Эволюция живой природы. эволюционная теория. движущие силы эволюции

Содержание

Формы естественного отбора

Естественный отбор — это процесс преимущественного выживания и последующего размножения особей с полезными в данных условиях среды наследственными изменениями признаков, следствием которого является совершенствование адаптации и видообразование (современное определение).

❖ Основные формы естественного отбора: движущий, стабилизирующий, дизруптивный.

Движущий (или направленный) отбор — отбор в пользу особей с полезными уклонениями от ранее установившегося в популяции среднего значения признака.

■ Особи в популяции неоднородны по фенотипу, генотипу и по норме реакции (вариационная кривая). При длительном постепенном изменении условий среды в определенном направлении преимущество получают особи с отклонениями признака от среднего значения в этом направлении. Вариационная кривая смещается или расширяется в направлении приспособления к новым условиям существования. В популяции возникают новые внутривидовые формы.

Стабилизирующий отбор — отбор в пользу особей со средним значением признака, установившегося в популяции.

■ Вследствие мутационного процесса и комбинативной изменчивости в популяции всегда появляются особи с признаками, отклоняющимися от среднего значения. При отсутствии изменений условий среды такие особи элиминируются. В результате вырабатывается относительная стойкость организации вида и его генетической структуры.

Дизруптивный (или разрывающий) отбор — отбор, направленный против среднего, ранее установившегося в популяции, значения признака и благоприятствующий особям двух или более фенотипов, отклонившихся от промежуточной формы.

Действует при сильно изменившихся условиях внешней среды, когда основная масса особей утрачивает приспособленность к ним, а преимущества приобретают особи с крайними значениями признака. В результате этого популяция разрывается по данному признаку на несколько групп, обитающих на одной территории, что приводит к ее полиморфизму.

Полиморфизм — существование нескольких форм по определенному признаку в одной популяции.

Дополнительные формы естественного отбора:

■ балансирующий отбор поддерживает и регулирует в популяции генетическую изменчивость без возникновения новых форм (пример: две формы двухточечной божьей коровки: красная лучше переносит зимовку и преобладает весной, черная интенсивнее размножается летом и преобладает осенью); расширяет адаптивные возможности популяции;

■ дестабилизирующий отбор: преимущества получает та популяция, в которой особи оказываются наиболее разнообразными по какому-либо признаку, значительно повышающему изменчивость популяции.

В природе определенная форма отбора редко встречается в «чистом виде». Обычно видообразование начинается с преобладания одной формы отбора, а затем ведущую роль приобретает другая форма.

Появление эукариотов

Основные этапы формирования многоклеточных организмов начались гораздо позже — около 1,5 млрд лет назад. Предпосылками для этого стало появление одноклеточных, способных на фотосинтез и симбиогенез.

Бурная вулканическая деятельность и высокая температура на древней Земле позволяли синтезировать органические вещества в больших количествах. Но со временем земля остывала, количество синтезированных веществ падало, а с появлением бактерий-анаэробов, питающихся ими, могло бы полностью истощиться. В результате могло произойти окончание истории развития жизни, если бы в результате конкуренции за получение органических веществ не появились фотосинтезирующие бактерии.

Они выработали способность самим производить для себя пищу, т. е. синтезировать органику из неорганики за счет энергии солнечного света. У самых первых таких бактерий фотосинтез проходил без выделения кислорода (аноксигенный тип), а водород они брали из сероводорода. При дальнейшем эволюционировании появились цианобактерии (сине-зеленые водоросли), использующие водород из воды и выделяющие кислород.

Распространение цианобактерий позволило сформироваться озоновому слою, защищающему планету от губительных ультрафиолетовых лучей и стало предпосылкой перемещения жизни из воды на сушу. Дальнейшее эволюционное развитие привело к появлению первых бактерий-аэробов, использующих кислород для дыхания. Для жизни им требовалось гораздо меньше органических веществ, что повышало конкурентноспособность таких организмов в борьбе за выживание.

Бактериям-анаэробам пришлось приспосабливаться к новым условиям, так они не умели ни фотосинтезировать, ни дышать кислородом. В результате появились хищные амебы, захватывающие своими ложноножками другие бактерии. Не все захваченные организмы погибали, некоторые продолжали жить в цитоплазме амебы-захватчицы. Этот процесс получил отображение в симбиогенезе.

