Теории ученых об эволюции. Основные положения учения К.Линнея и Ж.Б.Ламарка Сравнительная характеристика линнея и ламарка таблица

Линней: В систематике растений за единицу классификации он принял вид. Им было описано свыше 8 тыс. растений и 4 200 животных. К. Линней распределил все растения по числу и строению тычинок и пестиков на 24 класса. Классы разделил на отряды, отряды - на роды, роды - на виды. Каждому растению К. Линней дал видовое и родовое названия на латинском языке. Такой способ обозначения называется бинарной (двойной) номенклатурой. К. Линней ввел в части цветка названия: лепесток, пыльник, тычиночные нити, нектарник, завязь и рыльце пестика, цветоложе, цветоножка, околоцветник. Животный мир Линней классифицировал по строению органов кровообращения и дыхания на шесть классов: 1) млекопитающие; 2) птицы; 3) амфибии; 4) рыбы; 5) насекомые; 6) черви. Млекопитающих он разделил на 17 отрядов. Объединение класса млекопитающих только по молочным железам привело к тому, что в этот класс попали яйцекладущие млекопитающие (ехидна, утконос), ластоногие и китообразные животные. Созданная К. Линнеем система была искусственной: она помогала распознавать растения, но не раскрывала полностью их родственных связей. При классификации по 1-2 произвольно взятым признакам, далекие в систематическом отношении растения оказывались иногда в одном классе, а родственные - в разных. Например, подсчитывая число тычинок у моркови и льна, Линней поместил их в одну группу на том основании, что у них по пять тычинок в цветке. На самом деле эти растения принадлежат к разным родам и семействам: морковь из семейства зонтичных, лен - семейства льновых.

Ламарк: Преимуществом эволюционной теории Ж. Б. Ламарка является более глубокое изучение строения растений и животных, которое опиралось на конкретные научные данные. В труде "Философия зоологии" (1809) он на множестве примеров доказал изменяемость органического мира. Ж. Б. Ламарк занимался также систематикой животных. Впервые по схожим признакам животные были разделены на "позвоночных" и "беспозвоночных", он сгруппировал их в шесть ступеней и четырнадцать классов:
Из них только беспозвоночных разделил на 10 классов:
До настоящего времени ракообразные и паукообразные изучаются как отдельные классы. Моллюски и щетинковые черви объединены в тип. Таким образом, Ж. Б. Ламарк заложил основу классификации природной естественной системы. По мнению Ж. Б. Ламарка, жизнь возникает путем самозарождения простейших живых тел, при этом наблюдается последовательное усложнение живой природы от самого низшего до самого высшего. Так как эволюционные идеи Ж. Б. Ламарка были аргументированы фактическим материалом, возникла первая эволюционная теория. Ж. Б. Ламарк считал, что основными факторами эволюции в возникновении нового вида являются внешняя среда и время. Особенно он выделял роль окружающей среды - смену гидрогеологических условий и изменение климата. Но из-за ограниченности науки того периода Ж. Б. Ламарк не смог всесторонне доказать эволюционную теорию и правильно объяснить причину изменения организмов, не смог раскрыть движущие силы (факторы) эволюции.
Он допускал в качестве основного фактора эволюции адекватное прямое влияние среды, в частности влияние упражнений органов, которое ведет к усилению данных органов не только у конкретной особи, но у ее потомства. В итоге органы, которые находятся постоянно в движении, изменяются, развиваются, а органы, малоупражняемые, уменьшаются и атрофируются. Например, наличие длинной шеи у жирафа объясняется изменением поведения предков животного, которым приходилось вытягивать шею, чтобы дотянуться до листьев на деревьях; отсутствие у змеи ног - привычкой вытягивать тело при ползании по земле, не пользуясь конечностями.
Ж. Б. Ламарк допускал также, что стремление, желание животного, ведет к усиленному притоку крови к той части тела, к которой направлено это стремление, что вызывает усиленный рост данной части тела, передаваемый затем по наследству. Но из-за несостоятельности науки того периода Ж. Б. Ламарк не смог всесторонне доказать эволюционную теорию. Однако через 50 лет английский ученый Ч. Дарвин доказал причины и закономерности эволюции органического мира.

Дарвин: Основной движущей силой эволюции по Дарвину является естественный отбор. Отбор, действуя на особей, позволяет выживать и оставлять потомство тем организмам, которые лучше приспособлены для жизни в данном окружении. Действие отбора приводит к распадению видов на части - дочерние виды, которые, в свою очередь, со временем расходятся до родов, семейств и всех более крупных таксонов.

