Творческая роль естественного отбора

Вопрос №4: Элементарные эволюционные факторы. Естественный отбор, его формы. Творческая роль естественного отбора в эволюции.

Элементарные эволюционные факторы – это стохастические процессы, протекающие в популяциях, которые служат источниками первичной внутрипопуляционной изменчивости. ЭЭФ: мутационный процесс, рекомбинации и давление мутаций. Естественный отбор, его формы.

Естественный отбор – это совокупность биологических процессов, обеспечивающих различное воспроизведение генотипов в популяциях.

Движущий отбор — форма естественного отбора, которая действует при направленном изменении условий внешней среды. Описали Дарвин и Уоллес. Примером действия движущего отбора является «индустриальный меланизм» у насекомых. «Индустриальный меланизм» представляет собой резкое повышение доли меланистических (имеющих тёмную окраску) особей в тех популяциях насекомых (например, бабочек), которые обитают в промышленных районах. Из-за промышленного воздействия стволы деревьев значительно потемнели, а также погибли светлые лишайники, из-за чего светлые бабочки стали лучше видны для птиц, а тёмные — хуже. Движущий отбор осуществляется при изменении окружающей среды или приспособлении к новым условиям при расширении ареала.

Стабилизирующий отбор — форма естественного отбора, при которой его действие направлено против особей, имеющих крайние отклонения от средней нормы, в пользу особей со средней выраженностью признака. Ввел в науку и проанализировал И. И. Шмальгаузен.

Дизруптивный (разрывающий) отбор — форма естественного отбора, при котором условия благоприятствуют двум или нескольким крайним вариантам (направлениям) изменчивости, но не благоприятствуют промежуточному, среднему состоянию признака. В результате может появиться несколько новых форм из одной исходнойДизруптивный отбор осуществлялся искусственно в экспериментах с дрозофилами. Отбор проводился по числу щетинок, оставлялись только особи с малым и большим количеством щетинок. В результате примерно с 30-го поколения две линии разошлись очень сильно, несмотря на то, что мухи продолжали скрещиваться между собой, осуществляя обмен генами. В ряде других экспериментов (с растениями) интенсивное скрещивание препятствовало эффективному действию дизруптивного отбора.

Половой отбор — это естественный отбор на успех в размножении. Выживание организмов является важным, но не единственным компонентом естественного отбора.

Творческая роль естественного отбора. его формы.

Чарльз Дарвин полагал естественный отбор основополагающим фактором эволюции живого (селекционизм в биологии). Накопление в конце XIX — начале XX века сведений по генетике, в частности обнаружение дискретного характера наследования фенотипических признаков, подтолкнуло многих исследователей к пересмотру указанного тезиса Дарвина: в качестве чрезвычайно важных факторов эволюции стали рассматриваться мутации генотипа (мутационизм Гуго де Фриза, сальтационизм Рихарда Гольдшмитда и др.). С другой стороны, открытие известных корреляций среди признаков родственных видов (закон гомологических рядов) Н. И. Вавилова привело к формулировке гипотез об эволюции на основе закономерностей, а не случайной изменчивости (номогенез Л. С. Берга, батмогенез Эдварда Дринкера Копа и других). В 1920-1940-е годы в эволюционной биологии интерес к селекционистским теориям возродился благодаря синтезу классической генетики и теории естественного отбора. Разработанная в результате этого синтетическая теория эволюции, часто называемая неодарвинизмом, опирается на количественный анализ частоты аллелей в популяциях, изменяющейся под влиянием естественного отбора. Тем не менее, открытия последних десятилетий в различных областях научного знания — от молекулярной биологии с её теорией нейтральных мутаций Мотоо Кимуры и палеонтологии с её теорией прерывистого равновесия Стивена Джея Гоулда и Найлза Элдриджа (в которой вид понимается как относительно статическая фаза эволюционного процесса) до математики с её теорией бифуркаций и фазовых переходов — свидетельствуют о недостаточности классической синтетической теории эволюции для адекватного описания всех аспектов биологической эволюции. Дискуссия о роли различных факторов в эволюции продолжается и сегодня, и эволюционная биология подошла к необходимости своего очередного, третьего синтеза.

Вопрос №5: Популяционная структура человечества. Люди как объект действия элементарных эволюционных факторов. Генетический полиформизм человечества и адаптивный потенциал популяции. Генетический груз и его биологическая сущность.

Популяционная структура человечества.Люди как объект действия элем. Эвол. Факт.

Для характеристики популяции важным является определение её как репродуктивного сообщества людей, обладающих общим генетическим фондом. В формировании популяции людей главную роль играют родственные связи между особями популяции. Изолирующими факторами могут выступать географические, но чаще всего факторы социального или религиозного порядка. Общая структура популяций человека — это структура, типичная для небольших долго существовавших изолятов, которая время от времени нарушалась в связи с миграциями, вторжением или смешением особей.

