“La enseñanza de Ch.Darwin sobre las fuerzas motrices y los resultados de la evolución. teoría sintética de la evolución"

En el proceso de evolución se produce (los resultados de la evolución):

• Cambio, complicación de los organismos.
• La aparición de nuevas especies.(un aumento en el número [diversidad] de especies).
• Adaptación de los organismos a las condiciones ambientales (a las condiciones de vida), por ejemplo:
  • resistencia de las plagas a los plaguicidas,
  • resistencia de las plantas del desierto a la sequía,
  • adaptación de las plantas a la polinización por insectos,
  • coloración de advertencia (brillante) en animales venenosos,
  • mimetismo (imitación de un animal no peligroso a uno peligroso),
  • coloración y forma condescendientes (invisibilidad contra el fondo).

Cualquier ajuste es relativo., es decir. adapta el cuerpo a una sola ciertas condiciones. Cuando las condiciones cambian, la forma física puede volverse inútil o incluso dañina (polilla oscura en un abedul ecológico).

Población - unidad de evolución

Una población es una colección de individuos de la misma especie que viven durante mucho tiempo en una cierta parte del área de distribución (elementos estructurales unidad de vista).

Dentro de una población libre de mestizaje, el cruce entre poblaciones es limitado .

Las poblaciones de la misma especie son ligeramente diferentes entre sí, porque la selección natural adapta cada población a las condiciones específicas de su área de distribución (población - unidad de evolución).

Microevolución y macroevolución

microevolución son los cambios que se producen en las poblaciones bajo la influencia de las fuerzas motrices de la evolución. Eventualmente conduce a la aparición de una nueva especie.

macroevolución- este es el proceso de formación de grandes unidades sistemáticas, taxones supraespecíficos - géneros, familias y superiores.

Establecer una correspondencia entre los rasgos de un sistema biológico y el sistema para el cual estos rasgos son característicos: 1) población, 2) especie. Escribe los números 1 y 2 en el orden correcto.
A) una unidad elemental de evolución de acuerdo con STE
B) los representantes nunca pueden reunirse debido al aislamiento
C) la probabilidad de mestizaje entre los miembros del grupo es máximamente probable
D) se divide en grupos más pequeños y aislados
D) el área de distribución puede capturar varios continentes

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Elige una, la opción más correcta. El surgimiento de la adaptabilidad de las especies al medio ambiente es el resultado de
1) la aparición de cambios de modificación
2) interacciones de factores de evolución
3) complicando su organización
4) progreso biológico

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Establecer una correspondencia entre la característica de la evolución y su rasgo: 1) factor, 2) resultado
A) selección natural
B) adaptación de los organismos al medio ambiente
C) la formación de nuevas especies
D) variabilidad combinatoria
E) conservación de especies en condiciones estables
E) lucha por la existencia

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Elige una, la opción más correcta. El resultado de la macroevolución vegetal es la aparición de nuevas
1) clases
2) departamentos
3) poblaciones
4) variedades

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Elige una, la opción más correcta. Se considera la unidad evolutiva elemental
1) ver
2) genoma
3) población
4) genotipo

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Elige una, la opción más correcta. La macroevolución se llama cambio histórico.
1) biocenosis
2) poblaciones
3) taxones supraespecíficos
4) tipos

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Establecer una correspondencia entre las características del proceso evolutivo y el nivel de evolución en el que se produce: 1) microevolutivo, 2) macroevolutivo. Escribe los números 1 y 2 en el orden correcto.
a) se forman nuevas especies
B) se forman taxones superespecíficos
C) el acervo genético de la población cambia
D) el progreso se logra a través de la idioadaptación
E) el progreso se logra por aromorfosis o degeneración

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Lee el texto. Elige tres afirmaciones verdaderas. Anote los números bajo los cuales se indican.(1) El proceso evolutivo consta de macroevolución y microevolución. (2) La microevolución procede a nivel de población-especie. (3) El factor rector de la evolución es la lucha por la existencia. (4) La unidad elemental de evolución es una clase. (5) Las principales formas de selección natural son la conducción, la estabilización y el desgarro.

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Elige una, la opción más correcta. La consecuencia de la evolución de los organismos no puede considerarse
1) adaptación de los organismos al medio ambiente
2) la diversidad del mundo orgánico
3) variabilidad hereditaria
4) la formación de nuevas especies

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Elige una, la opción más correcta. Los resultados de la evolución son
1) variabilidad de los organismos
2) herencia
3) adaptabilidad a las condiciones ambientales
4) selección natural de cambios hereditarios

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Elige una, la opción más correcta. La disposición escalonada de los sistemas de raíces de los árboles en el bosque es una adaptación que se ha formado bajo la influencia de
1) metabolismo
2) la circulación de sustancias
3) fuerzas impulsoras de la evolución
4) autorregulación

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Elija tres posiciones de la teoría sintética de la evolución.
1) unidad de evolución - población
2) unidad de evolución - especie
3) factores de evolución: variabilidad mutacional, deriva genética, olas de población
4) factores de evolución - herencia, variabilidad, lucha por la existencia
5) formas de selección natural - motriz y sexual
6) formas de selección natural - impulsora, estabilizadora, disruptiva

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Lee el texto. Elige tres oraciones que describan ejemplos de mimetismo en la naturaleza. Anote los números bajo los cuales se indican. (1) Las hembras que anidan en el suelo prácticamente se confunden con el fondo general del área. (2) Los huevos y los polluelos también son invisibles en estas especies de aves. (3) Muchas serpientes no venenosas son muy similares a las venenosas. (4) Una serie de insectos que pican o que producen glándulas venenosas desarrollan colores brillantes que desalientan a cualquiera a probarlos. (5) Las abejas y sus imitadores, los sírfidos, son poco atractivas para las aves insectívoras. (6) En algunas mariposas, el patrón de las alas se asemeja a los ojos de un depredador.

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Lee el texto. Elija tres oraciones que describan ejemplos de coloración protectora en la naturaleza. Anote los números bajo los cuales se indican. (1) Las hembras que anidan en el suelo prácticamente se fusionan con el fondo general del área, y sus huevos y polluelos también son invisibles. (2) El parecido con el medio ambiente también permite que muchos animales eviten la confrontación con los depredadores. (3) Una serie de insectos que pican o producen glándulas venenosas desarrollan colores brillantes que desalientan a cualquiera a probarlos. (4) En las regiones del Extremo Norte, la coloración blanca es muy común entre los animales. (5) En algunas mariposas, el patrón de las alas se asemeja a los ojos de un depredador. (6) En algunos animales, la coloración manchada imita la alternancia de luces y sombras en la naturaleza circundante y las hace menos perceptibles en matorrales densos.

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Considere el dibujo de una polilla e identifique (A) el tipo de adaptación, (B) la forma de selección natural y (C) la dirección de la evolución que condujo a la formación de las dos formas de mariposas. Escriba tres dígitos (números de términos de la lista propuesta) en el orden correcto.
1) idioadaptación
2) mimetismo
3) convergencia
4) conducir
5) aromorfosis
6) disfrazar
7) estabilizar

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Considere el dibujo de la extremidad anterior de varios mamíferos y determine (A) la dirección de la evolución, (B) el mecanismo de transformación evolutiva, (C) la forma de selección natural que condujo a la formación de dichos órganos. Para cada letra, seleccione el término apropiado de la lista provista.
1) aromorfosis
2) estabilizar
3) degeneración general
4) divergencia
5) conducir
6) idioadaptación
7) regresión morfofisiológica
8) convergencia

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Observa el dibujo de un caballito de mar e identifica (A) el tipo de adaptación, (B) la forma de selección natural y (C) el camino de la evolución que condujo a la formación de tal adaptación en este animal. Para cada letra, seleccione el término apropiado de la lista provista.
1) desgarramiento
2) disfrazar
3) idioadaptación
4) coloración de disección
5) paralelismo
6) mimetismo
7) conducir

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Considere un dibujo de un colibrí y un oso hormiguero e identifique (A) el tipo de adaptación, (B) la forma de selección natural y (C) el camino evolutivo que condujo a la formación de tales adaptaciones. Para cada letra, seleccione el término apropiado de la lista provista.
1) conducir
2) disruptivo
3) degeneración
4) idioadaptación
5) divergencia
6) especialización
7) dimorfismo sexual

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Elija dos respuestas correctas de cinco y escriba los números debajo de los cuales se indican. ¿Qué procesos ocurren a nivel de población?
1) ontogénesis
2) divergencia
3) embriogénesis
4) aromorfosis
5) paso libre

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Lee el texto. Elige tres oraciones que describan a la población como una unidad de evolución. Anote los números bajo los cuales se indican. (1) Una especie es una colección de poblaciones. (2) Las principales características de una población son la diversidad genética y el cambio a lo largo del tiempo. (3) Las poblaciones de una especie difieren en tamaño, densidad, edad y estructura sexual. (4) Cada población ocupa parte del área de distribución de la especie. (5) Hay un proceso de mutación constante en la población, y la mutación ventajosa se propaga. (6) Dentro de una población, los genes se intercambian entre individuos como resultado del mestizaje libre.

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Lee el texto. Elige tres oraciones que caractericen correctamente a la población como unidad de la evolución del mundo orgánico. Anote los números bajo los cuales se indican. (1) Una población es una colección de individuos que se cruzan libremente y que habitan un área común durante mucho tiempo. (2) Las principales características de la población son el número, densidad, edad, sexo, estructura espacial, que permite a los individuos cruzarse libremente y producir descendencia fértil. (3) La población es la unidad estructural de la biosfera. (4) La población es la unidad elemental de la sistemática del mundo orgánico. (5) Las larvas de varios insectos que viven en un cuerpo de agua dulce constituyen una población. (6) En una población se produce la muerte de unos y la supervivencia de otros individuos, por lo tanto existe durante mucho tiempo en el tiempo.

