Теория Эволюции (шпаргалка)

4.Образование нового органа в теле животного явл-тся рез-ом новой появившейся потребности, кот. продолжает оставаться ощутимой, а также нового движения, порождаемого и поддерживаемого этой потребностью.

5. Представления Л. о виде

В 1786 году Л. писал в статье «Вид», что как у животных, так и у растений вид состоит из совокупности сходных между собой особей, кот. остаются такими же при размножении. Но в дальнейшем разработка эволюционной идеи привела Л. к отрицанию реальности видов. В «Философии зоологии» он выступает с критикой подобных взглядов. Его новая точка зрения сводится к тому, что само понятие вида уже таит в себе представление о неизменности. Наши классификации животных и растений всегда искусственны, привнесены человеком в природу. В действительности же природа не образовывала среди своих произведений ни константных классов, ни отрядов, ни семейств, ни родов, ни видов и создавала только особей, кот. последовательно сменяли друг друга и были в известной степени сходны с особями, породившими их. Т. о., органический мир, по Л.у, если его рассматривать в пространстве и во времени, в процессе исторического развития представляет собой многочисленную совокупность индивидуумов, связанных между собой различной степенью родственных связей. Основная ошибка Л. в этой трактовке единства форм органической природы заключалась в том, что он отождествил отрицание постоянства видов с отрицанием их реальности на определённом отрезке исторического процесса развития.

6. Оценка эволюционной концепции Л.

Вклад.

1.Л. попытался объяснить современную органическую природу как результат длительного исторического процесса развития. Следствие: рождение первая эволюционной теории, кот. исходила из признания поступательного развития органического мира.Выдвинул гипотезу о факторах эв-ции (среда и время).

2.Разработал естественную систему органического мира по принципу градации (живые существа могут постепенно, в течение многих лет, изменяться от более простой структуры к сложной).

3.Часто используемые органы наиболее развиты, чем те, кот. не упражняются.

4.Предложил, что изменения, приобретённые организмом в течение жизни, могут в некоторой степени наследоваться. Механизм наследования не имеет для него значения.

5.Пытался подкрепить идею многими примерами (домашние животные и растения значительно отличаются от диких предков)

6.Виды эволюируют постепенно. Внезапное возникновение вида говорило бы в пользу его сотворения.

Дарвин соглашался с Л.ом в пунктах 4, 5, 6.

Недостатки.

1.Дуализм (Э как начало разрушающее гармонию, предустановленную творцом)

а) На растения среда действует непосредственно, а на животных посредством изменения их потребностей.

б) изменение организмов определяется упражнением и неупражнением органов, а образование новых органов вызвано стремлением их заполучить.

в) Физическая природа у человека создавалась теми же факторами, что и у животных, а психическая дана свыше.

г) Прогресс в мире растений и животных совершается волей, а трансформация условиями среды.

д) Время, пространство, движение и материя созданы Творцом, все остальное силами самой природы.

2.Теория не подкреплена фактическим материалом и лишена механизмов Э.Метод изложения – рассуждения, спекуляция, выдумки, догадки, предположения.

3.Отрицание реальности видов и существования границ м\у ними. Искал переходные формы. Природа - цепь изменяющихся индивидов, а систематики искусственно разбивают эту цепь на отдельные системные группы (для удобства).

4.Опирался на ненаследственную изменчивость и модификационную изменчивость.

7. Преформизм и эпигенез.

Преформизм.

Филос. основа – Р. Декарт. Создал первую систему природы, которая представляет учение о строении мироздания и его происхождении. Построена по принципу механики. Природа – огромный механизм, все тела, его составляющие, сводятся к чисто количественным изменениям. Образование мира идёт к определённой цели по естественным законам. Под действием таких взглядов родился преформизм. Сторонники преформизма утверждали, что организм рождается вполне сформированным, но сильно уменьшенным в размерах. Развития в процессе онтогенеза не происходит, наблюдается рост имеющихся частей. Упорядоченность яйцеклетки или сперматозоида = упорядоченности взрослого организма.

Сторонники: Антони Левенгук, Ян Сваммердам, Марчелло Мальпиги, Гарвей, Лейбниц. Док-во преформизма – партеногенез у тлей. Все преформисты сходились во мнении, что опл-ние даёт толчок к росту того микроскопически малого существа, кот. сущ-ет в семени или в яйце. Но одни из них (анималькулисты) утверждали, что вполне сформированный организм находится в головке сперматозоида. Другие же (овисты) считали, что преобразованный зародыш существует в яйцеклетке. В середине XVIII века среди преформистов была широко распространена «теория вложения», согласно которой в яичниках первых самок в момент их творения были заложены зародыши всех последующих поколений. Такой взгляд способствовал распространению представлений объём постоянстве видов. Антонио Валлиснери: Размеры вложенных друг в друга зародышей должны уменьшаться в геометрической прогрессии, через несколько поколений должны уменьшиться до субатомных размеров. Парадокс опрокидывания в бесконечность.

