Дайте определение эволюционной теории Ч. Дарвина. Изменчивость и естественный отбор - движущиеся силы эволюции. Формы естественного отбора.
Теория эволюции
Дайте определение теории эволюции - наука об общих закономерностях и движущих силах исторического развития живой природы.
Эволюционная теория как дисциплина изучает общие закономерности и движущие силы исторического развития жизни. Крупные разделы эволюционной теории – история возникновения и развитие эволюционных идей, концепции микро- и макроэволюции, филогенетика. Целью эволюционной теории является выявление закономерностей развития органического мира для последующего управления этим процессом. Эволюционная теория решаетзадачи, вытекающие из необходимости познания общих закономерностей эволюции, причин и механизмов преобразования живого на всех уровнях его организации.
Связь эволюционной теории с другими науками.Эволюционная теория, суммируя знания в области биологии, геологии, палеонтологии, географии, антропологии, химии и многих других дисциплин, рассматривает весь комплекс проблем жизни: ее развитие от зарождения до возникновения разума, освоение сред обитания, адаптогенез к изменению внешних условий, возникновение и вымирание видов, изменение жизни в результате как глобального, так и местного масштаба. Проблема развития всегда была ключевой проблемой философии. Она составляет суть диалектического метода. Биолог, русский ученый, академик Л.С. Берг дал пример эволюционного подхода в лингвистике. Идеи эволюции, естественного отбора используются, хотя и не всегда корректно, в социологии (социал-дарвинизм) для объяснения общественного развития. Эволюционные идеи успешно использовал Л.Н. Гумилев для анализа этногенеза. Изучение неравновесных химических систем показало возможность их самоорганизации и усложнения, возможность их самоорганизации и усложнения, возможность развития на этой основе сложных органических соединений и возникновения таким путем жизни. Эволюционная теория, сформированная в недрах биологии и дополненная закономерностями развития других систем, явилась фундаментом синергетики, рассматривающей саморазвитие и усложнение любых систем как результат их взаимодействия со средой. Самое непосредственное отношение эволюционная теория имеет и к экологии в ее широком понимании. Можно говорить, что экология – это эволюция, воплощенная в современной действительности. Эволюционная теория не только объясняет прошлое, но и дает методологические основы для предвидения будущего. Без знания основ эволюции невозможна никакая осознанная, эффективная деятельность в области природопользования.
Значение эволюционной теории. Эволюционная теория является теоретической базой биологии, так как она объясняет основные особенности, закономерности и пути развития органического мира, позволяет понять причину единства и огромного многообразия органического мира, выяснять исторические связи между разными формами жизни и предвидеть их развитие в будущем. Эволюционная теория обобщает данные многих биологических наук, позволяет понять механизмы и направления изменчивости живой материи. Она имеет важное значение для практики сельского хозяйства, селекции, охраны окружающей среды. Именно теория эволюции дает возможность понять оптимальную стратегию взаимоотношения человека и окружающей живой природы, позволяет ставить вопрос о разработке принципов управляемой эволюции. В общем, эволюционная теория занимает центральное место в многообразном здании современной биологии, служит теоретической основой развития биологии. Эволюционный подход важен во всех без исключения областях биологии, он является методологической основой биологии в целом.
Опишите основные этапы эволюции растений и животных.
Эволюция растений
Первые живые организмы возникли примерно 3,5 млрд лет назад. Они, по-видимому, питались продуктами абиогенного происхождения и были гетеротрофами. Высокая скорость размножения привела: к возникновению конкуренции за пищу, а следовательно,» к дивергенции. Преимущество получили организмы, способные к автотрофному питанию, — сначала к хемосинтезу, а затем и к фотосинтезу. Около 1 млрд лет назад эукариоты разделились на несколько ветвей, от части которых возникли многоклеточные фотосинтезирующие организмы (зеленые, бурые и красные водоросли), а также грибы.
Основные условия и этапы эволюции растении:
· в протерозойской эре широко распространены одноклеточные аэробные организмы (цианобактерии и зеленые водоросли);
· образование почвенного субстрата на суше в конце силурийского периода;
· возникновение многоклеточности, которая делает возможным специализацию клеток в пределах одного организма;
· освоение суши псилофитами;
· от псилофитов в девонском периоде возникла целая группа наземных растений — мхов, плаунов, хвощей, папоротников, размножающихся спорами;
· от семенных папоротников в девоне произошли голосеменные растения. Возникшие необходимые для семенного размножения структуры (например, пыльцевая трубка) освободили половой процесс у растений от зависимости от водной среды. Эволюция шла по пути сокращения гаплоидного гаметофита и преобладания диплоидного спорофита;
· каменноугольный период палеозойской эры отличается большим разнообразием наземной растительности. Распространились древовидные папоротникообразные, образовавшие каменноугольные леса;
· в пермский период древние голосеменные стали господствующей группой растений. В связи с появлением засушливого климата исчезают гигантские папоротники, древовидные плауны;
· в меловом периоде начинается расцвет покрытосеменных, продолжающийся до сего дня.
