Rodzaje ewolucji: historia rozwoju i definicja. Czym jest ewolucja w biologii? Siły napędowe, prawa, przykłady

Naturalne zjawisko zmian populacji, gatunków, taksonów wyższych, biocenoz, flory i fauny, genów i cech na przestrzeni czasu w historii Ziemi.

Naukowe teorie ewolucji wyjaśniają, jak zachodzi ewolucja, jakie są jej mechanizmy.

ogólna charakterystyka

Ściśle mówiąc, ewolucja biologiczna to proces zmian w czasie cech dziedzicznych lub zachowania populacji żywych organizmów. Dziedziczne kamienie milowe są zakodowane w materiale genetycznym organizmu (zwykle DNA). Ewolucja, zgodnie z syntetyczną teorią ewolucji, jest przede wszystkim wynikiem trzech procesów: przypadkowych mutacji materiału genetycznego, przypadkowych odchyleń genetycznych (pol. dryf genetyczny) a nie losowy dobór naturalny w obrębie grup i gatunków.

Selekcja naturalna, jeden z procesów rządzących ewolucją, jest wynikiem różnic w szansach reprodukcji między osobnikami w populacji. Wynika to z konieczności z następujących faktów:

• Naturalna, dziedziczna zmienność istnieje w grupach i między gatunkami
• Organizmy nadmiernego rozmnażania (liczba potomstwa przekracza granicę gwarantowanego przeżycia)
• Organizmy o doskonałej zdolności do przetrwania i regeneracji
• W każdym pokoleniu te, które pomyślnie się rozmnażają, z pewnością przekażą swoje dziedziczne chichi następnemu pokoleniu, podczas gdy osoby, które nie odniosły sukcesu, nie.

Jeśli właściwości zwiększają ewolucyjną kondycję osobników, które je noszą, wtedy te osobniki mają większe szanse na przeżycie i rozmnażanie się niż inne organizmy w populacji. W ten sposób przekazują kolejne kopie udanych cech dziedzicznych następnemu pokoleniu. Odpowiedni spadek sprawności spowodowany szkodliwym qichi prowadzi do ich powstania. Z czasem może to prowadzić do adaptacji: stopniowej akumulacji nowych (i utrzymywania już istniejących), które generalnie dostosowują populację organizmów żywych do ich środowiska i niszy ekologicznej.

Chociaż dobór naturalny nie jest przypadkowy w swoim sposobie działania, inne kapryśne siły mają silny wpływ na proces ewolucji. W organizmach rozmnażających się płciowo losowa zmienność genetyczna skutkuje dziedzicznymi, które stają się dość powszechne po prostu przez zbieg okoliczności i przypadkowe kojarzenie. Na ten bezcelowy proces może w pewnych sytuacjach wpływać dobór naturalny (szczególnie w małych grupach).

W różnych środowiskach dobór naturalny, losowe wariacje genetyczne i odrobina przypadkowości w mutacjach, które pojawiają się i są przechowywane, mogą powodować, że różne grupy (lub części grupy) ewoluują w różnych kierunkach. Przy wystarczającej różnicy zdań dwie grupy organizmów rozmnażanych płciowo mogą stać się na tyle różne, aby utworzyć odrębny gatunek, zwłaszcza jeśli utracona zostanie zdolność do krzyżowania się między tymi dwiema grupami.

Eksperymenty pokazują, że wszystkie żywe organizmy na Ziemi mają wspólnego przodka. Wniosek ten został sformułowany na podstawie powszechnej obecności L-aminokwasów w białkach, obecności wspólnego kodu genetycznego we wszystkich żywych organizmach, możliwości klasyfikacji przez dziedziczenie na kategorie, zagnieżdżenia, homologii sekwencji DNA oraz wspólności najczęstsze procesy biologiczne.

Choć pierwsza wzmianka o idei ewolucji sięga starożytności, swoją najnowszą, nowoczesną formę uzyskała w pismach Alfreda Wallace'a i Karola Darwina we wspólnym artykule w Linnean Society w Londynie. (Linnean Society of London) a później w O powstawaniu gatunków Darwina (1859). W latach 30. Syntetyczna teoria ewolucji połączyła teorię ewolucyjną z genetyką Gregora Mendla.

Ewolucja organizmów następuje z powodu zmian cech dziedzicznych. Na przykład kolor oczu danej osoby jest cechą dziedziczną, którą dana osoba otrzymuje od rodziców. Cechy dziedziczne są kontrolowane przez geny. Całość genów jednego organizmu to jego genotyp.

Całość wszystkich cech, które tworzą strukturę i zachowanie organizmu, nazywa się fenotypem. Znaki te powstają w wyniku interakcji genotypu tego organizmu z warunkami środowiskowymi. Oznacza to, że nie każda cecha fenotypowa organizmu jest dziedziczona. Na przykład oparzenie słoneczne jest wynikiem interakcji ludzkiego genotypu ze światłem słonecznym, więc oparzenie słoneczne nie ustępuje. Generalnie ludzie opalają się na różne sposoby, co wynika z ich genotypu. Na przykład niektórzy ludzie mają taką dziedziczną cechę jak albinzym. Albinosy nie opalają się i są bardzo wrażliwe na promieniowanie słoneczne – łatwo ulegają poparzeniom słonecznym.

Przyczyny ewolucji

Kopiowanie matrycy z błędami

Podstawą życia na Ziemi jest proces kopiowania cząsteczek kwasu nukleinowego – DNA i RNA. Proces kopiowania odbywa się na zasadzie macierzy komplementarności: jedna cząsteczka kwasu nukleinowego może utworzyć dla siebie sparowaną cząsteczkę, a z tej sparowanej cząsteczki odczytywana jest cząsteczka identyczna z pierwotną. Tak więc cząsteczki DNA i RNA są zdolne do nieograniczonej reprodukcji.

Podczas kopiowania nieuchronnie wystąpią błędy z powodu niedoskonałości systemu replikacji. Z powodu tych błędów kopie DNA i RNA zawierają niewielkie różnice, które jednak z czasem się powiększają. Ten proces autokreacji ze zmianami nazywa się współzmienna reduplikacja.

Niektóre układy nieożywione, takie jak kryształy lub niektóre cykle chemiczne, są zdolne do nieograniczonej reprodukcji z błędami. Ale życie jest inne, ponieważ może przekazywać te błędy w niezmienionej postaci następnym pokoleniom. Te błędy, czyli mutacje, praktycznie nie zmieniają właściwości fizykochemicznych cząsteczek kwasu nukleinowego, ale wpływają na informacje odczytywane z nich przez organizmy żywe. Tak więc żywe organizmy wykazują dziedziczność i zmienność swoich cech, które są spowodowane odpowiednio kopiowaniem i mutacją w cząsteczkach kwasu nukleinowego.

Homeostaza i stabilność ontogenezy

Ciągłe rozmnażanie DNA z błędami prowadzi do tego, że informacja genetyczna obecna w każdej cząsteczce zmienia się znacznie w czasie. Współczesne organizmy żywe posiadają systemy ochrony przed nadmiernymi zmianami w sekwencji nukleotydów cząsteczki DNA. Należą do nich enzymy naprawcze, supresory ruchomych elementów genomu, mechanizmy obrony przeciwwirusowej itp.

