эволюционное учение ч дарвина движущие силы эволюции
Учение Ламарка и Дарвина
Ламаркизм
В начале XIX века французским ученым, Жаном Батистом Ламарком было создано эволюционное учение, в основе которого лежит внутреннее присущее организмам стремление к совершенству. Эта теория тесно переплелась с идеями креационизма, самозарождения жизни, поэтому ее трудно уложить в рамки современной науки.
Исходя из этой теории, органы, которыми животное усиленно пользуется, развиваются, а те, которые мало применяются, атрофируются и постепенно исчезают. Ламарк считал, что возникшие в органах изменения наследуются.
Если вы касались генетики, для вас должна быть очевидна ошибочность этих суждений. Разве могут изменения в соматических клетках наследоваться (на самом деле, у гидры при почковании могут, но у большинства животных это невозможно!). Только представьте: человек потерял на войне несколько пальцев руки, после войны у него рождается ребенок. Неужели можно предполагать, что и его ребенок родится без этих нескольких пальцев, которые отец потерял на войне?
Сейчас не вызывает сомнения, что потомству передается генетическая информация, лежащая в половых клетках (гаметах), но никак не в соматических.
Учение Дарвина
Возникновению учения Дарвина предшествовал ряд событий, о которых нельзя не упомянуть. Капитализм, начавшийся бурным развитием в первой половине XIX века в Англии, способствовал развитию промышленности и науки. Большие успехи делались естественными науками, учеными описывались новые виды животных и растений, селекционеры выводили новые породы и сорта.
И, конечно же, легендарное кругосветное путешествие Чарльза Дарвина на корабле «Бигль» c 1831 по 1836 год, во время которого он сделал очень важные наблюдения. Это путешествие сыграло решающую роль в возникновении учения.
Во время путешествия Чарльз Дарвин заметил отличия между галапагосскими вьюрками, населяющими острова. У них имелись разнообразные формы клювов, что позволило им занять разные экологические ниши. Этот факт в дальнейшем позволит Чарльзу Дарвину сделать важнейший вывод о причинах расхождения признаков.
Свои эволюционные идеи Чарльз Дарвин сформулировал в труде «Происхождение видов путем естественного отбора», опубликованного в 1859 году.
Именно в результате накопления особями таких различий, возникают новые виды, отличающиеся друг от друга по строению, физиологии и пр. Этим можно объяснить разнообразие форм клювов у вьюрков, на которые обратил внимание Дарвин.
Многие ошибочно приписывают фразу «Человек произошел от обезьяны» Дарвину, это не совсем верно. Лучше всего в этом вопросе дать слово самому Дарвину: «Так как человек, с генеалогической точки зрения, принадлежит к узконосым обезьянам Старого Света, то мы должны заключить, сколько бы ни протестовала наша гордость против подобного вывода, что наши древние родоначальники должны быть отнесены к этому семейству. Мы не должны, однако, впасть в другую ошибку, предполагая, что древний родоначальник всего обезьяньего рода, не исключая и человека, был тождественен или даже близко сходен с какой-либо из ныне существующих обезьян.»
Синтетическая теория эволюции (СТЭ)
Я должен предупредить вас, что некоторые термины, скорее всего, окажутся новыми. Обязательно вернитесь к эволюционным теориям, когда тщательно освоите генетику и научитесь решать генетические задачи, тогда вам откроются эти теории во всей своей красе.
В СТЭ авторы стремились обобщить все открытые генетикой факты и связать их с дарвинизмом. Большой вклад в создание СТЭ внесли Северцов А.Н. и Шмальгаузен И.И.
© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2021
Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.