Многоклеточные организмы обязаны своим появлением именно этой стадии эволюционирования. Если кратко, симбиогенез или эндосимбиоз происходит по схеме: одна клетка проникает за мембрану другой, но ее поглощения не происходит. Она приживается внутри другой клетки и продолжает функционировать. Последовательность может повторяться — получившееся образование захватывает новые организмы, причем как одиночные, так и со своим симбионтом. Исследования И. И. Мечникова подтверждают эту гипотезу. В 1880 году, изучая пищеварение иглокожих и кишечнополостных, он пришел к выводу, что внутриклеточное пищеварение является более древним.

Возникшее в результате симбиогенеза сообщество организмов обладало всеми свойствами его составляющих:

• Способность к фотосинтезу.
• Экономное и эффективное использование органических веществ благодаря кислородному виду дыхания.
• Способность к быстрому перемещению и захвату других бактерий.

Со временем фотосинтезирующие симбионты превратились в хлоропласты, аэробные бактерии — в митохондрии. Связи между ними и главной клеткой укрепились и стали устойчивыми. Для управления таким сложным образованием и сохранения генетической системы клетки-носителя возникло ядро — новая клеточная органелла со специальными функциями. Организмы, клетки которых не имеют ядра называются прокариотами, а организмы, состоящие из клеток с ядром — эукариотами.

Справочная информация

ДокументыЗаконыИзвещенияУтверждения документовДоговораЗапросы предложенийТехнические заданияПланы развитияДокументоведениеАналитикаМероприятияКонкурсыИтогиАдминистрации городовПриказыКонтрактыВыполнение работПротоколы рассмотрения заявокАукционыПроектыПротоколыБюджетные организацииМуниципалитетыРайоныОбразованияПрограммыОтчетыпо упоминаниямДокументная базаЦенные бумагиПоложенияФинансовые документыПостановленияРубрикатор по темамФинансыгорода Российской Федерациирегионыпо точным датамРегламентыТерминыНаучная терминологияФинансоваяЭкономическаяВремяДаты2015 год2016 годДокументы в финансовой сферев инвестиционной

Биологические этапы

1. Переход от гаплоидности к диплоидности. Диплоидность смягчает влияние неблагоприятных рецессивных мутаций на жизнеспособность и дает возможность накопить резерв наследственной изменчивости. Этот переход прослеживается и при сопоставлении современных групп растений. Так, у многих водорослей все клетки, кроме зигот, гаплоидны. У мхов преобладает гаплоидное поколение (взрослое растение) при сравнительно слабом развитии диплоидного (органы спороношения). У более высокоорганизованных бурых водорослей наряду с гаплоидными существуют и диплоидные особи. Но уже у папоротников преобладает диплоидное поколение, а у голосеменных (сосны, ели и др.) и покрытосеменных растений (многие деревья, кустарники, травы) самостоятельно существуют только диплоидные особи (см. рис.).
2. Утрата связи процесса полового размножения с водой, переход от наружного оплодотворения к внутреннему.
3. Разделение тела на органы (корень, стебель, лист), развитие проводящей системы, усложнение строения тканей.
4. Специализация опыления с помощью насекомых и распространение семян и плодов животными.

ЭТАПЫ И ЗВЕНЬЯ ЭВОЛЮЦИИ ЧЕЛОВЕКА

В пещерные времена люди не знали дипломатии и говорили то, что думали. Позже они научатся ловко прятать свои мысли и побуждения, хотя желания и цели у них останутся те же.

Дмитрий Емец. Звездолет из каменного века

И все-таки, откуда на планете Земля взялся человек? При всем разнообразии точек зрения на антропогенез, подавляющее большинство ученых придерживается эволюционной теории. Она, в отличие от остальных, подтверждается рядом археологических и биологических данных. Рассмотрим этапы эволюции человека с этой точки зрения:

• Австралопитек (Australopithecus) жил на территории Африки около 4,2-1 миллиона лет назад. Его тело было покрыто густой шерстью, и по внешнему виду австралопитек больше походил на обезьяну, нежели на человека. Однако этот представитель гоминид уже ходил на двух ногах. Кроме того, он блистал примитивным интеллектом. Австралопитек пользовался разными предметами как орудиями, чему способствовал отставленный большой палец на кистях рук. Объем его мозга по отношению к объему тела был меньше, чем у современного человека, но больше, чем у человекообразных обезьян.
• Человек умелый (Homo habilis) считается первым представителем человеческого рода. Он жил около 2,4-1,5 миллиона лет назад в Африке и получил свое название за умение мастерить простейшие каменные орудия. Его мозг на треть превосходил мозг австралопитека. Особенности мозга человека умелого свидетельствуют о зачатках у него речи. В остальном человек умелый больше был похож на австралопитека, чем на современного человека.
• Человек прямоходящий (Homo erectus) 1,8 миллиона — 300 тысяч лет назад расселился по Африке, Европе и Азии. Он мастерил сложные орудия и уже освоил искусство добычи огня. Его мозг по объему был близок к мозгу современного человека, что позволяло этому представителю участвовать в коллективной деятельности. Эти люди активно охотились на крупных зверей группами и использовали речь для общения.
• В период от 500 до 200 тысяч лет назад происходил переход от человека прямоходящего к разумному. Довольно трудно обнаружить границу, когда один вид сменяет другой, поэтому представителей этого переходного периода иногда именуют древнейшим человеком разумным (Homo sapiens).
• Неандерталец (Homo neanderthalensis) жил 230-30 тысяч лет назад. Объем мозга нашего предка соответствовал размеру мозга современного человека и даже немного превосходил его. Раскопки свидетельствуют о развитой культуре, включавшей ритуалы, зачатки искусства и морали. Неандертальцы рисовали на сводах пещер сцены из своей жизни и проявляли заботу о соплеменниках. Ранее считалось, что неандерталец — прямой предок современного человека, но сейчас ученые склоняются к версии, что он — тупиковая, «слепая» ветвь эволюции.
• Человек разумный новый (Homo sapiens sapiens) — это человек современного типа. Он появился около 130 тысяч лет назад. Ископаемых «новых людей» впервые обнаружили в местечке Кро-Маньон во Франции. Их так и назвали — кроманьонцы. Кроманьонцы внешне мало отличались от современного человека. После них остались многочисленные артефакты, говорящие о высоком уровне их культуры и быта — пещерная живопись, миниатюрная скульптура, гравировки и украшения. Благодаря своим способностям человек разумный 10-15 тысяч лет назад заселил всю Землю. В ходе совершенствования орудий труда и накопления жизненного опыта он перешел к производящему хозяйству. В период неолита возникли крупные поселения, и человечество во многих районах планеты вступило в эпоху цивилизаций.

Божественная теория эволюции

Божественная эволюция — идея, что Бог создал или направил эволюционные процессы. Этот взгляд делает Бога неуклюжим, некомпетентным Создателем и автором смерти и страдания, поскольку ставит их перед грехом человечества. Это ставит под сомнение истину Божьего Слова и его характер как всемогущего, любящего Бога. Суть божественной эволюции заключается в том, что «Бог создал все это, и он все еще следит за своим творением». Независимо от каких-либо благих намерений, божественные эволюционисты искажают Писание и ослабляют структуру библейской доктрины.

В божественной эволюции Библия рассматривается как сборник документов, который частично содержит Слово Божье. Таким образом, Библия не содержит никаких авторитетных, обязывающих истин, но должна быть заново интерпретирована и исправлена для каждой эпохи и в любой ситуации. Христиане, которые принимают эволюцию, непоследовательны, потому что они принимают основу гуманистических мировоззрений. Они говорят Богу, что они верят Ему, когда Он рассказал нам о рождении Девы, Распятии и Воскресении Христа. Но они не доверяют Ему, когда Он рассказывает нам о том, как Он создал мир.

Что еще почитать

Мыши

Мышь

Размер: 7-11 см (без хвоста). Возраст: живут 1,5-3 года. Пища: семена, злаки, продукты питания человека.

Домашняя мышь – широко распространенный грызун, живущий около населенных пунктов. Его цвет варьируется от жёлто-коричневого до серо-чёрного. Обладает отличным слухом и запахом, но зрение не очень развито. За едой она в основном выходит ночью, стараясь съесть всё, что есть в доме, включая мыло и свечи. Она любит зерно, ищет зернохранилища, сараи и кормушки. Они могут переносить различные заболевания (сальмонеллез) и паразитов (ленточные черви) людям.

