ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 06.12.2024
Просмотров: 3087
Скачиваний: 4
-
Принципы эволюции живых систем
Общее понятие прогресса и его проявление в живой природе
Прогресс в общем виде, характеризуется как совершенствование чего-либо, переход от низшего к высшему (по структуре, свойствам, функциям). Прогресс можно считать главным направлением или главной формой развития. Однако он не является всеобщим признаком развития, не все и не всегда развивается в направлении к высшей организации. Есть еще регресс (противоположный переход от высшего к низшему) и изменения, идущие как бы “в одной плоскости”, оставляющие системы на прежнем уровне организации.
Прогрессивное развитие носит кумулятивныйхарактер: новое, возникнув, не абсолютно вытесняет старое, но в преобразованном виде сохраняет в себе или его основу, или его отдельные элементы, накапливая, таким образом, элементы и связи. Вместе с этим прогресс всегда сопровождается уничтожением определенных связей и элементов систем. Поэтому прогресс никогда не бывает “чистым”, абсолютным, он всегда относителен, включая в себя момент частичного регресса. Относительность прогресса проявляется и в том, что каждое усовершенствование исключает возможность развития во многих других направлениях. При сравнении между собою нескольких систем более прогрессивной будет та, которая имеет более широкое будущее. Имеется в виду не только более длительное сохранение данной системы в сложившемся ее виде, но и перспективность ее дальнейшего развития по пути совершенствования, прогрессивного изменения.
Биологическая эволюция – разветвленный, исторический процесс развития живой природы, сопровождающийся прогрессивным усложнением (реже упрощением) живых организмов, формированием приспособляемости жизненных форм к внешней среде и являющийся основой многообразия органического мира. В составе современной фауны и флоры сосуществуют виды, представляющие последние звенья самых различных рядов развития и стоящие на разных уровнях организации.
Идея исторического развития живой природы и изменяемости организмов зародилась еще у античных мыслителей. Их взгляды получили дальнейшее развитие в работах философов и естествоиспытателей XVIII в., когда сформировался трансформизм – система взглядов об изменчивости видов растений и животных. История эволюционных учений характеризуется сменой различных представлений о факторах, способствовавших целесообразной адаптации живых организмов к окружающей среде.
Ламаркизм
Первая последовательная теория эволюции была предложена французским биологом Ж.Б. Ламарком (1744–1829), который сформулировал четыре принципа:
существование организмов внутреннего стремления к совершенствованию;
способность организмов приспосабливаться к “обстоятельствам”, т.е. к окружающей среде;
частые акты самозарождения живого;
передача по наследству приобретенных признаков или черт.
Представления о наследуемых признаках – та основная ошибка Ламарка, в связи с которой его чаще всего критикуют. Ламарк считал, что эволюция живых организмов происходит под направляющим влиянием условий окружающей среды. Именно под воздействием среды организмы приобретают новые, всегда полезные для жизни признаки, которые затем передаются по наследству и поэтому определяют ход дальнейшей эволюции. Это было распространенным во время Ламарка убеждением. Например, Дарвин полагал также, что упражнение или неупражнение какого-либо органа в одном поколении отразится на следующем поколении. Подобных взглядов придерживались многие эволюционисты, пока в конце XIX в. немецкий биолог А. Вейсман (1834–1914) не продемонстрировал невозможность или, по крайней мере, очень малую вероятность наследования приобретенных признаков. Предположение Ламарка о стремлении к совершенствованию и частых актах самозарождения также не подтвердились, однако он был прав в том, что эволюция носит главным образом, приспособительный характер.
Дарвинизм. Эволюция путем естественного отбора
Опираясь на огромный фактический материал, и практику селекционной работы по выведению новых сортов растений и пород животных, выдающийся английский естествоиспытатель Ч. Дарвин (1809–1882) сформулировал основные принципы своей эволюционной теории. Основные положения теории Ч. Дарвина были опубликованы в 1859 г. в книге “Происхождение видов путем естественного отбора”.
Первый принцип, сформулированный Ч. Дарвином, постулирует, что изменчивость является неотъемлемым свойством живого. Вследствие изменчивости признаков и свойств даже в потомстве одной пары родителей почти не встречается одинаковых особей. Чем тщательнее и глубже мы изучаем природу, тем больше убеждаемся во всеобщем универсальном характере изменчивости. В природе нельзя обнаружить два совершенно одинаковых, тождественных организма. При благоприятных условиях эти различия могут не оказывать заметного влияния на развитие организмов, но при неблагоприятных – каждое мельчайшее различие может стать решающим в том, останется ли этот организм в живых и даст потомство или же он будет уничтожен.