Движущие силы эволюции по дарвину
Движущие силы эволюции по дарвину
Предпосылки и движущие силы эволюции по Ч. Дарвину
Понятие об изменчивости и её формах. В эволюционной теории Дарвина предпосылкой эволюции является наследственная изменчивость, а движущими силами эволюции — борьба за существование и естественный отбор. При создании эволюционной теории Ч. Дарвин многократно обращается к результатам селекционной практики. Он показал, что в основе многообразия сортов и пород лежит изменчивость. Изменчивость — процесс возникновения отличий у потомков по сравнению с предками, которые обусловливают многообразие особей|особей в пределах сорта|сорта, породы. Дарвин считает, что причинами изменчивости являются воздействие на организмы факторов внешней среды|среды (прямое и косвенное), а также природа самих организмов (так как каждый из них специфически реагирует на воздействие внешней среды|среды). Дарвин, анализируя формы изменчивости, выделил среди них три: определённую, неопределённую и коррелятивную.
Определённая, или групповая, изменчивость — это изменчивость, которая возникает под влиянием какого-либо фактора среды|среды, действующего одинаково на всё|все особи сорта|сорта или породы и изменяющегося в определённом направлении. Примерами такой изменчивости могут служить увеличение массы тела|тела у особей|особей животных при хорошем кормлении, изменение волосяного покрова|покрова под влиянием климата и т. д. Определённая изменчивость является массовой, охватывает всё|все поколение и выражается у каждой особи сходным образом. Она ненаследственна, т. е. у потомков изменённой группы при других условиях приобретённые родителями признаки не наследуются.
Неопределённая, или индивидуальная, изменчивость проявляется специфично у каждой особи, т. е. единична, индивидуальна по своему характеру. С ней связаны отличия у особей|особей одного и того же сорта|сорта или породы, находящихся в сходных условиях. Данная форма изменчивости неопределённа, т. е. признак в одних и тех же условиях может изменяться в разных направлениях. Например, у одного сорта|сорта растений появляются экземпляры с разной окраской цветков, разной интенсивностью окраски лепестков и т. п. Причина такого явления Дарвину была неизвестна. Неопределённая изменчивость имеет наследственный характер, т. е. устойчиво передаётся потомству. В этом заключается её важное значение для эволюции.
При коррелятивной, или соотносительной, изменчивости изменение в каком-либо одном органе|органе является причиной изменений в других органах|органах. Например, у собак с плохо развитым|развитым|развитым шёрстным покровом|покровом обычно недоразвиты зубы, у голубей с оперёнными ногами имеются перепонки между пальцами, у голубей с длинным клювом обычно длинные ноги|ноги, белые кошки с голубыми глазами обычно глухи и т. д. Из факторов коррелятивной изменчивости Дарвин делает важный вывод: человек, отбирая какую-либо особенность строения, почти «наверное будет неумышленно изменять и другие части организма на основании таинственных законов корреляции».
Определив формы изменчивости, Дарвин приходит к выводу, что для эволюционного процесса важны лишь наследуемые изменения, так как только они могут накапливаться из поколения в поколение. Согласно Дарвину, основные факторы эволюции культурных форм — это наследственная изменчивость и отбор, производимый человеком (такой отбор Дарвин назвал искусственным). Изменчивость — необходимая предпосылка искусственного отбора, но она не определяет образования новых пород и сортов.
Борьба за существование. Эволюция видов в природе, по Дарвину, обусловливается факторами, аналогичными тем, которые определяют эволюцию культурных форм.
Объяснение исторической изменяемости видов Дарвин считал возможным только через раскрытие причин приспособляемости к определённым условиям. Он пришёл к выводу, что приспособленность естественных видов, как и культурных форм, — результат отбора, который производился не человеком, а условиями среды|среды.
