13 КСЕ

Человек как предмет естествознания

Эволюция живого

Эволюция - процесс длительных, постепенных, медленных изменений, которые в конечном итоге приводят к изменениям коренным, качественным, завершающимся возникновением новых материальных систем, структур, форм и видов.

Первые эволюционные теории:

Ж.Б. Ламарк впервые выделил два самых общих направления эволюции:

• восходящее развитие от простейших форм жизни ко все более сложным и совершенным (развитие "по вертикали");

• формирование у организмов приспособлений в зависимости от изменений внешней среды (развитие "по горизонтали").

Ламарк: «Историческое развитие организмов имеет не случайный, а закономерный характер и происходит в направлении постепенного и неуклонного совершенствования».

Движущей силой развития живого является "стремление природы к прогрессу", "стремление к совершенствованию", изначально присущее всем организмам и заложенное в них Творцом.

Ч. Дарвин (1859) "Происхождение видов путем естественного отбора" - основные факторы эволюции органического мира.

Ч. Дарвин (1871) "Происхождение человека и половой отбор" - гипотеза происхождения человека от обезьяноподобного предка.

В основе теории эволюции Дарвина - понятие наследственности, которое понимается, как свойство организмов повторять в ряду поколений сходные типы обмена веществ и индивидуального развития в целом.

Наследственность вместе с изменчивостью обеспечивает постоянство и многообразие форм жизни и лежит в основе эволюции живой природы.

Главные причины эволюции:

• борьба за существование,

• естественный отбор.

Понятие "борьба за существование":

• каждый вид производит больше особей, чем их доживает до взрослого состояния,

• каждая особь в течение своей жизнедеятельности вступает во множество отношений с биотическими и абиотическими факторами среды.

Виды борьбы за существование:

1. Внутривидовая

2. Межвидовая

3. Борьба с неблагоприятными условиями неживой природы.

Изменчивость - основной природный инструмент эволюции.

Цель эволюции: видообразование. 

На первом месте по значению для эволюции видов -индивидуальная (неопределенная) изменчивость.

Неизбежным результатом борьбы за существование и наследственной изменчивости организмов, является процесс выживания и воспроизведения организмов, наиболее приспособленных к условиям среды, и гибели в ходе эволюции неприспособленных - естественный отбор.

Слабое место в учении Дарвина - представления о наследственности.

Шотландский инженер Флеминг Дженкин вошел в историю биологии, выдвинув возражения против теории Дарвина: "Если отбор оставляет в живых те особи, которые лишь незначительно отличаются от других, то уже при следующем скрещивании наступает "поглощение" новых признаков, т.к. партнер по скрещиванию вероятнее всего не имеет этого нового свойства - произойдет растворение признаков в потомстве". Ч. Дарвин вынужден был признать эти доводы весьма убедительными, и не мог дать ясного и четкого ответа.

Синтетическая теория эволюции (СТЭ) - современная эволюционная теория, является синтезом различных дисциплин, прежде всего, генетики и дарвинизма.

Современная теория эволюции (стэ) отличается от дарвиновской по ряду важнейших пунктов:

1. СТЭ выделяет элементарную структуру, с которой начинается эволюция. Это - популяция (т.е. совокупность индивидов одного вида, способных скрещиваться между собой), а не отдельная особь или вид, который включает в свой состав несколько популяций.

2. В качестве элементарного явления или процесса эволюции современная теория рассматривает устойчивое изменение генотипа популяции.

3. СТЭ шире и глубже истолковывает факторы и движущие силы эволюции, выделяя среди них основные и неосновные. К ведущим факторам относят сейчас мутационные процессы, популяционные волны численности и изоляцию.

4. Материалом для эволюции являются мутационная и рекомбинационная изменчивость.

5. Естественный отбор рассматривается как главная причина развития адаптаций, видообразования и происхождения надвидовых таксонов.

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

*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.

 

Важнейшим фактором эволюции является мутационный процесс, который исходит из признания неоспоримого факта, что основную массу эволюционного материала составляют различные формы мутаций - изменений наследственных свойств организмов, возникающих естественным путем или вызванных искусственными средствами.