Niemniej jednak geny są nadal przekazywane kolejnym pokoleniom z pewnymi zmianami, w wyniku których populacja żywych organizmów tego samego gatunku zwykle nie zawiera osobników, u których cała sekwencja DNA jest taka sama. Jednocześnie zmienność fenotypowa jest często mniejsza niż zmienność genetyczna, ponieważ interakcje między różnymi genami w ontogenezie tłumią wpływ zmian w poszczególnych genach. W ten sposób organizmy wielokomórkowe osiągają stabilność rozwoju osobniczego, prowadząc do zachowania normy gatunkowej.

Selektywne przeżycie i reprodukcja

Cząsteczki RNA i DNA oraz organizmy żywe namnażają się z różną wydajnością w zależności od własnych właściwości i warunków środowiskowych. Organizmy mogą umrzeć, zanim osiągną czas rozmnażania, a te, które przeżyją, pozostawiają różną liczbę potomstwa. Te organizmy, które przeżyły i wydajnie się rozmnażały, były w stanie to zrobić z dwóch grup powodów: zgodności ich wariantów genów z warunkami środowiskowymi lub kombinacji okoliczności niezwiązanych z „jakością” alleli. Według wpływu pierwszej grupy na rozmieszczenie alleli w populacji określa się pojęcie doboru naturalnego, a drugiej - pojęcie dryfu genetycznego.

Naturalna selekcja

Selekcja naturalna to selektywne przeżycie (długotrwałe przeżycie) i reprodukcja najlepiej przystosowanych do warunków środowiskowych osobników w populacji. Im bardziej przystosowana jest roślina lub zwierzę, tym większe prawdopodobieństwo, że przeżyje okres rozrodczy, a także tym więcej potomstwa zostawi. Sprawność zależy od obecności w genotypie osobnika alleli genów sprzyjających przetrwaniu i reprodukcji. Ponieważ wszystkie organizmy w populacji mają różne genotypy, w stabilnych warunkach liczba nosicieli alleli genów, które są bardziej korzystne w tych warunkach, będzie wzrastać z pokolenia na pokolenie.

Ponadto warunki środowiskowe stwarzają konkurencję o przetrwanie i reprodukcję między organizmami. W związku z tym organizmy posiadające allele dające im przewagę nad konkurentami przekazują te allele swojemu potomstwu. Allele, które nie zapewniają takiej przewagi, nie są przekazywane następnemu pokoleniu.

dryf genetyczny

Dryf genetyczny to proces zmiany częstości alleli spowodowany przyczynami niezwiązanymi z wpływem alleli na sprawność osobników. Dlatego dryf genetyczny jest określany jako neutralny mechanizm ewolucji genów i populacji. Związek między wpływem doboru naturalnego a dryfem genetycznym w populacji różni się w zależności od siły doboru i efektywnej wielkości populacji (liczby osobników zdolnych do reprodukcji). Dobór naturalny zwykle odgrywa dużą rolę w dużych populacjach, aw małych dominuje dryf genetyczny. Przewaga dryfu genetycznego w małych populacjach może nawet prowadzić do utrwalenia szkodliwych mutacji. W rezultacie zmiana wielkości populacji może znacząco zmienić przebieg ewolucji. Efekt wąskiego gardła, gdy liczebność populacji gwałtownie spada, a w rezultacie traci się różnorodność genetyczna, prowadzi do większej jednorodności populacji.

Ogólny przebieg ewolucji

Pierwsze ślady życia na Ziemi datowane są na 3,5-3,8 miliarda lat temu. Są to pozostałości życia prokariotycznego - stromatolity. Około 3 miliardy lat temu pojawiły się pierwsze fotosyntetyki, którymi były cyjanobakterie. Pierwsze eukarionty pojawiły się około 1,6-1,8 miliarda lat temu. Prowadzi to do „katastrofy tlenowej” – gwałtownego wzrostu stężenia tlenu w ziemskiej atmosferze. Wielokomórkowe eukarionty powstawały wielokrotnie w różnych grupach, ale pierwsze wiarygodne skamieliny pochodzą około 750 milionów lat temu (okres kriogeniczny), a pojawienie się zróżnicowanej bioty oceanicznej wiąże się z okresem wendyjskim (biota ediakarska, około 600 milionów lat temu). Pojawienie się zwierząt szkieletowych i ich bogatych szczątków miało miejsce w okresie kambru około 550-520 milionów lat temu. Wtedy pojawiła się większość współczesnych gatunków zwierząt.

W okresie sylurskim rośliny po raz pierwszy pojawiły się na lądzie. W dewonie pierwsze płazy i stawonogi osiedliły się na lądzie. W okresie permu pojawiły się gady, które dominowały na Ziemi przez całą epokę mezozoiczną. Kilka grup gadów terapsydowych przekształciło się w ssaki. W kredzie pojawiły się ptaki i zaczęły kwitnąć rośliny kwitnące. Era kenozoiczna była zdominowana przez ssaki, kwitły również owady. W Antropogenie jedna z grup naczelnych, hominidy, dała początek ewolucji człowieka. W plejstocenie-holocenie człowiek staje się siłą geologiczną wpływającą na ewolucję całej biosfery.

właściwości ewolucji

Przebieg ewolucji życia ujawnia kilka kompleksowych wzorców, które są obiektywne i często opisane matematycznie. Biologia ewolucyjna bada dodatkowe mechanizmy ewolucji lub nowe możliwości wdrażania początkowych zasad, które pozwolą nam fundamentalnie zrozumieć istotę tych wzorców. Główne właściwości ewolucji są następujące: pojawienie się organizmów przystosowanych do środowiska, postęp morfologiczny i funkcjonalny, pojawienie się nowych narządów i struktur (pojawienie się), przejście do rozmnażania płciowego, wymieranie gatunków i wzrost różnorodności biologicznej .

Dostosowanie

Współczesne gatunki wydają się być dobrze przystosowane do warunków środowiska, w którym żyją. Jednocześnie adaptacje ograniczają się do środowiska, w którym są zwykle używane: kiedy organizm przenosi się do nowego środowiska, często staje się całkowicie nieprzystosowany lub przynajmniej mniej przystosowany niż „rdzenni” mieszkańcy innych warunków. Przed pojawieniem się ewolucyjnego obrazu świata dość wyraźna zgodność właściwości organizmu z warunkami jego „rodzimego” środowiska tak bardzo zadziwiała badaczy, że uważali to za konsekwencję działania sił nadprzyrodzonych. Jednak adaptacja jest prawie nieuniknioną konsekwencją ewolucji, ponieważ organizmy mniej przystosowane do warunków środowiskowych w coraz mniejszym stopniu przyczyniają się do różnorodności genetycznej populacji poprzez dobór naturalny. Jednocześnie pochodzenie samych adaptacji niekoniecznie zależy od selekcji, ale może być efektem ubocznym innych adaptacji lub ogólnie połączeniem okoliczności (konsekwencja dryfu genetycznego).