Каким же образом осуществляется естественный отбор? Одним из главнейших его условий в естественной среде Дарвин считает перенаселение видов, возникающее как следствие геометрической прогрессии размножения. Дарвин обратил внимание на то, что особи видов, дающих даже относительно небольшое реальное потомство, в конечном итоге размножаются довольно интенсивно. Например, аскарида продуцирует в сутки до 200 тыс. яиц, самка окуня вымётывает 200—ЗООтыс, а трески|трески— до 10 млн. икринок. То же можно наблюдать у растений: одно растение осота даёт до 19 тыс. семян, пастушьей сумки — более 70 тыс., заразихи — 143 тыс., белены|белёны — более 400 тыс. и т. д. Даже слон, принося за свою жизнь не более шести детёнышей, может дать начало|начало поколению, которое за 750 лет выразится числом в 19 млн. особей|особей. Таким образом, плодовитость организмов в целом очень велика|велика, но фактически в природе никогда не наблюдается того количества особей|особей любого вида животных и растений, которые можно было бы ожидать. Значительная часть потомства гибнет по различным причинам. Дарвин делает заключение, что перенаселение является основной (хотя и не единственной) причиной возникновения между организмами борьбы за существование. В понятие «борьба за существование» он вкладывает широкий и метафорический смысл. В «Происхождении видов» Дарвин пишет: «Я должен предупредить, что применяю этот термин в широком и метафорическом смысле, включая сюда зависимость одного существа от другого, а также включая (что ещё важнее) не только жизнь одной особи, но и успех её в оставлении после себя потомства».
Борьба организмов происходит как между собой, так и с физико-химическими условиями среды|среды. Она носит характер непосредственных столкновений между организмами или, что наблюдается чаще, косвенных конфликтов. Конкурирующие организмы могут даже не соприкасаться друг с другом и тем не менее находиться в состоянии ожесточённой борьбы (например, ель и растущая под ней кислица).
К факторам, отраничивающим численность видов (это значит вызывающим борьбу за существование), Дарвин относит количество пищи|пищи, наличие хищников, различные заболевания и неблагоприятные климатические условия. Эти факторы могут влиять на численность видов непосредственно и косвенно, через цепь сложных взаимоотношений. Очень большую|большую роль в ограничении численности видов играют взаимные противоречия между организмами. Например, проросшие семена|семёна погибают чаще всего оттого, что проросли на почве, уже густо заросшей другими растениями. Эти противоречия принимают особенно острый характер в тех случаях, когда организмы обладают сходными потребностями и близкой организацией. Поэтому борьба за существование между видами одного рода|рода жёстче, чем между видами разных родов|родов. Ещё напряжённее противоречия между особями одного и того же вида (внутривидовая борьба).
Возникновение борьбы за существование, кроме перенаселения, Дарвин связывал и с другими причинами. Перенаселение только обостряет борьбу за существование; самой|самой же общей её причиной следует считать тот факт, что любой|любой организм только относительно приспособлен к окружающей его среде, которая так или иначе не вполне соответствует его требованиям. Объясняется это тем, что физико-химические и тем более биотические условия среды|среды всегда колеблются или изменяются в каком-либо определённом направлении. Сюда можно отнести колебания температуры, количества влаги, солнечного света, состава и концентрации солей в водоёме, количества пищи|пищи, численности и активности врагов, скорости размножения паразитов и т. д.
Естественным результатом противоречий между организмами и внешней средой является истребление части особей|особей видов (элиминация). Борьба за существование, таким образом, и есть элиминирующий фактор.
Если часть особей|особей каждого вида погибает в борьбе за существование, то остальные оказываются способными преодолеть неблагоприятные условия. Возникает вопрос: почему же одни особи гибнут, а другие выживают?
В каждом отдельном случае причины различны. Но это явление подчиняется общим закономерностям. В результате постоянно осуществляющейся изменчивости особей|особей в популяции каждого вида возникает неоднородность, следствием которой является неравноценность особей|особей по отношению к среде, т. е. их биологическая разно качественность. Таким образом, одни особи или их группы более соответствуют среде по сравнению с другими, что обеспечивает им успех в борьбе за существование. В результате особи, наиболее соответствующие среде (наиболее приспособленные), выживают, а менее приспособленные гибнут.
Эволюционная теория: от Линнея до Дарвина
теория по биологии 🌿 эволюция
Под эволюцией в биологии подразумевается необратимое историческое развитие живой природы. Это явление касается каждого процесса организма на всех его уровнях организации. Именно эволюция приводит к образованию новых видов и подвидов. Описать данный процесс и понять его суть пытались многие ученые в разное время. Сам термин ввели в XVIII веке.
Систематика по Карлу Линнею (1707 г. – 1778 г.)