Полиморфным признаком называют менделеевский (моногенный) признак, по которому в популяции присутствуют как минимум два фенотипа (и, следовательно, как минимум два аллеля), причём ни один из них не встречается с частотой менее 1% (т.е. не является редким). Альтернативное полиморфизму явление — существование редких генетических вариантов, присутствующих в популяции с частотой менее 1%.Первый полиморфный признак (система групп крови АВО) был открыт в 1900 г. К. Ландштейнером. В 1955 году — полиморфизм белков.Полиморфные признаки у человека:сывороточные белки;поверхностные антигены эритроцитов (группы крови; ферменты эритроцитов ;другие ферменты.Различают наследственный и адаптационный полиморфизм. Наследственный полиморфизм создаётся мутациями и комбинативной изменчивостью. Адаптационный полиморфизм обусловлен тем, что естественный отбор благоприятствует разным генотипам из-за разнообразия условий среды в пределах ареала вида или сезонной смены условий. Разновидностью адаптационного полиморфизма является балансированный полиморфизм, возникающий в случаях, когда отбор благоприятствует гетерозиготным формам по сравнению с доминантными и рецессивными гомозиготами. Различают следующие механизмы балансированного отбора: 1) обусловленность селективного преимущества гетерозигот их повышенной жизнеспособностью, основанной на явлении гетерозиса; повышение жизнеспособности происходит, очевидно, в результате взаимодействия аллельных генов во многих гетерозиготных локусах; 2) возникающие на основе гетерозиготности более редкие фенотипы могут получить в популяции селективные преимущества по двум причинам: а) самцы более редких (привлекательных) фенотипов имеют обычно повышенную конкурентоспособность в борьбе за самок и поэтому более значительный репродуктивный успех; б) хищники предпочитают более обычные для популяции фенотипиче-ские формы, не замечая редкие, возникшие на основе гетерозиготности; 3) любые мутации нарушают нормальную сбалансированность генотипа и фенотипа, поэтому они являются (чаще всего) вредными для организма и не могут быть сразу поддержаны отбором; в гетерозиготном же состоянии вредные мутации не проявляются, поэтому естественный отбор вначале благоприятствует не гомозиготным формам, несущим мутантный признак, а гетерозиготам, скрывающим этот признак от действия отбора.

Генетический груз — накопление летальных и сублетальных отрицательных мутаций, вызывающих при переходе в гомозиготное состояние выраженное снижение жизнеспособности особей, или их гибель.В более строгом смысле генетический груз в популяционной генетике — это выражение уменьшения селективной ценности для популяции по сравнению с той, которую имела бы популяция, если бы все индивидуальные организмы соответствовали бы наиболее благоприятному генотипу. Частью генетического груза является мутационный груз.Значение генетического груза обычно находится в интервале 0 < L < 1, где 0 — отсутствие генетического груза. Примерами генетического груза в человеческих популяциях являются аллели мутантных форм гемоглобина — Гемоглобина С и Гемоглобина S.

infopedia.su не принадлежат авторские права, размещенных материалов. Все права принадлежать их авторам. В случае нарушения авторского права напишите сюда.

Значение, творческая роль естественного отбора.

Творческая роль естественного отбора, состоит в том, что, изменяя признаки в соответствии с изменениями условий среды — усиливая полезные и ослабляя признаки, утратившие приспособительное значение, естественный отбор преобразует организацию потомков по сравнению с предками, создавая новые виды. Его значение в том, что неприспособленные индивиды вымирают быстрее приспособленных, тем самым освобождая жизненное пространство для последних, а также в отсутствии передачи своих генетических признаков, без учета качества оных.

35. Разнообразие форм естественного отбора. Движущий отбор и его разновидности. Движущий отбор. Естественный отбор всегда ведет к увеличению средней приспособленности популяций. Изменение внешних условий может приводить к изменению приспособленности отдельных генотипов. В ответ на эти изменения, естественный отбор, используя огромный запас генетического разнообразия по множеству разных признаков, ведет к значительным сдвигам в генетической структуре популяции. Если внешняя среда меняется постоянно в определенном направлении, то естественный отбор меняет генетическую структуру популяции таким образом, чтобы ее приспособленность в этих меняющихся условиях оставалась максимальной. При этом меняются частоты отдельных аллелей в популяции.Меняется и средние значения приспособительных признаков в популяциях.Стабилизирующий отбор. Стабилизирующий отбор сохраняет то состояние популяции, которое обеспечивает ее максимальную приспособленность в постоянных условиях существования. В каждом поколении удаляются особи, отклоняющиеся от среднего оптимального значения по приспособительным признакам.Описано множество примеров действия стабилизующего отбора в природе. Например, на первый взгляд кажется, что наибольший вклад в генофонд следующего поколения должны вносить особи с максимальной плодовитостью. Однако наблюдения над природными популяциями птиц и млекопитающих показывают, что это не так. Чем больше птенцов или детенышей в гнезде, тем труднее их выкормить, тем каждый из них меньше и слабее. В результате наиболее приспособленными оказываются особи со средней плодовитостью.Дизруптивный отбор. При стабилизирующем отборе преимуществом обладают особи со средним проявлением признаков, при движущем – одна из крайних форм. Теоретически мыслима еще одна форма отбора – дизруптивный или разрывающий отбор, когда преимущество приобретают обе крайние формы.Действием дизруптивного отбора объясняют образование сезонных рас у некоторых сорных растений. Было показано, что сроки цветения и созревания семян у одного из видов таких растений — погремка лугового- растянуты почти на все лето, причем большая часть растений цветет и плодоносит в середине лета. Однако на сенокосных лугах получают преимущества те растения, которые успевают отцвести и дать семена до покоса, и те, которые дают семена в конце лета, после покоса. В результате образуются две расы погремка – ранне- и позднецветущая.Половой отбор. У самцов многих видов обнаруживаются явно выраженные вторичные половые признаки, которые на первый взгляд кажутся неадаптивными: хвост павлина, яркие перья райских птиц и попугаев, алые гребни петухов, феерические цвета тропических рыбок, песни птиц и лягушек, и т.п. Многие из этих особенностей осложняют жизнь их носителей, делают их легко заметными для хищников. Казалось бы, эти признаки не дают никаких преимуществ их носителям в борьбе за существование, и тем не менее они очень широко распространены в природе.

