Теория эволюции

Автономизация развития – уменьшение роли физико-химических факторов внешней среды в индивидуальном развитии в процессе эволюции.

Аллель (от греч. allelon – друг друга, взаимно) – одно из возможных структурных состояний гена. Число аллелей каждого гена практически неисчислимо.

Биогеоценоз – взаимообусловленный комплекс живых и косных компонентов, связанных между собой обменом веществ и энергией; биогеоценоз – одна из наиболее сложных природных систем.

Биологическая эволюция – необратимое и в известной степени направленное историческое развитие живой природы, сопровождающееся изменением генетического состава, популяций, образованием и вымиранием видов, преобразованием биогеоценозов и биосферы в целом.

Биоценоз – совокупность растений, животных, грибов и микроорганизмов, населяющих участок суши или водоема и характеризующихся определенными отношениями между собой.

Гомология органов – соответствие органов на основе общего плана строения, развития их сходных зачатков и способность выполнять как сходные, так и различные функции.

Дарвин – единица скорости эволюции количественных признаков. 1 Дарвин соответствует изменению среднего значения признака на 1% за 1000 лет.

Коацерваты – области полимера, биополимера (капли, слои) с повышенной концентрацией этого вещества по сравнению со всем остальным раствором.

Популяция – совокупность особей определенного вида, в течение длительного времени (большое число поколений) населяющих определенное пространство, внутри такой совокупности особей практически осуществляется в той или иной степени панмиксия; популяция отделена от соседних таких же совокупностей особей той или иной степенью давления изоляции.

Таксон – общее обозначение любого систематического подразделения живого мира: подвида, вида, рода, семейства, отряда, класса, типа, царства.

ПРОБЛЕМА ПРОИСХОЖДЕНИЯ ЖИЗНИ

Проблема происхождения жизни во Вселенной тесно связана с проблемой возникновения жизни на Земле. Эта проблема является одной из наиболее важных, узловых проблем для формирования планетарно-космического взгляда на эволюцию в целом. Рассмотрение этой проблемы следует начинать с анализа основных концепций возникновения жизни на Земле, к которым, в первую очередь, относятся следующие.

1. Креационистская концепция (креационизм), согласно которой жизнь была создана сверхъестественным существом (существами) в определенный момент (промежуток) времени.

2. Концепция панспермии, согласно которой возможен перенос жизни в космическом пространстве с одной планеты на другую («заражение» Земли жизнью из космоса).

3. Концепция самопроизвольного зарождения – возникновение жизни из неживого вещества (неоднократное).

ПРОЦЕСС РАЗВИТИЯ ЖИВОГО

Эволюция живого представляет собой результат нарушения генетического равновесия в популяциях. Как известно, для поддержания генетического равновесия прежде всего необходимо, чтобы либо мутаций не происходило вовсе, либо частоты прямых и обратных мутаций были одинаковы. В основе генетического равновесия в популяции лежит закон Харди–Вейнберга, суть которого состоит в том, что при определенных условиях частоты различных аллелей одного гена остаются из поколения в поколение неизменны.

Определяющим (направляющим) в эволюции являются относительные равновесия биосферы. Ключевые природные системы, в пределах которых осуществляется эволюция, – это биоценоз и биогеоценоз. Последний представляет собой равновесную природную систему, образовавшуюся в результате компенсаций всех биосферных воздействий в пределах частей соответствующих геосфер. Только тогда, когда энергетические воздействия неживой природы уравновешиваются живым, возникают устойчивые условия для его существования.

Ключевыми природными системами, с которыми имеет дело эволюционный процесс, являются популяция и вид. Вид – это качественный этап процесса эволюции живого и наименьшая неделимая генетически закрытая система в живой природе. Важнейший признак вида – его полная изоляция в природных условиях, предопределяющая независимость эволюционной судьбы. Время в эволюции определяется числом поколений.

Иногда выделяют три элементарных эволюционных фактора.

1. Мутационный процесс, т.е. изменение наследственных свойств организмов, возникающих естественным путем или вызванных искусственными средствами.