Postęp i autonomia

W toku ewolucji, wolne od jądra komórki bakteryjne dają początek złożonym komórkom eukariotycznym. Eukarionty nabywają następnie wielokomórkowość, tworzą tkanki i narządy. Zwierzęta rozwijają układ nerwowy i mają złożone zachowania, które pozwalają im przetrwać w wielu środowiskach. Człowiek, jako szczyt ewolucji zwierząt, osiągnął zdolność do życia w każdym środowisku, także pozaziemskim.

powstanie

W toku ewolucji często dochodzi do rekombinacji części organizmów i genów, zmiany funkcji starych struktur. Jednak niektóre procesy i części organizmów powstały po raz pierwszy. Fotosynteza w sinicach, białka replikacyjne DNA, aparat translacyjny, rybie łuski i tym podobne.

Rozdzielnopłciowy

Pierwsze zwierzęta były hermafrodytami, a wśród wyższych hermafrodytów prawie nie ma ich.

Seks i rekombinacja

W organizmach bezpłciowych geny są dziedziczone razem zaszczepione) i nie mieszaj się z genami innych osobników podczas reprodukcji. Potomkowie tych samych organizmów rozrodczych zawierają losową mieszankę chromosomów swoich rodziców z powodu niezależnego sortowania. Podczas pokrewnego procesu rekombinacji homologicznej organizmy płciowe wymieniają DNA między dwoma homologicznymi chromosomami. Rekombinacja i niezależne sortowanie nie zmieniają częstości alleli, ale zmieniają ich wzajemną asocjację, dając potomstwo z nowymi kombinacjami alleli. Płeć ogólnie zwiększa zmienność genetyczną i może zwiększyć tempo ewolucji. Jednak aseksualność może mieć zalety w pewnych warunkach, ponieważ w niektórych organizmach ewoluowała ponownie. Aseksualność może dopuszczać dwa zestawy alleli genomu rozbieżnego iw rezultacie prowadzić do pojawienia się nowych cech. Rekombinacja umożliwia niezależne dziedziczenie równych alleli, które są razem. Jednak częstość rekombinacji jest niska (około dwa przypadki na chromosom na pokolenie). W rezultacie geny znajdujące się obok siebie na tym samym chromosomie nie zawsze są przemieszane w procesie rekombinacji genetycznej i mają tendencję do dziedziczenia razem. Zjawisko to nazywa się sprzężeniem genów. Sprzężenie genów ocenia się, mierząc częstość dwóch alleli na tym samym chromosomie (pomiar nierównowagi sprzężeń). Zestaw alleli, które zwykle spadają razem, nazywa się haplotypem. Jest to ważne, gdy jeden z alleli pewnego haplotypu zapewnia wielką przewagę w walce o byt: pozytywna selekcja naturalna doprowadzi do selektywnego oczyszczenia (Język angielski) Selektywne przemiatanie), co doprowadzi do tego, że wzrośnie również częstotliwość innych alleli tego haplotypu. Ten efekt nazywa się genetycznym autostopem. Kiedy alleli nie można oddzielić przez rekombinację (na przykład w ssaczym chromosomie Y), gromadzą się szkodliwe mutacje (cm. grzechotka Mullera). Zmieniając kombinacje alleli, rozmnażanie płciowe prowadzi do usuwania szkodliwych i rozprzestrzeniania się korzystnych mutacji w populacji. Ponadto rekombinacja i sortowanie genów może dostarczyć organizmom nowych korzystnych kombinacji genów. Ale ten pozytywny efekt równoważy fakt, że seks zmniejsza tempo reprodukcji. (cm. ewolucja rozmnażania płciowego) i może spowodować zniszczenie korzystnych kombinacji genów. Przyczyny ewolucji rozmnażania płciowego wciąż nie są do końca jasne, a kwestia ta jest nadal aktywnym obszarem badań w dziedzinie biologii ewolucyjnej. Stymulowało nowe pomysły dotyczące mechanizmów ewolucji, takie jak hipoteza Czerwonej Królowej.

Wygaśnięcie

W historii Ziemi wielokrotnie dochodziło do masowego wymierania organizmów żywych. Takie były wymierania na pograniczu okresów wendyjskich i kambryjskich, kiedy to wyginęła biota ediakarska, okresy permu i triasu, kredy i eocenu. Po masowej śmierci starych grup organizmów rozpoczął się rozkwit tych grup, które przetrwały wyginięcie. Mniejsze wymierania, takie jak polodowcowe wymieranie dużych ssaków po ostatniej epoce lodowcowej, również prowadzą do zmian w grupach organizmów. Człowiek doprowadził do wyginięcia gatunków najbardziej podatnych na działalność człowieka.

Wzrost bioróżnorodności

Znaleziska paleontologiczne, pomimo ich niekompletności i ograniczeń, wykazują obecność wzrostu bioróżnorodności zarówno w oceanie, jak i na lądzie.

Poziomy ewolucji

Na różnych poziomach organizacji żywe właściwości ewolucji i jej mechanizmów pełnią różne role.

• genetyczny
• genomowy
• populacja
• konkretny
• takson
• ekosystem
• biosferyczny

Mutacje

Zmienność genetyczna wynika z przypadkowych mutacji występujących w genomach organizmów. Mutacje to zmiany w sekwencji nukleotydowej DNA spowodowane promieniowaniem, wirusami, transpozonami, mutagenami chemicznymi i błędami kopiowania, które występują podczas mejozy lub replikacji DNA. Te mutageny powodują kilka różnych typów zmian w sekwencji nukleotydowej DNA: mogą nie powodować żadnego efektu, zmieniać produkt genu lub całkowicie zatrzymać działanie genu. Badania na muszkach owocowych wykazały, że jeśli mutacje powodują zmiany w białku kodowanym przez określony gen, konsekwencje mogą być szkodliwe. Około 70% tych mutacji prowadzi do pewnych zaburzeń, reszta jest neutralna lub korzystna. Ponieważ mutacje często mają szkodliwy wpływ na komórki, organizmy wykształciły mechanizmy naprawy DNA, które eliminują mutacje. Zatem optymalna szybkość mutacji jest kompromisem między ceną wysokiej częstości szkodliwych mutacji a ceną kosztów metabolicznych (np. synteza enzymów naprawczych) w celu zmniejszenia tej częstości. Niektóre organizmy, takie jak retrowirusy, mają tak wysoki wskaźnik mutacji, że prawie każde ich potomstwo będzie miało zmutowany gen. Ten wysoki wskaźnik mutacji może być zaletą, ponieważ wirusy te ewoluują bardzo szybko, unikając w ten sposób odpowiedzi układu odpornościowego.

