Биологичната еволюция е историческото развитие на органичния свят. Думата "еволюция" е латински и в превод означава - "разгръщане", а в широк смисъл - всяка промяна, развитие, трансформация. В биологията думата „еволюция“ е използвана за първи път през 1762 г. от швейцарския натуралист и философ К. Боне.
Животът е възникнал на Земята преди около 3,5 милиарда години. Предшествениците на първите организми са сложни органични протеинови съединения, които образуват желатинови бучки, така наречените коацерватни капчици. Тези капчици, плаващи в първичния океан, са били в състояние да растат чрез усвояване на различни хранителни вещества от околната среда. Те се разделиха на детски капчици, от които по-съвършените съществуваха по-дълго. Структурата на коацерватите постепенно се усложнява, те образуват ядро и други елементи на жива клетка. Така се появиха най-простите едноклетъчни организми.
Минаха хилядолетия и структурата на живите същества в резултат на естествения подбор се подобряваше все повече и повече. Някои от тези прости организми са придобили способността да абсорбират енергията на слънчевите лъчи и да изграждат органични вещества в телата си от въглероден диоксид и вода. Така възникват първите едноклетъчни растения, синьо-зелени водорасли.
Други живи същества запазиха стария начин на хранене, но първичните растения започнаха да им служат като храна. Това бяха първите животни.
По-късно, в резултат на еволюцията от едноклетъчни протозои, се появяват първите многоклетъчни организми - гъби, археоциати (изчезнали безгръбначни животни), кишечнополостни. Постепенно светът на растенията и животните става по-сложен и разнообразен, те населяват и земята.
Според техните фосилни останки – отпечатъци, вкаменени скелети – учените са установили, че колкото по-стари са организмите, толкова по-прости са те. Колкото по-близо до нашето време, организмите стават по-сложни и по-подобни на съвременните.
В резултат на развитието на органичния свят на Земята се появяват висши растения и високоорганизирани животни. От бозайници - изкопаеми маймуни - произлиза човекът.
Това е кратко описание на еволюцията на живота на нашата планета.
Еволюцията е една от формите на движение в природата. Той непрекъснато и постепенно води до качествени и количествени промени в живите организми, които са обект на влияние както на неживата природа, така и на други организми.
Изучаването на причините и закономерностите на еволюцията в биологията се извършва от еволюционната доктрина, комплекс от знания за историческото развитие на живата природа. Основата на тази доктрина е еволюционната теория.
Дори философите на античния свят – Емпедокъл, Демокрит, Лукреций Кар и други – изразяват блестящи догадки за развитието на живота. Но минаха още много векове, преди науката да натрупа достатъчно факти, които позволиха на учените да открият променливостта на видовете и след това да създадат теория, обясняваща еволюционния процес, протичащ в природата.
През втората половина на XVIII - първата половина на XIX век. Ж. Буфон и Е. Ж. Сент-Илер във Франция, Е. Дарвин в Англия, Й. В. Гьоте в Германия, М. В. Ломоносов, А. И. Радишчев, А. А. Каверзнев, К. Ф. Рули в Русия и др. създават учението за изменчивостта на животинските и растителните видове, което противоречи на учението на църквата за тяхното създаване от Бога и неизменност. Те обаче не са взели предвид причините, които водят до тези промени.
Първият опит за създаване на еволюционна теория е направен от френския натуралист Ж. Б. Ламарк (1744-1829). В своя труд „Философия на зоологията“ (1809) той очертава цялостна теория за произхода на видовете, но не може правилно да обясни кои са движещите сили за развитието на органичния свят.
Една наистина научна еволюционна теория е създадена от английския натуралист Чарлз Дарвин. Изложено е в книгата „Произходът на видовете чрез естествен подбор, или запазването на предпочитаните породи в борбата за живот“, 1859 г.). Дарвин успя да определи движещите сили - факторите на еволюционния процес. Това е неопределена променливост, борба за съществуване, естествен подбор.
В резултат на борбата за съществуване най-приспособените към условията на живот организми оцеляват, докато по-слабо адаптираните, слабите се елиминират от размножаване или умират. Благодарение на естествения подбор в растенията и животните се натрупват и обобщават полезни наследствени изменения, възникват и нови адаптации (адаптации).
Борбата за съществуване и естественият подбор са най-важните движещи фактори на еволюцията, те са взаимосвързани. Те определят по-нататъшното съществуване на организма. В процеса на биологичната еволюция се увеличава и броят на видовете живи организми. Образуването на нови видове в природата е най-важният етап в еволюционния процес.
В резултат на еволюционния процес се променя генетичният състав на популациите, трансформират се биоценозите и биосферата като цяло.
Еволюционната доктрина и нейното ядро - биологична еволюционна теория - основата на съвременната прогресивна биология.
еволюционна доктрина
Еволюционна доктрина (теория на еволюцията)- наука, която изучава историческото развитие на живота: причини, закономерности и механизми. Правете разлика между микро и макро еволюция.
микроеволюция- еволюционни процеси на ниво популация, водещи до образуването на нови видове.
макроеволюция- еволюция на надвидови таксони, в резултат на което се образуват по-големи систематични групи. Те се основават на едни и същи принципи и механизми.
Развитие на еволюционните идеи
Хераклит, Емпидокъл, Демокрит, Лукреций, Хипократ, Аристотел и други древни философи формулират първите идеи за развитието на дивата природа.
Карл Линейвярвали в създаването на природата от Бог и постоянството на видовете, но допускали възможността за поява на нови видове чрез кръстосване или под влияние на условията на околната среда. В книгата „Системата на природата” К. Линей обосновава вида като универсална единица и основна форма на съществуване на живите; той е присвоил двойно обозначение на всеки вид животни и растения, където съществителното е името на рода, прилагателното е името на вида (например Homo sapiens); описва огромен брой растения и животни; разработи основните принципи на таксономията на растенията и животните и създаде първата им класификация.
Жан Батист Ламарксъздава първата холистична еволюционна доктрина. В работата "Философия на зоологията" (1809 г.) той отделя основното направление на еволюционния процес - постепенното усложняване на организацията от по-ниски към висши форми. Той също така разработи хипотеза за естествения произход на човека от маймуноподобни предци, които преминаха към земен начин на живот. Ламарк смята стремежа към съвършенство на организмите като движеща сила на еволюцията и претендира за наследяване на придобитите черти. Тоест органите, необходими в новите условия, се развиват в резултат на физическо натоварване (шията на жираф), а ненужните органи атрофират поради липса на движение (очите на бенка). Ламарк обаче не успя да разкрие механизмите на еволюционния процес. Хипотезата му за унаследяване на придобитите черти се оказва несъстоятелна, а твърдението му за вътрешното желание на организмите за усъвършенстване е ненаучно.