5.189.137.82 © studopedia.ru Не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования. Есть нарушение авторского права? Напишите нам.

Творческая роль естественного отбора.

Анализируя свои наблюдения и фактический материал, описанный в литературе, Дарвин пришел к выводу, что у животных и растений в результате борьбы за существование непрерывно происходит процесс накапливания признаков, обеспечивающих им лучшую приспособленность к условиям существования; у них появляется больше шансов выжить и дать потомство, т. е. отбор совершается не только в хозяйстве человека, но и в природе. В отличие от искусственного отбора, производимого человеком, отбор, осуществляющийся в природе, был назван естественным.

Творческая роль естественного отбора.

В противоположность искусственному отбору, накапливающему признаки, полезные для человека, в процессе естественного отбора накапливаются признаки, полезные только для самого организма и для его вида. «Чего не может естественный отбор — это изменить строение какого-нибудь вида. без всякой пользы для него самого, но на пользу другому виду»,— писал Дарвин.

При анализе причин повышения организации организмов или их приспособленности к условиям обитания Дарвин обратил внимание на то, что отбор не обязательно требует выбора лучших, он может сводиться лишь к уничтожению худших. Так именно и происходит при бессознательном отборе. А ведь уничтожение (элиминация) худших, менее приспособленных к существованию организмов в природе, можно наблюдать на каждом шагу. Следовательно, естественный отбор может осуществляться «слепыми» силами природы. Дарвин подчеркивал, что выражение «естественный отбор» ни в коем случае не следует понимать в том смысле, что кто-нибудь ведет этот отбор, так как этот термин говорит о действии стихийных сил природы, в результате которых выживают приспособленные к данным условиям организмы и гибнут неприспособленные. Накопление полезных изменений приводит сначала к небольшим, а затем и к крупным изменениям. Так появляются новые разновидности, виды, роды и другие систематические единицы более высокого ранга. В этом заключается ведущая, творческая роль естественного отбора в эволюции. Материал для этой формы отбора доставляют те же формы изменчивости, которые описаны для культурных растений и домашних животных. При внимательном осмотре животных и растений, взятых из природных условий, всегда обнаруживаются индивидуальные отклонения. Эти отклонения для организма могут быть полезными, бесполезными и даже вредными. Если изменения признака окажутся для данного организма в определенных конкретных условиях полезными, то организм будет более приспособленным к условиям существования И получит преимущество перед другими особями.

В то же время организмы с менее полезными или вредными в данных условиях обитания признаками и свойствами погибают, не оставляя после себя потомства.

Итак, естественный отбор — это исторический процесс, благодаря которому в результате борьбы за существование выживают и вступают в размножение организмы с признаками, полезными для их жизни, т. е. обеспечивающими существование вида.

Такое понимание естественного отбора позволило Дарвину разработать последовательно материалистическое объяснение причин возникновения целесообразности строения живых организмов и прогрессивной эволюции органического мира.

Целесообразность — это взаимосвязь и соответствие всех органов в организме, приспособленность их строения и функций к существованию в определенных условиях среды. Целесообразность возникает в результате естественного отбора и поэтому эволюционный процесс всегда носит приспособительный характер. В этом нетрудно убедиться, рассмотрев случаи возникновения в природе относительно целесообразных приспособлений.

Любая популяция животных и растений насыщена мутациями. Сами по себе мутации, ведущие к появлению полезных, нейтральных и вредных признаков, нового вида не создают, но попадают под контроль естественного отбора. Особи с наследственными признаками, полезными для данных условий среды, имеют преимущества для выживания и оставления потомства. В ряду поколений таких особей в популяции становится все больше, а численность носителей вредных или менее ценных признаков постепенно снижается. При этом «отбирающим» фактором являются изменяющиеся условия среды.

