Эволюционное учение Ч. Дарвина. Его основные положения и значение

Основные типы эволюционного процесса

Дивергенция

Дивергенцией Ч. Дарвин называл расхождение признаков в процессе эволюции, приводящее к появлению новых форм или таксонов организмов, происходящих от общего предка. Дивергенция приводит также к преобразованию одних органов тела в другие в связи с выполнением новых функций. Например, после выхода позвоночных животных на сушу их передние конечности претерпели значительные изменения в зависимости от освоения тех или иных типов местообитаний и образа жизни (бегательные у ящериц, волков, кошек, оленей или других, роющие у кротов, крылья у птиц, крылообразные у летучих мышей, хватательные у обезьян, рука у человека, ласты при вторичном освоении водной среды ихтиозаврами, моржами или китообразными и т. д.). Такие органы, имеющие общее происхождение, но выполняющие разные функции, получили название гомологичных. Гомологичными органами являются листья растений, усики гороха, колючки кактусов, шипы барбариса и др.

Конвергенция

Конвергенцией называется независимое возникновение сходных признаков у организмов, имеющих различное происхождение (не родственных друг другу), или у органов, имеющих различное происхождение, но выполняющих сходные функции. Чаще всего конвергенция возникает при заселении сходных типов местообитаний. Например, конвергентное сходство отмечается у крыльев бабочек и рукокрылых, роющих конечностей кротов и медведок, жабр рыб и ракообразных, толчковых ног зайцеобразных и саранчовых и т. п. Но иногда конвергентное сходство возникает под влиянием сходства выполняемых функций, например, удивительная похожесть строения глаз млекопитающих и головоногих моллюсков. Но в любом случае эти органы формируются из разных частей эмбрионов этих животных.

Параллелизм

Параллелизм — это тип эволюции, при котором конвергентное сходство возникает на основе гомологичных органов. Гомологичные органы или морфологические формы, имевшие когда-то общее происхождение, но потом изменившиеся и переставшие быть похожими друг на друга, в новых условиях снова приобретают черты большого сходства. Это вторичное сходство бывших родственных форм. Например, рыбообразная обтекаемая форма вторично возникает при переходе животных от наземного образа жизни к водному. Вспомните похожесть строения акул (первичноводные животные) и ихтиозавров и китообразных (вторично-водные). У кошачьих саблезубость возникала в разное время у разных видов. Причина параллелизма — одинаковое направление естественного отбора и определенная генетическая близость между такими группами организмов.

Филетическая эволюция

Филетическая эволюция, или филогенез, — это такой тип эволюционного процесса, при котором происходит постепенное преобразование одних таксонов в другие без образования боковых ветвей. При этом образуется непрерывный ряд популяций (таксонов), в котором каждый таксон является потомком предыдущего и предком последующего, не имея сестринских таксонов. Этот тип был описан американским исследователем Дж. Симпсоном в 1944 г.

Изучая закономерности эволюции растений, выдающийся российский (советский) генетик Н. И. Вавилов открыл интересные явления, названные им законом гомологических рядов. Этот закон непосредственно вытекает из анализа соотношений и взаимосвязей между разными типами эволюционного процесса и показывает большое сходство эволюционных изменений у родственных групп организмов. Причиной этого является сходство мутаций гомологичных генов в генофондах родственных видов. Поэтому, зная спектр изменчивости одного вида (или рода), можно с большой вероятностью предсказать многообразие форм другого вида (или рода). При этом целые семейства растений могут характеризоваться определенным циклом изменчивости, обнаруживаемой у всех его родов и видов. Так, зная формы изменчивости ячменя, Н. И. Вавилов очень точно предсказал и впоследствии обнаружил сходные формы у пшеницы.

Концепция эволюции Ч. Дарвина идеология борьбы с природой

Идея постепенного и непрерывного изменения всех видов растений и животных высказывалась многими учеными задолго до Дарвина. Поэтому само понятие эволюции — процесс длительных, постепенных, медленных изменений, которые, в конечном итоге, приводят к коренным, качественным изменениям — возникновению новых организмов, структур, форм и видов, проникло в науку еще в конце XVIII в.

Однако именно Дарвин выдвинул совершенно новую гипотезу в отношении живой природы, обобщив отдельные эволюционные идеи в одну, так называемую теорию эволюции, получившую широчайшее распространение в мире.

Во время кругосветного путешествия Ч. Дарвин собрал богатейший материал, свидетельствовавший об изменчивости видов растений и животных. Особенно поразительной находкой был огромный скелет ископаемого ленивца, обнаруженный в Южной Америке. Сравнение с современными, небольшими по размерам ленивцами, натолкнуло Дарвина на мысль об эволюции видов.

Богатейший эмпирический материал, накопленный к тому времени в географии, археологии, палеонтологии, физиологии, систематике и т.п., позволил Дарвину сделать вывод о длительной эволюции живой природы. Свою концепцию Дарвин изложил в работе «Происхождение видов путем естественного отбора» (1859 г.). Книга Ч. Дарвина имела феноменальный успех, ее первый тираж (1250 экз.) был продан уже в первый день. В книге речь шла об объяснении возникновения живых существ без апелляции к идее Бога.

При этом следует отметить, что, несмотря на огромную популярность у читающей публики, идея постепенного появления в живой природе новых видов для научного сообщества того времени оказалась столь необычной, что была принята не сразу.

Дарвин предположил, что в популяциях животных существует конкуренция, благодаря которой выживают только те особи, которые обладают выгодными в данных конкретных условиях свойствами, позволяющими оставить потомство. Основу эволюционной теории Дарвина составляют три принципа: а) наследственности и изменчивости; б) борьбы за существование; в) естественного отбора. Изменчивость является неотъемлемым свойством всего живого. Несмотря на похожесть живых организмов одного вида, внутри популяции невозможно обнаружить две совершенно одинаковые особи. Эта вариантность признаков и свойств создает преимущество одних организмов перед другими.

В обычных условиях различие свойств остается незаметным и не оказывает существенного влияния на развитие организмов, однако при изменении условий, особенно в неблагоприятную сторону, даже малейшее различие может дать одним организмам значительное преимущество перед другими. Только особи с соответствующими условиям свойствами оказываются способными выжить и оставить потомство. Дарвин различает неопределенную и определенную изменчивость.

Определенная изменчивость, или адаптивная модификация, — способность особей одного вида одинаковым образом реагировать на изменения окружающей среды. Подобные групповые изменения не передаются по наследству, поэтому не могут поставлять материал для эволюции.

Неопределенная изменчивость, или мутация, — индивидуальные изменения в организме, передаваемые по наследству. Мутации не связаны напрямую с изменениями условий окружающей среды, однако именно неопределенная изменчивость играет важнейшую роль в эволюционном процессе. Случайно появившиеся позитивные изменения передаются по наследству. В итоге выживает и достигает зрелости лишь небольшая часть потомства, обладающая полезными наследственным и свойствами.

Между живыми существами, как считает Дарвин, разворачивается борьба за существование. Конкретизируя это понятие, Дарвин указывал, что внутри вида рождается больше особей, чем доживает до взрослого состояния.

Естественный отбор — ведущий фактор эволюции, объясняющий механизм образования новых видов. Именно этот отбор выступает движущей силой эволюции. Механизм отбора приводит к избирательному уничтожению тех особей, которые менее приспособлены к условиям окружающей среды.

Синтетическая теория эволюции кратко и понятно. Прав ли Дарвин

Смит создал учение о свободной конкуренции в промышленности. Т. Мальтус впервые ввел выражение «борьба за существование». Он объяснял, что человеку, как и всем другим организмам, свойственно стремление к безграничному размножению. Но лишь нехватка жизненно необходимых ресурсов, производство которых не поспевает за размножением, ограничивает рост численности человечества.

В начале XIX в. французский натуралист Ж. Б. Ламарк впервые предложил последовательное учение о развитии живой природы. Ламарк первым указал на связь организмов со средой их обитания. Именно среда обитания, по его мнению, явилась причиной изменения живых организмов. Ученый определил направление эволюции как постепенный переход живых организмов от низших форм к высшим. Но в то же время Ламарку не удалось вскрыть истинные причины, способствующие данному эволюционному переходу.

Помимо научных открытий формированию теории эволюции значительно способствовала социально-экономическая обстановка — к началу XIX в. Англия превратилась в крупнейшую промышленную и колониальную державу. Развитие мореплавания, торговли, освоение колоний способствовали накоплению знаний о растительном и животном мире разных стран. Увеличение масштабов промышленного производства и рост городского населения повысили спрос на сельскохозяйственное сырье и продукты питания. Это явилось стимулом к выведению более урожайных сортов культурных растений и высокопродуктивных пород домашних животных.

Становление эволюционных взглядов Чарльза Дарвина

Дарвин родился в 1809 г.

в семье английского врача. С самого детства у Дарвина развилась любовь к природе и полевым исследованиям. Учеба в университетах Эдинбурга и Кембриджа дала ему глубокие знания в области зоологии, ботаники и геологии. Дарвин хорошо изучил эволюционные взгляды Ламарка и других более ранних эволюционистов, но не разделял их.

Дарвин, изучая животный и растительный мир, очень интересовался находками ископаемых остатков животных. Сходство данных находок с современными формами привело его к мысли о возможном родстве этих организмов. Это позволило Дарвину выдвинуть предположение о преемственности между современными и вымершими формами живых организмов.

В 1831 г. Дарвин в качестве натуралиста отправился на паруснике «Бигль» в кругосветное плавание (рис. 40). В течение пяти лет молодой ученый изучал геологическое строение материков, флору и фауну стран мира

Дарвин обратил внимание на особенности географического распределения животных по материкам. Например, в фауне Южной Америки он обнаружил формы, которых не наблюдалось в Северной Америке (ленивцы, муравьеды, броненосцы)

Данный факт он объяснял изоляцией фауны, вызванной наличием водных преград между двумя материками.

Во время кругосветной экспедиции Дарвин побывал на Галапагосских островах, расположенных недалеко от западного побережья Южной Америки. Там ученый обнаружил виды певчих воробьиных птиц — вьюрков, которые различались между собой по форме клюва и типу корма. В то же время островные вьюрки были очень похожи на материковый вид, что, несомненно, указывало на их близкое родство.

Клювы вьюрков одних видов идеально подходили для сбора семян, а у других были приспособлены только для добычи насекомых. При этом все вьюрки на островах были в целом достаточно схожи. Дарвин предположил, что когда-то на острова прилетели птицы одного вида вьюрков, а расселившись, они приспосабливались к местным условиям. Преимущество в выживании получали виды, чьи клювы больше подходили для добычи доступного на островах корма. Одним вьюркам досталась роль охотников за мелкими насекомыми, другие получили изобилие плодов и семян. В результате постепенно образовалось несколько различных видов этих птиц, специализирующихся на каком-либо типе корма.

В итоге, по окончании экспедиции на основе обширного фактического материала Дарвином были сделаны важные выводы. Во-первых, он подтвердил, что виды способны изменяться и давать начало новым видам. Во-вторых, на основе самостоятельного изучения ископаемых остатков и известных ранее данных палеонтологических исследований ученый доказал сходство в строении вымерших и современных животных.

Основные результаты эволюции по Ч. Дарвину

Главным результатом эволюции является совершенствование приспособленности организмов к условиям обитания, что влечет за собой совершенствование их организации. В результате действия естественного отбора сохраняются особи с полезными для их процветания признаками. Дарвин приводит множество доказательств повышения приспособленности организмов, обусловленной естественным отбором. Это, например, широкое распространение среди животных покровной окраски (под цвет местности, в которой обитают животные, или под цвет отдельных предметов. Многие животные, имеющие специальные защитные приспособления от поедания их другими животными, имеют, кроме того, предупреждающую окраску (например, ядовитые или несъедобные животные).

У некоторых животных распространена угрожающая окраска в виде ярких отпугивающих пятен. Многие животные, не имеющие специальных средств защиты, по форме тела и окраске подражают защищенным (мимикрия). У многих из животных имеются иглы, колючки, хитиновый покров, панцирь, раковина, чешуя и т.п. Все эти приспособления могли появиться лишь в результате естественного отбора, обеспечивая существование вида в определенных условиях. Среди растений широко распространены самые разнообразные приспособления к перекрестному опылению, распространению плодов и семян. У животных большую роль в качестве приспособлений играют различного рода инстинкты (инстинкт заботы о потомстве, инстинкты, связанные с добыванием пищи, и т.д.).

Вместе с тем Дарвин отмечает, что приспособленность организмов к среде обитания (их целесообразность), наряду с совершенством, носит относительный характер. При резком изменении условий полезные признаки могут оказаться бесполезными или даже вредными. Например, у водных растений, поглощающих воду и растворенные в ней вещества, всей поверхностью тела, слабо развита корневая система, но хорошо развиты поверхность побега и воздухоносная ткань — аэренхима, образованная системой межклетников, пронизывающих все тело растения. Это увеличивает поверхность соприкосновения с окружающей средой, обеспечивая лучший газообмен, и позволяет растениям полнее использовать свет и поглощать углекислый газ. Но при пересыхании водоема такие растения очень быстро погибнут. Все их приспособительные признаки, обеспечивающие их процветание в водной среде, оказываются бесполезными вне ее. Другой важный результат эволюции — нарастание многообразия видов естественных групп, т.е. систематическая дифференцировка видов. Общее нарастание многообразия органических форм весьма усложняет те взаимоотношения, которые возникают между организмами в природе. Поэтому в ходе исторического развития наибольшее преимущество получают, как правило, наиболее высокоорганизованные формы.

Тем самым осуществляется поступательное развитие органического мира на Земле от низших к высшим. Вместе с тем, констатируя факт прогрессивной эволюции, Дарвин не отрицает морфофизиологического регресса (т.е. эволюции форм, приспособления которых к условиям среды идут через упрощение организации), а также такого направления эволюции, которое не приводит ни к усложнению, ни к упрощению организации живых форм. Сочетание различных направлений эволюции приводит к одновременному существованию форм, различающихся по уровню организации.

Каталог: razdacha -> teorija jevoljuciirazdacha -> Вегетативная нервная система: анатомия и симпатическая системаrazdacha -> Общая характеристика эмбрионального развитияteorija jevoljucii -> Эволюция центральной нервной системыrazdacha -> Семейство Гречишные (Polygonaceae)razdacha -> Этапы формирования иммунологииrazdacha -> 1. Иммуносупрессия и ее виды Причины развития вторичного иммунодефицитаrazdacha -> Анатомия и физиология органа зренияrazdacha -> Генетика и эволюцияrazdacha -> Функции биологических мембран. Ионные каналы мембран
Поделитесь с Вашими друзьями:

Результаты эволюции Дистанционные уроки

Основным результатом эволюции стало максимальное приспособление всех видов животных к условиям обитания.

Каждый организм приспосабливается по-своему, и, если посмотреть на историю этих изменений, то прослеживаются некоторые тенденции. Разберем самые основные.

Приспособления могут быть самые разные, например, изменение внешнего вида: формы или цвета для лучшего соответствия со средой обитания. Рассмотрим виды адаптации.

Это явление получило название Мимикрия.

Мимикрия цвета

Пестро окрашенные рыбки в не менее

 пестро окрашенных коралловых рифах —

тоже явление мимикрии, более того, это это результат эволюции — в течение миллионов лет выживали те, кто мог спрятаться, выжить и продолжить свой род.

Мимикрия формы

Африканские палочники и цветом, и формой тела напоминают веточку или лист — идеальное укрытие от врагов. Идеальный результат эволюции.

Мимикрия звука

Многие животные (особенно птицы) могут подражать звукам хищников, чтобы отпугнуть врагов. Этот навык тоже был выработан в ходе эволюции.

Идиоадаптация 

• роющие лапки крота — приспособление к жизни под землей;
• клюв многих птиц идеально приспособлен для их вида пищи (разрывающий, раскалывающий, тоненький и длинный);
• плоская форма тела у донных рыб;
• кукушкины яйца в чужих гнездах;
• перепонки на лапках у водоплавающих птиц;
• линька у многих «шерстистых» животных и т.д.

Это изменение организма, которое происходит не за один год, и даже не всегда в течение сотни лет. Это результат эволюции, растянувшийся на тысячелетия.

Как животные приспосабливались к переходу к наземному существованию? Перестройкой целых систем органов.

Например, изменения в строении сердца — от двухкамерного у рыб до четырехкамерного у млекопитающих. Появление кальциевого скелета вместо хорды.

Иногда ароморфозом может быть и исчезновение каких-то органов.

Самое главное отличие идиоадаптации от ароморфоза

Идиоадаптация — это небольшие, незначительные, частные изменения к конкретным условиям среды (например, у крота изменилась только форма лапок, все остальные системы органов остались прежними, уровень организации остался прежним).

Результат идиоадаптации — максимум — новый вид.

Результат ароморфоза — появление нового таксона, типа, отдела, класса, может быть даже царства.

Искусственный отбор

Анализируя особенности пород домашних животных и сортов культурных растений, Дарвин обратил внимание на значительное развитие у них именно тех признаков, которые ценятся человеком. Достигалось это одним и тем же приемом: при разведении животных или растений селекционеры для размножения оставляли те экземпляры, которые наиболее полно удовлетворяли их потребности и из поколения в поколение накапливали полезные для человека изменения, т.е

осуществляли искусственный отбор.

Под искусственным отбором Дарвин понимал систему мероприятий по усовершенствованию существующих и созданию новых пород животных и сортов растений с полезными (в хозяйственном отношении) наследственными признаками и различал следующие формы искусственного отбора:

Методический отбор — целеустремленное выведение породы или сорта. Приступая к работе, селекционер ставит перед собой определенную задачу в отношении тех признаков, которые он хочет развить у данной породы. Прежде всего эти признаки должны быть хозяйственно ценными или удовлетворять эстетические потребности человека. Признаки, с которыми работает селекционер, могут быть и морфологическими и функциональными. К ним может относиться и характер поведения животных, например драчливость у бойцовых петухов. Решая поставленную перед собой задачу, селекционер выбирает из уже имеющегося материала все то лучшее, в чем проявляются хотя бы в малой степени интересующие его признаки. Выбранные особи содержатся в изоляции во избежание нежелательного скрещивания. Затем селекционер выбирает пары для скрещивания. После этого, начиная уже с первого поколения, он ведет строгий отбор лучшего материала и выбраковку того, который не удовлетворяет предъявленным требованиям.

Таким образом, методический отбор — это творческий процесс, приводящий к образованию новых пород и сортов. Используя этот метод, селекционер, как скульптор, лепит новые органические формы по заранее продуманному плану. Успех его зависит от степени изменчивости исходной формы (чем сильнее изменяются признаки, тем легче найти нужные изменения) и величины исходной партии (в большой партии большие возможности выбора).

Методический отбор в наше время, используя достижения генетики, значительно усовершенствовался и стал основой современной теории и практики селекции животных и растений.

Бессознательный отбор проводится человеком без определенной, заранее поставленной задачи. Это самая давняя форма искусственного отбора, элементами которого пользовались уже первобытные люди. При бессознательном отборе человек не ставит цель создать новую породу, сорт, а лишь оставляет на племя и преимущественно размножает лучшие особи. Так, например, крестьянин, имеющий двух коров, желая использовать одну из них на мясо, зарежет ту, которая дает меньше молока; из кур он использует на мясо самых плохих несушек. В обоих случаях крестьянин, сохраняя наиболее продуктивных животных, проводит направленный отбор, хотя и не ставит перед собой цели вывести новые породы. Именно такую примитивную форму отбора Дарвин называет бессознательным отбором.

Дарвин подчеркивал особую важность бессознательного отбора с теоретической точки зрения, так как эта форма отбора проливает свет и на процесс видообразования. Его можно рассматривать как мостик между искусственным и естественным отбором

Искусственный отбор был хорошей моделью, на которой Дарвин расшифровал процесс формообразования. Дарвиновский анализ искусственного отбора сыграл важную роль в обосновании эволюционного процесса: во-первых, он окончательно утвердил положение об изменчивости: во-вторых, установил основные механизмы формообразования (изменчивость, наследственность, преимущественное размножение особей с полезными признаками) и, наконец, показал пути выработки целесообразных приспособлений и дивергенции сортов, пород. Эти важные предпосылки открыли путь к успешному решению проблемы естественного отбора.

Похожее

• Что случилось с теорией Дарвина?
  Елена Сударикова

  Что произошло с эволюционной теорией Дарвина? Действительно ли великий учёный-натуралист отрёкся от неё в конце жизни? Какие были основные положения теории Дарвина? Работает ли она? Елена Сударикова, антрополог, старший научный сотрудник Государственного Дарвиновского музея рассказывает, как Чарлз Дарвин изменял и дополнял свою теорию эволюции, какие подтверждения она находит в научных методах и исследованиях и действительно ли имеется опровержение теории Дарвина.

• Гений Чарльза Дарвина
  Channel 4

  Трёхсерийный документальный фильм о творчестве Чарльза Дарвина, спорном истолковании его учения (социальный дарвинизм, евгеника) и оппозиции ему, особенно религиозной (креационизм). Включает, среди прочего, интервью со Стивеном Пинкером, Дэниелом Деннетом и Роуэном Уильямсом.

• Об отражении эволюционных идей в массовом сознании
  Самое видное место в этой коллекции заблуждений об эволюции надо отдать креационизму — представлению о том, что никакой эволюции органического мира не было вовсе и на земле сегодня живут столько разновидностей живых существ, сколько их было создано демиургом при сотворении мира.

• Эволюция бактериального жгутика
  Противники теории эволюции часто используют бактериального жгутика в качестве примера проблемы неуменьшаемой (нередуцируемой) сложности. Данное видео демонстрирует, как мог эволюционировать бактериальный жгутик. Если кажется, что что-то настолько сложно устроено, что вы не представляете как оно могло возникнуть в ходе эволюции – значит плохо старались представить.

• Ложь креационизма
  Волков П. И.
  Павел Волков, выпускник Естественно-Географического факультета Владимирского Государственного Педагогического Университета бросает вызов турецкому креационисту Харуну Яхья, автору книги «Обман Эволюции», отвечая на все нападки против теории эволюции, аргументируя это ссылками на литературные источники.

• Ваша внутренняя рыба / Your Inner Fish (2014)
  Нил Шубин

  Своим обликом, походкой и даже мышлением современные люди обязаны череде анатомических метаморфоз, происходивших на протяжении сотен миллионов лет. Нил Шубин — биолог-эволюционист, анатом и палеонтолог, один из первооткрывателей промежуточного эволюционного звена между рыбами и наземными позвоночными — увлекательно рассказывает в документальной трилогии «Ваша внутренняя рыба» о собственных исследованиях и сенсационных достижениях коллег.

• Следы эволюции на теле человека
  Уши, чтобы слышать. Глаза, чтобы видеть. Нос, чтобы дышать и нюхать. И так далее. Однако предназначение некоторых частей человеческого организма объяснить непросто. Зачем, к примеру, нужен копчик, волосы на ногах или аппендикс?

• Одинаковые следы ретровирусов в геноме человека и шимпанзе как доказательство теории эволюции
  Одинаковые следы в геноме человека и шимпанзе, оставленные ретровирусами, свидетельствуют об общем предке. Антиэволюционистам практически нечего возразить на совершенно убийственный для них «аргумент от эндогенных ретровирусов».

• Опровергнута ли теория эволюции?
  Шабанов Д. А.
  Является ли научным выбор между эволюционизмом и креационизмом? Изменчивость научного знания – недостаток или достоинство? Проблема переходных форм. Что есть человек?

• Протоиерей Роман Братчик: Дарвин — это голова!
  Сегодня эволюция — не теория, не гипотеза, а факт, убежден протоиерей Роман Братчик, настоятель Успенского храма города Курчатова Курской области, выпускник биофака МГУ. Креационизм же отец Роман считает заблуждением. Если на нем настаивать, научная интеллигенция в Церковь не пойдет. Эту позицию, с которой, наверное, многие не согласятся, отец Роман изложил в интервью корреспонденту «Нескучного сада»

Далее >>>