Чарлз Дарвинсъздава еволюционна теория, основана на концепциите за борбата за съществуване и естествения подбор. Предпоставките за възникването на учението на Чарлз Дарвин са: натрупването по това време на богат материал по палеонтология, география, геология и биология; развитие на селекция; успехите на систематиката; появата на клетъчната теория; собствени наблюдения на учения по време на околосветското пътуване на кораба Бигъл. Ч. Дарвин очертава своите еволюционни идеи в редица трудове: „Произходът на видовете чрез естествен подбор”, „Промяна на домашните животни и култивираните растения под влияние на опитомяването”, „Произходът на човека и половият подбор” и др.
Учението на Дарвин се свежда до това:
- всеки индивид от определен вид има индивидуалност (изменчивост);
- черти на личността (макар и не всички) могат да бъдат наследени (наследственост);
- индивидите произвеждат повече потомство, отколкото оцеляват до пубертета и началото на размножаването, тоест в природата има борба за съществуване;
- предимството в борбата за съществуване остава за най-способните индивиди, които са по-склонни да оставят след себе си потомство (естествен подбор);
- в резултат на естествения подбор се наблюдава постепенно усложняване на нивата на организация на живота и появата на видовете.
Фактори на еволюцията според Ч. Дарвин- това
- наследственост,
- променливост,
- борба за съществуване,
- естествен подбор.
Наследственост
- способността на организмите да предават своите характеристики от поколение на поколение (характеристики на структура, развитие, функции).
Променливост
- способността на организмите да придобиват нови черти.
Борба за съществуване
- целият комплекс от взаимоотношения между организмите и условията на околната среда: с неживата природа (абиотични фактори) и с други организми (биотични фактори). Борбата за съществуване не е "борба" в истинския смисъл на думата, а всъщност е стратегия за оцеляване и начин на съществуване на един организъм. Правете разлика между вътрешновидова борба, междувидова борба и борба с неблагоприятни фактори на околната среда. Вътрешновидова борба- борба между индивиди от една и съща популация. Винаги е много стресиращо, тъй като индивидите от един и същи вид се нуждаят от едни и същи ресурси. Междувидова борба- борба между индивиди от популации от различни видове. Възниква, когато видовете се конкурират за едни и същи ресурси или когато са свързани във взаимоотношения хищник-плячка. Борба с неблагоприятни абиотични фактори на околната средаособено се проявява в влошаване на условията на околната среда; засилва вътрешновидовата борба. В борбата за съществуване се идентифицират най-приспособените към дадените условия на живот индивиди. Борбата за съществуване води до естествен подбор.
Естествен подбор- процес, в резултат на който предимно индивиди с наследствени изменения, които са полезни при дадени условия, оцеляват и оставят след себе си потомство.
Всички биологични и много други природни науки са възстановени на базата на дарвинизма.
В момента най-широко приет е синтетична теория на еволюцията (STE). Сравнителните характеристики на основните положения на еволюционното учение на Чарлз Дарвин и STE са дадени в таблицата.
Сравнителна характеристика на основните положения на еволюционното учение на Ч. Дарвин и синтетичната теория на еволюцията (STE)
| знаци | Еволюционната теория на Ч. Дарвин | Синтетична теория на еволюцията (STE) |
| Основни резултати от еволюцията | 1) Повишаване на приспособимостта на организмите към условията на околната среда; 2) повишаване нивото на организация на живите същества; 3) увеличаване на разнообразието от организми | |
| Еволюционна единица | Преглед | население |
| Фактори на еволюцията | Наследственост, променливост, борба за съществуване, естествен подбор | Мутационна и комбинирана променливост, популационни вълни и генетичен дрейф, изолация, естествен подбор |
| движещ фактор | Естествен подбор | |
| Тълкуване на термина естествен подбор | Оцеляване на най-способните и смърт на по-слабо годните | Селективно възпроизвеждане на генотипове |
| Форми на естествен подбор | Шофиране (и сексуално като неговата разновидност) | Шофиране, стабилизиращо, разрушително |
Появата на устройства.Всяка адаптация се развива на базата на наследствена изменчивост в процеса на борба за съществуване и селекция в редица поколения. Естественият подбор благоприятства само целесъобразните адаптации, които помагат на организма да оцелее и да се възпроизвежда.
Адаптивността на организмите към околната среда не е абсолютна, а относителна, тъй като условията на околната среда могат да се променят. Много факти служат като доказателство за това. Например рибите са перфектно приспособени към водните местообитания, но всички тези адаптации са напълно неподходящи за други местообитания. Нощните пеперуди събират нектар от светли цветя, ясно видими през нощта, но често летят в огъня и умират.
Елементарни фактори на еволюцията- фактори, които променят честотата на алелите и генотипите в популацията (генетичната структура на популацията).
Има няколко основни елементарни фактора на еволюцията:
процес на мутация;
популационни вълни и генетичен дрейф;
изолация;
естествен подбор.
Мутационна и комбинативна вариабилност.
процес на мутацияводи до появата на нови алели (или гени) и техните комбинации в резултат на мутации. В резултат на мутация генът може да премине от едно алелно състояние в друго (A → a) или да промени гена като цяло (A → C). Мутационният процес, поради случайността на мутациите, няма посока и без участието на други еволюционни фактори не може да насочва промяната в естествената популация. Той доставя само елементарния еволюционен материал за естествен подбор. Рецесивните мутации в хетерозиготното състояние представляват скрит резерв от вариабилност, който може да се използва от естествения подбор, когато условията на съществуване се променят.
Променливост на комбинациятавъзниква в резултат на образуването в потомството на нови комбинации от вече съществуващи гени, наследени от родителите. Източниците на комбинирана вариабилност са кръстосване на хромозоми (рекомбинация), произволна сегрегация на хомоложни хромозоми по време на мейоза и произволна комбинация от гамети по време на оплождането.
Популационни вълни и генетичен дрейф.
популационни вълни(вълни на живот) - периодични и непериодични колебания в размера на популацията, както нагоре, така и надолу. Причините за популационните вълни могат да бъдат периодични промени в факторите на околната среда (сезонни колебания в температурата, влажността и др.), непериодични промени (природни бедствия), заселване на нови територии от вида (придружено от рязко избухване на числеността) .