Добавить комментарий Отменить ответ

Теория эволюции Ч.Дарвина. Естесственный отбор. Формы естественного отбора. Творческая роль естественного отбора в эволюции.

Основные принципы эволюционной теории Ч. 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.

3. Все живые организмы размножаются в геометрической прогрессии.

4. 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.

5. 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.

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

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

Естественный отбор — 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. В свете современной синтетической теории эволюции естественный отбор рассматривается как главная причина развития адаптаций, видообразования и происхождения надвидовых таксонов.

Естественный отбор — единственная известная причина адаптаций, но не единственная причина эволюции. К числу неадаптивных причин относятся генетический дрейф, поток генов и мутации.

Формы естественного отбора:

Движущий отбор — форма естественного отбора, которая действует при направленном изменении условий внешней среды. Описали Дарвин и Уоллес. В этом случае особи с признаками, которые отклоняются в определённую сторону от среднего значения, получают преимущества. При этом иные вариации признака (его отклонения в противоположную сторону от среднего значения) подвергаются отрицательному отбору. В результате в популяции из поколения к поколению происходит сдвиг средней величины признака в определённом направлении. При этом давление движущего отбора должно отвечать приспособительным возможностям популяции и скорости мутационных изменений (в ином случае давление среды может привести к вымиранию). Примером действия движущего отбора является «индустриальный меланизм» у насекомых.

Стабилизирующий отбор — форма естественного отбора, при которой его действие направлено против особей, имеющих крайние отклонения от средней нормы, в пользу особей со средней выраженностью признака. Понятие стабилизирующего отбора ввел в науку и проанализировал И. И. Шмальгаузен.

Описано множество примеров действия стабилизующего отбора в природе. Например, на первый взгляд кажется, что наибольший вклад в генофонд следующего поколения должны вносить особи с максимальной плодовитостью. Однако наблюдения над природными популяциями птиц и млекопитающих показывают, что это не так. Чем больше птенцов или детёнышей в гнезде, тем труднее их выкормить, тем каждый из них меньше и слабее. В результате наиболее приспособленными оказываются особи со средней плодовитостью.

Дизруптивный (разрывающий) отбор — форма естественного отбора, при которой условия благоприятствуют двум или нескольким крайним вариантам (направлениям) изменчивости, но не благоприятствуют промежуточному, среднему состоянию признака. В результате может появиться несколько новых форм из одной исходной. Дарвин описывал действие дизруптивного отбора, считая, что он лежит в основе дивергенции, хотя и не мог привести доказательств его существования в природе. Дизруптивный отбор способствует возникновению и поддержанию полиморфизма популяций, а в некоторых случаях может служить причиной видообразования.

Примером дизруптивного отбора является образование двух рас у погремка большого на сенокосных лугах. В нормальных условиях сроки цветения и созревания семян у этого растения покрывают всё лето. Но на сенокосных лугах семена дают преимущественно те растения, которые успевают отцвести и созреть либо до периода покоса, либо цветут в конце лета, после покоса. В результате образуются две расы погремка — ранне- и позднецветущая.

Творческая роль естественного отбора:

В учении Дарвина естественный отбор выступает как единственный преобразующий и направляющий творческий фактор видообразования и биологической эволюции, Антидарвинисты предпринимали попытки принизить, а нередко и отрицать созидающее значение естественного отбора, а отрицание творческой роли последнего равносильно отрицанию дарвинизма. При этом одни акцентировали внимание на консервирующей роли отбора, который только отсекает отклонения от видовых признаков и ничего нового не создает. Другие приписывали ему роль механического сита, браковщика, сохраняющего уже готовые жизнеспособные и отсеивающего неприспособленные виды, возникшие в результате крупных мутаций. Однако многочисленными исследованиями показано, что мутации разнонаправлены и в результате мутирования готовый вид с множеством адаптации сразу возникнуть не может.

155)Элементарные эволюционные факторы. Мутационный процесс и генетическая комбинаторика. Популяционные волны, изоляция, дрейф генов, естественный отбор. Взаимодействие элементарных эволюционных факторов.

Элементарные эволюционные факторы наглядно демонстрируют действие движущих сил эволюции, определяют их механизмы и являются важнейшим объектом изучения как в количественном, так и в качественном отношении в современном учении об эволюции.

МУТАЦИОННЫЙ ПРОЦЕСС-Изменения наследственного материала половых клеток в виде генных, хромосомных и геномных мутаций происходят постоянно

Дрейф генов – генетико-автоматический процесс, открытые Райтом, Фишером, Дубининым, Ромашевым. Установлено, что в небольших популяциях гетерозиготные особи рано или поздно исчезают. Вся популяция становится гомозиготной. При этом одна популяция будет состоять из особей с доминантным признаком, а другая с рецессивным. Таким образом, один из аллелей почти полностью исчезает.