Mutacje mogą obejmować duże odcinki DNA, takie jak duplikacje genów, które są surowcem do ewolucji nowych genów. U zwierząt średnio co milion lat dochodzi do dziesiątek do setek duplikacji genów. Większość genów, które mają wspólny gen przodków, należy do tej samej rodziny genetycznej. Nowe geny powstają na kilka sposobów, na ogół przez duplikację genów przodków lub przez rekombinację części różnych genów, co skutkuje nowymi kombinacjami nukleotydów o nowych funkcjach. Nowe geny tworzą nowe białka o nowych funkcjach. Na przykład cztery geny są używane do tworzenia struktur ludzkiego oka, które są odpowiedzialne za percepcję światła: trzy za widzenie kolorów (czopki) i jeden za widzenie w nocy (pręciki), wszystkie te geny pochodzą od jednego genu przodka . Kolejną zaletą duplikacji genu, a nawet całego genomu, jest to, że zwiększa to redundancję (redundancję) genomu; pozwala to jednemu genowi na przejęcie nowych funkcji, podczas gdy kopia tego genu pełni pierwotną funkcję. Zmiany w chromosomach mogą wystąpić w wyniku dużych mutacji, gdy segmenty DNA w obrębie chromosomu odrywają się, a następnie ponownie łączą się w innym miejscu chromosomu. Nariklad, dwa chromosomy z rodzaju Homo połączone w ludzki chromosom 2. Ta fuzja nie miała miejsca w serii filogenetycznej innych małp, to znaczy, że mają one oddzielone te chromosomy. Najważniejszą rolą takich rearanżacji chromosomowych w ewolucji jest przyspieszenie dywergencji populacji wraz z powstawaniem nowych gatunków, ze względu na mniejszą liczbę krzyżowań międzypopulacyjnych.

Sekwencje DNA, które mogą poruszać się po genomie (ruchome elementy genetyczne), takie jak transpozony, stanowią większość materiału genetycznego roślin i zwierząt i są ważne w ewolucji genomów. Na przykład w ludzkim genomie znajduje się ponad milion sekwencji Alu, które obecnie służą do regulacji ekspresji genów. Innym efektem tych mobilnych DNA jest to, że mogą mutować, a nawet usuwać istniejące geny, zwiększając w ten sposób różnorodność genetyczną.

Problem pochodzenia życia

Uznanie ewolucji przez Kościół katolicki

Kościół katolicki uznał w encyklice papieża Piusa XII lat. humanigeneris,że teoria ewolucji może wyjaśnić pochodzenie ciała człowieka (ale nie jego duszy), wzywając jednak do ostrożności w osądzie, a teorię ewolucji nazywając hipotezą. W 1996 r. papież Jan Paweł II w liście do Papieskiej Akademii Nauk potwierdził akceptację teistycznego ewolucjonizmu jako ważnego stanowiska katolicyzmu, stwierdzając, że teoria ewolucji jest czymś więcej niż hipotezą. Dlatego wśród katolików, dosłownych, młodych ziemskich, kreacjonizm jest płynny (J. Keane jest jednym z nielicznych przykładów). Skłaniając się ku teistycznemu ewolucjonizmowi i teorii „inteligentnego projektu”, katolicyzm w osobie swoich najwyższych hierarchów, w tym wybranego w 2005 roku papieża Benedykta XVI, jednak bezwarunkowo odrzuca materialistyczny ewolucjonizm.

Natura ciągle się poprawia. Ale zmiany ewolucyjne są niezwykle powolne. Oczywiście w porównaniu z ludzkim życiem. Dopiero w ciągu miliardów lat istnienia Ziemi przyroda była w stanie osiągnąć taką doskonałość i różnorodność życia, jaką widzimy teraz.

Darwin zasugerował, że siły napędowe ewolucji lub czynniki wpływające na rozwój dzikiej przyrody to:

• dziedziczność i zmienność osobników tego samego gatunku;

Dziedziczność i zmienność

Wiadomo, że osobniki tego samego gatunku są podobne, ale wciąż nie takie same. Różnią się nieznacznie oznakami struktury zewnętrznej i wewnętrznej, zachowaniem. Te różnice mogą wpływać na możliwość przeżycia. Bardziej prawdopodobne, że przeżyją i pozostawią potomstwo, są osobniki, których charakterystyczne cechy odpowiadają siedlisku. Zmiany te można przekazać potomstwu. W efekcie wzrasta liczba osobników z takimi cechami w kolejnym pokoleniu.

Walka o byt

Naturalna selekcja

Walka o byt prowadzi do doboru naturalnego – przetrwania i reprodukcji bardziej przystosowanych osobników gatunku oraz śmierci mniej przystosowanych.

Działanie doboru naturalnego w ciągu życia wielu pokoleń prowadzi do akumulacji małych użytecznych zmian dziedzicznych i powstawania adaptacji organizmów do środowiska.

Mieszkający w europejskich lasach jeż ma ostre kolce, które służą do ochrony przed drapieżnikami. Ich pojawienie się jest wynikiem doboru naturalnego. Nawet niewielkie szorstkość skóry może pomóc przeżyć odległym przodkom jeża. Przez wiele pokoleń w walce o byt przewagę miały osoby z bardziej rozwiniętymi kręgosłupami. To oni mogli zostawić potomstwo i przekazać mu swoje dziedziczne zmiany. Stopniowo w obrębie gatunku rozprzestrzeniały się nowe użyteczne cechy, a wszystkie osobniki jeża europejskiego stały się właścicielami kolców.

Działając przez długi czas, siły napędowe ewolucji prowadzą do powstawania adaptacji żywych organizmów do różnych warunków środowiskowych, do przekształcenia niektórych gatunków w inne, do pojawienia się bardziej złożonych form życia opartych na prostszych.

Adaptacja (fitness)

Adaptacje to cechy organizmów żywych, dzięki którym występują one w przyrodzie. Przydatne znaki, powstające w poszczególnych organizmach w wyniku zmienności, pomagają im przetrwać w walce o byt. Cechy te są zachowane w wyniku doboru naturalnego i są przekazywane potomkom w drodze dziedziczenia. Tak więc, z pokolenia na pokolenie, oznaki zwierząt i roślin stopniowo zmieniają się na lepsze dla nich. zmiany ewolucyjne. I dlatego wszystkie żywe organizmy są tak dobrze przystosowane do warunków, w jakich żyją.

Specjacja

Specjacja jest wynikiem ewolucji. Populacja w ciągu życia wielu pokoleń może być izolowana od innych populacji danego gatunku (np. znajdować się w dużej odległości od nich). Działająca przez długi czas dobór naturalny prowadzi do kumulacji wielu różnic między populacjami izolowanymi i innymi.

W rezultacie osobniki z różnych populacji tracą możliwość krzyżowania się i produkowania potomstwa. Pojawienie się biologicznych barier nie do pokonania prowadzi do procesu specjacji.

Specjacja doprowadziła do pojawienia się dwóch gatunków lisów – lisa pospolitego i lisa korsaka. Na północy dobór naturalny przyczynił się do przetrwania największych osobników (im większy rozmiar ciała, tym mniej ciepła ciało traci). W rezultacie powstał gatunek lisa pospolitego. W regionach południowych przeciwnie, dobór naturalny miał na celu zachowanie najmniejszych osobników (im mniejszy rozmiar ciała, tym więcej ciepła oddaje ciało, nie przegrzewając się). W rezultacie powstała forma Korsak Fox.