Эпигенез.

К. Вольф заложил основы теории эпигенеза. Сторонники: Дидро, Радищев, Забелин. Упорядоченность взрослого организма выше упорядоченности яйцеклетки за счёт поступления информации из окружающей среды. Индивидуальное развитие является явственным развитием, кот. всегда происходит с новообразованием (эпигенез). Органы развиваются не одновременно, а последовательно из некоей гомогенной, бесструктурной субстанции.

Возникновение упорядоченности из хаоса невозможно без упорядочивающего начала (ДНК). Во времена Вольфа не знали ДНК -> он обращается к Аристотелю: упорядочивающее начало – энтелехия.

Метафизическая концепция преформизма соответствовала креационистским, телеологическим взглядам. Взгляды эпигенетиков сыграли положительную роль, расчищали дорогу для индивидуального развития.

Парадокс Уодингтона «На пути к теоретической биологии» (1970): Согласно теории информации количество инф-ции, идущей от источника к приемнику, может только уменьшаться, но с точки зрения здравого смысла, кролик включает больше информации, чем яйцеклетка.

Вейсман пытался разрешить этот парадокс, выдвинул теорию зародышевой плазмы. «Непрерывность зародышевой плазмы»

1 Сома (тело) и зародышевая плазма совместно сущ-ют в организме.

2 Зародышевая плазма, непрерываясь, передаётся из поколения в поколение.

3 Зародышевая плазма и телесная плазма изменяются т.о., что наследственным изменениям телесных признаков должно предшествовать изменение зародышевой плазмы.

В онтогенезе существуют 2 механизма:

конвариантная редупликация (подтверждение преформизма), двойная спираль ДНК - матрица

синтез белка (подтверждение эпигенеза) Китообразные с эоцена лишены задних конечностей. В среднем каждый 10000ый рождается с зачаточными задними конечностами.

8. Трансформизм и креационизм.

1830 в АН Франции возник спор между Жоффруа Сент-Илером и Жоржом Кювье: В основе организации животного мира 4 типа строения (по нервной системе: позвоночные, моллюски, членистые, лучистые, между ними нет переходных форм) (Кювье) или 1тип (С.-И.).

Кювье – Все виды были созданы Творцом во время творческого акта, но часть их сохранилась, а часть вымерла.

С.- И. – все живое изменяется. Идея единства животного мира и изменяемости его форм под влиянием воздействия условий внешней среды. Все животные связаны общностью происхождения; современные виды их произошли от каких –то первозданных форм. Природа создала все существа по одному плану, одинаковому в принципе, но бесконечно варьирующему в деталях. Организмы неизменны. Основная причина их изменений лежит во внешней среде, кот. всё время меняется: холод следует за теплом, влажность сменяется сухостью. Из такого совместного действия среды возникает борьба, которая или нарушает развитие организма или содействует ему (плодоношение деревьев зависит от условий среды в этом году).

МУТАЦИОННЫЙ ПРОЦЕСС КАК ЭЛЕМЕНТАРНЫЙ ФАКТОР ЭВ-ЦИИ.

Мутации(Мут.) – элементарный эволюционный материал. Процесс возникновения мут. – постоянно действующий элементарный эволюционный фактор, оказывающий давление на популяции. Несколько или 10-ки % особей в популяции носители вновь возникших мут.. Постоянно идущий в природе мут. процесс ведет к изменению в популяции частоты одного аллеля по отношению к другому. По любому отдельному гену давление мут. процесса невелико, при наличии большого числа генов в организме оно оказывает заметное действие на генетическую структуру популяции (в сочетании с генетической комбинаторикой).

Обезвреживание мут. в эв-ции:

Значительная часть вновь возникших мут. биологически «хуже» исходной нормы. Нормальный комплекс генотипов природной популяции – результат длительного отбора лучших комбинаций, следовательно, большинство отклонений должны оказаться «вредными» уже потому, что случайное изменение сложного механизма не может его улучшить. В то же время, безграничная изменчивость очень легко может разрушить сложнейшие системы взаимодействия, начиная от воздействия молекул внутри клетки и кончая взаимодействием особей в популяциях и популяций в биогеоценозах. Это противоречие решается возникновением в эв-ции полового процесса, ведущего к обезвреживанию мут. путем перевода их в гетерозиготное состояние.

Многие мут. в гетерозиготном состоянии не только не понижают, а частично и повышают относительную приспособленность особей. Половой процесс, с одной стороны, позволяет сохранить в популяциях вновь возникающие мутации, а с другой стороны, обезвреживает последствия возникновения мутаций, скрывая их в гетерозиготном состоянии. Т. о., возникновение разнополовости – одно из крупнейших эволюционных приобретений.

