Лекции № 11 КОНЦЕПЦИИ ЭВОЛЮЦИИ Происхождение жизни

Лекции № 11
КОНЦЕПЦИИ ЭВОЛЮЦИИ
Происхождение жизни на Земле. Основные теории возникновения
жизни. Креационизм, самопроизвольное зарождение жизни, стационарного
состояния, панспермии. Теория биохимической эволюции А.И. Опарина:
органические вещества могли синтезироваться из более простых соединений
под действием интенсивной солнечной радиации. Решающую роль в
превращении неживого Вещества в живое сыграли белки. Появление
коацерватов. Начало жизни на Земле – появление нуклеиновых кислот,
обладающих способностью к воспроизводству белков. Появление мембраны.
Симбиогенез как возможный путь формирования клетки эукариот. Природа
первых организмов – прокариоты, гетеротрофы, анаэробы. Появление
первых многоклеточных организмов. Два методологических подхода в
вопросе происхождения жизни – голобиоз и генобиоз.
Истоки эволюционного учения – воззрения натурфилософов Древней
Греции. Вершина искусственной систематики – система К. Линнея в
середине XVIII в. Первая теория эволюционного развития органического
мира создана в конце XVIII - начале XIX веков Ж.-Б. Ламарком. Она
строится на признании изменчивости организмов под влиянием внешней
среды и наследования приобретенных признаков.
Эволюционное учение Ч. Дарвина. Каждый вид организмов стремится к
безграничному размножению, но огромная часть организмов гибнет, не
оставив потомства. Три формы борьбы за существование: внутривидовая,
межвидовая, борьба с неживой природой – неблагоприятными условиями. В
природе происходят процессы избирательного уничтожения одних особей и
преимущественного
естественным
размножения
отбором
или
других,
выживанием
это
явление
наиболее
называется
приспособленных.
Движущей силой изменения видов, является естественный отбор. Материалом
для отбора служит наследственная изменчивость. Представление о виде как
совокупности особей, сходных по строению, имеющих общее происхождение,
свободно скрещивающихся между собой и дающих плодовитое потомство.
Одна из важнейших характеристик вида – его репродуктивная изоляция.
Современная синтетическая теория эволюции появилась в 30–40-е гг.
XX в., объединив разные учения на основе дарвинизма, данных генетики и
экологии (А. Вейсман, Н.И. Вавилов, В.Н. Сукачев, И.И. Шмальгаузен, А.Н.
Северцов и др.).Микроэволюция – процесс на уровне популяций. Итог
микроэволюции – образование нового вида. Видообразование – источник
возникновения многообразия в живой природе. Элементарная эволюционная
структура – популяция, элементарный наследственный материал – генофонд
популяции, элементарное явление эволюции – изменение генофонда
популяции, элементарные эволюционные факторы: мутационный процесс,
популяционные волны, изоляция, естественный отбор, единственный
направляющий фактор эволюции – естественный отбор.
Мутационный процесс ведет к изменению частот отдельных генов в
популяции и является поставщиком нового материала в популяцию, создает
основу для действия естественного отбора. Многие мутации оказываются
вредными, обезвреживание мутаций происходит в результате полового
процесса. Популяционные волны или колебание численности популяций,
действие волн предполагает неизбирательное случайное уничтожение
особей. Изоляция – возникновение любых барьеров, ограничивающих
свободное скрещивание особей. Изоляция закрепляет и усиливает начальные
стадии
генетической
дифференцировки.
В
природе
существуют:
пространственная и биологическая изоляции.
Естественный отбор – движущая сила эволюции. Предпосылки
естественного отбора: гетерогенность особей, прогрессия размножения,
давление жизни, борьба за существование. Объект отбора – особи или
группы особей. С позиции генетики естественный отбор рассматривается как
избирательное воспроизводство генотипов. Главное значение в эволюции
имеет не само выживание особей, а их вклад в генофонд популяции. Часто
отбор ведет к созданию признаков невыгодных для отдельной особи и
полезных для популяции в целом. Основные формы естественного отбора в
популяциях: 1) Стабилизирующий отбор – направлен на поддержание в
популяциях среднего, ранее сложившегося значения признака. 2) Движущий
отбор (направленный) – способствует сдвигу среднего значения признака,
закреплению новой нормы взамен старой. 3) Дизруптивный отбор
(разрывающий) – направлен против особей со средним и промежуточным
характером признаков, ведет к установлению полиморфизма в пределах
популяций.
Результат действия отбора – возникновение адаптаций. Ни один из
приспособительных признаков не обеспечивает абсолютной безопасности,
любые приспособления целесообразны только в обычной для вида
обстановке.
Макроэволюция – эволюция организмов выше видового уровня (род,
семейство, отряд и т.д.). Филогенез – эволюция крупных систематических
групп. В отличие от микроэволюционного процесса филетическая эволюция
необратима. Макроэволюционные процессы: 1) Дивергенция – расхождение
признаков в ходе эволюции у родственных групп, развивающихся в
разнородных условиях. 2) Конвергенция – схождение признаков в ходе
эволюции у неродственных групп, развивающихся в схожих условиях.
Главные пути эволюции: 1) Ароморфоз – крупные эволюционные изменения,
ведущие к подъему уровня биологической организации и способствующие
переходу эволюционирующей группы в новую адаптивную зону (появление
автотрофного
питания,
аэробного
дыхания,
эукариотических
клеток,
полового размножения и т.д.). 2) Идиоадаптация – мелкие эволюционные
изменения, приспособления к определенным условиям среды без подъема
уровня биологической организации; это эволюция группы внутри одной
адаптивной зоны. 3) Общая дегенерация – эволюционные изменения,
ведущие к упрощению организации в результате приспособления к более
простым условиям существования (паразитический образ жизни).
Правила эволюции: необратимость эволюции – организм не может
вернуться к прежнему состоянию; правило прогрессирующей специализации
–
эволюционирующая
группа
идет
по
пути
все
более
глубокой
специализации; правило происхождения от неспециализированных предков;
правило адаптивной радиации – эволюция любой группы сопровождается
разделением ее на ряд филогенетических стволов, которые расходятся в
разных адаптивных направлениях от исходного среднего состояния.
Методы исследования эволюции: палеонтологические (ископаемые
переходные
формы,
палеонтологические
ряды,
последовательность
ископаемых форм); биогеографические (сопоставление видового состава с
историей территорий, островные формы, реликты); морфологические
(установление связи между сходством строения и родством сравниваемых
форм, рудиментарные органы, атавизмы); эмбриологические (зародышевое
сходство,
принцип
рекапитуляции);
биохимические; экологические.
молекулярно-генетические;