29. Теория популяций.

Популяция – совокупность особей одного вида, занимающих одну территорию и обменивающихся генетическим материалом.

Мутация – элементарное явление.

Вид – генетически замкнутая система.

Подвид – организмы, обитающие на изолированных территориях.

Определённая изменчивость – способность всех особей определённого вида одинаковым образом реагировать на изменения среды, при этом изменения не наследуются. (Адаптивная модификация)

Или Модификационная изменчивость -признаки, появляющиеся у всех организмов данного вида при определённых условиях среды. (увеличение массы мышц в процессе тренировок). Этот вид изменчивости не передаётся по наследству.

Неопределённая изменчивость – приводит к существенным изменениям в организме, которые наследуются с усилением в следующих поколениях (мутация).

Естественный отбор – механизм эволюции.

Микроэволюция – необратимые преобразования генетико-экологической структуры популяции, которые могут привести к образованию нового вида.

Макроэволюция – изучает происхождение надвидовых таксонов, семейств, отрядов, классов.

Основные черты микроэволюции.

1. Расхождение признаков (дивергенция) и выживание особей с лучшими признаками.

2. Популяционные волны – изменение численности, зависящее от изменения климата, количества врагов, пищи и т.д.

3. Изоляция популяции. Необходима для образования нового вида (географическая – идущая путем расширения ареала, временная – достигается несовпадением сроков размножения между двумя подвидами, репродуктивная – возникает из различия в поведении или несовместимости генетического материала).

В основе макроэволюции те же черты.

Виды отбора.

1. Движущий отбор. Проявляется при изменении условий существования вида. Давление направлено в пользу особей, имеющих отклонение определённого признака от нормы (в одну сторону).

2. Стабилизирующий отбор. Действует в неизменных условиях существования. Направлен в сторону нормы.

3. Разрывающий отбор. Действует при изменении условий существования. Давление направлено на особей, имеющих отклонения от нормы в обе стороны ( либо редукция признака, либо его усиление).

30. Возникновение жизни.

Определение понятия «жизнь».

Наличествуют два подхода.

1. Функциональный подход. Организм – это «чёрный ящик» с неизвестной или не важной внутренней структурой, своеобразие которого заключается в наличии «управляющих процессов» передачи информации. Ляпунов, Колмогоров. ( Использовали высшую математику для определения специфики жизни).

2. Субстанциональный подход.Организм характеризуется наличием в нём субстанций и структур. Опарин, Энгельгардт. (Использовали химию для изучения проблемы жизни).

Концепции возникновения жизни

Существует пять подходов к объяснению возникновения жизни на планете Земля.

1. Теория возникновения жизни благодаря Творцу (креационизм). Основной аргумент: наличие в живом особой жизненной силы (витализм), которая не могла возникнуть из неживой материи.

2. Концепция постоянного самопроизвольного зарождения живого из неживого. Фалес, Анаксагор, Демокрит, Аристотель придерживались идеи, что мелкие организмы могут самопроизвольно зарождаться. 1688 Ф. Реди – опыт с гниющим мясом, где черви - личинки мух, живое обладает биогенным происхождением. Пастеро в 1860 г. доказал, что бактерии существуют практически везде, и что для сохранения продуктов, например, необходима стерилизация. Обработка продуктов питания и ёмкостей для их хранения получила название пастеризации.

3. Концепция стационарного состояния (жизнь никогда не возникала, а существовала всегда). Теория вечного существования - Земля существовала вечно, и жизнь на ней также существовала всегда.

4. Концепция панспермии (жизнь занесена на нашу планету из неких центров жизни, имеющихся во Вселенной). Древнегр ученый Анаксагор считал, что существуют «семена жизни», из которых развиваются организмы. 1865 – Рихтер предположил существование космозоев - организмов, которые путешествуют по Вселенной, и попав в благоприятные условия, например планета Земля, начинают развиваться и заселяют её. Земля в течение первых пятисот миллионов лет подвергалась бомбардировке метеоритами, и именно тогда на Землю была занесена жизнь. Доказательства: обнаруженные в веществе метеоритов органические соединения.

5. Жизнь – это результат биохимической эволюции. Жизнь существует на Земле около 3,5 млрд. лет. В начале своего существования Земля была очень горячей планетой (8000С). По мере остывания образовалась земная кора и атмосфера (вода, аммиак, двуокись углерода, метан). После того, как t упала ниже 100С, начались процессы конденсации и сформировались водоёмы. Эта атмосфера была восстановительной (не существует кислорода, необходимого для окислительных реакций).

Гипотеза Опарина-Халдейна описывает возникновение жизни в условиях первичной Земли. Благодаря воздействию тепловой энергии электрических разрядов и УФ лучей, в водоёмах стали формироваться органические мономеры. Мономеры+УФ лучи  реакции органические полимерыкоацерватные капли. Cогласно гипотезе Опарина, можно считать, что жизнь как форма существования возникла до живых организмов.

Информационная гипотеза Холдейна: первичной была макромолекула, похожая на ген, т.е. способная к самовоспроизведению. Установлено, что первой появилась РНК, которая способна к репродукции при отсутствии специальных белковых ферментов. Возникновение жизни выглядит следующим образом: «гены-ферменты-метаболизм».

Примерно 1 млрд. лет назад содержание кислорода в атмосфере Земли достигло 3% от современного процессы окисления прекращение абиогенного синтеза. После этого изменения в ДНК могли происходить только путём мутационного процесса.

Гипотеза Дайсона: репликация и метаболизм возникли независимо друг от друга. В основе процесса репликации лежат нуклеиновые кислоты, а в основе метаболизма – белки. Первой появилась клетка, затем ферменты, и только потом гены.

К. де Дюв: в происхождении жизни огромную роль сыграли соединения серы.

Возникновение жизни произошло 4 млрд. лет назад. Первыми живыми организмами были гетеротрофные бактерии, которые питались органическим веществом, оставшимся от первичной эволюции элементов.