Do tej pory ewolucja biologiczna została w pełni potwierdzona na podstawie faktów naukowych zgromadzonych w różnych gałęziach nauk biologicznych. Dowody ewolucji opierają się na porównawczym badaniu struktury zewnętrznej i wewnętrznej, procesów rozwojowych i życiowych współczesnych przedstawicieli starożytnych wymarłych gatunków. W tym celu istnieją naukowo oparte cytologiczne,

W artykule szczegółowo rozważymy rodzaje ewolucji, a także porozmawiamy o tym procesie jako całości, starając się kompleksowo zrozumieć temat. Dowiemy się, jak narodziła się doktryna ewolucji, jakie idee reprezentuje i jaką rolę odgrywa w niej gatunek.

Wprowadzenie do tematu

Ewolucja świata organicznego jest dość złożonym i długotrwałym procesem, który jednocześnie zachodzi na różnych poziomach organizacji materii żywej. Jednocześnie zawsze wpływa na wiele obszarów. Tak się złożyło, że rozwój dzikiej przyrody następuje od form niższych do wyższych. Wszystko, co proste, z czasem staje się bardziej złożone i przybiera ciekawszą formę. Poszczególne grupy organizmów rozwijają zdolności adaptacyjne, które pozwalają żywym istotom lepiej egzystować w ich specyficznych warunkach. Na przykład u niektórych zwierząt wodnych w wyniku ewolucji pojawiły się sieci między palcami.

Trzy kierunki

Zanim omówimy rodzaje ewolucji, rozważmy trzy główne kierunki zidentyfikowane przez wybitnych rosyjskich naukowców I. Schmalhausena i A. Severtsova. Ich zdaniem występuje aromorfoza, idioadaptacja, degeneracja.

Aromorfoza

Aromorfoza lub arogeneza to poważna zmiana ewolucyjna, która generalnie prowadzi do komplikacji struktury i funkcji niektórych organizmów. Ten proces pozwala na fundamentalną zmianę niektórych aspektów życia, takich jak siedliska. Aromorfoza przyczynia się również do wzrostu konkurencyjności określonych organizmów o przetrwanie w środowisku. Główną istotą aromorfoz jest podbój nowych stref adaptacyjnych. Dlatego takie procesy zachodzą dość rzadko, ale jeśli już się zdarzają, to mają charakter fundamentalny i wpływają na cały dalszy rozwój.

W takim przypadku konieczne jest zrozumienie takiego pojęcia, jak poziom adaptacji. Jest to specyficzny obszar siedliska o charakterystycznych warunkach klimatycznych i środowiskowych, które są charakterystyczne dla określonej grupy organizmów. Na przykład dla ptaków strefa adaptacyjna to przestrzeń powietrzna, która chroni je przed drapieżnikami i pozwala uczyć się nowych sposobów polowania. Ponadto ruch w powietrzu umożliwia pokonywanie dużych przeszkód i przeprowadzanie dalekich migracji. Dlatego lot jest słusznie uważany za ważną ewolucyjną aromorfozę.

Najbardziej uderzającymi aromatami w przyrodzie są wielokomórkowość i rozmnażanie płciowe. Dzięki wielokomórkowości rozpoczął się proces komplikowania anatomii i morfologii prawie wszystkich organizmów. Dzięki rozmnażaniu płciowemu zdolności adaptacyjne znacznie się rozszerzyły.

U zwierząt takie procesy przyczyniły się do stworzenia wydajniejszych sposobów żywienia i poprawy metabolizmu. Jednocześnie ciepłokrwistość uważana jest za najważniejszą aromorfozę w świecie zwierząt, dzięki czemu znacznie wzrosła przeżywalność w różnych warunkach.

W roślinach takie procesy przejawiają się w pojawieniu się wspólnego i przewodzącego systemu, który łączy wszystkie ich części w jedną całość. Zwiększa to efektywność zapylania.

Dla bakterii aromorfoza to autotroficzny sposób żywienia, dzięki któremu udało im się podbić nową strefę adaptacyjną, którą można pozbawić ekologicznych źródeł pożywienia, a bakterie nadal na niej przetrwają.

Idioadaptacja

Bez tego procesu nie sposób wyobrazić sobie ewolucji gatunków biologicznych. Oznacza to specyficzne adaptacje do określonych warunków środowiskowych. Aby lepiej zrozumieć, czym jest ten proces, zastanówmy się trochę. Idioadaptacja to niewielka zmiana, która znacząco poprawia życie organizmów, ale nie przenosi ich na nowy poziom organizacji. Rozważ tę informację na przykładzie ptaków. Skrzydło jest konsekwencją procesu aromorfozy, ale kształt skrzydeł i metody lotu są już idioadaptacją, która nie zmienia budowy anatomicznej ptaków, ale jednocześnie odpowiada za ich przetrwanie w określonym środowisku . Takim procesom można również przypisać kolor zwierząt. Ze względu na to, że wpływają znacząco tylko na grupę organizmów, są uważane za oznaki gatunku i podgatunku.

Zwyrodnienie lub katageneza

Makro- i mikroewolucja

A teraz przejdźmy bezpośrednio do tematu naszego artykułu. Jakie są rodzaje tego procesu? To jest mikro i makroewolucja. Porozmawiajmy o nich bardziej szczegółowo. Makroewolucja to proces formowania się największych jednostek systematycznych: gatunków, nowych rodzin i tak dalej. Główne siły napędowe makroewolucji leżą w mikroewolucji.

Po pierwsze, jest to dziedziczność, dobór naturalny, zmienność i izolacja reprodukcyjna. Rozbieżny charakter jest charakterystyczny dla mikro- i makroewolucji. Jednocześnie te koncepcje, o których teraz mówimy, otrzymały wiele różnych interpretacji, ale jak dotąd nie osiągnięto ostatecznego zrozumienia. Jednym z najbardziej popularnych jest to, że makroewolucja jest zmianą systemową, która nie wymaga dużo czasu.

Jednak jeśli chodzi o badanie tego procesu, zajmuje to bardzo dużo czasu. Ponadto makroewolucja ma charakter globalny, dlatego bardzo trudno jest opanować całą jej różnorodność. Ważną metodą badania tego obszaru jest modelowanie komputerowe, które szczególnie aktywnie zaczęło się rozwijać w latach 80. XX wieku.

Rodzaje dowodów na ewolucję

Porozmawiajmy teraz o tym, jakie istnieją dowody na makroewolucję. Po pierwsze, jest to porównawczy anatomiczny system wnioskowania, który opiera się na fakcie, że wszystkie zwierzęta mają jeden typ budowy. To wskazuje, że wszyscy mamy wspólne pochodzenie. Dużo uwagi poświęca się tutaj narządom homologicznym, a także atawizmom. Atawizmy osoby to wygląd ogona, liczne sutki i ciągła linia włosów. Ważnym dowodem makroewolucji jest obecność narządów szczątkowych, które nie są już potrzebne człowiekowi i stopniowo zanikają. Ślady to wyrostek robaczkowy, linia włosów i resztki trzeciej powieki.

