Движещи сили на еволюцията

ЗАКЛЮЧИТЕЛНА КОНТРОЛНА РАБОТА ПО БИОЛОГИЯ ЗА 11. КЛАС

Опция 1

Част 1. Когато изпълнявате задачи, изберете един правилен отговор

1. Науката изучава развитието на живия организъм от момента на образуване на зиготата до раждането.

а) систематика б) селекция в) ембриология г) палеонтология

2. Индивидите се класифицират като един вид, ако

а) имат еднакъв набор от хромозоми б) има биотични връзки между тях

в) живеят в една и съща среда г) изпитват различни мутации

3. Сходството на жизнените процеси при индивидите от един и същи вид е критерий

а) физиологичен б) генетичен в) географски г) морфологичен

4. Причината за борбата за съществуване е

а) променливост на индивидите в популацията б) природни бедствия

в) ограничени ресурси на околната среда и интензивно възпроизводство

г) липса на адаптации у индивидите към тяхната среда

5. В резултат на взаимодействието на движещите сили на еволюцията,

а) колебания в числеността на популациите б) образуване на нови видове в природата

в) мутационен процес г) изолация на популациите

6. Фактор на еволюцията, в основата на който е появата на бариери пред свободата пресичането на индивиди е

а) естествен подбор б) изолация в) модификация г) генетичен дрейф

7. Появата при древните бозайници на четирикамерно сърце, топлокръвност и развита мозъчна кора - пример

а) идиоадаптация б) ароморфоза в) биологичен прогрес г) биологична регресия

8. Опростяване на вътрешните и външна структураорганизмите са

а) ароморфоза б) идиоадаптация в) дегенерация г) регенерация

9. Дивергенцията се основава на принципа

а) дивергенция на знак б) конвергенция на знак в) дегенерация г) адаптация

10. Наричат ​​се фактори, които намаляват жизнеспособността на организмите

а) ограничаващ б) екологичен в) сезонен г) естествен

11. Типът връзка, която възниква между видове със сходни екологични нужди

12. Причината за смяната на една биоценоза с друга е

а) промяна метеорологични условияб) промяна на местообитанието от живи организми

в) колебания в числеността на популациите на един вид г) сезонни промени в природата

13. Необходимо условие устойчиво развитиебиосфера –

1) създаване на изкуствени агроценози 2) намаляване на броя на хищните животни

3) промишлено развитие, като се вземат предвид екологичните закони

4) унищожаване на насекоми-вредители по земеделските култури

Част 2. Когато изпълнявате задачи, изберете три правилен отговор

14. Палеонтологичните доказателства за еволюцията включват

а) останките от трети век при хората б) растителни отпечатъци върху въглищни пластове

в) фосилизирани останки от папрати г) раждането на хора с гъста коса по тялото

д) опашна кост в човешкия скелет е) филогенетичен ред на коня

15. Характеристиките на адаптацията към липсата на влага при пустинните животни са:

а) дневен начин на живот б) нощна активност в) отлагане на мазнини г) висока скорост на движение д) плътна външна обвивка е) тънка кожа, покрита със слуз

16. Признаците за биологичен прогрес са

а) увеличаване на броя на видовете б) намаляване на площта на ареала в) намаляване на броя на видовете г) разширяване на ареала

д) намаляване на нивото на адаптивност на организмите към условията заобикаляща среда

е) повишаване нивото на адаптивност на организмите към условията на околната среда

17. Установете съответствие между протичащия в природата процес и формата на борбата за съществуване

А) борба между индивиди от популация за територия

Б) използването на един тип от друг

Б) конкуренция между индивидите за женската

Г) репресия черен плъхсив плъх

Г) хищничество

1) вътрешноспецифични

2) междувидови

18. Установете съответствие между пример за фактор на околната среда и неговия вид

А) химичен състав на почвата

Б) засаждане на горски пояс

Б) къртици в гората

Г) урагани

Г) пътно строителство

Д) хищни птици

1) биотичен

2) абиотичен

3) антропогенни

19. Установете съответствие между характеристиките на метаболизма и организмите, за които са характерни

Характеристики на метаболизма

Организми

А) използвайте енергията на слънчевата светлина, за да синтезирате АТФ

Б) използването на енергията, съдържаща се в храната, за синтеза на АТФ

В) използвайте само готови органична материя

Г) синтез на органични вещества от неорганични

Г) освобождаване на кислород по време на метаболизма

1) автотрофи

2) хетеротрофи

20. Установете последователността на еволюционните процеси на Земята в хронологичен ред

а) появата на клетъчни форми на живот б) появата на коацервати във вода

в) появата на фотосинтезата г) развитието на живота на сушата д) образуването на озонов екран

21 Дайте подробен отговор на въпроса:

1. Каква роля играят птиците в горската биоценоза? Посочете поне три характеристики

Опция 1.

Основната заслуга на Чарлз Дарвин в развитието на биологията е:

1) разработване на методи за селекция 2) идентифициране на движещите сили на еволюцията

3) създаване на научните основи на таксономията 4) изучаване на палеонтологични находки.

В резултат на взаимодействието на движещите сили на еволюцията се получава следното:

1) колебания в числеността на популациите 2) образуване на нови видове в природата

3) мутационен процес 4) изолация на популациите.

Какви са причините за борбата за съществуване?

1) променливост на индивидите в популацията

2) ограничени ресурси на околната среда и интензивно размножаване на индивидите

3) природни бедствия

4) липса на адаптации при индивидите към тяхното местообитание.

Каква променливост служи като материал за естествения подбор?

1) сезонен 2) мутационен 3) специфичен 4) фенотипен.

Полезните мутации се разпространяват в популацията поради:

1) движение на индивиди 2) свободно преминаване

3) физиологична изолация 4) изолация от околната среда.

Естественият подбор е:

1) сложни взаимоотношения между организмите и неживата природа

2) процесът на запазване на индивиди с благоприятни за тях наследствени промени

3) процесът на образуване на нови видове в природата

4) процесът на нарастване на населението.

По посока на адаптирането на организмите към околната среда действат:

1) методичен подбор 2) естествен подбор

3) наследствена изменчивост 4) борбата за съществуване.

Изборът на индивиди с черти, отклоняващи се от средните се нарича:

1) задвижване 2) методологично 3) стабилизиране 4) маса.

Какво е генетичен дрейф?

1) случайна промяна в честотата на поява на техните алели в популацията

2) движение на индивиди от една популация в друга

Адаптирането на растенията и животните към околната среда е резултат от:

1) стремежи на индивидите за самоусъвършенстване 2) човешки дейности

3) модификационна променливост 4) взаимодействие на движещите сили на еволюцията.

Адаптирането на растенията към опрашване от насекоми се проявява в:

1) образуване на голямо количество цветен прашец 2) удължаване на тичинковите нишки

3) ранен пролетен цъфтеж 4) наличие на нектар и ярко венче в цветята.

Как е пригоден белият заек да се предпазва от хищници през зимата?

1) наличие на постоянна телесна температура 2) смяна на козината

3) наличието на хибернация 4) способността за бързо придвижване в снега.

Ембриологичните доказателства за еволюцията включват:

1) клетъчна структура на организмите

2) наличието на подобни системи от органи при гръбначните животни

3) сходство между ембрионите на гръбначните животни

4) сходството на жизнените процеси при животните.

Връзката на безгръбначните и гръбначните може да се докаже чрез изучаване на структурата:

1) хрущялни риби 2) пръстеновидни 3) костни риби 4) копие.

аз . Знак за избор Вид на избора

А) запазва индивиди с полезни свойства при дадени условия 1) естествен

промени в околната среда.

Б) води до създаване на нови породи животни 2) изкуствени

и сортове растения.

В) насърчава създаването на организми с необходимите

на човек чрез наследствени промени.

Г) се проявява в популацията и между популациите

един вид в природата.

D) е активен в природата от милиони години.

Д) води до образуването на нови видове и образуването

адаптивност към околната среда.

Ж) се извършва от лице.

II . Критерий за тип знак

А) тялото е покрито с мантия. 1) морфологичен

Б) мивката има две врати. 2) екологични

Б) живее в сладки водоеми.

Г) кръвоносната система не е затворена.

Г) храни се с водни микроорганизми.

Д) ларвата се развива във вода.

III. Посока на еволюцията на организма

А) ему 1) биологичен прогрес

Б) сив плъх 2) биологична регресия

Б) домашна мишка

Синьо-зелено (цианобактерии)

Г) орел златен орел

Д) Усури тигър

Задача 3. Установете последователността на появата на ароморфози в еволюцията на гръбначните животни:

А) двукамерно сърце на риба

Б) развитие на бебето в матката на бозайниците

Б) вътрешно оплождане при влечугите

Г) белодробно дишане при земноводните

Тестпо биология. 11 клас.

„Ученията на Чарлз Дарвин за движещите сили и резултатите от еволюцията.

Синтетична теория на еволюцията."

Вариант 2.

Задача 1. Изберете верния отговор:

Какво представляват наследствеността, изменчивостта, борбата за съществуване и естественият подбор?

1) свойства на живата природа 2) резултати от еволюцията

3) движещите сили на еволюцията 4) основните насоки на еволюцията.

Движещите сили на еволюцията включват:

1) разнообразие от видове 2) борба за съществуване

3) видообразуване 4) адаптивност.

Какво е значението на борбата за съществуване в еволюцията?

1) запазване на индивиди предимно с полезни промени

2) запазване на индивиди с всякакви наследствени промени

3)създаване на материал за подбор

4) влошаване на отношенията между индивидите.

До какво води увеличаването на мутационния процес в естествената популация?

1) повишаване на ефективността на естествения подбор

2) повишаване на интензивността на циркулацията на веществата

3) увеличаване на броя на индивидите 4) подобряване на саморегулацията.

Каква е ролята на рецесивните мутации в еволюцията?

1) се появяват в първото поколение

2) са скрит резерв на наследствена изменчивост

3) обикновено са вредни за тялото 4) засягат гените на телесните клетки, а не гаметите.

Образуването на нови видове в природата възниква в резултат на:

1) желанието на индивидите за самоусъвършенстване

2) запазване от човека на индивиди с полезни за него наследствени промени

3) запазване от човека на индивиди с благоприятни за него наследствени промени

4) фенотипни.

запазване чрез естествен подбор на индивиди с благоприятни за тях наследствени изменения.

4) запазване чрез естествен подбор на индивиди с различни ненаследствени изменения.

Как се нарича селекция, при която в популация се задържат индивиди със средна норма на даден признак?

1) стабилизиращ 2) задвижващ 3) изкуствен 4) методологичен.

Какви са последствията от стабилизиращата селекция?

1) запазване на стари видове 2) промяна в нормата на реакция

3) появата на нови видове 4) запазването на индивиди с променени характеристики.

Факторът на еволюцията, в основата на който е появата на бариери за свободното преминаване на индивиди, се нарича:

1) модификация 2) естествен подбор

3) изолация 4) популационни вълни.

Какви са причините за разнообразието от видове в природата?

1) сезонни промени в екосистемата 2) адаптация на организмите към околната среда

3) променливост на наследствеността и естествен подбор

4) модификационна изменчивост и изкуствен подбор.

Адаптирането на животните към сезонните промени в природата е:

1) лов на акули, скатове 2) миграция на прелетни птици

3) нощна активност на прилепите 4) движение на клапите на черупките на мекотели.

Към какъв тип адаптации принадлежат ярките цветове на калинките?

1) мимикрия 2) маскировка

3) защитно оцветяване 4) предупредително оцветяване.

Дайте пример за палеонтологично доказателство за еволюцията:

1) отпечатък на археоптерикс 2) видово разнообразие на организми

3) приспособимостта на рибите към живот на различни дълбочини 4) наличието на черупки в мекотелите.

Органите, които са загубили първоначалната си функция по време на еволюцията, се наричат:

1) атавизми 2) рудименти 3) хомоложни 4) аналогични.

Задача 2. Съвпадение:

аз Изисквайте доказателства за еволюцията

А) човешки онтогенезис, като шимпанзета, 1) ембриологичен

започва със зиготата.

Б) крилото на птица и лапата на къртица са хомоложни 2) сравнително анатомични

В) трипръсти животни могат да се появят в стадо коне

Г) наличие на хрилни цепки в ембриона на бозайника.

Г) всички гръбначни преминават през индивидуално развитие

етапи на бластула, гаструла, неврула.

II. Критерий за тип знак

А) ларвата живее във вода 1) морфологичен

Б) тялото е сплескано. 2) екологични

Г) храни се с тъканите на гостоприемника.

Г) има вендузи.

Д) храносмилателната система има устен отвор.

III. Характеристики Екологичен фактор

А) постоянство на газовия състав на атмосферата. 1) биотичен

Б) промяна в дебелината на озоновия екран. 2) абиотичен

Б) промяна на влажността на въздуха.

Г) промяна в броя на потребителите.

Г) промяна в броя на производителите.

Задача 3. Установете последователността на процесите на ембрионално развитие на гръбначните животни:

А) образуване на бластомери по време на фрагментация на зигота

Б) залагане на рудиментарните органи на ембриона

Б) сливане на яйцеклетка и сперма и образуване на зигота

Г) развитие на невралната пластинка

Г) образуване на зародишни слоеве

Тест по биология. 11 клас.

„Ученията на Чарлз Дарвин за движещите сили и резултатите от еволюцията.

Синтетична теория на еволюцията."

Отговори. Опция 1.

Упражнение 1.

Задача 2.

III.

Задача 3.

Вариант 2.

Упражнение 1.

III.

Тип, неговите критерии. Популацията е структурна единица на вида и елементарна единица на еволюцията. Микроеволюция. Образуване на нови видове. Методи за видообразуване. Опазването на видовото разнообразие като основа за устойчивост на биосферата

Тип, неговите критерии

Основателят на съвременната таксономия К. Линей разглежда вида като група организми, сходни по морфологични характеристики, които свободно се кръстосват. С напредването на биологията се появиха доказателства, че разликите между видовете са много по-дълбоки, включващи химичен състав и концентрация на вещества в тъканите, посока и скорост химична реакция, естеството и интензивността на жизнените процеси, броя и формата на хромозомите, т.е. видът е най-малката група организми, отразяваща тяхната тясна връзка. Освен това видовете не съществуват вечно – те възникват, развиват се, пораждат нови видове и изчезват.

Преглед- това е съвкупност от индивиди, които са сходни по структура и характеристики на жизнените процеси, имат общ произход, свободно се кръстосват помежду си в природата и произвеждат плодородно потомство.

Всички индивиди от един и същи вид имат еднакъв кариотип и заемат определен географски район в природата - ■ площ

Наричат ​​се признаци за сходство между индивиди от един и същи вид критерии за тип. Тъй като никой от критериите не е абсолютен, за правилното определяне на типа е необходимо да се използва набор от критерии.

Основните критерии за вида са морфологични, физиологични, биохимични, екологични, географски, етологични (поведенчески) и генетични.

1. Морфологичен- набор от външни и вътрешни характеристики на организми от един и същи вид. Въпреки че някои видове имат уникални характеристики, често е много трудно да се разграничат тясно свързани видове, като се използват само морфологични черти. Така наскоро бяха открити редица видове близнаци, живеещи на една и съща територия, например домашната мишка и мишката Курганчик, така че е неприемливо да се използват изключително морфологични критерии за определяне на вида.
2. Физиологичен- сходството на жизнените процеси в организмите, преди всичко възпроизводството. Освен това не е универсален, тъй като някои видове се кръстосват в природата и дават плодородно потомство.
3. Биохимичен- сходство на химичния състав и метаболитните процеси. Въпреки факта, че тези показатели могат да варират значително сред различните индивиди от един и същи вид, в момента те получават много внимание, тъй като структурните характеристики и съставът на биополимерите помагат да се идентифицират видовете дори на молекулярно ниво и да се установи степента на тяхната връзка.
4. Екологичен- разграничаване на видовете според принадлежността им към определени екосистеми и екологични ниши, които заемат. Въпреки това, много несвързани видове заемат подобни екологични ниши, така че този критерий може да се използва за разграничаване на видове само в комбинация с други характеристики.
5. Географски- наличие на популация на всеки вид в определена част от биосферата - ареал, който се различава от ареалите на всички останали видове. Поради факта, че за много видове границите на техните ареали съвпадат, а също така има редица космополитни видове, чийто ареал обхваща огромни пространства, географският критерий също не може да служи като маркер за „видова“ характеристика.
6. Генетичен- постоянство на характеристиките на хромозомния набор - кариотип - и нуклеотидния състав на ДНК при индивиди от един и същи вид. Поради факта, че нехомоложните хромозоми не могат да се конюгират по време на мейозата, потомството от кръстосването на индивиди от различни видове с неравен набор от хромозоми или изобщо не се появява, или не е плодородно. Това създава репродуктивна изолация на вида, поддържа неговата цялост и осигурява реалността на съществуване в природата. Това правило може да бъде нарушено в случай на кръстосване на видове с подобен произход със същия кариотип или появата на различни мутации, но изключението само потвърждава общото правило и видовете трябва да се разглеждат като стабилни генетични системи. Генетичният критерий е основен в системата от видови критерии, но и не е изчерпателен.

Въпреки сложността на системата от критерии, видът не може да бъде представен като група от абсолютно идентични във всички отношения организми, т.е. клонинги. Напротив, много видове се характеризират със значително разнообразие дори във външни характеристики, като например някои популации на калинки се характеризират с преобладаване на червения цвят, докато други се характеризират с преобладаване на черно.

Популацията е структурна единица на вида и елементарна единица на еволюцията

Трудно е да си представим, че в действителност индивидите от един вид биха били равномерно разпределени по земната повърхност в рамките на ареала, тъй като например езерната жаба живее главно в доста редки стоящи сладки водоеми и е малко вероятно да бъде намерена в полета и гори. Видовете в природата най-често попадат в отделни групи, в зависимост от комбинацията от условия, подходящи за техните местообитания - популации.

Население- група индивиди от един и същи вид, заемащи част от неговия ареал, свободно кръстосващи се помежду си и относително изолирани от други групи индивиди от същия вид за повече или по-малко дълго време.

Популациите могат да бъдат разделени не само пространствено, те дори могат да живеят на една и съща територия, но да имат различия в хранителните предпочитания, времето на размножаване и т.н.

По този начин видът е съвкупност от популации от индивиди, които имат редица общи морфологични, физиологични, биохимични характеристики и видове взаимоотношения с околната среда, обитаващи определена територия, а също така способни да се кръстосват помежду си, за да образуват плодородно потомство, но почти или изобщо не се кръстосват с други групи индивиди от същия вид.

В рамките на видове с големи ареали, обхващащи територии с различни условия на живот, понякога се разграничават подвид- големи популации или групи от съседни популации, които имат устойчиви морфологични различия от други популации.

Популациите не са разпръснати произволно по земната повърхност; те са обвързани с определени области. Нарича се съвкупността от всички фактори на неживата природа, необходими за пребиваването на индивиди от даден вид среда на живот. Въпреки това, тези фактори сами по себе си може да не са достатъчни, за да може популацията да заеме тази област, тъй като тя все още трябва да бъде включена в тясно взаимодействие с популациите на други видове, тоест да заема определено място в общността на живите организми - екологична ниша. Така австралийската торбеста мечка коала, при равни други условия, не може да съществува без основния си източник на храна - евкалипт.

Популациите от различни видове, които образуват неразривно единство в едни и същи местообитания, обикновено осигуряват повече или по-малко затворен цикъл на веществата и са елементарни екологични системи (екосистеми) - биогеоценози.