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Elige tres opciones. ¿Cuál de los siguientes ejemplos ilustra los resultados de la evolución del mundo orgánico?
1) coloración protectora de un oso polar, perdiz blanca, que vive en el norte
2) lucha por la supervivencia entre pinos y abetos en el bosque
3) mejoramiento humano de nuevas variedades de plantas y razas animales
4) coloración de advertencia (amenazante) de mariquitas
5) detener el flujo de genes de una población a otra (aislamiento)
6) la similitud de la forma y el color del cuerpo de animales no protegidos con animales protegidos

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Analice la tabla "La aptitud de los organismos". Para cada letra, seleccione el término apropiado de la lista provista.
1) alternancia de puntos brillantes, rayas, partes del cuerpo
2) se fusiona con el fondo principal del medio ambiente
3) oculta el objeto contra el fondo de franjas de luz y sombra
4) mimetismo
5) en forma de nudo o en forma de hoja
6) escarabajo mariquita, insecto de fuego, rana dardo venenoso
7) mariposa de cristal, hoverfly
8) insecto palo, mantis religiosa

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© D. V. Pozdnyakov, 2009-2019

Ver, sus criterios. Una población es una unidad estructural de una especie y una unidad elemental de evolución. Microevolución. Formación de nuevas especies. Métodos de especiación. Conservación de la diversidad de especies como base para la sostenibilidad de la biosfera

Ver, sus criterios

El fundador de la taxonomía moderna, K. Linnaeus, consideró una especie como un grupo de organismos similares en características morfológicas que se cruzan libremente entre sí. A medida que se desarrolló la biología, se obtuvo evidencia de que las diferencias entre especies son mucho más profundas y afectan la composición química y la concentración de sustancias en los tejidos, la dirección y velocidad de las reacciones químicas, la naturaleza e intensidad de los procesos vitales, el número y la forma de los cromosomas. , es decir, la especie es el más pequeño de un grupo de organismos que refleja su estrecha relación. Además, las especies no existen para siempre: surgen, se desarrollan, dan lugar a nuevas especies y desaparecen.

Vista- este es un conjunto de individuos que son similares en estructura y características de los procesos de vida, tienen un origen común, se cruzan libremente en la naturaleza y dan descendencia fértil.

Todos los individuos de la misma especie tienen el mismo cariotipo y ocupan un área geográfica determinada en la naturaleza - área.

Los signos de similitud de individuos de la misma especie se denominan tipo de criterio. Dado que ninguno de los criterios es absoluto, es necesario utilizar un conjunto de criterios para determinar correctamente la especie.

Los principales criterios de una especie son morfológicos, fisiológicos, bioquímicos, ecológicos, geográficos, etológicos (de comportamiento) y genéticos.

1. Morfológico- un conjunto de accesorios externos y caracteristicas internas organismos de la misma especie. Aunque algunas especies tienen caracteres únicos, a menudo es muy difícil distinguir entre especies estrechamente relacionadas utilizando únicamente características morfológicas. Así, recientemente se han descubierto varias especies gemelas que viven en el mismo territorio, por ejemplo, los ratones domésticos y de montículo, por lo que es inaceptable utilizar únicamente un criterio morfológico para determinar la especie.
2. Fisiológico- la similitud de los procesos de vida en los organismos, principalmente la reproducción. Tampoco es universal, ya que algunas especies se cruzan en la naturaleza y producen descendencia fértil.
3. Bioquímico- la similitud de la composición química y el curso de los procesos metabólicos. A pesar de que estos indicadores pueden variar significativamente en diferentes individuos de una misma especie, actualmente están recibiendo mucha atención, ya que las características de la estructura y composición de los biopolímeros ayudan a identificar especies incluso a nivel molecular y establecer el grado de su relación. .
4. Ecológico- la diferencia entre especies según su pertenencia a determinados ecosistemas y los nichos ecológicos que ocupan. Sin embargo, muchas especies no relacionadas ocupan nichos ecológicos similares, por lo que este criterio puede usarse para distinguir una especie solo en combinación con otros caracteres.
5. Geográfico- la existencia de una población de cada especie en cierta parte de la biosfera - un área que difiere de las áreas de todas las demás especies. Debido al hecho de que para muchas especies los límites del área de distribución coinciden, y también hay una serie de especies cosmopolitas cuyo área de distribución cubre vastas áreas, el criterio geográfico tampoco puede servir como un marcador de característica de "especie".
6. Genético- la constancia de los signos del juego de cromosomas - el cariotipo - y la composición de nucleótidos del ADN en individuos de la misma especie. Debido al hecho de que los cromosomas no homólogos no pueden conjugarse durante la meiosis, la descendencia del cruce de individuos de diferentes especies con un conjunto desigual de cromosomas no aparece en absoluto o no es fértil. Esto crea el aislamiento reproductivo de la especie, mantiene su integridad y asegura la realidad de la existencia en la naturaleza. Esta regla puede ser violada en el caso de cruce de especies estrechamente relacionadas con el mismo cariotipo o la ocurrencia de varias mutaciones, sin embargo, la excepción solo confirma la regla general, y las especies deben considerarse como sistemas genéticos estables. El criterio genético es el principal en el sistema de criterios de especies, pero tampoco es exhaustivo.

A pesar de toda la complejidad del sistema de criterios, una especie no puede representarse como un grupo de organismos absolutamente idénticos en todos los aspectos, es decir, clones. Por el contrario, muchas especies se caracterizan por una importante variedad de rasgos incluso externos, como, por ejemplo, para algunas poblaciones de mariquitas, es característico un predominio del color rojo, mientras que otras son negras.

Población - una unidad estructural de una especie y una unidad elemental de evolución

Es difícil imaginar que, en realidad, los individuos de la misma especie estarían distribuidos uniformemente sobre la superficie de la tierra dentro del rango, ya que, por ejemplo, la rana del lago vive principalmente en cuerpos de agua dulce estancada bastante raros, y es poco probable que sea encuentra en campos y bosques. Las especies en la naturaleza a menudo se dividen en grupos separados, según la combinación de condiciones adecuadas para los hábitats: las poblaciones.

población- un grupo de individuos de la misma especie que ocupa parte de su área de distribución, entrecruzándose libremente y relativamente aislado de otras poblaciones de individuos de la misma especie durante un tiempo más o menos largo.

Las poblaciones pueden estar separadas no solo espacialmente, incluso pueden vivir en el mismo territorio, pero tener diferencias en las preferencias alimentarias, épocas de cría, etc.

Así, una especie es un conjunto de poblaciones de individuos que tienen una serie de características morfológicas, fisiológicas, bioquímicas y tipos de relaciones con el medio comunes, habitan en un área determinada, y también son capaces de cruzarse entre sí para formar descendencia fértil, pero casi o nada entrecruzándose con otros grupos de individuos de la misma especie.

Dentro de las especies con grandes rangos que cubren territorios con diferentes condiciones de vida, a veces hay subespecie- grandes poblaciones o grupos de poblaciones vecinas que tienen diferencias morfológicas persistentes con respecto a otras poblaciones.

Las poblaciones están dispersas sobre la superficie de la tierra no al azar, están ligadas a áreas específicas de la misma. La totalidad de todos los factores de la naturaleza inanimada necesarios para la vida de los individuos de una especie dada se llama habitat. Sin embargo, estos factores por sí solos pueden no ser suficientes para ocupar esta área con una población, ya que también debe estar involucrada en una estrecha interacción con poblaciones de otras especies, es decir, ocupar un lugar determinado en la comunidad de organismos vivos - nicho ecológico. Entonces, el oso marsupial australiano koala, en igualdad de condiciones, no puede existir sin su principal fuente de alimento: el eucalipto.

Formando una unidad inseparable en los mismos hábitats, las poblaciones de varias especies suelen proporcionar un ciclo más o menos cerrado de sustancias y son elementales. sistemas ecologicos(ecosistemas) - biogeocenosis.

A pesar de todas sus exigentes condiciones ambientales, las poblaciones de una misma especie son heterogéneas en términos de área, número, densidad y distribución espacial de los individuos, a menudo formando grupos más pequeños (familias, bandadas, rebaños, etc.), sexo, edad, acervo genético, etc. , por lo tanto, se distinguen su tamaño, edad, género, estructuras espaciales, genéticas, etológicas y otras, así como dinámicas.

Las características importantes de una población son reserva genética- un conjunto de genes característicos de individuos de una determinada población o especie, así como la frecuencia de ciertos alelos y genotipos. Diferentes poblaciones de la misma especie inicialmente tienen un acervo genético desigual, ya que los individuos con genes aleatorios en lugar de seleccionados especialmente dominan nuevos territorios. Bajo la influencia de factores internos y externos, el acervo genético sufre cambios aún más significativos: se enriquece debido a la aparición de mutaciones y una nueva combinación de rasgos y se agota como resultado de la pérdida de alelos individuales durante la muerte o la migración de cierto número de individuos.

