Теория эволюции Ч.Дарвина и А.Уоллеса и ее основные положения
Предложенное Ч.Дарвиным и А.Уоллесом (А.Уоллес - английский естествоиспытатель, который независимо от Дарвина пришел к аналогичным выводам) объяснение путей, которыми происходит эволюция, сводится к следующим положениям: 1) Ч.Дарвин и А.Уоллес собрали материал, показывающий наследственную изменчивость организмов. 2) Эти ученые впервые поставили в центре внимания эволюционной теории не отдельные особи, а виды и внутривидовые группировки. 3) Ч.Дарвин ввел понятие “борьба за существование”, причем подразумевалась борьба как с биотическими, так и с абиотическими факторами среды. Ч,Дарвин считал важнейшей внутривидовую борьбу. 4) Естественный отбор - результат наследственной изменчивости и борьбы за существование (преимущественное выживание и обеспечение потомством лучше приспособленных особей). 5) Приспособление видовк условиям их существования - следствие борьбы за существование и наследственной изменчивости. 6) Половой отбор - частный случай естественного отбора, обеспечивает развитие признаков, связанных с функцией размножения. 7) Многочисленные породы и сорта - результат искусственного отбора, который является аналогом естественого отбора, но осуществляется в интересах человека.
Вид и его критерии На планете к настоящему времени научно описано около 1,2 млн. видов животных и около 500 тысяч видов растений. Процесс описания новых видов непрерывно продолжается . Вид - совокупность особей, обладающих наследственным сходством морфологических, физиологических и биохимических сходством свободно скрещивающихся и дающих плодовитое потомство, приспособленных к определенным условиям жизни и занимающих в природе определенную область - ареал. Критерии вида 1) Морфологический - сходство внешнего и внутреннего строения особей вида. 2) Физиологический - сходство всех процессов жизнедеятельности у особей одного вида. 3) Географический - размер ареала, его форма, расположение в биосфере - важные видовые признаки. Для каждого вида свойственны свои границы пригодных для жизни условий, своя история возникновения, свои специфические взаимоотношения с видами - конкурентами. 4) Экологический - совокупность факторов внешней среды, в которых существует вид (т.е. экологическая ниша). 5) Биохимический - единое строение белков и нуклеиновых кислот, входящий в состав организма представителей вида. 6) Генетический - набор хромосом, характерный для данного вида. Только совокупность всех критериев характеризует вид. Популяция - это совокупность особей данного вида, занимающих определенный участок территории внутри ареала вида, свободно скрещивающихся между собой и частично или полностью изолированных от других популяций. Популяция - это форма существования вида в конкретных условиях и единица его эволюции, т.е. элементарная единица эволюции.
Факторы эволюции Можно выделить основные элементарные факторы эволюции: наследственная изменчивость, естественный отбор, борьба за существование. 1)Наследственная изменчивость. Подлинные наследственные изменения - мутации - могут происходить на уровне генотипа, хромосом или генов. Наследственностью называют общее свойство всех организмов сохранять и передавать особенности строения и функций от предков к потомству. Почему же потомство похоже на своих родителей ? Во времена Дарвина причины наследственности были мало изучены. В настоящее время известно, что материальную основу наследственности составляют гены, расположенные в хромосомах. Ген представляет собой участок молекулы ДНК, под действием которого формируются наследственные признаки. Изменчивостью называют общее свойство организмов приобретать новые признаки - различия между особями в пределах вида. Изменчивы все признаки организмов: особенности внешнего и внутреннего строения, физиологии, поведения и др. В потомстве одной пары животных или растений, выросших из семян одного плода невозможно встретить совершенно одинаковых особей. Дарвин различал две основные формы изменчивости - ненаследственную и наследственную. 2) Ненаследственная изменчивость. Породы лошадей, завезенные в горы или на острова, где пища недостаточно питательна, становятся со временем низкорослые. Белокачанная капуста при возделывании в жарких странах не образует кочана. Все эти изменения ненаследственны, и если растения или животных перенести в исходные условия существования, то признаки вновь возвращаются к первоначальным. Причины ненаследственной изменчивости во времена Дарвина были слабо изучены. К настоящему времени выяснено, что формирование организма идет как под влиянием генов, так и под воздействием условий среды обитания. Эти условия и служат причиной ненаследственной изменчивости. Благодаря ненаследственной изменчивости особи популяций оказываются приспособленными к условиям среды. 3)Популяционные волны (волны жизни). Периодические или непериодические колебания численности короткоживущих организмов характерны для большинства насекомых, однолетних растений, большинства грибов и микроорганизмов (например весенние и осенние формы простудных заболеваний, определяемые массовым размножением ряда вирусов). Вспышки численности вида в новых районах обитания, где отсутствуют их естественные враги. Примерами колебаний численности в 19 - 20 в.