Utvikling av evolusjonære ideer. Bevis for evolusjon

Evolusjon er en utviklingsprosess som består av gradvis endring, uten skarpe hopp (i motsetning til revolusjon). Oftest, når vi snakker om evolusjon, betyr de biologisk evolusjon.

Biologisk evolusjon er en irreversibel og rettet historisk utvikling av levende natur, ledsaget av en endring i den genetiske sammensetningen av populasjoner, dannelse av tilpasninger, dannelse og utryddelse av arter, transformasjon av økosystemer og biosfæren som helhet. Biologisk evolusjon er studiet av evolusjonsbiologi.

Det er flere evolusjonsteorier som har til felles påstanden om at levende livsformer er etterkommere av andre livsformer som fantes før. Evolusjonsteorier er forskjellige når det gjelder å forklare evolusjonsmekanismene. PÅ dette øyeblikket den vanligste er den såkalte. syntetisk teori evolusjon, som er utviklingen av Darwins teori.

Gener som overføres til avkom, som et resultat av uttrykk, danner summen av egenskapene til organismen (fenotype). Når organismer formerer seg, utvikler deres etterkommere nye eller endrede egenskaper som oppstår som følge av mutasjoner eller når gener overføres mellom populasjoner eller til og med arter. Hos arter som formerer seg seksuelt oppstår nye kombinasjoner av gener gjennom genetisk rekombinasjon. Evolusjon skjer når arvelige forskjeller blir hyppigere eller sjeldnere i en populasjon.

Evolusjonsbiologi studerer evolusjonære prosesser og legger frem teorier for å forklare årsakene deres. Studiet av fossiler og artsmangfold ved midten av 1800-tallet overbeviste de fleste forskere om at arter endrer seg over tid. Mekanismen for disse endringene forble imidlertid uklar frem til publiseringen i 1859 av Charles Darwins Origin of Species om naturlig utvalg som drivkraften bak evolusjonen. Darwin og Wallaces teori ble til slutt akseptert vitenskapelige samfunn. På 1930-tallet ble ideen om darwinistisk naturlig utvalg kombinert med Mendels lover, som dannet grunnlaget for den syntetiske evolusjonsteorien (STE). STE gjorde det mulig å forklare forholdet mellom evolusjonssubstratet (gener) og evolusjonsmekanismen ( naturlig utvalg).

Arvelighet

Arvelighet, den iboende egenskapen til alle organismer til å gjenta de samme tegnene og funksjonene i utviklingen i en rekke generasjoner; på grunn av overføring i prosessen med reproduksjon fra en generasjon til en annen av cellens materielle strukturer, som inneholder programmer for utvikling av nye individer fra dem. Dermed sikrer arv kontinuiteten i den morfologiske, fysiologiske og biokjemiske organisasjonen til levende vesener, arten av deres individuelle utvikling, eller ontogenese. Som et generelt biologisk fenomen er arvelighet essensiell tilstand eksistensen av differensierte livsformer, umulig uten den relative konstantheten til organismenes egenskaper, selv om den krenkes av variabilitet - fremveksten av forskjeller mellom organismer. Påvirker et bredt utvalg av egenskaper i alle stadier av organismenes ontogeni, manifesterer arvelighet seg i mønstrene for arv av egenskaper, det vil si deres overføring fra foreldre til etterkommere.

Noen ganger refererer begrepet "arvelighet" til overføring fra en generasjon til en annen av smittsomme prinsipper (den såkalte smittsomme arveligheten) eller ferdigheter innen trening, utdanning, tradisjoner (den såkalte sosiale arven). En slik utvidelse av arvebegrepet utover dets biologiske og evolusjonære natur kan diskuteres. Bare i tilfeller der smittestoffer er i stand til å samhandle med vertsceller frem til inklusjon i deres genetiske apparat, er det vanskelig å skille smittsom arv fra normal. Betingede reflekser arves ikke, men utvikles på nytt av hver generasjon, men arvelighetens rolle i hastigheten på å fikse betingede reflekser og atferdsmønstre er udiskutabel. Derfor inkluderer signalarven en komponent av biologisk arv.

Variabilitet

Variabilitet er en rekke funksjoner og egenskaper hos individer og grupper av individer av enhver grad av slektskap. Tilstede i alle levende organismer. Det er arvelig og ikke-arvelig variasjon, individuell og gruppe, kvalitativ og kvantitativ, rettet og urettet. Arvelig variasjon er forårsaket av forekomsten av mutasjoner, ikke-arvelig - av påvirkning av miljøfaktorer. Fenomenene arv og variasjon ligger til grunn for evolusjonen.

