Ewolucja biologiczna. Kierunki ewolucji

Ewolucja biologiczna- Oto historyczny rozwój świata organicznego. Słowo „ewolucja” pochodzi z łaciny i w tłumaczeniu oznacza „rozwijanie się”, a w 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. Krople te, unoszące się w pierwotnym oceanie, mogły rosnąć, absorbując je środowisko różne składniki odżywcze. Rozpadały się na kropelki potomne, z których doskonalsze istniały dłużej. Struktura koacerwatów stopniowo stawała się coraz bardziej złożona, tworzyły jądro i inne elementy żywej komórki. Tak pojawiły się najprostsze organizmy jednokomórkowe.

Minęły tysiąclecia, a w rezultacie struktura żywych istot naturalna selekcja coraz lepiej. Niektóre z tych prostych organizmów mają zdolność pochłaniania energii promieni słonecznych i budowania swoich ciał z dwutlenku węgla i wody materia organiczna. Tak powstały pierwsze rośliny jednokomórkowe – sinice.

Inne żywe istoty zachowały ten sam sposób odżywiania, ale rośliny pierwotne zaczęły służyć im jako pożywienie. To były pierwsze zwierzęta.

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

Na podstawie ich skamieniałych szczątków – odcisków palców, skamieniałych szkieletów – naukowcy ustalili, że im starsze organizmy, tym prostsza jest ich budowa. Im bliżej naszych czasów, tym bardziej złożone stają się organizmy i coraz bardziej podobne do współczesnych.

W wyniku rozwoju świata organicznego na Ziemi pojawiły się rośliny wyższe i wysoko zorganizowane zwierzęta. Człowiek wyewoluował ze ssaków – kopalnych małp człekokształtnych.

Oto krótki zarys ewolucji życia na naszej planecie.

Ewolucja jest jedną z form ruchu w przyrodzie. Prowadzi to w sposób ciągły i stopniowy do zmian jakościowych i ilościowych w organizmach żywych, narażonych zarówno na działanie przyrody nieożywionej, jak i innych organizmów.

Badanie przyczyn i wzorców ewolucji w biologii jest nauką o ewolucji, kompleksem wiedzy o historycznym rozwoju żywej przyrody. Podstawą tej doktryny jest teoria ewolucji.

Nawet filozofowie starożytnego świata - Empedokles, Demokryt, Lukrecjusz Carus i inni - wyrażali błyskotliwe domysły na temat rozwoju życia. Minęło jednak jeszcze wiele wieków, zanim nauka zgromadziła wystarczającą ilość faktów, które pozwoliły naukowcom odkryć zmienność gatunków, a następnie stworzyć teorię wyjaśniającą proces ewolucyjny zachodzący w przyrodzie.

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

Pierwszą próbę stworzenia teorii ewolucji podjął francuski przyrodnik J. B. Lamarck (1744-1829). W swoim dziele „Filozofia zoologii” (1809) nakreślił holistyczną teorię pochodzenia gatunków, nie potrafił jednak poprawnie wyjaśnić, na czym polega siły napędowe rozwój świata organicznego.

Prawdziwie naukową teorię ewolucji stworzył angielski przyrodnik Karol Darwin. Zostało to przedstawione w książce „Pochodzenie gatunków drogą doboru naturalnego, czyli zachowanie preferowanych ras w walce o życie”, 1859). Darwinowi udało się zidentyfikować siły napędowe – czynniki procesu ewolucyjnego. To nieokreślona zmienność, walka o byt, dobór naturalny.

W wyniku walki o byt przeżywają organizmy najlepiej przystosowane do warunków życia, natomiast te słabiej przystosowane, słabe są eliminowane z rozrodu lub giną. Dzięki doborowi naturalnemu kumulują się korzystne zmiany dziedziczne i sumują się u roślin i zwierząt, a także powstają nowe adaptacje.

Walka o byt i dobór naturalny są najważniejszymi czynnikami napędowymi ewolucji; są ze sobą powiązane. Determinują dalsze istnienie organizmu. W procesie ewolucji biologicznej zwiększa się liczba gatunków organizmów żywych. Powstawanie nowych gatunków w przyrodzie - najważniejszy etap w procesie ewolucji.

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

Doktryna ewolucji i jej rdzeń – biologiczna teoria ewolucji – jest podstawą współczesnej biologii postępowej.

Doktryna ewolucyjna

Doktryna ewolucyjna (teoria ewolucji)- nauka badająca historyczny rozwój życia: przyczyny, wzorce i mechanizmy. Wyróżnia się mikro- i makroewolucję.

Mikroewolucja- procesy ewolucyjne na poziomie populacji, prowadzące do powstania nowych gatunków.

Makroewolucja- ewolucja taksonów ponadgatunkowych, w wyniku której powstają większe grupy systematyczne. Opierają się na tych samych zasadach i mechanizmach.

Rozwój idei ewolucyjnych

Heraklit, Empidocles, Demokryt, Lukrecjusz, Hipokrates, Arystoteles i inni starożytni filozofowie sformułowali pierwsze idee dotyczące rozwoju żywej przyrody.
Karol Linneusz wierzył w stworzenie natury przez Boga i stałość gatunków, dopuszczał jednak możliwość pojawienia się nowych gatunków poprzez krzyżowanie lub pod wpływem warunków środowiskowych. W książce „The System of Nature” C. Linneusz uzasadnił gatunek jako uniwersalną jednostkę i podstawową formę istnienia istot żywych; każdemu gatunkowi zwierzęcia i rośliny przypisano podwójne oznaczenie, gdzie rzeczownik jest nazwą rodzaju, przymiotnik jest nazwą gatunku (np. Homo sapiens); opisane wielka ilość rośliny i zwierzęta; opracował podstawowe zasady taksonomii roślin i zwierząt oraz stworzył ich pierwszą klasyfikację.
Jeana Baptiste’a Lamarcka stworzył pierwszą holistyczną naukę ewolucyjną. W swojej pracy „Filozofia zoologii” (1809) zidentyfikował główny kierunek procesu ewolucyjnego - stopniowe komplikowanie organizacji od form niższych do wyższych. Opracował także hipotezę o naturalnym pochodzeniu człowieka od małpopodobnych przodków, którzy przeszli na lądowy tryb życia. Lamarck uważał za siłę napędową ewolucji dążenie organizmów do doskonałości i opowiadał się za dziedziczeniem cech nabytych. Oznacza to, że w wyniku wysiłku fizycznego rozwijają się narządy niezbędne w nowych warunkach (szyja żyrafy), a narządy niepotrzebne zanikają z powodu braku ruchu (oczy kreta). Lamarckowi nie udało się jednak ujawnić mechanizmów procesu ewolucyjnego. Jego hipoteza o dziedziczeniu cech nabytych okazała się nie do utrzymania, a jego stwierdzenie o wewnętrznym pragnieniu organizmów do doskonalenia było nienaukowe.
Karol Darwin stworzył teorię ewolucji opartą na koncepcjach walki o byt i doboru naturalnego. Warunki wstępne pojawienia się nauk Karola Darwina były następujące: zgromadzenie do tego czasu bogatego materiału z zakresu paleontologii, geografii, geologii i biologii; rozwój selekcji; postępy w taksonomii; pojawienie się teorii komórki; własne obserwacje naukowca podczas opłynięcia świata na statku Beagle. Charles Darwin przedstawił swoje idee ewolucyjne w szeregu dzieł: „Pochodzenie gatunków przez dobór naturalny”, „Zmiany w zwierzętach domowych i roślinach uprawnych pod wpływem udomowienia”, „Pochodzenie człowieka i dobór płciowy” itp.

