
- •Введение. Уровни организации живой материи. Клетка – единица живого. Химический состав клетки.
- •Неорганические соединения. Биополимеры – углеводы, липиды.
- •Функции липидов:
- •Белки, их функции. Нуклеиновые кислоты. Атф и другие органические соединения клетки.
- •Атф и ее роль в клетке
- •Клеточная теория. Цитоплазма. Органические клетки: одномембранные, двумембранные.
- •Ядро. Прокариоты. Эукариоты.
- •Фотосинтез. Пластический обмен.
- •Энергетический обмен. Энергетический обмен
- •Биосинтез белков.
- •Введение
- •Процессинг рнк
- •Трансляция
- •Деление клетки. Митоз. Мейоз.
- •Бесплое и половое размножение. Образование половых клеток.
- •Зародышевое и постэмбриональное развитие. Организм – как единое целое.
- •Основные понятия генетики. Основные понятия генетики
- •Дигибридное скрещивание. 3 закон Менделя. Сцепленное наследование генов. Дигибридное скрещивание
- •Генетика пола. Взаимодействие генов. Закономерности изменчивости.
- •Модификационная изменчивость.
- •Мутационная изменчивость.
- •Наследственная изменчивость человека. Лечение и предупреждение наследственных болезней человека.
- •Одомашнивание – как начальный этап селекции. Методы современной селекции.
- •Эволюция одомашнивания
- •Полиплоидия, отдаленная гибридизация, мутагенез и их значения.
- •Предмет экологии. Экологические факторы.
- •Сообщества. Экосистемы.
- •Поток энергии. Цепи питания.
- •Возникновение и развитие эволюционных представлений Развитие эволюционных представлений
- •Чарльз Дарвин и его теория происхождения видов.
- •Предпосылки
- •Зарождение эволюционного учения
- •Доказательства эволюции.
- •Роль изменчивости в эволюционном процессе.
- •Естественный отбор – направляющий отбор эволюции.
- •Формы естественного отбора в популяциях.
- •Модификационная изменчивость.
- •Приспособленность как результат действия факторов эволюции.
- •Видообразование.
- •Основные направления эволюционного процесса.
- •Развитие представлений о возникновении жизни.
- •Современные взгляды на возникновении жизни.
- •Развитие жизни в криптозое .
- •Развитие жизни в палеозое.
- •Развитие жизни в мезозое.
- •Развитие жизни в кайнозое.
- •Доказательства происхождения человека от животных.
- •Эволюция человека.
- •Человеческие расы.
- •Состав и функции биосферы
- •Круговорот химических элементов.
- •Биогеохимические процессы в биосфере.
- •Глобальные экологические проблемы.
Возникновение и развитие эволюционных представлений Развитие эволюционных представлений
Биологическая эволюция -— это необратимое и в известной степени направленное историческое развитие живой природы, сопровождающееся изменением генетического состава популяций, формированием адаптации, образованием и вымиранием видов, преобразованиями биогеоценозов и биосферы в целом. Иными словами, под биологической эволюцией следует понимать процесс приспособительного исторического развития живых форм на всех уровнях организации живого.
В додарвиновский период (до 1859 г.) в естествознании господствовали метафизические взгляды на природу, когда явления и тела природы рассматривались как раз и навсегда данные, неизменные, изолированные, не связанные между собой. Они были тесно связаны с креационизмом (лат. creatio — сотворение) и теологией (греч. teos — боги, logos — слово, учение, наука), согласно которым многообразие органического мира есть результат творения его Богом. Креационисты (К. Линней, Ж. Кювье) доказывали, что виды живой природы реальны и неизменны со времени своего появления, при этом К. Линней утверждал, что видов существует столько, сколько их было создано во время «сотворения мира».
К концу XVIII в. в биологии накопился огромный описательный материал, который позволял сделать следующие выводы: 1) даже внешне далекие виды по внутреннему строению обнаруживают определенные черты сходства; 2) современные виды отличаются от давно живших на Земле ископаемых; 3) внешний вид, строение и продуктивность сельскохозяйственных растений и животных могут существенно изменяться в зависимости от условий их выращивания и содержания.
Появившиеся сомнения в неизменности видов привели к возникновению трансформизма — системы взглядов об изменяемости и превращении форм растений и животных под влиянием естественных причин.