Основные особенности эволюции растительного мира:
1. переход к преобладанию диплоидного поколения над гаплоидным;
2. развитие женского заростка на материнском растении;
3. переход от сперматозоидов к впрыскиванию мужского ядра через пыльцевую трубку;
4. расчленение тела растений на органы, развитие проводящей сосудистой системы, опорных и защитных тканей;
5. совершенствование органов размножения и перекрестного опыления у цветковых в связи с эволюцией насекомых;
6. развитие семени для защиты эмбриона от неблагоприятных влияний внешней среды;
7. возникновение разнообразных способов распространения семян и плодов.
Эволюция животных
Самые древние следы животных относятся к докембрию (свыше 800 млн лет). Предполагается, что они произошли либо от общего ствола эукариот, либо от одноклеточных водорослей, подтверждением чего является существование эвглены зеленой и вольвокса, способных как к автотрофному, так и к гетеротрофному питанию.
В кембрийском и ордовикском периодах преобладают губки, кишечнополостные, черви, иглокожие, трилобиты, появляются моллюски.
В ордовике появляются бесчелюстные рыбоподобные организмы, а в силуре — рыбы, обладавшие челюстями. От первых челюстноротых возникли лучеперые и кистеперые рыбы. Кистеперые имели в плавниках опорные элементы, из которых позже развились конечности наземных позвоночных. Из этой группы рыб возникли амфибии и затем другие классы позвоночных.
Наиболее древние амфибии — жившие в девоне ихтиостеги. Расцвет амфибий произошел в карбоне.
От амфибий ведут свое начало рептилии, завоевавшие сушу в пермском периоде, благодаря появлению механизма засасывания воздуха в легкие, отказу от кожного дыхания, появления покрывающих тело роговых чешуй и оболочек яиц, защищающих эмбрионы от высыхания и других воздействий среды. Среди рептилий предположительно выделилась группа динозавров, давшая начало птицам.
Первые млекопитающие появились в триасовом периоде мезозойской эры. Основные прогрессивные биологические особенности млекопитающих — вскармливание детенышей молоком, теплокровность, развитая кора головного мозга.
Особенности эволюции животного мира:
1. прогрессивное развитие многоклеточности и, как следствие, специализации тканей и всех систем органов;
2. свободноподвижный образ жизни, который определил выработку различных механизмов поведения, а также относительную независимость онтогенеза от колебаний факторов внешней среды. Развивались и совершенствовались механизмы внутреннейсаморегуляции организма;
3. возникновение твердого скелета: наружного у ряда беспозвоночных — иглокожих, членистоногих; внутреннего у позвоночных. Преимущества внутреннего скелета заключаются в том, что он не ограничивает увеличение размеров тела.
Прогрессивное развитие нервной системы стало основой для возникновения системы условных рефлексов и совершенствования поведения.
Эволюция животных привела к развитию группового адаптивного поведения, что стало основанием для появления человека.
Дайте определение эволюционной теории Ч. Дарвина. Изменчивость и естественный отбор - движущиеся силы эволюции. Формы естественного отбора.
| Ч. Дарвин доказал, что огромное многообразие видов, населяющих Землю, образовалось благодаря постоянно возникающим в природе разнонаправленным наследственным изменениям и естественному отбору. Способность организмов к интенсивному размножению, и одновременное выживание немногих особей привели Дарвина к мысли о наличии между ними борьбы за существование, следствием которой является выживание организмов, наиболее приспособленных к конкретным усповиям среды и вымиранию неприспособленных. | ||||||||
| Движущие силы эволюции: | ||||||||
· Борьба за существование - совокупность многообразных и сложных взаймоотношений, существующих между организмами и условиями среды. Различают борьбу внутривидовую (между особыми одного вида), межвидовую (между особями разных видов) и борьбу с неблагоприятными условиями. Внутривидовая борьба является наиболее острой, так как особи одного вида имеют сходные потребности для выживания.
· Естественный отбор - процесс избирательного воспроизведения организмов, происходящий в природе, в результате которого в популяции возрастает доля особей с полезными Дли вида признаками и свойствами в конкретных условиях среды. Творческая роль отбора заключается в том, что в процессе эволюции он сохраняет и накапливает из разнонаправленных мутаций наиболее соответствующие условиям среды и полезные для вида.