Rozważmy teraz dowody embriologiczne, że wszystkie kręgowce mają podobne zarodki we wczesnych stadiach rozwoju. Oczywiście z biegiem czasu podobieństwo to staje się coraz mniej zauważalne, ponieważ zaczynają dominować cechy charakterystyczne dla danego gatunku.

Paleontologiczne dowody na proces ewolucji gatunków polegają na tym, że szczątki niektórych organizmów można wykorzystać do badania form przejściowych innych wymarłych stworzeń. Dzięki skamieniałościom naukowcy mogą dowiedzieć się, że istniały formy przejściowe. Na przykład taka forma życia istniała między gadami a ptakami. Również dzięki paleontologii naukowcom udało się zbudować serie filogenetyczne, w których można wyraźnie prześledzić kolejność kolejnych gatunków rozwijających się w procesie ewolucji.

Dowody biochemiczne opierają się na fakcie, że wszystkie żywe organizmy na ziemi mają jednolity skład chemiczny i kod genetyczny, na co również należy zwrócić uwagę. Co więcej, wszyscy jesteśmy podobni pod względem metabolizmu energii i tworzyw sztucznych, a także enzymatycznej natury niektórych procesów.

Dowody biogeograficzne opierają się na fakcie, że proces ewolucji doskonale odzwierciedla charakter rozmieszczenia zwierząt i roślin na powierzchni Ziemi. Tak więc naukowcy warunkowo podzielili masę planety na 6 stref geograficznych. Nie będziemy ich tutaj szczegółowo omawiać, ale zauważymy, że istnieje bardzo ścisły związek między kontynentami a pokrewnymi gatunkami organizmów żywych.

Dzięki makroewolucji możemy zrozumieć, że wszystkie gatunki wyewoluowały z wcześniej żywych organizmów. W ten sposób ujawnia się istota samego procesu rozwoju.

Transformacje na poziomie wewnątrzgatunkowym

Mikroewolucja odnosi się do niewielkich zmian alleli w populacji na przestrzeni pokoleń. Można również powiedzieć, że te przemiany zachodzą na poziomie wewnątrzgatunkowym. Przyczyny leżą w procesach mutacji, sztucznym i naturalnym dryfie oraz transferze genów. Wszystkie te zmiany prowadzą do specjacji.

Rozważaliśmy główne typy ewolucji, ale nie wiemy jeszcze, że mikroewolucja dzieli się na niektóre gałęzie. Po pierwsze jest to genetyka populacyjna, dzięki której dokonuje się obliczeń matematycznych niezbędnych do badania wielu procesów. Po drugie, to genetyka ekologiczna, która umożliwia obserwację procesów rozwojowych w rzeczywistości. Te dwa rodzaje ewolucji (mikro- i makro-) mają ogromne znaczenie i wnoszą swój wyraźny wkład w procesy rozwojowe jako całość. Warto zauważyć, że często są sobie przeciwstawne.

Ewolucja współczesnych gatunków

Na początek zauważamy, że jest to proces ciągły. Innymi słowy, nigdy się nie kończy. Wszystkie żywe organizmy ewoluują w różnym tempie. Problem polega jednak na tym, że niektóre zwierzęta żyją bardzo długo, więc bardzo trudno jest zauważyć jakiekolwiek zmiany. Aby je wyśledzić, muszą upłynąć setki, a nawet tysiące lat.

We współczesnym świecie istnieje aktywna ewolucja słoni afrykańskich. To prawda, z pomocą osoby. Tak więc u tych zwierząt długość ciosu gwałtownie się zmniejsza. Faktem jest, że myśliwi zawsze polowali na słonie, które miały masywne kły. Jednocześnie byli znacznie mniej zainteresowani innymi osobami. W ten sposób mieli większą szansę na przeżycie, a także przekazanie swoich genów innym pokoleniom. Dlatego na przestrzeni kilkudziesięciu lat notowano stopniowe zmniejszanie się długości ciosów.

Bardzo ważne jest, aby zrozumieć, że brak znaków zewnętrznych nie oznacza końca procesu ewolucji. Na przykład, bardzo często różni badacze mylą się co do ryby coelacanth coelacanth. Istnieje opinia, że ​​nie ewoluowała od milionów lat, ale tak nie jest. Dodajemy, że dziś celakant jest jedynym żyjącym przedstawicielem rzędu celakanta. Porównując pierwszych przedstawicieli tego gatunku ze współczesnymi osobnikami, możemy znaleźć wiele istotnych różnic. Jedyną podobną cechą są znaki zewnętrzne. Dlatego bardzo ważne jest całościowe spojrzenie na ewolucję, a nie ocenianie jej wyłącznie na podstawie zewnętrznych znaków. Co ciekawe, współczesny coelacanth ma więcej podobieństw do śledzia niż do jego protoplasta.

Czynniki

Jak wiemy, gatunki ewoluowały, ale jakie czynniki się do tego przyczyniły? Po pierwsze, zmienność dziedziczna. Faktem jest, że różne mutacje i nowe kombinacje genów tworzą podstawę różnorodności dziedzicznej. Uwaga: im bardziej aktywny jest proces mutacji, tym skuteczniejsza będzie selekcja naturalna.

Drugim czynnikiem jest losowa trwałość cech. Aby zrozumieć istotę tego zjawiska, zajmijmy się takimi pojęciami jak dryf genetyczny i fale populacyjne. Te ostatnie to fluktuacje, które występują w okresach i wpływają na wielkość populacji. Na przykład co cztery lata jest dużo zajęcy, a zaraz potem ich liczba gwałtownie spada. Ale czym jest dryf genetyczny? Oznacza to zachowanie lub zniknięcie wszelkich znaków w losowej kolejności. To znaczy, jeśli w wyniku jakichś wydarzeń populacja zostanie znacznie zmniejszona, to pewne cechy zostaną zachowane w całości lub w części w sposób chaotyczny.

Trzecim czynnikiem, który rozważymy, jest walka o byt. Jego przyczyna tkwi w tym, że rodzi się bardzo dużo organizmów, ale tylko część z nich jest w stanie przetrwać. Co więcej, nie będzie wystarczającej ilości żywności i terytoriów dla wszystkich. Ogólnie pojęcie walki o byt można opisać jako szczególny związek organizmu ze środowiskiem i innymi jednostkami. W tym przypadku istnieje kilka form walki. Może być wewnątrzgatunkowy, który występuje między osobnikami tego samego gatunku. Druga forma jest międzygatunkowa, gdy przedstawiciele różnych gatunków walczą o przetrwanie. Trzecia forma to walka z warunkami środowiskowymi, kiedy zwierzęta muszą się do nich przystosować lub umrzeć. Jednocześnie walka wewnątrz gatunku jest słusznie uważana za najbardziej okrutną.

