2. Сучасні уявлення про фактори еволюції

Фактори еволюції — це чинники, які призводять до адаптивних змін організмів, популяцій і видів. Протягом тривалого часу серед учених було поширено дві системи поглядів на фактори еволюції: автогенез (еволюція є наслідком дії лише внутрішніх факторів) і ектогенез (еволюція є наслідком дії лише зовнішніх факторів).

Проте, обидві точки зору не враховували багаторівневості ор­ганізації живої матерії. Так, вплив гормонів на клітину організму є зовнішнім впливом для клітинного рівня організації і внутріш­нім — для організменого.

Сучасна наука вважає, що на різних рівнях організації живої матерії діють специфічні фактори еволюції, у результаті спільної дії яких і відбувається адаптація організмів і популяцій до умов середовища. Так, на молекулярному рівні важливим фактором є хімічні та фізико-хімічні властивості органічних молекул. На клітинному рівні — організація взаємодії між компартментами клітини, а на організменому — дія екологічних факторів.

Усі екологічні фактори є водночас і факторами еволюції, за умо­ви, якщо вони діють із постійною інтенсивністю або остання пері­одично змінюється. До таких факторів можна віднести клімат, со­лоність водойми, властивості ґрунту, наявність хижаків, наявність і властивості здобичі, конкурентних видів тощо.

Стосовно популяційного рівня організації живої матерії виді­ляють внутрішньовидові та міжвидові фактори еволюції. Внутріш­ньовидові фактори є результатом взаємодії осіб усередині популя­ції. Це міграції, хвилі життя, дрейф генів, статевий добір, соціальні зв'язки (у низки видів), розподіл територій існування всередині ареалу. Результатом дії внутрішньовидових факторів еволюції є саморегу­ляція густоти популяцій. Це підвищує шанси виду на успіх у між­видовій боротьбі, бо дозволяє йому ефективно використовувати ре­сурси середовища існування в межах свого ареалу.

Міжвидові фактори еволюції є результатом взаємодії між осо­бинами й популяціями різних видів. До цих факторів відносять різні форми симбіозу — мутуалізм, коменсалізм, паразитизм, а та­кож конкуренцію та трофічні зв'язки.

У різних умовах кожен із цих факторів має різну інтенсивність, яка зумовлена густотою популяцій видів, що взаємодіють. Ці вза­ємини відіграють важливу роль у підтриманні екологічної рівно­ваги в екосистемах. Так, збільшення популяцій жертв призводить до збільшення популяцій хижаків і паразитів. Це, у свою чергу,

спричиняє зменшення чисельності популяції жертви, а потім, уна­слідок цього, і хижаків з паразитами.

Дуже важливим міжвидовим фактором еволюції в наш час є ан­тропогенний фактор. Хоча його зазвичай розглядають у негативно­му аспекті, але це справедливо не для всіх видів. Дійсно, види, за­несені до Червоної книги, страждають від антропогенного впливу. А от домашні тварини й культурні рослини, навпаки, від дії цього фактора лише виграли. Виграли від цього й види, які пристосува­лися до існування поряд з людиною — таргани, бур'яни, паразити і збудники хвороб людини, домашніх тварин і культурних рослин. їх ареал суттєво збільшився, а чисельність зросла.

Узагальнення, систематизація й контроль знань і вмінь студентів

Дати відповіді на питання:

1. Коли почали формуватися перші уявлення про еволюцію жи­вих організмів?

2. Які основні положення теорії еволюції запропонував Ж. Б. Ламарк?

3. Які основні положення теорії еволюції запропонував Ч. Дарвін?

4. У чому головна різниця між ученнями Ч. Дарвіна і Ж. Б. Ламарка?

5. Коли й ким була створена синтетична теорія еволюції?

6. Об'єднання даних яких біологічних наук створило фундамент синтетичної теорії еволюції?

7. Що є основною одиницею еволюції, згідно із синтетичною тео­рією еволюції?

8. Які основні положення містить синтетична теорія еволюції?

9. Що таке макроеволюція?

10. Що таке мікроеволюція?

11. Що таке фактори еволюції?

12. Які основні фактори еволюції виділяє синтетична теорія еволю­ції?

13. Які фактори еволюції є внутрішньовидовими?

14. Які фактори еволюції є міжвидовими?

15. Чому треба вивчати процеси еволюції?

16. Що таке вид?

17. Які існують критерії виду?

18. Як відбуваються процеси видоутворення?

19. Що таке адаптація?

20. Що таке мімікрія і які її форми вам відомі?

21. Які органи є аналогічними, а які гомологічними?

22. Чи може адаптація бути абсолютною?

Розділ. ІСТОРИЧНИЙ РОЗВИТОК

_{І РІЗНОМАНІТНІСТЬ ОРГАНІЧНОГО СВІТУ}

ТЕМА. СИСТЕМА ОРГАНІЧНОГО СВІТУ ЯК ВІДОБРАЖЕННЯ ЙОГО ІСТОРИЧНОГО РОЗВИТКУ

Базові поняття й терміни: хімічна еволюція, панспермія, стаціо­нарний стан, креаціонізм, органогенні елементи, каталітичні реакції, первинна атмосфера.

План

1. Історичний розвиток і різноманітність органічного світу.

2. Гіпотези виникнення життя на землі

3. Етапність у розвитку органічного світу

1.До сьогодні описано понад 2 млн видів тварин, 0,5 млн видів рос­лин, близько 100 тис. видів грибів. Для збереження інформації про таку величезну різноманітність живі організми класифікують (сис­тематизують) — об'єднують у групи, керуючись певними критері­ями. Цим займається систематика — наука, яка вивчає й описує живі організми, а також установлює споріднені зв'язки між ними. Розрізняють штучну і природну системи. Основне завдання сучас­ної систематики — збудувати природну систему, тобто об'єднати філогенетично споріднені групи організмів на підставі даних палео­зоології, генетики, біохімії та інших наук. Таким чином, основний критерій природної системи — еволюційна спорідненість особин, а не подібність їх зовнішніх ознак (як у штучній).

Структурними одиницями системи є таксони — вид, рід, роди­на, ряд, порядок, клас, тип, царство. Усі таксони утворюють ієрар­хічну систему — кожний таксон включає таксони нижчого поряд­ку: тип — класи, клас — ряди і т. д. Найвищим систематичним таксоном у системі живого світу вважається царство. Іноді вжи­вається категорія надцарство. У цьому випадку всіх живих орга­нізмів групують у надцарство Прокаріоти й надцарство Еукаріоти. Прокаріоти представлені царствами Дроб'янки, до яких належать бактерії і синьо-зелені водорості, що не мають клітинного ядра, та Архебактерії. До надцарства Еукаріоти належать царства: Росли­ни, Тварини, Гриби. Проте, сучасна систематика виділяє набагато більше царств. Це стало наслідком появи нових методів досліджен­ня живих організмів, які дозволили більш докладно встановити ступінь родинних зв'язків між різними групами живих організмів і відстежити їх історичний розвиток.

Нові методи молекулярної біології та цитології дозволили під­твердити значну роль симбіогенезу в походженні багатьох великих таксонів. Так, походження еукаріотів супроводжувалося і горизон­тальним переносом генів, і декількома симбіогенезами з представ­никами різних груп прокаріотів.

Також виявилося, що нові систематичні групи можуть виника­ти шляхом утрати їх предковою формою якихось важливих ком­понентів. Так, утрата пластид водоростями призвела до утворення групи оомікотових грибів.

Докладний аналіз дозволив виявити групи поліфілетичного по­ходження, які зараз утворюють одну систематичну категорію, але походять від різних предкових форм. Яскравий приклад такої гру­пи — клас Ссавці. Протягом мезозойської ери існувало багато форм теріоморфних рептилій, які еволюціонували в напрямку набуття характерних ознак ссавців. Нащадки однієї з цих груп стали яйце­кладними ссавцями, а нащадки другої — сумчастими і плацентар­ними. Зараз ми об'єднуємо їх в один клас.

Дуже цікавою групою з цієї точки зору є рептилії. Протягом усієї історії цієї групи в її межах існувало дві лінії, які розвивалися паралельно і, можливо, взагалі були нащадками двох різних пред­кових форм. Перша лінія — теріоморфні плазуни — була панівною в кінці палеозою і стала предковою групою для ссавців. Друга лі­нія — завроморфні плазуни — панувала в мезозої і стала предко­вою для ящірок, змій, крокодилів, динозаврів, літаючих рептилій і птахів.

2. Існують чотири групи теорій, які пояснюють появу життя на Землі. Це креаціонізм, теорія стаціонарного стану, теорія панспер­мії та теорії хімічної еволюції.

Основним положенням будь-якої креаціоністської теорії є по­ява життя внаслідок надзвичайної божественної події. Теорія ста­ціонарного стану більш екзотична. її основою є положення про те, що Земля є вічною. Вона існувала завжди, і також завжди на ній існувало життя. Ця теорія припускає вимирання видів, але вважає,

що нові види не утворюються. А відсутність решток існуючих ви­дів у осадових породах давніх епох пояснюється незначною чисель­ністю цих видів у ті епохи. Теорія панспермії стверджує, що життя у Всесвіті виникало один або кілька разів (як варіант — існувало вічно). Але на Землі воно не виникало, а було занесене з допомогою метеоритів інших космічних об'єктів чи штучно інопланетянами.

Найбільш обґрунтованими в наш час є теорії, які пояснюють виникнення життя шляхом хімічної еволюції з неорганічних речо­вин. Існує кілька варіантів цих гіпотез.

Згідно з теорією О. І. Опаріна і Д. Холдейна, процес виникнення життя на Землі пройшов кілька етапів.