Отбор - движущий фактор эволюции. Искусственный и естественный отбор. Формы естественного отбора



Естественный отбор –это направленный фактор эволюционного процесса, движущая сила эволюции. Результаты естественного отбора:Сохранение генетической структуры популяции, Изменение генетической структуры популяции, Появление новых вариантов ранее существовавших признаков, Появление принципиально новых признаков, Образование новых видов. Естест. отбор –это следствие борьбы за существование.Борьба за существование возникает при воздействии на группу организмов разнообразных эндогенных и экзогенных факторов. Эндогенные факторы –то есть от его анатомо-морфологических, физиологических и биохимических особенностей, в первую очередь, зависит его общая жизнеспособность. Экзогенные факторы – это элиминирующие и лимитирующие факторы среды обитания.Элиминирующие факторы – это абиотические и биотические факторы среды, которые приводят к пассивному соревнованию и элиминации (физической или генетической гибели) организмов. Пример: экстремальные температуры, а также хищники, паразиты, патогенные микроорганизмы.Лимитирующие факторы – это факторы–ресурсы, недостаток которых приводит к активной конкуренции и снижению интенсивности жизнедеятельности. Примеры: конкуренция за свет.Формой борьбы за существование задается направление естественного отбора. ведущей формой является движущий отбор, который приводит к изменению генетической и фенотипической структуры популяции. Сущность движущего отбора заключается в накоплении и усилении отклонений от нормального варианта признака. Стабилизирующий отбор.Стабилизирующий отбор сохраняет то состояние популяции, которое обеспечивает ее максимальную приспособленность в постоянных условиях существования. В каждом поколении удаляются особи, отклоняющиеся от среднего оптимального значения по приспособительным признакам. Дизруптивный отбор.При стабилизирующем отборе преимуществом обладают особи со средним проявлением признаков, при движущем – одна из крайних форм. Теоретически мыслима еще одна форма отбора – дизруптивный или разрывающий отбор, когда преимущество приобретают обе крайние формы.Половой отбор.У самцов многих видов обнаруживаются явно выраженные вторичные половые признаки, которые на первый взгляд кажутся неадаптивными: хвост павлина. Половой отбор - это естественный отбор на успех в размножении.Искусственный отбор— выбор человеком наиболее ценных в хозяйственном или декоративном отношении особей животных и растений для получения от них потомства с желаемыми свойствами. Результатом искусственного отбора является многообразие сортов растений и пород животных:Бессознательный— при этой форме отбора сохраняются лучшие экземпляры без постановки определенной цели;Методический — человек целенаправленно подходит к созданию новой породы или сорта, ставя перед собой определенные задачи. В основе такого способа разведения лежит изменчивостьпризнаков, их наследуемость и отбор.Вторым важным фактором искусственного отбора является наследственность. наследственность не только сохраняет изменения, но и закрепляет их в последующих поколениях.

 