Teraz wiemy, że rola gatunku w ewolucji jest ogromna. To od jednego przedstawiciela może rozpocząć się mutacja lub degeneracja. Jednak proces ewolucyjny jest regulowany sam, ponieważ działa prawo doboru naturalnego. Tak więc, jeśli nowe znaki są nieskuteczne, osoby z nimi prędzej czy później umrą.

Rozważmy jeszcze jedną ważną koncepcję, która jest charakterystyczna dla wszystkich rodzajów ewolucji jazdy. To jest izolacja. Termin ten implikuje kumulację pewnych różnic między przedstawicielami tej samej populacji, która przez długi czas była od siebie izolowana. W efekcie może to prowadzić do tego, że osobniki po prostu nie mogą się ze sobą krzyżować, a więc pojawią się dwa zupełnie różne gatunki.

Antropogeneza

Porozmawiajmy teraz o typach ludzi. Ewolucja to proces charakterystyczny dla wszystkich żywych organizmów. Ta część ewolucji biologicznej, która doprowadziła do pojawienia się człowieka, nazywa się antropogenezą. Dzięki temu nastąpiło oddzielenie gatunku ludzkiego od małp człekokształtnych, ssaków i hominidów. Jakich ludzi znamy? Teoria ewolucyjna dzieli ich na australopiteki, neandertalczyki itp. Cechy charakterystyczne każdego z tych gatunków są nam znane ze szkoły.

Zapoznaliśmy się więc z głównymi rodzajami ewolucji. Biologia może czasem wiele powiedzieć o przeszłości i teraźniejszości. Dlatego warto posłuchać. Uwaga: niektórzy naukowcy uważają, że należy rozróżnić 3 rodzaje ewolucji: makro-, mikro- i ewolucję człowieka. Są to jednak opinie odosobnione i subiektywne. W tym materiale przedstawiliśmy czytelnikowi 2 główne typy ewolucji, dzięki którym rozwijają się wszystkie żywe istoty.

Podsumowując artykuł, powiedzmy, że proces ewolucyjny to prawdziwy cud natury, która sama reguluje i koordynuje życie. W artykule przeanalizowaliśmy podstawowe koncepcje teoretyczne, ale w praktyce wszystko jest o wiele ciekawsze. Każdy gatunek biologiczny jest unikalnym systemem zdolnym do samoregulacji, adaptacji i ewolucji. To piękno natury, która zadbała nie tylko o stworzone gatunki, ale także o te, w które mogą się mutować.

Ewolucja biologiczna to historyczny rozwój świata organicznego. Słowo „ewolucja” pochodzi z łaciny iw tłumaczeniu oznacza „rozmieszczenie”, aw szerokim znaczeniu – każdą zmianę, rozwój, transformację. W biologii słowo „ewolucja” zostało po raz pierwszy użyte w 1762 roku przez szwajcarskiego przyrodnika i filozofa C. Bonneta.

Życie powstało na Ziemi około 3,5 miliarda lat temu. Poprzednikami pierwszych organizmów były złożone organiczne związki białkowe, które tworzyły galaretowate grudki, tzw. kropelki koacerwatu. Te kropelki, unoszące się w pierwotnym oceanie, mogły rosnąć, przyswajając różne składniki odżywcze ze środowiska. Rozpadły się na dziecięce kropelki, z których doskonalsze istniały dłużej. Struktura koacerwatów stopniowo się komplikowała, tworzyły jądro i inne elementy żywej komórki. Tak pojawiły się najprostsze organizmy jednokomórkowe.

Minęły tysiąclecia, a struktura żywych istot w wyniku doboru naturalnego coraz bardziej się poprawiała. Niektóre z tych prostych organizmów nabyły zdolność pochłaniania energii promieni słonecznych i budowania substancji organicznych w swoich ciałach z dwutlenku węgla i wody. W ten sposób powstały pierwsze jednokomórkowe rośliny, niebiesko-zielone algi.

Inne żywe stworzenia zachowały dawny sposób odżywiania się, ale rośliny pierwotne zaczęły im służyć jako pożywienie. To były pierwsze zwierzęta.

Później, w wyniku ewolucji z jednokomórkowych pierwotniaków, pojawiły się pierwsze organizmy wielokomórkowe - gąbki, archeocyjaty (wymarłe bezkręgowce), koelenteraty. Stopniowo świat roślin i zwierząt stawał się coraz bardziej złożony i różnorodny, one też zaludniały ziemię.

Według ich skamieniałych szczątków - odcisków, skamieniałych szkieletów - naukowcy odkryli, że im starsze organizmy, tym są prostsze. Im bliżej naszych czasów, organizmy stają się bardziej złożone i bardziej podobne do współczesnych.

W wyniku rozwoju świata organicznego na Ziemi pojawiły się rośliny wyższe i wysoce zorganizowane zwierzęta. Od ssaków - skamieniałych małp człekokształtnych - wywodził się człowiek.

Oto krótki zarys ewolucji życia na naszej planecie.

Ewolucja jest jedną z form ruchu w przyrodzie. Prowadzi to nieustannie i stopniowo do zmian jakościowych i ilościowych w organizmach żywych, które podlegają wpływowi zarówno przyrody nieożywionej, jak i innych organizmów.

Badanie przyczyn i wzorców ewolucji w biologii jest prowadzone przez doktrynę ewolucyjną, kompleks wiedzy o historycznym rozwoju przyrody ożywionej. Podstawą tej doktryny jest teoria ewolucyjna.

Nawet filozofowie starożytnego świata – Empedokles, Demokryt, Lukrecjusz Karus i inni – wyrażali genialne domysły na temat rozwoju życia. Ale minęło wiele wieków, zanim nauka zgromadziła wystarczająco dużo faktów, które pozwoliły naukowcom odkryć zmienność gatunków, a następnie stworzyć teorię wyjaśniającą proces ewolucyjny zachodzący w przyrodzie.

W drugiej połowie XVIII - I połowie XIX wieku. J. Buffon i E. J. Saint-Hilaire we Francji, E. Darwin w Anglii, J. V. Goethe w Niemczech, M. V. Lomonosov, A. I. Radishchev, A. A. Kaverznev, K. F. Rulye w Rosji i inni stworzyli doktrynę zmienności gatunków zwierząt i roślin, która zaprzeczał nauczaniu Kościoła o ich stworzeniu przez Boga i niezmienności. Nie wzięli jednak pod uwagę przyczyn, które doprowadziły do ​​tych zmian.

Pierwszą próbę stworzenia teorii ewolucyjnej podjął francuski przyrodnik J. B. Lamarck (1744-1829). W swojej pracy „Filozofia zoologii” (1809) nakreślił holistyczną teorię pochodzenia gatunków, ale nie potrafił poprawnie wyjaśnić, jakie są siły napędowe rozwoju świata organicznego.

Prawdziwie naukowa teoria ewolucji została stworzona przez angielskiego przyrodnika Karola Darwina. Zostało to przedstawione w książce O powstawaniu gatunków za pomocą doboru naturalnego, czyli zachowania uprzywilejowanych ras w walce o życie, 1859). Darwin był w stanie określić siły napędowe - czynniki procesu ewolucyjnego. To jest nieskończona zmienność, walka o byt, dobór naturalny.

