14.11.11. Лекция 10
Эволюционное учение
Современная синтетическая теория эволюции
Сущность представлений Чарльза Дарвина (ЧД) о механизмах органической эволюции. Эволюционное ЧД состоит из 3 разделов:
Совокупность доводов пользу исторического развития организмов. Их ЧД черпал из разных наук. Наиболее убедительные доказательства взяты ил палеонтологии. Изменения организмов в толще отложений м назвал летописью эволюции. Данные эмбриологии свидетельствовали о единстве происхождения организмов. Закономерности распределения организмов на суше и в воде свидетельствовали в пользу разных направлений эволюции на материках и островах. Наиболее широко использовались достижения с/х практики.
Движущие силы эволюции. Наследственность, изменчивость, естественный отбор. Вначале ЧД пришел к заключению, что в искусственных условиях породы и сорта созданы искусственным отбором. Затем было высказано положение, что в естественных условиях определяющими факторами являются борьба за существование и естественный отбор. Производится потомства больше, чем выживает. Излишнее потомство гибнет в результате борьбы за существование, которая происходит как между видами, так и внутри видов. Внутривидовая борьба более ожесточенна. Неизбежное следствие борьбы за существование – естественный отбор, который является по ЧД главных механизмов эволюции.
Представление о путях эволюционных преобразований. Основу составляла мысль о дивергенции. По ЧД выживали те формы, которые наиболее полно отклонялись от исходной. Отклонение происходило на основе расхождения признаков, что вело к уменьшению конкуренции. ЧД считал, что в результате дивергенции образуются разновидности (зачатки вида), то есть дивергенция создает новые виды.
Заслуги ЧД перед естествознанием:
Всесторонне обосновал исторический метод применения к природе. На основе воззрений ЧД формируется эволюционная биология.
Создал теорию эволюции. Сформировал эволюционное древо, принципы и правила эволюции групп.
Теория эволюции существенно подорвала влияние религии на общество.
Современный период синтеза дарвинизма и генетики
Учения оказалось недостаточно разработанным в генетическом плане. ЧД имел ввиду эволюцию особей. Но как известно особи живут в популяциях. Через 8 лет после выхода «Происхождения видов» Дженкин поставил такой вопрос (о растворении признаков в потомстве, кошмар Дженкина, на который Дарвин не смог дать ответ). Усиливаются нападки на центральное звено теории естественном отбора. Возникают предположения о скачкообразном возникновении видов на основе крупных мутаций – детриз и перекомбинации готовых генов Лотси. Сформировалось научное течение – генетический антидарвинизм. Генетика сама быстро подошла к эволюции, используя методологию классического генетического анализа, генетики стали анализировать роль отдельных факторов эволюции. Первый шаг на пути объединение дарвинизма и генетики – закон Харди Вайнбера. Они показали, что в популяции при свободном скрещивании отсутствие мутаций данного гена, отсутствие отбора по данному признаку соотношение генотипов АА:Аа:аа постоянно. Эти выводы позволили им сформулировать закон: «Частоты генов в бесконечно большой панмектической популяции без давления каких-либо внешних факторов стабилизируются уже после одной смены поколений». Значение закона заключается в том, что накопленные изменения в генофонде популяции бесследно не исчезают. Исходя из закона Харди-Ваинберга С.С. Четверков (1966) показал, что в результате спонтанного мутационного процесса во всех популяциях создается гетерогенность. Он также показал, что популяция насыщена мутациями «как губка». Мутации служат основой эволюционного процесса, идущего под действием естественного отбора. Комплекс представлений, сложившийся в 30-е годы 20 века на основе синтеза Дарвинизма и генетики назвали синтетической теории эволюции. В настоящее время эволюционное учение – это наука об общих законах развития органической природы.
Механизм и направление эволюции
Биологическая эволюция – это происходящий в череде поколений процесс приспособления биологических систем к условиям окружающей среды. Специфичность биологической эволюции состоит:
Адаптивность.
Эволюция происходит при смене поколений.
В качестве управляемого блока – элементарной единицей эволюцией рассматривается популяция. Поскольку эволюция адаптивна, регулятором является среда, к условиям которой популяция вынуждена приспосабливаться. Популяция меняется от поколения к поколению на основе генетической изменчивости. На основе выживания и размножения более приспособленных экосистема «узнает» о том, насколько приспособлена данная популяция, насколько эффективная регуляция ее состава. Естественный отбор = дифференциальное выживание и размножение и есть процесс регуляции.
Ход эволюции
Все современные организмы являются измененными потомками одной (монофилия) или нескольких (полифилия) форм, существовавших ранее. Направление эволюции. Учение о главных направления эволюции сформулированы Северцовым. Он обосновал понятия о морфофизиологических и биологических прогрессе и регрессе.
Морфофизиологический прогресс – это изменение структуры и общей жизнедеятельности на пути эволюции от простых форм к сложным. Н-р, от однокл к многокл. Морфофизиологический регресс – упрощение организации и жизнедеятельности, выражающееся в редукции органов на пути к эволюции. Биологический прогресс. Характерен для организмов, у которых:
Возрастает приспособленность к окружающей среде.
Увеличивается численность.
Расширяется ареал.
Биологический прогресс может быть результатом морфофизиологического прогресса, но и иногда морфофизиологического регресса (солитеры, ленточные черви). Следствие биологического прогресса – процветание вида.
Биологический регресс – снижение приспособленности организмов к среде, сокращение их численности и ареалов. Результат – вымирание. Оставшиеся представители процветавший ранее группы – реликты, найдя соответствующую экологическую нишу, могут существовать млн. лет. (латимерия, гинко).
Значение биологического прогресса: обеспечивает главное направление эволюции в виде ароморфозов, идиоадаптации и общей дегенерации.
Микро- и макроэволюция. Элементарные эволюционные факторы
Обычно эволюцию подразделяют на два этапа: микро и макроэволюции. Термины были введены Филипченко для разграничения явлений эволюции мелкого и крупного масштаба.
Микроэволюция – это совокупность эволюционных процессов, протекающих на уровне популяций, начиная с механизмов формирования изменчивости до возникновения нового вида. Результат – новый вид. Макроэволюция – это совокупность эволюционных процессов, ведущих к формированию надвидовых систематических категорий. Результат – род, семейство, отряд, тип и т.д.
Эволюция в целом протекает от микроэволюции через видообразование к макроэволюции, эволюции надвидовых таксонов. Микроэволюция – причина макроэволюции. Механизмы, приводящие к макроэволюционным изменениям те же, что и при микроэволюции, а результаты – иные. Особенности макроэволюционного процесса: иной масштаб времени, основной метод изучения макроэволюции – палеонтологический.
В конце 20 века эволюционный процесс было предложено рассматривать как совокупность трех главных этапов: микроэволюция, видообразование и макроэволюция.