Nauka Darwina sprowadza się do tego:

• każdy osobnik danego gatunku ma indywidualność (zmienność);
• Cechy osobowości (choć nie wszystkie) można dziedziczyć (dziedziczenie);
• osobniki wydają na świat więcej potomstwa niż dożywają okresu dojrzewania i rozpoczęcia reprodukcji, czyli w przyrodzie toczy się walka o byt;
• przewaga w walce o byt pozostaje w rękach osobników najlepiej przystosowanych, które mają większą szansę na pozostawienie potomstwa (dobór naturalny);
• W wyniku doboru naturalnego poziomy organizacji życia stopniowo stają się coraz bardziej złożone i pojawiają się gatunki.

Czynniki ewolucji według Karola Darwina- Ten

• dziedziczność,
• zmienność,
• walka o byt,
• naturalna selekcja.

Dziedziczność - zdolność organizmów do przekazywania swoich cech z pokolenia na pokolenie (cechy budowy, rozwoju, funkcji).
Zmienność - zdolność organizmów do nabywania nowych cech.
Walka o byt - cały zespół relacji między organizmami a warunkami środowiskowymi: z przyrodą nieożywioną ( Czynniki abiotyczne) oraz z innymi organizmami (czynniki biotyczne). Walka o byt nie jest „walką” w dosłownym tego słowa znaczeniu, lecz strategią przetrwania i sposobem istnienia organizmu. Istnieją walki wewnątrzgatunkowe, międzygatunkowe i zmagania z niekorzystnymi czynnikami środowiskowymi. Walka wewnątrzgatunkowa- walka między osobnikami tej samej populacji. Zawsze jest to bardzo stresujące, ponieważ osobniki tego samego gatunku potrzebują tych samych zasobów. Walka międzygatunkowa- walka między jednostkami populacji różne rodzaje. Występuje, gdy gatunki konkurują o te same zasoby lub gdy łączą je relacje drapieżnik-ofiara. Walka z niekorzystnymi czynnikami środowiska abiotycznego szczególnie objawia się, gdy pogarszają się warunki środowiskowe; nasila walkę wewnątrzgatunkową. W walce o byt identyfikowane są jednostki najbardziej przystosowane do danych warunków życia. Walka o byt prowadzi do doboru naturalnego.
Naturalna selekcja- proces, w wyniku którego przeżywają i pozostawiają potomstwo przeważnie osobniki ze zmianami dziedzicznymi, przydatnymi w danych warunkach.

Wszystkie nauki biologiczne i wiele innych nauk przyrodniczych zostały zrestrukturyzowane w oparciu o darwinizm.
Obecnie najbardziej powszechnie akceptowanym jest syntetyczna teoria ewolucji (STE). Charakterystyka porównawcza Główne postanowienia nauk ewolucyjnych Karola Darwina i STE podano w tabeli.

Charakterystyka porównawcza głównych założeń nauk ewolucyjnych Karola Darwina i syntetycznej teorii ewolucji (STE)

Pojawienie się urządzeń. Każda adaptacja powstaje w oparciu o dziedziczną zmienność procesu walki o byt i selekcji na przestrzeni kilku pokoleń. Dobór naturalny wspiera tylko celowe adaptacje, które pomagają organizmowi przetrwać i wydać potomstwo.
Zdolność organizmów do przystosowania się do środowiska nie jest absolutna, ale względna, ponieważ warunki środowiskowe mogą się zmieniać. Świadczy o tym wiele faktów. Na przykład ryby są doskonale przystosowane do środowiska wodnego, ale wszystkie te adaptacje są całkowicie nieodpowiednie dla innych siedlisk. Ćmy zbierają nektar z jasnych kwiatów, które są wyraźnie widoczne w nocy, ale często wlatują do ognia i giną.

Elementarne czynniki ewolucji- czynniki zmieniające częstość występowania alleli i genotypów w populacji (struktura genetyczna populacji).

Istnieje kilka podstawowych elementarnych czynników ewolucji:
proces mutacji;
fale populacyjne i dryf genetyczny;
izolacja;
naturalna selekcja.

Zmienność mutacyjna i kombinacyjna.

Proces mutacji prowadzi do pojawienia się nowych alleli (lub genów) i ich kombinacji w wyniku mutacji. W wyniku mutacji możliwe jest przejście genu z jednego stanu allelicznego do innego (A → a) lub w ogóle zmiana genu (A → C). Proces mutacji, ze względu na losowość mutacji, nie ma kierunku i bez udziału innych czynników ewolucyjnych nie może kierować zmianami w populacji naturalnej. Dostarcza jedynie elementarnego materiału ewolucyjnego dla doboru naturalnego. Mutacje recesywne w stanie heterozygotycznym stanowią ukrytą rezerwę zmienności, którą może wykorzystać dobór naturalny w przypadku zmiany warunków bytowania.
Zmienność kombinacyjna powstaje w wyniku powstawania u potomków nowych kombinacji już istniejących genów odziedziczonych od rodziców. Źródłami zmienności kombinacyjnej są krzyżowanie się chromosomów (rekombinacja), przypadkowa rozbieżność chromosomów homologicznych w mejozie oraz przypadkowa kombinacja gamet podczas zapłodnienia.