Популационните вълни действат като еволюционен фактор в малки популации, където е възможен генен дрейф. Генен дрейф- произволна ненасочена промяна в честотите на алелите и генотиповете в популациите. При малки популации действието на случайни процеси води до забележими последствия. Ако популацията е малка по размер, тогава в резултат на случайни събития някои индивиди, независимо от тяхната генетична конституция, могат или не могат да оставят потомство, в резултат на което честотите на някои алели могат да се променят драстично за едно или няколко поколения . По този начин, при рязко намаляване на размера на популацията (например поради сезонни колебания, намаляване на хранителните ресурси, пожар и др.), редки генотипове могат да бъдат сред малкото останали индивиди. Ако в бъдеще броят се възстанови поради тези индивиди, това ще доведе до случайна промяна в честотите на алелите в генофонда на популацията. По този начин популационните вълни са доставчик на еволюционен материал.
изолацияпоради появата на различни фактори, които пречат на свободното преминаване. Между формираните популации се прекратява обменът на генетична информация, в резултат на което първоначалните различия в генофондовете на тези популации се увеличават и се фиксират. Изолираните популации могат да претърпят различни еволюционни промени, като постепенно се превръщат в различни видове.
Правете разлика между пространствена и биологична изолация. Пространствена (географска) изолациясвързани с географски препятствия (водни прегради, планини, пустини и др.), както и за заседнали популации и просто с големи разстояния. биологична изолацияпоради невъзможността за чифтосване и оплождане (поради промяна във времето на размножаване, структура или други фактори, които предотвратяват кръстосването), смъртта на зиготите (поради биохимични различия в гаметите), стерилитет на потомството (в резултат нарушение на хромозомната конюгация по време на гаметогенезата).
Еволюционното значение на изолацията е, че тя поддържа и засилва генетичните различия между популациите.
Естествен подбор.Промените в честотите на гените и генотиповете, причинени от факторите на еволюцията, разгледани по-горе, са от случаен, ненасочен характер. Водещият фактор на еволюцията е естественият подбор.
Естествен подбор- процесът, в резултат на който оцеляват предимно индивиди с полезни за популацията свойства и оставят след себе си потомство.
Селекцията действа в популациите, нейните обекти са фенотипите на отделните индивиди. Подборът по фенотип обаче е селекция на генотипове, тъй като не чертите, а гените се предават на потомството. В резултат на това в популацията се наблюдава увеличаване на относителния брой на индивидите с определено свойство или качество. По този начин естественият подбор е процес на диференциално (селективно) възпроизвеждане на генотипове.
На селекция се подлагат не само свойства, които увеличават вероятността от оставяне на потомство, но и черти, които не са пряко свързани с възпроизводството. В редица случаи селекцията може да бъде насочена към създаване на взаимни адаптации на видовете един към друг (цветя на растения и посещаващи ги насекоми). Също така могат да се създадат знаци, които са вредни за индивида, но осигуряват оцеляването на вида като цяло (ужилващата пчела умира, но атакувайки врага, тя спасява семейството). Като цяло подборът играе творческа роля в природата, тъй като от ненасочени наследствени промени се фиксират онези, които могат да доведат до образуването на нови групи от индивиди, които са по-съвършени в дадените условия на съществуване.
Има три основни форми на естествен подбор: стабилизиращ, преместващ и разкъсващ (разрушителен) (таблица).
Форми на естествен подбор
| Формата | Характеристика | Примери |
| стабилизиращ | Насочени към запазване на мутации, водещи до по-малка вариабилност на средната стойност на признака. Той работи при относително постоянни условия на околната среда, тоест докато продължават да съществуват условията, довели до образуването на определена черта или свойство. | Запазване в опрашваните от насекоми растения с размера и формата на цветето, тъй като цветята трябва да съответстват на размера на тялото на опрашващото насекомо. Опазване на реликтни видове. |
| Движещ се | Той е насочен към запазване на мутации, които променят средната стойност на чертата. Възниква при промяна на условията на околната среда. Индивидите от една популация имат известни различия в генотип и фенотип, а при продължителна промяна на външната среда част от индивидите от вида с известни отклонения от средната норма могат да получат предимство в живота и размножаването. Кривата на вариация се измества в посока на приспособяване към новите условия на съществуване. | Появата на резистентност към пестициди при насекоми и гризачи, при микроорганизми - към антибиотици. Потъмняване на цвета на брезовия молец (пеперуда) в развитите индустриални райони на Англия (индустриален меланизъм). В тези райони кората на дърветата става тъмна поради изчезването на лишеите, чувствителни към атмосферното замърсяване, а тъмните пеперуди са по-малко видими по стволовете на дърветата. |
| Разкъсване (разрушително) | Насочена към запазване на мутации, водещи до най-голямо отклонение от средната стойност на признака. Разрушителният подбор се проявява в случай, че условията на околната среда се променят по такъв начин, че индивиди с екстремни отклонения от средната норма придобиват предимство. В резултат на селекцията на разкъсване се формира полиморфизъм на популацията, тоест наличието на няколко групи, които се различават по някакъв начин. | При чести силни ветрове насекоми с добре развити крила или с рудиментарни крила продължават да съществуват на океанските острови. |
Кратка история на еволюцията на органичния свят
Възрастта на Земята е около 4,6 милиарда години. Животът на Земята възниква в океана преди повече от 3,5 милиарда години.
Кратка история на развитието на органичния свят е представена в таблицата. Филогенезата на основните групи организми е показана на фигурата.
Историята на развитието на живота на Земята се изучава от изкопаемите останки от организми или следи от тяхната жизнена дейност. Срещат се в скали на различна възраст.
Геохронологичната скала на историята на Земята е разделена на ери и периоди.
