5.7 Синтетическая теория эволюции.

Синтетическая (т.е. основанная на данных многих областей естествознания) теория эволюции (СТЭ) представляет собой синтез основных эволюционных идей Дарвина и результатов исследований в области наследственности и изменчивости (дискретной природы наследственности).

Началом разработки синтетической теории эволюции принято считать работы русского генетика С.С. Четверикова по популяционной генетике. В работах было показано, что отбору подвергаются не отдельные признаки или особи, а генотип всей популяции, однако осуществляется отбор через фенотипические признаки отдельных особей. Полезность изменчивости будет определяться естественным отбором группы особей, наиболее приспособленных к жизни в определенных условиях. Таким образом, элементарной единицей эволюции считается уже не особь (как считал Ламарк), не вид (как считал Дарвин), а популяция.

Новое в содержании СТЭ состоит в том, что она основным механизмом биологической эволюции стала понимать не только результат действия естественного отбора, а прежде всего отбор организмов с полезными, выгодными для приспособления к среде мутациями.

Согласно СТЭ ведущими факторам эволюции являются:

• мутационные процессы;

• популяционные волны численности;

• изоляция;

• естественный отбор.

Мутации – это случайное изменения наследственных свойств организмов, которое возникает естественным или искусственным путем. Факторы, вызывающие мутацию, называются мутагенами. К мутагенам относятся: температурный режим, особенности питания, действие отравляющих веществ, радиации, вирусов.

Благоприятные мутации крайне редки. Но если мутации оказываются полезными для организма, помогают ему выжить в борьбе за существование, то такие мутации накапливаются, закрепляются и повторяются в ряде поколений и приводят к возникновению новых видов.

Популяционные волны («волны жизни») - колебание численности особей в популяции вокруг некоторой средней величины. Причины этих колебаний могут быть различными. Например, резкое сокращение численности популяции может произойти вследствие истощения кормовых ресурсов. Среди оставшихся в живых немногочисленных особей могут оказаться редкие генотипы. Если в дальнейшем численность восстановится за счет этих особей, то это приведет к изменению в генофонде данной популяции.

Исследования показали, что для появления новых свойств наиболее благоприятны популяции среднего размера. В многочисленных популяциях наследственным изменениям труднее появиться, в малочисленных мала вероятность и без того редко встречающихся благоприятных мутаций.

Изоляция (обособленность) группы организмов. На эту особенность указывал еще Ч.Дарвин, который считал, что для образования нового вида определенная группа старого вида должна обособиться, но он не мог объяснить необходимость этого требования с точки зрения наследственности. В настоящее время установлено, что обособление и изоляция определенной группы организмов необходимы для того, чтобы она не могла скрещиваться с другими видами и тем самым обмениваться генетической информацией.

Естественный отбор. В классической эволюционной теории естественный отбор определялся как процесс выживания наиболее приспособленных организмов. Современная эволюционная биология делает акцент на другой стороне этого явления. Естественный отбор теперь понимается как устранение от размножения тех особей, которые менее приспособлены к условиям окружающей среды. Согласно СТО термин «уничтожение неприспособленных» точнее характеризует механизм естественного отбора.

Отбор действует в популяции, его объектом являются фенотипы отдельных особей. Фенотип организма формируется на основе реализации информации генотипа в определенных условиях среды. Таким образом, отбор из поколения в поколение по фенотипам ведет к отбору генотипов, так как потомкам передаются не признаки, а генные комплексы.

Факторы эволюции действуют на микро- и на макроэволюционном уровнях. Микроэволюция – это совокупность эволюционных изменений в рамках популяций за сравнительно небольшой период времени, приводящих к возникновению новых видов живых организмов. Макроэволюция – эволюционные преобразования в течение длительного периода времени на более высоких уровнях организации живого (семейства, отряды, классы). Они приводят к возникновению новых надвидовых форм организации живого (родов, семейств, отрядов, классов). Макроэволюция не имеет специфических механизмов, осуществляется только посредством процессов микроэволюции и является их интегрированным выражением. Однако только на уровне макроэволюции обнаруживаются общие тенденции, направления и закономерности эволюции живой природы, которые не наблюдаются на уровне микроэволюции.