Los nuevos rasgos y sus combinaciones pueden ser beneficiosos, neutrales o dañinos; por lo tanto, solo los individuos adaptados a las condiciones ambientales dadas sobreviven y se reproducen con éxito en una población. Sin embargo, en dos puntos diferentes de la superficie terrestre, las condiciones ambientales nunca son completamente idénticas y, por lo tanto, la dirección de los cambios, incluso en dos poblaciones vecinas, puede ser completamente opuesta o procederán con velocidad diferente. El resultado de los cambios en el acervo genético es la divergencia de las poblaciones según sus características morfológicas, fisiológicas, bioquímicas y de otro tipo. Si las poblaciones también están aisladas entre sí, pueden dar lugar a nuevas especies.

Así, la aparición de eventuales obstáculos en el cruce de individuos de distintas poblaciones de una misma especie, por ejemplo, debido a la formación de cadenas montañosas, cambios en los cauces de los ríos, diferencias en los periodos de reproducción, etc., provoca que las poblaciones adquieren gradualmente más y más diferencias y, finalmente, se convierten en especies diferentes. Durante algún tiempo, el cruce de individuos ocurre en los límites de estas poblaciones y surgen híbridos, sin embargo, con el tiempo, estos contactos también desaparecen, es decir, las poblaciones de sistemas genéticos abiertos se vuelven cerradas.

A pesar de que los individuos individuales se ven afectados principalmente por factores ambientales, el cambio en la composición genética de un solo organismo es insignificante y se manifestará, en el mejor de los casos, solo en sus descendientes. Las subespecies, especies y taxones más grandes tampoco son adecuados para el papel de unidades elementales de evolución, ya que no difieren en la unidad morfológica, fisiológica, bioquímica, ecológica, geográfica y genética, mientras que las poblaciones, como las unidades estructurales más pequeñas de una especie, acumulan una variedad de cambios aleatorios, el peor de los cuales será eliminado, cumplen esta condición y son las unidades elementales de evolución.

microevolución

Cambiar la estructura genética de las poblaciones no siempre conduce a la formación de una nueva especie, sino que solo puede mejorar la adaptación de la población a condiciones ambientales específicas; sin embargo, las especies no son eternas ni inalterables: pueden desarrollarse. Este proceso de cambio histórico irreversible de los vivos se llama evolución. Las transformaciones evolutivas primarias ocurren dentro de una especie a nivel de población. Se basan, en primer lugar, en el proceso de mutación y selección natural, que conduce a un cambio en el acervo genético de las poblaciones y de la especie en su conjunto, o incluso a la formación de nuevas especies. La totalidad de estos eventos evolutivos elementales se llama microevolución

Las poblaciones se caracterizan por una enorme diversidad genética, que muchas veces no se manifiesta fenotípicamente. La diversidad genética surge debido a la mutagénesis espontánea, que ocurre continuamente. La mayoría de las mutaciones son desfavorables para el organismo y reducen la viabilidad de la población en su conjunto, pero si son recesivas, pueden permanecer en el heterocigoto durante mucho tiempo. Algunas mutaciones que no tienen valor adaptativo en las condiciones de existencia dadas pueden adquirir tal valor en el futuro o durante el desarrollo de nuevos nichos ecológicos, creando así una reserva de variabilidad hereditaria.

Las fluctuaciones en el número de individuos en las poblaciones, las migraciones y las catástrofes, así como el aislamiento de poblaciones y especies tienen un impacto significativo en los procesos microevolutivos.

Una nueva especie es un resultado intermedio de la evolución, pero de ninguna manera su resultado, ya que la microevolución no se detiene allí, sino que continúa. Las nuevas especies emergentes, en el caso de una combinación exitosa de caracteres, habitan nuevos hábitats y, a su vez, dan lugar a nuevas especies. Tales grupos de especies estrechamente relacionadas se combinan en géneros, familias, etc. Los procesos evolutivos que ocurren en grupos supraespecíficos ya se denominan macroevolución. a diferencia de macroevolución, la microevolución tiene lugar en un período mucho más corto, mientras que la primera requiere decenas y centenas de miles y millones de años, como, por ejemplo, la evolución del hombre.

Como resultado de la microevolución, se forma toda la variedad de especies de organismos vivos que han existido y ahora viven en la Tierra.

Sin embargo, la evolución es irreversible y las especies ya extinguidas nunca reaparecen. Las especies emergentes consolidan todo lo logrado en el proceso de evolución, pero esto no garantiza que en el futuro no aparezcan nuevas especies, que tendrán adaptaciones más perfectas a las condiciones ambientales.

Formación de nuevas especies.

En un sentido amplio, la formación de nuevas especies se entiende no solo como la escisión del tallo principal de una nueva especie o la desintegración de la especie progenitora en varias especies hijas, sino también el desarrollo general de la especie como un sistema integral. , dando lugar a cambios significativos en su organización morfoestructural. Sin embargo, la mayoría de las veces especiación considerado como un proceso de formación de nuevas especies a través de la ramificación del "árbol genealógico" de la especie.

La solución fundamental al problema de la especiación fue propuesta por Ch. Darwin. Según su teoría, la dispersión de individuos de una misma especie conduce a la formación de poblaciones, las cuales, debido a las diferencias en las condiciones ambientales, se ven obligadas a adaptarse a ellas. Esto, a su vez, implica un agravamiento de la lucha intraespecífica por la existencia, dirigida por la selección natural. En la actualidad, se cree que la lucha por la existencia no es en absoluto un factor obligatorio en la especiación, por el contrario, la presión de selección en un número de poblaciones puede disminuir. La diferencia en las condiciones de existencia contribuye a la aparición de cambios adaptativos desiguales en las poblaciones de la especie, cuya consecuencia es la divergencia de las características y propiedades de las poblaciones - divergencia.

Sin embargo, la acumulación de diferencias, incluso a nivel genético, no es suficiente para el surgimiento de una nueva especie. Mientras las poblaciones que difieren de alguna manera no solo entren en contacto, sino que también sean capaces de cruzarse con la formación de descendencia fértil, pertenecen a la misma especie. Solo la imposibilidad del flujo de genes de un grupo de individuos a otro, incluso en el caso de la destrucción de las barreras que los separan, es decir, el cruce, significa la finalización del proceso evolutivo más complejo de la formación de una nueva especie.

La especiación es una continuación de los procesos microevolutivos. Existe un punto de vista de que la especiación no se puede reducir a la microevolución, representa una etapa cualitativa de la evolución y se lleva a cabo por otros mecanismos.

métodos de especiación

Hay dos modos principales de especiación: alopátrico y simpátrico.

alopátrico, o especiación geográfica es consecuencia de la separación espacial de las poblaciones por barreras físicas (sierra, mar y ríos) debido a su surgimiento o asentamiento en nuevos hábitats (aislamiento geográfico). Dado que en este caso el acervo genético de la población separada difiere significativamente del original, y las condiciones en su hábitat no coincidirán con las originales, con el tiempo esto conducirá a la divergencia y la formación de una nueva especie. Un ejemplo notable de especiación geográfica es la diversidad de pinzones en Islas Galápagos frente a la costa de Ecuador. Aparentemente, individuos individuales de los únicos pinzones que viven en el continente sudamericano de alguna manera llegaron a las islas y, debido a la diferencia de condiciones (principalmente la disponibilidad de alimentos) y el aislamiento geográfico, evolucionaron gradualmente, formando un grupo de especies relacionadas.

En el núcleo simpátrico, o especiación biológica se encuentra alguna forma de aislamiento reproductivo, con la aparición de nuevas especies dentro del rango de la especie original. Un requisito previo para la especiación simpátrica es el rápido aislamiento de las formas formadas. Este es un proceso más rápido que la especiación alopátrica y las nuevas formas son similares a los ancestros originales.

La especiación simpátrica puede ser causada por cambios rápidos en el conjunto de cromosomas (poliploidización) o reordenamientos cromosómicos. A veces surgen nuevas especies como resultado de la hibridación de dos especies originales, como, por ejemplo, en el ciruelo doméstico, que es un híbrido de endrino y ciruelo cereza. En algunos casos, la especiación simpátrica está asociada con la división de nichos ecológicos en poblaciones de la misma especie dentro de un solo rango o aislamiento estacional: discrepancias en el momento de la reproducción en las plantas (diferentes tipos de pino en el polvo de California en febrero y abril) y el momento de la reproducción en los animales.

De toda la variedad de especies emergentes, solo unas pocas, las más adaptadas, pueden existir durante mucho tiempo y dar lugar a nuevas especies. Las razones de la muerte de la mayoría de las especies aún se desconocen, lo más probable es que esto se deba a cambios climáticos abruptos, procesos geológicos y su desplazamiento por organismos más adaptados. En la actualidad, una de las razones de la muerte de un número significativo de especies es una persona que extermina a los animales más grandes y las plantas más hermosas, y si en el siglo XVII este proceso solo comenzó con el exterminio de la última ronda, entonces en el siglo XXI más de 10 especies desaparecen cada hora.

Conservación de la diversidad de especies como base para la sostenibilidad de la biosfera

A pesar de que, según diversas estimaciones, existen entre 5 y 10 millones de especies de organismos que aún no han sido descritas en el planeta, nunca sabremos de la existencia de la mayoría de ellos, ya que unas 50 especies desaparecen de la faz de la Tierra. la Tierra cada hora. La desaparición de los organismos vivos en la actualidad no está necesariamente asociada a su exterminio físico, más a menudo esto se debe a la destrucción como resultado de actividad humana sus hábitats naturales. Es poco probable que la muerte de una especie individual tenga consecuencias fatales para la biosfera; sin embargo, se ha establecido durante mucho tiempo que la extinción de una especie vegetal implica la muerte de 10 a 12 especies animales, y esto ya representa una amenaza tanto para la existencia de biogeocenosis individuales y al ecosistema global en general.