Fale populacyjne i dryf genetyczny.

Fale populacyjne(fale życia) - okresowe i nieokresowe wahania liczebności populacji, zarówno w górę, jak i w dół. Przyczynami fal populacyjnych mogą być okresowe zmiany czynników środowiskowych (sezonowe wahania temperatury, wilgotności itp.), Zmiany nieokresowe ( klęski żywiołowe), kolonizację nowych terytoriów przez gatunek (towarzyszy mu gwałtowny wzrost liczebności).
Fale populacyjne działają jako czynnik ewolucyjny w małych populacjach, w których może wystąpić dryf genetyczny. Dryf genetyczny- losowa, bezkierunkowa zmiana częstości alleli i genotypów w populacjach. W małych populacjach działanie procesów losowych prowadzi do zauważalnych konsekwencji. Jeśli populacja jest niewielka, to w wyniku zdarzeń losowych niektóre osobniki, niezależnie od ich budowy genetycznej, mogą, ale nie muszą, pozostawić potomstwo, w wyniku czego częstość występowania niektórych alleli może się radykalnie zmienić w ciągu jednego lub kilku pokoleń. Zatem przy gwałtownym zmniejszeniu liczebności populacji (na przykład z powodu wahań sezonowych, zmniejszenia zasobów żywności, pożaru itp.) Wśród nielicznych osobników, które przeżyły, mogą występować rzadkie genotypy. Jeśli w przyszłości liczba ta zostanie przywrócona dzięki tym osobnikom, doprowadzi to do losowej zmiany częstości alleli w puli genowej populacji. Zatem fale populacyjne są dostawcą materiału ewolucyjnego.
Izolacja spowodowane jest pojawieniem się różnych czynników uniemożliwiających swobodne przekraczanie. Ustaje wymiana informacji genetycznej pomiędzy powstałymi populacjami, w wyniku czego początkowe różnice w pulach genowych tych populacji zwiększają się i utrwalają. Izolowane populacje mogą ulegać różnym zmianom ewolucyjnym i stopniowo przekształcać się w różne gatunki.
Występuje izolacja przestrzenna i biologiczna. Izolacja przestrzenna (geograficzna). związane z przeszkodami geograficznymi (bariery wodne, góry, pustynie itp.), a w przypadku populacji osiadłych po prostu z dużymi odległościami. Izolacja biologiczna jest spowodowana niemożnością krycia i zapłodnienia (ze względu na zmiany w czasie rozmnażania, budowie lub innych czynnikach uniemożliwiających krzyżowanie), śmierć zygot (z powodu różnic biochemicznych w gametach), bezpłodność potomstwa (w wyniku upośledzenia koniugacja chromosomów podczas gametogenezy).
Znaczenie ewolucyjne izolacja polega na tym, że utrwala i wzmacnia różnice genetyczne pomiędzy populacjami.
Naturalna selekcja. Zmiany częstotliwości genów i genotypów spowodowane omówionymi powyżej czynnikami ewolucyjnymi mają charakter przypadkowy i bezkierunkowy. Czynnikiem przewodnim ewolucji jest dobór naturalny.

Naturalna selekcja- proces, w wyniku którego przeżywają i pozostawiają potomstwo przeważnie osobniki posiadające właściwości przydatne dla populacji.

Dobór działa w populacjach, jego przedmiotem są fenotypy poszczególnych osobników. Jednakże selekcja na podstawie fenotypów jest selekcją genotypów, ponieważ to nie cechy, ale geny przekazywane są potomkom. W rezultacie w populacji następuje wzrost względnej liczby osobników posiadających określoną cechę lub cechę. Zatem dobór naturalny jest procesem zróżnicowanego (selektywnego) rozmnażania genotypów.
Selekcji podlegają nie tylko cechy zwiększające prawdopodobieństwo pozostawienia potomstwa, ale także cechy niezwiązane bezpośrednio z reprodukcją. W niektórych przypadkach selekcja może mieć na celu wzajemne przystosowanie się gatunków (sadzić kwiaty i odwiedzać je owady). Można też stworzyć postacie szkodliwe dla jednostki, ale zapewniające przetrwanie gatunku jako całości (pszczoła, która użądli, umiera, ale atakując wroga, ratuje rodzinę). Ogólnie rzecz biorąc, selekcja odgrywa rolę rolę twórczą w przyrodzie, ponieważ z nieukierunkowanych zmian dziedzicznych ustalają się te, które mogą prowadzić do powstawania nowych grup jednostek, doskonalszych w danych warunkach istnienia.
Istnieją trzy główne formy doboru naturalnego: stabilizująca, napędzająca i destrukcyjna (zakłócająca) (stół).

Formy doboru naturalnego

Krótka historia ewolucji świata organicznego

Wiek Ziemi wynosi około 4,6 miliarda lat. Życie na Ziemi powstało w oceanie ponad 3,5 miliarda lat temu.
Krótka historia rozwój świata organicznego przedstawiono w tabeli. Filogenezę głównych grup organizmów pokazano na rysunku.
Historię rozwoju życia na Ziemi bada się na podstawie skamieniałych pozostałości organizmów lub śladów ich życiowej aktywności. Występują w skałach w różnym wieku.
Skala geochronologiczna historii Ziemi podzielona jest na epoki i okresy.

Skala geochronologiczna i historia rozwoju organizmów żywych

Ewolucję biologiczną definiuje się jako każdą zmianę genetyczną w populacji, która zachodzi w ciągu kilku pokoleń. Zmiany te mogą być małe lub duże, bardzo zauważalne lub nieistotne.

Aby wydarzenie można było uznać za przykład ewolucji, zmiany muszą nastąpić na poziomie genetycznym gatunku i zostać przekazane z pokolenia na pokolenie. Oznacza to, że, a dokładniej, allele w populacji zmieniają się i są przekazywane dalej. Zmiany te są odnotowane w (wyraźnych cechach fizycznych, które można zobaczyć) populacji.

Zmiana poziomu genetycznego populacji jest definiowana jako zmiana na małą skalę i nazywana jest mikroewolucją. Ewolucja biologiczna obejmuje również pogląd, że wszystkie żywe organizmy są ze sobą powiązane i mogą pochodzić od wspólnego przodka. Nazywa się to makroewolucją.