Въпреки всичките си изисквания към условията на околната среда, популациите на един и същи вид са разнородни по площ, брой, плътност и пространствено разпределение на индивидите, като често образуват по-малки групи (семейства, ята, стада и т.н.), пол, възраст, генофонд и т.н. , следователно се разграничават техният размер, възраст, пол, пространствена, генетична, етологична и други структури, както и динамика.

Важни характеристики на популацията са генофонд- набор от гени, характерни за индивидите от дадена популация или вид, както и честотата на определени алели и генотипове. Различните популации от един и същи вид първоначално имат различни генофонди, тъй като новите територии се колонизират от индивиди с произволни, а не със специално избрани гени. Под въздействието на вътрешни и външни фактори генофондът претърпява още по-значителни промени: той се обогатява поради появата на мутации и нова комбинация от признаци и се изчерпва в резултат на загуба на отделни алели по време на смъртта или миграцията на определен брой лица.

Новите черти и техните комбинации могат да бъдат полезни, неутрални или вредни, следователно само индивиди, адаптирани към дадени условия на околната среда, оцеляват и се възпроизвеждат успешно в популацията. Въпреки това, в две различни точки на земната повърхност условията на околната среда никога не са напълно идентични, следователно посоката на промените дори в две съседни популации може да бъде напълно противоположна или те ще се появят с различна скорост. Резултатът от промените в генофонда е дивергенцията на популациите по морфологични, физиологични, биохимични и други характеристики. Ако популациите също са изолирани една от друга, тогава те могат да породят нови видове.

По този начин възникването на каквито и да било препятствия при кръстосването на индивиди от различни популации от един и същи вид, например поради образуването планински вериги, промени в речните корита, разлики във времето на размножаване и т.н., води до факта, че популациите постепенно придобиват все повече и повече различия и в крайна сметка се превръщат в различни видове. За известно време на границите на тези популации се извършва кръстосване на индивиди и възникват хибриди, но с течение на времето тези контакти изчезват, т.е. популациите от отворени генетични системи стават затворени.

Въпреки факта, че индивидите са изложени предимно на фактори на околната среда, промените в генетичния състав на един организъм са незначителни и в най-добрия случай ще се появят само в неговите потомци. Подвидовете, видовете и по-големите таксони също не са подходящи за ролята на елементарни единици на еволюцията, тъй като не се различават по морфологично, физиологично, биохимично, екологично, географско и генетично единство, докато популациите са най-малките структурни единици на вида, натрупващи се разнообразие от случайни промени, най-лошите от които ще бъдат елиминирани, съответстват на това състояние и са елементарни единици на еволюцията.

Микроеволюция

Промяната на генетичната структура на популациите не винаги води до образуването на нов вид, а може само да подобри адаптацията на популацията към специфични условиясреда, но видовете не са вечни и неизменни - те са способни да се развиват. Този процес на необратима историческа промяна в живите същества се нарича еволюция. Първичните еволюционни трансформации се случват в рамките на даден вид на популационно ниво. Те се основават преди всичко на процеса на мутация и естествения подбор, водещи до промени в генофонда на популациите и видовете като цяло или дори до образуването на нови видове. Съвкупността от тези елементарни еволюционни събития се нарича микроеволюция.

Популациите се характеризират с огромно генетично разнообразие, което често не се изразява фенотипно. Генетичното разнообразие възниква поради спонтанна мутагенеза, която се случва непрекъснато. Повечето мутации са неблагоприятни за организма и намаляват жизнеспособността на популацията като цяло, но ако са рецесивни, те могат да се запазят в хетерозиготите дълго време. Някои мутации, които нямат адаптивна стойност при дадени условия на съществуване, могат да придобият такава стойност в бъдеще или когато се развият нови екологични ниши, като по този начин създават резерв от наследствена променливост.

Микроеволюционните процеси са значително повлияни от колебанията в броя на индивидите в популациите, миграцията и бедствията, както и изолацията на популациите и видовете.

Нов вид е междинен резултат от еволюцията, но в никакъв случай неин резултат, тъй като микроеволюцията не спира дотук - тя продължава по-нататък. Появяващи се нови видове в събитието добра комбинациягероите колонизират нови местообитания и на свой ред пораждат нови видове. Такива групи от тясно свързани видове са обединени в родове, семейства и т.н. Еволюционните процеси, протичащи в надвидови групи, вече се наричат ​​макроеволюция. За разлика от макроеволюция,микроеволюцията протича за много по-кратък период от време, докато за първата са необходими десетки и стотици хиляди и милиони години, както е еволюцията на човека.

В резултат на микроеволюцията се формира цялото разнообразие от видове живи организми, които някога са съществували и сега живеят на Земята.

В същото време еволюцията е необратима и видове, които вече са изчезнали, никога повече не възникват. Възникващите видове консолидират всичко, постигнато в процеса на еволюцията, но това не гарантира, че в бъдеще няма да се появят нови видове, които ще имат по-напреднали адаптации към условията на околната среда.

Образуване на нови видове

IN в широк смисълобразуването на нови видове се разбира не само като отделянето на нов вид от основния ствол или разпадането на майчиния вид на няколко дъщерни, но и общо развитиевида като цялостна система, което води до значителни промени в неговата морфоструктурна организация. Въпреки това, по-често, отколкото не видообразуванеразглежда като процес на формиране на нови видове чрез разклоняване на „родословното дърво” на вида.

Фундаментално решение на проблема с видообразуването е предложено от Чарлз Дарвин. Според неговата теория разпространението на индивиди от един и същи вид води до образуването на популации, които поради различията в условията на околната среда са принудени да се адаптират към тях. Това от своя страна води до засилване на вътрешновидовата борба за съществуване, ръководена от естествения подбор. Понастоящем се смята, че борбата за съществуване изобщо не е задължителен фактор при видообразуването, напротив, селекционният натиск в редица популации може да намалее. Разликите в условията на живот допринасят за появата на неравномерни адаптивни промени в популациите на даден вид, което води до разминаване на характеристиките и свойствата на популациите - разминаване.

Но натрупването на различия, дори и на генетично ниво, в никакъв случай не е достатъчно за появата на нов вид. Докато популациите, които се различават по някои характеристики, са не само в контакт, но и са способни да се кръстосват с образуването на плодородно потомство, те принадлежат към един и същи вид. Само невъзможността за преминаване на гени от една група индивиди към друга, дори в случай на разрушаване на разделящите ги бариери, т.е. кръстосване, означава завършване на най-сложния еволюционен процес на формирането на нов вид.

Видообразуването е продължение на микроеволюционните процеси. Има гледна точка, че видообразуването не може да се сведе до микроеволюция, то представлява качествен етап на еволюцията и се осъществява благодарение на други механизми.

Методи за видообразуване

Има два основни метода на видообразуване: алопатричен и симпатричен.

Алопатричен, или географско видообразуванее следствие от пространственото разделяне на популациите чрез физически бариери (планински вериги, морета и реки) поради появата или разпръскването им в нови местообитания (географска изолация). Тъй като в този случай генофондът на отделената популация се различава значително от майчината и условията в нейното местообитание няма да съвпадат с първоначалните, с течение на времето това ще доведе до дивергенция и образуване на нов вид. Ярък примергеографското видообразуване е разнообразието от видове чинки, открити от Чарлз Дарвин по време на пътуването му на кораба Бийгъл Галапагоски островикрай бреговете на Еквадор. Очевидно отделни индивиди от единствената чинка, обитаваща южноамериканския континент, по някакъв начин са се озовали на островите и поради разликите в условията (предимно наличието на храна) и географската изолация, те постепенно еволюирали, образувайки група от свързани видове.

В основата симпатричен, или биологично видообразуванележи някаква форма на репродуктивна изолация, като нови видове възникват в рамките на обхвата на първоначалния вид. Предпоставка за симпатрично видообразуване е бързото изолиране на получените форми. Това е по-бърз процес от алопатричното видообразуване и новите форми са подобни на оригиналните предци.

Симпатичното видообразуване може да бъде причинено от бързи промени в хромозомния състав (полиплоидизация) или хромозомни пренареждания. Понякога възникват нови видове в резултат на хибридизация на два оригинални вида, като например в домашната слива, която е хибрид на трънката и черешовата слива. В някои случаи симпатричното видообразуване се свързва с разделянето на екологичните ниши в популациите на един и същи вид в рамките на един ареал или сезонна изолация - разминаване във времето на възпроизвеждане в растенията (различни видове бор в Калифорния произвеждат прах през февруари и април) и във времето на размножаване при животните.

От цялото разнообразие на нововъзникващи видове могат да съществуват само няколко, най-адаптираните дълго времеи дават началото на нови видове. Причините за смъртта на повечето видове все още не са известни, най-вероятно това се дължи на внезапни промени в климата, геоложки процеси и изместването им от по-адаптирани организми. В момента една от причините за смъртта на значителен брой видове е човекът, който унищожава най-големите животни и най-красивите растения и ако през 17 век този процес започва едва с унищожаването на последния кръг, то през През 21 век повече от 10 вида изчезват всеки час.

Опазването на видовото разнообразие като основа за устойчивост на биосферата

Въпреки факта, че според различни оценки планетата е дом на 5–10 милиона вида организми, които все още не са описани, ние никога няма да разберем за съществуването на повечето от тях, тъй като около 50 вида изчезват от лицето на Земята всеки час. Изчезването на живи организми в днешно време не е задължително свързано с физическото им унищожаване, по-често се дължи на унищожаването на естествените им местообитания в резултат на човешката дейност. Смъртта на отделен вид едва ли ще доведе до фатални последици за биосферата, но отдавна е установено, че изчезването на един растителен вид води до смъртта на 10-12 животински вида, а това вече представлява заплаха както за съществуването на отделните биогеоценози и на глобалната екосистема като цяло.

Тъжните факти, натрупани през предходните десетилетия, принудиха Международния съюз за опазване на природата и природните ресурси (IUCN) да започне да събира информация за редки и застрашени видове растения и животни през 1949 г. През 1966 г. IUCN публикува първата Червена книга с факти.

Червена книгае официален документ, съдържащ редовно актуализирани данни за състоянието и разпространението на редки и застрашени видове растения, животни и гъби.

С този документ е приета петстепенна скала за статус на защитен вид, като първото ниво на защита включва видове, чието спасяване е невъзможно без специални мерки, а петото - възстановени видове, чието състояние, благодарение на предприетите мерки, става не предизвикват безпокойство, но все още не са обект на промишлена употреба. Разработването на такъв мащаб дава възможност да се насочат приоритетни усилия за опазване специално към най-редките видове, като амурските тигри.

В допълнение към международната версия на Червената книга има също национални и регионални версии. В СССР Червената книга е създадена през 1974 г., а през Руска федерацияпроцедурата за поддържането му се регулира от федералните закони „За опазване на околната среда“, „За дивата природа“ и Указ на правителството на Руската федерация „За Червената книга на Руската федерация“. Днес 610 вида растения, 247 вида животни, 42 вида лишеи и 24 вида гъби са включени в Червената книга на Руската федерация. Популациите на някои от тях, някога застрашени (бобър, бизон), вече са доста успешно възстановени.

В Русия са защитени следните животински видове: руски ондатр, тарбаган (монголски мармот), полярна мечка, кавказка европейска норка, морска видра, манул, амурски тигър, леопард, Снежен леопард, морски лъв, морж, тюлени, делфини, китове, кон на Пржевалски, диво магаре, розов пеликан, обикновено фламинго, черен щъркел, малък лебед, степен орел, царски орел, черен жерав, сибирски жерав, дропла, бухал, бяла чайка, Средиземноморска костенурка, японска змия, усойница, тръстикова жаба, каспийска минога, всички видове есетрови риби, езерна сьомга, бръмбар елен, необикновена земна пчела, обикновен аполон, рак богомолка, обикновена бисерна мида и др.

Растенията от Червената книга на Руската федерация включват 7 вида кокичета, някои видове пелин, истински женшен, 7 вида камбанки, назъбен дъб, сцила, 11 вида ирис, руски лешник, лале на Шренк, орехоносен лотос, пантофка, тънколистен божур, перушина, юлиева иглика, ливадно лумбаго (сънна трева), беладона беладона, пицунда, тис, китайски щитовник, езерна трева, мек сфагнум, къдрава филофора, нишковидна хара и др.

Редките гъби са представени от летен трюфел или руски черен трюфел, лакирана гъба и др.

Опазването на редките видове в повечето случаи е свързано със забрана за унищожаването им, съхраняването им в изкуствено създадени местообитания (зоологически градини), опазване на техните местообитания и създаване на нискотемпературни генетични банки.

Най-ефективната мярка за защита на редки видове е опазването на техните местообитания, което се постига чрез организиране на мрежа от специално защитени защитени територии, които в съответствие с Федералния закон „За специално защитените природни територии“ (1995 г.) имат международни , федерално, регионално или местно значение. Те включват държавни природни резервати, национални паркове, природни паркове, държавни природни резервати, природни паметници, дендрологични паркове, ботанически градини и др.

Държавен природен резерват- това е специално защитен природен комплекс (земя, водни тела, недра, растения и животински свят), имащи екологично, научно, екологично и образователно значение като пример за природна среда, типични или редки ландшафти, места за опазване на генетичния фонд на флората и фауната.

Статут имат резервати, които са част от международната система от биосферни резервати, които извършват глобален мониторинг на околната среда държавни природни биосферни резервати. Резерватът е екологична, изследователска и екологична образователна институция, насочена към опазване и изучаване на естествения ход на естествени процесии явления, генетичния фонд на флората и фауната, отделни видове и съобщества от растения и животни, типични и уникални екологични системи.

В момента в Русия има около 100 държави природни резервати, 19 от които имат статут на биосфера, включително Байкалски, Баргузински, Кавказки, Кедрова пад, Кроноцки, Приокско-Терасни и др.

За разлика от природните резервати, териториите (водните площи) национални парковевключват природни комплекси и обекти, които имат особена екологична, историческа и естетическа стойност и са предназначени за използване за екологични, образователни, научни и културни цели и за регулиран туризъм. Този статут имат 39 лица със специална защита. природни зони, включително националните паркове Забайкал и Сочи, както и националните паркове „Куршска коса“, „Руски север“, „Шушенски бор“ и др.

Природни парковеса екологични развлекателни институции под юрисдикцията на съставните образувания на Руската федерация, чиито територии (водни зони) включват природни комплекси и обекти, които имат значителна екологична и естетическа стойност и са предназначени за използване за екологични, образователни и развлекателни цели.

Държавни природни резерватиса територии (водни площи), които имат специално значениеза запазване или възстановяване на природни комплекси или техни компоненти и поддържане на екологичното равновесие.

Развитие на еволюционни идеи. Значението на еволюционната теория на Чарлз Дарвин. Взаимовръзка на движещите сили на еволюцията. Форми на естествен подбор, видове борба за съществуване. Синтетична теория на еволюцията. Елементарни фактори на еволюцията. Изследване на С. С. Четвериков. Ролята на еволюционната теория във формирането на съвременната природонаучна картина на света

Развитие на еволюционни идеи

Всички теории за произхода и развитието на органичния свят могат да бъдат сведени до три основни направления: креационизъм, трансформизъм и еволюционизъм. Креационизъме концепцията за постоянството на видовете, разглеждайки разнообразието на органичния свят като резултат от създаването му от Бога. Тази посока се формира в резултат на установяването на господство християнска църквав Европа, въз основа на библейски текстове. Видни представители на креационизма са К. Линей и Ж. Кювие.

„Принцът на ботаниците“ К. Линей, който откри и описа стотици нови растителни видове и създаде първата им хармонична система, въпреки това твърди, че общият брой на видовете организми е останал непроменен от създаването на Земята, т.е. не само не се появяват отново, но и не изчезват. Едва към края на живота си той стига до извода, че родовете са Божие дело, докато видовете могат да се развиват благодарение на адаптирането към местните условия.

Приносът на изключителния френски зоолог Ж. Кювие (1769–1832) към биологията се основава на множество данни от палеонтологията, сравнителната анатомия и физиологията. учение за корелациите- взаимоотношения между части на тялото. Благодарение на това стана възможно да се реконструира външният вид на животното в отделни части. Въпреки това, в процеса на палеонтологични изследвания, J. Cuvier не може да не обърне внимание както на очевидното изобилие от фосилни форми, така и на резките промени в животинските групи по време на геоложката история. Тези данни послужиха като отправна точка за формулиране теории за катастрофите, според който всички или почти всички организми на Земята са били многократно убити в резултат на периодични природни бедствия, а след това планетата е била повторно заселена от видове, оцелели след бедствието. Последователите на Ж. Кювие преброиха до 27 такива катастрофи в историята на Земята. Съображенията за еволюцията изглеждаха на Ж. Кювие откъснати от реалността.

Противоречията в първоначалните предпоставки на креационизма, които стават все по-очевидни с натрупването на научни факти, послужиха като отправна точка за формирането на друга система от възгледи - трансформизъм, като се признава реалното съществуване на видовете и тяхното историческо развитие. Представители на това направление - Ж. Бюфон, И. Гьоте, Е. Дарвин и Е. Жофроа Сен-Илер, неспособни да разкрият истинските причини за еволюцията, ги свеждат до адаптиране към условията на околната среда и наследяване на придобити характеристики. Корените на трансформизма могат да бъдат открити в трудовете на древногръцки и средновековни философи, които признават историческите промени в органичния свят. Така Аристотел изразява идеята за единството на природата и постепенния преход от телата на неживата природа към растенията и от тях към животните - „стълбата на природата“. Той смята, че основната причина за промените в живите организми е техният вътрешен стремеж към съвършенство.

Френският натуралист Дж. Буфон (1707–1788), чиято основна работа в живота е 36-томната естествена история, противно на възгледите на креационистите, разширява обхвата на историята на Земята до 80–90 хиляди години. В същото време той отбеляза единството на флората и фауната, както и възможността за промени в сродни организми под въздействието на фактори на околната среда в резултат на опитомяване и хибридизация.

Английският лекар, философ и поет Е. Дарвин (1731–1802), дядото на Чарлз Дарвин, вярва, че историята на органичния свят датира от милиони години, а разнообразието на животинския свят е резултат от смесването на няколко „ естествени” групи, влиянието на външната среда, упражненията и липсата на двигателни органи и други фактори.

Е. Жофроа Сен-Илер (1772–1844) смята единството на структурния план на групите животни за едно от основните доказателства за развитието на живия свят. Въпреки това, за разлика от своите предшественици, той беше склонен да вярва, че промените във видовете се дължат на влиянието на факторите на околната среда не върху възрастните индивиди, а върху ембрионите.

Въпреки факта, че в дискусията, която пламна през 1831 г. между Ж. Кювие и Е. Жофроа Сен-Илер под формата на поредица от доклади в Академията на науките, явно предимство остана на страната на първия, беше трансформизъм, който стана предшественик на еволюционизма. Еволюционизъм(теория на еволюцията, еволюционна доктрина) е система от възгледи, която признава развитието на природата според определени закони. Това е теоретичният връх на биологията, който ни позволява да обясним многообразието и сложността на живите системи, които наблюдаваме. Въпреки това, поради факта, че еволюционното учение описва явления, които са трудни за наблюдение, то е изправено пред значителни трудности. Понякога еволюционната теория се нарича "дарвинизъм" и се отъждествява с учението на Чарлз Дарвин, което е фундаментално неправилно, тъй като въпреки че теорията на Чарлз Дарвин има неоценим принос за развитието не само на учението за еволюцията, но и на биологията в общо (както и много други науки), основите на еволюционната теория са положени от други учени, тя продължава да се развива и до днес, а „дарвинизмът“ в много аспекти има само историческо значение.

