Главная страница | Контакты | Случайная страница Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Современные представления (развитие теории Дарвина).

Учение о микроэволюции составляет ядро современного дарвинизма. Микроэволюция - процесс, идущий на уровне по­пуляций. Образование нового вида - это итог микроэволюции.

В микроэволюционном процессе выделяются элементар­ные единицы, явления и процессы:

- Элементарная эволюционная единица - популяция,

- элементарный эволюционный материал -наследственная изменчивость

- элементарные факторы эволю­ции

§ мутационный процесс;

§ популяционные волны (волны жизни);

§ изоляция;

§ естественный отбор.

Мутационный процесс ведет к изменению частот отдель­ных аллелей (генов) в популяции и является поставщиком ново­го материала в популяцию. Поддерживая высокую степень ге­нетического разнообразия популяций, он создает основу для действия естественного отбора. Многие мутации оказываются вредными. Обезвреживание мутаций происходит в результате полового процесса. Безграничная изменчивость была бы вред­на, но выработаны механизмы, не только увеличивающие из­менчивость, но и понижающие ее.

Популяционные волны или колебание численности попу­ляций. Действие волн жизни предполагает неизбирательное случайное уничтожение особей, благодаря чему редкий перед началом волны аллель может сделаться обычным и быть под­хвачен естественным отбором. Влияние популяционных волн может быть особенно заметно в популяциях малой величины. Волны жизни - поставщики эволюционного материала.

Изоляция. Изоляция - возникновение любых барьеров, ограничивающих панмиксию. Изоляция закрепляет и усили­вает начальные стадии генетической дифференцировки, без этого закрепления невозможно формообразование (видо­образование). Важная характеристика - длительность изоля­ции. В природе существуют: пространственная и биологиче­ская изоляции (биотопическая, этологическая, морфофизио­логическая).

Естественный отбор - это единственный направленный эволюционный фактор, движущая сила эволюции. Предпосыл­ки естественного отбора: гетерогенность особей, прогрессия размножения и давление жизни. Во всех случаях избыточная численность и экологическая предпосылка естественного отбо­ра - борьба за существование. Объект отбора - особи или груп­пы особей. В пределах популяции отбираются, то есть преиму­щественно оставляют потомство особи, обладающие какимилибо преимуществами перед другими, т.е. в процессе естествен­ного отбора важно дифференциальное размножение особей. С позиций генетики под естественным отбором нужно пони­мать избирательное воспроизведение разных генотипов. Глав­ное значение в эволюции имеет не само выживание особей, а их вклад в генофонд популяции.

Существует важное ограничение сферы действия отбора. Он не может изменить организацию вида без пользы для этого вида. Однако отбор часто ведет к созданию признаков и свойств невыгодных для отдельной особи и полезных для попу­ляции в целом (жало пчелы). Естественный отбор доказан экс­периментально.

Основные формы естественного отбора в популяциях.

- Стабилизирующий отбор. Это форма естественного от­бора, направленного на поддержание в популяциях среднего, ранее сложившегося, значения, признака. Действует до тех пор, пока условия жизни существенно не меняются.

- Движущий отбор. Движущей (или направленной) фор­мой отбора принято называть отбор, способствующий сдвигу среднего значения признака или свойства. Такой отбор способ­ствует закреплению новой нормы взамен старой, пришедшей в несоответствие с изменяющимися условиями.

- Дизруптивный отбор. Дизруптивный отбор направлен против особей со средним и промежуточным характером при­знаков и ведет к установлению полиморфизма в пределах попу­ляций. Популяция как бы разрывается по данному признаку на несколько групп.

Другие, более частные формы отбора: половой, индивиду­альный, групповой.

Результат действия естественного отбора - возникновение адаптации или приспособлений, например, таких как покрови­тельственная окраска, мимикрия, предостерегающая окраска, различные средства защиты у растений и животных.

Целесообразность живой природы - результат историче­ского развития видов в определенных условиях. Поэтому она всегда относительна и имеет временный характер. Ни один из приспособительных признаков не обеспечивает абсолютной безопасности. Любые приспособления целесообразны только в обычной для вида обстановке. При изменении условий среды они оказываются бесполезными или даже вредными (резцы грызунов).

Преадаптации. В некоторых случаях у животных оказыва­ются развитыми те органы или структуры, которые могут оказаться полезными для освоения новой среды обитания. Такие явления носят названия преадаптаций.

Видообразование - источник возникновения многообразия в живой природе. Видообразование - это разделение прежде единого вида на два или несколько. Основные пути и способы видообразования - аллопатрическое (географическое) и сим­патрическое.