Co nie jest ewolucją biologiczną?

Ewolucja biologiczna nie determinuje prostych zmian organizmów w czasie. Wiele żywych istot doświadcza z biegiem czasu zmian, takich jak utrata lub zwiększenie rozmiaru. Zmiany te nie są uważane za przykłady ewolucji, ponieważ nie mają charakteru genetycznego i nie można ich przekazać następnemu pokoleniu.

Teoria ewolucji

Jak powstaje różnorodność genetyczna w populacji?

Rozmnażanie płciowe może stworzyć korzystne kombinacje genów w populacji lub usunąć niekorzystne.

Populacja o korzystniejszych kombinacjach genetycznych przeżyje w swoim środowisku i będzie rozmnażać więcej potomstwa niż osobniki o mniej korzystnych kombinacjach genetycznych.

Ewolucja biologiczna i kreacjonizm

Teoria ewolucji od samego początku budziła kontrowersje, które trwają do dziś. Ewolucja biologiczna zaprzecza religii w kwestii potrzeby boskiego stwórcy. Ewolucjoniści argumentują, że ewolucja nie rozwiązuje kwestii istnienia Boga, ale raczej próbuje wyjaśnić, w jaki sposób zachodzą naturalne procesy.

Nie da się jednak uciec od faktu, że ewolucja zaprzecza niektórym aspektom niektórych przekonań religijnych. Na przykład ewolucyjny opis istnienia życia i biblijny opis stworzenia są zupełnie różne.

Ewolucja sugeruje, że całe życie jest ze sobą powiązane i można je prześledzić od jednego wspólnego przodka. Dosłowna interpretacja Biblijne stworzenie sugeruje, że życie zostało stworzone przez wszechmocną istotę nadprzyrodzoną (Boga).

Jednak inni próbowali połączyć te dwie rzeczy, argumentując, że ewolucja nie wyklucza możliwości istnienia Boga, ale po prostu wyjaśnia proces, w wyniku którego Bóg stworzył życie. Jednak pogląd ten w dalszym ciągu stoi w sprzeczności z dosłowną interpretacją twórczości przedstawioną w Biblii.

W większości ewolucjoniści i kreacjoniści zgadzają się, że mikroewolucja istnieje i jest widoczna w przyrodzie.

Jednakże makroewolucja odnosi się do procesu ewolucji zachodzącego na poziomie gatunku, podczas którego jeden gatunek ewoluuje z innego gatunku. Stanowi to ostry kontrast z biblijnym poglądem, że Bóg był osobiście zaangażowany w powstawanie i stwarzanie żywych organizmów.

Na razie debata na temat ewolucji/kreacjonizmu trwa i wydaje się, że jest mało prawdopodobne, aby różnice między tymi dwoma poglądami zostały w najbliższym czasie rozwiązane.

Jeśli znajdziesz błąd, zaznacz fragment tekstu i kliknij Ctrl+Enter.

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

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

ogólna charakterystyka

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

Dobór naturalny, jeden z procesów rządzących ewolucją, wynika z różnic w szansach reprodukcji pomiędzy osobnikami w populacji. Wynika to z konieczności z następujących faktów:

• Naturalne, dziedziczne zróżnicowanie występuje w obrębie grup i gatunków
• Organizmy są nadprzyrodzone (liczba potomstwa przekracza granicę gwarantowanego przeżycia)
• Organizmy mają doskonałą zdolność do przetrwania i regeneracji
• W każdym pokoleniu ci, którzy rozmnażają się pomyślnie, z konieczności przekazują swoje cechy dziedziczne następnemu pokoleniu, podczas gdy reproduktorzy, którym się nie powiodło, tego nie robią.

Jeśli cechy zwiększają ewolucyjną sprawność osobników, które je noszą, wówczas prawdopodobieństwo przeżycia i rozmnażania się tych osobników jest większe niż innych organizmów w populacji. W ten sposób przekazują następnemu pokoleniu więcej kopii pomyślnie odziedziczonych cech. Odpowiedni spadek sprawności spowodowany szkodliwymi produktami prowadzi do ich istnienia. Z biegiem czasu może to prowadzić do adaptacji: stopniowego gromadzenia nowych (i zachowania istniejących), które generalnie dostosowują populację organizmów żywych do ich środowiska i niszy ekologicznej.

Chociaż dobór naturalny nie jest przypadkowy w swoim działaniu, inne kapryśne siły mają silny wpływ na proces ewolucji. W organizmach rozmnażających się płciowo przypadkowa zmienność genetyczna prowadzi do zmian dziedzicznych, które stają się dość powszechne po prostu przez przypadek i przypadkowe kojarzenie. W pewnych sytuacjach (szczególnie w małych grupach) na ten bezcelowy proces może wpływać dobór naturalny.

W różnych środowiskach dobór naturalny, przypadkowe zmiany genetyczne i odrobina przypadkowości w mutacjach, które pojawiają się i utrzymują, mogą powodować różne grupy(lub części grupy) ewoluują w różnych kierunkach. Przy wystarczających różnicach zdań dwie grupy organizmów rozmnażających się płciowo mogą stać się na tyle odrębne, aby utworzyć odrębne gatunki, zwłaszcza jeśli utracona zostanie zdolność do międzygatunkowej hybrydyzacji między obiema grupami.

Eksperymenty pokazują, że wszystkie żywe organizmy na Ziemi mają wspólnego przodka. Wniosek ten wyciągnięto na podstawie całkowitej obecności L-aminokwasów w białkach, obecności całkowitej kod genetyczny u wszystkich istot żywych możliwość klasyfikacji poprzez dziedziczenie na kategorie, zagnieżdżenie, homologię sekwencji DNA i wspólność procesów biologicznych.

Choć pierwsze wzmianki o idei ewolucji pochodzą z czasów niedawnych, nowoczesna forma nabyła w pismach Alfreda Wallace’a i Karola Darwina w ich wspólnym artykule wygłoszonym w Towarzystwie Linneuszowskim w Londynie (Linnean Society of London) a później w O pochodzeniu gatunków Darwina (1859). W latach 30. XX wieku Syntetyczna teoria ewolucji łączyła teorię ewolucji z genetyką Gregora Mendla.