Идеи трансформизма нашли дальнейшее развитие в трудах выдающегося французского биолога Ж. Б. Ламарка (1744— 1829) — создателя первого эволюционного учения. Свои взгляды на историческое развитие органического мира он изложил в книге «Философия зоологии» (1809).
Ж. Б. Ламарк создал естественную систему животных, основанную на принципе родства между организмами. Занимаясь классификацией животных, Ламарк пришел к выводу, что виды не остаются постоянными, они медленно и непрерывно изменяются. Всех известных в то время животных по уровню их организации Ламарк разделил на 14 классов. В его системе, в отличие от системы Линнея, животные размешены в восходящем порядке — от инфузорий и полипов до высокоорганизованных существ (птицы и млекопитающие). Ламарк считал, что классификация должна отражать «порядок самой природы», т. е. ее прогрессивное развитие. Все 14 классов животных Ламарк разделил на 6 градаций, или последовательных ступеней усложнения их организации:
Усложнение животного мира носит как бы ступенчатый характер и поэтому названо Ламарком градацией. В факте градации ученый увидел отражение хода исторического развития органического мира. Ламарк впервые в истории биологии сформулировал положение об эволюционном развитии живой природы: жизнь возникает путем самозарождения простейших живых тел из веществ неживой природы. Дальнейшее развитие идет по пути прогрессивного усложнения организмов, т. е. путем эволюции.
В попытке найти движущие силы прогрессивной эволюции Ламарк пришел к произвольному выводу, что в природе существует некий изначальный закон внутреннего стремления организмов к совершенствованию. Согласно этим представлениям, все живое, начиная с самозародившихся инфузорий, постоянно стремится к усложнению своей организации в длинном ряду поколений, что в конечном итоге приводит к превращению одних форм живых существ в другие (например, инфузории постепенно превращаются в полипов, полипы — в лучистых и т. д.).
Главным фактором изменчивости организмов Ламарк считал влияние внешней среды: изменяются условия (климат, пища), а вслед за этим из поколения в поколение изменяются и виды.
У организмов, лишенных центральной нервной системы (растения, низшие животные), эти изменения возникают прямым путем. Так, у лютика жестколистного подводные листья сильно рассечены и имеют вид нитей (прямое влияние водной среды), а надводные листья — лопастные (прямое влияние воздушной среды). У животных, имеющих центральную нервную систему, влияние среды на организм, по Ламарку, осуществляется косвенным путем: условия жизни определяют потребности животного, а значит, действия, привычки и поведение. Вследствие этого одни органы больше и чаще употребляются в работе (упражняются), а другие меньше и реже (не упражняются), причем при упражнении органы развиваются (длинная шея и передние ноги у жирафа, широкие плавательные перепонки между пальцами у водоплавающих птиц, длинный язык у муравьеда и дятла и др.), а при неупражнении — недоразвиваются (недоразвитие глаз у крота, крыльев у страуса и др.). Этот механизм изменения органов Ламарк назвал законом упражнения и неупражнения органов.
С точки зрения Ламарка, длинные шея и ноги у жирафа — результат того, что многие поколения его коротконогих и короткошеих предков питались листьями деревьев, за которыми им приходилось тянуться все выше и выше; перепонки между пальцами у водоплавающих птиц возникли в результате постоянного раздвигания пальцев и растягивания кожи между ними при плавании в поисках пищи или при спасении от хищников. Некоторые органы при постоянном неупражнении их в ряду поколений постепенно исчезают (конечности у змей).
Таким образом, изменения органов, возникающие как прямым, так и косвенным путем, становятся, по Ламарку, сразу полезными, приспособительными. Если изменения организмов, вызванные прямым или косвенным воздействием условий среды, повторяются в целом ряду поколений, то они наследуются и становятся признаками новых видов. Например, незначительное удлинение шеи и ног у жирафа, происходившее в каждом поколении, передавалось следующему поколению, пока эти части тела не достигли своей нынешней длины (закон наследования приобретенных признаков).
Ламарковское толкование причин изменения видов в природе имеет серьезные недостатки. Так, влиянием упражнения или неупражнения органов нельзя объяснить изменения таких признаков, как длина волосяного покрова, густота шерсти, жирность молока, окраска покровов животных, которые не могут упражняться. Кроме того, как теперь известно, не все изменения, возникающие у организмов под влиянием окружающей среды, наследуются.