Създател на първата еволюционна теория – ламаркизма – е френският натуралист Ж. Б. Ламарк (1744–1829). Движеща силаеволюцията, той разглежда вътрешното желание на организмите за съвършенство ( закон на градацията), обаче адаптирането към условията на околната среда ги принуждава да се отклонят от тази основна линия. В същото време се развиват органи, които се използват интензивно от животното в процеса на живот, а тези, които са ненужни за него, напротив, са отслабени и дори могат да изчезнат ( закон за упражняване и неупражнение на органи). Характеристиките, придобити по време на живота, се фиксират и предават на потомците. Така той обясни наличието на мембрани между пръстите на водолюбивите птици с опитите на техните предци да се движат във водната среда, а дългата шия на жирафите, според Ламарк, е следствие от факта, че техните предци са се опитали да получат листа от върховете на дърветата.

Недостатъците на ламаркизма бяха теоретичният характер на много конструкции, както и предположението за намесата на Създателя в еволюцията. В процеса на развитие на биологията стана ясно, че индивидуалните промени, придобити от организмите по време на живота, в по-голямата си част попадат в границите на фенотипната променливост и тяхното предаване е практически невъзможно. Например немският зоолог и теоретик на еволюцията А. Вайсман (1834–1914) отрязва опашките на мишките в продължение на много поколения и винаги получава в потомството си само опашати гризачи. Теорията на Ж. Б. Ламарк не е приета от неговите съвременници, но в началото на века тя заляга в основата на т.нар. неоламаркизъм.

Значението на еволюционната теория на Чарлз Дарвин

Предпоставките за създаването на най-известната еволюционна теория на Чарлз Дарвин или дарвинизма са публикуването през 1778 г. на труда на английския икономист Т. Малтус „Трактат за населението“, работата на геолога Чарлз Лайъл, формулировката на клетъчната теория, успехът на селекцията в Англия и собствените наблюдения на Чарлз Дарвин (1809–1882), направени по време на обучението му в Кеймбридж, по време на експедицията като натуралист на кораба „Бийгъл“ и при нейното завършване.

Така Т. Малтус твърди, че населението на Земята се увеличава експоненциално, което значително надвишава способността на планетата да я осигури храна и води до смъртта на част от потомството. Паралелите, направени от Чарлз Дарвин и неговия съавтор А. Уолъс (1823–1913), показват, че в природата индивидите се размножават с много висока скорост, но размерите на популацията остават относително постоянни. Изследванията на английския геолог К. Лайел позволиха да се установи, че повърхността на Земята не винаги е била същата, каквато е сега, а промените й са причинени от влиянието на водата, вятъра, вулканичните изригвания и дейността на живите организми. Още в студентските си години самият Чарлз Дарвин беше поразен от изключителната степен на променливост на бръмбарите, а по време на пътуванията си от сходството на флората и фауната на континентална Южна Америка и близките острови Галапагос, и в същото време от значителната разнообразие от видове, като чинки и костенурки. Освен това по време на експедицията той успя да наблюдава скелетите на гигантски изчезнали бозайници, подобни на съвременните броненосци и ленивци, което значително разклати вярата му в създаването на видове.

Основните принципи на теорията на еволюцията са изразени от Чарлз Дарвин през 1859 г. на среща на Лондонското кралско дружество и впоследствие са развити в книгите „Произходът на видовете чрез естествен подбор или запазването на предпочитаните породи в Борба за живот” (1859), “Промяна в домашните животни и култивирани растения“(1868), „Произходът на човека и сексуалният подбор” (1871), „Изразяването на емоциите при човека и животните” (1872) и др.

Есенцията, разработена от Чарлз Дарвин еволюционни концепциимогат да бъдат сведени до поредица от разпоредби, произтичащи една от друга, имащи кореспонд доказателство:

1. Индивидите, които съставляват всяка популация, произвеждат много повече потомство, отколкото е необходимо за поддържане на размера на популацията.
2. Поради факта, че жизнените ресурси за всеки вид живи организми са ограничени, между тях неизбежно възниква борба за съществуване. Чарлз Дарвин разграничава вътрешновидовата и междувидовата борба, както и борбата с факторите на околната среда. В същото време той посочи също, че говорим не само за борбата на конкретен индивид за съществуване, но и за оставяне на потомство.
3. Последицата от борбата за съществуване е естествен подбор- преобладаващото оцеляване и възпроизводство на организми, които случайно са се оказали най-адаптирани към дадените условия на съществуване. Естественият подбор в много отношения е подобен на изкуствения подбор, който хората са използвали от древни времена за отглеждане на нови сортове растения и породи домашни животни. Избирайки индивиди, които имат някаква желана характеристика, човек запазва тези характеристики чрез изкуствено развъжданечрез селективно размножаване или опрашване. Специална форма на естествен подбор е сексуалният подбор за черти, които обикновено нямат пряко адаптивно значение (дълги пера, огромни рога и т.н.), но допринасят за репродуктивния успех, защото правят индивида по-привлекателен за противоположния пол или по-страшен за съперници от един и същи пол.
4. Материалът за еволюцията са различията между организмите, които възникват в резултат на тяхната изменчивост. Чарлз Дарвин прави разлика между неопределена и определена променливост. Определено(груповата) изменчивост се проявява във всички индивиди от даден вид еднакво под въздействието на определен фактор и изчезва в потомците, когато действието на този фактор престане. Несигурно(индивидуална) променливост са промени, които се случват във всеки индивид, независимо от колебанията в стойностите на факторите на околната среда и се предават на потомците. Такава променливост няма адаптивен характер. Впоследствие се оказва, че определена изменчивост е ненаследствена, а неопределената е наследствена.
5. Естественият подбор в крайна сметка води до разминаване в характеристиките на отделните изолирани сортове - дивергенция, и в крайна сметка до образуването на нови видове.

Теорията за еволюцията на Чарлз Дарвин не само постулира процеса на възникване и развитие на видовете, но и разкри механизма на самата еволюция, който се основава на принципа на естествения подбор. Дарвинизмът също така отрича програмираната природа на еволюцията и постулира нейния непрекъснат характер.

В същото време еволюционната теория на Чарлз Дарвин не може да отговори на редица въпроси, например за природата на генетичния материал и неговите свойства, за същността на наследствената и ненаследствената изменчивост и тяхната еволюционна роля. Това доведе до криза на дарвинизма и появата на нови теории: неоламаркизъм, салтационизъм, концепцията за номогенезата и др. Неоламаркизъмсе основава на позицията на теорията на Дж. Б. Ламарк за наследяването на придобитите характеристики. салтационизъме система от възгледи за процеса на еволюцията като резки промени, водещи до бързо възникване на нови видове, родове и по-големи систематични групи. Концепция номогенезапостулира програмираната посока на еволюцията и развитието на различни характеристики въз основа на вътрешни закони. Само синтезът на дарвинизма и генетиката през 20-30-те години на ХХ век успя да преодолее противоречията, които неизбежно възникваха при обяснението на редица факти.

Взаимовръзка на движещите сили на еволюцията

Еволюцията не може да бъде свързана с действието на който и да е фактор, тъй като самите мутации са случайни и ненасочени промени и не могат да осигурят адаптирането на индивидите към факторите на околната среда, докато естественият подбор вече сортира тези промени. По същия начин самият подбор не може да бъде единственият фактор в еволюцията, тъй като подборът изисква подходящ материал, доставен от мутации.

Въпреки това може да се отбележи, че процесът на мутация и генният поток създават вариация, докато естественият подбор и генетичният дрейф подреждат тази вариация. Това означава, че факторите, които създават променливост, инициират процеса на микроеволюция, а тези, които сортират променливостта, го продължават, което води до установяване на нови честоти на варианти. По този начин, еволюционната промяна в популацията може да се разглежда като резултат от противоположни сили, създаващи и сортиращи генотипни вариации.

Пример за взаимодействието между процеса на мутация и селекцията е хемофилията при хората. Хемофилията е заболяване, причинено от намалено съсирване на кръвта. Преди това е водило до смърт в предрепродуктивния период, тъй като всяко увреждане на меките тъкани може потенциално да доведе до значителна загуба на кръв. Това заболяване се причинява от рецесивна мутация на свързания с пола ген H (Xh). Жените страдат от хемофилия изключително рядко, те са по-често хетерозиготни носители, но техните синове могат да наследят болестта. Теоретично, в течение на няколко поколения, такива мъже умират преди пубертета и постепенно този алел трябва да изчезне от популацията, но честотата на поява на това заболяване не намалява поради повтарящи се мутации в този локус, както се случи при кралица Виктория, която предава болестта на три поколения от кралските домове на Европа. Постоянната честота на това заболяване показва баланс между процеса на мутация и натиска на селекция.

Форми на естествен подбор, видове борба за съществуване

Естествен подборТе наричат ​​селективно оцеляване и оставяне на потомство от най-годните индивиди и смъртта на най-малко годните.

Същността на естествения подбор в теорията на еволюцията се състои в диференцираното (неслучайно) запазване на определени генотипове в популацията и избирателното им участие в предаването на гени на следващото поколение. Освен това, той засяга не един признак (или ген), а целия фенотип, който се формира в резултат на взаимодействието на генотипа с факторите на околната среда. Естественият подбор ще бъде от различно естество при различни условия на околната среда. В момента има няколко форми на естествен подбор: стабилизиране, задвижване и разкъсване.

Стабилизираща селекцияе насочена към консолидиране на тясна норма на реакция, която се оказа най-благоприятна при дадените условия на съществуване. Характерно е за случаите, когато фенотипните характеристики са оптимални за непроменливи условия на околната среда. Ярък пример за действието на стабилизиращата селекция е запазването на относително постоянна телесна температура на топлокръвни животни. Тази форма на селекция е подробно проучена от изключителния руски зоолог И. И. Шмалгаузен.

Избор на шофираневъзниква в отговор на промени в условията на околната среда, в резултат на което мутациите, които се отклоняват от средната стойност на признака, се запазват, докато предишната доминираща форма се унищожава, тъй като не отговаря достатъчно на новите условия на съществуване. Например в Англия, в резултат на замърсяването на въздуха от промишлени емисии, пеперудите от брезов молец, невиждани преди на много места, с тъмни крила, които бяха по-малко видими за птиците на фона на сажди брезови стволове, станаха широко разпространени. Подборът на шофиране не допринася за пълното унищожаване на формата, срещу която действа, тъй като в резултат на мерките, предприети от правителството и екологичните организации, ситуацията със замърсяването на въздуха рязко се подобри и цветът на крилете на пеперудата се върна към оригиналната му версия.

Разкъсване, или разрушителен подборблагоприятства запазването на екстремните варианти на признака и премахва междинните, като например в резултат на употребата на пестициди се появяват групи от насекоми, устойчиви на него. По своя механизъм разрушителният подбор е обратното на стабилизиращия подбор. Чрез тази форма на селекция в популацията възникват няколко строго разграничени фенотипа. Това явление се нарича полиморфизъм. Появата на репродуктивна изолация между различни форми може да доведе до видообразуване.

Понякога те също се разглеждат отделно дестабилизираща селекция, който запазва мутации, които водят до голямо разнообразие от всякакви характеристики, например цвета и структурата на черупките на някои мекотели, живеещи в хетерогенните микроусловия на скалистия прибой на морето. Тази форма на селекция е открита от Д. К. Беляев, докато изучава опитомяването на животните.

В природата не съществува форма на естествен подбор чиста форма, а напротив, има различни комбинации от тях и при промяна на условията на околната среда първо единият или другият от тях излиза на преден план. По този начин, след завършване на промените в околната среда, движещата селекция се заменя със стабилизираща селекция, която оптимизира група индивиди в нови условия на съществуване.

Естественият подбор протича на различни нива и затова се разграничават индивидуален, групов и полов подбор. Индивидуаленселекцията елиминира по-малко адаптирани индивиди от участие в размножаването, докато груповата селекция е насочена към запазване на черта, която е полезна не за индивида, а за групата като цяло. Под напрежение групаселекцията може напълно да унищожи цели популации, видове и по-големи групи организми, без да оставя потомство. За разлика от индивидуалния подбор, груповият подбор намалява разнообразието от форми в природата.

Сексуален подборизвършвани в рамките на един пол. Той насърчава развитието на черти, които гарантират успех в оставянето на най-голямото потомство. Благодарение на тази форма на естествен подбор се е развил полов диморфизъм, изразяващ се в размера и цвета на опашката на пауна, рогата на елените и др.

Резултатът е естественият подбор борба за съществуваневъз основа на наследствената изменчивост. Борбата за съществуване се разбира като цялата съвкупност от взаимоотношения между индивиди от собствения и други видове, както и с абиотичните фактори на околната среда. Тези взаимоотношения определят успеха или провала на конкретен индивид в оцеляването и производството на потомство. Причината за борбата за съществуване е появата на излишен брой индивиди спрямо наличните ресурси. В допълнение към конкуренцията, тези взаимоотношения трябва да включват и взаимопомощ, което увеличава шансовете за оцеляване на индивидите.

Взаимодействие с факторите на околната средаможе също да доведе до смъртта на по-голямата част от индивидите, например при насекоми, само малка част от които оцеляват през зимата.

Синтетична теория на еволюцията

Успехите на генетиката в началото на ХХ век, например откриването на мутациите, предполагат, че наследствените промени във фенотипа на организмите възникват внезапно и не се формират за дълъг период от време, както е постулирано от еволюционната теория на Чарлз Дарвин. По-нататъшните изследвания в областта на популационната генетика обаче доведоха до формулирането през 20-50-те години на ХХ век на нова система от еволюционни възгледи - синтетична теория на еволюцията. Значителен принос за създаването му са направени от учени от различни страни: съветски учени С. С. Четвериков, И. И. Шмалгаузен и А. Н. Северцов, английски биохимик и генетик Д. Халдейн, американски генетици С. Райт и Ф. Добжански, еволюционист Д. Хъксли, палеонтолог Д. Симпсън и зоологът Е. Майр.

Основни положения на синтетичната теория на еволюцията:

1. Елементарният материал на еволюцията е наследствената изменчивост (мутационна и комбинативна) на индивидите от популацията.
2. Елементарната единица на еволюцията е популацията, в която се случват всички еволюционни промени.
3. Елементарно еволюционно явление е промяна в генетичната структура на популацията.
4. Елементарните фактори на еволюцията - генетичен дрейф, вълни на живот, генен поток - са ненасочени, произволни по природа.
5. Единственият насочващ фактор в еволюцията е естественият подбор, който е творчески по природа. Естественият подбор може да бъде стабилизиращ, движещ и разрушителен.
6. Еволюцията е различна по природа, тоест един таксон може да породи няколко нови таксона, докато всеки вид има само един предшественик (вид, популация).
7. Еволюцията е постепенна и непрекъсната. Видообразуването като етап от еволюционния процес е последователно заместване на една популация от поредица от други временни популации.
8. Има два вида еволюционен процес: микроеволюция и макроеволюция. Макроеволюцията няма свои специални механизми и се осъществява само благодарение на микроеволюционните механизми.
9. Всяка систематична група може или да процъфтява (биологичен прогрес), или да изчезне (биологична регресия). Биологичният прогрес се постига чрез промени в структурата на организмите: ароморфози, идиоадаптации или обща дегенерация.
10. Основните закони на еволюцията са нейният необратим характер, прогресивното усложняване на формите на живот и развитието на приспособимостта на видовете към тяхната среда. Еволюцията обаче няма крайна цел, т.е. процесът е ненасочен.

Въпреки факта, че еволюционната теория през последните десетилетия е обогатена с данни от сродни науки - генетика, селекция и др., Тя все още не отчита редица аспекти, например насочени промени в наследствения материал, следователно в в бъдеще е възможно да се създаде нова концепция за еволюцията, която да замени синтетичната теория.

Елементарни фактори на еволюцията

Според синтетичната теория на еволюцията елементарното еволюционно явление се състои от промяна в генетичния състав на популацията, а събитията и процесите, които водят до промени в генофондите, се наричат елементарни фактори на еволюцията. Те включват процес на мутация, популационни вълни, генетичен дрейф, изолация и естествен подбор. Поради изключителното значение на естествения подбор в еволюцията, той ще бъде разгледан отделно.

Процес на мутациякоето е непрекъснато като самата еволюция, поддържа генетичната хетерогенност на популацията поради появата на все повече и повече нови генни варианти. Мутациите, които възникват под въздействието на външни и вътрешни фактори, се класифицират като генни, хромозомни и геномни.

Генни мутациисе срещат с честота от 10 –4 –10 –7 на гамета обаче, поради факта, че при хората и повечето висши организмиобщият брой на гените може да достигне няколко десетки хиляди; невъзможно е да си представим, че два организма са абсолютно идентични. Повечето мутации, които възникват, са рецесивни, особено след като доминантните мутации са непосредствено обект на естествен подбор. Рецесивните мутации създават този резерв от наследствена променливост, но преди да се проявят във фенотипа, те трябва да се установят в много индивиди в хетерозиготно състояние поради свободно кръстосване в популацията.

Хромозомни мутациисвързани със загуба или прехвърляне на част от хромозома (цяла хромозома) на друга, също са доста често срещани при различни организми, например разликата между някои видове плъхове е в една двойка хромозоми, което затруднява да ги пресичат.

Геномни мутации, свързани с полиплоидизация, също водят до репродуктивна изолация на нововъзникналата популация поради нарушения в митозата на първото делене на зиготата. Въпреки това, те са доста широко разпространени в растенията и такива растения могат да растат в Арктика и алпийски ливади поради по-голямата си устойчивост на фактори на околната среда.

Комбинативната променливост, която осигурява появата на нови варианти на комбиниране на гени в генотипа и съответно увеличава вероятността от появата на нови фенотипове, също допринася за еволюционните процеси, тъй като само при хората броят на вариантите на хромозомните комбинации е 2. 23, тоест появата на организъм, подобен на вече съществуващия, е почти невъзможна.

Популационни вълни.Обратният резултат (изчерпване на генния състав) често се причинява от колебания в броя на организмите в естествените популации, които при някои видове (насекоми, риби и др.) могат да се променят десетки или стотици пъти - популационни вълни, или "вълни на живота". Увеличаването или намаляването на броя на индивидите в популациите може да бъде едно от двете периодичен, така непериодични. Първите са сезонни или многогодишни, като миграции при прелетни птици или размножаване при дафнии, които имат само женски индивиди през пролетта и лятото, а до есента се появяват мъжки, необходими за полово размножаване. Непериодичните колебания в броя често са причинени от рязко увеличаване на количеството храна в благоприятна година, нарушаване на условията на местообитанията, размножаване на вредители или хищници.

Тъй като възстановяването на популацията се случва поради малък брой индивиди, които нямат целия набор от алели, новите и оригиналните популации ще имат различни генетични структури. Нарича се промяна в честотата на гените в популация под влияние на случайни фактори генетично отклонение, или генетично-автоматични процеси. Среща се и при усвояване на нови територии, тъй като те получават изключително ограничен брой индивиди от даден вид, които могат да дадат начало на нова популация. Следователно генотипите на тези индивиди ( ефект на основателя). В резултат на генетичния дрейф често се появяват нови хомозиготни форми (за мутантни алели), които могат да се окажат адаптивно ценни и впоследствие да бъдат подхванати от естествения подбор.

Така сред индийското население на американския континент и лапландците делът на хората с кръвна група I (0) е много висок, докато групи III и IV са изключително редки. Вероятно в първия случай основателите на популацията са били индивиди, които не са имали IB алел или той е бил изгубен по време на процеса на селекция.