2. Изоляция, рассматриваемая как фактор-усилитель генетических различий между группами особей.

Популяционные волны, которые как бы подставляют под действие естественного отбора редкие мутации, внося их в увеличенных концентрациях в популяционный генофонд, или устраняют уже довольно обычные варианты.

НАИБОЛЕЕ ВАЖНЫЕ ИЗ ЭВОЛЮЦИОННЫХ УЧЕНИЙ

Любые теории и гипотезы в биологии получают логическое завершение только тогда, когда они взаимодействуют с основными положениями теории эволюции. Однако способы их взаимодействия очень сложны и имеют много граней. Иногда они принимают форму конкретных принципов.

В теории Ч. Дарвина могут быть выделены три принципа.

1. Изменчивость является неотъемлемым свойством живого.

2. В живой природе есть внутреннее противоречие: с одной стороны, все виды организмов имеют тенденцию к размножению в геометрической прогрессии, с другой стороны, зрелыми особями становится незначительная часть потомства.

3. Принцип естественного отбора – центральное ядро теории Дарвина.

Все последующие эволюционные теории, признающие принцип «естественного отбора», называются «неодарвинистскими».

Одним из направлений развития дарвинизма является синтетическая теория эволюции, созданная в 30–40-х гг. XX в. (Э. Май) называет сроками создания синтетической теории 1936 – 1947 гг. В ней объединены на основе дарвинизма современные биологические концепции: генетико-экологическое изучение структуры популяции, результаты экспериментальной и теоретической генетики, модели борьбы за существование и естественного отбора. Иногда синтетической теорией называют результат слияния менделизма и дарвинизма. У истоков создания синтетической теории стоял С. С. Четвериков, Р. Фишер, С. Райт, Дж. Холдейн.

Теорию номогенеза разработал Л. С. Берг (1876 – 1950). В 20-х г. XX в. он выдвинул ряд возражений против теории эволюции Ч. Дарвина. Его собственная теория эволюции основывается на ее изначальной целесообразности. Главным законом этой теории является «автономический ортогенез», действующий центростремительно и независимо от внешней среды. Все живое, считал Берг, представляет собой ценность и призвано осуществлять идею добра. Он утверждал, что наука, философия и искусство – это три равноправные стороны духовной деятельности человека.

1. Ортогенез – изменение организмов в заданном направлении, вынуждаемое некой внутренней силой.

2. Наследование приобретенных признаков – процесс, в котором изменения, возникшие у отдельных организмов, становятся наследуемыми и ведут к постоянным изменениям у их потомков.

3. Сальтационизм – внезапное возникновение новых видов в результате крупных мутаций. Концепция имеет антидарвиновскую направленность, создана в 1860 – 1870 гг. А. Зюсом и А. Келлиром. Согласно сальтационизму, весь план будущего развития жизни возник еще в момент ее появления, а все эволюционные события происходят в результате скачкообразных изменений (сальтаций) эмбриогенеза.

Для концепции эволюции, основанных на идее о том, что всякое развитие в мире является осуществлением заранее предустановленных целей, есть общее название телеогенез.

Можно также отметить подход А. А. Любищева (1890- 1972), который всесторонне исследовал триаду проблем «система – эволюция – форма». Форму (организма) он не считал простым приспособлением к условиям среды, определяемым необходимостью выполнения конкретной функции. Что касается систематики в эволюции, то она имеет целью построение «естественной системы организмов». Любищев исходил из того, что положение организма в такой системе определяет все его существенные признаки.

ВОПРОСЫ ДЛЯ СЕМИНАРОВ

1. Рассмотрите различные теории происхождения жизни.

2. В чем состоит основная идея модели возникновения живого по А. И. Опарину?

3. Что продемонстрировала «колба» Миллера?

4. Определите понятия «онтогенез» и «гомеостаз».

5. Каково основное содержание теории эволюции Ч. Дарвина, а также других современных эволюционных теорий?

6. В чем различия основных эволюционных учений?