Линнею принадлежит важное нововведение – бинарная номенклатура, благодаря которой виды теперь назывались двумя словами, первое из которых – род организма.
Карл Линней выделил три царства живой природы: Растения, Животные и Минералы. Далее он выделил классы, а за единицу системы он выбрал вид. В понимании Линнея определение вида было следующим: «Вид – совокупность особей сходных по строению».
Человека ученый отнес к классу Млекопитающих, отряду Приматов. По своим взглядам Линней был креационистом, то есть считал, что все, живой и неживое, произошло от Бога. Отнести человека к приматам и выдержать возмущения и критику было серьезным испытанием для ученого.
Эволюция по Жану Батисту Ламарку (1744 г. – 1829 г.)
Этот французский ученый ввел в научный мир термин «биология», а также продолжил дело Линнея, занимаясь систематикой. Ламарк заметил, что сходства есть у животных, располагающихся по систематике достаточно далеко.
Именно Ламарк разделил животный мир на позвоночных и беспозвоночных. Он выделил 10 классов беспозвоночных, вместо 2, как это сделал Линней. Некоторые таксоны используются и на сегодняшний день. Размышления о сходствах и различиях животных натолкнули ученого на мысль о том, что все в природе создавалось постепенно, с усложнением. Кроме того, у каждого организма, по его мнению, было стремление к прогрессу, которое при должном усилии может привести к развитию признака. Затем потомство будет иметь эти благоприятные признаки. Это он и считал движущей силой эволюции. Однако, такая точка зрения, конечно же, ошибочна. Также Ламарк полагал, что органы могут появляться и упраздняться (редуцироваться) за ненадобностью.
Предпосылки возникновения учения Чарльза Дарвина
Прежде чем появилась самая верная с точки зрения современной биологии теория эволюции, было совершено множество открытий и написано большое количество исследовательских работ, с которыми ознакомился Чарльз Дарвин. Он собрал все полученные знания, практически как пазл, в одну стройную теорию
Если Вы уже хотя бы косвенно знакомы с сутью эволюционной теории Дарвина, то в высказываниях и открытиях выше Вы уже наверняка заметили практически дословные положения теории.
Эволюция по Чарльзу Дарвину (1809 г. – 1882 г.)
Дарвин раскрыл движущие силы эволюции (борьба за существование и естественный отбор).
Естественный отбор – сохранение благоприятных индивидуальных различий и изменений и уничтожение вредных. Именно естественный отбор – направляющая движущая сила.
Основу для эволюции дает наследственная изменчивость, предоставляя тем самым для нее материал.
Положения теории Дарвина
Теория Чарльза Дарвина актуальна и на сегодняшний день. Благодаря развитию науки она дополняется новыми фактами.
Дарвинизм — по имени английского натуралиста _________(А) — направление эволюционной мысли, приверженцы которого согласны с основными идеями Дарвина в вопросе эволюции, согласно которым главным ___________(Б) эволюции является _______________(В) отбор. В широком смысле нередко (и не совсем правильно) употребляется для обозначения эволюционного учения или эволюционной биологии в целом. Дарвинизм противопоставляют идеям ____________(Г) который считал, что основной движущей силой эволюции является присущее организмам стремление к _____________(Д).
Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам:
Не секрет, что основоположник Дарвинизма — Чарльз Дарвин. 8)
Главный фактор эволюции по Дарвину — естественный отбор. 2) 5)
Идеи Дарвина противоположны идеям Ламарка, который полагал, что основой эволюции является стремление организма к прогрессу, совершенству. 6) 3)
pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить
Ламаркизм — эволюционная концепция, основывающаяся на теории, выдвинутой в начале XIX века _________(А) в трактате «Философия зоологии». В широком смысле к ламаркистским относят различные эволюционные теории, возникшие в XIX — первой трети XX веков, в которых в качестве основной____________(Б) силы эволюции рассматривается внутреннее стремление к__________(В). Как правило, большое значение в таких теориях придаётся и влиянию__________(Г) органов на эволюционные судьбы организмов, поскольку предполагается, что последствия упражнения и неупражнения могут передаваться по_________________(Д).
Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам:
«Ламаркизм» явно произошло от Ламарка, несложно догадаться, что это его теория. 6)
Во втором пункте пропущено слово «движущей», это биологический термин. 2)
В теории Ламарка движущей силой эволюции являлось стремление к совершенствованию. Или же, к прогрессу. 5)
Большое значение в таких теориях придается влиянию упражнения органов, предполагалось, что последствия упражнения и неупражнения могут передаваться по наследству. 4) 3)
pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить
pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить
Задание EB16929 Установите соответствие между особенностями действия эволюционного фактора и факторами, для которых эти особенности характерны.
| ОСОБЕННОСТИ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ФАКТОРА | ЭВОЛЮЦИОННЫЕ ФАКТОРЫ |
А) один из источников эволюционного материала Б) представляет собой колебания численности популяций В) действие фактора направленно Г) обеспечивает селекцию генотипов Д) носит случайный характер Е) изменяет частоту аллелей в генофонде популяции 1) популяционные волны 2) естественный отбор |
Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам:
Про естественный отбор речь уже шла в заданиях выше.
Популяционные волны представляют собой колебания численности особей популяции, носит это явление случайный характер.
Источник эволюционного материала — популяционные волны. 1)
Колебания численности популяций — популяционный волны. 1)
Действует направлено — естественный отбор, так как он направлен на отбор наиболее приспособленный особей. 2)
Селекция генотипов — естественный отбор. 2)
Случайный характер — популяционные волны. 1)
Изменяет частоту аллелей в генофонде популяции — естественный отбор. 2)
pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить
Утверждения, относящиеся к теории Ч. Дарвина: внутри вида расхождение признаков, приводит к видообразованию; естественный отбор — направляющий фактор эволюции; при создании сортов и пород направляющим фактором служит искусственный отбор.
pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить
В соответствии с СТЭ (синтетической теорией эволюции) к движущим силам эволюции относят: изоляцию, мутационную изменчивость, естественный отбор. Под цифрами 2 и 3 — результат эволюции; 6 — направление эволюции.
pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить
Синтетическая теория эволюции — современная эволюционная теория, которая является синтезом различных дисциплин, прежде всего, генетики и дарвинизма.
pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить
К факторам эволюции относят: изоляцию мутационный процесс, естественный отбор.
pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить
Движущие силы эволюции: мутационный процесс, естественный отбор, популяционные волны.
Мутация — это внезапное наследственное изменение, вызванное резким структурным и функциональным изменением генетического материала.
Естественный отбор — основной фактор эволюции, приводящий к выживанию и преимущественному размножению более приспособленных к данным условиям среды особей, обладающих полезными наследственными признаками.
Популяционные волны (волны численности,волны жизни) — резкие колебания численности особей популяции вследствие естественных причин.
pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить
Эволюция живой природы. Эволюционная теория. Движущие силы эволюции.
Эволюция живых систем
Эволюционное учение
Эволюционное учение (теория эволюции) — наука, изучающая историческое развитие жизни: причины, закономерности и механизмы. Различают микро- и макроэволюцию.
Микроэволюция — эволюционные процессы на уровне популяций, приводящие к образованию новых видов.
Макроэволюция — эволюция надвидовых таксонов, в результате которой формируются более крупные систематические группы. В их основе лежат одинаковые принципы и механизмы.
Развитие эволюционных идей
Учение Дарвина сводится к следующему:
Факторы эволюции по Ч. Дарвину — это
Наследственность — способность организмов передавать из поколения в поколение свои признаки (особенности строения, развития, функции).
Изменчивость — способность организмов приобретать новые признаки.