· Наследственная изменчивость, (мутационная или генотипическая) связана с изменением генсугипа особи, поэтому возникающие изменения наследуются. Она является материалом для естественного отбора. Дарвин назвал эту наследственность неопределенной. Источником наследственной изменчивости являются мутации.
ЕСТЕСТВЕННЫЙ ОТБОР- результат борьбы за существование; он основывается на преимущественном выживании и оставлении потомства наиболее приспособленными особями каждого вида и гибели менее приспособленных организмов
· В условиях постоянного изменения среды естественный отбор устраняет неприспособленные формы и сохраняет наследственные уклонения, совпадающие с направлением изменившихся условий существования. Происходит либо смена нормы реакции, либо ее расширение (нормой реакции называется способность организма реагировать приспособительными изменениями на действие факторов среды; норма реакции - это пределы модификационной изменчивости, контролируемой генотипом данного организма). Эта форма отбора была открыта Ч. Дарвином и получила название движущего. В качестве примера можно привести вытеснение темноокрашенной формой бабочки березовой пяденицы исходной светлой формы. На юго-востоке Англии в прошлом наряду со светлоокрашенной формой бабочки изредка встречались темноокрашенные. В сельской местности на коре березы светлая окраска оказывается защитной, они незаметны, а темноокрашенные, наоборот, выделяются на светлом фоне и становятся легкой добычей птиц. В индустриальных зонах в связи с загрязнением среды промышленной копотью темноокрашенные формы приобретают преимущество и быстро вытесняют светлых. Так, из 700 видов бабочек в этой стране за последние 120 лет сменили светлую окраску на темную 70 видов ночных бабочек. Такая же картина наблюдается и в других индустриальных зонах Европы. Аналогичными примерами может служить появление насекомых, устойчивых к инсектицидам, форм микроорганизмов, устойчивых к действию антибиотиков, распространение крыс, устойчивых к ядам, и т. д.
· Отечественный ученый И. И. Шмальгаузен открыл стабилизирующуюформу отбора, которая действует в постоянных условиях существования. Эта форма отбора направлена на сохранение имеющейся нормы. При этом постоянство нормы реакции поддерживается до тех пор, пока остается стабильной среда, особи же, уклоняющиеся от средней нормы, из популяции исчезают. Например, во время снегопада и сильного ветра погибли короткокрылые и длиннокрылые воробьи, а выжили особи, имевшие средние размеры крыльев. Или другой пример: устойчивое постоянство частей цветка по сравнению с вегетативными органами растения, так как пропорции цветка приспособлены к размерам опыляющих насекомых (шмель не может проникнуть в слишком узкий венчик цветка, хоботок бабочки не может коснуться слишком коротких тычинок цветков с длинным венчиком). На протяжении миллионов лет стабилизирующий отбор оберегает виды от существенных изменений, но только до тех пор, пока условия жизни существенно не изменяются.
· Выделяют также разрывающий,илидизруптивный, отбор, действующий в условиях разнообразной среды: отбирается не какой-либо один признак, а несколько различных, каждый из которых благоприятствует выживанию в узких пределах ареала популяции. В силу этого популяция расчленяется на несколько групп. Например, одни волки в Китскильских горах США похожи на легкую борзую и охотятся на оленей, другие волки той же местности, более грузные, с короткими ногами, нападают обычно на стада овец. Дизруптивный отбор действует в условиях резкого изменения среды: на периферии популяции выживают формы, имеющие разнонаправленные изменения, они дают начало новой группе, в которой вступает в действие стабилизирующий отбор. Ни одна из форм отбора не встречается в природе в чистом виде, так как факторы среды изменяются и действуют в совокупности, как целое. Однако в определенные исторические отрезки времени одна из форм отбора может стать ведущей. Все формы естественного отбора составляют единый механизм, который, действуя на статистической основе как кибернетический регулятор, поддерживает равновесие популяций с окружающими условиями внешней среды. Творческая роль естественного отбора состоит не только в устранении неприспособленных, но и в том, что он направляет возникающие приспособления (результат мутаций и рекомбинаций), "выбирая" в длинном ряду поколений только те из них, которые в наибольшей степени оказываются пригодными в данных условиях существования, что и приводит к возникновению все новых и новых жизненных форм
Формы естественного отбора (Т.А. Козлова, В.С. Кучменко. Биология в таблицах. М.,2000)
|
Дата добавления: 2018-06-01; просмотров: 506; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!