Во вторых, и это самое главное, Дарвин смог объяснить современникам причины изменяемости видов на основе проведенных им наблюдений. Он отверг, как несостоятельное, представление о «упражнении» или «неупражнении» органов и обратился к фактам выведения новых пород животных и сортов растений людьми – к искусственному отбору. Он показал, что неопределенная изменчивость организмов (мутации) передаются по наследству и могут стать началом новой породы или сорта, если то будет полезно человеку. Перенеся эти данные на дикие виды, Дарвин отмечал, что в природе могут сохраняться лишь те изменения, которые выгодны виду для успешной конкуренции с другими, и говорил о борьбе за существование и естественном отборе, которому приписывал важную, но не единственную роль движителя эволюции. Дарвин не только дал теоретические выкладки естественного отбора, но и показал на фактическом материале эволюцию видов в пространстве, при географической изоляции (вьюрки) и с позиций строгой логики объяснил механизмы дивергентной эволюции. Также он ознакомил общественность с ископаемыми формами гигантских ленивцев и броненосцев, что могло рассматриваться как эволюция во времени. Дарвин также допускал возможность длительного сохранения некой усредненной нормы вида в процессе эволюции путем элиминации любых отклоняющихся вариантов (например, выжившие после бури воробьи имели среднюю длину крыла), что позднее было названо стасигенезом. Дарвин смог всем доказать реальность изменчивости видов в природе, поэтому благодаря его работе сошли на нет идеи о строгом постоянстве видов. Статикам и фиксистам было бессмысленным далее упорствовать в своих позициях.

Теория наследования приобретенных признаков Ламарка.

Всех животных Ламарк распределил по шести ступеням, уровням (или, как он говорил, «градациям») по сложности их организации. Дальше всего от человека стоят инфузории, ближе всего к нему — млекопитающие. При этом всему живому присуще стремление развиваться от простого к сложному, продвигаться по «ступеням» вверх.

В живом мире постоянно происходит плавная эволюция. Исходя из этого, Ламарк пришёл к выводу, что видов в природе на самом деле не существует, есть только отдельные особи. Ламарк последовательно применил в своей теории знаменитый принцип Лейбница: «Природа не делает скачков». Отрицая существование видов, Ламарк ссылался на свой огромный опыт систематика.

На вопрос о том, почему человек не замечает постоянного превращения одних видов в другие, Ламарк отвечал так: «Допустим, что человеческая жизнь длится не более одной секунды в сравнении с жизнью вселенной, в этом случае ни один человек, занявшийся созерцанием часовой стрелки, не увидит, как она выходит из своего положения». Даже через десятки поколений её движение не будет заметным.

Совершенствуясь, организмы вынуждены приспосабливаться к условиям внешней среды.

Для объяснения этого учёный сформулировал несколько «законов». Прежде всего, это «закон упражнения и не упражнения органов ». Наибольшую известность из примеров, приведённых Ламарком, приобрёл пример с жирафами. Жирафам приходится постоянно вытягивать шею, чтобы дотянуться до листьев, растущих у них над головой. Поэтому их шеи становятся длиннее, вытягиваются. Муравьеду, чтобы ловить муравьёв в глубине муравейника, приходится постоянно вытягивать язык, и тот становится длинным и тонким. С другой стороны, кроту под землёй глаза только мешают, и они постепенно исчезают.

Если орган часто упражняется, он развивается. Если орган не упражняется, он постепенно отмирает.

Другой «закон» Ламарка — «закон наследования приобретённых признаков ». Полезные признаки, приобретённые животным, по мнению Ламарка, передаются потомству. Жирафы передали потомкам вытянутую шею, муравьеды унаследовали длинный язык, и так далее.

Основные принципы эволюционной теории Чарльза Дарвина.

Сущность дарвиновской концепции эволюции сводится к ряду логичных, проверяемых в эксперименте и подтвержденных огромным количеством фактических данных положений:

1 . В пределах каждого вида живых организмов существует огромный размах индивидуальной наследственной изменчивости по морфологическим, физиологическим, поведенческим и любым другим признакам. Эта изменчивость может иметь непрерывный, количественный, или прерывистый качественный характер, но она существует всегда.

2 . Все живые организмы размножаются в геометрической прогрессии.

3 . Жизненные ресурсы для любого вида живых организмов ограничены, и поэтому должна возникать борьба за существование либо между особями одного вида, либо между особями разных видов, либо с природными условиями. В понятие «борьба за существование» Дарвин включил не только собственно борьбу особи за жизнь, но и борьбу за успех в размножении.

4 . В условиях борьбы за существование выживают и дают потомство наиболее приспособленные особи, имеющие те отклонения, которые случайно оказались адаптивными к данным условиям среды. Это принципиально важный момент в аргументации Дарвина. Отклонения возникают не направленно — в ответ на действие среды, а случайно. Немногие из них оказываются полезными в конкретных условиях. Потомки выжившей особи, которые наследуют полезное отклонение, позволившее выжить их предку, оказываются более приспособленными к данной среде, чем другие представители популяции.

5 . Выживание и преимущественное размножение приспособленных особей Дарвин назвал естественным отбором.

6 . Естественный отбор отдельных изолированных разновидностей в разных условиях существования постепенно ведет к дивергенции (расхождению) признаков этих разновидностей и, в конечном счете, к видообразованию.

На этих постулатах, безупречных с точки зрения логики и подкрепленных огромным количеством фактов, была создана современная теория эволюции.