Борьба за существование — весь комплекс взаимоотношений организмов с условиями окружающей среды: с неживой природой (абиотическими факторами) и с другими организмами (биотическими факторами). Борьба за существование не является «борьбой» в прямом смысле слова, фактически это стратегия выживания и способ существования организма. Различают внутривидовую борьбу, межвидовую борьбу и борьбу с неблагоприятными факторами окружающей среды. Внутривидовая борьба — борьба между особями одной популяции. Всегда идёт очень напряжённо, так как особи одного вида нуждаются в одних и тех же ресурсах. Межвидовая борьба — борьба между особями популяций разных видов. Идёт, когда виды конкурируют за одни и те же ресурсы либо когда они связаны отношениями типа «хищник – жертва». Борьба с неблагоприятными абиотическими факторами среды особенно проявляется при ухудшении условий среды; усиливает внутривидовую борьбу. В борьбе за существование выявляются наиболее приспособленные к данным условиям обитания особи. Борьба за существование ведёт к естественному отбору.
Естественный отбор — процесс, в результате которого выживают и оставляют после себя потомство преимущественно особи с полезными в данных условиях наследственными изменениями.
На основе дарвинизма перестроились все биологические и многие другие естественные науки.
В настоящее время наиболее общепризнанной является синтетическая теория эволюции (СТЭ). Сравнительная характеристика основных положений эволюционного учения Ч. Дарвина и СТЭ дана в таблице.
Сравнительная характеристика основных положений эволюционного учения Ч. Дарвина и синтетической теории эволюции (СТЭ)
| Признаки | Эволюционная теория Ч. Дарвина | Синтетическая теория эволюции (СТЭ) |
| Основные результаты эволюции | 1) Повышение приспособленности организмов к условиям среды; 2) повышение уровня организации живых существ; 3) увеличение многообразия организмов | |
| Единица эволюции | Вид | Популяция |
| Факторы эволюции | Наследственность, изменчивость, борьба за существование, естественный отбор | Мутационная и комбинативная изменчивость, популяционные волны и дрейф генов, изоляция, естественный отбор |
| Движущий фактор | Естественный отбор | |
| Трактовка термина естественный отбор | Выживание более приспособленных и гибель менее приспособленных форм | Избирательное воспроизводство генотипов |
| Формы естественного отбора | Движущий (и половой как его разновидность) | Движущий, стабилизирующий, дизруптивный |
Возникновение приспособлений. Каждое приспособление вырабатывается на основе наследственной изменчивости в процессе борьбы за существование и отбора в ряду поколений. Естественный отбор поддерживает только целесообразные приспособления, которые помогают организму выживать и оставлять потомство.
Приспособленность организмов к среде не абсолютна, а относительна, так как условия среды обитания могут изменяться. Доказательством этого служат многие факты. Например, рыбы прекрасно приспособлены к водной среде обитания, но все эти адаптации совершенно непригодны для других сред обитания. Ночные бабочки собирают нектар со светлых цветков, хорошо заметных ночью, но часто летят на огонь и гибнут.
Элементарные факторы эволюции — факторы, изменяющие частоту аллелей и генотипов в популяции (генетическую структуру популяции).
Выделяют несколько основных элементарных факторов эволюции:
• мутационный процесс;
• популяционные волны и дрейф генов;
• изоляция;
• естественный отбор.
Мутационная и комбинативная изменчивость.
Мутационный процесс приводит к возникновению новых аллелей (или генов) и их сочетаний в результате мутаций. В результате мутации возможен переход гена из одного аллельного состояния в другое (А→а) или изменение гена вообще (А→С). Мутационный процесс, в силу случайности мутаций, не обладает направленностью и без участия других факторов эволюции не может направлять изменение природной популяции. Он лишь поставляет элементарный эволюционный материал для естественного отбора. Рецессивные мутации в гетерозиготном состоянии составляют скрытый резерв изменчивости, который может быть использован естественным отбором при изменении условий существования.
Комбинативная изменчивость возникает в результате образования у потомков новых комбинаций уже существующих генов, унаследованных от родителей. Источниками комбинативной изменчивости являются перекрёст хромосом (рекомбинация), случайное расхождение гомологичных хромосом в мейозе, случайное сочетание гамет при оплодотворении.
Популяционные волны и дрейф генов.