Дрейф генов эффективнее в малых популяциях. Отсюда следует, что дрейф генов приводит к тому, что при спаде численности популяции или в условиях изоляции уменьшается гетерозиготность и возрастает генетическая однородность.

Популяционные волны- циклические подъемы и спады численности популяции

изоляция -ограничение или нарушение свободного скрещивания индивидов и перемешивания (панмиксия) разных форм организмов; один из элементарных факторов эволюции.

Естественный отбор — 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

156)Микро — и макроэволюция. Характеристика механизмов и основных результатов.

Дарвин связывал процесс видообразования с отдельными особями. Однако применение законов наследственности к изучению этого процесса показало, что видообразование начинается не с отдельных особей, а на уровне популяции. Процессы протекающие внутри вида, в пределах обособленных популяций и завершающиеся видообразованием называются микроэволюциями. Процессы, приводящие к образованию надвидовых систематических категорий названы макроэволюцией. Макроэволюционные изменения – следствие процессов происходивших на микроэволюционном уровне. Иногда под макроэволюцией понимают образование родов семейств и отрядов, а образование таксонов более высшего ранга относят к мегаэволюции.

157)Взаимосвязь филогенеза и онтогенеза. Учение А.Н. Северцова и биологическом прогрессе. Три критерия и три пути достижения биологического прогресса. Примеры

Онтогенез- это индивидуальное развитие,комплекс процесов развития отдельной особи от образования зиготы до сметри. Филогенез – это историческое развитие вида, эволюционное развитие организма. Онтогенез и филогенез тесно связаны. Зная направления и преобразования органов и их систем в процессе исторического развития. можно понять и объяснить возникающие в процессе эмбриогенеза аномалии развития. связь получила отражение в ряде биологических законов и закономерностей.

Первый закон – закон зародышевого сходства – зародыш какого-либо высшего животного не бывает похож на другое животное, но похож на его эмбрион.

Второй закон- закон последовательного появления признаков- более общие признаки. характерные для данной крупной группы животных. выявляется у их зародышей раньше, чем признаки более специальные.

Третий закон- закон эмбриональной дивергенции- каждый зародыш данной формы живетных не проходит через другие формы. а постепенно обособляется от них.

Объяснить эти законы можно так. На ранних этапах эмбриогенеза зародыши животных различных классов позвоночных ( рыбы, птици. млекопитающие) похожи между собой. со временем между ними появляются различия в пределах классов, а дальше- в пределах отрядов (зародыш свиньи и зар. человека)

Северцов на основе накопленного им обширного эмбриологического материала пришел к убеждению, что повторение признаков предков в онтогенезе происходит достаточно закономерно, поэтому эмбриологическим методом можно широко пользоваться для филогенетических построений. Однако довольно часто палингенетические признаки отсутствуют, и это не связано с влиянием ценогенезов.

Филэмбриогенезами Северцов называл изменения, приобретенные в процессе эмбрионального развития, сохраняющиеся во взрослом состоянии и наследуемые потомками.

Анаболия – закладка нового признака на поздних стадиях развития. До ее возникновения орган развивается как у предка. Имеют место рекапитуляции и проявление биогенетического закона.

Девиация связана с образованием новых признаков в середине развития. Рекапитуляция идет только до определенного момента, а затем начинает развиваться по новому пути.

Архаллаксис изменяет развитие в самом начале. Уже на ранних стадиях орган начинает развиваться по другому.

Теория филэмбриогенеза показывает, что эмбриологические исследования наиболее полно могут быть использованы для решения вопросов филогении только тогда, когда имеет место анаболия.

Биологический прогресс, по Северцову, характеризуется тремя признаками:

1) численным увеличением особей данной систематической группы;

2) прогрессивным расселением и захватом новых ареалов;

3) распадением группы на соподчиненные систематические единицы (разновидности, подвиды, виды и т. д.).

Таким образом, пути достижения биологического прогресса (по Северцову) следующие :

1) Морфофизиологический прогресс — ароморфоз — такие значимые изменения строения организма и его функций, которые поднимают энергию жизнедеятельности на новый качественный уровень. То есть морфофизиологический прогресс является лишь частным способом биологического прогресса, одним из способов его достижения.

2) Морфофизиологическое приспособление (адаптация в узком смысле слова, или идиоадаптация).

3) Эмбриональные приспособления (ценогенезы).

4) Морфофизиологическая дегенерация (упрощение строения).

158)Соотношение онто- и филогенеза. Закон зародышевого сходства. Биогенетический закон. Ценогенезы и филэмбриогенезы по А.Н. Северцову.