До определен момент се извършва обмен на алели между съседни популации в резултат на кръстосване между индивиди от различни популации - ген поток, което намалява дивергенцията между отделните популации, но с появата на изолация спира. По същество генният поток е процес на забавена мутация.

Изолация.Всички промени в генетичната структура на популацията трябва да бъдат фиксирани, което се случва благодарение на изолация- появата на всякакви бариери (географски, екологични, поведенчески, репродуктивни и др.), които усложняват и правят невъзможно преминаването на индивиди от различни популации. Въпреки че самата изолация не създава нови форми, тя все пак запазва генетичните различия между популациите, подложени на действието на естествения подбор. Има две форми на изолация: географска и биологична.

Географска изолациявъзниква в резултат на разделянето на района от физически бариери (водни препятствия за сухоземни организми, земни площи за водни видове, редуване на повдигнати области и равнини); Това се улеснява от заседнал или прикрепен (в растенията) начин на живот. Понякога географската изолация може да бъде причинена от разширяване на ареала на даден вид с последващо изчезване на неговите популации в междинни територии.

Биологична изолацияе следствие от определени различия на организмите в рамките на един и същи вид, които по някакъв начин възпрепятстват свободното кръстосване. Има няколко вида биологична изолация: екологична, сезонна, етологична, морфологична и генетична. Екологична изолацияпостигнато чрез разделяне на екологични ниши (например предпочитание към определени местообитания или видове храна, както при смърчовата кръстоклюна и боровата кръстоклюна). Сезонен(временна) изолация възниква, когато индивиди от същия вид се размножават в различни термини(различни запаси от херинга). Етологичната изолация зависи от характеристиките на поведението (характеристики на ритуала на ухажване, оцветяване, „пеене“ на женски и мъжки от различни популации). При морфологична изолацияПречка за кръстосването е несъответствието в структурата на репродуктивните органи или дори размера на тялото (пекинез и немски дог). Генетична изолацияима най-голямо влияние и се проявява в несъвместимостта на зародишните клетки (смърт на зиготата след оплождане), стерилитет или намалена жизнеспособност на хибридите. Причините за това са особеностите на броя и формата на хромозомите, в резултат на което пълното клетъчно делене (митоза и мейоза) става невъзможно.

Като нарушава свободното кръстосване между популациите, изолацията засилва в тях онези различия, които са възникнали на генотипно ниво поради мутации и колебания в числеността. В този случай всяка популация е подложена на действието на естествения подбор отделно от другата и това в крайна сметка води до дивергенция.

Творческата роля на естествения подбор в еволюцията

Естественият подбор функционира като вид „сито“, което сортира генотипите според тяхната степен на годност. Чарлз Дарвин обаче подчертава, че селекцията не е насочена само и не толкова към запазване изключително на най-доброто, а към премахване на най-лошото, тоест ви позволява да запазите многовариантността. Функцията на естествения подбор не се ограничава до това, тъй като осигурява възпроизвеждането на адаптирани генотипове и по този начин определя посоката на еволюцията, последователно добавяйки случайни и многобройни отклонения. Естественият подбор няма конкретна цел: въз основа на един и същи материал (наследствена изменчивост) при различни условия могат да се получат различни резултати.

В това отношение разглежданият фактор на еволюцията не може да се сравнява с работата на скулптор, изсичащ мраморен блок; по-скоро той действа като далечен прародител на човека, който прави инструмент от каменен фрагмент, без да си представя крайния резултат, което зависи не само от естеството на камъка и неговата форма, но и от силата, посоката на удара и т.н. Въпреки това, в случай на неуспех, селекцията, подобно на хуманоидно същество, отхвърля „грешната“ форма.

Цената за избор е възникването генетичен товар, тоест натрупването на мутации в популация, които с течение на времето могат да станат преобладаващи поради внезапната смърт на повечето индивиди или миграцията на малък брой от тях.

Под натиска на естествения подбор се формира не само разнообразието на видовете, но се повишава и нивото им на организация, включително тяхното усложняване или специализация. Въпреки това, за разлика от изкуствения подбор, извършван от хората само за икономически ценни признаци, често в ущърб на адаптивните свойства, естественият подбор не може да допринесе за това, тъй като никаква адаптация в природата не може да компенсира вредата от намаляването на жизнеспособността на населението.

Изследване на С. С. Четвериков

Една от важните стъпки към помирението на дарвинизма и генетиката е направена от московския зоолог С. С. Четвериков (1880–1959). Въз основа на резултатите от изследване на генетичния състав на естествените популации на плодовата муха Drosophila, той доказа, че те носят много рецесивни мутации в хетерозиготна форма, които не нарушават фенотипната еднородност. Повечето от тези мутации са неблагоприятни за организма и създават т.нар генетично натоварване, намалявайки адаптивността на населението като цяло към околната среда. Някои мутации, които нямат адаптивно значение в даден момент от развитието на вида, могат да придобият определена стойност по-късно и по този начин са резерв на наследствена изменчивост.Разпространението на такива мутации сред индивиди от популация в резултат на последователни свободни кръстосвания може в крайна сметка да доведе до прехода им към хомозиготно състояние и проява във фенотипа. Ако това състояние на знака е сешоар- е адаптивен, след няколко поколения той напълно ще измести доминиращия фен, заедно с неговите носители, от популацията, която е по-малко подходяща за дадените условия. По този начин, поради такива еволюционни промени, само рецесивният мутантен алел се запазва и неговият доминантен алел изчезва.

Нека се опитаме да докажем това с конкретен пример. Когато изучавате всяка конкретна популация, можете да откриете, че не само нейната фенотипна, но и нейната генотипна структура може да остане непроменена за дълго време поради свободно кръстосване или панмиксиядиплоидни организми.

Това явление е описано от закона Харди-Вайнберг, според която в идеална популация има неогранич големи размерипри липса на мутации, миграции, популационни вълни, генетичен дрейф, естествен подбор и при свободно кръстосване, честотите на алелите и генотипите на диплоидните организми няма да се променят в продължение на няколко поколения.

Например в една популация определен признак е кодиран от два алела на един и същ ген - доминантен ( А) и рецесивен ( А). Честотата на доминантния алел е обозначена като Ри рецесивен - р. Сумата от честотите на тези алели е 1: стр + р= 1. Следователно, ако знаем честотата на доминантния алел, тогава можем да определим честотата на рецесивния алел: р = 1 – стр. Всъщност честотите на алелите са равни на вероятностите за образуване на съответните гамети. Тогава, след образуването на зиготите, честотите на генотипа в първото поколение ще бъдат:

(pA + qa) 2 = стр 2 А.А. + 2pqAa + р 2 аа = 1,

Където стр 2 А.А.- честота на доминантните хомозиготи;

2pqAa- честота на хетерозиготите;

р 2 аа- честота на рецесивни хомозиготи.

Лесно е да се изчисли, че в следващите поколения честотите на генотипите ще останат същите, поддържайки генетичното разнообразие на популацията. Но в природата няма идеални популации и следователно в тях мутантните алели могат не само да се запазят, но и да се разпространят и дори да заменят преди това по-често срещаните алели.

С. С. Четвериков ясно осъзнава, че естественият подбор не просто елиминира отделни по-малко успешни черти и, съответно, алелите, които ги кодират, но също така действа върху целия комплекс от гени, които влияят върху проявата на определен ген във фенотипа, или генотипна среда. Като генотипна среда, целият генотип в момента се разглежда като набор от гени, които могат да подобрят или отслабят проявлението на специфични алели.

Не по-малко важни в развитието на еволюционното учение са изследванията на С. С. Четвериков в областта на популационната динамика, по-специално „вълните на живота“ или популационните вълни. Докато е още студент, през 1905 г. той публикува статия за възможността от избухване на масово размножаване на насекоми и също толкова бързо намаляване на техния брой.

Ролята на еволюционната теория във формирането на съвременната природонаучна картина на света

Значението на еволюционната теория за развитието на биологията и другите природни науки трудно може да бъде надценено, тъй като тя е първата, която обяснява условията, причините, механизмите и резултатите от историческото развитие на живота на нашата планета, т.е. материалистично обяснение на развитието на органичния свят. В допълнение, теорията за естествения подбор е първата наистина научна теория за биологичната еволюция, тъй като когато е създадена, Чарлз Дарвин не разчита на спекулативни конструкции, а изхожда от собствените си наблюдения и разчита на реалните свойства на живите организми. В същото време тя обогати биологичните инструменти с историческия метод.

Формулирането на еволюционната теория не само предизвика разгорещен научен дебат, но и даде тласък на развитието на такива науки като обща биология, генетика, селекция, антропология и редица други. В това отношение не можем да не се съгласим с твърдението, че еволюционната теория увенчава следващия етап в развитието на биологията и се превръща в отправна точка за нейния прогрес през ХХ век.

Доказателство за еволюцията на живата природа. Резултати от еволюцията: адаптивност на организмите към околната среда, разнообразие от видове

Доказателство за еволюцията на дивата природа

IN различни областибиология, дори преди Чарлз Дарвин и след публикуването на неговата теория за еволюцията, бяха получени цяла поредица от доказателства в нейна подкрепа. Това доказателство се нарича доказателство за еволюция. Най-често цитираните са палеонтологични, биогеографски, сравнително ембриологични, сравнително анатомични и сравнително биохимични доказателства за еволюцията, въпреки че таксономичните данни, както и селекцията на растения и животни, не могат да бъдат отхвърлени.

Палеонтологични доказателствавъз основа на изследването на фосилни останки от организми. Те включват не само добре запазени организми, замразени в лед или обвити в кехлибар, но и „мумии“, открити в кисели торфени блата, както и останки от организми и вкаменелости, запазени в седиментни скали. Наличието в древните скали на по-прости организми, отколкото в по-късните слоеве, и фактът, че видовете, открити на едно ниво, изчезват на друго, се смята за едно от най-значимите доказателства за еволюцията и се обяснява с появата и изчезването на видовете в съответните епохи поради към промени в условията на околната среда.

Въпреки факта, че досега са открити малко фосилни останки и много фрагменти липсват във вкаменелостите поради ниската вероятност за запазване на органични останки, все още са открити форми на организми, които имат признаци както на еволюционно по-древни, така и на по-млади групи на организми. Такива форми на организми се наричат преходни форми. Ярки представители на преходните форми, илюстриращи прехода от риби към сухоземни гръбначни, са перките риби и стегоцефалите, а археоптериксът заема определено място между влечугите и птиците.

Редици от изкопаеми форми, които са последователно свързани помежду си в процеса на еволюция не само чрез общи, но и чрез частни структурни характеристики, се наричат филогенетична серия. Те могат да бъдат представени от фосилни останки от различни континенти и да претендират, че са повече или по-малко пълни, но тяхното изследване е невъзможно без сравнение с живи форми, за да се демонстрира прогресията на еволюционния процес. Класически пример за филогенетична серия е еволюцията на предците на коня, изучавана от основателя на еволюционната палеонтология В. О. Ковалевски.

Биогеографски доказателства. Биогеографиякак науката изучава моделите на разпространение и разпространение на видове, родове и други групи живи организми, както и техните съобщества, на повърхността на нашата планета.

Липсата във всяка част на земната повърхност на видове организми, които са адаптирани към такова местообитание и се вкореняват добре, когато са изкуствено внесени, като зайци в Австралия, както и наличието на подобни форми на организми в части от земята, разположени на значителните разстояния едно от друго показват, на първо място, че външният вид на Земята не винаги е бил такъв, а геоложките трансформации, по-специално континенталният дрейф, образуването на планини, покачването и падането на нивото на Световния океан влияят еволюцията на организмите. Например в тропическите райони на Южна Америка, Южна Африка и Австралия има четири подобни видовебелодробни риби, докато местообитанията на камилите и ламите, принадлежащи към същия разред, се намират в Северна Африка, по-голямата част от Азия и Южна Америка. Палеонтологичните изследвания показват, че камилите и ламите произлизат от общ предшественик, който някога е живял в Северна Америка и след това се е разпространил в Азия през съществуващия преди това провлак на мястото на Беринговия проток, а също и през Панамския провлак в Южна Америка. Впоследствие всички представители на това семейство в междинните региони изчезнаха, а в регионалните региони в процеса на еволюция се образуваха нови видове. По-ранното отделяне на Австралия от други земни масиви позволи формирането на напълно специална флора и фауна там, в която се запазиха такива форми на бозайници като монотреми - птицечовка и ехидна.

От гледна точка на биогеографията може да се обясни и разнообразието на Дарвиновите чинки на Галапагоските острови, които са на 1200 км от бреговете на Южна Америка и имат вулканичен произход. Очевидно представители на единствения вид чинки в Еквадор някога са летели или са били въведени при тях, а след това, докато са се размножавали, някои от индивидите са се заселили по останалите острови. На централните големи острови борбата за съществуване (храна, места за гнездене и др.) беше най-остра, поради което се образуваха видове, малко по-различни един от друг по външни характеристики, консумиращи различни храни (семена, плодове, нектар, насекоми, и т.н.).

Те са повлияли на разпространението на различни групи организми и промените в климатичните условия на Земята, което е допринесло за просперитета на едни групи и изчезването на други. Отделни видове или групи организми, които са оцелели от широко разпространените преди това флори и фауни, се наричат реликви. Те включват гинко, секвоя, лалево дърво, лобопера риба целакант и др. В по-широк смисъл видовете растения и животни, които живеят в ограничени райони от територия или водна площ, се наричат ендемичен, или ендемичен. Например, всички представители на местната флора и фауна на Австралия са ендемични, а във флората и фауната на езерото Байкал до 75% от тях са ендемични.

Сравнителни анатомични доказателства.Изследването на анатомията на сродни групи животни и растения дава убедителни доказателства за сходството в структурата на техните органи. Макар че фактори на околната среда, разбира се, оставят своя отпечатък върху структурата на органите; при покритосеменните растения, с цялото им невероятно разнообразие, цветята имат чашелистчета, венчелистчета, тичинки и плодници, а при сухоземните гръбначни крайниците са изградени според план с пет пръста. Органи, които имат подобна структура, заемат еднакво място в тялото и се развиват от едни и същи зачатъци в сродни организми, но изпълняват различни функции, се наричат хомоложни. Така слуховите костици (чукче, инкус и стреме) са хомоложни на хрилните дъги на рибите, отровните жлези на змиите са слюнчените жлезидруги гръбначни, млечните жлези на бозайниците - потните жлези, плавниците на тюлените и китоподобните - крилете на птиците, крайниците на конете и къртиците.

Органите, които не са функционирали дълго време, най-вероятно се превръщат в остатъчен (рудимент)- структури, които са недоразвити в сравнение с предшествениците и са загубили основното си значение. Те включват фибулата при птиците, очите при къртиците и къртиците, косата, опашната кост и апендикса при хората и др.

Индивидуалните индивиди обаче могат да проявяват характеристики, които липсват в даден вид, но са присъствали при далечни предци - атавизми, например трипръстието при съвременните коне, развитието на допълнителни чифтове млечни жлези, опашка и косми по цялото човешко тяло.

Ако хомоложните органи са доказателство в полза на родството на организмите и различията в процеса на еволюцията, тогава подобни тела- подобни структури в организми от различни групи, които изпълняват едни и същи функции, напротив, са примери конвергенция(конвергенцията е общо взето независимо развитие на подобни характеристики в различни групи организми, съществуващи при едни и същи условия) и потвърждават факта, че околната среда оставя значителен отпечатък върху организма. Аналози са крилата на насекомите и птиците, очите на гръбначните и главоногите (калмари, октоподи), съчленените крайници на членестоногите и сухоземните гръбначни.

Сравнителни ембриологични доказателства.Изучавайки ембрионалното развитие на представители на различни групи гръбначни животни, К. Баер открива тяхното поразително структурно единство, особено на ранни стадииразвитие ( закон на зародишната прилика). По-късно Е. Хекел формулира биогенетичен закон, според който онтогенезата е кратко повторение на филогенезата, т.е. етапите, през които преминава един организъм в процеса на своето индивидуално развитие, повтарят историческото развитие на групата, към която принадлежи.

Така в първите етапи на развитие ембрионът на гръбначното придобива структурни характеристики, характерни за рибите, а след това за земноводните и в крайна сметка за групата, към която принадлежи. Тази трансформация се обяснява с факта, че всеки от горните класове има общи предци със съвременните влечуги, птици и бозайници.

Биогенетичният закон обаче има редица ограничения и поради това руският учен А. Н. Северцов значително ограничи обхвата на неговото приложение, като повтори в онтогенезата изключително характеристиките на ембрионалните етапи на развитие на предшествениците.

Сравнителни биохимични доказателства.Развитието на по-точни методи за биохимичен анализ предостави на еволюционните учени нова група данни в полза на историческото развитие на органичния свят, тъй като наличието на едни и същи вещества във всички организми показва възможна биохимична хомология, подобна на тази при ниво на органи и тъкани. Сравнителни биохимични изследвания на първичната структура на такива широко разпространени протеини като цитохром си хемоглобина, както и нуклеиновите киселини, особено рРНК, показаха, че много от тях имат почти същата структура и изпълняват същите функции при представители на различни видове и колкото по-близка е връзката, толкова по-голямо е сходството в структурата на изследваните вещества.

По този начин теорията за еволюцията се потвърждава от значително количество данни от различни източници, което още веднъж показва нейната надеждност, но тепърва ще се променя и усъвършенства, тъй като много аспекти от живота на организмите остават извън полезрението на изследователите .

Резултати от еволюцията: адаптивност на организмите към околната среда, разнообразие от видове

В допълнение към общите характеристики, характерни за представителите на дадено царство, видовете живи организми се характеризират с невероятно разнообразие от характеристики на външна и вътрешна структура, жизнена активност и дори поведение, които са се появили и са избрани в процеса на еволюция и осигуряват адаптация към условията на живот. Не бива обаче да се предполага, че след като птиците и насекомите имат крила, това се дължи на прякото действие на въздуха, защото има много безкрили насекоми и птици. Гореспоменатите адаптации бяха избрани чрез процес на естествен подбор от целия спектър от налични мутации.

Епифитните растения, които живеят не на почвата, а на дърветата, са се приспособили да абсорбират атмосферната влага с помощта на корени без коренови косми, но със специална хигроскопична тъкан - веламен. Някои бромелии могат да абсорбират водни пари във влажната атмосфера на тропиците, като използват космите по листата си.

Насекомоядните растения (росичка, венерина мухоловка), които живеят на почви, където по една или друга причина няма азот, са изработили механизъм за привличане и усвояване на малки животни, най-често насекоми, които са източник на необходимия им елемент.

За да се предпазят от изяждане от тревопасни животни, много растения, водещи прикрепен начин на живот, са развили пасивни средства за защита, като тръни (глог), тръни (роза), жилещи косми (коприва), натрупване на кристали от калциев оксалат (киселец). , биологично активни веществав тъканите (кафе, глог) и др. При някои от тях дори семената в неузрелите плодове са заобиколени от каменисти клетки, които не позволяват на вредителите да достигнат до тях и едва през есента настъпва процесът на обездървесяване, което позволява на семената да влизат в почвата и покълват (круша).

Околната среда също има формиращо влияние върху животните. По този начин много риби и водни бозайници имат опростена форма на тялото, което ги улеснява да се движат през дебелината му. Не бива обаче да се предполага, че водата влияе пряко върху формата на тялото, просто в процеса на еволюцията тези животни, които притежават тази черта, се оказват най-адаптирани към нея.