54. Борьба за существование. Формы борьбы за существование, элиминация.Термин "борьба за существование" Ч. Дарвин использовал в метафорическом смысле, понимая под этим разнообразные взаимоотношения организмов с факторами среды и друг с другом, а не только как прямую борьбу между хищником и жертвой, сопровождающуюся кровопролитием и гибелью. Дарвин выделил три формы борьбы за существование:1.Внутривидовая борьба за существование — это борьба между особями одного вида. Она сопровождается вытеснением менее приспособленных особей данного вида. Организмы одного вида постоянно конкурируют за жизненное пространство, за пишу, за убежища, за партнера. Внутривидовая борьба за существование усиливается с увеличением численности популяции и усилением специализации вида. Пример: борьба за самок у парнокопытных (оленей).2.Межвидовая борьба — борьба за существование между разными видами. Борьба протекает особенно остро, если у видов сильно перекрываются экологические ниши. Организмы конкурируют за одни и те же ресурсы — пищевые, территориальные. Межвидовая борьба за существование включает в себя отношения типа хищник — жертва, паразит — хозяин. Пример:серая крыса вытесняет черную.(потому что серая крупнее и агресивнее). Другим примером борьбы за существование являются взаимно полезное влияние одного вида на другой , подобным образом животные опыляют растения и переносят семена, питаясь нектаром, пыльцой и плодами. Обычно межвидовая борьба за существование усиливает и обостряет внутривидовую борьбу. Борьба с неблагоприятными условиями окружающей среды — также усиливает внутривидовую борьбу-состязание, так как, кроме борьбы между особями одного вида, появляется также конкуренция за факторы неживой природы — например, свет, температура. Пример: из-за низкой температуры зимой гибнут птицы.Элиминация, гибель неприспособленных особей в процессе борьбы за существование. . Физическая э. — это гибель особей или их групп в результате воздействия экологических факторов. Генетическая э. — гибель особей в результате изменения генотипов, ведущих к уменьшению потомков или их жизнеспособности. Индивидуальная э. — это гибель отдельной особи в борьбе за существование. Групповая э— это гибель групп особей в борьбе за существование. Различают Э. неизбирательную (общую) и избирательную. Неизбирательная Э. возникает при воздействии на популяцию факторов среды, наводнения, засухи, например, китовая акула 20м, съедает рачков,у которых нет шанса).Может вызвать вымирание чати популяции или всей. Массовая Э. гибель особей или части популяции, обусловленная их более низкой относительной приспособленностью. Ведущее значение в эволюции имеет избирательная Э. —происход. внитривид.конкуренция и межвидовые., например самоизреживание(конкуренция) всходов одного вида растений на прмиере ели.. Только избирательная Э. приводит к дифференцированному выживанию и размножению более приспособленных особей, т. е. к естественному отбору.