Los tristes hechos acumulados durante las décadas anteriores obligaron a la Unión Internacional para la Conservación de la Naturaleza y los Recursos Naturales (UICN) a iniciar en 1949 la recopilación de información sobre especies raras y amenazadas de plantas y animales. En 1966, la UICN publicó el primer "Libro rojo de los hechos".

libro Rojo- esta documento oficial, que contiene datos actualizados regularmente sobre el estado y la distribución de especies raras y en peligro de extinción de plantas, animales y hongos.

Este documento adoptó una escala de cinco etapas del estado de una especie protegida, y la primera etapa de protección incluye especies cuya salvación es imposible sin la implementación de medidas especiales, y la quinta - especies restauradas, cuyo estado se debe a las medidas adoptadas no causa preocupación, pero aún no están sujetos a uso industrial. El desarrollo de tal escala permite dirigir los esfuerzos prioritarios en el campo de la protección a las especies más raras, como los tigres de Amur.

Además de la versión internacional del Libro Rojo, también existen versiones nacionales y regionales. En la URSS, el Libro Rojo se estableció en 1974, y en la Federación Rusa, el procedimiento para su mantenimiento está regulado por las Leyes Federales "Sobre la Protección del Medio Ambiente", "Sobre la Fauna" y el Decreto del Gobierno de la Federación Rusa. "Sobre el Libro Rojo de la Federación Rusa". Hoy en día, 610 especies de plantas, 247 especies de animales, 42 especies de líquenes y 24 especies de hongos figuran en el Libro Rojo de la Federación Rusa. Las poblaciones de algunos de ellos, que en algún momento estuvieron en peligro de extinción (castor europeo, bisonte), ya se han restaurado con bastante éxito.

Las siguientes especies de animales están bajo protección en Rusia: desmán ruso, tarbagan (marmota de Mongolia), oso polar, visón europeo del Cáucaso, nutria marina, manul, tigre de amur, leopardo, Leopardo de nieve, león marino, morsa, foca, delfín, ballena, caballo de Przewalski, kulan, pelícano rosado, flamenco común, cigüeña negra, cisne menor, águila esteparia, águila real, grulla negra, grulla siberiana, avutarda, búho real, gaviota blanca, Mediterráneo tortuga, serpiente japonesa, gyurza, sapo de junco, lamprea del Caspio, todo tipo de peces esturión, salmón de lago, escarabajo ciervo, abejorro inusual, Apolo común, camarón mantis, mejillón perla común, etc.

Las plantas del Libro Rojo de la Federación Rusa incluyen 7 especies de campanillas, algunos tipos de ajenjo, ginseng real, 7 tipos de campanillas, roble dentado, arándano, 11 especies de iris, urogallo ruso, tulipán de Schrenk, loto de nuez, real zapatilla de dama, peonía de hojas finas, hierba plumosa, prímula de Julia, pradera de dolor de espalda (hierba del sueño), belladona belladona, pino pitsunda, baya de tejo, árbol escudo chino, mitad de la hierba del lago, sphagnum suave, phyllophora rizado, hara filiforme , etc

Los hongos raros están representados por la trufa de verano o la trufa negra rusa, el hongo de yesca barnizado, etc.

La protección de especies raras en la mayoría de los casos está asociada a la prohibición de su destrucción, su conservación en hábitats creados artificialmente (zoológicos), la protección de sus hábitats y la creación de bancos genéticos a baja temperatura.

Más medida efectiva La protección de las especies raras es la preservación de sus hábitats, lo que se logra organizando una red de áreas protegidas especialmente protegidas que, de conformidad con la Ley Federal "Sobre los Territorios Naturales Especialmente Protegidos" (1995), tienen alcance internacional, federal, regional o trascendencia local. Estos incluyen reservas naturales estatales, parques nacionales, parques naturales, reservas naturales estatales, monumentos naturales, parques dendrológicos, jardines botánicos, etc.

reserva natural estatal- se trata de un conjunto natural especialmente protegido completamente retirado del uso económico (tierra, cuerpos de agua, subsuelo, flora y fauna), que tiene importancia ambiental, científica, ambiental y educativa como ejemplo del entorno natural, paisajes típicos o raros, lugares de conservación del fondo genético del mundo vegetal y animal.

Reservas que forman parte del sistema internacional de reservas de biosfera que realizan monitoreo ambiental, tener el estado reservas estatales naturales de la biosfera. La reserva es una institución de protección de la naturaleza, investigación y educación ambiental destinada a preservar y estudiar el curso natural de los procesos y fenómenos naturales, el fondo genético de la flora y la fauna, las especies individuales y las comunidades de plantas y animales, los sistemas ecológicos típicos y únicos.

En la actualidad, hay alrededor de 100 reservas naturales estatales en Rusia, 19 de las cuales tienen el estatus de reserva de biosfera, incluidas Baikalsky, Barguzinsky, Caucasian, Kedrovaya Pad, Kronotsky, Prioksko-Terrasny y otras.

A diferencia de las reservas naturales, los territorios (áreas de agua) parques Nacionales incluyen complejos naturales y objetos de especial valor ecológico, histórico y estético, y están destinados a la protección del medio ambiente, fines educativos, científicos y culturales y al turismo regulado. Este estatus tiene 39 especialmente protegidos áreas naturales, incluidos los parques nacionales Zabaikalsky y Sochi, así como los parques nacionales "Curonian Spit", "Russian North", "Shushensky Bor", etc.

parques naturales son instituciones recreativas ambientales bajo la jurisdicción de las entidades constitutivas de la Federación Rusa, cuyos territorios (áreas de agua) incluyen complejos naturales y objetos de valor ambiental y estético significativo, y están destinados a fines ambientales, educativos y recreativos.

reservas naturales estatales son áreas (áreas de agua) de especial importancia para la conservación o restauración de los complejos naturales o sus componentes y el mantenimiento del equilibrio ecológico.

Desarrollo de ideas evolutivas. El valor de la teoría evolutiva de Ch. Darwin. La relación de las fuerzas motrices de la evolución. Formas de selección natural, tipos de lucha por la existencia. Teoría sintética de la evolución. Factores elementales de la evolución. Investigación de S. S. Chetverikov. El papel de la teoría de la evolución en la formación de la imagen del mundo de las ciencias naturales modernas

Desarrollo de ideas evolutivas.

Todas las teorías sobre el origen y desarrollo del mundo orgánico se pueden reducir a tres áreas principales: creacionismo, transformismo y evolucionismo. creacionismo- este es el concepto de la constancia de las especies, considerando la diversidad del mundo orgánico como resultado de su creación por Dios. Esta dirección se formó como resultado del establecimiento del dominio de la Iglesia cristiana en Europa, basado en textos bíblicos. Destacados representantes del creacionismo fueron C. Linnaeus y J. Cuvier.

El "príncipe de los botánicos" K. Linnaeus, quien descubrió y describió cientos de nuevas especies de plantas y creó su primer sistema coherente, demostró sin embargo que el número total de especies de organismos no ha cambiado desde la creación de la Tierra, es decir, no sólo no vuelven a aparecer, sino que tampoco desaparecen. Sólo hacia el final de su vida llegó a la conclusión de que la obra de Dios era el parto, mientras que las especies podían desarrollarse como resultado de la adaptación a las condiciones locales.

La contribución del destacado zoólogo francés J. Cuvier (1769–1832) a la biología se basó en numerosos datos de paleontología, anatomía comparada y fisiología. la doctrina de las correlaciones- interconexiones de las partes del cuerpo. Gracias a esto, fue posible reconstruir la apariencia del animal en partes separadas. Sin embargo, en el proceso de investigación paleontológica, J. Cuvier no pudo dejar de prestar atención tanto a la evidente abundancia de formas fósiles como a los cambios bruscos en los grupos de animales a lo largo de la historia geológica. Estos datos sirvieron como punto de partida para formular teoría de la catástrofe, según el cual todos o casi todos los organismos de la Tierra morían repetidamente como consecuencia de desastres naturales periódicos, y luego el planeta era repoblado por especies que sobrevivían a la catástrofe. Los seguidores de J. Cuvier contabilizaron hasta 27 catástrofes de este tipo en la historia de la Tierra. Las consideraciones sobre la evolución le parecían a J. Cuvier divorciadas de la realidad.

Las contradicciones en las disposiciones iniciales del creacionismo, que se hicieron cada vez más evidentes a medida que se acumulaban los hechos científicos, sirvieron como punto de partida para la formación de otro sistema de puntos de vista: transformismo que reconoce la existencia real de las especies y su desarrollo histórico. Los representantes de esta tendencia: J. Buffon, I. Goethe, E. Darwin y E. Geoffroy Saint-Hilaire, al no poder revelar las verdaderas causas de la evolución, las redujeron a la adaptación a las condiciones ambientales y la herencia de los rasgos adquiridos. Las raíces del transformismo se pueden encontrar en las obras de los antiguos filósofos griegos y medievales que reconocieron los cambios históricos en el mundo orgánico. Así, Aristóteles expresó la idea de la unidad de la naturaleza y la transición gradual de los cuerpos de naturaleza inanimada a las plantas, y de ellas a los animales, la "escalera de la naturaleza". Consideró que la razón principal de los cambios en los organismos vivos es su lucha interna por la perfección.

