Вопрос 51.
Развитие эволюционных учений. Материалистическая концепция Дарвина. Мутации, их роль с эволюции живых организмов. Интеграция дарвинизма и генетики с синтетической теории эволюции.
Аристотель (3 в. до н.э.) - «лестница существ» (от минералов до человека)
Бэкон (13 в.) - опубликовал работу. В науке господствуют наблюдения и факты, а не авторитеты. Опроверг «лестницу существ».
Ф. Рэди (17 в.) доказал, что из неживого живое нельзя получить.
Ла-Марк (18-19 в.) - впервые появилась эволюционная концепция развития: эволюция это исторической развитие от простого к сложному (живые орган-мы из неживых, сложные из простых). Им введен термин «биология». Возникновение новых признаков по Ламарку происходит из-за изменения привычек или упражнении органов, стремление живого к совершенству, заложенное творцом. Это изменение передается по наследству. (неверно).
Вейсман (нач 20 в.) - решил проверить Ламарка (отрезал хвост мышам).
Ч. Дарвин (1859) - концепция, основанная на экспериментальном наблюдении. Эволюция по Дарвину, осуществляется в результате, взаимодействия трех основных факторов: изменчивости, наследственности и естественного отбора. Все животные и растения подвержены неопределенной наследственной изменчивости. Изменчивость служит основой образования новых признаков и особенностей в строении и функциях организмов. Наследственность закрепляет эти признаки. В природе существует стремление к размножению каждого вида в геометрической прогрессии. Это правило не знает исключения. Недостаток пищевых ресурсов порождает борьбу за существование. Выживает самый приспособленный. Следствием борьбы за существования является естественный отбор - избирательное выживание сильнейших. Благодаря наследственной изменчивости и непрерывному действию естественного отбора группа особей одного вида в процессе эволюции из поколения в поколение накапливают все новые приспособительные признаки и приобретают на столько существенные отличия, что в конечном результате превращаются в новые виды.
ТРИ ВИДА БОРЬБЫ ЗА СУЩЕСТВОВАНИЕ
Внутривидовая (за самку, территорию, еду);
Межвидовая (между 2-мя видами);
С абиотическими факторами (климатические условия)
ДВЕ ФОРМЫ ЕСТЕСТВЕННОГО ОТБОРА
Стабилизирующий - когда внешние условия заметно не меняются длительное время. В этом случае отбор направлен против тех особей, признаки которых отклоняются от средней нормы вида, поэтому обычно наибольшее число особей в каждой популяции обладает средними признаками. Этот отбор играет консервативную роль в эволюции простых веществ.
Результат действия стабилизирующего отбора - биохимическое единство жизни на Земле, т.е. аминокислотный состав белков низших животных, растений и человека почти один и тот же.
Движущий - действует при изменении условий внешней среды и направлен на сохранение тех особей, признаки которых отклонились от среднего значения для вида в сторону изменившихся условий, поэтому выживают особи, имеющие полезные отклонения в данных изменяющихся условиях, а особи со средней нормой реакции подвергаются отбору. Именно этот отбор приводит к появлению нового вида.
Теория Дарвина остается одним из главных факторов и механизмов эволюции.
Кризис классического дарвинизма произошел в конце 19-го начале 20-го вв. Возникла наука генетика.
Первый критик Дарвина Дженкин - критиковал Дарвина за отсутствие строгих научных представления о наследственности и изменчивости.
В 1900 г. де Фриз открыл закон (который в 1865 г. открыл Мендель) формальной генетики: наследование признаков подчиняется закону теории вероятности. Условия внешней среды в законе Менделя вообще не упоминаются, т.е. признак у существа появляется случайно.
Мутации: - внезапные естественные наследственные изменения генетического материала, приводящие к изменению тех или иных признаков или свойств организма.
Нач. 20-го в. Вавилов, Тимофеев-Ресовский, Кольцов, Четвериков (основатели молекулярной генетики) пришли к выводу, что решающую роль в эволюционном процессе играет случайная, скачкообразная изменчивость (мутация), которая потом передается по наследству. Процент мутантов очень маленький (<0.1%) в одно поколение целого вида. Каждый ген изменяется 1 раз у одной из 100 тыс. особей в одно поколение.
Кольцов экспериментально показал, что мутации происходят в ходе молекулярной перестройки наследственной структуры. Перестройки эти могут происходить при контакте периферических клеток орг-ма с внешней средой.
ПОЛОЖЕНИЯ ТЕОРИИ С (.) ЗР. ГЕНЕТИКИ
Мутационный процесс происходит постоянно.
Во всех без исключения популяциях должны быть самые различные мутации.
В ходе переработки этих мутаций под действием естественного отбора и происходит процесс эволюции.
Не всякая мутация гена вызывает изменчивость связанного с ним признака.
Существует механизм стабилизации генома и даже реставрации поврежденных его участков.
Известны случаи изменения признака без мутации гена, такие события вызываются внезапными изменениями положения так называемых скачущих генов, они не занимают в хромосоме раз и навсегда заданного места и могут неожиданно менять свое расположение в ней (скачущие гены составляют до 10% генома).
Мутации и перемещения скачущих генов не совсем случайны; предполагается, что изменения генома на самом деле регулируются и управляются пока неизвестным нам механизмом.
мутация->естественный отбор->новый вид
Дарвиновская изменчивость теперь связывается с мутациями, спонтанно возникающими в генном наследственном аппарате (геноме). Мутировавший ген создает у особи новый признак. Если он полезен для популяции, то закрепляется в ней. эффективность мутировавшего гена определяется частотой возникновения в популяции признака, связанного с этим геном.
Изложенные представления позволили сформировать синтез классического дарвинизма с новейшими достижениями генетики, получивший название СИНТЕТИЧЕСКОЙ ТЕОРИИ ЭВОЛЮЦИИ. Основоположник СТЭ Тимофеев-Ресовский выделяет 2 типа эволюции:
На микровидовом уровне - микроэволюция. Микроэволюция изучает онтогенез - развитие одного отдельного организма от зарождения до его смерти.
На уровне популяционном - макроэволюция - эволюционное преобразование протекающее за длительный период. Она изучает филогенез - изучение группы организмов в их историческом развитии.
Изоляция популяции ведет к накоплению большого числа мутантов.