55. Эволюция онтогенеза. Автономизация онтогенеза от внешней среды. Соотношение индивидуального и исторического развития. 3. Э.Геккель считал, что, изучая особенности онтогенезов на каждом этапе эволюции и сравнивая их изменения в ходе исторического развития видов, можно найти много доказательств о родственных связях различных видов и как бы прочитать родословные крупных таксономических групп- родов, семейств, классов и типов. Вместе с этим возможно познание различных закономерностей и путей прохождения эволюционного процесса.Эмбриолог К. Ф. Кильмейер в 1793 г.обратил внимание на феномен сходства зародыша человека с представителями позвоночных животных- рыбой, амфибией, рептилией. До выхода трудов Дарвина было опубликовано около 70 трудов, где природу этого феномена никак не объясняли, говоря только о внешнем сходстве зародышей, а также о различии взрослых особей. И только исследование К.М.Бэра – проф. Казанского университета, опубликованное в 1827 г выделялось своей новизной и оригинальностью подхода к проблеме. К.М.Бэр подметил, что нельзя в данном случае сравнивать зародыши со взрослыми формами. Он писал, что в действительности только морфологически зародыши одних высших позвоночных похожи на зародыши других. Это обстоятельство он назвал законом зародышевого сходства.Далее он подчеркнул, что в ходе зародышевого развития любого позвоночного сначала закладываются признаки более общего значения, затем все менее общее, и более частное, наконец в самом конце развития закладываются самые специальные признаки. Так, вначале закладываются общие признаки класса, затем – характерны для семейства, рода, вида, наконец индивидуальные признаки. Этот обстоятельство он назвал законом специализации онтогенеза. Ч. Дарвин первый оценил значение данных сравнительной эмбриологии для доказательства эволюционного процесса. Он показал, что:- Зародыши в своем развитии проходят стадии развития сначала более древних, а затем стадии менее древних форм позвоночных животных. Это является важным доказательством в пользу реальности эволюции, которая идет по направлению усложнения организации живых форм.- Между основными чертами индивидуального развития и эволюционным развитием вида наблюдается параллелизм. На этом основании он привел убедительные данные в пользу того, что все позвоночные организмы происходят от одной предковой формы. То, что эмбриональное развитие млекопитающего проходит ряд морфологически сходных стадий развития с эмбрионами рыбы, амфибии, рептилии доказывает, что оно прошло на своем эволюционном пути все эти этапы.Развивая эти идеи Ч.Дарвина сразу 2 исследователя Фриц Мюллер в 1864 г и Эрнст Геккель в 1866 г опубликовали независимо друг от друга две книги : 1 – «За Дарвина». 2 – «Общая морфология организмов». Э.Геккель для исследования процессов эволюции организмов обосновал так называемый тройной метод параллелизма, или метод «Геккелевской триады», согласно которому для реконструкции исторического развития необходим комплексный подход с использованием эмбриологических, палеонтологических и сравнительно-анатомических методов.Первым результатом такого подхода было обоснование идеи, названной как «Основной биогенетический закон»:Э.Геккель: «Онтогенез есть краткое и быстрое повторение филогенеза». Под онтогенезом понимают совокупность всех последовательно проходящих стадий развития в течение жизни одной особи с момента образования зиготы и до момента смерти данной особи. Поэтому различают три основных стадии онтогенеза:- оплодотворения (слияние гамет и образования зиготы);- эмбриональный (различается 4 стадии эмбриогенеза - дробления, гаструляции и формирования зародышевых листков, - органогенеза и метаморфоза); постэмбриональный – развитие молодого организма до взрослого состояния. У многоклеточных животных в составе онтогенеза принято различать фазы эмбрионального (под покровом яйцевых оболочек) и постэмбрионального (за пределами яйца) развития, а у живородящих животных пренатальный (до рождения) и постнатальный (после рождения) онтогенез. У семенных растений к эмбриональному развитию относят процессы развития зародыша, происходящие в семени. Термин «онтогенез» впервые был введён Э. Геккелем в 1866 году. В ходе онтогенеза происходит процесс реализации генетической информации, полученной от родителей. Развитие представлений о причинах формообразовательных процессов, в результате которых происходит усложнение организации развивающегося организма, ознаменовалось борьбой идей о роли внутренней и внешней регуляции процессов онтогенеза. Индивидуальное развитие особи представляет собой реализацию наследственной информации, заложенной в зиготе, осуществляющуюся с помощью поглощения вещества, энергии и дополнительной информации, поступающей из внешней среды. В эволюционном развитии организмов изменения онтогенеза и филогенеза взаимосвязаны. В историческом развитии организма (филогенез) перестраивается его индивидуальное развитие (онтогенез). С другой стороны, историческое развитие строится только на почве индивидуальных изменений признаков организации. Представления о том, что в эволюционном развитии онтогенез и филогенез тесно связаны, общеприняты. Однако в истории биологии идут долгие споры о характере отношений между индивидуальным и историческим развитием и о том, какому из этих процессов принадлежит ведущая роль в эволюционных преобразованиях организмов.К. Бэр провел сравнение эмбрионального развития многих позвоночных животных и в результате этого дал безупречную формулировку некоторых закономерностей:1. Эмбрионы обнаруживают, уже начиная с самых ранних стадий, известное общее сходство в пределах типа. Положение назв законом зародышевого сходства.2. Эмбрионы последовательно переходят в своем развитии от общих признаков ко все более специальным признакам. Позднее всего развиваются признаки, указывающие на принадлежность эмбриона к определенному роду, виду, и, наконец, развитие завершается появлением характерных особенностей данной особи.3. Эмбрионы различных представителей одного типа в своем развитии все более обособляются друг от друга. Это положение может быть названо законом эмбриональной дивергенции. Эволюционное учение, разработанное Дарвином, ярко высветило фундаментальное значение проблемы онтогенетического развития. Зародышевое сходство объясняется теперь действительным родством организмов, а их постепенное расхождение (эмбриональная дивергенция) служит очевидным отражением исторического расхождения данных форм (филогенетической дивергенции). В зародыше потомков, писал Дарвин, мы видим "смутный портрет" предков. Следовательно, по индивидуальному развитию можно проследить историю данного вида.Ф. Мюллер сформулировал мысль, что изменения онтогенетического развития, лежащие в основе процесса эволюции, могут выражаться в изменениях ранних или поздних стадий развития органов. В первом случае сохраняется лишь общее сходство молодых эмбрионов. Во втором случае наблюдается продление и усложнение онтогенеза, связанное с надставкой стадий и повторением в индивидуальном развитии признаков более далеких взрослых предков. Эволюция онтогенеза 1. Последовательная разработка проблемы соотношения онтогенеза и филогенеза привела А. Н. Северцова к постановке проблемы эволюции онтогенеза. А. Н. Северцов показал, что в эволюции многоклеточных организмов надставка стадий (анаболия) является первичным типом эволюции многоклеточных животных. Таким путем удлинялся их начальный период жизни – эмбриональное развитие (онтогенез) по мере усложнения организации самих многоклеточных. Изменение онтогенеза явилось средством усложнения организации многоклеточных животных.Сам онтогенез, поскольку он уже возник, происходит не только посредством анаболии, но и путем положительных и отрицательных изменений первичных зачатков органов(архаллаксисов),а также положительными и отрицательными отклонений развития (девиаций) на любой стадии. Такие вторичные отклонения, изменяя ход всего онтогенеза, не удлиняют его продолжительность.Однако при этом могут возникать многие сложные изменения в эмбриогенезе.