Геохронологична скала и история на развитието на живите организми
| Епоха, възраст (в милиони години) | Период, продължителност (в милиони години) | Животински свят | растителен свят | Най-важните ароморфози |
| Кайнозой, 62–70 | Антропоген, 1.5 | Съвременен животински свят. Еволюция и господство на човека | Модерна флора | Интензивно развитие на мозъчната кора; изправена стойка |
| Неоген, 23.0 Палеоген, 41±2 | Доминират бозайници, птици, насекоми. Появяват се първите примати (лемури, тарсиери), по-късно парапитеки и дриопитеки. Много групи влечуги, главоногите изчезват | Широко разпространени са цъфтящи растения, особено тревисти; флората на голосеменните растения е намалена | ||
| Мезозой, 240 | тебешир, 70 | Преобладават костните риби, първите птици и дребните бозайници; появяват се и се разпространяват плацентарните бозайници и съвременните птици; гигантски влечуги умират | Появяват се покритосеменните и започват да доминират; папратите и голосеменните растения намаляват | Появата на цветя и плодове. Появата на матката |
| Юра, 60 г | Преобладават гигантски влечуги, костни риби, насекоми и главоноги; Появява се археоптерикс; древните хрущялни риби умират | Съвременните голосеменни растения доминират; древните голосеменни растения умират | ||
| Триас, 35±5 | Преобладават земноводните, главоногите, тревопасните и хищните влечуги; появяват се костни риби, яйценосни и торбести бозайници | Преобладават древните голосеменни растения; появяват се съвременни голосеменни растения; семенните папрати умират | Появата на четирикамерно сърце; пълно разделяне на артериалния и венозния кръвен поток; появата на топлокръвност; поява на млечни жлези | |
| Палеозой, 570 г | ||||
| Перм, 50±10 | Морските безгръбначни, доминират акулите; влечугите и насекомите се развиват бързо; има животински зъби и тревопасни влечуги; стегоцефалите и трилобитите измират | Богата флора от семена и тревисти папрати; появяват се древни голосеменни растения; дървесни хвощове, клубни мъхове и папрати умират | Поленова тръба и образуване на семена | |
| Въглерод, 65±10 | Доминират земноводни, мекотели, акули, бели дробове; бързо се появяват и развиват крилати форми на насекоми, паяци, скорпиони; появяват се първите влечуги; трилобитите и стегоцефалите са забележимо намалени | Изобилие от дървесни папрати, образуващи "карбонови гори"; се появяват семенни папрати; псилофитите изчезват | Появата на вътрешно торене; появата на плътни яйчни черупки; кератинизация на кожата | |
| Девън 55 | Преобладават бронирани, мекотели, трилобити, корали; появяват се лопасни, белодробни и лъчепери риби, стегоцефали | Богата флора на псилофити; появяват се мъхове, папрати, гъби | Разчленяването на тялото на растенията на органи; трансформация на перките в земни крайници; появата на дихателни органи | |
| Силур, 35 | Богата фауна на трилобити, мекотели, ракообразни, корали; появяват се бронирани риби, първите сухоземни безгръбначни (стоножки, скорпиони, безкрили насекоми) | Изобилие от водорасли; растенията идват на сушата - появяват се псилофити | Диференциране на растителното тяло в тъкани; разделяне на животинското тяло на секции; образуване на челюсти и пояси на крайниците при гръбначни животни | |
| Ордовик, 55±10 камбрий, 80±20 | Преобладават гъби, кишечни червеи, бодлокожи, трилобити; се появяват безчелюстни гръбначни животни (scutes), мекотели | Просперитет на всички отдели на водораслите | ||
| Протерозой, 2600 г | Протозоите са широко разпространени; появяват се всички видове безгръбначни, бодлокожи; появяват се първични хордови - подтип Краниални | Широко разпространени са синьо-зелени и зелени водорасли, бактерии; появяват се червени водорасли | Появата на двустранна симетрия | |
| Арчейская, 3500 | Появата на живота: прокариоти (бактерии, синьо-зелени водорасли), еукариоти (протозои), примитивни многоклетъчни организми | Появата на фотосинтеза; появата на аеробно дишане; появата на еукариотни клетки; появата на половия процес; поява на многоклетъчност | ||
Биологичната еволюция се определя като всяка генетична промяна в популацията, настъпила в продължение на няколко поколения. Тези промени могат да бъдат малки или големи, много забележими или незначителни.
За да се счита дадено събитие за пример за еволюция, промените трябва да настъпят на генетично ниво на вида и да се предават от едно поколение на следващо. Това означава, че , или по-конкретно, алелите в популацията се променят и предават. Тези промени се забелязват в (ясно изразени физически черти, които могат да се видят) на населението.
Промяната в генетичното ниво на популацията се определя като промяна в малък мащаб и се нарича микроеволюция. Биологичната еволюция включва също идеята, че всички живи организми са свързани и могат да произлизат от един общ прародител. Това се нарича макроеволюция.
Какво не е свързано с биологичната еволюция?
Биологичната еволюция не определя простата промяна на организмите във времето. Много живи същества изпитват промени с течение на времето, като загуба или увеличаване на размера. Тези промени не се считат за примери за еволюция, защото не са генетични и не могат да бъдат предадени на следващото поколение.
Теория на еволюцията
Как възниква генетичното разнообразие в популацията?
Сексуалното размножаване може да създаде благоприятни комбинации от гени в популацията или да премахне неблагоприятните.
Популация с по-благоприятни генетични комбинации ще оцелее в своята среда и ще възпроизведе повече потомство от индивидите с по-неблагоприятни генетични комбинации.
Биологична еволюция и креационизъм
Теорията за еволюцията предизвиква противоречия от самото си създаване, които продължават и до днес. Биологичната еволюция противоречи на религията по отношение на необходимостта от божествен създател. Еволюционистите твърдят, че еволюцията не разглежда въпроса дали Бог съществува, а се опитва да обясни как протичат естествените процеси.
Това обаче не избягва факта, че еволюцията е в противоречие с някои аспекти на определени религиозни вярвания. Например, еволюционният разказ за съществуването на живота и библейският разказ за сътворението са доста различни.
Еволюцията предполага, че целият живот е свързан и може да бъде проследен до един общ прародител. Буквалното тълкуване на библейското творение предполага, че животът е създаден от всемогъщо свръхестествено същество (Бог).
Други обаче се опитват да комбинират двете, като твърдят, че еволюцията не изключва възможността за Бог, а просто обяснява процеса, чрез който Бог е създал живота. Това мнение обаче все още противоречи на буквалното тълкуване на творчеството, представено в Библията.
В по-голямата си част еволюционистите и креационистите са съгласни, че микроеволюцията наистина съществува и е видима в природата.
Въпреки това, макроеволюцията се отнася до процес на еволюция, който е на ниво вид и където един вид се развива от друг вид. Това рязко контрастира с библейския възглед, че Бог лично е участвал във формирането и създаването на живи организми.
Засега дебатът за еволюцията/креационизма продължава и изглежда, че различията между двете възгледи едва ли ще бъдат разрешени скоро.
Ако откриете грешка, моля, маркирайте част от текста и щракнете Ctrl+Enter.