Макроэволюция. Под ней понимается эволюция организ­мов выше видового уровня. Гранью между микро- и макроэво­люцией является этап формирования видов, видообразование. После образования вида единство и непрерывность эволюцион­ного процесса не нарушается. На фоне непрерывно текущего микроэволюционного процесса при видообразовании происхо­дят макроэволюционные значимые события. Одним из таких наиболее общих макроэволюционных событий может рассмат­риваться возникновение сложной системы форм родственных организмов, полностью биологически изолированных и обра­зующих иерархическую систему таксонов: вид - род - семейство

- отряд - класс и т.д.

Макроэволюционные процессы. Филогенез - или эволюция крупных систематических групп (выше видового).

Первичные формы филогенеза: 1. Филетическая эволюция

- процесс изменения исходного вида. В процессе филетической эволюции получается филетическое древо. В отличие от микро­эволюционного процесса филетическая эволюция необратима. 2. Дивергенция. Это другая первичная форма эволюции таксона (вида). В результате изменения направления отбора в разных условия происходит дивергенция (расхождение) ветвей древа жизни от единого ствола предков. Процессы дивергенции в макроэволюции необратимы.

Более частные макроэволюционные процессы - конверген­ция и параллелизм. Конвергенция или возникновение различ­ных признаков в систематически далеких, неродственных груп­пах (крыло бабочки и летучей мыши). Параллелизм - формиро­вание сходного фенотипического облика у первоначально ра­зошедшихся (дивергировавших), но родственных групп.

Направления эволюции. Арогенез - переход эволюциони­рующей группы в новую адаптивную зону (крыло птицы, кис­теперость рыб и т.д.). Аллогенез (идеоадаптации) - эволюция группы внутри одной адаптивной зоны.

Правила эволюции: необратимости эволюции - организм не может вернуться к прежнему состоянию; правило прогресси­рующей специализации - эволюционирующая группа идет по пути все более глубокой специализации; правило происхождения от неспециализированных предков - новые крупные группы берут начало от сравнительно неспециализированных предков; правило адаптивной радиации - эволюция любой группы со­провождается разделением ее на ряд филогенетических стволов, которые расходятся в разных адаптивных направлениях от не­кого исходного среднего состояния.

Современные проблемы эволюционного учения. Ней­тральная эволюция или постепенная эволюции за счет накопле­ния молекулярных изменений (мутаций), дрейфа генов и других процессов.

Монофилия и полифилия различных таксономических групп. Сетчатая эволюция - происхождение таксонов гибридо­генным путем и один из возможных механизмов полифилитиче­ского происхождения некоторых групп. Гипотеза симбиогенеза и полифилитическое происхождение типов и царств природы.

Проблемы эволюции экосистем. Устойчивость экосистем и преобладание в ненарушенных экосистемах стабилизирующего отбора. Сильная взаимосвязь видов в экосистемах порождает их одновременную или сопряженную эволюцию (коэволюцию) при глобальных изменениях на Земле.

Многообразие живых организмов - основа органи­зации и устойчивости биосферы.

Современное биологическое разнообразие: на Земле от 5 до 30 млн. видов. Биологическое разнообразие - как результат взаимодействия двух процессов - видообразования и вымира­ния. Биологическое разнообразие - наиболее ценный "ресурс" планеты. Биологическое разнообразие включает два понятия: генетическое разнообразие или многообразие генетических свойств у особей одного вида и видовое разнообразие или чис­ло различных видов внутри сообщества или всей биосферы. Биоразнообразие обеспечивает новыми источниками питания, энергии, сырья, химических и лекарственных продуктов. Гене­тическое разнообразие позволяет видам совершенствоваться, приспосабливаться, использовать необходимые ресурсы, найти место в биогеохимическом круговороте Земли. Биоразнообра­зие - страховая политика природы против катастроф.

Структура биологического разнообразия. Единицы систе­мы - демы и популяции. Генофонд популяции.

Эволюция биологического разнообразия. Сквозная эво­люционная тенденция - увеличение разнообразия, прерываемое резкими спадами в результате массовых вымираний видов.

Воздействие человека на биологическое разнообразие. Прямой ущерб в результате человеческой деятельности. Кос­венный ущерб от воздействий, нарушающих сбалансированные соотношения и процессы в экосистемах.

Сохранение биологического разнообразия. Инвентариза­ция и охрана биологического разнообразия. Сочетание прав человека с правами животных. Сочетание этических принципов и экономических интересов. Сохранение и естественная эволю­ция биологического разнообразия.

Потенциальное биологическое разнообразие.

Биологическое разнообразие как индикатор воздействий. Используются как отдельные компоненты биологического раз­нообразия, так и суммарные показатели. Нарушение структуры функции или сукцессионной последовательности развития эко­системы обычно выражается всокращении биологического разнообразия.