Главная заслуга Дарвина в том, что он установил механизм эволюции, объясняющий как многообразие живых существ, так и их изумительную целесообразность, приспособленность к условиям существования. Этот механизм —постепенный естественный отбор случайных ненаправленных наследственных изменений.

Синтетическая теория эволюции (СТЭ).

Это современная эволюционная теория, которая является синтезом различных дисциплин, прежде всего, генетики и дарвинизма. СТЭ также опирается на палеонтологию, систематику, молекулярную биологию и другие.

«Ядро» СТ - статья С. С. Четверикова «О некоторых моментах эволюционного процесса с точки зрения современной генетики» (1926). В ней показана совместимость принципов генетики с теорией естественного отбора, а также дано начало основы эволюционной генетики.

В 1930-40-е годы произошел широкий синтез генетики и дарвинизма. Генетические идеи проникли в систематику, палеонтологию, эмбриологию, биогеографию. Термин «современный» или «эволюционный синтез» происходит из названия книги Дж. Хаксли «Evolution: The Modern synthesis» (1942). Выражение «синтетическая теория эволюции» в точном приложении к данной теории впервые было использовано Дж. Симпсоном в 1949 году.

- элементарной единицей эволюции считается локальная популяция ;

- материалом для эволюции являются мутационная и рекомбинационная изменчивость;

- естественный отбор рассматривается как главная причина развития адаптаций, видообразования и происхождения надвидовых таксонов ;

- дрейф генов и принцип основателя выступают причинами формирования нейтральных признаков ;

- вид есть система популяций, репродуктивно изолированных от популяций других видов, и каждый вид экологически обособлен ;

- видообразование заключается в возникновении генетических изолирующих механизмов и осуществляется преимущественно в условиях географической изоляции .

Таким образом, синтетическую теорию эволюции можно охарактеризовать как теорию органической эволюции путем естественного отбора признаков, детерминированных генетически.

Карл Линней

Чтобы систематизировать огромное количество описаний животных и растений, требовалась какая-то единица систематики. Такой единицей, общей для всего живого, Линней взял вид. Видом Линней назвал группу особей сходных между собой, как дети одних родителей и их дети. Вид состоит из множества похожих особей, дающих плодовитое потомство. Весь органический мир состоит из различных видов растений и животных.

Давать названия видам Линней стал на латыни, которая была в то время международным языком науки. Тем самым Линней разрешил сложную проблему: ведь когда названия давались на разных языках, под многими наименованиями мог описываться один и тот же вид.

Очень важной заслугой Линнея стало введение в практику двойных названий видов (бинарной номенклатуры). Каждый вид он предложил называть двумя словами. Первое - название рода, куда входят близкие виды. Например, лев, тигр, кошка домашняя относятся к роду Felis (Кошка). Второе слово - название собственно вида (соответственно Felis leo, Felis tigris, Felis domestica).

Человека (которого он окрестил "человеком разумным", Homo sapiens) Линней довольно смело для своего времени поместил в класс млекопитающих и отряд приматов вместе с обезьянами. Он сделал это за 120 лет до Ч. Дарвина. Он не считал, что человек произошёл от других приматов, но видел большое сходство в их строении.

Система растений и животных Линнея была во многом искусственна, она не отражала ход исторического развития мира. Линней осознавал этот недостаток своей системы и считал, что будущие натуралисты должны создать естественную систему растений и животных, которая должна учитывать все особенности организмов, а не один-два признака. Наука того времени не располагала необходимыми для этого знаниями.

Линней считал, что виды растений и животных не изменяются; они сохранили свои особенности "с момента сотворения". По Линнею, каждый современный вид является потомством первоначального созданной богом родительской пары. Каждый вид размножается, но сохраняет, по его мнению, в неизменном виде все особенности этой прародительской пары.

Как хороший наблюдатель, Линней не мог не видеть противоречия между представлениями о полной неизменности растений и животных с тем, что наблюдается в природе. Он допускал образование внутри вида разновидностей благодаря влиянию на организмы перемены климата и других внешних условий.

Жан Батист Ламарк

Жан Батист Ламарк, французский исследователь стал первым биологом, попытавшимся создать стройную и целостную теорию эволюции живого мира. Не оценённая современниками, полвека спустя его теория стала предметом горячих дискуссий, которые не прекратились и в наше время.

Самым важным трудом Ламарка стала книга "Философия зоологии", вышедшая в 1809 г. В ней он изложил свою теорию эволюции живого мира. Основой воззрений Ламарка стало положение о том, что материя и законы ее развития были созданы творцом. Ламарк проанализировал сходства и различия между живой и неживой материей и перечислил их. Важнейшим из таких отличий является способность реагировать на внешние раздражители. По его мнению причина жизни лежит не в самом живом теле, а во вне его.

Ламарк ввел понятие градации - внутреннем " стремлении к совершенствованию ", присущем всему живому; действием этого фактора эволюции определяется развитие живой природы, постепенное, но неуклонное повышение организации живых существ - от простейших до самых совершенных. Результат градации - одновременное существование в природе организмов разной степени сложности, как бы образующих иерархическую лестницу существ. Считая градацию отображением основной тенденции развития природы, Ламарк пытался дать этому процессу материалистическую трактовку: в ряде случаев он связывал усложнение организации с действием флюидов, проникающих в организм из внешней среды.