Mutasjon

Mutasjon - tilfeldig forekommende, vedvarende endringer i genotypen som påvirker hele kromosomer, deres deler eller individuelle gener. Mutasjoner kan være store, godt synlige, for eksempel fravær av pigment (albinisme), mangel på fjærdrakt hos kyllinger, korte fingre osv. Men oftest er mutasjonsendringer små, knapt merkbare avvik fra normen.

Mutasjoner er sjeldne hendelser. Hyppigheten av forekomst av individuelle spontane mutasjoner uttrykkes som antall kjønnsceller av en generasjon som bærer en bestemt mutasjon, i forhold til totalt antall kjønnsceller.

Mutasjoner oppstår hovedsakelig som et resultat av to årsaker: spontane replikasjonsfeil i nukleotidsekvensen og virkningen av ulike mutagene faktorer som forårsaker replikasjonsfeil.

Mutasjoner forårsaket av virkningen av mutagener (bestråling, kjemiske substanser, temperatur, etc.) kalles indusert, i motsetning til spontane mutasjoner som oppstår på grunn av tilfeldige feil i virkningen av enzymer som sikrer replikasjon, eller (og) som et resultat av termiske vibrasjoner av atomer i nukleotider.

Mutasjonstyper. I henhold til arten av endringen i det genetiske apparatet, er mutasjoner delt inn i genomisk, kromosomalt og gen, eller punkt. Genomiske mutasjoner består i å endre antall kromosomer i cellene i kroppen. Disse inkluderer: polyploidi - en økning i antall sett med kromosomer, når i stedet for de vanlige 2 settene med kromosomer for diploide organismer, kan det være 3, 4, etc.; haploidy - i stedet for 2 sett med kromosomer, er det bare ett; aneuploidi - ett eller flere par homologe kromosomer er fraværende (nullisomi) eller er ikke representert av et par, men av bare ett kromosom (monosomi) eller tvert imot av 3 eller flere homologe partnere (trisomi, tetrasomi, etc.) . Kromosomale mutasjoner, eller kromosomale omorganiseringer, inkluderer: inversjoner - en del av kromosomet snus 180 °, slik at genene som er inneholdt i det, er plassert i omvendt rekkefølge sammenlignet med normalt; translokasjoner - utveksling av deler av to eller flere ikke-homologe kromosomer; slettinger - tap av en betydelig del av kromosomet; mangler (små slettinger) - tap lite område kromosomer; duplikasjoner - dobling av en del av et kromosom; fragmentering - brudd av et kromosom i 2 deler eller mer. Genmutasjoner er permanente endringer kjemisk struktur individuelle gener og som regel reflekteres ikke i kromosommorfologien observert under et mikroskop. Mutasjoner av gener lokalisert ikke bare i kromosomer, men også i noen selvreproduserende organeller i cytoplasmaet (for eksempel i mitokondrier, plastider) er også kjent.

Årsaker til mutasjoner og deres kunstige induksjon. Polyploidi oppstår ofte når kromosomene i begynnelsen celledeling- mitose - delt, men av en eller annen grunn skjedde ikke celledeling. Polyploidi kan induseres kunstig ved å virke på en celle som har gått inn i mitose med stoffer som forstyrrer cytotomi. Mindre vanlig er polyploidi resultatet av en fusjon av 2 somatiske celler eller deltakelse i befruktningen av et egg med 2 sædceller. Haploidy - for det meste en konsekvens av utviklingen av embryoet uten befruktning. Det er kunstig forårsaket av pollinerende planter med drept pollen eller pollen av en annen art (fjern). Hovedårsaken til aneuploidi er utilsiktet ikke-disjunksjon av et par homologe kromosomer under meiose, som et resultat av at begge kromosomene i dette paret faller inn i den samme kjønnscellen eller ingen av dem kommer inn i den. Mindre vanlig oppstår aneuploider fra de få levedyktige kjønnscellene dannet av ubalanserte polyploider.

Årsakene til kromosomale omorganiseringer og den viktigste kategorien av mutasjoner, gener, forble ukjent i lang tid. Dette ga opphav til feilaktige autogenetiske konsepter, ifølge hvilke spontane genmutasjoner dukker opp i naturen, angivelig uten deltagelse av påvirkninger. miljø. Først etter utviklingen av metoder for kvantitativ regnskapsføring av genmutasjoner ble det klart at de kunne være forårsaket av ulike fysiske og kjemiske faktorer - mutagener.