Одним из таких явлений является гетерохрония – это различие во временах появления или в темпах развития одних и тех же самых признаков у зародышей одного вида или гомологичных признаков - между зародышами разных видов, таких как педоморфозы на основе неотении. Пример: Развитие половых органов на стадии личинки называется неотенией. Известно, что низшие хордовые произошли от иглокожих. У некоторых видов иглокожих, видимо, на фоне высокого уровня смертности взрослых особей, и сформировалось новое приспособление, улучшающее условия выживания вида. У этих видов появилась способность размножаться уже на стадии личинки. Многие исследователи считают, что в первичном происхождении низших хордовых животных большое значение имели неотенические личинки иглокожих. В дальнейшем сложились эволюционные обстоятельства, послужившие основой для появления низших хордовых животных с билатеральной симметрией тела, что способствовало эволюционному прогрессу типа хордовых. Подобный тип гетерохронии называется nедоморфозом. Педоморфозы могут возникать за эволюционно короткое время. Поэтому возникновения промежуточных стадий развития может не происходить.В дальнейшем, эмбриогенез приобретает новые стадии развития. В результате переобогащения раннего периода развития новыми дифференцировками, поздние стадии развития укорачиваются. Это приводит к замедлению ранних стадий эмбриогенеза – ретардация, что в целом обозначается как эмбрионизация онтогенеза.Эмбрионизация –один важнейших путей эволюционного прогресса организмов. Неотенические ретардации отчетливо проявляются и в процессе антропогенеза.Фетализация- замедление темпов онтогенеза, сохранение у взрослых организмов эмбриональных признаков. Это новый способ эволюционных изменений органов к примеру наблюдается у человека - мозговая коробка человека преобладает на лицевым отделом черепа - признак задержки эмбриональных стадий развития в результате удлинения продолжительности жизни. В целом, строение человеческого имеет больше признаков эмбрионизации, по сравнению со строением человекообразных обезьян того же возраста. Это проявляется в замедленном срастании швов между костям черепа, в замедлении развития волосяного покрова и в ряде других признаков. Эмбриональные черты сохраняются у человека и в плоской фактуре лица, слабого развития челюстей, что характерно для эмбрионов шимпанзе и гориллы. Отмечается, что только у человека во взрослом состоянии сохраняется краниальный изгиб (значительный угол между осью головы осью тела), свойственный всем зародышам позвоночных, но исчезающий у других видов во взрослом состоянии.Противоположное явление называется адультация - возникновение на ранних стадиях онтогенеза признаков, обычно развивающихся на взрослых стадиях. У зародышей ластоногих наблюдается ускоренное развитие органов слуха - приспособление к выживанию.Итак, первичный способ эволюции органов у взрослых животных - надставка стадий. Следствием этого способа является рекапитуляция. В ходе эволюции к первичному способу прибавляется и ряд вторичных: архаллаксисы и девиации, а также гетерохронии. Эти вторичные изменения могут привести к редукции рекапитуляций.