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

Zbiór wszystkich cech tworzących strukturę i zachowanie organizmu nazywa się fenotypem. Cechy te powstają w wyniku oddziaływania genotypu tego organizmu z warunkami środowiskowymi. Oznacza to, że nie każda cecha fenotypowa organizmu jest dziedziczona. Na przykład opalenizna jest spowodowana interakcją genotypu danej osoby ze światłem słonecznym, dzięki czemu opalenizna nie blaknie. Ogólnie rzecz biorąc, ludzie opalają się inaczej w zależności od genotypu. Na przykład niektórzy ludzie mają dziedziczną cechę, taką jak albinizm. Albinosy nie opalają się i są bardzo wrażliwe na promieniowanie słoneczne - łatwo ulegają poparzeniom słonecznym.

Przyczyny ewolucji

Kopiowanie macierzy z błędami

Podstawą życia na Ziemi jest proces kopiowania cząsteczek kwasów nukleinowych – DNA i RNA. Proces kopiowania odbywa się zgodnie z macierzową zasadą komplementarności: jedna cząsteczka kwasu nukleinowego może utworzyć dla siebie parę i z tej sparowanej cząsteczki odczytuje się cząsteczkę identyczną z pierwotną. Zatem cząsteczki DNA i RNA są zdolne do nieograniczonej reprodukcji.

Podczas kopiowania z pewnością wystąpią błędy wynikające z niedoskonałości systemu replikacji. Przez te błędy kopie DNA i RNA zawierają niewielkie różnice, które jednak z czasem się zwiększają. Ten proces samokreacji ze zmianami nazywa się redupikacja konwariantna.

Niektóre systemy nieożywione, na przykład kryształy lub niektóre cykle chemiczne, są zdolne do nieograniczonej reprodukcji z błędami. Ale istoty żywe różnią się tym, że mogą przekazywać te błędy w niezmienionej postaci kolejnym pokoleniom. Błędy te, czyli mutacje, praktycznie nie zmieniają właściwości fizycznych i chemicznych cząsteczek kwasów nukleinowych, ale wpływają na informacje odczytywane z nich przez organizmy żywe. Zatem organizmy żywe wykazują dziedziczność i zmienność swoich cech, które wynikają odpowiednio z kopiowania i mutacji w cząsteczkach kwasu nukleinowego.

Homeostaza i stabilność ontogenezy

Ciągła reprodukcja DNA z błędami prowadzi do tego, że informacja genetyczna zawarta w każdej cząsteczce ulega znacznym zmianom w czasie. Współczesne organizmy żywe posiadają systemy chroniące przed nadmiernymi zmianami w sekwencji nukleotydowej cząsteczki DNA. Należą do nich enzymy naprawcze, supresory ruchomych elementów genomu, środki przeciwwirusowe mechanizmy obronne itp.

Geny są jednak nadal przekazywane następnemu pokoleniu z pewnymi zmianami, w wyniku czego populacja organizmów żywych tego samego gatunku zwykle nie obejmuje 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 rozwój indywidualny, prowadzi do zachowania normy gatunkowej.

Selektywne przetrwanie i reprodukcja

Cząsteczki RNA i DNA, a także organizmy żywe, rozmnażają się z różną wydajnością w zależności od własnych właściwości i warunków środowiskowych. Organizmy mogą umrzeć, zanim osiągną czas rozmnażania, a te, które przeżyją, pozostawią różną liczbę potomków. Organizmy, które przeżyły i skutecznie się rozmnażały, były w stanie to zrobić z dwóch grup powodów: zgodności swoich wariantów genów z warunkami środowiskowymi lub splotu okoliczności niezwiązanych z „jakością” alleli. Ze względu na wpływ pierwszej grupy na rozmieszczenie alleli w populacji opisuje się ją koncepcją doboru naturalnego, a drugiej grupy koncepcją dryfu genetycznego.

Naturalna selekcja

Dobór naturalny to selektywne przetrwanie (przeżycie długoterminowe) i reprodukcja osobników w populacji najlepiej przystosowanej do warunków środowiskowych. Im bardziej przystosowana jest roślina lub zwierzę, tym większe jest prawdopodobieństwo, że dożyje wieku rozrodczego i tym więcej pozostawi potomstwa. Sprawność fizyczna zależy od obecności w genotypie osobnika alleli genów, które przyczyniają się do przeżycia i reprodukcji. Ponieważ wszystkie organizmy w populacji mają różne genotypy, w stabilnych warunkach liczba nosicieli alleli genów, które są w tych warunkach korzystniejsze, będzie rosła z pokolenia na pokolenie.

Ponadto warunki środowiskowe stwarzają konkurencję o przetrwanie i reprodukcję między organizmami. Z tego powodu organizmy posiadające allele dające im przewagę nad konkurencją przekazują te allele swojemu potomstwu. Allele, które nie zapewniają tej przewagi, nie są przekazywane kolejnym pokoleniom.

Dryf genetyczny

Dryf genetyczny to proces zmian w częstotliwości alleli, wywołany przyczynami niezwiązanymi z wpływem alleli na sprawność osobników. Dlatego dryf genetyczny uważany jest za neutralny mechanizm ewolucji genów i populacji. Zależność między wpływem doboru naturalnego a dryfem genetycznym w populacji różni się w zależności od siły selekcji i efektywnej wielkości populacji (liczby osobników zdolnych do reprodukcji). Dobór naturalny zwykle odgrywa dużą rolę w dużych populacjach, podczas gdy dryf genetyczny dominuje w małych. Dominacja dryfu genetycznego w małych populacjach może nawet prowadzić do utrwalenia się szkodliwych mutacji. W rezultacie zmiany w wielkości populacji mogą znacząco zmienić przebieg ewolucji. Efekt wąskiego gardła, gdy populacja gwałtownie spada i w rezultacie ginie 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 sinice. Pierwsze eukarionty pojawiły się około 1,6-1,8 miliarda lat temu. Prowadzi to do „katastrofy tlenowej” - gwałtownego wzrostu stężenia tlenu w atmosferze ziemskiej. Wielokomórkowe eukarionty pojawiały się wielokrotnie w różnych grupach, ale pierwsze wiarygodne skamieniałości pochodzą sprzed około 750 milionów lat (okres kriogeniczny), a pojawienie się różnorodnej fauny i flory oceanicznej wiąże się z okresem wendyjskim (fauna ediakarska, około 600 milionów lat temu). . Pojawienie się zwierząt szkieletowych i ich bogatych szczątków nastąpiło w okresie kambru około 550-520 milionów lat temu. Potem pojawiła się większość nowoczesne typy Zwierząt.