Rekombinasjon

Rekombinasjon - omfordeling av det genetiske materialet til foreldrene i avkommet, noe som fører til arvelig kombinativ variasjon av levende organismer. Når det gjelder ukoblede gener (som ligger på forskjellige kromosomer), kan denne omfordelingen utføres med den frie kombinasjonen av kromosomer i meiose, og når det gjelder koblede gener, vanligvis ved kromosomkryssing - kryssing. Rekombinasjon er en universell biologisk mekanisme som er iboende i alle levende systemer - fra virus til høyere planter, dyr og mennesker. Samtidig, avhengig av organiseringsnivået til et levende system, har prosessen med rekombinasjon (genetisk) en rekke funksjoner. Rekombinasjon skjer lettest i virus: når en celle er co-infisert med beslektede virus som er forskjellige i en eller flere egenskaper, etter cellelyse, oppdages ikke bare de originale virale partiklene, men også rekombinante partikler med nye kombinasjoner av gener som oppstår med en viss gjennomsnittsfrekvens. Hos bakterier er det flere prosesser som ender i rekombinasjon: konjugering, dvs. foreningen av to bakterieceller med en protoplasmatisk bro og overføring av et kromosom fra en donorcelle til en mottakercelle, hvoretter individuelle deler av mottakerens kromosom blir erstattet av de tilsvarende fragmentene av giveren; transformasjon - overføring av tegn av DNA-molekyler som penetrerer fra miljøet gjennom cellemembranen; transduksjon - overføring av genetisk materiale fra en donorbakterie til en mottakerbakterie, utført av en bakteriofag. Hos høyere organismer skjer rekombinasjon under meiose under dannelsen av kjønnsceller: homologe kromosomer nærmer seg og installeres side om side med stor nøyaktighet (den såkalte synapsen), deretter brytes kromosomene på strengt homologe punkter og fragmentene rekombineres på kryss og tvers (kryssing). over). Resultatet av rekombinasjon oppdages av nye kombinasjoner av egenskaper hos avkommet. Sannsynligheten for å krysse mellom to kromosompunkter er omtrent proporsjonal med den fysiske avstanden mellom disse punktene. Dette gjør det mulig, på grunnlag av eksperimentelle data om rekombinasjon, å bygge genetiske kart over kromosomer, dvs. grafisk ordne gener i en lineær rekkefølge i samsvar med deres plassering i kromosomer, og dessuten i en viss skala. Den molekylære mekanismen for rekombinasjon er ikke studert i detalj, men det er fastslått at de enzymatiske systemene som sikrer rekombinasjon også er involvert i denne prosessen. kritisk prosess, som en korreksjon av skader som oppstår i arvestoffet. Etter synapsis trer endonuklease, et enzym som utfører primære brudd i DNA-kjeder, til handling. Tilsynelatende forekommer disse bruddene i mange organismer i strukturelt bestemte områder - rekombinatorer. Deretter er det en utveksling av doble eller enkle DNA-tråder og til slutt, spesielle syntetiske enzymer - DNA-polymeraser - fyller ut hullene i kjedene, og ligaseenzymet lukker de siste kovalente bindingene. Disse enzymene har blitt isolert og studert bare i noen bakterier, noe som gjorde det mulig å nærme seg etableringen av en in vitro-rekombinasjonsmodell (in vitro). En av de viktigste konsekvensene av rekombinasjon er dannelsen av gjensidige avkom (dvs. i nærvær av to alleliske former av genene AB og av, bør to rekombinasjonsprodukter oppnås - AB og aB i like mengder). Prinsippet om gjensidighet observeres når rekombinasjon skjer mellom tilstrekkelig fjerne punkter på kromosomet. Ved intragen rekombinasjon blir denne regelen ofte brutt. Det siste fenomenet, studert hovedsakelig i lavere sopp, kalles genkonvertering. Den evolusjonære betydningen av rekombinasjon ligger i det faktum at det ofte ikke er individuelle mutasjoner som er gunstige for organismen, men deres kombinasjoner. Samtidig forekomst av en gunstig kombinasjon av to mutasjoner i en celle er imidlertid usannsynlig. Som et resultat av rekombinasjon utføres en kombinasjon av mutasjoner som tilhører to uavhengige organismer, og dermed akselereres den evolusjonære prosessen.

Mekanismer for evolusjon

Naturlig utvalg

Det er to hovedevolusjonære mekanismer. Den første er naturlig seleksjon, det vil si prosessen der arvelige egenskaper som er gunstige for overlevelse og reproduksjon distribueres i en populasjon, mens ugunstige blir sjeldnere. Dette er fordi individer med gunstige egenskaper har større sannsynlighet for å reprodusere, så flere individer i neste generasjon har de samme egenskapene. Tilpasninger til miljøet oppstår som følge av akkumulering av suksessive, små, tilfeldige endringer og det naturlige utvalget av den varianten som er mest tilpasset miljøet.