Естественият феномен на промените в популациите, видовете, висшите таксони, биоценози, флората и фауната, гените и чертите във времето през историята на Земята.
Научните теории за еволюцията обясняват как възниква еволюцията, какви са нейните механизми.
основни характеристики
Строго погледнато, биологичната еволюция е процесът на промяна във времето в наследствените характеристики или поведението на популация от живи организми. Наследствените етапи са кодирани в генетичния материал на организма (обикновено ДНК). Еволюцията, според синтетичната теория на еволюцията, е преди всичко резултат от три процеса: случайни мутации на генетичен материал, случайни генетични отклонения (англ. Генетично отклонение)а не случаен естествен подбор в рамките на групи и видове.
Естественият подбор, един от процесите, които управляват еволюцията, е резултат от различията в шансовете за възпроизвеждане между индивидите в една популация. Това задължително следва от следните факти:
- Естествени, наследствени вариации съществуват в групите и между видовете
- Организми на свръхразмножаване (броят на потомството надвишава границата на гарантирано оцеляване)
- Организми с отлична способност за оцеляване и регенерация
- Във всяко едно поколение тези, които се размножават успешно, със сигурност ще предадат своите наследствени чичи на следващото поколение, докато неуспешните репродуценти не го правят.
Ако свойствата повишават еволюционната годност на индивидите, които ги носят, тогава тези индивиди са по-склонни да оцелеят и да се възпроизвеждат, отколкото другите организми в популацията. По този начин те предават повече копия на успешни наследствени черти на следващото поколение. Съответно намаляване на фитнеса поради вредното чичи води до тяхното създаване. С течение на времето това може да доведе до адаптация: постепенно натрупване на нови (и запазване на съществуващи), които обикновено адаптират популацията от живи организми към тяхната среда и екологична ниша.
Въпреки че естественият подбор не е случаен в начина си на действие, други капризни сили оказват силно влияние върху процеса на еволюция. При сексуално възпроизвеждащите се организми, произволните генетични вариации водят до наследствени такива, които стават доста често срещани просто при съвпадение и произволно чифтосване. Този безцелен процес може да бъде повлиян от естествения подбор в определени ситуации (особено в малки групи).
В различни среди естественият подбор, произволните генетични вариации и малка част от случайността в мутациите, които се появяват и се съхраняват, могат да причинят различни групи (или части от група) да се развиват в различни посоки. При достатъчно разногласия две групи сексуално възпроизводими организми могат да се разграничат достатъчно, за да образуват отделен вид, особено ако се загуби способността за кръстосване между двете групи.
Експериментите показват, че всички живи организми на Земята имат общ прародител. Това заключение е направено въз основа на общото присъствие на L-аминокиселини в протеините, наличието на общ генетичен код във всички живи същества, възможността за класифициране по наследство в категории, гнездене, хомология на ДНК последователности и общото на повечето общи биологични процеси.
Въпреки че първото споменаване на идеята за еволюцията достига до древността, тя придобива най-новата си, съвременна форма в писанията на Алфред Уолъс и Чарлз Дарвин в тяхната съвместна статия в Linnean Society в Лондон. (Лондонското общество на Линей)и по-късно в „За произхода на видовете“ на Дарвин (1859). През 1930-те години Синтетичната теория на еволюцията комбинира еволюционната теория с генетиката на Грегор Мендел.
Еволюцията на организмите се дължи на промени в наследствените черти. Например цветът на очите на човек е наследствена черта, която индивидът получава от родителите си. Наследствените черти се контролират от гените. Съвкупността от гени на един организъм е неговият генотип.
Съвкупността от всички черти, които формират структурата и поведението на организма, се нарича фенотип. Тези признаци възникват в резултат на взаимодействието на генотипа на този организъм с условията на околната среда. Тоест не всяка фенотипна черта на даден организъм се унаследява. Например слънчевото изгаряне се дължи на взаимодействието на човешкия генотип със слънчевата светлина, така че слънчевото изгаряне не отшумява. Като цяло хората тенят по различни начини, което следва от генотипа им. Например, някои хора имат такава наследствена черта като албинзим. Албиносите не почерняват и са много чувствителни към слънчевата радиация - лесно получават слънчеви изгаряния.
Причини за еволюцията
Копиране на матрица с грешки
Животът на Земята се основава на процеса на копиране на молекули нуклеинова киселина – ДНК и РНК. Процесът на копиране се осъществява чрез матричния принцип на комплементарност: една молекула нуклеинова киселина може да образува сдвоена за себе си и от тази сдвоена молекула се чете молекула, която е идентична с оригиналната. По този начин молекулите ДНК и РНК са способни на неограничено възпроизвеждане.
При копиране неизбежно ще възникнат грешки поради несъвършенството на системата за репликация. Чрез тези грешки ДНК и РНК копия съдържат малки разлики, които обаче се увеличават с времето. Този процес на самосъздаване с промени се нарича конвариантна репликация.
Някои неодушевени системи, като кристали или някои химически цикли, са способни на неограничено възпроизвеждане с грешки. Но живият е различен по това, че може да предаде тези грешки непроменени на следващите поколения. Тези грешки или мутации на практика не променят физикохимичните свойства на молекулите на нуклеиновите киселини, но засягат информацията, прочетена от тях от живите организми. По този начин живите организми показват наследственост и вариабилност на своите черти, които са причинени съответно от копиране и мутация в молекулите на нуклеиновите киселини.
Хомеостаза и стабилност на онтогенезата
Постоянното възпроизвеждане на ДНК с грешки води до факта, че генетичната информация, присъстваща във всяка молекула, се променя значително с течение на времето. Съвременните живи организми имат системи за защита срещу прекомерни промени в последователността на нуклеотидите на молекулата на ДНК. Те включват възстановителни ензими, супресори на мобилни елементи на генома, антивирусни защитни механизми и др.
Независимо от това, гените все още се предават на следващото поколение с някои промени, в резултат на което популацията от живи организми от един и същи вид обикновено не съдържа индивиди, в които цялата ДНК последователност е една и съща. В същото време фенотипната вариабилност често е по-малка от генетичната, тъй като взаимодействията между различни гени в онтогенезата потискат влиянието на промените в отделните гени. Така многоклетъчните организми постигат стабилност на индивидуалното развитие, което води до запазване на видовата норма.