W okresie syluru rośliny po raz pierwszy zeszły na ląd. W dewonie pierwsze płazy i stawonogi osiedliły się na lądzie. Okres permu dał początek gadom, które dominowały na Ziemi przez całą erę mezozoiku. Kilka grup gadów terapsydów przekształciło się w ssaki. W okresie kredowym pojawiły się ptaki i zaczęły kwitnąć rośliny kwitnące. W epoce kenozoicznej dominowały ssaki, kwitły także owady. W antropocenie 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 przekrojowych wzorców, które są obiektywne i często opisywane matematycznie. Biologia ewolucyjna bada dodatkowe mechanizmy ewolucji lub nowe możliwości wdrożenia pierwotnych zasad, które pozwolą nam zasadniczo zrozumieć istotę tych wzorców. Główne właściwości ewolucji to: pojawienie się organizmów przystosowanych do środowiska, postęp morfo-funkcjonalny, pojawienie się nowych narządów i struktur (pojawienie się), przejście do rozmnażania płciowego, wymieranie gatunków, wzrost różnorodności biologicznej.

Dostosowanie

Wydaje się, że współczesne gatunki są dobrze przystosowane do środowiska, w którym żyją. Jednocześnie adaptacje ograniczają się do środowiska, w którym są zwykle stosowane: gdy 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 zdumiała badaczy do tego stopnia, że ​​uznali to za konsekwencję działania sił nadprzyrodzonych. Adaptacja jest jednak niemal konieczną konsekwencją ewolucji, gdyż organizmy mniej przystosowane do warunków środowiskowych w coraz mniejszym stopniu przyczyniają się do różnorodności genetycznej populacji w wyniku doboru naturalnego. Jednocześnie pochodzenie samych adaptacji niekoniecznie zależy od selekcji, ale może być konsekwencją uboczną innych adaptacji lub nawet zbiegiem okoliczności (konsekwencją dryfu genetycznego).

Postęp i autonomia

Podczas ewolucji pozbawione jądra komórki bakteryjne dają początek złożonym komórkom eukariotycznym. Eukarionty następnie nabywają wielokomórkowość i 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 życia w każdym środowisku, w tym pozaziemskim.

Powstanie

W toku ewolucji często dochodzi do rekombinacji części organizmów i genów, zmieniając funkcję starych struktur. Jednak niektóre procesy i części organizmów powstały po raz pierwszy. Fotosynteza u sinic, białka replikacyjne DNA, aparat translacyjny, łuski ryb i tym podobne.

Dioecja

Pierwszymi zwierzętami były hermafrodyty, a wśród wyższych hermafrodytów prawie nie ma hermafrodytów.

Seks i rekombinacja

U organizmów bezpłciowych geny dziedziczą się razem (oni zaszczepiony) i nie mieszaj się z genami innych osobników podczas reprodukcji. Potomkowie organizmów płciowych zawierają przypadkową mieszaninę chromosomów swoich rodziców w wyniku niezależnego sortowania. Podczas powiązanego procesu rekombinacji homologicznej organizmy płciowe wymieniają DNA między dwoma homologicznymi chromosomami. Rekombinacja i niezależne sortowanie nie zmieniają częstotliwości alleli, ale zmieniają ich wzajemne powiązania, tworząc potomstwo z nowymi kombinacjami alleli. Płeć na ogół zwiększa zmienność genetyczną i może zwiększyć tempo ewolucji. Jednak aseksualność może mieć zalety w niektórych środowiskach, ponieważ w niektórych organizmach ponownie ewoluowała. Aseksualność może pozwolić na powstanie dwóch zestawów alleli w rozbieżnym genomie i w konsekwencji doprowadzić do pojawienia się nowych funkcji. Rekombinacja umożliwia niezależne dziedziczenie jednakowych alleli znalezionych razem. Jednakże częstotliwość rekombinacji jest niska (około dwa zdarzenia na chromosom na pokolenie). W rezultacie geny znajdujące się w pobliżu tego samego chromosomu nie zawsze są od siebie oddzielone w procesie rekombinacji genetycznej i zwykle są dziedziczone razem. Zjawisko to nazywa się łączeniem genów. Sprzężenie genowe ocenia się poprzez pomiar częstości występowania dwóch alleli na tym samym chromosomie (pomiar nierównowagi sprzężeń genowych). Zbiór alleli, które mają tendencję do wspólnego rozpadu, nazywany jest haplotypem. To ma znaczenie gdy jeden z alleli danego haplotypu zapewnia wielką przewagę w walce o byt: pozytywna selekcja naturalna doprowadzi do selektywnego oczyszczenia (Język angielski) Przemiatanie selektywne), co doprowadzi do tego, że wzrośnie również częstotliwość innych alleli tego haplotypu. Efekt ten nazywa się autostopem genetycznym. Kiedy alleli nie można rozdzielić na drodze rekombinacji (na przykład na chromosomie Y ssaków), wówczas kumulują się szkodliwe mutacje (cm. grzechotka Muellera). Zmieniając kombinacje alleli, rozmnażanie płciowe prowadzi do usunięcia szkodliwych i rozprzestrzeniania się korzystnych mutacji w populacji. Ponadto rekombinacja i sortowanie genów mogą zapewnić organizmom nowe korzystne kombinacje genów. Ale ten pozytywny efekt jest równoważony faktem, że seks zmniejsza tempo reprodukcji (cm. ewolucja rozmnażania płciowego) i może powodować zniszczenie korzystnych kombinacji genów. Przyczyny ewolucji rozmnażania płciowego nadal nie są do końca jasne, a zagadnienie to nadal stanowi aktywny obszar badań z zakresu biologii ewolucyjnej. Stymulowało to nowe pomysły na temat mechanizmów ewolucji, takie jak hipoteza Czerwonej Królowej.

Wygaśnięcie

W historii Ziemi wielokrotnie zdarzały się masowe wymierania organizmów żywych. Były to wymierania na pograniczu okresu wendyjskiego i kambru, kiedy wymarła biota ediakarska, permu i triasu, kredy i eocenu. Po masowej śmierci starych grup organizmów, grupy, które przetrwały wyginięcie, zaczęły się rozwijać. Wymierania na mniejszą skalę, jak np. polodowcowe wymieranie dużych ssaków po ostatnim epoka lodowcowa, prowadzą także do zmian w grupach organizmów. Człowiek doprowadził do wyginięcia gatunków najbardziej narażonych na jego działalność antropogeniczną.