Исходя из этого, нетрудно опровергнуть нападки Дженкина: ясно, что аппарат наследственности сформирован отдельными структурными и функциональными единицами - генами и передается по наследству без изменения.

Предложим следующие основные вехи эволюционного развития организмов:

1. Появление простейших клеток - прокариотов. Около 3,9 млрд лет назад появились одноклеточные организмы, которые, вероятно, выглядели, как современные бактерии, и архебактерии. Как древние, так и современные прокариотные клетки устроены относительно просто: они не имеют оформленного ядра и специализированных органелл, в их желеподобной цитоплазме располагаются макромолекулы ДНК - носители генетической информации, и рибосомы, на которых происходит синтез белка, а энергия производится на цитоплазматической мембране, окружающей клетку.

Колониальная (хроококковая) форма из позднего Протерозоя Австралии (850 млн. лет назад)	Ископаемые прокариоты из Свазиленда (Южная Африка), 3.5 млрд. лет.

2. Появление клеток - эукариотов. Почти 2 млрд лет понадобилось природе, чтобы появились сложноорганизованные эукариотные клетки, когда одноклеточные организмы усложнили свое строение за счет поглощения других прокариотных клеток. Одни из них - аэробные бактерии - превратились в митохондрии - энергетические станции кислородного дыхания. Другие - фотосинтетические бактерии - начали осуществлять фотосинтез внутри клетки-хозяина и стали хлоропластами в клетках водорослей и растений. Эукариотные клетки, имеющие эти органеллы и четко обособленное ядро, включающее генетический материал, составляют все современные сложные формы жизни - от плесневых грибов до человека.

3. Объединение клеток эукариотов с образованием многоклеточных организмов; функциональная дифференциация клеток в организмах. 1,2 млрд лет назад произошел взрыв эволюции, обусловленный появлением полового размножения и ознаменовавшийся появлением высокоорганизованных форм жизни - растений и животных. Образование новых вариаций в смешанном генотипе, возникающем при половом размножении, проявилось в виде биоразнообразия новых форм жизни.

4. Появление организмов с твердыми скелетами. Примерно 400 млн лет назад появились органические беспозвоночные формы с твердым скелетом (моллюсков, членистоногих). Затем появляются земноводные, примитивные рептилии, спиралевидные моллюски, и наконец, динозавры.

5. Возникновение у высших животных развитой нервной системы.

6. Формирование мозга.

7. Формирование разума - высшей формы деятельности мозга.

8. Образование социальной общности людей.

Вопрос: Что мы унаследовали от древних форм жизни?

Приведенное ниже сравнение одноклеточных организмов с клетками человека выявляет много черт сходства.

	1. Половое размножение. Две специализированные репродуктивные клетки водорослей – гаметы, – спариваясь, образуют клетку, несущую генетический материал от обоих родителей. Это удивительно напоминает оплодотворение яйцеклетки человека сперматозоидом.
	2. Реснички. Тоненькие реснички на поверхности одноклеточной парамеции колышутся подобно крошечным веслам и обеспечивают ей движение в поисках пищи. Похожие реснички устилают дыхательные пути человека, выделяют слизь и задерживают чужеродные частицы.
	3. Захват других клеток. Амеба поглощает пищу, окружая ее псевдоподией, которая образуется выдвижением и удлинением части клетки. В организме животного или человека амебовидные кровяные клетки похожим образом выдвигают псевдоподию, чтобы поглотить опасную бактерию. Этот процесс назван фагоцитозом.
	4. Митохондрии. Первые эукариотные клетки возникли, когда амеба захватила прокариотные клетки аэробных бактерий, которые превратились в митохондрии. И хотя бактерии и митохондрии клетки (поджелудочной железы) не слишком похожи, у них одна функция – вырабатывать энергию в процессе окисления пищи.
	5. Жгутики. Длинный жгутик сперматозоида человека позволяет ему двигаться с большой скоростью. Бактерии и простейшие эукариоты тоже имеют жгутики с похожим внутренним строением. Он состоит из пары микротрубочек, окруженной девятью другими.