Genetisk drift

Den andre hovedmekanismen er genetisk drift, en uavhengig prosess med tilfeldig variasjon i frekvensen av egenskaper. Genetisk drift oppstår som et resultat av probabilistiske prosesser som forårsaker tilfeldige endringer i frekvensen av egenskaper i en populasjon. Selv om endringene på grunn av drift og seleksjon i løpet av en generasjon er ganske små, akkumuleres forskjellene i frekvenser i hver påfølgende generasjon og fører til slutt til betydelige endringer i levende organismer. Denne prosessen kan kulminere i dannelsen av en ny art. Dessuten indikerer livets biokjemiske enhet opprinnelsen til alt kjente arter fra en felles stamfar (eller samling av gener) gjennom en prosess med gradvis divergens.

Den historiske utviklingen av dyrelivet skjer i henhold til visse lover og er preget av en kombinasjon av individuelle trekk. Biologiens suksesser i første halvdel av 1800-tallet tjente som en forutsetning for å skape en ny vitenskap - evolusjonsbiologi. Hun ble umiddelbart populær. Og hun beviste at evolusjon i biologi er en deterministisk og irreversibel utviklingsprosess som visse typer, og hele deres samfunn - befolkninger. Det forekommer i jordens biosfære, og påvirker alle dens skjell. Denne artikkelen vil bli viet både til studiet av begrepene til en biologisk art, og

Historie om utvikling av evolusjonære synspunkter

Vitenskapen har bestått vanskelig måte dannelse av ideer om verdensbilde om mekanismene som ligger til grunn for vår planets natur. Det begynte med kreasjonismens ideer uttrykt av C. Linnaeus, J. Cuvier, C. Lyell. Den første evolusjonshypotesen ble presentert av den franske forskeren Lamarck i hans arbeid "Philosophy of Zoology". Den engelske forskeren Charles Darwin var den første innen vitenskapen som antydet at evolusjon i biologi er en prosess basert på arvelig variasjon og naturlig utvalg. Dens grunnlag er kampen for tilværelsen.

Darwin mente at utseendet til kontinuerlige endringer i biologiske arter er et resultat av deres tilpasning til den konstante endringen av miljøfaktorer. Kampen for tilværelsen er ifølge forskeren en kombinasjon av organismens forhold til naturen rundt. Og grunnen ligger i levende veseners ønske om å øke antallet og utvide habitatene sine. Alle de ovennevnte faktorene og inkluderer evolusjon. Biologi, som klasse 9 studerer i klasserommet, tar for seg prosessene med arvelig variasjon og naturlig utvalg i avsnittet "Evolusjonær undervisning".

Syntetisk hypotese om utviklingen av den organiske verden

Selv under Charles Darwins levetid ble ideene hans kritisert av en rekke så kjente vitenskapsmenn som F. Jenkin og G. Spencer. På 1900-tallet, i forbindelse med den raske genetiske forskningen og postuleringen av Mendels arvelover, ble det mulig å lage en syntetisk hypotese om evolusjon. I deres skrifter ble det beskrevet av slike som S. Chetverikov, D. Haldane og S. Ride. De hevdet at evolusjon i biologi er et fenomen av biologisk fremgang, som har form av aromorfoser, idiotilpasninger som påvirker populasjoner forskjellige typer.

I følge denne hypotesen er de evolusjonære faktorene livets bølger og isolasjon. Skjemaer historisk utvikling naturen manifesteres i slike prosesser som artsdannelse, mikroevolusjon og makroevolusjon. Ovennevnte vitenskapelige synspunkter kan representeres som en oppsummering av kunnskap om mutasjoner, som er kilden til arvelig variasjon. Samt ideer om bestanden som en strukturell enhet av den historiske utviklingen av en biologisk art.

Hva er et evolusjonært miljø?

Dette begrepet forstås som biogeocenotisk. Mikroevolusjonære prosesser forekommer i det, som påvirker populasjoner av én art. Som et resultat blir fremveksten av underarter og nye biologiske arter mulig. Prosesser som fører til utseendet til taxa - slekter, familier, klasser - blir også observert her. De tilhører makroevolusjonen. Vitenskapelig forskning V. Vernadsky, som beviser det nære forholdet til alle nivåer av organisering av levende materie i biosfæren, bekrefter det faktum at biogeocenose er et miljø for evolusjonære prosesser.