W wyniku walki o byt przeżywają organizmy najlepiej przystosowane do warunków życia, natomiast mniej przystosowane, słabe są eliminowane z reprodukcji lub giną. Dzięki doborowi naturalnemu pożyteczne zmiany dziedziczne są gromadzone i podsumowywane w roślinach i zwierzętach, a także powstają nowe adaptacje (adaptacje).

Walka o byt i dobór naturalny są najważniejszymi czynnikami napędzającymi ewolucję, są ze sobą powiązane. Decydują o dalszym istnieniu organizmu. W procesie ewolucji biologicznej wzrasta również liczba gatunków organizmów żywych. Tworzenie nowych gatunków w przyrodzie jest najważniejszym etapem procesu ewolucyjnego.

W wyniku procesu ewolucyjnego zmienia się skład genetyczny populacji, przekształcają się biocenozy i biosfera jako całość.

Doktryna ewolucyjna i jej rdzeń - biologiczna teoria ewolucji - podstawy współczesnej biologii postępowej.

Dziś porozmawiamy o tym, czym jest ewolucja w biologii, jakie ma znaczenie. Oczywiście mówiąc o tym temacie, nie możemy pominąć teorii ewolucji Karola Darwina, który zaproponował ją światu, która istnieje do dziś.

Czym więc jest ewolucja w biologii? Przez tę koncepcję rozumie się zwykle stopniowe zmiany, które nie są zbyt uderzające. Ale w wyniku tego procesu następują również fundamentalne zmiany. Ewolucja w biologii może nawet doprowadzić do powstania nowych gatunków żywych istot lub radykalnej zmiany i adaptacji starych. Jakie znaczenie ma ewolucja w naukach przyrodniczych? Na pewno kluczowe. Zrozumiesz to pod koniec tej pracy.

Ewolucja

Porozmawiajmy teraz trochę o najważniejszej koncepcji naszego artykułu. Czym jest ewolucja w biologii? Ważne jest, aby zrozumieć, że zjawisko to jest nieodwracalne i jest bezpośrednio związane z procesem historycznym, rozwojem dzikiej przyrody. Można rozważyć ewolucję poszczególnych części biosfery lub ogólnie całego życia na naszej planecie. Pamiętaj, że ewoluować może tylko żywy organizm.

Wcześniej ewolucja była przeciwna „rewolucji”. Ale w trakcie skrupulatnych badań tych dwóch procesów okazało się, że ewolucję i rewolucję dość trudno odróżnić od siebie. Czemu? Ewolucja może trwać miliony lat lub być szybka. Tak więc granice między tymi dwoma procesami bardzo się zatarły.

Niektórzy uważają, że człowiek jest wynikiem ewolucji, to znaczy, że jesteśmy potomkami starożytnych małp. Teoria ta została wysunięta przez słynnego naukowca Karola Darwina. A teoria nazywa się ewolucyjna. Wierzcie lub nie, każdy decyduje sam, ponieważ teraz istnieje wiele innych możliwych hipotez. Ale skoro w naszej pracy mówimy o ewolucji, nie możemy lekceważyć teorii Darwina. Zachęcamy do rozpoczęcia już teraz.

Teoria Darwina

Karol Darwin jako pierwszy wyjaśnił ludzkości, czym jest ewolucja w biologii. Wspominamy również, że jego teoria opierała się na pracach T. Malthusa, który przedstawił światu w 1778 r. Traktat o ludności. Studiując tę ​​pracę, Karol Darwin był w stanie sformułować podstawowe prawa, siły, które napędzają ewolucję. Na czym polega praca T. Malthusa? Wyjaśnił, co by się z nami stało, gdyby wzrost populacji nie był ograniczany przez żadne czynniki.

Zauważamy również, że Darwin przeniósł teorię Malthusa na inne żywe systemy, jego głównym wkładem do nauki jest wyjaśnienie, jak zachodzi ewolucja. Jako pierwszy wprowadził pojęcie „doboru naturalnego”. Można wspomnieć, że inny naukowiec (A.R. Wallace) był w stanie dojść do tego samego wniosku. Następnie Darwin i Wallace połączyli siły i wspólnie przemawiali na spotkaniu w 1858 r. o wspólnym raporcie, a już w 1859 r. Karol Darwin przedstawił światu pracę O powstawaniu gatunków.

Współczesna teoria

Czym więc jest ewolucja w biologii, podaliśmy już definicję zgodnie z teorią Karola Darwina. Ale jest też nowoczesna (zwana też syntetyczną) teoria ewolucji. Przyjrzyjmy się temu pokrótce.

Teoria neodarwinizmu jest teorią Darwina-Wallace'a zaktualizowaną w XX wieku. Stało się to w wyniku aktualizacji i dodania nowych danych w obszarach:

• genetyka;
• paleontologia;
• Biologia molekularna;
• ekologia;
• etologia.

Dlaczego tę teorię nazywa się syntetyczną? Właśnie dlatego, że jest syntezą głównych stanowisk prezentowanych przez Karola Darwina.

Prawa ewolucji

• tempo ewolucji nie jest takie samo;
• tworzenie nowych gatunków następuje w prostych formach;
• odnotowuje się przypadki ewolucji regresywnej;
• ewolucja następuje z powodu pewnych czynników (mutacje, dobór naturalny, dryf genetyczny).

Czynniki ewolucji

Dowiedzieliśmy się, czym jest ewolucja w biologii i jej istotą. Porozmawiajmy teraz o czynnikach. Zostały one uzyskane w wyniku przestudiowania i usystematyzowania całej zgromadzonej wiedzy na temat ewolucji. To jedyny sposób, aby zobaczyć i zrozumieć siły napędowe, które pozwalają wielu gatunkom (mniej przystosowanym do przetrwania) pozostać na naszej planecie.

Tak więc istnieją tylko trzy główne czynniki:

• fale ludności;
• izolacja grupowa.

Formularze wyboru

Mówiąc o ewolucji, możemy wyróżnić kilka form doboru naturalnego:

• stabilizacja;
• poruszający;
• niszczący.

Pierwszy typ ma na celu utrzymanie stabilności danego gatunku. Rozważ przykład wróbli. Podczas silnej burzy znaleziono 136 ginących ptaków. 64 z nich zmarło, ponieważ mieli krótkie lub długie skrzydła. Przeżyły osobniki o średniej wielkości, ponieważ były bardziej odporne.

Poruszyciel objawia się w następujący sposób: zanik kończyn u węży lub oczu u zwierząt jaskiniowych, palców u zwierząt kopytnych i tak dalej. Oznacza to, że organ (lub jego część), którego zwierzę nie potrzebuje, po prostu znika.

Przykładem destrukcyjnej selekcji mogą być ślimaki (a dokładniej ich kolor). Jeśli gleba jest brązowa, muszla ma brązowy lub żółty odcień.