El naturalista francés J. Buffon (1707-1788), cuya principal obra de vida fue la "Historia natural" de 36 volúmenes, contrariamente a las ideas de los creacionistas, empujó los límites de la historia de la Tierra a 80-90 mil años. Al mismo tiempo, afirmó la unidad de la flora y la fauna, así como la posibilidad de cambiar organismos relacionados bajo la influencia de factores ambientales como resultado de la domesticación y la hibridación.

El médico, filósofo y poeta inglés E. Darwin (1731–1802), abuelo de C. Darwin, creía que la historia del mundo orgánico tiene millones de años y que la diversidad del mundo animal es el resultado de una mezcla de varios grupos “naturales”, influencia ambiente externo, órganos de ejercicio y no ejercicio, y otros factores.

E. Geoffroy Saint-Hilaire (1772–1844) consideró la unidad del plan estructural de los grupos animales como una de las principales pruebas del desarrollo del mundo viviente. Sin embargo, a diferencia de sus predecesores, se inclinó a creer que el cambio de especie se debe a la influencia de factores ambientales no en los adultos, sino en los embriones.

A pesar de que en la discusión que estalló en 1831 entre J. Cuvier y E. Geoffroy Saint-Hilaire en forma de una serie de informes en la Academia de Ciencias, quedó una clara ventaja del lado del primero, fue transformismo que se convirtió en el precursor del evolucionismo. Evolucionismo(la teoría de la evolución, doctrina evolutiva) es un sistema de opiniones que reconoce el desarrollo de la naturaleza de acuerdo con ciertas leyes. Es el pináculo teórico de la biología, que nos permite explicar la diversidad y complejidad de los sistemas vivos que observamos. Sin embargo, debido a que la enseñanza evolutiva describe fenómenos que son difíciles de observar, encuentra importantes dificultades. A veces, la teoría de la evolución se denomina "darwinismo" y se identifica con las enseñanzas de Ch. Darwin, lo cual es fundamentalmente erróneo porque, aunque la teoría de Ch. Darwin hizo una contribución invaluable al desarrollo no solo de la doctrina evolutiva, sino también de la biología. en general (así como muchas otras ciencias), otros científicos sentaron las bases de la teoría de la evolución, continúan desarrollándose hasta el día de hoy, y el "darwinismo" en muchos aspectos solo tiene un significado histórico.

El creador de la primera teoría de la evolución, el lamarckismo, fue el naturalista francés J. B. Lamarck (1744–1829). Consideró el esfuerzo interno de los organismos por la perfección como la fuerza impulsora de la evolución ( ley de gradación), pero la adaptación a las condiciones ambientales les obliga a desviarse de esta línea principal. Al mismo tiempo, los órganos que el animal utiliza intensamente en el proceso de la vida se desarrollan, mientras que los que le son innecesarios, por el contrario, se debilitan e incluso pueden desaparecer ( ley de los órganos de ejercicio y no ejercicio). Adquiridos en el proceso de la vida, los signos se fijan y se transmiten a los descendientes. Así, explicó la presencia de membranas entre los dedos de las aves acuáticas por los intentos de sus ancestros de moverse en el medio acuático, y el largo cuello de las jirafas, según Lamarck, es consecuencia de que sus ancestros intentaban sacar hojas. desde las copas de los árboles.

Las desventajas del lamarckismo fueron la naturaleza teórica de muchas construcciones, así como la suposición de la intervención del Creador en la evolución. En el curso del desarrollo de la biología, quedó claro que los cambios individuales adquiridos por los organismos en el curso de la vida, en su mayor parte, se ajustan a los límites de la variabilidad fenotípica, y su transmisión es prácticamente imposible. Por ejemplo, el zoólogo y teórico de la evolución alemán A. Weismann (1834-1914) cortó las colas de los ratones durante muchas generaciones y siempre produjo roedores con cola en la descendencia. La teoría de J. B. Lamarck no fue aceptada por sus contemporáneos, pero a principios de siglo formó la base del llamado neolamarckismo.

El valor de la teoría de la evolución de Charles Darwin

Los requisitos previos para la creación de la teoría evolutiva más famosa de Charles Darwin, o darwinismo, fueron la publicación en 1778 del trabajo del economista inglés T. Malthus "Tratado sobre la población", el trabajo del geólogo Ch. Lyell, la formulación de la teoría celular, el éxito de la selección en Inglaterra y Ch. Darwin (1809-1882), realizado durante sus años de estudio en Cambridge, durante y después de su expedición como naturalista en el Beagle.

Entonces, T. Malthus argumentó que la población de la Tierra está aumentando exponencialmente, lo que supera significativamente la capacidad del planeta para proporcionarle alimentos y conduce a la muerte de parte de la descendencia. Los paralelos trazados por C. Darwin y su coautor A. Wallace (1823–1913) indicaron que, en la naturaleza, los individuos se reproducen a un ritmo muy elevado, pero el tamaño de la población permanece relativamente constante. Los estudios del geólogo inglés C. Lyell permitieron establecer que la superficie de la Tierra estaba lejos de ser siempre la misma que en la actualidad, y sus cambios se debían a la influencia del agua, el viento, las erupciones volcánicas y la actividad de los seres vivos. organismos El propio Ch. Darwin, incluso en sus años de estudiante, quedó impresionado por el grado extremo de variabilidad de los escarabajos y, durante el viaje, por la similitud de la flora y la fauna de América del Sur continental y las Islas Galápagos que se encuentran cerca de él, y al final. al mismo tiempo una importante diversidad de especies, como pinzones y tortugas. Además, en la expedición pudo observar los esqueletos de mamíferos gigantes extintos, similares a los armadillos y perezosos modernos, lo que sacudió significativamente su creencia en la creación de especies.

Las principales disposiciones de la teoría de la evolución fueron expresadas por Charles Darwin en 1859 en una reunión de la Royal Society de Londres, y posteriormente desarrolladas en los libros “The Origin of Species by Means of Natural Selection, or the Preservation of Favored Breeds in the Lucha por la vida” (1859), “Cambio en los animales domésticos y plantas cultivadas"(1868), "El origen del hombre y la selección sexual" (1871), "La expresión de las emociones en el hombre y los animales" (1872), etc.

La esencia de lo desarrollado por Ch. Darwin conceptos de evolución puede reducirse a una serie de disposiciones derivadas unas de otras, teniendo las correspondientes evidencia:

1. Los individuos que componen cualquier población producen mucha más descendencia de la necesaria para mantener el tamaño de la población.
2. Debido al hecho de que los recursos vitales para cualquier tipo de organismo vivo son limitados, entre ellos surge inevitablemente lucha por la existencia. Ch. Darwin distinguió entre lucha intraespecífica e interespecífica, así como la lucha con los factores ambientales. A su vez, también señaló que no se trata solo de la lucha de un determinado individuo por la existencia, sino también por dejar descendencia.
3. El resultado de la lucha por la existencia es seleccion natural- la supervivencia y reproducción prevaleciente de organismos que accidentalmente resultaron ser los más adaptados a las condiciones dadas de existencia. La selección natural es en muchos aspectos similar a la selección artificial, que el hombre ha estado utilizando desde la antigüedad para desarrollar nuevas variedades de plantas y razas de animales domésticos. Al seleccionar individuos que tienen algún rasgo deseable, el hombre conserva esos rasgos mediante reproducción artificial a través de la propagación selectiva o la polinización. Una forma especial de selección natural es la selección sexual de rasgos que normalmente no tienen un valor adaptativo directo (plumas largas, cuernos enormes, etc.), pero contribuyen al éxito en la reproducción, ya que hacen que un individuo sea más atractivo para el sexo opuesto o más formidable para los rivales del mismo género.
4. El material para la evolución son las diferencias en los organismos que surgen como resultado de su variabilidad. C. Darwin distinguió entre variabilidad indefinida y definida. Cierto La variabilidad (grupal) se manifiesta en todos los individuos de una especie de la misma manera bajo la influencia de un determinado factor y desaparece en los descendientes cuando cesa la acción de este factor. indefinido La variabilidad (individual) son los cambios que ocurren en cada individuo, independientemente de las fluctuaciones en los valores de los factores ambientales, y se transmiten a los descendientes. Tal variabilidad no tiene un carácter adaptativo (adaptativo). Posteriormente, resultó que cierta variabilidad no es hereditaria y una indefinida es hereditaria.
5. En última instancia, la selección natural conduce a una divergencia de las características de las variedades aisladas individuales: divergencia y, al final, a la formación de nuevas especies.

La teoría de la evolución de Ch. Darwin no solo postuló el proceso de aparición y desarrollo de las especies, sino que también reveló el mecanismo mismo de la evolución, que se basa en el principio de la selección natural. El darwinismo también negó la programación de la evolución y postuló su naturaleza continua.

Al mismo tiempo, la teoría evolutiva de Charles Darwin no pudo responder una serie de preguntas, por ejemplo, sobre la naturaleza del material genético y sus propiedades, la esencia de la variabilidad hereditaria y no hereditaria y su papel evolutivo. Esto llevó a la crisis del darwinismo y al surgimiento de nuevas teorías: el neolamarckismo, el saltacionismo, el concepto de nomogénesis, etc. neolamarckismo se basa en la posición de la teoría de J. B. Lamarck sobre la herencia de las características adquiridas. saltacionismo- este es un sistema de puntos de vista sobre el proceso de evolución como cambios espasmódicos que conducen a la rápida aparición de nuevas especies, géneros y grupos sistemáticos más grandes. Concepto nomogénesis postula la dirección programada de la evolución y el desarrollo de varias características basadas en leyes internas. Sólo la síntesis del darwinismo y la genética en los años 20-30 del siglo XX fue capaz de superar las contradicciones que inevitablemente surgían a la hora de explicar una serie de hechos.