У организмов, не имеющих полового процесса (бактерии, цианеи) гаплоидный набор генов – любая новая мутация проявляется в фенотипе. В борьбе за сущ-ие они выживают лишь за счет высокого темпа размножения.

Некот. мут. в определенных условиях могут оказаться полезными для особи и могут играть в эв-ции важную роль. Если одна мутация на 100000 гамет - по данному локусу                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      

Общее количество локусов = 10000. численность вила в одном поколении=100 млн. особей. Любая особь производит за жизнь 1000 гамет. Следовательно, в любом поколении по всем локусам у всего вида возникает 10 млрд. мутаций, из которых 10000 будут полезными. Но если вид в среднем сущ-вует несколько десятков тысяч поколений – то возникает 10 млн. мутаций, кот. м. б. подхвачены отбором. При эволюционной оценке мут. необходимо учитывать и различный характер проявления мут. в различных условиях. Мут., вредные в одних условиях, могут оказаться полезными в других.

Н-р: на океанических островах (Дарвин) мутации, вызывающие редукцию крыльев дрозофил оказались полезными, т. к. крылатые сносились ветром в море и гибли. – это подтвердили экспериментально: ящик на ветер – бескрылые доминируют над крылатыми; убрали с ветра – доминируют крылатые, как более плодовитые. В природе мутации встречаются в комбинациях друг с другом. Эффект комбинирования может быть положительным для особи в целом, увеличивая ее жизнеспособность.

Мут. необходимы для нормального существования популяции в изменяющихся условиях и для освоения новых, ранее не доступных условий существования. Вредность же мут. в основном нейтрализуется переводом их в гетерозиготное состояние.

Ненаправленность мут. процесса.

Спонтанный мутационный процесс статистически вероятен и ненаправлен. Радиус участка молекулы, где происходит мутация = 10*-7 см. Рез-тат мут. процесса – возникновение мутаций. Нельзя сказать где и когда возникнет мутация, но можно сказать, что такая мутация с определенной вероятностью появится в данном локусе. Отдельные химические вещества способны чаще вызывать определенные мутации.

Н-р: окись этилена вызывает у ячменя мутации увеличения числа хлоропластов чаще, чем безхлоропластные мутации. Специфичность деления мутагенов позволила надеяться на возможность получения направленных мут. Но даже действие самых специфичных мутагенов всегда дает спектр разнообразных мутаций. Решение: ген. инженерия: синтез нужного гена и включение его в геном особи. 

Значение мут. процесса как эволюционного фактора.

Он постоянно поддерживает высокую степень гетерогенности природных популяций – основу для действия других факторов эв-ции – особенно естественного отбора. Мута. процесс – фактор –поставщик элементарного эволюционного материала. Мут. процесс ведет к накоплению резерва наследственной изменчивости, кот. определяет возможность приспособления популяций к тем или иным изменениям условий среды: груз мут. – .цена, которую платит популяция за возможность сохранения в измененных условиях среды в будущем, приобретения новых признаков и свойств и освоения ранее недоступных условий существования.

РЕКОМБИНАЦИЯ ГЕН. МАТЕРИАЛА.

В рез-те постоянных скрещиваний в популяции возникает множество новых сочетаний аллелей. Эта генетическая комбинаторика многократно изменяет значение мутаций: они входят в новые геномы, оказываются в разной генотипической среде. Потенциально число таких комбинаций генетического материала в любой популяции невообразимо велико, но реализуется лишь ничтожная часть из этого теоретически возможного числа вариантов. Реально осуществленная часть комбинаций определяет то обстоятельство, что практически любая особь оказывается генетически уникальной. Это важно для действия естественного отбора.

Комбинативная изменчивость связана с механизмом распределения хромосом в мейозе, случайной встречей гамет при оплодотворении и процессом кроссинговера – мощный фактор, повышающий гетерогенность популяций.

Но безграничная изменчивость была ба вредна для организма, т. к. не позволяла бы закрепиться полезным комбинациям генов. В эв-ции выработались механизмы не только увеличивающие, но и снижающие генотипическую изменчивость.

На уровне особи ген. стабильность поддерживается механизмом мейоза и распределением генов в геноме по группам сцепления в определенных условиях, а на уровне ДНК – механизмами репарации.

На уровне популяции – связано с нарушением панмиксии и гибелью части особей в процессе борьбы за сущ-ие.

По любому признаку или св-ву в популяции наблюдается достаточная степень изменчивости, обеспечивающая потенциальную возможность изменчивости данного признака или свойства в череде поколений под давлением эволюционных факторов.

