Биологическая эволюция: концепции и теории

Биологическая эволюция
(evolutio- разворачиваю)
Процесс исторического развития живой природы
от появления жизни на земле до наших дней.
Существует: 2 млн. видов животных
и около 500 тыс. видов растений.
Многообразие видов сформировалось от нескольких
предковых форм путем расхождения-дивергенцией
или адаптивной радиацией(adaptatio
-приспособление)
Эволюция имеет направление:
1. Прогрессивное (развитие от простого к сложному)
2. Адаптативное ( приспособительное)
эволюция.
Научные концепции(история вопроса)
1. Креационизм.
2. Трансформизм.
3. Эволюционные теории:
Ж.Б.Ламарка
Ч. Дарвина
Синтетическая теория эволюции.
Креационизм.(creatio –
творю)
1. Природа создана Богом, т.е. сознание
первично, а материя вторична(идеализм)
2.Виды не меняются, т.е.постоянны.
(метафизический подход)
Великие биологи – креационисты.
Карл Линней(1707-1778) ,
книга “Система природы” (1735)
Жорж Кювье( 1769-1832) теория “катастроф”
,
Трансформизм.(преобразование.)
1.Материалистическое мировоззрение.т.е.
Материя первична, сознание вторично.
2.Природа ( виды) изменчивы под
действием естественных условий.
Знаменитые трансформисты.
Философы:
Вольтер. Д.Дидро,П.Гольбах.
М.В.Ломоносов,К.Вольф,А.А.Каверзнев.
Биологи:
Жорж Бюффон(1707-1788)
книга”Естественная история”.
Ж.Сент-Илер. кн.“ Философия анатомии”
Эволюционная теория
Ж.Б.Ламарка.
Жан Батист Ламарк (1744-1829)
Книга “ Философия зоологии “-1908г.
Мировоззрение ДЕИЗМА(Deus- Бог)
Теория первотолчка(Бог создал природу и
законы, а потом все развивалось
самостоятельно по законам.)
Развитие природы идет
от простого к сложномут.е.вертикальная эволюция.
В живой природе все имеет абсолютную
целесообразность.
Эволюционная теория
Ж.Б.Ламарка.
Причины усложнения организмов –факторы
эволюции.
1. Стремление к совершенствованию (от Бога).
Приводит к усложнению в строении –
ГРАДАЦИЯМ.
2. Закон упражнения и неупражнения органов,
т.е.приобретенные изменения органов
(изменчивость фенотипическая)
наследуются и это приводит либо к
градации (упражняющийся орган), либо к
деградации (неупражняющийся орган).
3. Эволюционирующая единица – ОСОБЬ, вид
- реально не существует (придуман
учеными для удобства).
.
Теория эволюции на основе
естественного отбора
Ч.Дарвина.
Чарльз Дарвин(1809-1882)
Основные труды по эволюции:
1.“ Происхождение видов путем естественного
отбора или выживание наиболее приспособленных в
борьбе за жизнь” 1959г.
2.”Изменение домашних животных и культурных
растений под влиянием одомашнивания”
3.” Происхождение человека и половой отбор”.
Теория эволюции на основе
естественного отбора
Чарльза Дарвина.
Факторы эволюции:
1. Главный, направляющий факторестественный отбор, как результат
борьбы за существования.
2. Изменчивость.( неопределенная форма)современным языком –мутации.
3.Наследственность.
4.Борьба за существование.
Теория эволюции Ч.Дарвина.
Естественный отбор –это процесс
выживания и преимущественного разможения
приспособленных организмов и элиминация
неприспособленных.
Возникает как результат борьбы за
существование.( 1. борьба с факторами
неживой природы,2. межвидовая
борьба,3.внутривидовая- самая интенсивная.)
Теория эволюции Ч.Дарвина.
Независимо от Дарвина к идее естественного отбра пришел АЛЬФРЕД
УОЛЛЕС.( англ. натуралист.)
Искусственный отбор- это процесс проводимый
селекционером по преимущественному
размножению особей, имеющих нужные человеку
признаки и отстранение от размножения
(элиминация ) остальных.
Формы искусственного отбора:
1.Бессознательный( нет цели создать породу.)
2.Методический (проводится селекционером с целью
создать породу или сорт.)
Эволюционная теория
Открытия Дарвина:
Целесообразность в природе носит
относительный(приспособительный)
характер.
Эволюционирующей единицей является
биологический вид.
Эволюция имеет не только прогрессивное,
но и адаптативное направление.
Синтетическая теория эволюции.
( С.Т.Э.)
Создана в начале 20 века как синтез
1. Дарвинизма.
2.Общей генетики.
3.Генетики популяций.
4.Популяционной экологии.
В разработке С.Т.Э. участвовали:
Н.И.Вавилов,Н.В.Тимофеев- Ресовский,
С.С.Четвериков,С.Райт, Дж.Хаксли и др.