La relación de las fuerzas impulsoras de la evolución.

La evolución no puede asociarse con la acción de ningún factor, ya que las mutaciones en sí mismas son cambios aleatorios y no dirigidos, y no pueden asegurar la adaptación de los individuos a los factores ambientales, mientras que la selección natural ya ordena estos cambios. De la misma manera, la selección en sí misma no puede ser el único factor en la evolución, ya que la selección requiere el material apropiado proporcionado por las mutaciones.

Sin embargo, se puede señalar que el proceso de mutación y el flujo de genes crean variabilidad, mientras que la selección natural y la deriva de genes ordenan esta variabilidad. Esto significa que los factores que crean variabilidad inician el proceso de microevolución, y los que ordenan la variabilidad lo continúan, conduciendo al establecimiento de nuevas frecuencias de variantes. Por lo tanto, el cambio evolutivo dentro de una población puede verse como el resultado de fuerzas opuestas que crean y ordenan la variación genotípica.

Un ejemplo de la interacción entre el proceso de mutación y la selección es la hemofilia en humanos. La hemofilia es una enfermedad causada por la reducción de la coagulación de la sangre. Anteriormente, conducía a la muerte en el período pre-reproductivo, ya que cualquier daño en los tejidos blandos podría provocar una gran pérdida de sangre. Esta enfermedad es causada por una mutación recesiva en el gen H (Xh) ligado al sexo. Las mujeres sufren de hemofilia muy raramente, con mayor frecuencia son portadoras heterocigotas, pero sus hijos pueden heredar la enfermedad. Teóricamente, dentro de varias generaciones, tales hombres mueren antes de la pubertad y gradualmente este alelo debería desaparecer de la población, sin embargo, la frecuencia de aparición de esta enfermedad no disminuye debido a las repetidas mutaciones en este locus, como sucedió en la reina Victoria, quien transmitió el enfermedad a tres generaciones de las casas reales de Europa. La frecuencia constante de esta enfermedad indica un equilibrio entre el proceso de mutación y la presión de selección.

Formas de selección natural, tipos de lucha por la existencia.

seleccion natural llamado supervivencia selectiva y el abandono de la descendencia por parte de los individuos más aptos y la muerte de los menos aptos.

La esencia de la selección natural en la teoría de la evolución radica en la preservación diferenciada (no aleatoria) de ciertos genotipos en una población y su participación selectiva en la transferencia de genes a la siguiente generación. Al mismo tiempo, no afecta a un solo rasgo (o gen), sino a todo el fenotipo, que se forma como resultado de la interacción del genotipo con factores ambientales. La selección natural en diferentes condiciones ambientales será de diferente naturaleza. Actualmente, existen varias formas de selección natural: estabilizadora, móvil y desgarradora.

Selección estabilizadora tendiente a consolidar una estrecha norma de reacción, que resultó ser la más favorable en las condiciones de existencia dadas. Es típico para aquellos casos en que los rasgos fenotípicos son óptimos para condiciones ambientales inmutables. Un ejemplo llamativo de la acción de la selección estabilizadora es el mantenimiento de una temperatura corporal relativamente constante en animales de sangre caliente. Esta forma de selección fue estudiada en detalle por el destacado zoólogo ruso I. I. Shmalgauzen.

selección de conducción surge en respuesta a cambios en las condiciones ambientales, como resultado de lo cual se conservan las mutaciones que se desvían del valor promedio del rasgo, mientras que la forma previamente dominante se destruye, ya que no cumple adecuadamente con las nuevas condiciones de existencia. Por ejemplo, en Inglaterra, como resultado de la contaminación del aire por emisiones industriales hasta ahora no vistas en muchos lugares, las mariposas polilla con alas oscuras, que eran menos visibles para las aves contra el fondo de los troncos de abedul ahumado, se extendieron ampliamente. La selección de conducción no contribuye a la destrucción completa de la forma contra la que actúa, porque debido a las medidas tomadas por el gobierno y las organizaciones ambientales, la situación con la contaminación del aire ha mejorado dramáticamente y el color de las alas de las mariposas está volviendo a la versión original

lagrimeo, o selección disruptiva favorece la conservación de variantes extremas de un rasgo y elimina las intermedias, como por ejemplo, a raíz del uso de pesticidas, aparecen grupos de insectos resistentes a él. Por su mecanismo, la selección disruptiva es lo opuesto a la selección estabilizadora. A través de esta forma de selección, surgen varios fenotipos claramente delimitados en una población. Este fenómeno se llama polimorfismo. La aparición del aislamiento reproductivo entre distintas formas puede conducir a la especiación.

A veces también se considera por separado selección desestabilizadora, que conserva mutaciones que conducen a una amplia variedad de cualquier rasgo, por ejemplo, el color y la estructura de las conchas de algunos moluscos que viven en microambientes heterogéneos del oleaje rocoso del mar. Esta forma de selección fue descubierta por D.K. Belyaev mientras estudiaba la domesticación de animales.

En la naturaleza, ninguna de las formas de la selección natural existe en su forma pura, sino que, por el contrario, existen varias combinaciones de ellas, y a medida que cambian las condiciones ambientales, una u otra de ellas pasa a primer plano. Así, al completarse los cambios en el entorno, la selección impulsora es reemplazada por una estabilizadora, que optimiza el grupo de individuos en las nuevas condiciones de existencia.

La selección natural ocurre en varios niveles, en relación con los cuales también hay selección individual, grupal y sexual. Individual la selección elimina a los individuos menos adaptados de la participación en la reproducción, mientras que la selección grupal tiene como objetivo preservar un rasgo que es útil no para un individuo, sino para el grupo como un todo. Bajo presión grupo la selección puede extinguir por completo poblaciones enteras, especies y grupos más grandes de organismos sin dejar descendencia. A diferencia de la selección individual, la selección grupal reduce la diversidad de formas en la naturaleza.

selección sexual realizado dentro de la misma planta. Contribuye al desarrollo de rasgos que aseguran el éxito en dejar la descendencia más grande. Gracias a esta forma de selección natural se ha desarrollado el dimorfismo sexual, expresado en el tamaño y color de la cola del pavo real, los cuernos del ciervo, etc.

La selección natural es el resultado. lucha por la existencia basado en la variación genética. La lucha por la existencia se entiende como la totalidad de las relaciones entre los individuos de la propia especie y los de otras especies, así como con los factores ambientales abióticos. Estas relaciones determinan el éxito o el fracaso de cierto individuo en sobrevivir y dejar descendencia. El motivo de la lucha por la existencia es la aparición de un exceso de individuos en relación con los recursos disponibles. Además de la competencia, en estas relaciones también se debe incluir la asistencia mutua, lo que aumenta las posibilidades de supervivencia de los individuos.

Interacción con factores ambientales también puede conducir a la muerte de la gran mayoría de los individuos, por ejemplo, en los insectos, de los cuales solo una pequeña parte sobrevive al invierno.

Teoría sintética de la evolución

Los éxitos de la genética a principios del siglo XX, por ejemplo, el descubrimiento de mutaciones, sugirieron que los cambios hereditarios en el fenotipo de los organismos ocurren repentinamente y no se forman durante mucho tiempo, como postula la teoría evolutiva de Charles Darwin. Sin embargo, la investigación adicional en el campo de la genética de poblaciones condujo a la formulación en los años 20-50 del siglo XX de un nuevo sistema de puntos de vista evolutivos: teoría sintética de la evolución. Los científicos de diferentes países hicieron una contribución significativa a su creación: los científicos soviéticos S. S. Chetverikov, I. I. Shmalgauzen y A. N. Severtsov, el bioquímico y genetista inglés D. Haldane, los genetistas estadounidenses S. Wright y F. Dobzhansky, el evolucionista D. Huxley, el paleontólogo D. Simpson y el zoólogo E. Mayr.

Las principales disposiciones de la teoría sintética de la evolución:

1. El material elemental de la evolución es la variabilidad hereditaria (mutacional y combinatoria) en los individuos de una población.
2. La unidad elemental de evolución es la población en la que tienen lugar todos los cambios evolutivos.
3. Un fenómeno evolutivo elemental es un cambio en la estructura genética de una población.
4. Los factores elementales de la evolución -la deriva de los genes, las olas de la vida, el flujo de los genes- tienen un carácter aleatorio, no dirigido.
5. El único factor direccional en la evolución es la selección natural, que es creativa. La selección natural es estabilizadora, móvil y desgarradora (perturbadora).
6. La evolución es divergente, es decir, un taxón puede dar lugar a varios taxones nuevos, mientras que cada especie tiene un solo antepasado (especie, población).
7. La evolución es gradual y continua. La especiación como etapa del proceso evolutivo es un cambio sucesivo de una población por una serie de otras poblaciones temporales.
8. Hay dos tipos de procesos evolutivos: la microevolución y la macroevolución. La macroevolución no tiene sus propios mecanismos especiales y se lleva a cabo solo gracias a los mecanismos microevolutivos.
9. Cualquier grupo sistemático puede florecer (progreso biológico) o desaparecer (regresión biológica). El progreso biológico se logra a través de cambios en la estructura de los organismos: aromorfosis, idioadaptación o degeneración general.
10. Las principales leyes de la evolución son su carácter irreversible, la progresiva complicación de las formas de vida y el desarrollo de la adaptabilidad de las especies al medio ambiente. Sin embargo, la evolución no meta final, es decir, el proceso no está dirigido.

