Лекція № 22

Тема: Гіпотези виникнення життя на Землі. Штучний та природний добір. Рівні еволюції: мікро-, макроеволюція.

Мета: Сформувати у студентів поняття про основні гіпотези виникнення життя на Землі, мікро- та макроеволюцію.

План

1. Виникнення життя на Землі.

2. Поняття про еволюцію.

3. Гіпотези виникнення життя на Землі.

4. Мікроеволюція.

5. Макроеволюція.

6. Природний добір.

Виникнення життя на Землі

Дані астрономії та геології свідчать, що вік Землі становить приблизно 4,5 - 5 млрд. років. Вважається, в минулому стан нашої планети був мало схожий на сьогодняшній: ймовірно температура на поверхні була дуже високою (4000 - 8000°С), і по мірі того, як Земля остигала, тугоплавкі метали конденсувалися і утворили земну кору; поверхня планети була, ймовірно, голою і нерівною, оскільки на ній внаслідок вулканічної активності, переміщень і стиснень кори, викликаної охолоджуванням, відбувалося утворення складок і розривів.

Вважають, що гравітаційне поле ще недостатньо щільної планети не могло втримувати легкі гази: водень, кисень, азот, гелій і аргон, і вони йшли з атмосфери. Але прості з'єднання, що містять серед інших ці елементи (вода, аміак, CO₂ і метан). Доти, поки температура Землі не впала нижче за 100°C, вся вода знаходилася в пароподібному стані. Атмосфера була, очевидно, «відновною», про що свідчить наявність в самих древніх породах металів у відновленій формі (наприклад, двовалентне залізо). Більш молоді породи містять метали в окисленій формі (Fe⁺³). Відсутність кисня, ймовірно, була необхідною умовою для виникнення життя; як показують лабораторні досліди, органічні речовини (основа життя) набагато легше утворяться в атмосфері бідній киснем.

Поняття про еволюцію

Еволю́ція — термін, який позначає сукупність усіх змін у популяції організмів протягом поколінь. Якщо ці зміни виявляться корисними, нащадок матиме більші шанси витривало продовжити свій рід, роблячи зміни більш поширенішими наступної генерації. Таким чином відбувається накопичення змін із плином часу, що призводить до загальних змін у популяції.

Еволюція відбувається завдяки змінам у генах, «програмі», за якою формується організм. При розмноженні, невеликі випадкові зміни в генах роблять живий організм відмінним від своїх батьків. Іноді вони допомагають йому вижити. Тоді корисні гени можуть бути передані нащадкові вже цієї істоти.

Наукова теорія еволюції пояснює, як це відбувається та досліджує спорідненість та походження видів, що існують тепер.

Еволюційна теорія — наукова теорія, що пояснює поступальний розвиток життя на Землі від простих форм (клітини, бактерії) до складних. У біології, еволюція — це зміна в популяції успадкованих характеристик або ознак, які передаються з роду в рід. Ці характеристики кодуються в генах, копіюються і передаються до наступних поколінь при розмноженні. Випадкові зміни в генах можуть спричиняти нові або змінені ознаки, призводячи до відмінностей між організмами. Процес еволюції відбувається, коли різні ознаки стають більш загальними або переважаючими в популяції. Це може відбуватися безладно через генетичний дрейф, або шляхом природного добору через боротьбу за існування та виживання найпридатніших.

Схема, що ілюструє еволюцію предків сучасного коня

При природному доборі, організми з ознаками, які допомагають їм вижити і відтворитися, як правило, мають більше нащадків. Таким чином, вони передадуть більше вигідних спадкових ознак наступним поколінням. Це призводить до того, що вигідні ознаки стають більш загальними в кожному поколінні, а невигідні зменшуються. Через деякий час, цей процес «мікроеволюції» може приводити до різноманітних адаптацій в залежності від замін в навколишньому середовищі. Коли відмінності всередині та між популяціями накопичуються, це приводить до утворення нових видів і вищих таксонів (макроеволюції). Всі відомі види так чи інакше походять від єдиного предка через процес поступової розбіжності.Теорія еволюції шляхом природного добору була вперше запропонована в книзі Чарльза Дарвіна «Походження видів» 1859 р. У 1930-х, теорія природного добору Дарвіна разом з теорією наслідування Менделя склали сучасну синтетичну теорію еволюції. З її величезними властивостями пояснювання і передбачування, ця теорія стала центральним організовуючим принципом сучасної біології, забезпечуючи загальне пояснення різноманітності життя на Землі