Другой фактор эволюции - постоянное влияние внешней среды, приводящее к нарушению правильной градации и обуславливающее формирование всего многообразия приспособлений организмов к окружающим условиям. Изменение среды - основная причина видообразования; пока среда неизменна, виды сохраняют постоянство; если в ней произошел сдвиг, виды изменяются.

Жизнь, по мнению Ламарка, может самопроизвольно зарождаться на Земле и продолжает зарождаться в настоящее время. В 17 веке существовали представления, что для самозарождения мышей необходима темнота и зерно, а для самозарождения червей гнилое мясо. Ламарк предполагает, что одноклеточные организмы способны самозарождаться, а все животные и растения, имеющие более высокую организацию, появились в результате долговременного развития живых организмов.

Ламарк вводит два закона развития живой природы: "Закон упражнения и неупражнения органов" и "Закон наследования приобретенных признаков".

Первый закон можно назвать законом изменчивости, в нем Ламарк акцентирует внимание на том, что степень развития того или иного органа зависит от его функции, интенсивности упражнения, что в большей мере способны изменяться молодые животные, которые еще развиваются. Ученый выступает против метафизического объяснения формы животных как неизменной, созданной для определенной среды. Вместе с тем Ламарк переоценивает значение функции и считает, что упражнение или неупражнение органа является важным фактором в изменении видов.

Второй закон можно назвать законом наследственности; следует обратить внимание на то, что наследование индивидуальных изменений Ламарк связывает с длительностью влияния условий, которые обусловливают эти изменения, и вследствие размножения усилением их в ряде поколений. Необходимо подчеркнуть и то обстоятельство, что Ламарк одним из первых анализирует наследственность как важный фактор эволюции. Вместе с тем следует заметить, что положение Ламарка о наследовании всех приобретенных при жизни признаков было ошибочным: дальнейшие исследования показали, что в эволюции решающее значение имеют только наследственные изменения.

Положения этих двух законов Ламарк распространяет и на проблему происхождения пород домашних животных и сортов культурных растений, а также использует их при объяснении животного происхождения человека. Происхождение человека.

Теория эволюции Чарльза Дарвина

В конце 1831 г. началось пятилетнее кругосветное путешествие на корабле "Бигл". Это путешествие было важным событием в жизни. Дарвина. Он собрал огромный и очень ценный научный материал, который сыграл исключительную роль в развитии эволюционной идеи.

Дарвину принадлежит ряд интересных палеонтологических находок. Проанализировав многочисленные факты, Дарвин пришел к выводу, что вымершие и нынешние животные имеют общее происхождение, но последние существенно изменились. Причиной этого могли быть изменения, которые происходили со временем на земной поверхности. Они же могли быть и причиной вымирания видов, останки которых находят в земных пластах.

После возвращения из путешествия Дарвин подробно обрабатывает и публикует собранные геологические, зоологические и другие материалы и работает над разработкой идеи исторического развития органического мира, которая зародилась еще во время путешествия. Свыше 20 лет настойчиво развивает и обосновывает он эту идею, продолжает собирать и обобщать факты, особенно из практики растениеводства и животноводства.

После опубликования "Происхождения видов" Дарвин продолжает активно работать над обоснованием проблемы эволюции, всесторонне анализирует закономерности изменчивости, наследственности, искусственного отбора. Идею исторического развития растений и животных Дарвин распространяет и на проблему происхождения человека. В 1871 г. выходит его книга "Происхождение человека и половой отбор", в которой подробно анализируются многочисленные доказательства животного происхождения человека. "Происхождение видов" и следующие две книги составляют единую научную трилогию, в них приведены неопровержимые доказательства исторического развития органического мира, установлены движущие силы эволюции, определены пути эволюционных превращений, наконец, показано, как и с каких позиций следует изучать сложные явления и процессы природы. Дарвин опубликовал 12 томов своих трудов.

Изменчивость и наследственность

В условиях господства представлении о постоянстве, неизменности видов Дарвину важно было показать, за счет чего образуется их многообразие. Поэтому в первую очередь он подробно обосновывает положение об изменчивости живых существ. Первый раздел книги "Происхождение видов" посвящен анализу именно этой проблемы. Дарвин обращает внимание на большое разнообразие сортов растений и пород животных, предками которых является один вид или ограниченное количество диких видов.

Под определенной (групповой) изменчивостью Дарвин понимал сходное изменение всех особей потомства в одном направлении вследствие влияния определенных условий (изменение роста при изменении количества и качества пищи, толщины кожи и густоты шерстного покрова от изменения климата и пр.); под неопределенной (индивидуальной) изменчивостью - появление разнообразных незначительных отличий у особей одного и того же сорта, породы, вида, которыми, существуя в сходных условиях, одна особь отличается от других (потомки одной пары животных не бывают совершенно подобными, хотя и развиваются в сходных условиях). Такая изменчивость является следствием неопределенного влияния условий существования на каждый отдельный индивид. Значительное разнообразие особей вследствие индивидуальной изменчивости является важным материалом для эволюционного процесса. Отмечая, что индивидуальная изменчивость, как правило, приводит к незначительным изменениям, Дарвин не исключает возможности появления и резких отклонений.