A pesar de que la teoría de la evolución en las últimas décadas se ha enriquecido con datos de ciencias relacionadas: genética, reproducción, etc., todavía no tiene en cuenta una serie de aspectos, por ejemplo, un cambio dirigido en el material hereditario, por lo tanto, en el futuro, es posible crear un nuevo concepto de evolución que reemplazará a la teoría sintética.

Factores elementales de la evolución

De acuerdo con la teoría sintética de la evolución, un fenómeno evolutivo elemental es un cambio en la composición genética de una población, y los eventos y procesos que conducen a un cambio en los acervos genéticos se denominan factores elementales de la evolución. Estos incluyen el proceso de mutación, las olas de población, la deriva genética, el aislamiento y la selección natural. En vista de la importancia exclusiva de la selección natural en la evolución, se considerará por separado.

proceso de mutación, que es tan continua como la evolución misma, mantiene la heterogeneidad genética de la población a través de la aparición de más y más nuevas variantes de genes. Las mutaciones que ocurren bajo la influencia de factores externos e internos se clasifican como genéticas, cromosómicas y genómicas.

mutaciones genéticas ocurren con una frecuencia de 10–4–10–7 por gameto, sin embargo, debido al hecho de que en los humanos y en la mayoría de los organismos superiores el número total de genes puede llegar a varias decenas de miles, es imposible imaginar que dos organismos sean absolutamente iguales. idéntico. La mayoría de las mutaciones resultantes son recesivas, especialmente porque las mutaciones dominantes están sujetas inmediatamente a la selección natural. Las mutaciones recesivas crean la reserva misma de la variabilidad hereditaria, sin embargo, antes de que aparezcan en el fenotipo, deben fijarse en muchos individuos en estado heterocigoto debido al cruce libre en la población.

mutaciones cromosómicas, asociados con la pérdida o transferencia de parte de un cromosoma (un cromosoma completo) a otro, también son bastante comunes en varios organismos, por ejemplo, la diferencia entre algunas especies de ratas está en un solo par de cromosomas, lo que dificulta cruzarlos

Mutaciones genómicas asociados con la poliploidización también conducen al aislamiento reproductivo de la población recién emergida debido a alteraciones en la mitosis de la primera división del cigoto. Sin embargo, están bastante extendidos en las plantas y estas plantas pueden crecer en el Ártico y en los prados alpinos debido a su mayor resistencia a los factores ambientales.

La variabilidad de combinación, que asegura la aparición de nuevas opciones para combinar genes en el genotipo y, en consecuencia, aumenta la probabilidad de aparición de nuevos fenotipos, también contribuye a los procesos evolutivos, ya que solo en humanos el número de variantes de combinaciones cromosómicas es 2 23, es decir, la aparición de un organismo similar a los ya existentes es prácticamente imposible.

olas de población. El resultado opuesto (agotamiento de la composición de genes) a menudo es causado por fluctuaciones en el número de organismos en poblaciones naturales, que en algunas especies (insectos, peces, etc.) pueden cambiar decenas y cientos de veces. olas de población, o "olas de vida". Un aumento o disminución en el número de individuos en las poblaciones puede ser periódico, y no PERIODICO. Las primeras son estacionales o perennes, como las migraciones en las aves migratorias, o la reproducción en las dafnias, que tienen solo hembras en primavera y verano, y en otoño aparecen los machos, que son necesarios para la reproducción sexual. Las fluctuaciones no periódicas en los números a menudo se deben a un fuerte aumento en la cantidad de alimentos en un año favorable, violación de las condiciones del hábitat, reproducción de plagas o depredadores.

Dado que el restablecimiento de la población se debe a un número grande individuos que no tienen el conjunto completo de alelos, las poblaciones nuevas y originales tendrán una estructura genética desigual. El cambio en la frecuencia de genes en una población bajo la influencia de factores aleatorios se denomina deriva genética, o procesos genéticamente automáticos. También tiene lugar durante el desarrollo de nuevos territorios, debido a que reciben un número extremadamente limitado de individuos de esta especie, lo que puede dar lugar a una nueva población. Por lo tanto, los genotipos de estos individuos son de particular importancia aquí ( efecto fundador). Como resultado de la deriva genética, a menudo se separan nuevas formas homocigotas (según los alelos mutantes), lo que puede resultar valioso para la adaptación y, posteriormente, será recogido por la selección natural.

Así, entre la población india del continente americano y los lapones, hay una proporción muy alta de personas con el grupo sanguíneo I (0), mientras que los grupos III y IV son extremadamente raros. Probablemente, en el primer caso, los fundadores de la población fueron individuos que no poseían el alelo I B, o éste se perdió durante el proceso de selección.

Hasta cierto punto, los alelos se intercambian entre poblaciones vecinas como resultado del cruce entre individuos de diferentes poblaciones - flujo de genes, que reduce la discrepancia entre poblaciones individuales, pero con el inicio del aislamiento, se detiene. Esencialmente, el flujo de genes es un proceso de mutación retrasado.

Aislamiento. Cualquier cambio en la estructura genética de la población debe corregirse, lo cual se debe a aislamiento- la aparición de cualquier barrera (geográfica, ecológica, conductual, reproductiva, etc.) que dificulte e imposibilite el cruce entre individuos de diferentes poblaciones. Aunque el aislamiento en sí mismo no crea nuevas formas, conserva las diferencias genéticas entre las poblaciones sujetas a la selección natural. Hay dos formas de aislamiento: geográfico y biológico.

Aislamiento geográfico surge como resultado de la división del rango por barreras físicas (obstáculos de agua para organismos terrestres, áreas de tierra para especies de hidrobiontes, alternancia de áreas elevadas y planicies); esto se ve facilitado por un estilo de vida sedentario o apegado (en las plantas). A veces, el aislamiento geográfico puede ser causado por la expansión del área de distribución de una especie, seguida de la extinción de sus poblaciones en territorios intermedios.

aislamiento biológico es el resultado de ciertas divergencias de organismos dentro de una misma especie, que de alguna manera impiden el libre mestizaje. Existen varios tipos de aislamiento biológico: ecológico, estacional, etológico, morfológico y genético. Aislamiento ambiental logrado a través de la división de nichos ecológicos (por ejemplo, la preferencia por ciertos hábitats o la naturaleza de los alimentos, como en el piquituerto del abeto y el piquituerto del pino). Estacional El aislamiento (temporal) se observa en el caso de la reproducción de individuos de la misma especie en diferentes momentos (diferentes manadas de arenques). El aislamiento etológico depende de las características del comportamiento (características del ritual de cortejo, coloración, "canto" de hembras y machos de diferentes poblaciones). En aislamiento morfológico Un obstáculo para el cruce es la discrepancia en la estructura de los órganos reproductivos o incluso en el tamaño del cuerpo (pequinés y gran danés). aislamiento genético tiene la mayor influencia y se manifiesta en la incompatibilidad de las células germinales (muerte del cigoto tras la fecundación), esterilidad o reducción de la viabilidad de los híbridos. Las razones de esto son las peculiaridades del número y la forma de los cromosomas, como resultado de lo cual la división celular completa (mitosis y meiosis) se vuelve imposible.

Al interrumpir el mestizaje libre entre poblaciones, el aislamiento refuerza en ellas aquellas diferencias que han surgido a nivel genotípico debido a mutaciones y fluctuaciones demográficas. En este caso, cada una de las poblaciones se somete a la acción de la selección natural por separado de las demás, y esto conduce finalmente a la divergencia.

Papel creativo de la selección natural en la evolución.

La selección natural cumple la función de una especie de "tamiz" que clasifica los genotipos según el grado de aptitud. Sin embargo, incluso Charles Darwin enfatizó que la selección no solo está y no tanto dirigida a preservar solo lo mejor, sino a eliminar lo peor, es decir, te permite salvar la multivarianza. La función de la selección natural no se limita a esto, ya que asegura la reproducción de genotipos adaptados, y así determina la dirección de la evolución sumando sucesivamente numerosas y aleatorias desviaciones. La selección natural no tiene un objetivo específico: sobre la base de un mismo material (variabilidad hereditaria), se pueden obtener diferentes resultados en diferentes condiciones.

En este sentido, el factor evolutivo en consideración no puede compararse con el trabajo de un escultor cortando un bloque de mármol, sino que actúa como un ancestro humano lejano, haciendo una herramienta a partir de un fragmento de piedra, sin imaginar el resultado final, que depende no sólo en la naturaleza de la piedra y su forma, sino en la fuerza, la dirección del impacto, etc. Sin embargo, en caso de falla, la selección, como una criatura humanoide, rechaza la forma "incorrecta".

El precio de la selección es la ocurrencia. carga genetica, es decir, la acumulación de mutaciones en la población, que con el tiempo pueden volverse predominantes por la muerte súbita de la mayoría de los individuos o la migración de un pequeño número de ellos.

Bajo la presión de la selección natural, no sólo se forma la diversidad de especies, sino que aumenta su nivel de organización, incluyendo su complicación o especialización. Sin embargo, a diferencia de la selección artificial llevada a cabo por el hombre solo para rasgos económicamente valiosos, a menudo en detrimento de las propiedades adaptativas, la selección natural no puede contribuir a esto, ya que ni una sola adaptación en la naturaleza puede compensar el daño de una disminución en la viabilidad de un población.