Популяционные волны (волны жизни) — периодические и непериодические колебания численности популяции как в сторону увеличения, так и в сторону уменьшения. Причинами популяционных волн могут быть периодические изменения экологических факторов среды (сезонные колебания температуры, влажности и т. д.), непериодические изменения (природные катастрофы), заселение видом новых территорий (сопровождается резкой вспышкой численности).
В качестве эволюционного фактора популяционные волны выступают в малочисленных популяциях, где возможно проявление дрейфа генов. Дрейф генов — случайное ненаправленное изменение частот аллелей и генотипов в популяциях. В малых популяциях действие случайных процессов приводит к заметным последствиям. Если популяция мала по численности, то в результате случайных событий некоторые особи независимо от своей генетической конституции могут оставить или не оставить потомство, вследствие этого частоты некоторых аллелей могут резко меняться за одно или несколько поколений. Так, при резком сокращении численности популяции (например, вследствие сезонных колебаний, сокращения кормовых ресурсов, пожара и т. д.) среди оставшихся в живых немногочисленных особей могут быть редкие генотипы. Если в дальнейшем численность восстановится за счёт этих особей, то это приведёт к случайному изменению частот аллелей в генофонде популяции. Таким образом, популяционные волны являются поставщиком эволюционного материала.
Изоляция обусловлена возникновением разнообразных факторов, препятствующих свободному скрещиванию. Между образовавшимися популяциями прекращается обмен генетической информацией, в результате чего начальные различия генофондов этих популяций увеличиваются и закрепляются. Изолированные популяции могут подвергаться различным эволюционным изменениям, постепенно превращаться в разные виды.
Различают пространственную и биологическую изоляцию. Пространственная (географическая) изоляция связана с географическими препятствиями (водные преграды, горы, пустыни и др.), а для малоподвижных популяций и просто с большими расстояниями. Биологическая изоляция обусловлена невозможностью спаривания и оплодотворения (в связи с изменением сроков размножения, строения или других факторов, препятствующих скрещиванию), гибелью зигот (вследствие биохимических различий гамет), стерильностью потомства (в результате нарушения конъюгации хромосом при гаметогенезе).
Эволюционное значение изоляции состоит в том, что она закрепляет и усиливает генетические различия между популяциями.
Естественный отбор. Изменения частот генов и генотипов, вызванные рассмотренными выше факторами эволюции, носят случайный, ненаправленный характер. Направляющим фактором эволюции является естественный отбор.
Естественный отбор — процесс, в результате которого выживают и оставляют после себя потомство преимущественно особи с полезными для популяции свойствами.
Отбор действует в популяциях, его объектами являются фенотипы отдельных особей. Однако отбор по фенотипам является отбором генотипов, так как потомкам передаются не признаки, а гены. В результате в популяции происходит увеличение относительного числа особей, обладающих определённым свойством или качеством. Таким образом, естественный отбор — это процесс дифференциального (выборочного) воспроизводства генотипов.
Действию отбора подвергаются не только свойства, повышающие вероятность оставления потомства, но и признаки, которые не имеют прямого отношения к воспроизводству. В ряде случаев отбор может быть направлен на создание взаимоприспособлений видов друг к другу (цветки растений и посещающие их насекомые). Также могут создаваться признаки, вредные для отдельной особи, но обеспечивающие выживание вида в целом (ужалившая пчела гибнет, но, нападая на врага, она сохраняет семью). В целом отбор играет творческую роль в природе, поскольку из ненаправленных наследственных изменений закрепляются те, которые могут привести к образованию новых групп особей, более совершенных в данных условиях существования.
Различают три основные формы естественного отбора: стабилизирующий, движущий и разрывающий (дизруптивный) (табл.).
Формы естественного отбора
Краткая история эволюции органического мира
Возраст Земли около 4,6 млрд лет. Жизнь на Земле возникла в океане более 3,5 млрд лет назад.
Краткая история развития органического мира представлена в таблице. Филогенез основных групп организмов отражен на рисунке.
Историю развития жизни на Земле изучают по ископаемым останкам организмов или следам их жизнедеятельности. Они встречаются в горных породах разного возраста.
Геохронологическая шкала истории Земли разделена на эры и периоды.