I klimaks, det vil si stabile økosystemer, der det er et stort mangfold av populasjoner av mange klasser, skjer endringer som et resultat av sammenhengende evolusjon. i slike stabile kalles biogeocenoser koenofile. Og i systemer med ustabile forhold skjer ukoordinert evolusjon blant økologisk plastiske, såkalte cenofobe arter. Migrasjoner av individer av forskjellige populasjoner av samme art endrer genpoolene deres, og forstyrrer hyppigheten av forekomsten av forskjellige gener. Det sier moderne biologi. Utviklingen av den organiske verden, som vi vil vurdere nedenfor, bekrefter dette faktum.

Stadier av naturens utvikling

Forskere som S. Razumovsky og V. Krasilov beviste at utviklingstempoet som ligger til grunn for utviklingen av naturen er ujevnt. De representerer langsomme og nesten umerkelige endringer i stabile biogeocenoser. De akselererer kraftig i perioder miljøkriser: menneskeskapte katastrofer, smeltende isbreer osv. Omtrent 3 millioner arter av levende vesener lever i den moderne biosfæren. Den viktigste av dem for menneskelivet er studert av biologi (grad 7). Utviklingen av protozoer, coelenterates, leddyr, chordates er en gradvis komplikasjon av sirkulasjons-, respirasjons-, nervesystemer disse dyrene.

De første restene av levende organismer finnes i arkeiske sedimentære bergarter. Deres alder er omtrent 2,5 milliarder år. De første eukaryotene dukket opp i begynnelsen Mulige alternativer Opprinnelsen til flercellede organismer er forklart av de vitenskapelige hypotesene om I. Mechnikovs fagocytella og E. Getells gastrea. Evolusjon i biologi er veien for utviklingen av dyrelivet fra de første arkeiske livsformene til mangfoldet av flora og fauna i den moderne kenozoiske epoken.

Moderne ideer om evolusjonsfaktorene

De er forhold som forårsaker adaptive endringer i organismer. Genotypen deres er den mest beskyttede mot ytre påvirkninger (bevaring av genpoolen til en biologisk art). Arvelig informasjon kan fortsatt endres under påvirkning av gener.Det var på denne måten - ved å tilegne seg nye tegn og egenskaper - at utviklingen av dyr fant sted. Biologi studerer det i slike seksjoner som komparativ anatomi, biogeografi og genetikk. Reproduksjon, som en faktor i evolusjon, er av eksepsjonell betydning. Det sikrer generasjonsskifte og kontinuitet i livet.

Mennesket og biosfæren

Biologi studerer prosessene for dannelsen av jordens skjell og den geokjemiske aktiviteten til levende organismer. Utviklingen av biosfæren på planeten vår har en lang geologisk historie. Den ble utviklet av V. Vernadsky i hans lære. Han introduserte også begrepet "noosfære", som med det betyr påvirkningen av bevisst (mental) menneskelig aktivitet på naturen. Levende materie, som kommer inn i alle skjellene på planeten, endrer dem og bestemmer sirkulasjonen av stoffer og energi.

Utvikling er prosessen med historisk utvikling av den organiske verden. Essensen av denne prosessen består i den kontinuerlige tilpasningen av levende ting til forskjellige og stadig skiftende miljøforhold, i den økende kompleksiteten i organiseringen av levende vesener over tid. I løpet av evolusjonen forvandles en art til en annen.

Hovedfag i evolusjonsteori- ideen om historisk utvikling fra relativt enkle livsformer til mer organiserte. Grunnlaget for den vitenskapelige materialistiske evolusjonsteorien ble lagt av den store engelske naturforskeren Charles Darwin. Før Darwin var biologien i stor grad dominert av misforståelsen om at arter er historisk uforanderlige, at det er like mange av dem som Gud skapte dem. Allerede før Darwin forsto imidlertid de mest skarpsindige biologene inkonsekvensen i religiøse syn på naturen, og noen av dem kom spekulativt til evolusjonære ideer.

Den mest fremtredende naturforskeren, Charles Darwins forgjenger, var den berømte franske vitenskapsmannen Jean-Baptiste Lamarck. I hans kjent bok"Philosophy of Zoology" beviste han artenes variasjon. Lamarck understreket at artens konstanthet bare er et tilsynelatende fenomen, det er assosiert med den korte varigheten av observasjoner av arter. høyere former liv, ifølge Lamarck, oppsto fra det lavere i evolusjonsprosessen. Den evolusjonære doktrinen til Lamarck var ikke tilstrekkelig demonstrativ og fikk ikke bred anerkjennelse blant hans samtidige. Først etter de fremragende verkene til Charles Darwin ble den evolusjonære ideen generelt akseptert.

Moderne vitenskap har svært mange fakta som beviser eksistensen av den evolusjonære prosessen. Dette er data fra biokjemi, embryologi, anatomi, taksonomi, biografi, paleontologi og mange andre disipliner.