Тялото на китовете и делфините не е покрито с косми, докато родствената група перконоги има повече или по-малко намалена козина, тъй като, за разлика от първите, те прекарват част от времето си на сушата, където без вълна кожата им веднага би стават ледени.

Тялото на повечето риби е покрито с люспи, които от долната страна са по-светло оцветени, отколкото отгоре, в резултат на което тези животни са трудно забележими отгоре за естествените врагове на фона на дъното, а отдолу - на фона на дъното. фон на небето. Оцветяването, което прави животните невидими за техните врагове или плячка, се нарича покровителствен. В природата е широко разпространено. Ярък пример за такова оцветяване е оцветяването на долната страна на крилата на пеперудата калима, която, след като седна на клон и сгъна крилата си заедно, се оказва, че изглежда като сух лист. Други насекоми, като пръчици, се маскират като растителни клонки.

Оцветяването на петна или ивици също има адаптивно значение, тъй като на фона на почвата птици като пъдпъдъци или гаги не се виждат дори от близко разстояние. Невидими са и петнистите яйца на птици, гнездящи на земята.

Оцветяването на животните не винаги е толкова постоянно, колкото това на зебрата; например писия и хамелеон могат да го променят в зависимост от естеството на мястото, където се намират. Кукувиците, като снасят яйцата си в гнездата на различни птици, могат да променят цвета на черупките си по такъв начин, че „собствениците“ на гнездото да не забелязват разликите между него и техните собствени яйца.

Оцветяването на животните не винаги ги прави невидими - много от тях просто хващат окото, което трябва да предупреждава за опасност. Повечето от тези насекоми и влечуги са отровни в една или друга степен, като например калинка или оса, така че хищник, след като е преживял дискомфортслед като изяде такъв предмет, го избягва. Въпреки това, предупредително оцветяванене е универсален, тъй като някои птици са се приспособили да се хранят с тях (мишелов).

Повишените шансове за оцеляване при индивиди с предупредително оцветяване допринесоха за появата му при представители на други видове без основателна причина. Това явление се нарича мимикрия. Така неотровните гъсеници на някои видове пеперуди имитират отровни, а калинките имитират един от видовете хлебарки. Въпреки това, птиците могат бързо да се научат да различават отровните организми от неотровните и да консумират последните, като избягват индивидите, които са служили като модели за подражание.

В някои случаи може да се наблюдава и обратното явление - хищните животни имитират безобидни животни по цвят, което им позволява да се приближат до жертвата на близко разстояние и след това да атакуват (саблезъби блени).

Защитата за много видове се осигурява и от адаптивно поведение, което е свързано със съхраняване на храна за зимата, грижа за потомството, замръзване на място или, обратно, приемане на заплашителна поза. Така речните бобри подготвят няколко кубични метра клони, части от стволове и друга растителна храна за зимата, наводнявайки ги във вода близо до „колибите“.

Грижата за потомството е характерна главно за бозайници и птици, но се среща и при представители на други класове хордови. Известно е например агресивното поведение на мъжките лепенки, които прогонват всички врагове от гнездото, в което се намират яйцата. Мъжките жаби с нокти увиват яйцата около краката си и ги носят, докато поповите лъжички се излюпят.

Дори някои насекоми са в състояние да осигурят на потомството си по-благоприятно местообитание. Например пчелите хранят ларвите си, а младите пчели отначало „работят“ само в кошера. Мравките движат какавидите си нагоре-надолу в мравуняка в зависимост от температурата и влажността, а когато има заплаха от наводнение, обикновено ги вземат със себе си. Бръмбарите караби приготвят специални топки от животински отпадъци за своите ларви.

Много насекоми, когато са заплашени от нападение, замръзват на място и приемат формата на сухи пръчици, клонки и листа. Усойницата, напротив, се издига и надува качулката си, докато гърмящата змия издава специален звук с дрънкалка, разположена в края на опашката.

Поведенческите адаптации се допълват от физиологични, свързани с характеристиките на местообитанието. Така човек може да остане под вода без водолазно оборудване само за няколко минути, след което може да загуби съзнание и да умре поради липса на кислород, а китовете не изплуват на повърхността доста дълго време. Техният обем на белите дробове не е твърде голям, но има и други физиологични адаптации, например в мускулите има висока концентрация на дихателния пигмент - миоглобин, който като че ли съхранява кислород и го освобождава по време на потапяне. В допълнение, китовете имат специална формация - „прекрасна мрежа“, която позволява използването на кислород дори от венозна кръв.

Животните в горещи местообитания, като пустини, са постоянно изложени на риск от прегряване и загуба на излишна влага. Следователно лисицата фенек има изключително големи уши, които й позволяват да излъчва топлина. Земноводните от пустинни райони, за да избегнат загуба на влага през кожата, са принудени да преминат към нощен начин на живот, когато влажността се повишава и се появява роса.

Птиците, които са усвоили въздушната среда, освен анатомични и морфологични адаптации за полет, имат и важни физиологични характеристики. Например, поради факта, че движението във въздуха изисква изключително голям разход на енергия, тази група гръбначни животни се характеризира с висока скорост на метаболизма, а отделените метаболитни продукти се елиминират незабавно, което спомага за намаляване на специфичната плътност на тялото.

Адаптациите към околната среда, въпреки цялото им съвършенство, са относителни. По този начин някои видове млечни водорасли произвеждат алкалоиди, които са отровни за повечето животни, но гъсениците на един вид пеперуди - danaids - не само се хранят с тъкани на млечни водорасли, но и натрупват тези алкалоиди, ставайки негодни за консумация от птиците.

Освен това адаптациите са полезни само в определена среда и са безполезни в друга среда. Например, рядък и голям хищник, усурийският тигър, както всички котки, има меки възглавнички на лапите си и прибиращи се остри нокти, остри зъби, отлично зрение дори в тъмното, остър слух и силни мускули, което му позволява да открие своите плячка, промъкнете се незабелязано и устройте засада. Раираният му цвят обаче го маскира само през пролетта, лятото и есента, докато в снега става ясно видим и тигърът може да разчита само на светкавична атака.

Съцветията на смокините, които дават ценни плодове, имат толкова специфична структура, че се опрашват само от оси бластофаги и следователно, когато са въведени в културата, те не дават плод дълго време. Само развитието на партенокарпични сортове смокини (формиращи плодове без торене) може да спаси ситуацията.

Въпреки факта, че са описани примери за видообразуване за много кратки периоди от време, както в случая с гърмячката в кавказките ливади, която поради редовното косене първо се раздели на две популации - ранно цъфтяща и плодоносна и късноцъфтяща, всъщност микроеволюцията най-вероятно изисква много по-дълги периоди - много векове, защото човечеството, чиито различни групи са били разделени една от друга в продължение на хилядолетия, въпреки това никога не се е разделяло на различни видове. Но тъй като еволюцията има практически неограничено време, в продължение на стотици милиони и милиарди години, няколко милиарда вида вече са живели на Земята, повечето от които са изчезнали, а тези, които са достигнали до нас, са качествени етапи от този продължаващ процес.

Според съвременните данни на Земята има над 2 милиона вида живи организми, повечето от които (приблизително 1,5 милиона вида) принадлежат към царството на животните, около 400 хиляди към царството на растенията, над 100 хиляди към царството на гъбите и почивка - на бактерии. Такова невероятно разнообразие е резултат от дивергенция (дивергенция) на видовете според различни морфологични, физиолого-биохимични, екологични, генетични и репродуктивни характеристики. Например, един от най-големите родове растения, принадлежащи към семейство Orchidaceae, Dendrobium, включва над 1400 вида, а родът на бръмбарите включва над 1600 вида.

Класификацията на организмите е задача на таксономията, която в продължение на 2 хиляди години се опитва да изгради не просто хармонична йерархия, а „естествена“ система, отразяваща степента на родство на организмите. Всички опити за това обаче все още не са увенчани с успех, тъй като в редица случаи в процеса на еволюция се наблюдава не само разминаване на характерите, но и конвергенция (сближаване), в резултат на което в много отдалечени групи органите придобиха прилики, като очите на главоногите и очите на бозайниците.

Макроеволюция. Посоки и пътища на еволюцията (А. Н. Северцов, И. И. Шмалгаузен). Биологичен прогрес и регресия, ароморфоза, идиоадаптация, дегенерация. Причини за биологичен прогрес и регрес. Хипотези за произхода на живота на Земята. Основни ароморфози в еволюцията на растенията и животните. Усложняване на живите организми в процеса на еволюцията

Макроеволюция

Образуването на вид бележи нов кръг от еволюционния процес, тъй като индивидите от този вид, които са по-адаптирани към условията на околната среда от индивидите от родителския вид, постепенно се заселват в нови територии и играят мутагенеза, популационни вълни, изолация и естествен подбор творческата им роля в нейните популации. С течение на времето тези популации пораждат нови видове, които поради генетична изолация имат много повече прилики помежду си, отколкото с видовете от рода, от който се е разклонил родителският вид, и по този начин възниква нов род, след това нов семейство, разред (порядък), клас и т.н. Наборът от еволюционни процеси, които водят до появата на надспецифични таксони (родове, семейства, разреди, класове и т.н.), се нарича макроеволюция. Макроеволюционните процеси, така да се каже, обобщават микроеволюционните промени, които се случват за дълъг период от време, като същевременно идентифицират основните тенденции, посоки и модели на еволюция на органичния свят, които не се наблюдават на по-ниско ниво. Досега не са идентифицирани конкретни механизми на макроеволюцията, поради което се смята, че тя се осъществява само чрез микроеволюционни процеси, но тази позиция е постоянно обект на добре обоснована критика.

Появата на сложна йерархична система на органичния свят до голяма степен е резултат от нееднаквата скорост на еволюция на различни групи организми. По този начин вече споменатото гинко билоба е било "консервирано" в продължение на хиляди години, докато боровете, които са в близост до него, са се променили значително през това време.

Посоки и пътища на еволюцията (А. Н. Северцов, И. И. Шмалгаузен). Биологичен прогрес и регресия, ароморфоза, идиоадаптация, дегенерация

Анализирайки историята на органичния свят, може да се забележи, че в определени периоди от време доминират определени групи организми, които след това намаляват или изчезват напълно. Така могат да се разграничат три основни линии посоки на еволюция: биологичен прогрес, биологична регресия и биологична стабилизация. Значителен принос в развитието на учението за посоките и пътищата на еволюцията имат руските еволюционисти А. Н. Северцов и И. И. Шмалгаузен.

Биологичен прогрессе свързва с биологичния просперитет на групата като цяло и характеризира нейния еволюционен успех. Тя отразява естественото развитие на живата природа от просто към сложно, от по-ниска степен на организация към по-висока. Според А. Н. Северцов критериите за биологичен прогрес са увеличаването на броя на индивидите в дадена група, разширяването на нейния ареал, както и появата и развитието на групи от по-нисък ранг в нейния състав (трансформация на вида в род, род в семейство и т.н.). Понастоящем се наблюдава биологичен прогрес при покритосеменни растения, насекоми, костни риби и бозайници.

Според А. Н. Северцов биологичният прогрес може да бъде постигнат в резултат на определени морфофизиологични трансформации на организмите и той идентифицира три основни начина за постигане: арогенеза, алогенеза и катагенеза.

Арогенеза, или морфофизиологичният прогрес, е свързан със значително разширяване на обхвата на тази група организми поради придобиването на големи структурни промени - ароморфози.

Ароморфозанаречена еволюционна трансформация на структурата и функциите на организма, която повишава нивото му на организация и отваря нови възможности за адаптиране към различни условия на съществуване.

Примери за ароморфози са появата на еукариотна клетка, многоклетъчността, появата на сърце при рибите и разделянето му от пълна преграда при птици и бозайници, образуването на цвете при покритосеменните и др.

Алогенеза, за разлика от арогенезата, не е придружено от разширяване на обхвата, но в рамките на стария възниква значително разнообразие от форми, които имат специални адаптации към околната среда - идиоадаптации.

Идиоматична адаптация- това е малка морфофизиологична адаптация към специални условия на околната среда, полезна в борбата за съществуване, но не променя нивото на организация. Тези промени се илюстрират от защитното оцветяване при животните, разнообразието от устни органи при насекомите, бодлите на растенията и т.н. добър примерса чинките на Дарвин, специализирани в различни видове храна, при които трансформациите са засегнали първо клюна, а след това и други части на тялото - оперение, опашка и др.

Колкото и парадоксално да изглежда, опростяването на организацията може да доведе до биологичен прогрес. Този път се нарича катагенеза.

Дегенерация- това е опростяването на организмите в процеса на еволюция, което е придружено от загуба на определени функции или органи.

Фазата на биологичния прогрес се заменя с фаза биологична стабилизация, чиято същност е да се запазят характеристиките на даден вид като най-благоприятни в дадена микросреда. Според И. И. Шмалхаузен това „не означава спиране на еволюцията, а напротив, означава максимална съгласуваност на организма с промените в околната среда“. „Живите вкаменелости” на целакант, гинко и др. са във фаза на биологична стабилизация.

Антиподът на биологичния прогрес е биологична регресия- еволюционен упадък на дадена група поради неспособност за адаптиране към промените в околната среда. Проявява се в намаляване на числеността на популацията, стесняване на ареалите и намаляване на броя на групите с по-нисък ранг в рамките на по-висок таксон. Група организми, които са в състояние на биологична регресия, са застрашени от изчезване. В историята на органичния свят могат да се видят много примери за това явление, а в момента регресията е характерна за някои папрати, земноводни и влечуги. С появата на човека биологичната регресия често се дължи на неговата икономическа дейност.

Посоките и пътищата на еволюция на органичния свят не се изключват взаимно, тоест появата на ароморфоза не означава, че идиоадаптацията или дегенерацията вече не могат да възникнат. Напротив, според разработеното от А. Н. Северцов и И. И. Шмалгаузен правило за промяна на фазата, различни направления на еволюционния процес и начини за постигане на биологичен прогрес естествено се заменят. В хода на еволюцията тези пътища се комбинират: доста редки ароморфози прехвърлят група организми на качествено ново ниво на организация, а по-нататъшното историческо развитие следва пътя на идиоадаптация или дегенерация, осигурявайки адаптиране към специфични условия на околната среда.

Причини за биологичен прогрес и регрес

В процеса на еволюцията се преодолява летвата на естествения подбор и съответно напредват само онези групи организми, при които наследствената променливост създава достатъчен брой комбинации, които могат да осигурят оцеляването на групата като цяло.

Тези групи, които по някаква причина нямат такъв резерв, в повечето случаи са обречени на изчезване. Това често се дължи на нисък селективен натиск на предишни етапи от еволюционния процес, което доведе до тясна специализация на групата или дори до дегенеративни явления. Последицата от това е невъзможността за адаптиране към новите условия на околната среда, когато има внезапни промени. Ярък пример за това е внезапна смъртдинозаври поради падането на гигантско небесно тяло на Земята преди 65 милиона години, което е довело до земетресение, издигане на милиони тонове прах във въздуха, рязко охлаждане и смърт на повечето растения и тревопасни животни. В същото време предците на съвременните бозайници, без тесни предпочитания за източници на храна и топлокръвни, успяха да оцелеят в тези условия и да заемат господстващо положение на планетата.

Хипотези за произхода на живота на Земята

От целия набор от хипотези за образуването на Земята най-много факти свидетелстват в полза на теорията за „Големия взрив“. Поради факта, че това научно предположение се основава главно на теоретични изчисления, Големият адронен колайдер, построен в Европейския център за ядрени изследвания близо до Женева (Швейцария), е призован да го потвърди експериментално. Според теорията за Големия взрив Земята се е образувала преди повече от 4,5 милиарда години заедно със Слънцето и други планети от Слънчевата система в резултат на кондензацията на облак газ и прах. Намаляването на температурата на планетата и миграцията на химичните елементи върху нея допринесоха за нейното разслояване в ядрото, мантията и кората и последващите геоложки процеси (движение тектонични плочи, вулканична дейност и др.) са причинили образуването на атмосферата и хидросферата.

Животът също съществува на Земята от много дълго време, както се вижда от фосилните останки на различни организми в скалите, но физическите теории не могат да отговорят на въпроса за времето и причините за възникването му. Съществуват две противоположни гледни точки за произхода на живота на Земята: теориите за абиогенезата и биогенезата. Теории за абиогенезатапотвърждават възможността за произхода на живите същества от неживите същества. Те включват креационизма, хипотезата за спонтанното зараждане и теорията за биохимичната еволюция на А. И. Опарин.

Фундаментална позиция креационизъмсъздаването на света е определено свръхестествено същество (Създател), което е отразено в митовете на народите по света и религиозните култове, но възрастта на планетата и живота на нея далеч надхвърля датите, посочени в тези източници, и в тях има много несъответствия.

Основател теории за спонтанното заражданеживот се счита за древногръцкия учен Аристотел, който твърди, че е възможно нови същества да се появяват многократно, например земни червеи от локви и червеи и мухи от гнило месо. Тези възгледи обаче са опровергани през 17-19 век от смелите експерименти на Ф. Реди и Л. Пастьор.

Италианският лекар Франческо Реди през 1688 г. поставя парчета месо в тенджери и ги затваря плътно, но в тях не се появяват червеи, докато в отворените тенджери се появяват. За да опровергае господстващото схващане, че принципът на живота се съдържа във въздуха, той повторил опитите си, но не запечатал съдовете, а ги покрил с няколко слоя муселин и отново живот не се появил. Въпреки убедителните данни, получени от Ф. Реди, изследванията на А. ван Льовенхук дават нова храна за дискусии за „жизнения принцип“, които продължават през следващия век.

Друг италиански изследовател, Lazzaro Spallanzani, модифицира експериментите на F. Redi през 1765 г., като вари месни и зеленчукови отвари в продължение на няколко часа и ги затваря. След няколко дни той също не намери никакви признаци на живот там и заключи, че живи същества могат да възникнат само от живи същества.

Последният удар върху теорията за спонтанното зараждане идва от големия френски микробиолог Луи Пастьор през 1860 г., когато той поставя сварен бульон в колба с S-образно гърло и не получава никакви микроби. Изглежда, че това свидетелства в полза на теориите за биогенезата, но остава открит въпросът за това как е възникнал най-първият организъм.

Съветският биохимик А. И. Опарин се опита да отговори на него, стигайки до извода, че съставът на земната атмосфера в първите етапи от нейното съществуване е бил напълно различен от това, което е в наше време. Най-вероятно се състои от амоняк, метан, въглероден диоксид и водна пара, но не съдържа свободен кислород. Под влиянието електрически разрядивисока мощност и при високи температури в него могат да се синтезират протозои органични съединения, което беше потвърдено от експериментите на S. Miller и G. Urey през 1953 г., които получиха от гореспоменатите съединения няколко аминокиселини, прости въглехидрати, аденин, урея, както и най-простите мастни киселини, мравчена и оцетна киселина.

Въпреки това, синтезът на органични вещества все още не означава появата на живот, затова A.I. Oparin предложи биохимична еволюционна хипотеза, според който различни органични вещества възникват и се комбинират в по-големи молекули в плитките води на моретата и океаните, където условията за химичен синтез и полимеризация са най-благоприятни. Молекулите на РНК понастоящем се считат за първите носители на живота.

Някои от тези вещества постепенно образуват стабилни комплекси във вода - коацервати, или коацерватни капки, наподобяващи капки мазнина в бульон. Тези коацервати получават различни вещества от околния разтвор, които претърпяват химически трансформации, протичащи в капките. Подобно на органичните вещества, самите коацервати не са били живи същества, а са били следващата стъпка в тяхното възникване.

