Теория эволюции
Автономизация развития – уменьшение
роли физико-химических факторов внешней среды в индивидуальном развитии в
процессе эволюции.
Аллель (от греч. allelon – друг друга, взаимно) – одно из возможных
структурных состояний гена. Число аллелей каждого гена практически неисчислимо.
Биогеоценоз – взаимообусловленный
комплекс живых и косных компонентов, связанных между собой обменом веществ и
энергией; биогеоценоз – одна из наиболее сложных природных систем.
Биологическая эволюция – необратимое и
в известной степени направленное историческое развитие живой природы,
сопровождающееся изменением генетического состава, популяций, образованием и
вымиранием видов, преобразованием биогеоценозов и биосферы в целом.
Биоценоз – совокупность растений,
животных, грибов и микроорганизмов, населяющих участок суши или водоема и
характеризующихся определенными отношениями между собой.
Гомология органов – соответствие
органов на основе общего плана строения, развития их сходных зачатков и
способность выполнять как сходные, так и различные функции.
Дарвин – единица скорости эволюции
количественных признаков. 1 Дарвин соответствует изменению среднего значения
признака на 1% за 1000 лет.
Коацерваты – области полимера,
биополимера (капли, слои) с повышенной концентрацией этого вещества по сравнению
со всем остальным раствором.
Популяция – совокупность особей
определенного вида, в течение длительного времени (большое число поколений)
населяющих определенное пространство, внутри такой совокупности особей
практически осуществляется в той или иной степени панмиксия; популяция отделена
от соседних таких же совокупностей особей той или иной степенью давления
изоляции.
Таксон – общее обозначение любого
систематического подразделения живого мира: подвида, вида, рода, семейства,
отряда, класса, типа, царства.
ПРОБЛЕМА ПРОИСХОЖДЕНИЯ ЖИЗНИ
Проблема происхождения жизни во Вселенной тесно
связана с проблемой возникновения жизни на Земле. Эта проблема является одной
из наиболее важных, узловых проблем для формирования планетарно-космического
взгляда на эволюцию в целом. Рассмотрение этой проблемы следует начинать с
анализа основных концепций возникновения жизни на Земле, к которым, в первую
очередь, относятся следующие.
1. Креационистская
концепция (креационизм), согласно
которой жизнь была создана
сверхъестественным существом (существами) в определенный момент (промежуток) времени.
2. Концепция панспермии, согласно которой возможен
перенос жизни в космическом
пространстве с одной планеты на другую («заражение» Земли жизнью из космоса).
3. Концепция
самопроизвольного зарождения – возникновение жизни из неживого вещества
(неоднократное).
ПРОЦЕСС РАЗВИТИЯ ЖИВОГО
Эволюция живого представляет собой
результат нарушения генетического равновесия в популяциях. Как известно, для
поддержания генетического равновесия прежде всего необходимо, чтобы либо
мутаций не происходило вовсе, либо частоты прямых и обратных мутаций были
одинаковы. В основе генетического равновесия в популяции лежит закон
Харди–Вейнберга, суть которого состоит в том, что при определенных условиях частоты различных аллелей одного
гена остаются из поколения в поколение неизменны.
Определяющим
(направляющим) в эволюции являются относительные равновесия биосферы. Ключевые
природные системы, в пределах которых осуществляется эволюция, – это биоценоз и
биогеоценоз. Последний представляет собой равновесную природную систему,
образовавшуюся в результате компенсаций всех биосферных воздействий в пределах
частей соответствующих геосфер. Только тогда, когда энергетические воздействия
неживой природы уравновешиваются живым, возникают устойчивые условия для его
существования.
Ключевыми природными системами, с
которыми имеет дело эволюционный процесс, являются популяция и вид. Вид – это
качественный этап процесса эволюции живого и наименьшая неделимая генетически
закрытая система в живой природе. Важнейший признак вида – его полная изоляция
в природных условиях, предопределяющая независимость эволюционной судьбы. Время
в эволюции определяется числом поколений.
Иногда выделяют три элементарных эволюционных фактора.
1. Мутационный процесс, т.е. изменение
наследственных свойств организмов, возникающих естественным
путем или вызванных искусственными
средствами.