Дарвин понимал организм как целостную систему, отдельные части которой тесно связаны между собой. Поэтому изменение структуры или функции одной части нередко обусловливает также изменение другой или других. Компенсационная изменчивость состоит в том, что развитие одних органов или функций часто является причиной угнетения других, то есть наблюдается обратная корреляция, например, между молочностью и мясистостью скота.

Вторым важным фактором эволюции является наследственность, т.е способность всех организмов передавать особенности строения, функции, развития своему потомству. Эта особенность была хорошо известна. На способность организмов воспроизводить себе подобных всегда обращали внимание практики, селекционеры и за хороших животных платили большие суммы. 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.

Искусственный отбор

Под искусственным отбором понимают осуществляемую человеком систему мероприятий по усовершенствованию существующих и созданию новых пород животных и сортов растений с полезными в хозяйственном отношении наследственными признаками.

Творческая функция искусственного отбора базируется на совокупном взаимодействии в ряде поколений изменчивости, наследственности, подбора, направленного выращивания, преимущественного размножения особей с полезными признаками и выбраковки нежелательных индивидов. Благодаря этому из поколения в поколение усиливается развитие полезных признаков, а вследствие коррелятивной изменчивости происходит перестройка всего организма. Искусственный отбор приводит к дивергенции - расхождению признаков у пород и сортов, образованию большого их разнообразия.

При анализе искусственного отбора и процесса формообразования Дарвин подчеркивает, что важным условием успеха является преимущественное размножение одних особей или групп особей, что приводит к увеличению числа таких индивидов, усиленное развитие их признаков в последующих поколениях и устранение от размножения других особей или групп особей.

Дарвин выделил две формы искусственного отбора - методический и бессознательный. Методический отбор - целеустремленное выведение породы или сорта. Селекционер ставит цель, определяет направление работы, фиксирует внимание на тех желательных чертах, которые должны быть характерными для породы, сорта. Он использует естественную изменчивость организмов, проводит подбор пар для спаривания, обеспечивает максимальное развитие и закрепление желаемых признаков в каждом последующем поколении, постепенно приближается к цели и достигает ее.

Самой давней формой искусственного отбора был бессознательный отбор. При бессознательном отборе человек не ставит цель создать новую породу, сорт, а лишь оставляет на племя и преимущественно размножает лучшие особи. Благодаря такому дифференцированному подходу в ряде поколений постепенно усиливаются определенные признаки размножаемых особей, что в конце концов, хотя и медленно, приводит к образованию новых пород, сортов. Следовательно, в этом случае человек не стремится вывести новую породу, сорт, но, используя естественную изменчивость и наследственность, посредством размножения одних особей и выбраковки других медленно изменяет организмы.

Дарвин подчеркивает особую важность бессознательного отбора с теоретической точки зрения, потому что эта форма отбора проливает свет и на процесс видообразования. Его можно рассматривать как мостик между искусственным и естественным отбором.

Борьба за существование

Дарвин обратил внимание на чрезвычайно сложные взаимоотношения между организмом и окружающей средой, на разные формы зависимости растений и животных от условий жизни, на их приспособление к неблагоприятным условиям. Такие сложные и разнообразные, многогранные формы зависимости организмов от условий окружающей среды и от других живых существ он назвал борьбой за существование, или борьбой за жизнь. Дарвин сознавал, что этот термин неудачен, и предупреждал, что использует его в широком метафорическом понимании, а не буквально.

Отношения организмов и видов с физическими условиями жизни, абиотической средой возникают в зависимости от климатических и почвенных условий, температуры, влажности, освещенности и других факторов, которые влияют на жизнедеятельность организмов. В процессе эволюции у видов животных и растений вырабатывается ряд приспособлений к неблагоприятным условиям. Но относительность этих приспособлений, а также постепенные изменения окружающей среды требуют постоянного усовершенствования адаптации к абиотическим условиям жизни. С другой стороны, живые существа также влияют на неживую природу, изменяя ее.

Межвидовые взаимоотношения чрезвычайно разнообразны и довольно сложны. Важное значение имеют отношения, которые формируются на базе пищевых (трофических) связей, а также отношения, которые возникают между разными видами в борьбе за места обитания. Крайним выражением межвидовых взаимоотношений является межвидовая борьба, когда одна форма вытесняет другую или ограничивает ее численность на определенной территории.

Естественный отбор

С борьбой за существование, жизненным состязанием и зависимостью организмов от среды, условий существования связан и естественный отбор. Учение о естественном отборе как движущем и направляющем факторе исторического развития органического мира является центральной частью теории эволюции Дарвина.

Дарвин дает такое определение естественного отбора: "Сохранение полезных индивидуальных различий или изменений уничтожение вредных я назвал естественным отбором, или переживанием наиболее приспособленных". Он предупреждает, что отбор видов следует понимать как метафору, как факт выживания, а не как сознательный выбор.