 

 

56. Возникновение человека (основные факторы и предпосылки). Основные этапы антропогенеза.Основные этапы антропогенеза: современные научные подходы.Антропогенез-процесс историко-эволюционного формирования физического типа человека, становление его как вида в процессе формирования общества. В настоящее время существует несколько концепций происхождения человека.1)           Концепция креационизма. В древних мифах и легендах разных народов нашли отражение представления о божественном происхождении человека, согласно которым всемогущий бог создал окружающий мир и человека. Нередко в мифах говорится, что предками человека были различные животные: у жителей леса – волки, медведи; у жителей приморья – моржи или рыбы.2) Концепция эволюции. Крупнейшим вкладом в развитие обезьяньей теории антропогенеза стала книга Ч. Дарвина «Происхождение человека и половой отбор» (1871), в которой выдвигается гипотеза о происхождении человека от обезьяноподобного предка, предсказаны грядущие ископаемые находки, подчеркивается особое сходство человека, шимпанзе предполагается, что родиной первых людей была Африка. 3) Трудовая концепция. Энгельс в своей работе «Роль труда в процессе превращения обезьяны в человека» рассматривает особенности эволюции приматов, связанные с трудовой деятельностью. Существенным моментом в процессе антропогенеза является прямохождение, вызвавшее интенсивное развитие нервной системы, прежде всего головного мозга. Труд явился предпосылкой зарождения и дальнейшего развития общественных отношений, речи, мышления, сознания – всего, что отличает человека от животного.4)       Концепция мутагенеза. В конце 20-х гг. XX в. исследователи пришли к выводу, что видообразование не может быть объяснено только изменениями условий окружающей среды. Основную роль в эволюции должны играть доминантные мутации – изменения генетического кода особи. При смене магнитных полюсов Земли проникновение космической радиации увеличивается на 60%.5)           Космическая концепция, концепция панспермии. Человек зародился в космосе и является потомком инопланетян (даже так).Этапы антропогенеза

1)       Парапитек, древесные обезьяны.2) Дриопитек. вели стадный образ жизни и питались растениями.3)      Ардипитеки были способны к ходьбе на двух ногах.4)           Австралопитеков обладали крупным мозгом, перемещались на двух ногах и, возможно, они умели пользоваться подручными камнями для раскалывания, к примеру, орехов. 5)  «человек умелый» (homo habilis). Его характерными чертами стали умение изготавливать каменные и костяные орудия труда, всеядность, с него начинается бурный рост размеров мозга. 6)           Архантропы – человек прямоходящий. изменение морфологии: высокий рост, длинные ноги,привычны к жизни на открытых пространствах. 7) Неандерталец. отличались от нас в первую очередь массивностью скелета и черепа. У них были религия, огонь, технологии не уступали кроманьонцам, было и искусство. 8)     человек разумный. Они уже в полной мере обладали всеми человеческими признаками. Современный человек вытеснил неандертальцев на стадии первобытной общины еще и потому, что имел ряд преимуществ как социальное существо: лучшее развитие передних долей мозга, что привело к исчезновению надбровного валика, лучшего развитию речевого аппарата, рук. Прародина человека1)       Гипотеза африканского происхождения человека: в связи с достижениями современных антропологии и генетики существуют несколько основных версий о прародинах всего человечества, при этом общепризнанной является версия о происхождении предков современных Homo sapiens sapiens из Восточной Африки 100-80 тыс. лет назад.2)           Гипотеза мультирегионального происхождения человека: гипотеза параллельной эволюции палеоантропов до неоантропов на разных континентах Старого Света.3) Гипотеза внетропического происхождения человечества (внетропической прародины человека) утверждает, что истинной прародиной человека умелого была не Африка, а какой-либо более холодный и суровый регион Земли. Впервые гипотезу о происхождении человека в условиях холодного климата высоких широт Евразии выдвинул в 1870-х годах немецкий путешественник и натуралист Мориц Вагнер, современник Чарльза Дарвина. Анализ развития первобытного человеческого общества показывает, что это развитие шло крайне неравномерно.


Дата добавления: 2018-02-15; просмотров: 343; ЗАКАЗАТЬ РАБОТУ