Изложена в книгеДж.Хаксли “ Современный синтез”.
С.Т.Э.
ПОЛОЖЕНИЯ ТЕОРИИ:
1.Единица эволюции – ПОПУЛЯЦИЯ.
2.Материал для эволюции – мутации.
3.Факторы эволюции:
а - Направляющий фактор - естественный отбор.
б -Элементарные факторы:
популяционные волны( колебания численности
популяции.)
интенсивность мутаций.
дрейф генов( генетико-автоматические процессы.)
изоляция
перекомбинация генов.
Биологический вид.
Дж. Рей (1686) ввел термин “ ВИД “.
считая основой вида – сходство детей с
родителями.
К.Линней (1935)- вид,основная единица в
биологии.
Ж.Ламарк (1809) – вид , реально не
существует.
Ч.Дарвин(1859) – вид,единица эволюции.
С.Т.Э. разработала понятие вида и его
критерии.
Критерии вида.
Каждый критерий вида обязателен для его
характеристики, но недостаточен.
Вид может охарактеризовать только
совокупность критериев.
1.Морфофизиологический критерий.
2.Биохимический критерий.
3.Экологогеографический критерий.
4.Онтогенетический критерий.
5.Исторический критерий
6.Цитогенетический критерий.
7.Генетический критерий
.
Монотипическая концепция вида.
ВИД-это совокупность особей,
сходных по строению и
происхождению, обитающих на
одном ареале, свободно
скрещивающихся друг с другом и
дающих плодовитое потомство.
Эта концепция позволяет отличать и
классифицировать виды.
Политипическая концепция вида.
ВИД- это сложная система,
состоящая из более мелких
группировок особей –подвидов,
популяций, экологических рас и
других таксонов, приспособленных
к разным условиям среды.
КРИТЕРИИ ВИДА.
МОРФОФИЗИОЛОГИЧЕСКИЙ:
Сходство строения и функционирования
Систем органов.
Однако, ВИДЫ –ДВОЙНИКИ, СХОДНЫ, НО
НЕ СКРЕЩИВАЮТСЯ.( КОМАР ANOPHELES- 6 ВИДОВ)
политипические виды
ОТЛИЧАЮТСЯ ФЕНОТИПАМИ, НО
СКРЕЩИВАЮТСЯ.
критерии вида.
Биохимический:
Общность строения белков.
Не абсолютен ( человек и
шимпанзе – 98% общих белков).
По другим критериям относятся к
разным видам.
Критерии вида
ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ :
Вид характеризуется экологический
нишей .( сходные потребности, образ
жизни)
Но, возможны и различия по питанию,
Срокам размножения и т.д.( Экорасы
Форели в озере Севан)
КРИТЕРИИ ВИДА.
ГЕОГРАФИЧЕСКИЙ:
Обитание на одном АРЕАЛЕ (территория или
акватория ).Не абсолютен т.к.
Виды космополиты обитают везде.
Онтогенетический - сходство в
эмбриогенезе.
Исторический – Ч.Дарвин указал
на общий филогенез, (происхождение вида
его история, судьба и преобразование в
другой вид.)
КРИТЕРИИ ВИДА.
ЦИТОГЕНЕТИЧЕСКИЙ :
Сходство числа и строения хромосом кариотипа.
ГЕНЕТИЧЕСКИЙ – самый основной.
Сходство геномов у представителей вида
Способность при скрещивании давать
плодовитое потомство. НЕ
абсолютен,т.к.существуют межвидовые
гибриды(бесплодны)
ПОПУЛЯЦИЯ
Популяция – основная структурная
аллопатрическая (allo-другая, patriaродина) единица вида.
Вид состот из популяций – относительно
изолированных друг от друга внутри ареала
вида.
ГЕНОФОНД ВИДА – совокупность
генотипов всех особей , входящих в
состав вида.
ПОПУЛЯЦИЯ
ПОПУЛЯЦИЯ характеризуется
АЛЛЕЛОФОНДОМ( генофондом)
Характеристики генофонда:
1.Разнообразие- генетический
полиморфизм.( наличие разных аллельных
варантов-А, а, А’, а’.)
2. УНИКАЛЬНОСТЬ,НЕПОВТОРИМОСТЬ АЛЛЕЛОФОНДА.
3. СООТНОШЕНИЕ ЧАСТОТ РАЗНЫХ АЛЛЕЛЕЙ ( ЗАКОН ХАРДИ-
ВАЙНБЕРГА.)
Идеальная популяция.
ХАРАКТЕРИСТИКА
1.Большая по величине
2.Панмиксия – свобода скрещивания
( равная вероятность скрещивания особей)
3.Отсутствие мутаций.
4.Отсутствие естественного отбора.
поэтому сохраняет постоянство частот
аллелей в своем генофонде.
Закон Харди – Вайнберга.
(p+q)2 = p2+2pq+q2 =1
А а
АА Аа аа