Ч. Дарвин различает два типа изменчивости. К первому типу, который он называет неопределенной или индивидуальной изменчивостью, Дарвин относит наследственную изменчивость. Второй тип он характеризует как определенную или групповую изменчивость, поскольку ей подвержены все организмы данной группы, которые оказались под воздействием определенного фактора внешней среды. В дальнейшем "неопределенные" изменения стали называть мутациями, а "определенные" – модификациями.
Второй принциптеории Дарвина заключается в раскрытии внутреннего противоречия в развитии живой природы. Оно состоит в том, что для организмов характерно размножение в геометрической прогрессии, но выживает и достигает зрелости лишь небольшая часть потомства. Потенциально вид в каждом поколении производит гораздо больше особей, чем их может выжить на занимаемой территории. Следовательно, значительная часть родившихся особей гибнет в борьбе за выживание. В процессе жизнедеятельности каждый организм вступает в многообразные отношения с особями внутри вида, других видов и факторами неживой природы. Разнообразные взаимодействия данного организма с объектами живой и неживой природы Дарвин назвалборьбой за существование. Дарвин выделил три формы борьбы за существование:внутривидовуюимежвидовую борьбуиборьбу с неблагоприятными условиями среды.
Третий принцип,– принципестественного отбора – играет фундаментальную роль в теории эволюции. Естественный отбор, по Дарвину, – это совокупность происходящих в природе событий, обеспечивающих выживание наиболее приспособленных, и преимущественное оставление ими потомства и избирательное уничтожение организмов, оказавшихся неприспособленными к существующим или изменившимся условиям окружающей среды. Дарвин обращал внимание на такие характерные особенности естественного отбора, как постепенность и медленность процесса изменений и способность суммировать эти изменения в крупные, решающие, которые, в конечном счете, приводят к формированию новых видов.
Принцип естественного отбора оказался настолько сильным, что накопленные в дальнейшем знания в современной биологии не смогли отвергнуть или даже как-то существенно изменить саму идею естественного отбора. В эволюционной биологии это принцип остается основополагающим и в настоящее время.
Развитие дарвинизма. Основные факторы и движущие силы эволюции
С начала XX в. благодаря, в первую очередь, данным генетики и экологии открылись новые возможности для анализа биологической эволюции. Дальнейшее развитие идей Дарвина в работах зарубежных и отечественных исследователей: Дж. Хаксли, Дж. Симпсона, Д. Харди, А.Н. Северцова, И.И. Шмальгаузена, В.И. Вернадского и ряда других – сформировало современный синтетический (основанный на данных многих областей естествознания) этап развития теории эволюции. Современная теория биологической эволюции отличается от дарвиновской по ряду важнейших пунктов:
в настоящее время признается, что элементарной структурной единицей, с которой начинается эволюция, является популяция, в которой в результате свободного скрещивания создается характерный для нее генофонд. Отдельная особь не может быть единицей эволюции, т.к. ее генотип определяется в момент зарождения и она смертна. Популяция же потенциально бессмертна. Вклад отдельного организма в эволюцию определяется передачей генов его потомкам;
в качестве элементарного явления или процесса эволюции современная наука рассматривает устойчивые изменения генотипа популяции.
Дарвин и его последователи к основным факторам эволюции относили изменчивость, наследственность и борьбу за существование. В настоящее время к ним добавляют множество других дополнительных, неосновных факторов, которые, тем не менее, оказывают влияние на эволюционный процесс, а сами основные факторы теперь понимаются по-новому.
К ведущим факторам эволюции сейчас относят мутационные процессы,популяционные волны численности,изоляциюиестественный отбор.
Мутациивозникают на молекулярно-генетическом уровне и представляют собой изменения в наследственном материале. Мутации в своей совокупности представляют то, что Дарвин называл индивидуальной или неопределенной изменчивостью. Поскольку мутации возникают случайно, постольку их результат, действительно, становится неопределенным. Однако случайное изменение становится необходимым, когда оно оказывается полезным для организма, помогает ему выжить в борьбе за существование. Закрепляясь и повторяясь в ряде поколений, такие случайные изменения вызывают перестройку в структуре живых организмов и их популяций, и таким образом приводят к возникновению новых видов. Популяции, насыщенные мутациями, обладают широкими возможностями для совершенствования существующих и выработки новых приспособлений при изменении среды. Однако сам мутационный процесс без участия других факторов эволюции не может направлять изменение природной популяции. Он является лишь поставщиком элементарного эволюционного материала, резерва наследственной изменчивости.