Embryologiske bevis- likheten innledende stadier embryonal utvikling av dyr. studerer embryonal periode utvikling i forskjellige grupper, oppdaget K. M. Baer likheten mellom disse prosessene i forskjellige grupper av organismer, spesielt i de tidlige utviklingsstadiene. Senere, basert på disse konklusjonene, antyder E. Haeckel at denne likheten har en evolusjonær betydning og på grunnlag av den formuleres en "biogenetisk lov" - ontogenese er en kort refleksjon av fylogeni. Hvert individ i sitt individuell utvikling(ontogenese) passerer gjennom de embryonale stadiene til forfedres former. Studiet av bare de tidlige stadiene av utviklingen av embryoet til ethvert virveldyr lar oss ikke bestemme med nøyaktighet hvilken gruppe de tilhører. Forskjeller dannes på senere stadier av utviklingen. Jo nærmere gruppene som de studerte organismene tilhører, jo lenger vil fellestrekkene forbli i embryogenese.?

Morfologisk- mange former kombinerer egenskapene til flere store systematiske enheter. Når man studerer ulike grupper av organismer, blir det åpenbart at de er grunnleggende like i en rekke funksjoner. For eksempel er strukturen til lemmet hos alle firbeinte dyr basert på en femfingret lem. Denne grunnleggende strukturen i forskjellige arter har blitt forvandlet i forbindelse med forskjellige eksistensforhold: dette er lem av et hovdyr med equid-hoved, som når det går, hviler på bare en finger, og svømmeføttene til et sjøpattedyr, og gravingen lem av en føflekk, og vingen til en flaggermus.

Organer bygget i henhold til en enkelt plan og utvikler seg fra enkelt primordia kalles homologe. Homologe organer kan ikke i seg selv tjene som bevis på evolusjon, men deres tilstedeværelse indikerer opprinnelsen til lignende grupper av organismer fra en felles stamfar. Et godt eksempel Evolusjon er tjent med tilstedeværelsen av rudimentære organer og atavismer. Rudimentære organer er organer som har mistet sin opprinnelige funksjon, men forblir i kroppen. Eksempler på rudimenter er: hos mennesker, som utfører en fordøyelsesfunksjon hos drøvtyggende pattedyr; bekkenben av slanger og hvaler, som ikke utfører noen funksjon i dem; haleryggvirvler hos mennesker, som regnes som rester av halen som våre fjerne forfedre hadde. kalt manifestasjonen i organismer av strukturer og organer som er karakteristiske for forfedres former. klassiske eksempler atavisms er multi-nipple og caudate hos mennesker.

paleontologisk– de fossile restene av mange dyr kan sammenlignes med hverandre og finne likheter. Basert på studiet av fossile rester av organismer og sammenligning med levende former. De har sine fordeler og ulemper. Fordelene inkluderer muligheten til å se på egenhånd hvordan en gitt gruppe organismer endret seg i ulike perioder. Ulempene inkluderer at paleontologiske data er svært ufullstendige på grunn av en rekke årsaker. Disse inkluderer for eksempel rask reproduksjon av døde organismer av dyr som lever av ådsler; myke organismer er ekstremt dårlig bevart; og til slutt, at bare en liten del av de fossile restene er funnet. I lys av dette er det mange hull i paleontologiske data, som er hovedobjektet for kritikk av motstandere av evolusjonsteorien.

Generelt evolusjonsbegrep

Vi finner ofte begrepet «evolusjon» i litteraturen. Men vi kan ikke alltid tydelig forklare betydningen. Derfor vil vi i denne artikkelen vurdere spørsmålet om evolusjon generelt og utviklingen av levende organismer mer detaljert. Den forklarende ordboken gir følgende forklaring av dette begrepet:

Nøkkelpunktene i denne definisjonen er tesene om endringers irreversibilitet og den gradvise (trinn for trinn) overgangen fra en tilstand til en annen.

I bred forstand kan vi snakke om utviklingen av moral, utviklingen av mote, noe som antyder enhver utvikling. La oss nå se nærmere på biologisk evolusjon.

biologisk evolusjon

Når vi husker den velkjente fasen: "Alt flyter, alt forandrer seg", kan vi med hell bruke det på levende organismer. De gjennomgår også endringer. Evolusjonsprosessen er også karakteristisk for dem. moderne biologi gir følgende tolkning av begrepet evolusjon:

Definisjon 2

"Biologisk evolusjon er en naturlig irreversibel prosess for utvikling av dyreliv, som er ledsaget av en endring i den genetiske sammensetningen av populasjoner, dannelsen av tilpasninger, artsdannelse og utryddelse av arter, transformasjonen av økosystemer og biosfæren som helhet."