Селективно оцеляване и размножаване
РНК и ДНК молекулите, както и живите организми, се размножават с различна ефективност в зависимост от собствените им свойства и условията на околната среда. Организмите могат да умрат, преди да достигнат времето на размножаване, а тези, които оцелеят, оставят различен брой потомство. Тези организми, които са оцелели и се размножават ефективно, са били в състояние да направят това чрез две групи причини: съответствието на техните генни варианти с условията на околната среда или комбинация от обстоятелства, които не са свързани с „качеството“ на алелите. Според влиянието на първата група върху разпределението на алелите в популацията се описва с концепцията за естествен подбор, а втората група - с концепцията за генетичен дрейф.
Естествен подбор
Естественият подбор е селективно оцеляване (дългосрочно оцеляване) и възпроизвеждане на най-приспособените към условията на околната среда индивиди в една популация. Колкото по-адаптирано е едно растение или животно, толкова по-вероятно е то да оцелее до репродуктивния период, а също и толкова повече потомство ще остави. Фитнес зависи от наличието в генотипа на индивида на алели на гени, които насърчават оцеляването и размножаването. Тъй като всички организми в една популация имат различни генотипове, при стабилни условия броят на носителите на генни алели, които са по-благоприятни при тези условия, ще се увеличава с поколения.
Освен това условията на околната среда създават конкуренция за оцеляване и размножаване между организмите. Като такива, организмите, които притежават алели, които им дават предимство пред техните конкуренти, предават тези алели на своето потомство. Алелите, които не осигуряват такова предимство, не се предават на следващото поколение.
генетично отклонение
Генетичният дрейф е процес на промени в честотата на алелите, който се причинява от причини, които не са свързани с влиянието на алелите върху годността на индивидите. Следователно, генетичният дрейф се нарича неутрален механизъм за еволюцията на гените и популациите. Връзката между влиянието на естествения подбор и генетичния дрейф в една популация варира в зависимост от силата на селекция и ефективния размер на популацията (броя на индивидите, способни да се размножават). Естественият подбор обикновено играе голяма роля в големите популации, а генетичният дрейф преобладава в малките. Преобладаването на генетичния дрейф в малки популации може дори да доведе до фиксиране на вредни мутации. В резултат на това промяната в размера на популацията може значително да промени хода на еволюцията. Ефектът на тесното място, когато размерът на популацията рязко намалява и в резултат се губи генетичното разнообразие, води до по-голяма хомогенност на популацията.
Общ ход на еволюцията
Първите следи от живот на Земята са датирани преди 3,5-3,8 милиарда години. Това са останките от прокариотния живот - строматолитите. Преди около 3 милиарда години се появяват първите фотосинтетици, които са цианобактерии. Първите еукариоти се появяват преди около 1,6-1,8 милиарда години. Това води до "кислородна катастрофа" - рязко повишаване на концентрацията на кислород в земната атмосфера. Многоклетъчните еукариоти са възниквали многократно в различни групи, но първите надеждни вкаменелости са преди около 750 милиона години (криогенен период), а появата на разнообразна океанска биота се свързва с вендския период (едиакарска биота, преди около 600 милиона години). Появата на скелетни животни и техните богати останки се е случила през камбрийския период преди около 550-520 милиона години. Тогава се появиха повечето от съвременните видове животни.
През силурианския период растенията за първи път дойдоха на земята. В Девон първите земноводни и членестоноги се заселват на сушата. През пермския период се появяват влечуги, които доминират на Земята през цялата мезозойска ера. Няколко групи терапсидни влечуги се развиват допълнително в бозайници. През Кредата се появяват птици и цъфтящите растения започват да процъфтяват. В кайнозойската ера преобладават бозайниците, а насекомите също процъфтяват. В Антропогена една от групите примати, хоминидите, дават началото на човешката еволюция. В плейстоцена-холоцена човекът се превръща в геоложка сила, която влияе върху еволюцията на цялата биосфера.
свойства на еволюцията
Ходът на еволюцията на живота разкрива няколко модела от край до край, които са обективни и често се описват математически. Еволюционната биология изучава допълнителни механизми на еволюция или нови възможности за прилагане на първоначалните принципи, което ще ни позволи да разберем фундаментално същността на тези модели. Основните свойства на еволюцията са, както следва: поява на организми, адаптирани към околната среда, морфологичен и функционален прогрес, поява на нови органи и структури (поява), преход към сексуално размножаване, изчезване на видовете и нарастване на биоразнообразието .
Адаптиране
Съвременните видове изглежда са добре адаптирани към условията на средата, в която съществуват. В същото време адаптациите са ограничени до средата, където обикновено се използват: когато един организъм се премести в нова среда, той често става напълно неприспособен или поне по-малко адаптиран от „местните“ обитатели на други условия. Преди появата на еволюционната картина на света, доста ясното съответствие на свойствата на организма с условията на неговата „родна“ среда толкова изуми изследователите, че те смятат, че това е следствие от действието на свръхестествени сили. Въпреки това, адаптацията е почти необходима последица от еволюцията, тъй като организмите, по-малко адаптирани към условията на околната среда, допринасят все по-малко за генетичното разнообразие на популацията поради естествения подбор. В същото време произходът на самите адаптации не зависи непременно от подбора, а може да бъде страничен ефект от други адаптации или комбинация от обстоятелства като цяло (следствие от генетичен дрейф).
Прогрес и автономия
В хода на еволюцията безядрените бактериални клетки пораждат сложни еукариотни клетки. Впоследствие еукариотите придобиват многоклетъчност, образуват тъкани и органи. Животните развиват нервна система и имат сложно поведение, което им позволява да оцелеят в много среди. Човекът, като върхът на еволюцията на животните, е достигнал способността да живее във всяка среда, включително извънземна.
поява
В хода на еволюцията често има рекомбинация на части от организми и гени, промяна във функцията на старите структури. Някои процеси и части от организми обаче възникват за първи път. Фотосинтеза в цианобактерии, протеини за репликация на ДНК, апарат за транслация, рибни люспи и други подобни.
двудомна
Първите животни са били хермафродити, а сред висшите хермафродити почти няма.