Итак, под естественным отбором понимают осуществляемый в природе процесс сохранения и преимущественного размножения в ряде поколений организмов и групп организмов, имеющих полезные для их жизни и развития адаптивные признаки, которые возникли вследствие разнонаправленной индивидуальной изменчивости. Противоположный процесс - вымирание неприспособленных - называют элиминацией.

Вследствие жизненного состязания в природе происходит постоянная избирательная элиминация одних особей и преимущественное выживание и размножение индивидов и групп особей, которые, изменяясь, приобрели полезные особенности. Вследствие скрещивания происходит сочетание признаков одной формы с признаками другой. Так из поколения в поколение накапливаются незначительные полезные наследственные изменения и их комбинации, которые со временем становятся характерными признаками популяции, разновидности, вида. Отбор постоянно воздействует на весь организм, на все его внешние и внутренние органы, на их структуру и функцию. Этот довольно тонкий и точный механизм постепенно накапливает новое, перестраивает, приспосабливает, шлифует организмы.

История эволюционных идей. Значение работ К. Линней, учения Ж. Б. Ламарка

Эволюция – необратимое историческое развитие живой природы.

2. Заполните таблицу.

История развития эволюционных идей (до ХХ века) .

3. Каковы сильные и слабые стороны системы органического мира К. Линнея?
Разработал первую относительно удачную искусственную систему органического мира. За основу своей системы он принял вид и его считал элементарной единицей живой природы. Близкие виды объединились им в роды, роды в отряды, отряды в классы. Ввел в систематику принцип бинарной номенклатуры.
Недостатки системы Линнея состояли в том, что при классификации он учитывал лишь 1-2 признака (у растений - число тычинок, у животных - строение дыхательной и кровеносной системы), не отражающих подлинного родства, поэтому далекие роды оказались в одном классе, а близкие - в разных. Виды в природе Линней считал неизменными, созданными Творцом.

4. Сформулируйте основные положения эволюционной теории Ж. Б. Ламарка.
Пункты эволюционной теории Ламарка:
Первые организмы произошли из неорганической природы путем самозарождения. Их дальнейшее развитие привело к усложнению живых существ.
У всех организмов существует стремление к совершенствованию, изначально заложенное в них Богом. Этим объясняется механизм усложнения живых существ.
Процесс самозарождения жизни продолжается постоянно, что объясняет одновремен¬ное наличие в природе и простых, и более сложных организмов.
Закон упражнения и неупражнения органов: постоянное употребление органа ведет к его усиленному развитию, а неупотребление - к ослаблению и исчезновению.
Закон наследования благоприобретенных признаков: изменения, возникшие под действием постоянных упражнений и неупражнений органов, наследуются. Так, считал Ламарк, сформировалась, например, длинная шея жирафа и слепота крота.
Главным фактором эволюции считал прямое воздействие среды.

5. За что критиковали теорию Ж. Б. Ламарка современники?
Ламарк ошибочно полагал, что изменение среды всегда вызывает у организмов полезные изменения. Кроме того, он не мог объяснить, откуда у организмов возникает «стремление к прогрессу», и почему следует считать наследственным свойство организмов целесообразно реагировать на внешние воздействия.
6. Какие прогрессивные черты усматривают современные ученые-эволюционисты в теории Ж. Б. Ламарка?
В книге «Философия зоологии» Ламарк предположил, что в течение жизни каждая особь изменяется, приспосабливается к окружающей среде. Он утверждал, что разнообразие животных и растений есть результат исторического развития органического мира – эволюции, которую понимал как ступенчатое развитие, усложнение организации живых организмов от низших форм к высшим. Он предложил своеобразную систему организации мира, расположив в ней родственные группы в восходящем порядке – от простых к более сложным, в виде «лестницы».

Эволюционное учение Ч. Дарвина

1. Дайте определения понятий.
Факторы эволюции – по Дарвину, это естественный отбор, борьба за существование, мутационная и комбинативная изменчивости.
Искусственный отбор – выбор человеком наиболее ценных в хозяйственном или декоративном отношении особей животных и растений для получения от них потомства с желаемыми свойствами.

2. Какие аспекты социальной и научной обстановки начала и середины XIX века способствовали, на ваш взгляд, разработке эволюционной теории Ч. Дарвином?
К середине XX в. был сделан ряд важнейших обобщений и открытий, которые противоречили креационистским взглядам и способствовали укреплению и дальнейшему развитию идеи эволюции, что создало научные предпосылки для эволюционной теории Ч. Дарвина. Это развитие систематики, теория Ламарка, открытие Бэром закона зародышевого сходства и достижение других ученых, развитие биогеографии, экологии, сравнительной морфологии, анатомии, открытие клеточной теории, а также развитие селекции и народного хозяйства.

3. Заполните таблицу .