в. служат кролики в Австралии, домовые воробьи в Северной Америке и др. Кроме того резкие колебания численности связанны с природными “катастрофами” (пожары, наводнения). 4) Изоляция - важный фактор эволюции. Только в результате прекращения скрещиваний, обмена наследственным материалом, т.е. благодаря изоляции, из одной исходной популяции или их групп, могут сформироваться две или более отличающиеся группы организмов, а в дальнейшем - новые подвиды и, наконец, виды. Изоляция сама по себе не создает новых форм. Для их создания необходимы генетическая неоднородность и отбор. 5) Естественный отбор - единственная творческая сила, направляющая эволюционный процесс и определяющая его конкретные формы, он является главной движущей силой эволюции. Естественным отбором называют процесс, в результате которого выживают и оставляют после себя потомство преимущественно особи с полезными в данных условиях наследственными изменениями. Дарвин предупреждал, что естественный отбор не есть “сознательный выбор со стороны животных, испытывающих изменение”. Роль отбирающего фактора играют условия среды. Выражение “естественный отбор” Дарвин употреблял ради краткости речи в метафорическом смысле ,чтобы обозначить результат действия естественных законов. Изменения, облегчающие организму выживание в определенной среде , дают своим обладателям преимущество перед другими организмами, менее приспособленными к данному комплексу внешних условий. Концепция “выживания наиболее приспособленных” представляет собой ядро теории естественного отбора. Выделяют три основных направления действия естественного отбора - три формы естественного отбора. Стабилизирующий отбор наблюдается в том случае, если условия внешней среды длительное время сохраняются достаточно постоянными. Так, например действием стабилизирующей формы естественного отбора объясняется устойчивость размеров и формы цветков у насекомоопыляемых растений. Связано это с тем, что цветки должны соответствовать строению и размерам тела насекомых - опылителей. Шмель не способен проникнуть в слишком узкий венчик цветка, хоботок бабочки не сможет коснуться слишком коротких тычинок у растений с очень длинным венчиком. В обоих случаях цветки, не вполне соответствующие строению опылителей, не образуют семян. Благодаря стабилизирующему отбору до наших дней сохранились реликтовые животные: кистеперая рыба латимерия, родичи которой были распространены в палеозойскую эру, реликтовый таракан и др. Если условия жизни постоянны, то популяции остаются неизменными в течение многих миллионов лет (например: кистеперые рыбы). Движущий отбор - наблюдается в том случае, если изменяются условия внешней среды. Так образовались темные мутанты березовой пяденицы, живущие на покрытых копотью стволах деревьев. Очень ярким примером действия отбора в пользу признака, способствующего выживанию, может служить возникновение устойчивости животных к ядохимикатам. Например, среди крыс очень быстро распространилась устойчивость к яду, вызывающему кровотечение. Сейчас крысы без вреда поедают приманки, отравленные таким ядом. К аналогичному результату привело использование ядохимикатов в сельском хозяйстве при борьбе с насекомыми. После воздействия ядов выживают особи случайно оказавшиеся устойчивыми к яду. Эти особи имеют преимущество в размножении, благодаря которому признак устойчивости распространяется и становится преобладающим среди особей данного вида. Примером утраты признака как результата действия движущего отбора могут служить редукция глаз у кротов, ведущих подземный образ жизни, утрата крыльев у некоторых видов птиц и животных и др. Разрывающий отбор (дизруптивный) действует при условиях, благоприятствующих крайним вариантам признака, но не благоприятствующих промежуточному среднему состоянию. Примером разрывающего отбора может служить случай образования различных популяций растения большого погремка в связи с покосами. Эта форма отбора возникает при устранении из исходной популяции растений со средними сроками цветения. В конечном итоге единая популяция распадается на две, находящиеся на одной территории, но оказывающиеся изолированными друг от друга в смысле воспроизведения. Для осуществления естественного отбора Дарвин считал необходимыми изменчивость, наследственность и перенаселенность, на базе которой неизбежно возникает борьба за существование - основной фактор эволюции. 6) Борьба за существование Можно выделить три основных формы борьбы за существование: 1) Межвидовая борьба - борьба между особями разных видов. 2) Внутривидовая борьба - возникает вследствие того, что особи одного вида нуждаются в сходных источниках питания, которые к тому же ограничены, в сходных условиях для размножения. Дарвин считал внутривидовую борьбу самой напряженной. 3) Борьба организмов с абиотическими факторами. Например: борьба с условиями внешней среды при засухе.
©2015 arhivinfo.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.
|