- •Міністерство освіти і науки, молоді та спорту україни
- •З 3міст
- •Тема 1. Походження і розвиток життя на Землі……………………………………………………11
- •Тема 2. Історія еволюційного вчення у біології.
- •1 11. Походження і розвиток життя на Землі
- •1.1. Життя як особлива форма руху матерії.Властивості та рівні організації живого.Гіпотези походження життя.
- •1.2. Короткі відомості про геохронології
- •Х 17ронологія основних подій в еволюціїживих організмів
- •1.3. Виникнення життя.Основні етапи біогенезу
- •1.4. Еволюція одноклітинних організмів
- •1.5. Виникнення і розвиток багатоклітинної організації
- •1 25.6.Еволюція рослинного світу
- •1.7. Еволюція тваринного світу
- •Висновок.
- •2. Історія еволюційного вчення у біології. Еволюційні ідеї і теорія еволюції ч. Дарвіна
- •2.1. Виникнення теорії еволюції
- •2.2. Еволюційні дослідження ч. Дарвіна
- •2 35.3. Основні положення еволюційного вчення ч. Дарвіна
- •Висновок
- •423. Вчення про мікроеволюцію. Популяція як елементарна еволюційна одиниця.
- •3.1. Головні особливості вивчення мікроеволюції.
- •3.2. Поняття «популяція».
- •3.3. Основні характеристики популяції, як еколого-генетичної системи
- •Висновок
- •4. Генетичні основи еволюції
- •4.1. Мінливість – властивість органічної природи.
- •4.2. Мутації різних типів – елементарний еволюційний матеріал.
- •4.3. Генетичні процеси в популяціях.
- •55Висновок
- •5. Елементарні фактори еволюції.
- •5.1. Елементарне еволюційне явище - зміна генотипного складу популяції.
- •5.2. Мутаційний процес як елементарний фактор еволюції.
- •5.3. Популяційні хвилі як елементарний фактор еволюції.
- •5.4. Ізоляція як елементарний еволюційний фактор.
- •Висновок
- •6. Природний добір - рушійна та спрямована сила еволюції.
- •6.1. Значення даних селекції для розкриття механізму природного добору.
- •6.2. Передумови природного добору.
- •6.3. Визначення поняття «природний добір».
- •6.4. Приклади дії природного добору.
- •6.5. Провідна роль добору у виникненні нових ознак.
- •6.6. Основні форми природного добору:
- •Висновок
- •7. Виникнення адаптації - результат дії природного добору.
- •7.1. Приклади адаптацій.
- •7.3. Класифікація адаптацій.
- •7. 4. Відносний характер адаптацій.
- •Висновок
- •8. Вид - основний етап еволюційного процесу.
- •8.2. Використання поняття «вид» у агамних, облігатнопартеногенетичних форм та у палеонтології.
- •8.3. Структура виду.
- •8.4. Вид - якісний етап еволюційного процесу.
- •8.5. Видоутворення.
- •Висновок
- •9. Проблеми макроеволюції. Еволюція онтогенезу.
- •9.1. Уявлення про онтогенез різних організмів та специфіка його еволюції.
- •9.2. Онтогенетичне диференціювання.
- •9.4. Ембріонізація онтогензу.
- •9.5. Автономізація – головний напрямок еволюції онтогенезу.
- •9.6. Онтогенез-основа філогенезу.
- •9.7. Вчення про рекапітуляції
- •Висновок
- •8810. Еволюція філогенетичних груп.
- •10.1. Форми філогенезу
- •10.2. Напрями еволюції
- •10.3. Темпи еволюції груп.
- •2. Поступове формоутворення.
- •10.4. «Правила» еволюції груп
- •Висновок
- •11. Еволюція органів та функцій.
- •11.1. Дві передумови філогенетичних перетворень органів
- •11.3. Взаємозв'язок перетворення органів у філогенезі
- •11.4. Темпи еволюції органів та функцій
- •Висновок.
- •10112. Еволюційний прогрес
- •12.1. Поняття прогресу та його критерії
- •Висновок
- •13. Антропогенез.
- •13.1. Місце людини у системі тваринного світу
- •13.2. Етапи еволюції роду Homo.
- •13.3. Фактори еволюції та прабатьківщина h. Sapiens.
- •13.4. Диференціація h. Sapiens на раси.
- •Висновок.
- •Заключне слово
- •120Література
Висновок
Популяція, яка реально існує у природі, яка досліджена за екологічними, морфофізіологічними, генетичними властивостями, є елементарною одиницею еволюційного процесу. Це пов’язано з її генетичною єдністю та можливістю необмежено тривалого існування.
Визначення елементарної еволюційної одиниці дозволяє описати елементарне еволюційне явище – стійку зміну генотипічного складу популяції – та розмежувати та охарактеризувати дію елементарних еволюційних факторів.
4. Генетичні основи еволюції
Еволюційні зміни ознак та властивостей обумовлені зміною генотипів. Генетика дозволяє класифікувати та вивчити основні форми спадкової мінливості, а також з’ясувати значення мінливості різних типів для еволюції.