Этапы жизненного пути Ч. Дарвина

4. Сформулируйте основные положения эволюционного учения Ч. Дарвина.
1. Организмы изменчивы. Трудно найти такое свойство, по которому особи, принадлежащие к данному виду, были бы полностью тождественны.
2. Различия между организмами, хотя бы частично, передаются по наследству.
3. Теоретически популяции растений и животных стремятся размножиться в геометрической прогрессии, и теоретически любой организм может заполнить Землю очень быстро. Но этого не случается, так как жизненные ресурсы ограниченны, и в борьбе за существование выживает сильнейший.
4. В результате борьбы за существование происходит естественный отбор – выживают особи с полезными в данных условиях свойствами. Выжившие передают эти свойства своему потомству, то есть свойства эти закрепляются в череде последующих поколений.

5. Заполните таблицу.

Сравнительная характеристика эволюционных теорий Ж. Б. Ламарка и Ч. Дарвина

6. Каково значение эволюционного учения Ч. Дарвина для развития биологической науки?
Учение Дарвина позволило привести в гармонию разрозненные знания о законах, которым подчиняется организация жизни на нашей планете. В прошедшем столетии эволюционное учение Дарвина было развито и конкретизировано благодаря созданию хромосомной теории наследственности, развитию молекулярно-генетических исследований, систематики, палеонтологии, экологии, эмбриологии и многих других областей биологии.

1. Дайте определение понятия.
Борьба за существование – это один из движущих факторов эволюции, наряду с естественным отбором и наследственной изменчивостью, совокупность многообразных и сложных взаимоотношений, существующих между организмами и условиями среды.

2. Заполните таблицу.

Борьба за существование и ее формы

3. Какая из форм борьбы за существование является, по вашему мнению, самой напряженной? Ответ поясните.
Внутривидовая борьба протекает наиболее остро, так как у особей совпадает экологическая ниша. Организмы конкурируют за ограниченные ресурсы - пищевые, территориальные, самцы некоторых животных конкурируют между собой за оплодотворение самки, а также другие ресурсы. Для снижения остроты внутривидовой борьбы организмы вырабатывают различные приспособления - разграничение индивидуальных участков, сложные иерархические отношения. У многих видов организмы на разных этапах развития занимают разные экологические ниши, например, личинки жесткокрылых обитают в почве, а стрекоз - в воде, в то время как взрослые особи заселяют наземно-воздушную среду. Внутривидовая борьба приводит к гибели менее приспособленных особей, способствуя этим естественному отбору.

Естественный отбор и его формы

1. Дайте определения понятия.
Естественный отбор – это избирательное воспроизведение генотипов, которые в наилучшей степени отвечают сложившимся условиям жизни популяции. То есть, основной эволюционный процесс, в результате действия которого в популяции увеличивается число особей, обладающих максимальной приспособленностью (наиболее благоприятными признаками), в то время, как количество особей с неблагоприятными признаками уменьшается.

2. Заполните таблицу.

3. Что является следствием естественного отбора?
Изменение состава генофонда, удаление из популяции особей, свойства которых не дают преимуществ в борьбе за существование. Возникновение адаптаций организмов к условиям внешней среды.

4. В чем, на ваш взгляд, заключается творческая роль естественного отбора?
Роль естественного отбора заключается не только в отсеве нежизнеспособных особей. Движущая его форма сохраняет не отдельные признаки организма, а весь их комплекс, все присущие организму комбинации генов. Отбор создает приспособления и виды, убирая из генофонда популяции, неэффективные с точки зрения выживания генотипы. Результатом его действия являются новые виды организмов, новые формы жизни.

Другие ученые: Ж. Кювье, Ж. де Сент-Илера, первые русские эволюционисты

Основные черты эволюционной теории Чарльза Дарвина

1. Доказательства эволюции. Ч.Дарвин находит доказательства эволюционного процесса во многих областях биологии, из которых основные положения заложены в трех группах научно обоснованных фактах. Палеонтологические данные. Дарвин приводит доказательства многочисленных научных фактов, показывающих, что древние формы организмов очень сильно отличаются от современных, но по мере приближения к современности наблюдается увеличение сходства ископаемых форм. Это говорит о последовательности эволюционных преобразований живых форм. Эмбриологические материалы. Сравнение зародышей очень далеких по своему морфологическому сходству современных животных показывает большое сходство между ними. Это может быть объяснено только единством происхождения и родственными взаимосвязями. Биогеографические материалы. Сравнение фаун давно отделившихся от материков океанических островов с одной стороны показывает общность их происхождения, а с другой о значительных изменениях в строении организмов, которые говорят о разных направлениях эволюции в зависимости от неодинаковых условий существования.

2. Движущие силы эволюции. К факторам эволюционного процесса Дарвин относил такие явления как изменчивость, наследственность и естественный отбор.