Under utviklingen av vitenskapen, et stort nummer av teorier som prøver å forklare mekanismen for evolusjonære transformasjoner.

Utvikling av evolusjonære synspunkter i vitenskapen

Helt fra begynnelsen av utviklingen av menneskelig kunnskap ble det dannet et kompleks av nært sammenkoblede vitenskaper som studerte naturen. Dette komplekset ble kalt naturvitenskap.

Allerede i antikken var naturvitere (da ble de kalt naturfilosofer) engasjert i å beskrive planter og dyr. I lang tid rådde den beskrivende erkjennelsesmetoden i vitenskapen. Men ofte førte det bare til en usystematisk, kaotisk opphopning vitenskapelige fakta. Til og med Aristoteles og Theophrastus prøvde å systematisere kunnskap om levende organismer, og dele dem inn i planter og dyr. Carl Linnaeus prøvde å skape et sammenhengende system av den organiske verden. Men lang tid Forskerne kunne ikke forklare årsakene artsmangfold levende organismer, mekanismen for forekomst av endringer i levende organismer.

Metafysiske synspunkter benekter endringer i organisk verden. Og kreasjonisme innebærer inngripen av en eller annen kraft - "Skaperen" i skapelsen av liv og levende organismer. Begge teoriene kan ikke forklare tilstedeværelsen av fossile former og årsakene til deres utryddelse.

Teorien om transformisme, som oppsto på toppen av den industrielle revolusjonen og sosiale transformasjoner på 1700- og 1800-tallet, anerkjente allerede muligheten for å skifte art og prøvde å forklare mekanismen til disse endringene.

Ideene om transformisme fant sin videre utvikling i verkene til den berømte franske vitenskapsmannen Jean-Baptiste Lamarck. Han var den første som laget en helhetlig teori om den historiske utviklingen av flora og fauna. Han motarbeidet aktivt det metafysiske postulatet om uforanderligheten til de levendes former.

Lamarck innrømmet muligheten for spontan generering av liv fra livløs natur. Lamarck kalte komplikasjonen av organiseringen av levende organismer fra det laveste til det høyeste nivået i prosessen med evolusjon gradering. Men Lamarcks syn reflekterte også et idealistisk verdensbilde. Så, for eksempel, forklarte han utviklingen av høyere dyr med ønsket om forbedring.

Merknad 1

Lamarckismens ideer, funn innen cytologi, prestasjoner fra paleontologi og personlige observasjoner tillot den fremragende britiske forskeren Charles Darwin å utvikle sin evolusjonsteori. Darwins teori om arters opprinnelse lange år sørget for biologisk vitenskap pålitelig teoretisk grunnlag for videre forskning.

Men menneskekunnskapen står ikke stille. Darwins teori kan ikke lenger forklare de nye fakta. Derfor er for tiden den syntetiske evolusjonsteorien (STE) generelt anerkjent. Det er en syntese av klassisk darwinisme og populasjonsgenetikk. STE gjør det mulig å forklare sammenhengen mellom evolusjonsmaterialet (genetiske mutasjoner) og evolusjonsmekanismen (naturlig seleksjon).

Avkom av levende vesener ligner veldig på foreldrene deres. Men hvis habitatet til levende organismer endres, kan også de endre seg betydelig. For eksempel, hvis klimaet gradvis blir kaldere, kan noen arter få mer og mer tett ull fra generasjon til generasjon. Denne prosessen kalles utvikling. I løpet av millioner av år med evolusjon, kan små endringer, som akkumuleres, føre til fremveksten av nye plante- og dyrearter som skiller seg kraftig fra deres forfedre.

Hvordan foregår evolusjon?

Evolusjon er basert på naturlig utvalg. Det skjer slik. Alle dyr eller planter som tilhører samme art er fortsatt litt forskjellige fra hverandre. Noen av disse forskjellene gjør at eierne bedre kan tilpasse seg livsforholdene enn sine slektninger. For eksempel noen hjort spesielt raske ben, og hver gang klarer han å rømme fra rovdyret. En slik hjort er mer sannsynlig å overleve og få avkom, og evnen til å løpe fort kan overføres til ungene, eller, som de sier, arves av dem.

Evolusjonen har skapt utallige måter å tilpasse seg vanskelighetene og farene ved livet på jorden. For eksempel frø hestekastanje over tid skaffet de seg et skall dekket med skarpe pigger. Tornene beskytter frøet når det faller fra treet til bakken.

Hva er utviklingshastigheten?

Tidligere hadde disse sommerfuglene lette vinger. De gjemte seg for fiender på trestammer med den samme lyse barken. Imidlertid hadde omtrent 1 % av disse sommerfuglene mørke vinger. Naturligvis la fuglene umiddelbart merke til dem og spiste dem som regel før andre.