Zwiększona różnorodność biologiczna

Odkrycia paleontologiczne, choć niekompletne i ograniczone, wskazują na wzrost różnorodności biologicznej zarówno w oceanie, jak i na lądzie.

Poziomy ewolucji

NA różne poziomy Organizacje żywych właściwości ewolucji i jej mechanizmów odgrywają różne role.

• genetyczny
• genomowy
• populacja
• gatunek
• taksoniczny
• ekosystem
• biosfera

Mutacje

Zmienność genetyczna występuje w wyniku przypadkowych mutacji zachodzących w genomach organizmów. Mutacje to zmiany w sekwencji nukleotydów DNA spowodowane promieniowaniem, wirusami, transpozonami, mutagenami chemicznymi i błędami kopiowania, które występują podczas mejozy lub replikacji DNA. Mutageny te powodują kilka różnych rodzajów zmian w sekwencji nukleotydów DNA: mogą nie mieć żadnego efektu, zmieniać produkt genu lub całkowicie uniemożliwiać funkcjonowanie genu. Badania na muszkach owocowych wykazały, że jeśli mutacje powodują zmiany w białku kodowanym przez określony gen, konsekwencje mogą być szkodliwe. Około 70% takich mutacji prowadzi do określonych zaburzeń, reszta jest neutralna lub korzystna. Ponieważ mutacje często mają szkodliwy wpływ na komórki, w procesie ewolucji organizmy wykształciły mechanizmy naprawy DNA, które eliminują mutacje. Zatem optymalny współczynnik mutacji jest kompromisem pomiędzy kosztem płacenia za wysoką częstotliwość szkodliwych mutacji a kosztem kosztów metabolicznych (na przykład syntezy enzymów naprawczych) w celu zmniejszenia tej częstotliwości. Niektóre organizmy, takie jak retrowirusy, mają tak wysoki współczynnik mutacji, że prawie każdy z ich potomków będzie posiadał zmutowany gen. Ten wysoki współczynnik mutacji może być zaletą, ponieważ wirusy te ewoluują bardzo szybko, unikając w ten sposób odpowiedzi układu odpornościowego.

Mutacje mogą obejmować duże odcinki DNA, np. duplikacje genów, które stanowią surowiec do ewolucji nowych genów. U zwierząt duplikacje od dziesiątek do setek genów występują średnio co milion lat. Większość genów mających wspólnego przodka należy do tej samej rodziny genetycznej. Nowe geny powstają na kilka sposobów, zazwyczaj poprzez duplikację genów przodków lub poprzez rekombinację części różnych genów, w wyniku czego powstają nowe kombinacje nukleotydów o nowych funkcjach. Nowe geny tworzą nowe białka o nowych funkcjach. Na przykład do utworzenia struktur ludzkiego oka odpowiedzialnych za postrzeganie światła wykorzystywane są cztery geny: trzy odpowiedzialne za widzenie kolorów (czopki) i jeden odpowiedzialny za widzenie w nocy (pręciki). Wszystkie te geny pochodzą od jednego genu przodka. . Kolejną zaletą duplikacji genu lub nawet całego genomu jest to, że zwiększa redundancję (redundancję) genomu; pozwala to jednemu genowi na nabycie 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 są oddzielane, a następnie ponownie umieszczane w innym miejscu chromosomu. Nariklad, dwa chromosomy rodzaju Homo połączyły się, tworząc ludzki chromosom 2. To połączenie nie miało miejsca w serii filogenetycznej innych małp, to znaczy mają one te chromosomy oddzielone. Najważniejszą rolą takich rearanżacji chromosomowych w ewolucji jest przyspieszenie dywergencji populacji wraz z powstawaniem nowych gatunków ze względu na fakt, że występuje mniej krzyżowań międzypopulacyjnych.

Tworzą się sekwencje DNA, które mogą przemieszczać się po genomie (elementy genetyczne podlegające transpozycji), takie jak transpozony bardzo materiał genetyczny materiał genetyczny roślin i zwierząt i odgrywają ważną rolę w ewolucji genomów. Na przykład w ludzkim genomie występuje ponad milion sekwencji Alu i sekwencje te służą obecnie do regulacji ekspresji genów. Innym skutkiem tych mobilnych DNA jest to, że mogą powodować mutacje w istniejących genach, a nawet je usuwać, zwiększając w ten sposób różnorodność genetyczną.

Problem pochodzenia życia

Uznanie ewolucji przez Kościół katolicki

Kościół katolicki uznał łacinę w encyklice papieża Piusa XII. Humani Generis,że teoria ewolucji może wyjaśnić pochodzenie ciała ludzkiego (ale nie jego duszy), wzywając jednak do ostrożności w ocenach i nazywając teorię ewolucji hipotezą. 1996 Papież Jan Paweł II w liście do Papieskiej Akademii Nauk potwierdził przyjęcie teistycznego ewolucjonizmu jako słusznego stanowiska katolicyzmu, stwierdzając, że teoria ewolucji jest czymś więcej niż hipotezą. Dlatego wśród katolików dosłowny, młodoziemski, płynny kreacjonizm (jako jeden z nielicznych przykładów można wymienić J. Keene). Skłaniając się w stronę teistycznego ewolucjonizmu i teorii „inteligentnego projektu”, katolicyzm, reprezentowany przez swoich najwyższych hierarchów, w tym wybranego w 2005 roku papieża Benedykta XVI, jednak bezwarunkowo odrzuca materialistyczny ewolucjonizm.