Среди явлений изменчивости он особо выделял определенную и неопределенную формы. Из них только неопределенная изменчивость способна давать материал для эволюционных преобразований , т.к. она возникает случайно, её проявления разнонаправленны, а также они могут передаваться по наследству, т.е. сохраняться в поколениях. Основной и направляющей силой эволюции органических форм Ч.Дарвин считал естественный отбор. В краткой форме теорию естественного отбора можно изложить в нижеследующем:

а. Все виды животных и растений стремятся увеличить свою численность. При этом возрастает и величина изменчивости, т.е. числа особей, несущих в себе небольшие, т.е. относительно безвредные для жизнедеятельности, отклонения в признаках, передающихся по наследству. Это приводит к появлению большого числа разнокачественных особей, с теми или иными признаками. Обитая в природной среде они оказываются в состоянии борьбы за существование, как между собой, так и между особями других видов. В суровых условиях среды обитания одни организмы выживают лучше, чем другие и оставляют после потомство с более выгодными наследственными признаками.

в. Процесс накопления полезных уклонений в результате такого избирательного среднестатистического выживания особей в ходе борьбы зв существование Ч. Дарвин назвал естественным отбором. В ходе естественного отбора ничего заново не создается. Он происходит на основе уже имеющихся приспособлений. Когда условия среды остаются относительно стабильными, естественный отбор сохраняет существующие приспособления. При изменении условий существования изменяются среднестатистические величины выживания организмов. Предположим, что климат в северном регионе резко потеплел. Такие явления бывали ранее и возможны в будущем. При этом смертность особей, обладающих густым мехом, может оказаться выше, чем у особей, имеющих генотип, дающий менее густой мех. Тогда в популяции могут накапливаться особи, имеющие наследственные свойства, дающие меньшую густоту меха. Изреживание меха в теплых условиях среды можно оценить как возникновение нового приспособления.

Естественный отбор является основной движущей силой эволюции . На его основе, в ходе возникновения все новых и новых приспособлений организмов, способствующих их лучшему выживанию и размножению, возникает процесс дивергенции (расхождения признаков внутривидовых групп, появление новых видов и на этой основе выделение родов, семейств, классов и типов). В построениях Ч. Дарвина сложилась концепция монофилетической эволюции, показывающей, что все организмы на Земле имеют единые корни происхождения. Единство всего мира живых организмов на нашей планете - результат биологической эволюции на основе естественного отбора.

3. Трудности, которые испытывал Ч.Дарвин при создании своей теории: 1. Отсутствие научно разработанной теории наследственности. Во времена написания книги Дарвина о наследовании признаков ничего не было известно. Мендель опубликовал свои работы в 1865 г., но в то время информация распространялась очень медленно, а значение работ Менделя поняли совсем немногие. До Дарвина его работы так и не дошли. В своих экспериментах он наблюдал сходные явления. Но не обратил этому должного внимания. Поэтому Ч.Дарвин придерживался распространенных тогда представлений о том. Что признаки родителей передаются потомству пополам(теория смешанного наследования). Из-за этого были затруднения с «кошмаром Дженкина», вынудившие Дарвина частично допустить наследование полезных приспособлений. Ему даже пришлось выдумывать гипотезу пангенезиса (о существовании геммул, проникающих в половые клетки и вызывающих изменчивость), от которой он сам вскоре отказался.

2. Небольшое количество данных, подтверждающих работу отбора в природных условиях. Таких доказательств в трудах Дарвина было немного. Поэтому ему пришлось сначала доказать теорию искусственного отбора, а потом уже переходить на доказательство теории естественного отбора. Теория искусственного отбора явилась кардинальным вопросом его эволюционной теории, доказывающей, что деятельность человека может быстро и эффективно изменять признаки животных и растений в нужном ему направлении.

4. Дарвин о виде. Следствием прохождения естественного отбора является возникновение приспособлений, которые способствуют видам более эффективно существовать в окружающей среде. На основе приспособлений становится возможность различения разновидностей, т.е. внутри вида появляются различающиеся группы организмов, а затем появляются подвиды. Таким образом, вместо старой концепции абсолютно неизменного, устойчивого и морфологически обособленного вида Дарвин выдвинул новые представления об изменяющемся виде. В своей концепции он рассматривал вид как бы с двух проекций:

Вид в данном отрезке времени он представляет как реально существующую природную единицу. Однако по Ч.Дарвину вид как реальная природная единица обладает высокой степенью изменчивости, так что иногда очень трудно различать не только разновидности внутри вида. Но и один вид от другого. Между двумя видами можно найти и ряд переходных форм. Поэтому Дарвин считал, что виды – это резко выраженные разновидности, а разновидности – это зачинающиеся виды.

Вид в ходе длительного исторического отрезка времени представляет собой реально эволюционирующую единицу, в своем морфологическом развитии проходящую ряд приспособительных преобразований. При этом видовые признаки становятся ещё более изменчивыми и трудно подразделимыми, т.к. эволюция идет медленно и постепенно.

После работ Ч.Дарвина эволюционная идея впервые объединилась понятием реально существующего и развивающегося вида.

5 . Пути эволюционных преобразований Ч.Дарвин изобразил в виде схемы, показывающей ход дивергентной эволюции, т.е. эволюции с расхождением признаков. В этой схеме особенно подчеркивается значение случайных факторов в эволюции, на основе которых складывается закономерный исторический процесс, приводящий к прогрессивному усложнению организмов.