Почему мыши эволюционируют?

Человек считает мышей вредителями и всегда пытался избавиться от них. В частности, использовали варфарин, вещество, препятствующее свертыванию крови. У людей оно используется в качестве лекарства, у мышей вызывает внутреннее кровотечение. Тем не менее мыши получили иммунитет против этого яда двумя путями – благодаря мутации. У мышей Средиземноморья (Mus spretus), у которых был дефицит витамина К. Кроме того, с переносом между видами, то есть с пересечением домашних и средиземноморских мышей, на территории Испании или Северной Африки, где обитают оба вида.

Причина изменения: человеческая деятельность.

Доказательства

В книге «Происхождение видов» Дарвин просит читателя посмотреть вокруг

Не думать о неизведанных тропиках, а просто обратить внимание на происходящее в саду и на ферме. В повседневной жизни легко заметить, как организмы передают определенные черты своим потомкам, и как эти черты меняются со временем

Процессы селекции и культивации отлично демонстрируют теорию Дарвина.

Многие поколения фермеров и садовников целенаправленно скрещивают животных, чтобы получить более крупных или сильных особей, и растения, чтобы вырастить большой урожай. У них нет никаких сомнений, что эволюция существует. Если вы хотите вывести куриц, которые будут нести больше яиц, просто найдите тех, кто уже выделяется из общей массы, выведите их цыплят, получите их потомство — и вот результат: через несколько поколений у вас будет курица, которая несет очень много яиц.

Основные положения теории эволюции Чарльза Дарвина

После возвращения в Англию Дарвин приступил к кропотливому труду над созданием эволюционной теории. Изучая работы Смита и Мальтуса, он попытался найти аналогичные явления в природе. Как известно, способность к неограниченному размножению является одним из основных свойств живого. Например, многие сельдевые рыбы ежегодно мечут до 100 тыс. икринок, а треска — до 6 млн. Но выживает лишь малая часть потомства. Такое несоответствие между количеством родившихся и достигающих половой зрелости организмов Дарвин положил в основу учения о борьбе за существование. Он также указывал на наличие у организмов изменчивости — индивидуальных различий в признаках между особями одного вида. Результаты своих исследований Дарвин впервые опубликовал в 1859 г. в книге «Происхождение видов путем естественного отбора».

Основные положения теории эволюции Чарльза Дарвина:

1. Виды живых организмов имели единственное происхождение и поступательно преобразовывались и совершенствовались в соответствии с условиями окружающей среды.
2. Преобразование видов происходит на основе наследственности и изменчивости живых организмов и постоянно протекающего в природе естественного отбора.
3. Естественный отбор в природе осуществляется на основе взаимоотношений организмов друг с другом, и с неблагоприятными условиями окружающей среды. Данные взаимоотношения представляют собой борьбу за существование.
4. Результатом естественного отбора является возникновение приспособленности и на этой основе многообразия видов живых организмов в природе.

Проанализировав основные положения эволюционной теории, можно сделать заключение, что, с точки зрения Дарвина, наименьшей эволюционирующей единицей — элементарной единицей эволюции является вид. Предпосылками эволюции, создающими материал для отбора в виде наследственно закрепленных различий особей, служат наследственность и изменчивость организмов. Движущими силами эволюции, приводящими к образованию новых видов, являются борьба за существование и естественный отбор.

Североамериканский красногорлый анолис

Североамериканский красногорлый анолис

Размер: до 20 см, из которых корпус 7,5 см. Возраст: живут около 7 лет. Питание: насекомые – тараканы, мотыльки, муравьи, кузнечики, сверчки, пауки.

Анолис-ящерица малого и среднего размера, она относится к игуане, живет во Флориде. Её ноги имеют присоски, которые облегчают ей восхождение. Самцы, как правило, на 15% больше, чем самки и их гортанный мешок красный, и в три раза больше, чем. Эти ящерицы зеленого цвета, но могут частично изменить цвет на коричневый.

Что эволюционирует и почему?

В 1970-х годах во Флориду был завезен серый анолис (Anolis sadrei), высоко инвазивный вид. Зеленый анолис перемещался на вершину деревьев. В течение всего 15 лет и 20 поколений их подушечки на ногах увеличились, а их присоски стали более липкими.

Причина изменения: прибытие конкурента питания.