4.1. Мінливість – властивість органічної природи.
В основі мінливості лежить коваріантна редуплікація, тобто в процесі матричного копіювання ДНК та РНК трапляються помилки послідовності розміщення нуклеотидів, які відбуваються в наслідок заміни одних нуклеотидів іншими, або зсувом рамок зчитування. Це мінливість на молекулярному рівні. Загальні причини генетичної мінливості надзвичайно різноманітні.
Фенотипічна, генотипічна,
паратипічна мінливість. Сучасна
генетика показала, що не спадкових ознак
немає і не може бути. Від покоління до
покоління передаються не ознаки, а код
спадкової інформації, який визначає
можливість
49
Наприклад, у рачка Artemia salina зі зміною солоності води змінюється кількість члеників черева. Межі цих змін – норма реакції і визначається вона генотипом.
Мінливість в межах норми реакції – фенотипічна мінливість.
Фенотип – сукупність всіх внутрішніх і зовнішніх структур та функцій даної особини, ця сукупність розвивається, як один з можливих варіантів реалізації норми реакції у певних умовах.
В загальній фенотипічній мінливості популяції можуть бути виділені дві долі:
генотипічна або спадкова
паратипічна, викликана зовнішніми умовами.
Дуже важливе поняття – ступінь успадкування ознаки (рівень успадкування ознаки).
Наприклад, у більшості порід курей (популяцій) генетична складова (успадкування) яйценоскості низька (12-13%), у той же час успадкування маси яйця складає 60-74%. Тому відбір у напрямку збільшення яйценоскості у більшості випадків неефективний, а на підвищення маси яйця відразу дає результат. В даному прикладі висока доля генотипічної мінливості популяції визначила успіх селекції.
В природних умовах доля генотипічної і паратипічної складових у загальному спектрі фенотипічної мінливості для більшості видів невідома. Але по аналогії з генетично вивченими видами можна з певним ступенем достовірності прогнозувати характер успадкування основних груп ознак.
4.2. Мутації різних типів – елементарний еволюційний матеріал.
Як відомо з даних генетики, мутації – дискретні зміни спадкової інформації особини – можуть бути генними, хромосомними, геномними, а також позаядерними.
Типи мутацій:
Генні – зміна молекулярної структури генів, виникають як результат замін, вставок або випадання нуклеотидів. Можуть стосуватися будь- яких ознак організму.
50
Хромосомні – структурні зміни хромосом виникають як наслідок переміщення або випадання окремих дялянок хромосом. Можуть бути спонтанними або індукованими зовнішніми агентами.Геномні – зміна числа хромосом. Зміна числа наборів хромосом – поліплоїдія або гаплоїдія, зменшення або збільшення числа окремих хромосом у звичайному геномі (гетероплоїдія).
Крім ядерних структур передають властивості наступним поколінням пластиди та інші позаядерні цитоплазматичні структури клітини, що редуплікуються. Значення позаядерних мутацій в еволюції вивчено слабо. Однак є думка, що воно незначне.
Частота виникнення мутацій. Виражається числом гамет одного покоління, які несуть певну мутацію по відношенню до загального числа гамет.
Частоти, точно визначені для деяких видів рослин, тварин і мікроорганізмів, близькі по величині і складають від 10-4 до 10-9 (тобто одна з 100 000 або одна з
10 000 000 000 гамет несе мутацію, яка занов виникла у певному локусі).
Загальна частота мутацій, яка включає суму частот мутацій окремих генів, коливається від кількох відсотків (гриби, водорості) до 25% (дрозофіла) всіх гамет одного покоління. Це показники, що стосуються спонтанних мутацій.
Особливості прояву мутацій. Прояв мутацій залежить перш за все від генетичного середовища, в яке потрапляє мутантний аллель. Один і той самий мутантній ген у різних особин може мати неоднаковий фенотипічний прояв: експресивність (вираженість ступеню розвитку визначеної цим геном ознаки) в залежності від умов, в які він потрапляє, та пенетрантність (частота прояву) аллеля, пентрантність визначається за відстком особин популяції від кількості особин, які несуть даний аллель (у яких він виявився з будь-якою експресивністю).
Будь-яка ознака, яку досліджують,
- є результатом взаємодії генетичної
програми та того середовища, де відбувався
розвиток особини. Спадковість визначає
спектр можливих станів даної ознаки –
його норму реакції, але прояв варіантів
цієї норми визначає взаємодія генотипу
та середовища. Мутація bar
(«стрічкоподібна») викликає
редукцію передніх та задніх фасеток
ока дрозофіли, як
51
Спектр мутантних ознак, які знаходяться під тиском мутацій, дуже широкий. Спадковій мінливості підлягають всі морфологічні, фізіологічні, біохімічні, етологічні та інші ознаки та властивості. Мутації можуть відбуватися як у бік зменшення, також і у бік збільшення вираження ознаки або властивості. Вони можуть виражатися різко (навіть до летальності), або бути представлені незначними відхиленнями (малі мутації).