Тези коацервати, които имат благоприятно съотношение на вещества в състава си, особено протеини и нуклеинови киселини, благодарение на каталитичните свойства на ензимните протеини, с течение на времето придобиха способността да възпроизвеждат собствения си вид и да извършват метаболитни реакции, докато структурата на протеините беше кодирани от нуклеинови киселини.

Въпреки това, в допълнение към възпроизводството, живите системи се характеризират с зависимост от доставката на енергия отвън. Първоначално този проблем беше решен чрез безкислородно разграждане на органични вещества от околната среда (по това време в атмосферата нямаше кислород), т.е.

хетеротрофно хранене. Някои от погълнатите органични вещества се оказаха способни да акумулират енергията на слънчевата светлина, като хлорофил, което позволи на редица организми да преминат към автотрофно хранене. Освобождаването на кислород в атмосферата по време на фотосинтезата доведе до появата на по-ефективно дишане на кислород, образуването на озоновия слой и в крайна сметка до появата на организми на сушата.

Така резултатът от химическата еволюция беше появата протобионти- първични живи организми, от които в резултат на биологичната еволюция са произлезли всички съществуващи видове.

Теорията за биохимичната еволюция в наше време е най-потвърдена, но идеята за специфичните механизми на произхода на живота се е променила. Например, оказа се, че образуването на органични вещества започва в космоса, а органичните вещества играят важна ролядори при самото формиране на планетите, осигурявайки сцеплението на малки части. Образуването на органични вещества се случва и в недрата на планетата: по време на едно изригване вулкан освобождава до 15 тона органична материя. Има и други хипотези относно механизмите на концентрация на органични вещества: замръзване на разтвора, абсорбция (свързване) на повърхността на определени минерални съединения, действието на естествени катализатори и др. Появата на живот на Земята в момента е невъзможна, тъй като всички органични вещества, спонтанно образувани във всяка точка на планетата, незабавно биха били окислени от свободния кислород на атмосферата или използвани от хетеротрофни организми. Това разбира още през 1871 г. Чарлз Дарвин.

Теории за биогенезатаотричат ​​спонтанния произход на живота. Основните са хипотезата за стационарно състояние и хипотезата за панспермията. Първият от тях се основава на факта, че животът съществува вечно, но на нашата планета има много древни скали, в които няма следи от дейността на органичния свят.

Хипотеза за панспермиятвърди, че ембрионите на живота са донесени на Земята от космоса от някакви извънземни или от божественото провидение. Тази хипотеза се подкрепя от два факта: необходимостта за всички живи същества, което е доста рядко на планетата, но често срещано в метеоритите, от молибден, както и откриването на организми, подобни на бактерии върху метеорити от Марс. Как обаче животът е възникнал на други планети, остава неясно.

Основни ароморфози в еволюцията на растенията и животните

Растителните и животинските организми, представляващи различни клонове на еволюцията на органичния свят, в процеса на историческо развитие независимо придобиват определени структурни характеристики, които ще бъдат описани по-нататък.

При растенията най-важните от тях са преходът от хаплоид към диплоид, независимост от водата по време на процеса на оплождане, преход от външно към вътрешно оплождане и възникване на двойно оплождане, разделянето на тялото на органи, развитието на проводящата система, усложняването и подобряването на тъканите, както и специализацията на опрашването с помощта на насекоми и разпространението на семена и плодове.

Преходът от хаплоидност към диплоидност прави растенията по-устойчиви на факторите на околната среда поради намален риск от рецесивни мутации. Очевидно тази трансформация е засегнала предците на съдовите растения, които не включват бриофити, които се характеризират с преобладаване на гаметофита в жизнения цикъл.

Основните ароморфози в еволюцията на животните са свързани с появата на многоклетъчност и нарастващото разчленяване на всички системи на органи, появата на силен скелет, развитието на централната нервна система, както и социалното поведение в различни групи високоорганизирани животни, които дават тласък на човешкия прогрес.

Усложняване на живите организми в процеса на еволюцията

Историята на органичния свят на Земята се изучава по запазени останки, отпечатъци и други следи от жизнената дейност на живите организми. Тя е обект на науката палеонтология. Въз основа на факта, че останките на различни организми се намират в различни скални слоеве, е създадена геохронологична скала, според която историята на Земята е разделена на определени периоди от време: еони, ери, периоди и векове.

Еоннаречен голям период от време в геоложката история, съчетаващ няколко епохи. Понастоящем се разграничават само два еона: криптозоичен (скрит живот) и фанерозойски (явен живот). ера- това е период от време в геоложката история, който е разделение на еон, който от своя страна обединява периоди. В криптозоя има две ери (архей и протерозой), докато във фанерозоя има три (палеозой, мезозой и кайнозой).

Важна роля в създаването на геохронологичната скала изигра водещи вкаменелости- останки от организми, които са били многобройни в определени периоди от време и са добре запазени.

Развитие на живота в криптозоя.Архей и протерозой съставляват по-голямата част от историята на живота (период преди 4,6 милиарда години - преди 0,6 милиарда години), но има малко информация за живота през този период. Първите останки от органични вещества от биогенен произход са на около 3,8 милиарда години, а прокариотните организми са съществували още преди 3,5 милиарда години. Първите прокариоти са били част от специфични екосистеми - цианобактериални рогозки, благодарение на дейността на които са се образували специфични седиментни скали строматолити („каменни килими“).

Разбирането на живота на древните прокариотни екосистеми беше подпомогнато от откриването на техните съвременни аналози - строматолити в Shark Bay в Австралия и специфични филми върху повърхността на почвата в Syvash Bay в Украйна. На повърхността на цианобактериалните рогозки има фотосинтезиращи цианобактерии, а под техния слой има изключително разнообразни бактерии от други групи и археи. Минералните вещества, които се утаяват на повърхността на рогозката и се образуват поради нейната жизнена дейност, се отлагат на слоеве (приблизително 0,3 mm на година). Такива примитивни екосистеми могат да съществуват само на места, необитаеми за други организми, и наистина и двете гореспоменати местообитания се характеризират с изключително висока соленост.

Многобройни данни показват, че първоначално Земята е имала възобновяема атмосфера, която включва: въглероден двуокис, водна пара, серен оксид, както и въглероден оксид, водород, сероводород, амоняк, метан и др. Първите организми на Земята са били анаероби, но благодарение на фотосинтезата на цианобактериите в околната среда е бил отделен свободен кислород, който първоначално бързо се свързва с редуциращите агенти в околната среда и едва след свързването на всички редуциращи агенти средата започва да придобива окислителни свойства. Този преход се доказва от отлагането на окислени форми на желязото - хематит и магнетит.

Преди около 2 милиарда години, в резултат на геофизични процеси, почти цялото желязо, несвързано в седиментните скали, се премести в ядрото на планетата и кислородът започна да се натрупва в атмосферата поради липсата на този елемент - „кислородната революция“ настъпили. Това беше повратна точка в историята на Земята, която доведе не само до промяна в състава на атмосферата и образуването на озонов екран в атмосферата - основната предпоставка за заселването на сушата, но и състава на скали, образувани на повърхността на Земята.

Нещо друго се е случило през протерозоя важно събитие- поява на еукариоти. През последните години беше възможно да се съберат убедителни доказателства за теорията за ендосимбиогенетичния произход на еукариотната клетка - чрез симбиозата на няколко прокариотни клетки. Вероятно „основният“ предшественик на еукариотите са били археите, които са преминали към усвояването на хранителни частици чрез фагоцитоза. Наследственият апарат се премести дълбоко в клетката, като въпреки това запази връзката си с мембраната поради прехода на външната мембрана на възникващата ядрена мембрана в мембраните на ендоплазмения ретикулум.

Геохронологична история на Земята Еон ера Период Начало, преди милиони години Продължителност, милиони години Развитие на животафанерозой кайнозой антропоген 1,5 1,5 Четири ледникови епохи, последвани от наводнения, доведоха до формирането на студоустойчива флора и фауна (мамути, мускусни говеда, Северен елен, леминги). Обмен на животни и растения между континентите поради появата на сухопътни мостове. Доминиране на плацентарни бозайници. Изчезване на много големи бозайници. Формирането на човека като биологичен вид и неговото заселване. Одомашняване на животни и култивиране на растения. Изчезване на много видове живи организми поради стопанската дейност на човека Неоген 25 23.5 Разпространение на зърнените култури. Образуване на всички съвременни разреди бозайници. Възникване големи маймуниПалеоген 65 40 Доминиране на цъфтящи растения, бозайници и птици. Появата на копитни животни, хищници, перконоги, примати и др. Мезозой Креда 135 70 Появата на покритосеменни растения, бозайници и птици стават многобройни Юра 195 60 Ерата на влечугите и главоногите. Появата на торбести и плацентарни бозайници. Доминирането на голосеменните Триас 225 30 Първите бозайници и птици. Влечугите са многобройни. Разпространение на тревни спори Палеозой Перм 280 55 Появата на съвременните насекоми. Развитие на влечугите. Изчезване на редица групи безгръбначни. Разпространение на иглолистните дървета Карбон 345 65 Първите влечуги. Появата на крилати насекоми. Папратите и хвощовете преобладават Devon 395 50 Рибите са многобройни. Първите земноводни. Появата на основните групи спори, първите голосеменни растения и гъби Силурийски 430 35 Водорасли са изобилни. Първите сухоземни растения и животни (паяци). Призрачните риби и ракообразните скорпиони са често срещани Ордовик 500 70 Коралите и трилобитите са в изобилие. Цъфтеж на зелени, кафяви и червени водорасли. Появата на първите хордови Камбрий 570 70 Многобройни вкаменелости от риби. често срещани морски таралежии трилобити. Появата на многоклетъчните водорасли Криптоза Протерозой 2600 2000 Появата на еукариотите. Разпространени са предимно едноклетъчни зелени водорасли. Появата на многоклетъчност. Избухване на разнообразие от многоклетъчни животни (поява на всички видове безгръбначни) Археи 3500 1500 Първите следи от живот на Земята са бактерии и цианобактерии. Появата на фотосинтеза

Бактериите, абсорбирани от клетката, не могат да бъдат усвоени, но остават живи и продължават да функционират. Смята се, че митохондриите произхождат от лилави бактерии, които са загубили способността си да фотосинтезират и са преминали към окисление на органични вещества. Симбиозата с други фотосинтетични клетки доведе до появата на пластиди в растителните клетки. Вероятно камшичетата на еукариотните клетки са възникнали в резултат на симбиоза с бактерии, които, подобно на съвременните спирохети, са способни на гърчещи се движения. Първоначално наследственият апарат на еукариотните клетки е структуриран приблизително по същия начин като този на прокариотите и едва по-късно, поради необходимостта да се контролира голяма и сложна клетка, се образуват хромозоми. Геномите на вътреклетъчните симбионти (митохондрии, пластиди и флагели) като цяло запазват прокариотната организация, но повечето от техните функции са прехвърлени към ядрения геном.

Еукариотните клетки възникват многократно и независимо една от друга. Например червените водорасли са възникнали в резултат на симбиогенеза с цианобактерии, а зелените водорасли с прохлорофитни бактерии.

Останалите едномембранни органели и ядрото на еукариотната клетка, според ендомембранната теория, са възникнали от инвагинации на мембраната на прокариотната клетка.

Точното време на появата на еукариотите е неизвестно, тъй като вече в седименти на около 3 милиарда години има отпечатъци от клетки с подобни размери. Еукариотите определено са записани в скали на възраст около 1,5–2 милиарда години, но едва след кислородната революция (преди около 1 милиард години) се развиват благоприятни условия за тях.

В края на протерозойската ера (преди поне 1,5 милиарда години) вече са съществували многоклетъчни еукариотни организми. Многоклетъчността, подобно на еукариотната клетка, е възниквала многократно в различни групи организми.

Съществуват различни възгледи за произхода на многоклетъчните животни. Според някои данни техните предци са били многоядрени клетки, подобни на ресничести, които след това са се разпаднали на отделни мононуклеарни клетки.

Други хипотези свързват произхода на многоклетъчните животни с диференциацията на колониалните едноклетъчни клетки. Разликите между тях се отнасят до произхода на клетъчните слоеве в първоначалното многоклетъчно животно. Според хипотезата на E. Haeckel за стомашната жлеза, това се случва чрез инвагинация на една от стените на еднослоен многоклетъчен организъм, както при коелентерните. За разлика от това, И. И. Мечников формулира хипотезата за фагоцитите, като счита, че предците на многоклетъчните организми са еднослойни сферични колонии като Volvox, които абсорбират хранителни частици чрез фагоцитоза. Клетката, която улови частицата, загуби флагела си и се премести по-дълбоко в тялото, където извърши храносмилането и в края на процеса се върна на повърхността. С течение на времето клетките се разделят на два слоя със специфични функции – външният осигурява движението, а вътрешният осигурява фагоцитозата. И. И. Мечников нарича такъв организъм фагоцитела.

Дълго време многоклетъчните еукариоти губеха в конкуренцията с прокариотните организми, но в края на протерозоя (преди 800–600 милиона години) поради внезапна промянаусловия на Земята - понижаване на морското равнище, повишаване на концентрациите на кислород, намаляване на концентрациите на карбонати в морската вода, редовни цикли на охлаждане - многоклетъчните еукариоти придобиват предимства пред прокариотите. Ако до този момент са открити само отделни многоклетъчни растения и, вероятно, гъби, тогава от този момент в историята на Земята са известни и животни. От фауните, възникнали в края на протерозоя, едиакарската и вендската са най-добре проучени. Животните от вендския период обикновено се включват в специална група организми или се класифицират като типове коелентерни, плоски червеи, членестоноги и др. Въпреки това, нито една от тези групи няма скелети, което може да показва липсата на хищници.

Развитието на живота през палеозойската ера.Палеозойската ера, продължила повече от 300 милиона години, е разделена на шест периода: камбрий, ордовик, силур, девон, карбон (карбон) и перм.

IN Камбрийски периодЗемята се състоеше от няколко континента, разположени главно в южното полукълбо. Най-разпространените фотосинтезиращи организми през този период са цианобактериите и червените водорасли. Във водния стълб са живели фораминифери и радиоларии. В камбрия се появяват огромен брой скелетни животински организми, както се вижда от множество фосилни останки. Тези организми принадлежат към приблизително 100 вида многоклетъчни животни, както съвременни (гъби, червеи, червеи, членестоноги, мекотели), така и изчезнали, например: огромният хищник Anomalocaris и колониалните граптолити, които плуват във водния стълб или са прикрепени към дъното. Земята остава почти необитаема през целия камбрий, но процесът на образуване на почвата вече е започнал от бактерии, гъбички и вероятно лишеи, а в края на периода на сушата се появяват олигохетни червеи и многоножки.

IN Ордовикски периодНивото на водата в Световния океан се повиши, което доведе до наводняване на континенталните низини. Основните производители през този период са зелени, кафяви и червени водорасли. За разлика от камбрия, в който рифовете са изградени от гъби, през ордовика те са заменени от коралови полипи. Коремоногите и главоногите процъфтяват, както и трилобитите (сега изчезнали роднини на паякообразните). В този период за първи път са регистрирани и хордови, по-специално безчелюстни. В края на ордовика се случи голямо изчезване, което унищожи около 35% от семействата и повече от 50% от родовете морски животни.

силурсе характеризира с повишено планинско изграждане, което доведе до изсушаване на континенталните платформи. Водеща роля в безгръбначната фауна на силура играят главоноги, бодлокожи и гигантски ракообразни скорпиони, докато сред гръбначните животни остава голямо разнообразие от безчелюстни животни и се появяват риби. В края на периода на сушата излизат първите съдови растения - ринофити и ликофити, които започват да колонизират плитките води и приливната зона на бреговете. На сушата дойдоха и първите представители на класа паякообразни.

IN Девонски периодВ резултат на издигането на сушата се образуват големи плитки води, които пресъхват и дори замръзват, тъй като климатът става още по-континентален, отколкото в силура. Моретата са доминирани от корали и бодлокожи, докато главоногите са представени от спирално усукани амонити. Сред гръбначните животни на девон процъфтяват рибите, а хрущялните и костните риби, както и белите дробове и лопатките заменят бронираните. В края на периода се появяват първите земноводни, които първо са живели във вода.

В средния девон на сушата се появяват първите гори от папрати, мъхове и хвощ, които са обитавани от червеи и множество членестоноги (стоножки, паяци, скорпиони, безкрили насекоми). В края на девон се появяват първите голосеменни растения. Развитието на земята от растенията доведе до намаляване на изветрянето и повишено почвообразуване. Уплътняването на почвите доведе до образуването на речни канали.

IN Карбонов периодземята беше представена от два континента, разделени от океан, а климатът стана забележимо по-топъл и по-влажен. До края на периода имаше леко повдигане на земята и климатът се промени на по-континентален. Моретата бяха доминирани от фораминифери, корали, бодлокожи, хрущялни и костни риби, а сладките водоеми са обитавани от двучерупчести мекотели, ракообразни и различни земноводни. В средата на карбона се появиха малки насекомоядни влечуги, а сред насекомите се появиха крилати (хлебарки, водни кончета).

Тропиците се характеризират с блатисти гори, доминирани от гигантски хвощ, мъхове и папрати, мъртвите останки от които впоследствие са образували находища на въглища. В средата на периода в умерения пояс, благодарение на тяхната независимост от водата по време на процеса на оплождане и наличието на семена, започва разпространението на голосеменните.

пермски периодсе отличава със сливането на всички континенти в един суперконтинент Пангея, отдръпването на моретата и укрепването на континенталния климат до такава степен, че във вътрешността на Пангея се образуват пустини. До края на периода дървесните папрати, хвощовете и мъховете почти изчезнаха на сушата, а устойчивите на суша голосеменни заеха доминираща позиция. Въпреки факта, че големите земноводни все още продължават да съществуват, възникват различни групи влечуги, включително големи тревопасни животни и хищници. В края на Перм се случи най-голямото събитие на изчезване в историята на живота, тъй като много групи от корали, трилобити, повечето главоноги, риби (предимно хрущялни и риби с лобови перки) и земноводни изчезнаха. Морската фауна е загубила 40–50% от семействата и около 70% от родовете.

Развитието на живота в мезозоя.Мезозойската ера е продължила около 165 милиона години и се е характеризирала с издигане на земя, интензивно изграждане на планини и намаляване на влажността на климата. Разделен е на три периода: триас, юра и креда.

Първо Триаски периодКлиматът беше сух, но по-късно, поради покачването на морското равнище, стана по-влажен. Сред растенията преобладават голосеменни, папрати и хвощове, но дървесните форми на спори почти напълно измират. Някои корали, амонити, нови групи фораминифери, двучерупчести и бодлокожи достигнаха високо развитие, докато разнообразието на хрущялните риби намаля, промениха се и групите костни риби. Влечугите, които доминираха на сушата, започнаха да овладяват водната среда, като ихтиозаврите и плезиозаврите. От влечугите от триаса до днес са оцелели крокодили, туатарии и костенурки. В края на триаса се появяват динозаври, бозайници и птици.