Теория зародышевого сходства К. Бэра. Большой вклад в изучение взаимосвязи онтогенеза и филогенеза внес академик К.Бэр. К. Бэр является основоположником современной эмбриологии. Основной труд Бэра носит заглавие: «О развитии животных. Наблюдения и размышления». К. Бэром сформулирован закон зародышевого сходства, согласно которому зародыши различных позвоночных животных на ранних этапах эмбрионального развития очень сходны. Он показал, что у зародышей в процессе развития воз­никают вначале общие признаки типа, далее появляются при­знаки класса, позже – отряда, семейства, рода, вида и, нако­нец, индивидуальные признаки. Биогенетический закон основан на большом фактическом материале. Факты, отражающие повторение в онтогенезе этапов филогенеза, можно разделить на три основные группы: Повторение в онтогенезе общего пути филогенеза от простого к сложному. Например, в филогенезе и в онтогенезе развитие начинается с одной клетки и завершается сложно дифференцированными многоклеточными орга­низмами. Повторение в онтогенезе потомков общих особенностей строения предков. Например, все эмбрионы наземных позвоночных на определен­ных этапах имеют жаберные щели и другие сходные черты с далекими предками. Так в хо­де эмбриогенеза современной лошади закладывается трех­палая конечность, как у далеких предков, которая затем превращается в однопалую. Повторение в онтогенезе потомков конкретных особенностей ин­дивидуального развития предков. Например, у беззубых ки­тов на определенных этапах онтогенеза закладываются, а затем дегене­рируют зубы, имевшиеся у их наземных предков. Однако, онтогенез не является абсолютным повторением фи­логенеза. Так, зародыш человека никогда не повторяет взрос­лых стадий рыб, амфибий и рептилий, а сходен только с их зароды­шами. Ранние стадии эмбриогенеза отличаются консервативностью, что обеспечивает сохранение значитель­ного сходства зародышей филоге­нетически далеких, но родственных форм. Возможность сохранения в эмбриональном развитии предковых структур определяется тем, что они играют прямую или косвенную роль при формообразовании в онтогенезе. Так, хорда у позвоночных служит индуктором формообразования развивающегося зародыша. Предпочка у птиц играет такую же роль в закладке настоящих почек. Кроме того, в процессе онтогенеза организм может приобретать признаки, которых не имели его предки или, напротив, их утрачивать. В этой связи биогенетический закон следует уточнить. В процессе онтогенеза могут и не повторяться особенности со­ответствующих стадий развития предковых форм

Предпосылки возникновения учения Ч. Дарвина. Искусственный отбор — как отражение в деятельности человека процессов, происходящих в природе. Искусственный отбор — путь создания пород домашних животных и сортов культурных растений. Основные положения учения Ч. Дарвина. Наследственность и изменчивость организмов. Размножение организмов в геометрической прогрессии. Борьба за существование. Формы борьбы за существование. Естественный отбор движущая сила эволюции органического мира. Творческая роль естественного отбора. Приобретение приспособлений к изменяющимся условиям окружающей среды как результат действия естественного отбора. Относительность приспособленности организмов. Вид — элементарная единица эволюции. Критерии вида. Популяция как форма существования вида. Влияние хозяйственной деятельности человека на структуру и воспроизводство популяций.

Изучая тему, вы должны познакомиться с основными положениями учения Ч. Дарвина и элементами современных представлений о движущих силах (факторах), направлениях и результатах эволюции, подойти к пониманию значения и места эволюционной теории в научной картине мира.

Натуралисты первой половины 19 века очень близко подошли к открытию теории эволюции. И величайшим достижением человеческой мысли стала не сама идея эволюции, а теория Ч. Дарвина. объяснявшая механизм эволюции и факторы эволюционного процесса.

Всего через 50 лет после Ламарка Дарвину удалось создать научно обоснованную теорию эволюции. Обратите внимание на то, что появление учения Ч. Дарвина связано с проникновением в науку представлений о длительности существования Земли и становлением принципа историзма.

Опираясь на факты полученные в результате глубоких научных и практических работ Дарвин показал, что главным фактором эволюционного процесса в природе является ЕСТЕСТВЕННЫЙ ОТБОР .

Теория Дарвина основана на трех наблюдениях.

Ё Все организмы потенциально способны к увеличению своей численности в геометрической прогрессии, однако пищевые ресурсы ограничены и в результате выживает из поколения в поколение примерно одинаковое количество особей.

Т.е. потомков производится больше, чем может выжить, они должны конкурировать между собой за ресурсы, необходимые для жизни. Т.е. между особями возникает БОРЬБА ЗА СУЩЕСТВОВАНИЕ.

Ё Дарвин подметил и тот факт, что ни у одного вида нельзя найти двух особей, которые были бы абсолютно идентичны друг другу, следовательно, ИЗМЕНЧИВОСТЬ — ОДНО ИЗ ЕСТЕСТВЕННЫХ ЯВЛЕНИЙ В ПРИРОДЕ.