Секс и рекомбинация
При асексуалните организми гените се наследяват заедно (те ваксиниран)и не се смесват с гените на други индивиди по време на размножаване. Потомците на същите репродуктивни организми съдържат произволна смес от хромозоми на родителите си поради независимо сортиране. По време на свързания процес на хомоложна рекомбинация, половите организми обменят ДНК между две хомоложни хромозоми. Рекомбинацията и независимото сортиране не променят честотите на алелите, а променят тяхната асоциативност помежду си, произвеждайки потомство с нови комбинации от алели. Сексът като цяло увеличава генетичните вариации и може да увеличи скоростта на еволюция. Въпреки това, асексуалността може да има предимства при определени условия, тъй като е еволюирала отново в някои организми. Асексуалността може да позволи два набора алели на генома на дивергеувата и в резултат на това да доведе до появата на нови функции. Рекомбинацията позволява равни алели, които са заедно, да бъдат наследени независимо. Честотата на рекомбинациите обаче е ниска (около два случая на хромозома на поколение). В резултат на това гените, разположени един до друг в една и съща хромозома, не винаги се размесват от процеса на генетична рекомбинация и са склонни да се наследяват заедно. Това явление се нарича генна връзка. Генната връзка се оценява чрез измерване на честотата на два алела на една и съща хромозома (измерване на неравновесието на връзката). Наборът от алели, които обикновено намаляват заедно, се нарича хаплотип. Това е важно, когато един от алелите на определен хаплотип осигурява голямо предимство в борбата за съществуване: положителният естествен подбор ще доведе до селективно прочистване (Английски)Селективно размахване), което ще доведе до факта, че честотата на други алели от този хаплотип също ще се увеличи. Този ефект се нарича генетичен стоп. Когато алелите не могат да бъдат разделени чрез рекомбинация (например в Y хромозомата на бозайник), тогава се натрупват вредни мутации (см.тресчотка на Мюлер). Чрез промяна на комбинации от алели, половото размножаване води до премахване на вредните и разпространение на полезни мутации в популацията. В допълнение, рекомбинацията и сортирането на гени могат да осигурят на организмите нови полезни комбинации от гени. Но този положителен ефект се балансира от факта, че сексът намалява скоростта на размножаване. (см.Еволюцията на сексуалното размножаване) и може да причини унищожаване на полезни комбинации от гени. Причините за еволюцията на половото размножаване все още не са напълно ясни и този въпрос все още е активна област на изследвания в областта на еволюционната биология. Той стимулира нови идеи за механизмите на еволюцията, като хипотезата за Червената кралица.
Изчезване
В историята на Земята многократно са се случвали масови изчезвания на живи организми. Такива са били изчезванията на границата на вендския и камбрийския период, когато загива едиакарската биота, пермския и триаския период, креда и еоцен. След масовата смърт на стари групи организми започва разцветът на онези групи, които са оцелели след изчезването. По-малките изчезвания, като следледниковото изчезване на големи бозайници след последния ледников период, също водят до промени в групите организми. Човекът е довел до изчезването на видове, които са най-уязвими от неговите дейности, създадени от човека.
Нарастване на биоразнообразието
Палеонтологичните находки, въпреки тяхната непълнота и ограничения, показват наличието на увеличаване на биоразнообразието както в океана, така и на сушата.
Нива на еволюция
На различни нива на организация на живите свойства на еволюцията и нейните механизми играят различна роля.
- генетичен
- геномна
- население
- специфични
- таксон
- екосистема
- биосферен
Мутации
Генетичните вариации възникват от случайни мутации, възникващи в геномите на организмите. Мутациите са промени в нуклеотидната последователност на ДНК, причинени от радиация, вируси, транспозони, химически мутагени и грешки при копиране, които възникват по време на мейоза или репликация на ДНК. Тези мутагени произвеждат няколко различни типа промени в ДНК нуклеотидната последователност: те могат да не причинят ефект, да променят генния продукт или да спрат гена да функционира напълно. Проучванията върху плодови мухи показват, че ако мутациите причиняват промени в протеина, който е кодиран от определен ген, тогава последствията вероятно ще бъдат пагубни. Приблизително 70% от тези мутации водят до определени нарушения, останалите са неутрални или полезни. Тъй като мутациите често имат пагубен ефект върху клетките, организмите са развили механизми за възстановяване на ДНК, които елиминират мутациите. По този начин оптималната скорост на мутация е компромис между цената на висока честота на вредни мутации и цената на метаболитните разходи (напр. синтез на възстановителни ензими) за намаляване на тази честота. Някои организми, като ретровирусите, имат толкова висока степен на мутация, че почти всяко от потомството им ще притежава мутирал ген. Тази висока степен на мутация може да бъде предимство, тъй като тези вируси се развиват много бързо, като по този начин се избягват реакциите на имунната система.
Мутациите могат да включват големи участъци от ДНК, като генни дупликации, което е суровината за еволюцията на нови гени. При животните се случват средно десетки до стотици генни дублации на всеки милион години. Повечето гени, които споделят общ ген на предците, принадлежат към едно и също генетично семейство. Новите гени се образуват по няколко начина, обикновено чрез дублиране на гени на предците или чрез рекомбинация на части от различни гени, което води до нови комбинации от нуклеотиди с нови функции. Нови гени образуват нови протеини с нови функции. Например, четири гена се използват за формиране на структурите на човешкото око, които са отговорни за възприемането на светлината: три за цветно виждане (конуси) и един за нощно виждане (пръчки), всички тези гени произлизат от един ген на предците . Друго предимство на дублирането на ген или дори на цял геном е, че увеличава излишъка (излишността) на генома; това позволява на един ген да поеме нови функции, докато копие на този ген изпълнява оригиналната функция. Промените в хромозомите могат да възникнат в резултат на големи мутации, когато сегменти от ДНК в хромозомата се разделят и след това се изграждат на друго място в хромозомата. Нариклад, две хромозоми от рода хомослети, за да образуват човешка хромозома 2. Това сливане не се е случило във филогенетичната серия на други маймуни, тоест тези хромозоми са разделени. Най-важната роля на такива хромозомни пренареждания в еволюцията е ускоряването на дивергенцията на популацията с образуването на нови видове поради факта, че се случват по-малко междупопулационни кръстосвания.
ДНК последователности, които могат да се движат около генома (мобилни генетични елементи), като транспозони, формират по-голямата част от генетичния материал на растителния и животинския генетичен материал и са важни в еволюцията на геномите. Например, над милион Alu последователности присъстват в човешкия геном и тези последователности сега служат за извършване на регулиране на генната експресия. Друг ефект на тези мобилни ДНК е, че те могат да мутират или дори да премахнат съществуващите гени, като по този начин увеличават генетичното разнообразие.