ЭЛЕМ-ОЕ ЭВОЛ. ЯВЛ-ИЕ – ИЗМЕНЕНИЕ ГЕНОТИПИЧЕСКОГО СОСТАВА ПОП-ИИ.

Одно из основных свойств поп-ий – генотипическая гетерогенность. Даже клоны и чистые линии под влиянием мутационного процесса становятся гетерогенными смесями. Гетерогенность опр-ся не только мутационным процессом, но и рекомбинацией генотипов в процессе перекрестного скрещивания.

При отсутствии давления со стороны среды ген. состав популяции, слегка флуктуируя, будет оставаться неизменным. Если популяция испытывает давление со стороны каких-либо внешних факторов, то произойдет изменение генного состава популяции. Оно возможно благодаря отбору, дрейфу генов, накоплению селективно нейтральных мутаций и другим процессам.

Эволюционно значимым окажется длительное изменение генофонда. Если изменение генофонда окажется не только длительным, но и необратимым, то можно говорить о происходящем эволюционно значимом событии – элементарном эволюционном явлении. Эл. эв. явл-е – длительное, необратимое и векторизованное изменение популяционного генофонда. Но это не эволюционный процесс. Но без изменения генотипического состава популяции немыслимо протекание любого эволюционного процесса.

Н-р: изменение числа абдоминальных щетинок у дрозофилы в искусственном отборе. Отбор на увеличение и на уменьшение числа щетинок в течение поколений способствовал возникновению линий с разным их числом.

Устойчивое изменение генотипического состава популяции возникает лишь в рез-те естественного отбора – единственного направляющего фактора эв-ции. Эл. эв. явл-е – не кратковременная флуктуация, а переход одного генотипического равновесия в другое. И даже на этом низком уровне процесс эв-ции необратим!

ГЕНЕТИКА АВТОМАТИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ В ПОПУЛЯЦИИ ИЛИ ДРЕЙФ ГЕНОВ (ПОПУЛЯЦИОННЫЕ ВОЛНЫ).

Св-во популяции – колебание ее численности – волн жизни (популяционных волн). Поп. волны – самостоятельный фактор эв-ции. Периодические или апериодические колебания численности характерны для всех живых организмов. Причины флуктуаций разнообразны и относятся к действию биотических и абиотических факторов среды. Действие волн жизни как эволюционного фактора предполагает неизбирательное, случайное уничтожение особей, благодаря чему редкий перед колебанием численности генотип (аллель) может сделаться обычным и подхвачен в дальнейшем естественным отбором.

Типы популяционных волн:

Периодические колебания численности короткоживущих организмов. Хар-ны для насекомых, однолетних трав, грибов и микроорганизмов.

 Сезонные колебания численности у микроорганизмов. Н-р: весенние и осенние волны простудных заболеваний, определяемые массовым размножением вирусов.

Непериодические колебания зависят от сочетания разных факторов: от благоприятных отношений в пищевых цепях: ослабление пресса хищников для популяции жертв или увеличение кормовых ресурсов для популяции хищников. Такие колебания численности касаются не 1-2-х, а многих видов животных и растений и порой ведут к коренным перестройкам всего биогеоценоза.

Вспышки численности видов в новых районах, где отсутствуют их естественные враги.Н-р: кролики в Австралии, домовые воробьи в Северной Америке, канадская элодея, американская норка и ондатра в Евразии. В 16-17 веках вспышки численности испытывали расселявшиеся с мореплавателями по всему миру крысы. Увеличение численности домовой мухи в связи с распространением помоек.

Случайное колебание численности не имеет правильной циклической повторности.Н-р: Бельгия – красный прилив. Берег усыпан мертвой рыбой и другими обитателями. Водоросль – красная жгутиковая Ginoflagilata – размножилась до 6 тысяч в капле воды и отравила воду токсином. Вода красная. Для ее размножения: ливни, уменьшение солености, определенная температура, безветрие. Чума рака: 1876 г. все раки умерли из-за грибков в покровах и нервной системе.

5. Резкие непериодические колебания численности, связанные с природными катастрофами (разрушение биогеоценозов или целых ландшафтов). Н-р: несколько засушливых лет приводят к изменению облика территории: наступление луговой растительности на болотные места, увеличение площади сухих лугов, выгорание торфяников. Виды с подвижными особями (млекопитающие, насекомые, птицы) или живущие в глубоких слоях почвы страдают меньше неподвижных или малоподвижных – они гибнут в меньшем количестве (растения, моллюски, амфибии, рептилии). На пожарищах – вспышка иван-чая и связанного с ним сообщества насекомых. Масштабы колебаний численности могут быть различными. Пример: колебания численности в 1 млн. раз отмечены Новоженовым в Зауралье для майских жуков и в 12 млн. раз для сибирского шелкопряда в Западно-Сибирских лесных биоценозах.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16