Дарвин констатировал существование у живых организмов двух форма изменчивости. Определенная (групповая) изменчивость — это появление сходных признаков у всех особей под влиянием одинаковых условий среды. В настоящее время установлено, что эта изменчивость не затрагивает генотипа организмов и называется фенотипической или модификационной, имеет свои границы проявления (норму реакции). Например, на этом свойстве живых организмов основывается традиция выращивания карликовых растений в Японии — при сходных условиях содержания вырастают растения имеющие карликовые размеры. Неопределенная (или индивидуальная ) изменчивость — это возникновение индивидуальных различий у особей одного вида. Она обуславливает большое разнообразие признаков у одной группы особей. Индивидуальные различия передаются по наследству и затрагивает генетические основы. Хорошим примером такой изменчивости является появление в стае черных ворон белой. Кроме того, Дарвин выделил соотносительную изменчивость, когда изменение одного органа или признака влечет за собой изменение других органов или признаков. Например, толщина волос у овец зависит от толщины кожного покрова. Таким образом, Дарвин впервые обосновал роль наследственной изменчивости в эволюции, хотя в период еще не были известны все причины и механизмы изменчивости.

Ё В результате конкуренции за жизненно важные, необходимые ресурсы (пища, свет, тепло, места обитания, гнездование, брачный партнер и др.) ВЫЖИВАТЬ И ОСТАВЛЯТЬ ПОСЛЕ СЕБЯ ПОТОМСТВО будут преимущественно те из них, которые обладают признаками, способствующими победе в конкурентной борьбе, а особи с неблагоприятными вариациями в большей степени гибнуть.

ТАКИМ ОБРАЗОМ, СЛЕДСТВИЕМ БОРЬБЫ ЗА СУЩЕСТВОВАНИЕ ЯВЛЯЕТСЯ ЕСТЕСТВЕННЫЙ ОТБОР.

В РЕЗУЛЬТАТЕ, ЕСТЕСТВЕННЫЙ ОТБОР ПОЗВОЛЯЕТ ВЫЖИВАТЬ И ОСТАВЛЯТЬ ПОТОМСТВО ОСОБЯМ, ОБЛАДАЮЩИМ ПОЛЕЗНЫМИ ИЗМЕНЕНИЯМИ.

Ё ПОСТЕПЕННОЕ НАКОПЛЕНИЕ ПОЛЕЗНЫХ ИЗМЕНЕНИЙ. возможное благодаря НАСЛЕДСТВЕННОСТИ. обеспечивает сначала небольшие, а затем крупные изменения, определяющие появление новых видов, родов и других систематических групп.

По Дарвину, «БОРЬБА ЗА СУЩЕСТВОВАНИЕ» — ЭТО ПРОЦЕСС ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ОРГАНИЗМОВ С УСЛОВИЯМИ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ И ДРУГИМИ ЖИВЫМИ ОРГАНИЗМАМИ.

Все взаимодействия организмов с окружающей средой можно классифицировать по объектам взаимодействия: внутривидовая, межвидовая и борьба с условия неживой природы.

Внутривидовая борьба возникает в результате КОНКУРЕНЦИИ между особями одного вида за пищу, тепло, свет и другие условия существования. Так как особи одного вида нуждаются в сходных ресурсах, борьба внутри вида носит более ожесточенный характер. Борьба за существование может выражаться и в борьбе с неблагоприятными условиями окружающей среды.

В природе отбор будет благоприятствовать сохранению любого

признака, повышающего вероятность выживания данной особи и ее

потомства. Любой унаследованный признак, увеличивающий способность особи выносить суровые условия среды, обеспечивающий выживание большего числа потомков, называется ПРИСПОСОБИТЕЛЬНЫМ. Приспособительные признаки могут быть морфологическими, физиологическими, поведенческими.

Однако ПРИСПОСОБЛЕНОСТЬ НОСИТ ОТНОСИТЕЛЬНЫЙХАРАКТЕР. так как она помогает выжить в КОНКРЕТНЫХ УСЛОВИЯХ СРЕДЫ. в которых она сформировалась благодаря естественному отбору. (Попробуйте представить себе состояние белого медведя в условиях Африки или жирафа в условиях сибирской тайги)

Под «НАИБОЛЕЕ ПРИСПОСОБЛЕННЫМИ » Дарвин имел в виду особей, ОСТАВЛЯЮЩИХ ПОСЛЕ СЕБЯ НАИБОЛЬШЕЕЧИСЛО ВЫЖИВАЮЩИХ ПОТОМКОВ. Это могут быть сравнительно слабые особи.

Творческая роль естественного отбора заключается в том, что из разнонаправленных наследственных изменений отбираются только те, которые представляют собой приспособления к данным конкретным условиям, складывающимся в данной географической точке на планете.

Очень коротко и очень упрощенно эволюционный процесс можно описать следующим образом: живая природа развивается под влиянием, а следовательно, и приспосабливаясь к неживой. У живых организмов изначально существуют следующие свойства: наследственность и изменчивость. Благодаря изменчивости живые организмы получают разные шансы к выживанию и оставлению потомства в разных условиях. Факт возможности оставить после себя потомство является одним из главных в эволюции. Т.к. оставить после себя потомство смогут лишь те особи, которые прошли через сито борьбы за существование. Их набор признаков оказался наиболее приспособленным к данным условиям. Во временном аспекте это можно показать так: существующая в данных условиях группа организмов при изменении этих условий должна (в силу известных причин) изменятся в соответствии с изменяющимися условиями. Можно сказать более жестко: данная группа живых организмов может выжить в данных изменяющихся условиях только изменяясь в соответствии с этими условиями.