IN юрски периодСуперконтинентът Пангея се раздели на няколко по-малки. Голяма част от юрския период беше много влажен и към края климатът стана по-сух. Доминиращата група растения са били голосеменни, от които секвоите са оцелели от това време. В моретата процъфтяват мекотели (амонити и белемнити, двучерупчести и коремоноги), гъби, морски таралежи, хрущялни и костни риби. Големите земноводни почти напълно изчезнаха през юрския период, но се появиха модерни бандиземноводни (опашати и безопашати) и люспести (гущери и змии), разнообразието на бозайниците се увеличи. До края на периода се появяват и възможни предшественици на първите птици - археоптерикс. Въпреки това, всички екосистеми са били доминирани от влечуги - ихтиозаври и плезиозаври, динозаври и летящи гущери - птерозаври.

Период кредаполучи името си поради образуването на тебешир в седиментни скали от онова време. На цялата Земя, с изключение на полярните региони, имаше постоянен топъл и влажен климат. През този период възникват и се разпространяват покритосеменните растения, които изместват голосеменните, което води до рязко увеличаване на разнообразието от насекоми. В моретата, в допълнение към мекотелите, костните риби и плезиозаврите, се появиха огромен брой фораминифери, чиито черупки образуваха тебеширените отлагания, а динозаврите преобладаваха на сушата. По-добре адаптираните към въздуха птици започнаха постепенно да изместват летящите динозаври.

В края на периода се случи глобално изчезване, което доведе до изчезването на амонити, белемнити, динозаври, птерозаври и морски гущери, древни групи птици, както и някои голосеменни. Като цяло около 16% от семействата и 50% от животинските родове са изчезнали от лицето на Земята. Кризата от късната креда се приписва на удара на голям метеорит в Мексиканския залив, но най-вероятно не е единствената причина за глобалната промяна. По време на последвалото охлаждане са оцелели само дребни влечуги и топлокръвни бозайници.

Развитието на живота в кайнозоя.Кайнозойската ера започва преди около 66 милиона години и продължава до наши дни. Характеризира се с доминирането на насекоми, птици, бозайници и покритосеменни растения. Кайнозойът е разделен на три периода - палеоген, неоген и антропоцен - последният от които е най-краткият в историята на Земята.

В ранния и средния палеоген климатът остава топъл и влажен, а към края на периода става по-хладен и сух. Покритосеменните стават доминиращата група растения, но ако в началото на периода преобладават вечнозелени гори, в края се появяват много широколистни гори и в сухите зони се образуват степи.

Сред рибите костните риби заемат доминираща позиция, а броят на хрущялните видове, въпреки забележимата им роля в солените водоеми, е незначителен. На сушата са оцелели само люспести влечуги, крокодили и костенурки, докато бозайниците са заели повечето от техните екологични ниши. В средата на периода се появяват основните разреди бозайници, включително насекомоядни, хищни, перконоги, китоподобни, копитни и примати. Изолацията на континентите направи фауната и флората по-географски разнообразни: Южна Америка и Австралия станаха центрове за развитие на торбести животни, а други континенти - за плацентарни бозайници.

Неогенски период.През неогена земната повърхност придобива съвременния си вид. Климатът стана по-хладен и сух. В неогена всички разреди на съвременните бозайници вече са били формирани, а в африканските ванти са възникнали семейството на хоминидите и човешкия род. До края на периода, иглолистни гори, се появяват тундри, а зърнените култури заемат умерените степи.

Четвъртичен период(антропоцен) се характеризира с периодични промени на заледявания и затопляния. По време на заледяванията високите географски ширини са били покрити с ледници, нивата на океаните са спаднали рязко, а тропическите и субтропичните зони са се стеснили. В районите, близки до ледниците, се установява студен и сух климат, което допринася за формирането на студоустойчиви групи животни - мамути, гигантски елени, пещерни лъвове и др. Намаляването на нивото на Световния океан, което съпътства процесът на заледяване доведе до образуването на сухопътни мостове между Азия и Северна Америка, Европа и Британските острови и др. Миграциите на животните, от една страна, доведоха до взаимно обогатяване на флората и фауната, а от друга, до изместването на реликтите от извънземни, например торбести и копитни животни в Южна Америка. Тези процеси обаче не засегнаха Австралия, която остана изолирана.

Като цяло периодичните промени на климата са довели до формирането на изключително изобилно видово разнообразие, характерно за сегашния етап от еволюцията на биосферата, а също така са повлияли на еволюцията на човека. По време на антропоцена няколко вида от човешкия род се разпространяват от Африка в Евразия. Преди около 200 хиляди години в Африка възниква видът Homo sapiens, който след дълъг период на съществуване в Африка, преди около 70 хиляди години навлиза в Евразия и преди около 35–40 хиляди години - в Америка. След период на съжителство с близки видове, той ги измества и се разпространява из цялата територия глобус. Преди около 10 хиляди години човешката стопанска дейност в умерено топлите райони на земното кълбо започва да оказва влияние както върху външния вид на планетата (разораване на земи, опожаряване на гори, прекомерна паша на пасища, опустиняване и др.), така и върху животинския и растителния свят поради до намаляване на местообитанията тяхното местообитание и унищожаване, и антропогенният фактор влезе в действие.

човешки произход. Човекът като вид, неговото място в системата на органичния свят. Хипотези за човешкия произход. Движещи сили и етапи на човешката еволюция. Човешки раси, тяхното генетично родство. Биосоциална природа на човека. Социална и природна среда, адаптация на човека към нея

човешки произход

Само преди 100 години огромното мнозинство от хората на планетата дори не са предполагали, че хората могат да произлязат от такива „ниско уважавани“ животни като маймуните. В дискусия с един от защитниците на теорията за еволюцията на Дарвин, професор Томас Хъксли, неговият яростен опонент, епископът на Оксфорд Самуел Уилбърфорс, който се основава на религиозната догма, дори го попита дали се смята за роднина на предците на маймуните чрез дядо или баба си .

Въпреки това мислите за еволюционния произход са изразени от древни философи, а великият шведски таксономист К. Линей през 18 век, въз основа на набор от характеристики, дава видово име на човека Хомо сапиенс L.(Homo sapiens) и го класифицира, заедно с маймуните, в един и същи разред - Примати. Дж. Б. Ламарк подкрепя К. Линей и вярва, че човек дори има общи предци със съвременните маймуни, но в някакъв момент от своята история той е слязъл от дървото, което е една от причините за появата на човека като вид.

Чарлз Дарвин също не пренебрегва този въпрос и през 70-те години на 19 век публикува трудовете „Произходът на човека и половият подбор” и „За изразяването на емоциите при животните и човека”, в които дава също толкова убедителни доказателства за общия произход на хората и маймуните, отколкото немският изследовател Е. Хекел („Естествена история на сътворението“, 1868; „Антропогенезата или историята на произхода на човека“, 1874), който дори състави генеалогия на животинското царство . Тези изследвания обаче засягат само биологичната страна на формирането на човека като вид, докато социални аспектие разкрита от класика на историческия материализъм – немския философ Ф. Енгелс.

В момента възникването и развитието на човека като биологичен вид, както и разнообразието на популациите модерен човека моделите на тяхното взаимодействие се изучават от науката антропология.

Човекът като вид, неговото място в системата на органичния свят

Хомо сапиенс ( Хомо сапиенс) като биологичен вид принадлежи към животинското царство, подцарството на многоклетъчните организми. Наличието на нотохорда, хрилни процепи във фаринкса, неврална тръба и двустранна симетрия по време на ембрионалното развитие позволява да се класифицира като хордат, докато развитието на гръбначния стълб, наличието на два чифта крайници и местоположението на сърцето от вентралната страна на тялото показват връзката му с други представители на подтипа на гръбначните.

Хранене на малките с мляко, отделяно от млечните жлези, топлокръвност, четирикамерно сърце, наличие на косми по повърхността на тялото, седем прешлена в шийния отдел на гръбначния стълб, преддверието на устата, алвеоларни зъби и заместители млечните зъби с постоянни са признаци на класа на бозайниците, а вътрематочното развитие на ембриона и връзката му с тялото на майката чрез плацентата - подклас на плацентата.

По-специфични особености, като хващане на крайници с противоположни палец и нокти, развитие на ключиците, очи, насочени напред, увеличаване на размера на черепа и мозъка, както и наличието на всички групи зъби (резци, кучешки зъби и кътници) не оставят съмнение, че мястото му е в реда на приматите.

Значителното развитие на мозъка и лицевите мускули, както и структурните особености на зъбите, позволяват хората да бъдат класифицирани като членове на подразреда на висшите примати или маймуните.

Липсата на опашка, наличието на изкривявания на гръбначния стълб, развитието на мозъчните полукълба на предния мозък, покрити с кора с многобройни канали и извивки, наличието на горна устна и рядко окосмяване дават основание да го поставим сред представители на семейството на големите маймуни или човекоподобните маймуни.

Въпреки това, дори от най-високо организираните маймуни, хората се отличават с рязко увеличаване на обема на мозъка, изправена стойка, широк таз, изпъкнала брадичка, членоразделна реч и наличие на 46 хромозоми в кариотипа и определят принадлежността му към рода Човек.

Използването на горните крайници за работа, производството на инструменти, абстрактното мислене, колективната дейност и развитието, основано на повече социални, отколкото биологични закони, са специфичните характеристики на Хомо сапиенс.

Всички съвременни хора принадлежат към един вид - Хомо сапиенс ( Хомо сапиенс) и подвидове H. sapiens sapiens. Този вид е колекция от популации, които произвеждат плодородно потомство при кръстосване. Въпреки доста значителното разнообразие от морфофизиологични характеристики, те не са доказателство за по-висока или по-ниска степен на организация на определени групи хора - всички те са на едно и също ниво на развитие.

В наше време вече са събрани достатъчен брой научни факти в интерес на формирането на човека като вид в процеса на еволюцията - антропогенеза. Специфичният ход на антропогенезата все още не е напълно разбран, но благодарение на новите палеонтологични находки и съвременни методиизследвания, можем да се надяваме, че ясна картина ще се появи достатъчно скоро.

Хипотези за произхода на човека

Ако не вземем предвид хипотезите за божественото създаване на човека и неговото проникване от други планети, които не са свързани с областта на биологията, тогава всички повече или по-малко последователни хипотези за произхода на човека го проследяват до общи предци с съвременни примати.

Така, хипотеза за човешкия произход от древния тропически примат дългопят, или тарзиална хипотеза, формулиран от английския биолог Ф. Ууд Джоунс през 1929 г., се основава на сходството на пропорциите на тялото на хората и тарсиера, характеристиките на линията на косата, скъсяването на лицевата част на черепа на последния и т.н. , разликите в структурата и жизнената дейност на тези организми са толкова големи, че не са получили всеобщо признание.

Хората дори имат твърде много прилики с маймуните. По този начин, в допълнение към вече споменатите по-горе анатомични и морфологични особености, трябва да се обърне внимание на техните постембрионално развитие. Например малките шимпанзета имат много по-рядка коса, съотношението на обема на мозъка към обема на тялото е много по-голямо и способността за движение на задните крайници е малко по-широка, отколкото при възрастните. Дори пубертетът при висшите примати настъпва много по-късно, отколкото при представители на други разреди бозайници с подобни размери на тялото.

Цитогенетичните изследвания разкриват, че една от човешките хромозоми се е образувала в резултат на сливането на хромозоми от две различни двойки, присъстващи в кариотипа на човекоподобните маймуни, и това обяснява разликата в броя на техните хромозоми (при хората 2n = 46 и при човекоподобните маймуни 2n = 48 ), и е още едно доказателство за родството на тези организми.

Сходството между хората и човекоподобните маймуни също е много голямо според молекулярните биохимични данни, тъй като хората и шимпанзетата имат едни и същи протеини от кръвните групи AB0 ​​и Rh, много ензими и аминокиселинните последователности на хемоглобиновите вериги имат само 1,6% разлики, докато с други маймуни това е малко по-голямо несъответствие. А на генетично ниво разликите в нуклеотидните последователности в ДНК между тези два организма са по-малко от 1%. Ако вземем предвид средната скорост на еволюция на такива протеини в сродни групи организми, можем да определим, че човешките предци са се отделили от други групи примати преди около 6-8 милиона години.

Поведението на маймуните в много отношения напомня на човешкото поведение, тъй като те живеят в групи, в които социалните роли са ясно разпределени. Съвместната защита, взаимопомощта и ловът не са единствените цели на създаването на група, тъй като в нея маймуните изпитват привързаност една към друга, изразяват я по всякакъв възможен начин и реагират емоционално на различни стимули. Освен това в групите има обмяна на опит между индивидите.

По този начин приликите между хората и другите примати, особено човекоподобните маймуни, се откриват на различни нива на биологична организация, а разликите между хората като вид до голяма степен се определят от характеристиките на тази група бозайници.

Групата хипотези, които не поставят под въпрос произхода на хората от общи предци със съвременните маймуни, включва хипотезите за полицентризма и моноцентризма.

Начална позиция хипотези за полицентризъме появата и паралелната еволюция на съвременния човешки вид в няколко региона на земното кълбо от различни форми на древен или дори древен човек, но това противоречи на основните положения на синтетичната теория на еволюцията.

Хипотезите за единствения произход на съвременния човек, напротив, постулират появата на човека на едно място, но се разминават по въпроса къде се е случило това. Така, хипотеза за извънтропичен произход на хоратасе основава на факта, че само суровите климатични условия на високите ширини на Евразия могат да допринесат за „хуманизирането“ на маймуните. Това беше подкрепено от откриването на територията на Якутия на обекти, датиращи от древния палеолит - културата Диринг, но впоследствие беше установено, че възрастта на тези находки не е 1,8–3,2 милиона години, а 260–370 хиляди години. Така и тази хипотеза не е достатъчно потвърдена.

Към момента са събрани най-много доказателства в полза на хипотези за африканския произход на хората, но не е без своите недостатъци, които са изчерпателни широка хипотеза за моноцентризъм, съчетавайки аргументите на хипотезите за полицентризъм и моноцентризъм.

Движещи сили и етапи в човешката еволюция

За разлика от други представители на животинския свят, човекът в процеса на своята еволюция е бил изложен не само на биологични фактори на еволюцията, но и на социални, което е допринесло за появата на вид качествено нови същества с биосоциални свойства. Социалните фактори предопределиха пробив в принципно нова адаптивна среда, която предостави огромни предимства за оцеляването на човешките популации и рязко ускори темповете на нейното развитие.

Биологичните фактори на еволюцията, които играят определена роля в антропогенезата и до днес, са наследствената променливост, както и потокът от гени, които доставят първичния материал за естествения подбор. В същото време изолацията, популационните вълни и генетичният дрейф почти напълно са загубили смисъла си в резултат на научно-техническия прогрес. Това дава основание на някои учени да смятат, че в бъдеще дори минималните различия между представителите на различните раси ще изчезнат поради тяхното смесване.

Тъй като променящите се условия на околната среда са принудили човешките предци да слязат от дърветата в открито пространство и да се движат на два крайника, освободените горни крайници са били използвани от тях за носене на храна и деца, както и за изработване и използване на инструменти. Такъв инструмент обаче може да се направи само ако има ясна представа за крайния резултат - образа на обекта, поради което се развива и абстрактното мислене. Добре известно е, че сложните движения и процесът на мислене са необходими за развитието на определени области на мозъчната кора, което се е случило в процеса на еволюцията. Но е невъзможно да се наследят такива знания и умения, те могат да бъдат прехвърлени само от един индивид на друг по време на живота на последния, което доведе до създаването на специална форма на комуникация - артикулирана реч.

По този начин социалните фактори на еволюцията включват човешката трудова дейност, абстрактното мислене и артикулираната реч. Не трябва да се отхвърлят проявите на алтруизъм на първобитния човек, който се грижи за деца, жени и старци.

Трудовата дейност на човека не само повлия на външния му вид, но и направи възможно отначало частично облекчаване на условията на съществуване чрез използването на огън, производството на облекло, изграждането на жилища, а по-късно активно да ги промени чрез изсичане на гори, разораване на земи и т.н. В наше време неконтролираната икономическа дейност е поставила човечеството пред заплахата от глобална катастрофа в резултат на ерозия на почвата, изсушаване на сладководни тела и разрушаване на озоновия екран, което от своя страна може да увеличи натиска на биологичните фактори на еволюцията.

дриопитек, който е живял преди около 24 милиона години, най-вероятно е бил общият прародител на хората и маймуните. Въпреки факта, че се катереше по дърветата и тичаше на четирите си крайника, той можеше да се движи на два крака и да носи храна в ръцете си. Пълното отделяне на човекоподобните маймуни и линията, водеща до хората, е станало преди около 5–8 милиона години.

австралопитек. Родът очевидно произхожда от Dryopithecus Ардипитекус, които са се образували преди повече от 4 милиона години в саваните на Африка в резултат на охлаждане и оттегляне на горите, което е принудило тези маймуни да преминат към ходене на задните си крайници. Това малко животно очевидно е дало началото на доста голям род австралопитек(„южна маймуна“).

Австралопитеците се появяват преди около 4 милиона години и са живели в африканските савани и сухи гори, където предимствата на двукракото движение се усещат напълно. От Australopithecus идват два клона - големи тревопасни животни с мощни челюсти Парантропи по-малки и по-малко специализирани хора. През определен период от време тези два рода се развиват паралелно, което по-специално се проявява в увеличаване на обема на мозъка и усложняване на използваните инструменти. Характеристики на нашия род са производството на каменни инструменти (Paranthropus използва само кост) и сравнително голям мозък.

Първите представители на човешкия род се появяват преди около 2,4 милиона години. Те принадлежаха към вида на умелите хора (Хомо хабилис)и бяха ниски същества (около 1,5 m) с обем на мозъка от приблизително 670 cm 3. Използваха груби инструменти от камъчета. Очевидно представителите на този вид са имали добре развити изражения на лицето и елементарна реч. Homo habilis напусна историческата сцена преди около 1,5 милиона години, давайки началото на следващия вид - прав човек.

Човек изправен (H. erectus) като биологичен вид се формира в Африка преди около 1,6 милиона години и съществува в продължение на 1,5 милиона години, като бързо се заселва на обширни територии в Азия и Европа. Представител на този вид от остров Ява някога е описан като Питекантроп(„човек-маймуна“), открит в Китай, е кръстен Синантропа, докато европейският им „колега“ е такъв Човек от Хайделберг.

Всички тези форми се наричат ​​още архантропи(от древни хора). Еректиралият мъж се отличаваше с ниско чело, големи гребени на веждите и наклонена назад брадичка; обемът на мозъка му беше 900–1200 cm 3. Торсът и крайниците на изправен човек приличаха на тези на съвременния човек. Без съмнение представителите на този род са използвали огън и са правили двуостри брадви. Както показаха последните открития, този вид дори усвои навигацията, тъй като неговите потомци бяха намерени на отдалечени острови.

Палеоантроп.Преди около 200 хиляди години възниква хайделбергският човек Неандерталец (H. neandertalensis), за който се говори палеоантрописти(древни хора), които са живели в Европа и Западна Азия между 200 и 28 хиляди години, включително по време на периодите на заледяване. Те били силни, физически доста силни и издръжливи хора с голям мозъчен капацитет (дори по-голям от този на съвременния човек). Те имаха артикулирана реч, правеха сложни инструменти и дрехи, погребваха мъртвите си и може би дори имаха някои рудименти на изкуството. Неандерталците не са били предците на Хомо сапиенс; тази група се е развивала паралелно. Тяхното изчезване е свързано с изчезването на фауната на мамута след последното заледяване и може би също е резултат от конкурентно изместване от нашия вид.

Най-древната находка на представител хомо сапиенс (хомо сапиенс)Той е на 195 хиляди години и идва от Африка. Най-вероятно предците на съвременните хора не са неандерталци, а някаква форма на архантропи, като хайделбергския човек.