2. Изоляция, рассматриваемая как
фактор-усилитель генетических различий между группами особей.
Популяционные волны, которые как бы
подставляют под действие естественного отбора редкие мутации, внося их в
увеличенных концентрациях в популяционный генофонд, или устраняют уже довольно
обычные варианты.
НАИБОЛЕЕ
ВАЖНЫЕ ИЗ ЭВОЛЮЦИОННЫХ УЧЕНИЙ
Любые теории и гипотезы в биологии
получают логическое завершение только тогда, когда они взаимодействуют с
основными положениями теории эволюции. Однако способы их взаимодействия очень
сложны и имеют много граней. Иногда они принимают форму конкретных принципов.
В теории Ч. Дарвина могут быть выделены
три принципа.
1. Изменчивость является неотъемлемым
свойством живого.
2. В живой природе есть внутреннее
противоречие: с одной стороны, все виды
организмов имеют тенденцию к размножению в геометрической прогрессии, с другой стороны, зрелыми
особями становится незначительная часть
потомства.
3. Принцип естественного отбора –
центральное ядро теории Дарвина.
Все последующие эволюционные теории,
признающие принцип «естественного отбора», называются «неодарвинистскими».
Одним из направлений развития
дарвинизма является синтетическая теория эволюции, созданная в 30–40-х гг. XX в. (Э. Май) называет сроками создания синтетической
теории 1936 – 1947 гг. В ней объединены на основе дарвинизма современные
биологические концепции: генетико-экологическое изучение структуры популяции,
результаты экспериментальной и теоретической генетики, модели борьбы за
существование и естественного отбора. Иногда синтетической теорией называют результат
слияния менделизма и дарвинизма. У истоков создания синтетической теории стоял
С. С. Четвериков, Р. Фишер, С. Райт, Дж. Холдейн.
Теорию номогенеза разработал Л. С. Берг (1876
– 1950). В 20-х г. XX в. он выдвинул ряд возражений
против теории эволюции Ч. Дарвина. Его собственная теория эволюции основывается
на ее изначальной целесообразности. Главным законом этой теории является
«автономический ортогенез», действующий центростремительно и независимо от
внешней среды. Все живое, считал Берг, представляет собой ценность и призвано
осуществлять идею добра. Он утверждал, что наука, философия и искусство – это
три равноправные стороны духовной деятельности человека.
1. Ортогенез
– изменение организмов в заданном направлении, вынуждаемое
некой внутренней силой.
2. Наследование
приобретенных признаков – процесс, в котором изменения, возникшие у отдельных организмов, становятся
наследуемыми и ведут к постоянным
изменениям у их потомков.
3. Сальтационизм
– внезапное возникновение новых видов в результате крупных мутаций. Концепция
имеет антидарвиновскую направленность, создана в 1860 – 1870 гг. А. Зюсом и А.
Келлиром. Согласно сальтационизму, весь план будущего развития жизни возник еще
в момент ее появления, а все эволюционные события происходят в результате
скачкообразных изменений (сальтаций) эмбриогенеза.
Для концепции эволюции, основанных на
идее о том, что всякое развитие в мире является осуществлением заранее
предустановленных целей, есть общее название телеогенез.
Можно также отметить подход А. А.
Любищева (1890- 1972), который всесторонне исследовал триаду проблем «система –
эволюция – форма». Форму (организма) он не считал простым приспособлением к
условиям среды, определяемым необходимостью выполнения конкретной функции. Что
касается систематики в эволюции, то она имеет целью построение «естественной
системы организмов». Любищев исходил из того, что положение организма в такой
системе определяет все его существенные признаки.
ВОПРОСЫ
ДЛЯ СЕМИНАРОВ
1. Рассмотрите различные теории
происхождения жизни.
2. В чем состоит основная идея модели
возникновения живого по А. И. Опарину?
3. Что продемонстрировала «колба»
Миллера?
4. Определите понятия «онтогенез» и
«гомеостаз».
5. Каково основное содержание теории
эволюции Ч. Дарвина, а также других современных эволюционных теорий?
6. В чем различия основных эволюционных
учений?