Historyczny rozwój żywej przyrody odbywa się według pewnych praw i charakteryzuje się zespołem indywidualnych cech. Sukcesy biologii pierwszej połowy XIX wieku stały się przesłanką powstania nowej nauki – biologii ewolucyjnej. Od razu stała się popularna. I udowodniła, że ​​ewolucja w biologii jest deterministycznym i nieodwracalnym procesem rozwoju zarówno poszczególnych gatunków, jak i całych ich zbiorowisk - populacji. Występuje w biosferze Ziemi, wpływając na wszystkie jej powłoki. W tym artykule omówione zostaną zarówno koncepcje gatunku biologicznego, jak i

Historia rozwoju poglądów ewolucyjnych

Nauka przeszła trudną ścieżkę kształtowania poglądów światopoglądowych na temat mechanizmów leżących u podstaw natury naszej planety. Zaczęło się od idei kreacjonizmu wyrażonych przez C. Linneusza, J. Cuviera i C. Lyele. Pierwszą hipotezę ewolucyjną przedstawił francuski naukowiec Lamarck w swojej pracy „Filozofia zoologii”. Angielski badacz Karol Darwin jako pierwszy w nauce wyraził pogląd, że ewolucja w biologii jest procesem opartym na dziedzicznej zmienności i doborze naturalnym. Jej podstawą jest walka o byt.

Darwin uważał, że pojawienie się ciągłych zmian w gatunkach biologicznych jest wynikiem ich przystosowania się do ciągłych zmian czynników środowiskowych. Walka o byt, zdaniem naukowca, to zespół relacji zachodzących pomiędzy organizmem a otaczającą go przyrodą. A jego powód leży w pragnieniu żywych istot, aby zwiększyć swoją liczebność i poszerzyć swoje siedliska. Wszystkie powyższe czynniki obejmują ewolucję. Biologia, której uczy się w klasie IX, bada procesy dziedzicznej zmienności i doboru naturalnego w dziale „Nauczanie ewolucyjne”.

Syntetyczna hipoteza rozwoju świata organicznego

Jeszcze za życia Karola Darwina jego idee były krytykowane przez wielu tak znanych naukowców, jak F. Jenkin i G. Spencer. W XX wieku na skutek burzliwości badania genetyczne i postulowano prawa dziedziczności Mendla możliwe stworzenie syntetyczna hipoteza ewolucji. W swoich pracach opisali go tacy ludzie jak S. Chetverikov, D. Haldane i S. Ride. Argumentowali, że ewolucja w biologii jest zjawiskiem postępu biologicznego, które przybiera formę aromorfoz, idioadaptacji, wpływających na populacje różnych gatunków.

Zgodnie z tą hipotezą czynnikami ewolucyjnymi są fale życia i izolacja. Formy historycznego rozwoju przyrody przejawiają się w procesach takich jak specjacja, mikroewolucja i makroewolucja. Powyższe poglądy naukowe można przedstawić jako podsumowanie wiedzy na temat mutacji będących źródłem zmienności dziedzicznej. A także pomysły na populację, w jaki sposób jednostka strukturalna historyczny rozwój gatunku biologicznego.

Co to jest środowisko ewolucyjne?

Termin ten rozumiany jest jako biogeocenotyczny, zachodzą w nim procesy mikroewolucyjne, wpływające na populacje tego samego gatunku. W rezultacie możliwe staje się pojawienie się podgatunków i nowych gatunków biologicznych. Obserwuje się tu także procesy prowadzące do powstania taksonów – rodzajów, rodzin, klas. Odnoszą się one do makroewolucji. Badania naukowe V. Vernadsky, udowadniając ścisły związek wszystkich poziomów organizacji żywej materii w biosferze, potwierdza fakt, że biogeocenoza jest środowiskiem procesów ewolucyjnych.

W kulminacji, czyli stabilnych ekosystemach, w których występuje duże zróżnicowanie populacji wielu klas, zachodzą zmiany w wyniku spójnej ewolucji. w takich stabilnych biogeocenozach nazywane są cenofilnymi. A w układach o niestabilnych warunkach dochodzi do nieskoordynowanej ewolucji wśród ekologicznie plastycznych, tak zwanych gatunków cenofobicznych. Migracja osobników z różnych populacji tego samego gatunku zmienia ich pule genowe, zaburzając częstotliwość występowania różnych genów. Tak myśli współczesna biologia. Ewolucja świata organicznego, którą rozważymy poniżej, potwierdza ten fakt.

Etapy rozwoju przyrody

Naukowcy tacy jak S. Razumowski i W. Krasiłow udowodnili, że tempo ewolucji leżące u podstaw rozwoju przyrody jest nierówne. Reprezentują powolne i prawie niezauważalne zmiany w stabilnych biogeocenozach. W okresach gwałtownie przyspieszają kryzysy ekologiczne: katastrofy spowodowane przez człowieka, topnienie lodowców itp. Współczesna biosfera jest domem dla około 3 milionów gatunków żywych istot. Najważniejsze z nich dla życia człowieka są studiowane na biologii (klasa 7). Ewolucja pierwotniaków, koelenteratów, stawonogów i chordata stanowi stopniowe powikłanie ze strony układu krążenia, oddechowego, układy nerwowe te zwierzęta.

Pierwsze pozostałości żywych organizmów odnaleziono w archaicznych skałach osadowych. Ich wiek wynosi około 2,5 miliarda lat. Na początku pojawiły się pierwsze eukarionty Możliwe opcje Pochodzenie organizmów wielokomórkowych wyjaśniają hipotezy naukowe fagocytelli I. Mechnikova i gastrea E. Goetella. Ewolucja w biologii to droga rozwoju żywej przyrody od pierwszych form życia archaiku po różnorodność flory i fauny współczesnej ery kenozoiku.

Współczesne poglądy na temat czynników ewolucji

Reprezentują warunki, które powodują zmiany adaptacyjne w organizmach. Najbardziej chroniony jest ich genotyp wpływy zewnętrzne(konserwatywność puli genowej gatunku biologicznego). Informacja dziedziczna może się wciąż zmieniać pod wpływem informacji genetycznej.W ten sposób – poprzez nabycie nowych cech i właściwości – dokonała się ewolucja zwierząt. Biologia zajmuje się nią w takich działach jak anatomia porównawcza, biogeografia i genetyka. Rozmnażanie, jako czynnik ewolucji, ma wyjątkowe znaczenie. Zapewnia zmianę pokoleń i ciągłość życia.

Człowiek i biosfera

Biologia bada procesy powstawania skorup ziemskich i aktywność geochemiczną organizmów żywych. Ewolucja biosfery naszej planety ma długą historię geologiczną. Został opracowany przez W. Wernadskiego w jego nauczaniu. Wprowadził także termin „noosfera”, oznaczający przez niego wpływ świadomego (umysłowego) działania człowieka na przyrodę. Żywa materia zawarta we wszystkich powłokach planety zmienia je i warunkuje obieg substancji i energii.