Проблемът за произхода на живота
Признаване на еволюцията от Католическата църква
Католическата църква призната в енцикликата на папа Пий XII лат. humanigeneris,че теорията за еволюцията може да обясни произхода на тялото на човека (но не и на душата му), призовавайки обаче за предпазливост в преценката и наричайки еволюционната теория хипотеза. През 1996 г. папа Йоан Павел II в писмо до Папската академия на науките потвърждава приемането на теистичния еволюционизъм като валидна позиция за католицизма, заявявайки, че теорията за еволюцията е нещо повече от хипотеза. Следователно сред католиците буквалният, младоземен, креационизмът е течен (Дж. Кийн е един от малкото примери). Склонен към теистичния еволюционизъм и теорията за „интелигентния дизайн“, католицизмът в лицето на своите висши йерарси, включително избрания папа Бенедикт XVI през 2005 г., въпреки това безусловно отхвърля материалистичния еволюционизъм.
Историческото развитие на дивата природа протича по определени закони и се характеризира с комбинация от индивидуални особености. Успехите на биологията през първата половина на 19 век послужиха като предпоставка за създаването на нова наука - еволюционната биология. Тя веднага стана популярна. И доказа, че еволюцията в биологията е детерминиран и необратим процес на развитие както на отделните видове, така и на целите им общности – популации. Среща се в биосферата на Земята, засягайки всички нейни черупки. Тази статия ще бъде посветена както на изучаването на концепциите за биологичен вид, така и на
История на развитието на еволюционните възгледи
Науката е преминала през труден път за формиране на мирогледни представи за механизмите, които са в основата на природата на нашата планета. Започна с идеите на креационизма, изразени от К. Линей, Ж. Кювие, К. Лайел. Първата еволюционна хипотеза е представена от френския учен Ламарк в неговия труд "Философия на зоологията". Английският изследовател Чарлз Дарвин е първият в науката, който предполага, че еволюцията в биологията е процес, основан на наследствена променливост и естествен подбор. Неговата основа е борбата за съществуване.
Дарвин смята, че появата на непрекъснати промени в биологичните видове е резултат от тяхното приспособяване към постоянната промяна на факторите на околната среда. Борбата за съществуване според учения е съчетание на връзката на организма със заобикалящата го природа. А причината му се крие в желанието на живите същества да увеличат числеността си и да разширят местообитанията си. Всички горепосочени фактори включват еволюция. Биологията, която 9 клас изучава в класната стая, разглежда процесите на наследствена изменчивост и естествен подбор в раздел „Еволюционно обучение“.
Синтетична хипотеза за развитието на органичния свят
Още приживе на Чарлз Дарвин, неговите идеи са критикувани от редица известни учени като Ф. Дженкин и Г. Спенсър. През 20-ти век, във връзка с бързите генетични изследвания и постулирането на законите на Мендел за наследствеността, става възможно да се създаде синтетична хипотеза за еволюцията. В техните писания е описан от такива като С. Четвериков, Д. Халдейн и С. Райд. Те твърдят, че еволюцията в биологията е феномен на биологичния прогрес, който има формата на ароморфози, идиоадаптации, засягащи популации от различни видове.
Според тази хипотеза еволюционните фактори са вълните на живота и изолацията. Формите на историческото развитие на природата се проявяват в такива процеси като видообразуване, микроеволюция и макроеволюция. Горните научни възгледи могат да бъдат представени като сумиране на знанията за мутациите, които са източник на наследствена вариабилност. Както и представи за популацията като структурна единица от историческото развитие на биологичния вид.
Какво е еволюционна среда?
Този термин се разбира като биогеоценотичен.В него протичат микроеволюционни процеси, засягащи популациите на един вид. В резултат на това става възможна появата на подвидове и нови биологични видове. Тук се наблюдават и процеси, водещи до появата на таксони – родове, семейства, класове. Те принадлежат към макроеволюцията. Научните изследвания на В. Вернадски, доказващи тясната взаимовръзка на всички нива на организация на живата материя в биосферата, потвърждават факта, че биогеоценозата е среда за еволюционни процеси.
В кулминацията, тоест стабилни екосистеми, в които има голямо разнообразие от популации от много класове, настъпват промени в резултат на кохерентна еволюция. в такива стабилни биогеоценози се наричат ценофилни. А в системи с нестабилни условия се наблюдава некоординирана еволюция сред екологично пластичните, така наречените кенофобни видове. Миграциите на индивиди от различни популации от един и същи вид променят техния генофонд, нарушавайки честотата на поява на различни гени. Така казва съвременната биология. Еволюцията на органичния свят, която ще разгледаме по-долу, потвърждава този факт.
Етапи на развитие на природата
Учени като С. Разумовски и В. Красилов доказаха, че темпът на еволюция в основата на развитието на природата е неравномерен. Те представляват бавни и почти незабележими промени в стабилните биогеоценози. Те се ускоряват рязко в периоди на екологични кризи: причинени от човека бедствия, топене на ледници и др. В съвременната биосфера живеят около 3 милиона вида живи същества. Най-важните от тях за човешкия живот се изучават от биологията (7 клас). Еволюцията на протозоите, кишечно-половите, членестоноги, хордови е постепенно усложнение на кръвоносната, дихателната и нервната система на тези животни.
Първите останки от живи организми са открити в архейските седиментни скали. Възрастта им е около 2,5 милиарда години. В началото се появяват първите еукариоти.Възможни варианти за произхода на многоклетъчните организми обясняват научните хипотези за фагоцителата на И.Мечников и стомашната кухина на Е.Гетел. Еволюцията в биологията е пътят на развитие на дивата природа от първите архейски форми на живот до разнообразието на флората и фауната от съвременната кайнозойска ера.
Съвременни представи за факторите на еволюцията
Те са състояния, които причиняват адаптивни промени в организмите. Техният генотип е най-защитен от външни влияния (запазването на генофонда на биологичен вид). Наследствената информация все още може да се променя под влиянието на гени.Точно по този начин – чрез придобиване на нови признаци и свойства – е протекла еволюцията на животните. Биологията го изучава в такива раздели като сравнителна анатомия, биогеография и генетика. Възпроизвеждането, като фактор на еволюцията, е от изключително значение. Осигурява смяната на поколенията и приемствеността на живота.
Човекът и биосферата
Биологията изучава процесите на образуване на земните черупки и геохимичната активност на живите организми. Еволюцията на биосферата на нашата планета има дълга геоложка история. Разработено е от В. Вернадски в неговото учение. Той въвежда и термина "ноосфера", което означава влиянието на съзнателната (умствена) човешка дейност върху природата. Живата материя, която влиза във всички черупки на планетата, ги променя и определя циркулацията на веществата и енергията.