Vanligvis utvikling går veldig sakte. Men det er tider når en dyreart gjennomgår raske endringer og bruker ikke tusenvis og millioner av år på den, men mye mindre. For eksempel har noen sommerfugler endret farge i løpet av de siste to hundre årene for å tilpasse seg de nye livsforholdene i de delene av Europa hvor mange industribedrifter har oppstått.

For omtrent to hundre år siden i Vest-Europa begynte å bygge kullfyrte fabrikker. Røyken fra fabrikkskorsteinene inneholdt sot, som la seg på stammene til trærne, og de ble svarte. Nå er de lyse sommerfuglene mer merkbare. Og noen få tidligere mørkvingede sommerfugler overlevde, fordi fuglene ikke lenger la merke til dem. Fra dem kom andre sommerfugler med de samme mørke vingene. Og nå har de fleste sommerfuglene av denne arten som lever i industriområder mørke vinger.

Hvorfor dør noen dyrearter ut?

Noen levende vesener klarer ikke å utvikle seg når miljøet deres endrer seg drastisk og dør ut som et resultat. For eksempel døde store hårete dyr som ser ut som elefanter – mammuter, mest sannsynlig ut fordi klimaet på jorden på den tiden ble mer kontrasterende: det var for varmt om sommeren og for kaldt om vinteren. I tillegg har antallet gått ned på grunn av økt jakt på dem av primitive mennesker. Og etter mammutene døde også sabeltanntigrene ut – tross alt var de enorme hoggtennene deres tilpasset til å jakte kun på store dyr som mammuter. Mindre dyr var ikke tilgjengelige for sabeltannede tigre, og etterlatt uten byttedyr forsvant de fra planeten vår.

Hvordan vet vi at mennesket også utviklet seg?

De fleste forskere tror at mennesker utviklet seg fra trelevende dyr som ligner moderne aper. Beviset for denne teorien er noen trekk ved strukturen til kroppene våre, noe som spesielt lar oss antyde at en gang var våre forfedre vegetarianere og spiste bare fruktene, røttene og stilkene til planter.

Ved bunnen av ryggraden er det en bendannelse som kalles halebenet. Dette er alt som er igjen av halen. Det meste av håret som dekker kroppen din er bare mykt lo, men våre forfedre hadde mye tykkere hår. Hvert hårstrå er utstyrt med en spesiell muskel og står på ende når du blir kald. Slik er det med alle pattedyr med hårete hud: det beholder luft, som ikke lar varmen til dyret slippe ut.

Mange voksne har brede ytre tenner – de kalles «visdomstenner». Nå er det ikke behov for disse tennene, men en gang tygget våre forfedre med dem den harde plantematen de spiste. Vedlegget er et lite rør festet til tarmen. Våre fjerne forfedre, med dens hjelp, fordøyde plantemat som ble dårlig absorbert av kroppen. Nå trengs det ikke lenger og blir gradvis mindre og mindre. Hos mange planteetere - for eksempel kaniner - er blindtarmen veldig godt utviklet.

Kan mennesker kontrollere evolusjonen?

Mennesker driver evolusjonen noen dyr er over 10 000 år gamle. For eksempel stammet mange moderne hunderaser, etter all sannsynlighet, fra ulver, hvorav flokker streifet rundt i leirene til eldgamle mennesker. Gradvis utviklet de av dem som begynte å leve med mennesker seg til den nye typen dyr, det vil si ble hunder. Så begynte folk å oppdra hunder spesielt for visse formål. Dette kalles utvalg. Som et resultat er det i dag mer enn 150 ulike raser hunder.

• Hunder som kunne læres forskjellige kommandoer, som denne engelske fårehunden, ble avlet for å gjete storfe.
• Hunder som kunne løpe fort ble brukt til å jage vilt. Denne greyhounden har kraftige bein og løper med store sprang.
• Hunder med god luktesans ble avlet spesielt for å spore opp vilt. Denne glattbelagte dachshunden kan rive kaninhull.

Gjennom naturlig utvalg går som regel veldig sakte. Selektivt utvalg lar deg akselerere det dramatisk.

Hva er genteknologi?

På 70-tallet. Det 20. århundre forskere har funnet opp en måte å endre egenskapene til levende organismer ved å forstyrre deres genetiske kode. Denne teknologien kalles genteknologi. Gener bærer en slags biologisk chiffer som finnes i hver levende celle. Det bestemmer størrelsen og utseende hvert levende vesen. Ved bruk av genteknologi du kan avle fram planter og dyr som for eksempel vokser raskere eller er mindre mottakelige for en sykdom