Если схематично изобразить эволюционный процесс :

ЭЛЕМЕНТАРНОЙ ЭВОЛЮЦИОННОЙ ЕДИНИЦЕЙ ЯВЛЯЕТСЯ ВИД.

Каковы же критерии вида, его качественные особенности ?

Морфологический критерий — отражает сходство внешнего и внутреннего строения особей одного вида.

Генетический критерий представляет собой характерный для каждого вида набор хромосом (по их числу и форме). На данном этапе развития науки этот критерий наиболее информативен, устойчив.

Физиолого-биохимический критерий основан на сходстве всех процессов жизнедеятельности (обмена веществ) у особей одного вида. Как проявление этого свойства можно привести примеры: бобовые способны синтезировать азотистые вещества, у млекопитающих молекулы инсулина имеют сходную последовательность аминокислот.

Географический критерий основывается на сходстве ареалов одного вида (по очертаниям, размерам, расположению в биосфере).

Экологический критерий показывает сходство мест обитания особей одного вида. В природе нет двух видов обладающих совершенно одинаковыми адаптациями. Это определяет уникальность каждого вида и формирование им уникальных экологических ниш.

Один критерий не может охарактеризовать вид. Только совокупность всех критериев служит надежной гарантией при установлении видовой принадлежности.

Особи одного вида не всегда живут рядом друг с другом, они живут относительно изолированными группами. ПОПУЛЯЦИЯ — ЭТО ГРУППА ОСОБЕЙ ОДНОГО ВИДА, ЗАНИМАЮЩАЯ ОПРЕДЕЛЕННУЮ ТЕРРИТОРИЮ, СВОБОДНО СКРЕЩИВАЮЩИХСЯ ДРУГ С ДРУГОМ И СУЩЕСТВУЮЩИХ НА ДАННОЙ ТЕРРИТОРИИ ДЛИТЕЛЬНОЕ ВРЕМЯ (НЕСКОЛЬКО ПОКОЛЕНИЙ).

Наличие популяций связанно с тем, что места обитания, пригодные для особей данного вида чередуются с местами, в которых нет условий для существования и размножения особей данного вида. Кроме того, имеют значение радиусы индивидуальной активности, которые определяют возможность совместного размножения (дальность миграции у животных, возможность переноса пыльцы, распространения семян у растений).

Следует учитывать, что изоляция между популяциями не абсолютна. Возможен обмен между разными популяциями. Что важно для поддержания единства вида и его длительному существованию и эволюции.

Важным элементом популяционной структуры является область контакта между популяциями, находившимися долгое время в изоляции. В этой области можно будет встретить особи характерные для обеих популяций и гибриды между ними.

ПОПУЛЯЦИЯ — ФОРМА СУЩЕСТВОВАНИЯ ВИДА.

Вид может состоять из одной или нескольких популяций. В пределах ареала может существовать несколько изолированных популяций. Причиной этого является географическая изоляция (водные пространства, суша, горы. ). В процессе исторического развития изолированные популяции могут слиться друг с другом, исчезнуть в результате вымирания, либо на их основе возникнет новый вид.

В качестве итога: эволюционные явления наблюдаются только в ряде поколений, минимальной эволюционирующей единицей является группа особей (отбор из группы) — популяция.

В наши дни теория эволюции перестала быть предметом чисто академическим и обрела практическое значение. Человек своей деятельностью стал мощной эволюционной силой, оказывая мощное влияние на биосферу, изменяя условия обитания живых организмов. Не понимание этого чревато катастрофическими последствиями.

Для закрепления материала попробуйте обсудить следующее положение: суть эволюционного процесса в избирательной смертности или в избирательной возможности оставить потомство.

В данной главе были рассмотрены возможные процессы и их механизмы, объясняющие развитие популяции во исторически большие промежутки времени и при изменяющихся условиях окружающей среды.

Логику эволюционного процесса по Ч.Дарвину можно изобразить следующей схемой:

Вопросы и задания для самоконтроля.

1. Какие факты натолкнули Ч. Дарвина на мысль об изменяемости видов?

2. Расскажите об основных положениях теории Дарвина.

3. Каковы движущие силы эволюции органического мира?

4. Что вы знаете о приспособленности организмов? Почему мы говорим об относительном характере приспособленностей?

5. Назовите и раскройте основные критерии вида?

6. Что такое репродуктивная изоляция и как она обеспечивается в природе?

7. Что такое популяция? Объясните фразу: » Популяция — форма существования вида»?

Сайт создан в системе uCoz

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *