Эволюционная теория ж. Б. Ламарка и ч. Дарвина icon

Эволюционная теория ж. Б. Ламарка и ч. Дарвина


37 чел. помогло.
Смотрите также:
Конспект урока темы «Эволюционная теория Ж. Б. Ламарка»...
Тема: «Эволюционная теория Ч. Дарвина»...
Календарно-тематическое планирование по общей биологии 11 класс...
Календарно-тематическое планирование по общей биологии 11 класс...
Институционально-экономическое развитие механизмов ценовой конкуренции...
Литература: Воронцов Н. Н. Развитие эволюционных идей в биологии / М.: Кмк, 2004. 432 с...
Чарлза Дарвина «Происхождение видов»...
Материалистическая теория эволюции органического мира, основанная на воззрениях Ч. Дарвина...
Институциональные особенности современного развития российской экономической системы...
«Теория эволюции органического мира»...
Программа вступительного экзамена в аспирантуру по специальности 08. 00. 01 Экономическая теория...
Программа кандидатского экзамена по экономической теории (для аспиратнов отраслевых кафедр)...



Загрузка...
страницы: 1   2   3   4   5   6
вернуться в начало
скачать
Тема: ДОКАЗАТЕЛЬСТВА ЭВОЛЮЦИИ


План


1. Доказательства единства происхождения органического мира.

2. Эмбриологические доказательства эволюции.

2. Палеонтологические доказательства эволюции.

3. Биогеографические доказательства эволюции.


1. Доказательства единства происхождения органического мира


Современная наука обладает очень многими фактами, доказыва­ющими существование эволюционного процесса. Это данные биохи­мии, генетики, эмбриологии, анатомии, систематики, биогеогра­фии, палеонтологии и многих других дисциплин.

Доказательства единства происхождения органического мира. Все организмы, будь то вирусы, бактерии, растения, животные или грибы, имеют удивительно близкий элементарный химический состав. У всех у них особо важную роль в жизненных явлениях играют белки и нуклеиновые кислоты, которые построены всегда по единому принципу и из сходных компонентов. Особенно важно подчеркнуть, что высокая степень сходства обнаруживается не только в строении биологических молекул, но и в способе их функ­ционирования. Принципы генетического кодирования, биосинтеза белков и нуклеиновых кислот едины для всего живого. У подавляющего большинства организмов в качестве молекул-акку­муляторов энергии используется АТФ, одинаковы также меха­низмы расщепления Сахаров и основной энергетический цикл клет­ки.

Большинство организмов имеют клеточное строение. Клетка — это основной «кирпичик» жизни. Ее строение и функционирование также очень сходно. Деление клеток — митоз, а в половых клетках — мейоз осуществляется принципиально одинаково у всех эукариот.

Крайне маловероятно, чтобы такое удивительное сходство в строении и функционировании живых организмов — следствие случайного совпадения. Оно результат общности происхождения их.


^ 2. Эмбриологические доказательства эволюции


В пользу эволюционного происхождения органического мира говорят данные эмбриологии. Отечественные и зарубежные ученые обнаружили и глубоко изучили сходство начальных стадий эмбрионального развития животных. Все многоклеточные животные проходят в ходе индивидуального развития стадии бластулы и гаструлы. С особой отчетливостью выступает сходство эмбриональных стадий в пределах отдельных типов или классов. Например, у всех наземных позвоночных, так же как и у рыб, обнаруживается закладка жаберных дуг, хотя эти образования не имеют функционального значения у взрослых организмов. К приведенным примерам можно добавить и такие, как закладка зубов у беззубых китов, закладка крыльев у новозеландской бескрылой птицы киви и т. д. Подобное сходство эмбриональных стадий объясняется единством происхождения всех живых организмов.

Морфологические доказательства эволюции. Особую ценность для доказательства единства происхождения органического мира представляют формы, сочетающие в себе признаки нескольких крупных систематических единиц. Существование таких промежуточных форм указывает на то, что в прежние геологические эпохи жили организмы, являющиеся родоначальниками нескольких систематических групп. Наглядным примером этого может служить одноклеточный организм эвглена зеленая. Она одновременно имеет признаки, типичные для растений (хлоропласты, способность использовать углекислый газ) и для простейших животных (жгутики, светочувствительный глазок и даже подобие ротового отверстия).

Еще Ламарк ввел в зоологию деление животных на позвоночных и беспозвоночных. Долгое время между ними не обнаруживали связующих звеньев, пока исследования отечественного ученого А, О. Ковалевского не установили связь между этими группами животных. А. О. Ковалевский доказал, что типичное на первый взгляд беспозвоночное — сидячая асцидия — развивается из свободноплавающей личинки. Она имеет хорду и очень сходна с ланцетником, представителем, как тогда считали, позвоночных. На основании таких исследований всю группу животных, к которым принадлежали и асцидии, присоединили к позвоночным и дали этому типу наименование хордовых.

Связь между разными классами животных также хорошо иллю­стрирует общность их происхождения. Яйцекладущие (например, ехидна и утконос) по ряду особенностей своей организации проме­жуточны между рептилиями и млекопитающими.

Строение передних конечностей некоторых позвоночных (рис. 50), например ласты кита, лапы крота, крыла летучей мыши, лапы кро­кодила, крыла птицы, руки человека, несмотря на выполнение этими органами совершенно разных функций, в принципиальных чертах строения сходны. Некоторые кости в скелете конечностей могут отсутствовать, другие — срастаться, относительные размеры костей могут меняться, но их гомология, т. е. сходство, основанное на общности происхождения, совершенно очевидна. Гомологич­ными называют такие органы, которые развиваются из одинаковых эмбриональных зачатков сходным образом.

Некоторые органы или их части не функционируют у взрослых животных и являются для них лишними — это так называемые рудиментарные органы или рудименты

Наличие рудиментов, так же как и гомологичных органов, - тоже свидетельство общности происхождения. Рудиментарные глаза встречаются у совершенно слепых животных, ведущих подземный образ жизни. Задние конеч­ности у кита, скрытые внутри тела, — рудимент, свидетельству­ющий о наземном происхождении его предков. У человека тоже известны рудиментарные органы. Таковы мышцы, двигающие ушную раковину, рудимент третьего века, или так называемой мигательной перепонки, и т. д.


^ 3. Палеонтологические доказательства эволюции


Палеонтология — наука об ископаемых животных и растениях.

Развитие, например, хордовых осуществлялось поэтапно. Вначале возникли

низшие хордовые, затем последовательно во времени возникают рыбы, амфибии, рептилии. Рептилии, в свою очередь, дают начало млекопитающим и птицам. На заре своего эволюционного развития млекопитающие были представлены небольшим числом видов, в то время процветали рептилии. Позднее резко увеличивается число видов млекопитающих и птиц и исчезает большинство видов репти­лий. Таким образом, палеонтологические данные указывают на смену форм животных и растений во времени.

В отдельных случаях палеонтология указывает на причины эво­люционных преобразований. В этом отношении интересна эволю­ция лошадей. Современные лошади произошли от мелких всеядных предков, живших 60—70 млн. лет назад в лесах и имевших пятипа­лую конечность. Изменение климата на Земле, повлекшее за собой сокращение площадей лесов и увеличение размеров степей, привело к тому, что предки современных лошадей начали осваивать новую среду обитания — степи. Необходимость защиты от хищников и передвижений на большие расстояния в поисках хороших пастбищ привела к преобразованию конечностей - уменьшению числа фаланг вплоть до одной. Параллельно изменению конечно­стей происходило преобразование всего организма: увеличение раз­меров тела, изменение формы черепа и усложнение строения зубов, возникновение свойственного травоядным млекопитающим пище­варительного тракта и многое другое.

В результате изменения внешних условий под влиянием естест­венного отбора произошло постепенное превращение мелких пяти­палых всеядных животных в крупных травоядных. Богатейший палеонтологический материал — одно из наиболее убедительных доказательств эволюционного процесса, длящегося на нашей пла­нете уже более 3 млрд. лет.


^ 4. Биогеографические доказательства эволюции


Ярким свидетель­ством произошедших и происходящих эволюционных изменений является распространение животных и растений по поверхности нашей планеты. Еще в эпоху великих географических открытий путешественников и натуралистов поражало разнообразие живот­ных в дальних странах, особенности их распространения. Однако лишь А. Уоллесу удалось привести все сведения в систему и выде­лить шесть биогеографических областей: 1) Палеоарктическую, 2) Неоарктическую (Палеоарктическую и Неоарктическую зоны часто объединяют в Голарктическую область), 3) Индо-Малайскую, 4) Эфиопскую, 5) Неотропическую и 6) Австралийс­кую.

Сравнение животного и растительного мира разных зон дает богатейший научный материал для доказательства эволюционного процесса. Фауна и флора Палеоарктической и Неоарктической областей, например, имеют много общего. Это объясняется тем, что в прошлом между названными областями существовал сухопут­ный мост — Берингов перешеек. Неоарктическая и Неотропичес­кая области, напротив, имеют мало общих черт, хотя в настоящее время соединены Панамским перешейком, это объясняется изоли­рованностью Южной Америки в течение нескольких десятков мил­лионов лет. После возникновения Панамского моста лишь немно­гим южноамериканским видам удалось проникнуть на север (дико­браз, броненосец, опоссум). Североамериканские виды преуспели в освоении южноамериканской области несколько больше. Ламы, олени, лисы, выдры, медведи проникли в Южную Америку, но не оказали существенного влияния на ее уникальный видовой состав.

Интересен и своеобразен животный мир Австралийской области. Известно, что Австралия обособилась от Южной Азии еще до возникновения высших млекопитающих.

Таким образом, распределение видов животных и растений по поверхности планеты и их группировка в биогеографические зоны отражает процесс исторического развития Земли и эволюции живо­го.

Островные фауна и флора. Для понимания эволюционного про­цесса интерес представляют фауна и флора островов. Состав их фауны и флоры полностью зависит от истории происхождения островов. Острова могут быть материкового происхождения, т. е. представлять собой результат обособления части материка, или оке­анического происхождения (вулканические и коралловые).

Материковые острова характеризуются фауной и флорой, близ­кой по составу к материковой. Однако чем древнее остров и чем более значительна водная преграда, тем больше обнаруживается отличий. Британские острова отделились от Европы совсем недавно и имеют фауну, идентичную европейской. На давно обособившихся островах процесс расхождения видов заходит гораздо дальше. На Мадагаскаре, например, нет типичных для Африки крупных копыт­ных: быков, антилоп, носорогов, зебр. Нет и крупных хищников (львов, леопардов, гиен), высших обезьян (павианов, мартышек). Однако много приматов — лемуров, которые нигде больше не встречаются.

Совершенно иная картина обнаруживается при рассмотрении фаун океанических островов. Их видовой состав очень беден. На большинстве таких островов отсутствуют наземные млекопита­ющие и амфибии, неспособные преодолеть значительные водные препятствия. Вся фауна океанических островов — результат случай­ного занесения на них некоторых видов, обычно птиц, рептилий, насекомых. Представители таких видов, попавшие на океанические острова, получают широкие возможности для размножения. Напри­мер, на Галапагосских островах из 108-видов птиц 82 эндемичны (т. е. нигде больше не встречаются), и все 8 видов рептилий харак­терны только для этих островов. На Гавайских островах обнару­жено большое разнообразие улиток, из которых 300 эндемичных видов принадлежат одному роду.

Огромное количество разнообразных биогеографических фак­тов указывают на то, что особенности распределения живых существ на планете тесно связаны с преобразованием земной коры и с эволюционными изменениями видов.

Вопросы:

1. О чем свидетельствуют следующие факты: сходная организация молекулярных процессов у всех организмов, живущих на Земле; наличие промежуточных форм и рудиментарных органов? Ответ обоснуйте.

2. Животный и растительный мир Северной Америки и Евразии схо­ден между собой, а флора и фауна Северной и Южной Америки сильно различаются. Как вы объясните эти факты?

3. Обычно на островах довольно часто встречаются эндемичные виды

(больше нигде на земном шаре не встречающиеся). Чем это можно объяснить?

4. Ископаемое животное — археоптерикс имело признаки птицы и пресмыкающегося. Дайте оценку этому факту с научной точки зре­ния.


^ ВИД. КРИТЕРИИ ВИДА. ПОПУЛЯЦИЯ.


В центре представлений Ч. Дарвина об эволюции органического мира стоит понятие вид. Вид объединяет организмы, сходные по морфологическим признакам. Это позволяет отличить одну группу организмов от другой. Такое понимание вида помогло классифици­ровать огромное разнообразие описанных форм организмов и сыграло положительную роль в развитии биологии. Накопление к концу XVII в. сведений о многообразии форм животных и растений привело к представлению о видах как о вполне реальных группах особей. Основополагающая работа о видах была проведена К. Лин­неем, который заложил основы систематики.

До Ч. Дарвина большинство биологов считали, что виды неиз­менны с момента создания их «творцом». Эта «неизменность» явля­лась решающим аргументом всех антиэволюционных учений.

По мере углубления и расширения исследований различных видов ученые перестали ограничиваться редкими музейными экспо­натами, а использовали более обширный материал. Было установ­лено, что вид включает организмы, характеризующиеся высокой степенью изменчивости различных признаков. В результате этого некоторые ранее самостоятельные виды были объединены в один общий вид. Некоторые ученые даже усомнились в реальности существования вида. Они высказывали мнение, что в действительности видов как реальных биологических единиц в природе не существует и что границы между видами ученые устанавливают более или менее произвольно. Но все дальнейшие исследования доказали, что виды реально существуют, они являются важнейшей ступенью орга­низации живой природы.

Реальность вида в первую очередь доказывается системой крите­риев, которые позволяют достаточно четко отличить один вид от другого.

^ Популяционная структура вида. Каждый вид характеризуется определенным ареалом – территорией обитаний. Внутри ареала могут быть самые разнообразные преграды (реки, горы, пустыни и т. д.), которые препятствуют свободному скрещиванию между груп­пами особей одного и того же вида. Это, однако, не означает, что они абсолютно изолированы и не обмениваются генами. Просто скрещивание между представителями этих групп осуществляется значительно реже. Такие относительно изолированные группы особей одного вида принято называть популяциями.

Таким образом, вид состоит из популяций. Каждая популяция занимает определенную территорию (часть ареала вида). В течение 139 поколений, за продолжительное время популяция успевает накопить те аллели, которые обеспечивают высокую приспособлен­ность особей к условиям данной местности. Так как из-за разницы условий естественному отбору подвергаются различные комплексы генов (аллелей), популяции одного вида отличаются друг от друга частотой встречаемости тех или иных аллелей. По этой причине в разных популяциях одного вида один и тот же признак может прояв­ляться по-разному. Например, более северные популяции млекопи­тающих обладают более густым мехом, а южные чаще темноокрашенные.

В зонах ареала, где граничат разные популяции одного вида встречаются как особи контактирующих популяций, так и гибриды (рис. 53). Таким образом осуществляется обмен генами между попу­ляциями и реализуются связи, обеспечивающие генетическое един­ство вида. Обмен генами между популяциями способствует большей изменчивости организмов, что обеспечивает более высокую приспо­собленность вида в целом к условиям обитания.

Если в результате усиления изоляции между популяциями обмен генов прекращается полностью, то разные направления отбора, которым подвергаются популяции, могут привести к столь сильному расхождению признаков, что возникает так называемая репродук­тивная изоляция. Это означает невозможность скрещивания и оставления плодовитого потомства. В этом случае можно гово­рить о возникновении нового вида.

Иногда изолированная популяция в силу различных случайных причин (наводнение, пожар, массовое заболевание) и недостаточной численности может полностью погибнуть.

В некоторых случаях в результате геологических катаклизмов или других событий преграды между популяциями могут быть раз­рушены. В результате этих процессов происходит слияние ранее изолированных популяций в одну.

Таким образом, каждая популяция эволюционирует независимо от других популяций того же вида, обладает собственной эволю­ционной судьбой. Популяция — наименьшее подразделение вида, 'изменяющееся во времени. Вот почему популяция представляет собой элементарную единицу эволюции. Отдельный организм не может эволюционировать, так как его генотип определяется уже в момент оплодотворения. Вклад организма в эволюцию состоит в том, чтобы передать гены своим потомкам, т. е. следующим поко­лениям.


^ Критерии вида.

Критерий вида — это совокупность признаков, отличающих данный вид от другого.

Морфологический критерий вида - один из важнейших. Под морфологическим критерием вида понимают совокупность внешних признаков организма. Долгое время этот критерий был главным и даже единственным. С его помощью легко различать виды, кото­рые не являются близкими родственниками. Однако иногда виды внешне почти неразличимы, хотя в природе жестко изолированы и не скрещиваются между собой. Это виды-двойники. Следовательно, морфологический критерий не является достаточным.

Для определения вида важное значение имеет генетический кри­терий; имеется в виду набор хромосом, свойственный конкретному виду. Виды обычно отличаются по числу хромосом или по особен­ностям их строения, поэтому генетический критерий достаточно надежен. Однако и он не абсолютный. Встречаются случаи, когда виды имеют практически неразличимые по строению хромосомы. Кроме того, в пределах вида могут быть широко распространены хромосомные мутации, что затрудняет его точное определение.

^ Эколого-географический критерий вида определяет ареал его обитания. Каждый вид занимает определенную географическую зону. Считать данный критерий универсальным нельзя. В природе существует много близкородственных видов с совмещенным аре­алом.

Наиболее существенной характеристикой вида является то, что вид представляет собой генетически единую систему. Особи разных популяций одного вида могут скрещиваться и давать плодовитое потомство. Вследствие этого гены могут распространяться из одной популяции вида в другую, образовывать новые комбинации. Но они не могут перейти из одного вида в другой из-за обособленности видов друг от друга специальными барьерами. В тех редких случаях, когда «незаконные» скрещивания происходят, включаются в дей­ствие многочисленные изоляционные механизмы, ведущие к гибели или неполноценности гамет, зигот, эмбрионов и потомков.

Итак, каждый критерий в отдельности не может быть основа­нием для определения вида; только в совокупности они позволяют точно выяснить видовую принадлежность живого организма.

На основании сказанного можно сделать следующее определе­ние вида. Вид — совокупность географически и экологически сход­ных популяций, способных в природных условиях скрещиваться между собой, обладающих общими морфофизиологическими приз­наками, биологически изолированных от популяций других видов.

1. Что такое популяция? Приведите примеры популяций животных и

растений вашего края.

2. Что называется видом? Приведите примеры видов, встречающихся

в вашей местности.

3. Назовите и охарактеризуйте основные критерии вида. Докажите их

относительный характер.

4. Как, по вашему мнению, человек использует знания о виде в своей

практической деятельности?


^ МЕХАНИЗМЫ ЭВОЛЮЦИОННОГО ПРОЦЕССА


Ч. Дарвин в своем классическом труде «Происхождение видов» решил вопрос о главных движущих силах (факторах) эволюцион­ного процесса. Он выделил следующие факторы: наследствен­ность, изменчивость и естественный отбор. Кроме того, Ч. Дар­вин указал на важную роль ограничения свободного скрещивания особей вследствие их изоляции друг от друга, возникшей в процессе эволюционного расхождения видов.

Современные знания об эволюции и ее факторах сложились в так называемую синтетическую теорию эволюции, которая пред­ставляет собой результат развития дарвинизма, генетики, экологии и других биологических наук.

Эволюционная теория исходит из того, что элементарной эволю­ционной единицей, т.е. той минимальной ячейкой, которая способна исторически изменяться (эволюционировать), является популяция.


^ РОЛЬ ИЗМЕНЧИВОСТИ В ЭВОЛЮЦИОННОМ ПРОЦЕССЕ


Все особи одного вида животных и растений в большей или мень­шей степени отличаются друг от друга. Изменчивость организмов — важный фактор протекания эволюционного процесса.

Мутационная изменчивость. Мутационная изменчивость играет роль главного поставщика наследственных изменений. Именно она является первичным материалом всех эволюционных преобразований. Одним из распространенных типов геномных мутаций является полиплоидия, имеющая важное значение в эволюции растений. Полиплоидные виды растений часто занимают арктические и аль­пийские зоны.

Считают, что это связано с их повышенной устойчивостью к неблагоприятным факторам среды.

Хромосомные мутации также играют важную эволюционную роль. Прежде всего, необходимо указать на удвоение генов в одной хромосоме. Именно благодаря удвоениям генов в процессе эволю­ции накапливается генетический материал. Нарастание сложности организации живого в ходе исторического развития в значительной степени опиралось на увеличение количества генетического мате­риала. Достаточно сказать, что количество ДНК в клетке у высших позвоночных примерно в 1000 раз больше, чем у бактерий. Другой тип хромосомных мутаций, который достаточно часто обнаружи­вается у животных и растений, — перемещение участка хромосомы. Гетерозиготность по таким хромосомным мутациям может препят­ствовать случайному скрещиванию особей, создавая возможность изоляции отдельных групп животных и растений внутри вида.

Наиболее частый тип мутаций — генные. Они играют очень важ­ную роль в эволюционном процессе. Мутации отдельных генов происходят редко. Мутация гена возникает в среднем в одной из 100 000 гамет. Но так как количество генов в организме (например, млекопитающих) составляет около 100 000, то практически каждая особь несет вновь возникшую мутацию. Большинство мутаций рецессивные, доминантные мутации возникают намного реже. Доминантные и рецессивные мутации ведут себя в популяциях по-разному. Доминантные мутации, даже если они находятся в гетеро­зиготном состоянии, проявляются в фенотипах особей уже первого поколения и подвергаются действию естественного отбора. Рецес­сивные же мутации проявляются в фенотипе только в гомозиготном состоянии.

Рецессивная мутация, прежде чем она проявится в фенотипе гомозигот, должна накопиться в значительном количестве в популя­ции. Эту мысль первым высказал выдающийся советский генетик С.С. Четвериков. Он был первым ученым, сделавшим важнейший шаг на пути объединения генетики с эволюционной теорией. В 1926 г. С.С. Четвериков опубликовал знаменитую работу «О некоторых моментах эволюционного процесса с точки зрения современной генетики», с которой и начался новый этап развития эволюционной теории.

С.С. Четвериков сделал важный вывод о насыщенности природ­ных популяций большим количеством рецессивных мутаций. Он писал, что популяция, подобно губке, впитывает рецессивные мута­ции, оставаясь при этом фенотипически однородной. Существова­ние такого скрытого резерва наследственной изменчивости создает возможность для эволюционных преобразований популяций под воздействием естественного отбора.

Комбинативная изменчивость. Как вы уже знаете, комбинативная изменчивость — это следствие перекреста гомологичных хро­мосом, их случайного расхождения в мейозе и случайного сочетания гамет при оплодотворении. Комбинативная изменчивость ведет к появлению бесконечно большого разнообразия генотипов и фено­типов. Она служит неиссякаемым источником наследственного раз­нообразия видов и основой для естественного отбора. Если допу­стить, что в каждой паре гомологичных хромосом имеется только одна пара аллельных генов, то для человека, у которого гаплоидный набор хромосом равен 23, количество возможных гамет составит 223, а число возможных генотипов З23. Такое огромное количество генотипов в 20 раз превышает численность всех людей на Земле. Однако в действительности гомологичные хромосомы отличаются по нескольким генам и в расчете не учтено явление перекреста. Поэтому количество возможных генотипов выражается астрономи­ческим числом и можно с уверенностью утверждать, что возникно­вение двух одинаковых людей практически невероятно. Однояйце­вые близнецы составляют исключение.

Громадное генотипическое и, следовательно, фенотипическое разнообразие в природных популяциях является тем исходным эво­люционным материалом, с которым оперирует естественный отбор.

1. Какой, на ваш взгляд, вид изменчивости играет ведущую роль в эволюции? Ответ обоснуйте.

2. Охарактеризуйте роль изменчивости в эволюционном процессе.

3. Чем можно объяснить фенотипическую однородность популяций одного вида? Можно ли утверждать, что генофонды популяций одного вида одинаковы?

4. Какие биологические процессы, происходящие в организме, лежат в основе комбинативной изменчивости?


Тема: ФАКТОРЫ ЭВОЛЮЦИИ


План

1. Естественный отбор – направляющий фактор эволюции.

2. Дрейф генов – фактор эволюции.

3. Изоляция – эволюционный фактор

4. Приспособленность - результат действия факторов эволюции.


^ 1. Естественный отбор – направляющий фактор эволюции


Великая заслуга Ч. Дарвина состоит в открытии роли отбора как важнейшего фактора эволюционного процесса. Дарвин считал, что благодаря естественному отбору осуществляется процесс сохране­ния и преимущественного размножения организмов, которые обла­дают признаками, наиболее полезными в данных условиях окружа­ющей среды. Естественный отбор, как показал Ч. Дарвин, является следствием борьбы за существование.

Борьба за существование. Все живые существа потенциально способны производить большое количество себе подобных. Напри­мер, потомство, которое потенциально способна оставить одна даф­ния (пресноводный рачок) за лето, достигает астрономической величины, более 1030 особей, что превосходит массу Земли.

Однако безудержного роста численности живых организмов в действительности никогда не наблюдается. В чем причина такого явления? Большая часть особей гибнет на разных этапах развития и не оставляет после себя потомков. Существует множество причин, ограничивающих рост численности животных: это и природно-кли­матические факторы, и борьба с особями других видов и своего вида.

Известно, что гибель тем интенсивнее, чем выше размножае­мость особей данного вида. Белуга, например, выметывает во время нереста около миллиона икринок и только очень незначительная часть из них достигает зрелого возраста. Растения также производят огромное количество семян, но в естественных условиях лишь ничтожно малая их часть дает начало новым растениям. Несо­ответствие между возможностью видов к беспредельному размно­жению и ограниченностью ресурсов — главная причина борьбы за существование. Гибель потомков происходит по разным причинам. Она может носить как избирательный, так и случайный характер (гибель особей в лесном пожаре, в случае наводнения, вмешатель­ство человека в природу и др.).

^ Внутривидовая борьба. Решающее значение для эволюционных преобразований имеет интенсивность размножения и избирательная гибель особей, плохо приспособленных к меняющимся условиям окружающей среды. Не следует думать, что особь, имеющая неже­лательный признак, непременно должна погибнуть. Просто суще­ствует большая вероятность того, что она либо оставит после себя меньше потомков, либо совсем их не оставит, тогда как нормальная особь — размножится. Следовательно, выживают и размножаются всегда более приспособленные, В этом и заключен главный меха­низм естественного отбора. Избирательная гибель одних и пере­живание других индивидуумов — неразрывно связанные явления.

Именно в таком простом и на первый взгляд очевидном утверж­дении состоит гениальность дарвинской идеи естественного отбора, т.е. размножения более приспособленных особей, побеждающих в борьбе за существование. Борьба особей внутри одного вида носит самый разнообразный характер. Особи не только «соревнуются» за источники пищи, влагу, солнце и территорию, но иногда вступают в прямую борьбу.

Взаимоотношения особей в пределах вида не ограничиваются борьбой и соревнованием, существует также и взаимопомощь.

Взаимопомощь особей, разграничение индивидуальных территорий – все это снижает остроту внутривидовых взаимодействий. Наиболее четко взаимопомощь проявляется в семейной и групповой организации животных, когда сильные и крупные особи защищают детенышей и самок, охраняют свою территорию и добычу, способствуя успеху всей группы или семьи в целом, часто ценой своей жизни. Размножение и гибель индивидуумов приобретают избирательный характер через соревнование генетически разнородных особей внутри данной популяции, поэтому внутривидовая борьба — наиболее важная причина естественного отбора.

Основным двигателем эволюционных преобразований является естественный отбор наиболее приспособленных организмов, возникающих вследствие борьбы за существование.

^ Межвидовая борьба. Под межвидовой борьбой следует понимать борьбу особей разных видов. Особой остроты межвидовая борьба достигает в тех случаях, когда противоборствуют виды, которые живут в сходных экологических условиях и используют одинаковые источники питания. В результате межвидовой борьбы происходит либо вытеснение одного из противоборствующих видов, либо приспособление видов к разным условиям в пределах единого ареала или, наконец, их территориальное разобщение.

Иллюстрацией последствия борьбы близких видов могут служить два вида скальных поползней. В тех местах, где ареалы этих видов перекрываются, т.е. на одной территории живут птицы обоих видов, длина клюва и способ добывания пищи у них существенно отличаются. В неперекрывающихся областях обитания поползней отличий в длине клюва и способе добывания пищи не обнаруживается. Межвидовая борьба, таким образом, ведет к экологическому и географическому разобщению видов.

В качестве примеров межвидовой борьбы приводят иногда борьбу хищника и жертвы, хозяина и паразита.

^ Эффективность отбора. Итак, разнообразные типы взаимодействия живых существ между собой и с условиями среды являются причиной гибели неприспособленных и выживания приспособленных. Какие условия необходимы для того, чтобы естественный отбор был достаточно эффективен? Датский генетик В. Иогансен ответил на этот вопрос. Он выделил у фасоли чистые линии, которые он получал самоопылением одного исходного растения и его потомков в ряду поколений. Созданные таким путем линии были гомозиготными по большинству генов, т.е. в пределах линий изменчивость носила только модификационный характер, если не учитывать редко возникающие мутации. В таких линиях отбор по величине бобов не приводил к их укрупнению или уменьшению в последующих поколениях. В обычных же гетерозиготных популяциях фасоли существовала наследственная изменчивость, и отбор оказы­вался эффективным.

Из экспериментов В. Иогансена следует очень важный вывод: в чистой линии, гомозиготной по большинству генов, наследственная изменчивость крайне незначительна и отбор поэтому неэффекти­вен.


*• 1. Объясните, какая борьба за существование (внутриеидовая или

межвидовая) наиболее ожесточенная и почему.

*• 2. Назовите движущие силы эволюции и установите их взаимосвязи.

3. Используя знания по генетике, докажите, что отбор в чистых

линиях неэффективен.

4. К каким, на ваш взгляд, результатам может привести межвидовая

борьба за существование?

5. Знания о борьбе за существование и естественном отборе человек

широко использует в практической деятельности. Докажите это.





оставить комментарий
страница2/6
Дата12.10.2011
Размер1,15 Mb.
ТипЛекция, Образовательные материалы
Добавить документ в свой блог или на сайт

страницы: 1   2   3   4   5   6
плохо
  21
не очень плохо
  7
средне
  6
хорошо
  11
отлично
  56
Ваша оценка:
Разместите кнопку на своём сайте или блоге:
rudocs.exdat.com

Загрузка...
База данных защищена авторским правом ©exdat 2000-2017
При копировании материала укажите ссылку
обратиться к администрации
Анализ
Справочники
Сценарии
Рефераты
Курсовые работы
Авторефераты
Программы
Методички
Документы
Понятия

опубликовать
Загрузка...
Документы

наверх