление рудиментарных органов, сохраняющихся у организмов, но не выполняющие никакой функции, можно объяснить только теорией эволюции.
6. Сравнительная эмбриология . Одним из основоположников этой науки стал русский ученый К. М. Бэр, который изучал эмбриональное развитие у представителей разных групп позвоночных. При этом он обнаружил поразительное сходство в развитии зародышей всех групп, особенно, на ранних этапах их развития.
После этого Э. Геккель высказал мысль о том, что ранние стадии развития зародыша повторяют эволюционную историю своей группы. Он сформулировал закон рекапитуляции, по которому индивидуальное развитие организма повторяет развитие всего вида. Так, зародыш позвоночных на разных этапах своего развития имеет признаки рыбы, амфибии, рептилии, птицы и млекопитающего. Поэтому на ранних стадиях развития зародыша бывает очень сложно определить, к какому виду он принадлежит. Лишь на поздних этапах эмбрион приобретает сходство с взрослой формой.
Закон рекапитуляции может быть объяснен только наличием общих предков у всех живых организмов, что подтверждает эволюционную теорию.
8. Значение эволюционной теории. Выводы
Значение эволюционной теории заключается в следующем:
1.Выявлены закономерности превращения одной органической формы в другую.
2.Объяснены причины целесообразности органических форм.
3.Открыт закон естественного отбора.
4.Выяснена сущность искусственного отбора.
5.Выяснены силы эволюции.
Разработанная Дарвином эволюционная теория явилась большим завоеванием человечества в познании живой природы, громадной победой передовых, прогрессивных сил общества в борьбе за материалистическое, атеистическое мировоззрение, против суеверий и религиозных предрассудков.
Дарвин первым доказал реальность эволюционных изменений организмов. Взаимоотношения организма и внешней среды в его теории имеют характер диалектического взаимодействия: Дарвин подчеркивал роль изменений среды как стимула изменчивости организмов, но, с другой стороны, специфика этих изменений определяется самими организмами, и дивергентная эволюция организмов изменяет среду их обитания.
Учение о естественном отборе и борьбе за существование представляет собой, в сущности, анализ этих сложных взаимоотношений организма и среды, в которых организм не противопоставляется среде как саморазвивающаяся автономная единица, но и не следует пассивно за изменениями среды (как трактуются взаимоотношения организма и среды в теории Ламарка). Согласно теории Дарвина, эволюция представляет собой результат взаимодействия организма и изменяющейся внешней среды.
Современная эволюционная теория сложилась на основе теории Дарвина. В принципе, признавая это и оценивая конкретное место идей Дарвина в совокупности современных эволюционных и взглядов, нередко впадают в одну из двух крайностей: либо считают, что ныне концепция Дарвина как таковая имеет уже только исторический интерес - от нее в современной науке осталась лишь сама идея естественного отбора; либо, напротив, утверждают, что со времени Дарвина основы теории не претерпели существенных изменений.
Таким образом, теория Дарвина дала логически последовательное и строго материалистическое объяснение важнейшим проблемам эволюции организмов и сложившейся в результате эволюционного процесса общей структуре органического мира.
Список использованной литературы
1. Биология: «Пособие для подготовительных отделений и поступающих в вузы» / Н.П. Соколова, И.И. Андреева, Л.Н. Катонова, Л.С. Родман; Под редакцией Н.П. Соколовой. – 2-е изд., испр. и доп. – М.: Высш.шк.,1994.
2. Иорданский Н.Н. «Эволюция жизни». – М.: «Академия», 2001г.
3. Ч.Дарвин «Происхождение видов путём естественного отбора», серия «Классики науки», изд. «Наука» 2001г.
4. Алимов А.Ф., Левченко В.Ф., Старобогатов Я.И., Биоразнообразие, его охрана и мониторинг // Мониторинг биоразнообразия.М. 1997г.
5. Воробьев Р.И. Эволюционное учение вчера, сегодня и. – М., 1995г.
6. Воронцов Н.Н. Развитие эволюционных идей в биологии. – М., 1999г.
7. Данилова В.С., Кожевников Н.Н. Основные концепции естествознания. – М.: Аспект Пресс, 2000. – 256 с.
8. Дарвин Ч. Соч. Т.3. - М. -Л., 1939г.
9. Найдыш В.М. Концепции современного естествознания. – М., 1999г.