неоантроп.Преди около 60 хиляди години, в резултат на неизвестни събития, нашият вид почти е изчезнал, така че всички следващи хора са потомци на малка група, която наброява само няколко десетки индивида. Преодолявайки тази криза, нашият вид започна да се разпространява в Африка и Евразия. Различава се от другите видове по по-стройната си физика, по-висока степен на възпроизводство, агресивност и, разбира се, най-сложното и най-гъвкаво поведение. От хора модерен тип, обитавали Европа преди 40 хиляди години, се наричат кроманьонции се отнасят до неоантропи(на съвременните хора). Биологично те не се различаваха от съвременните хора: височина 170–180 cm, обем на мозъка около 1600 cm 3. Кроманьонците развиват изкуство и религия, опитомяват много видове диви животни и култивират много видове растения. Съвременните хора са произлезли от кроманьонците.

Човешки раси, тяхното генетично родство

С разселването на човечеството по планетата се появиха определени различия между различните групи хора по отношение на цвета на кожата, чертите на лицето, вида на косата, както и честотата на поява на някои биохимични характеристики. Наборът от такива наследствени характеристики характеризира група индивиди от един и същи вид, разликите между които са по-малко значими от подвида - раса.

Изследването и класифицирането на расите се усложнява от липсата на ясни граници между тях. Цялото съвременно човечество принадлежи към един вид, в който се разграничават три големи раси: австрало-негроидна (черна), европеоидна (бяла) и монголоидна (жълта). Всеки от тях е разделен на малки раси. Разликите между расите се свеждат до характеристиките на цвета на кожата, косата, формата на носа, устните и т.н.

австралийски негроид, или екваториална расахарактеризиращ се с тъмен цвят на кожата, вълнообразна или къдрава коса, широк и леко изпъкнал нос, напречни ноздри, дебели устни и редица черти на черепа. кавказоид, или Евразийска расахарактеризиращ се със светла или тъмна кожа, права или вълниста мека коса, добро развитие на окосмяване по лицето на мъжа (брада и мустаци), тесен изпъкнал нос, тънки устни и редица черепни черти. монголоиден(Азиатско-американски) расахарактеризиращ се с тъмна или светла кожа, често груба коса, средна ширина на носа и устните, сплескано лице, силна изпъкналост на скулите, сравнително голям размер на лицето, забележимо развитие на „третия клепач“.

Тези три раси също се различават по своето заселване. Преди ера Европейска колонизацияАвстрало-негроидната раса е била широко разпространена в Стария свят на юг от Тропика на рака; кавказка- в Европа, Северна Африка, Западна Азия и Северна Индия; Монголоидна раса - в Югоизточна, Северна, Централна и Източна Азия, Индонезия, Северна и Южна Америка.

Разликите между расите обаче засягат само незначителни характеристики, които имат адаптивно значение. Така кожата на негроидите се изгаря от десетократно по-висока доза ултравиолетова радиация, отколкото кожата на кавказците, но кавказците страдат по-малко от рахит във високи географски ширини, където може да има липса на ултравиолетова радиация, необходима за образуването на витамин D.

Преди това някои хора се стремяха да докажат превъзходството на една от расите, за да получат морално превъзходство над другите. Вече е ясно, че расовите характеристики отразяват само различните исторически пътища на групи от хора, но по никакъв начин не са свързани с предимството или биологичната изостаналост на една или друга група. Човешки расипо-малко ясно дефинирани от подвидовете и расите на други животни и по никакъв начин не могат да бъдат сравнявани, например, с породи домашни животни (които са резултат от целенасочена селекция). Както показват биомедицинските изследвания, последствията от междурасовия брак зависят от индивидуалните характеристики на мъжа и жената, а не от тяхната раса. Следователно всякакви забрани за междурасови бракове или определени суеверия са ненаучни и нехуманни.

Групите хора са по-специфични от расите националности- исторически формирани езикови, териториални, икономически и културни общности от хора. Населението на дадена държава съставлява нейния народ. При взаимодействието на много националности може да възникне нация в една нация. Сега на Земята няма „чисти“ раси и всяка достатъчно голяма нация е представена от хора, принадлежащи към различни раси.

Биосоциална природа на човека

Несъмнено хората като биологичен вид трябва да изпитват натиск от еволюционни фактори като мутагенеза, популационни вълни и изолация. Въпреки това, с развитието на човешкото общество, някои от тях отслабват, докато други, напротив, се засилват, тъй като на планетата, завладяна от процесите на глобализация, почти не са останали изолирани човешки популации, в които да се извършва инбридинг, а числата на самите популации не са подложени на резки колебания. Съответно, движещият фактор на еволюцията - естественият подбор - благодарение на успехите на медицината, вече не играе същата роля в човешките популации, както в популациите на други организми.

За съжаление, отслабването на селекционния натиск води до увеличаване на честотата на наследствените заболявания в популациите. Например в индустриализираните страни до 5% от населението страда от цветна слепота, докато в по-слабо развитите страни тази цифра е до 2%. Отрицателни последициТова явление може да бъде преодоляно благодарение на превантивните мерки и напредъка в такива области на науката като генната терапия.

Това обаче не означава, че човешката еволюция е приключила, тъй като естественият подбор продължава да действа, елиминирайки например гамети и индивиди с неблагоприятни комбинации от гени дори в проембрионалния и ембрионалния период на онтогенезата, както и резистентност към патогени на различни заболявания. Освен това материалът за естествения подбор се доставя не само от процеса на мутация, но и от натрупването на знания, способността за учене, възприемането на културата и други характеристики, които могат да се предават от човек на човек. За разлика от генетичната информация, опитът, натрупан в процеса на индивидуално развитие, се предава както от родителите на потомството, така и в обратна посока. И вече възниква конкуренция между общности, които се различават културно. Тази форма на еволюция, уникална за хората, се нарича културни, или социална еволюция.

Културната еволюция обаче не изключва биологичната еволюция, тъй като тя стана възможна само благодарение на формирането на човешкия мозък, а самата човешка биология в момента се определя от културната еволюция, тъй като при липсата на общество и разнообразие от движения, определени зони не образуват в мозъка.

По този начин човек има биосоциална природа, която оставя отпечатък върху проявата на биологични, включително генетични закони, които управляват неговото индивидуално и еволюционно развитие.

Социална и природна среда, адаптация на човека към нея

Под социална средаразбират преди всичко социалните, материалните и духовните условия на неговото съществуване и дейност около човек. Освен икономическата система, социалните отношения, общественото съзнание и културата, тя включва и най-близкото обкръжение на човека - семейство, трудови и ученически колективи, както и други групи. Средата, от една страна, има решаващо влияние върху формирането и развитието на личността, а от друга, самата тя се променя под влиянието на човек, което води до нови промени в хората и т.

Адаптиране на индивиди или групи към социална средаза реализиране на собствените потребности, интереси, житейски цели и включва адаптиране към условията и естеството на учене, работа, междуличностни отношения, екологична и културна среда, условия на отдих и живот, както и активното им изменение за задоволяване на потребностите. Промяната на себе си, на своите мотиви, ценности, нужди, поведение и т.н. също играе голяма роля за това.

Информационните натоварвания и емоционалните преживявания в съвременното общество често са основната причина за стреса, който може да бъде преодолян с помощта на ясна самоорганизация, физическа подготовка и автотренинг. В някои особено тежки случаи е необходимо посещение при психотерапевт. Опитът да се забравят тези проблеми чрез преяждане, пушене, пиене на алкохол и други лоши навици не води до желания резултат, а само влошава състоянието на тялото.

Естествената среда оказва не по-малко влияние върху хората, въпреки факта, че хората се опитват да създадат удобна изкуствена среда за себе си от около 10 хиляди години. По този начин изкачването до значителна надморска височина поради намаляване на концентрацията на кислород във въздуха води до увеличаване на броя на червените кръвни клетки в кръвта, учестено дишане и сърдечна честота, а продължителното излагане на открито слънце допринася за повишена пигментация на кожата - тен. Изброените промени обаче се вписват в нормата на реакцията и не се наследяват. Въпреки това, хората, които са живели в такива условия дълго време, могат да имат някои адаптации. Така при северните народи носните синуси имат много по-голям обем за затопляне на въздуха, а размерът на изпъкналите части на тялото намалява, за да се намалят топлинните загуби. Африканците имат по-тъмен цвят на кожата и къдрава коса, тъй като пигментът меланин предпазва органите на тялото от проникването на вредните ултравиолетови лъчи, а космената шапка има топлоизолационни свойства. Светлите очи на европейците са адаптация към по-остро възприемане на визуална информация при здрач и в мъгла, а монголоидната форма на очите е резултат от естествения подбор за действието на ветрове и прашни бури.

Тези промени изискват векове и хилядолетия, но животът в едно цивилизовано общество води до някои промени. И така, намалете физическа дейностводи до облекчаване на скелета и намаляване на силата му, намаляване на мускулната маса. Ниската подвижност, прекомерната висококалорична храна, стресът водят до увеличаване на броя на хората с наднормено тегло и здравите. протеиново храненеи продължаването на дневните часове с помощта на изкуствено осветление допринасят за ускорението - ускоряване на растежа и пубертета, увеличаване на размера на тялото.

В процеса на еволюция възниква (резултати от еволюцията):

• Промяна, усложнение на организмите.
• Появата на нови видове(увеличаване на броя [разнообразието] на видовете).
• Адаптация на организмитена условията на околната среда (условия на живот), например:
  • устойчивост на вредители към пестициди,
  • устойчивост на пустинни растения към суша,
  • адаптивността на растенията към опрашване от насекоми,
  • предупредително (ярко) оцветяване при отровни животни,
  • мимикрия (имитация на неопасно животно от опасно),
  • защитно оцветяване и форма (невидимост на фона).

Всеки фитнес е относителен, т.е. адаптира тялото само към едно конкретно състояние. Когато условията се променят, фитнесът може да стане безполезен или дори вреден (тъмен молец върху екологично чиста бреза).

Популацията – единица на еволюцията

Популацията е съвкупност от индивиди от един и същи вид, живеещи дълго време в определена част от ареала (елементарна структурна единица тип).

В рамките на популация свободно преминаване, кръстосването между популациите е ограничено.

Популациите на един и същи вид са малко по-различни една от друга, тъй като естественият подбор адаптира всяка популация към специфичните условия на нейния ареал (популация - единица на еволюцията).

Микроеволюция и макроеволюция

Микроеволюция- това са промени, които настъпват в популациите под влияние на движещите сили на еволюцията. В крайна сметка води до появата на нов вид.

Макроеволюция- това е процесът на образуване на големи систематични единици, надвидови таксони - родове, семейства и по-високи.

Характеристики на мача биологична системаи система, за която са характерни тези характеристики: 1) популация, 2) видове. Напишете числата 1 и 2 в правилния ред.
А) елементарна единица на еволюция в съответствие със STE
Б) представители може никога да не се срещнат поради изолация
В) вероятността от кръстосване между членовете на групата е максимално вероятна
Г) се разпада на по-малки, отделни групи
Г) ареалът на разпространение може да обхваща няколко континента

Отговор

Изберете една, най-правилната опция. Резултатът е появата на адаптация на видовете към тяхната среда
1) появата на модификационни промени
2) взаимодействие на еволюционни фактори
3) усложнения на тяхната организация
4) биологичен прогрес

Отговор

Отговор

Установете съответствие между характеристиката на еволюцията и нейната характеристика: 1) фактор, 2) резултат
А) естествен подбор
Б) приспособимост на организмите към околната среда
Б) образуване на нови видове
Г) комбинирана изменчивост
Г) запазване на видовете в стабилни условия
Д) борба за съществуване

Отговор

Изберете една, най-правилната опция. Резултатът от макроеволюцията на растенията е появата на нови
1) видове
2) отдели
3) популации
4) разновидности

Отговор

Изберете една, най-правилната опция. Разглежда се елементарната еволюционна единица
1) изглед
2) геном
3) население
4) генотип

Отговор

Изберете една, най-правилната опция. Макроеволюцията е историческа промяна
1) биоценози
2) популации
3) надспецифични таксони
4) видове

Отговор

Установете съответствие между характеристиките на еволюционния процес и нивото на еволюция, на което се случва: 1) микроеволюционно, 2) макроеволюционно. Напишете числата 1 и 2 в правилния ред.
А) образуват се нови видове
Б) образуват се надвидови таксони
В) променя се генофонда на популацията
Г) напредъкът се постига чрез идиоадаптации
Г) напредъкът се постига чрез ароморфоза или дегенерация

Отговор

Прочети текста. Изберете три верни твърдения. Запишете номерата, под които са посочени.(1) Еволюционният процес се състои от макроеволюция и микроеволюция. (2) Микроеволюцията се случва на ниво популация-вид. (3) Ръководният фактор на еволюцията е борбата за съществуване. (4) Елементарната единица на еволюцията е класът. (5) Основните форми на естествен подбор са задвижване, стабилизиране и прекъсване.

Отговор

Изберете една, най-правилната опция. Не може да се счита за следствие от еволюцията на организмите
1) адаптивност на организмите към околната среда
2) разнообразие на органичния свят
3) наследствена изменчивост
4) образуване на нови видове

Отговор

Изберете една, най-правилната опция. Резултатите от еволюцията включват
1) променливост на организмите
2) наследственост
3) адаптивност към условията на околната среда
4) естествен подбор на наследствените изменения

Отговор

Изберете една, най-правилната опция. Постепенното подреждане на дървесните коренови системи в гората е устройство, което се формира под влиянието на
1) метаболизъм
2) циркулация на веществата
3) движещи сили на еволюцията
4) саморегулация

Отговор

Изберете три положения от синтетичната теория на еволюцията.
1) еволюционна единица - популация
2) единица на еволюцията – вид
3) фактори на еволюцията - мутационна изменчивост, генетичен дрейф, популационни вълни
4) фактори на еволюцията - наследственост, изменчивост, борба за съществуване
5) форми на естествен подбор – движещ и полов
6) форми на естествен подбор – движеща, стабилизираща, разрушителна

Отговор

Прочети текста. Изберете три изречения, които описват примери за мимикрия в природата. Запишете номерата, под които са посочени. (1) Женските птици, гнездящи на земята, практически се вписват в общия фон на района. (2) Яйцата и пилетата на тези видове птици също са невидими. (3) Много неотровни змии са много подобни на отровните. (4) Редица жилещи насекоми или насекоми с отровни жлези развиват ярки цветове, които обезсърчават всеки да ги опита. (5) Пчелите и техните имитатори, летящите мухи, не са привлекателни за насекомоядните птици. (6) Някои пеперуди имат шарка на крилете си, която наподобява очите на хищник.

Отговор

Прочети текста. Изберете три изречения, които описват примери за защитно оцветяване в природата. Запишете номерата, под които са посочени. (1) Женските птици, гнездящи на земята, практически се сливат с общия фон на района, като яйцата и пилетата им също са невидими. (2) Сходството с обекти в околната среда също позволява на много животни да избягват сблъсъци с хищници. (3) Редица жилещи насекоми или насекоми с отровни жлези развиват ярки цветове, които обезсърчават всеки да ги опита. (4) В районите на Далечния север бялата окраска е много разпространена сред животните. (5) Някои пеперуди имат шарка на крилете си, която наподобява очите на хищник. (6) При някои животни петнистото оцветяване имитира редуването на светлина и сянка в околната природа и ги прави по-малко забележими в гъсти гъсталаци.

Отговор

Погледнете снимката на пеперуда от брезов молец и определете (A) вида на адаптацията, (B) формата на естествен подбор и (C) посоката на еволюция, довела до образуването на двете форми на пеперуди. Запишете три числа (номера термини от предложения списък) в правилния ред.
1) идиоадаптация
2) мимикрия
3) конвергенция
4) шофиране
5) ароморфоза
6) прикриване
7) стабилизиране

Отговор

Разгледайте рисунката, изобразяваща предния крайник на различни бозайници, и определете (A) посоката на еволюцията, (B) механизма на еволюционната трансформация, (C) формата на естествен подбор, довела до образуването на такива органи. За всяка буква изберете съответния термин от предоставения списък.
1) ароморфоза
2) стабилизиране
3) обща дегенерация
4) дивергенция
5) шофиране
6) идиоадаптация
7) морфофизиологична регресия
8) конвергенция

Отговор

Погледнете снимката на морско конче и идентифицирайте (A) типа адаптация, (B) формата на естествен подбор и (C) пътя на еволюцията, довел до формирането на такава адаптация при това животно. За всяка буква изберете съответния термин от предоставения списък.
1) разкъсване
2) прикриване
3) идиоадаптация
4) разчленяващо оцветяване
5) паралелизъм
6) миметизъм
7) шофиране

Отговор

Погледнете снимката на колибри и мравояд и идентифицирайте (A) типа адаптация, (B) формата на естествен подбор и (C) пътя на еволюцията, довел до формирането на такива адаптации. За всяка буква изберете съответния термин от предоставения списък.
1) шофиране
2) разрушителен
3) дегенерация
4) идиоадаптация
5) дивергенция
6) специализация
7) полов диморфизъм

Отговор

Изберете два верни отговора от пет и запишете числата, под които са посочени. Какви процеси протичат на популационно ниво?
1) онтогенеза
2) дивергенция
3) ембриогенеза
4) ароморфоза
5) свободно преминаване

Отговор

Прочети текста. Изберете три изречения, които описват популация като единица на еволюция. Запишете номерата, под които са посочени. (1) Един вид е съвкупност от популации. (2) Основните характеристики на популацията са генетично разнообразие и промяна във времето. (3) Популациите на вида се различават по размер, плътност, възрастова и полова структура. (4) Всяка популация заема част от ареала на вида. (5) В популацията непрекъснато протича процес на мутация и се разпространява мутация, която осигурява предимства. (6) В рамките на една популация гените се обменят между индивидите в резултат на свободно кръстосване.

Отговор

Прочети текста. Изберете три изречения, които правилно характеризират популацията като единица на еволюцията на органичния свят. Запишете номерата, под които са посочени. (1) Популацията е съвкупност от свободно кръстосващи се индивиди, които обитават обща територия за дълго време. (2) Основните характеристики на популацията са размер, гъстота, възраст, пол и пространствена структура, която позволява на индивидите да се кръстосват свободно и да произвеждат плодородно потомство. (3) Популацията е структурна единица на биосферата. (4) Населението е елементарна систематична единица на органичния свят. (5) Ларвите на различни насекоми, живеещи в сладководно тяло, съставляват популация. (6) В една популация някои индивиди умират, а други оцеляват, така че тя съществува дълго време.

Отговор

Изберете три опции. Кой от следните примери илюстрира резултатите от еволюцията на органичния свят?
1) защитно оцветяване полярна мечка, бяла яребица, живееща на север
2) борбата за оцеляване между борове и смърчове в гората
3) разработване от хората на нови сортове растения и породи животни
4) предупредително (заплашително) оцветяване на калинките
5) спиране на потока на гени от популация към популация (изолация)
6) сходството на формата и цвета на тялото на незащитените животни със защитените

Отговор

Анализирайте таблицата „Адаптивност на организмите“. За всяка буква изберете съответния термин от предоставения списък.
1) редуване на ярки петна, ивици, части на тялото
2) се слива с основния фон на околната среда
3) скрива обекта на фона на ивици светлина и сянка
4) мимикрия
5) във формата на възел или във формата на лист
6) бръмбар калинка, огнена буболечка, жаби-стрелички
7) стъклена пеперуда, муха
8) пръчково насекомо, богомолка

Отговор

© Д. В. Поздняков, 2009-2019