Investigación de S. S. Chetverikov

Uno de los pasos importantes hacia la reconciliación del darwinismo y la genética lo dio el zoólogo de Moscú S. S. Chetverikov (1880-1959). Con base en los resultados de un estudio de la composición genética de las poblaciones naturales de la mosca de la fruta Drosophila, demostró que portan muchas mutaciones recesivas en la forma heterocigota que no violan la uniformidad fenotípica. La mayoría de estas mutaciones son desfavorables para el organismo y crean las llamadas carga genetica, lo que reduce la adaptabilidad de la población en su conjunto al medio ambiente. Algunas mutaciones que no tienen un valor adaptativo en un momento dado del desarrollo de una especie pueden adquirir un cierto valor más tarde, y por lo tanto son reserva de variabilidad hereditaria. La propagación de tales mutaciones entre los individuos de la población debido a sucesivos cruces libres puede conducir finalmente a su transición a un estado homocigoto y manifestación en el fenotipo. Si el estado dado de la característica es secador de pelo- es adaptativo, luego, en unas pocas generaciones, desplazará por completo al feno dominante, que es menos adecuado para estas condiciones, junto con sus portadores, de la población. Así, debido a tales cambios evolutivos, solo queda el alelo mutante recesivo y su alelo dominante desaparece.

Intentemos probar esto con un ejemplo específico. En el estudio de cualquier población en particular, se puede encontrar que no solo su fenotípica, sino también sus estructuras genotípicas pueden permanecer sin cambios durante mucho tiempo, lo que se debe al cruce libre, o panmixia organismos diploides.

Este fenómeno está descrito por la ley. Hardy-Weinberg, según el cual, en una población ideal de tamaño ilimitado, en ausencia de mutaciones, migraciones, oleadas de población, deriva genética, selección natural y sujeta a cruces libres, las frecuencias de alelos y genotipos de organismos diploides no cambiarán a lo largo de un número de generaciones.

Por ejemplo, en una población, un determinado rasgo está codificado por dos alelos del mismo gen: dominante ( PERO) y recesivo ( pero). La frecuencia del alelo dominante se denota como R, y recesivo - q. La suma de las frecuencias de estos alelos es 1: pags + q= 1. Por lo tanto, si conocemos la frecuencia del alelo dominante, entonces podemos determinar la frecuencia del alelo recesivo: q = 1 – pags. De hecho, las frecuencias alélicas son iguales a las probabilidades de formación de los gametos correspondientes. Luego, luego de la formación de cigotos, las frecuencias de genotipos en la primera generación serán:

(Pensilvania + qa) 2 = pags 2 Automóvil club británico + 2pqAa + q 2 Automóvil club británico = 1,

donde pags 2 Automóvil club británico- frecuencia de homocigotos dominantes;

2pqAa- frecuencia de heterocigotos;

q 2 Automóvil club británico- la frecuencia de homocigotos recesivos.

Es fácil calcular que en las siguientes generaciones las frecuencias genotípicas seguirán siendo las mismas, manteniendo la diversidad genética de la población. Pero las poblaciones ideales no existen en la naturaleza y, por lo tanto, los alelos mutantes en ellas no solo pueden conservarse, sino también propagarse e incluso reemplazar alelos que antes eran más comunes.

S. S. Chetverikov era claramente consciente de que la selección natural no solo elimina los rasgos individuales menos exitosos y, en consecuencia, los alelos que los codifican, sino que también actúa sobre todo el complejo de genes que afectan la manifestación de un gen particular en el fenotipo, o entorno genotípico. Como entorno genotípico, el genotipo completo se considera actualmente como un conjunto de genes que pueden potenciar o debilitar la manifestación de alelos específicos.

No menos importantes en el desarrollo de la enseñanza evolutiva son los estudios de S. S. Chetverikov en el campo de la dinámica demográfica, en particular, las "ondas de vida" u ondas de población. Cuando aún era estudiante, en 1905 publicó un artículo sobre la posibilidad de brotes de insectos y una disminución igualmente rápida en su número.

El papel de la teoría de la evolución en la formación de la imagen del mundo de las ciencias naturales modernas

La importancia de la teoría de la evolución en el desarrollo de la biología y otras ciencias naturales difícilmente puede sobreestimarse, ya que fue la primera en explicar las condiciones, causas, mecanismos y resultados del desarrollo histórico de la vida en nuestro planeta, es decir, dio un explicación materialista del desarrollo del mundo orgánico. Además, la teoría de la selección natural fue la primera teoría verdaderamente científica de la evolución biológica, ya que al crearla, Charles Darwin no se basó en construcciones especulativas, sino que partió de sus propias observaciones y se basó en las propiedades reales de los organismos vivos. Al mismo tiempo, enriqueció el conjunto de herramientas biológicas con el método histórico.

La formulación de la teoría de la evolución no solo provocó una acalorada discusión científica, sino que también impulsó el desarrollo de ciencias como la biología general, la genética, la reproducción, la antropología y muchas otras. En este sentido, uno no puede dejar de estar de acuerdo con la afirmación de que la teoría de la evolución coronó la siguiente etapa en el desarrollo de la biología y se convirtió en el punto de partida para su progreso en el siglo XX.

Evidencia de la evolución de la vida silvestre. Resultados de la evolución: adaptabilidad de los organismos al medio ambiente, diversidad de especies

Evidencia de la evolución de la vida silvestre.

En varios campos de la biología, incluso antes de Charles Darwin y después de la publicación de su teoría de la evolución, se obtuvo una serie de evidencias para sustentarla. Estos testimonios se llaman evidencia de evolución. Las evidencias paleontológicas, biogeográficas, comparativas-embriológicas, comparativas-anatómicas y comparativas-bioquímicas de la evolución son las más citadas, aunque no se pueden descartar los datos taxonómicos, así como la cría de plantas y animales.

evidencia paleontológica basado en el estudio de restos fósiles de organismos. Estos incluyen no solo organismos bien conservados congelados en hielo o encerrados en ámbar, sino también "momias" encontradas en turberas ácidas, así como restos de organismos y fósiles conservados en rocas sedimentarias. La presencia de organismos más simples en rocas antiguas que en capas posteriores, y el hecho de que las especies encontradas en un nivel desaparezcan en otro, se considera una de las evidencias más significativas de la evolución y se explica por la aparición y extinción de especies en épocas correspondientes debido a a los cambios en las condiciones ambientales.

A pesar de que hasta ahora se han encontrado pocos restos fósiles y faltan muchos fragmentos en el registro fósil debido a la baja probabilidad de preservar restos orgánicos, se han encontrado formas de organismos que tienen signos de grupos de organismos evolutivamente más antiguos y más jóvenes. . Este tipo de organismos se denominan formas de transición. Representantes llamativos de las formas de transición, que ilustran la transición de los peces a los vertebrados terrestres, son los peces con aletas lobuladas y los estegocéfalos, y Archaeopteryx ocupa un cierto lugar entre los reptiles y las aves.

Las filas de formas fósiles, sucesivamente interconectadas en el proceso de evolución, no solo por características comunes, sino también particulares de la estructura, se denominan serie filogenética. Pueden estar representados por fósiles de diferentes continentes y pretender ser más o menos completos, pero su estudio es imposible sin la comparación con formas vivas para demostrar el progreso del proceso evolutivo. Un ejemplo clásico de serie filogenética es la evolución de los ancestros del caballo, estudiada por el fundador de la paleontología evolutiva, V. O. Kovalevsky.

evidencia biogeográfica. biogeografía cómo la ciencia estudia los patrones de distribución y distribución sobre la superficie de nuestro planeta de especies, géneros y otros grupos de organismos vivos, así como sus comunidades.

La ausencia en cualquier parte de la superficie terrestre de especies de organismos que se adapten a tal hábitat y arraiguen bien con la importación artificial, como los conejos en Australia, así como la presencia de formas similares de organismos en partes de la tierra separadas en distancias considerables entre sí, testifican, en primer lugar, que la apariencia de la Tierra no siempre fue así, y las transformaciones geológicas, en particular, la deriva de los continentes, la formación de montañas, la subida y bajada del nivel de la Océano Mundial, afectan la evolución de los organismos. Por ejemplo, en las regiones tropicales de América del Sur, en Sudáfrica y Australia, viven cuatro especies similares de peces pulmonados, mientras que las gamas de camellos y llamas pertenecientes al mismo orden se ubican en África del Norte, la mayor parte de Asia y América del Sur. Los estudios paleontológicos han demostrado que los camellos y las llamas descienden de un ancestro común que una vez vivió en América del Norte y luego se extendió a Asia a través del istmo preexistente en el sitio del Estrecho de Bering, y también a través del Istmo de Panamá a América del Sur. . Posteriormente, todos los representantes de esta familia en las áreas intermedias se extinguieron y en las áreas marginales se formaron nuevas especies en el proceso de evolución. La anterior separación de Australia del resto de las masas terrestres permitió la formación de una flora y fauna muy especial allí, en la que se han conservado formas de mamíferos como los monotremas, el ornitorrinco y el equidna.

Desde el punto de vista de la biogeografía, también se puede explicar la diversidad de pinzones de Darwin en las islas Galápagos, que se encuentran a 1200 km de la costa de América del Sur y son de origen volcánico. Aparentemente, los representantes de la única especie de pinzones en Ecuador alguna vez volaron o fueron llevados a ellos, y luego, a medida que se reproducían, algunos de los individuos se asentaron en el resto de las islas. en el centro islas principales la lucha por la existencia (alimento, lugares de anidación, etc.) fue la más aguda, por lo que se formaron especies que difieren ligeramente entre sí, consumiendo diferentes alimentos (semillas, frutos, néctar, insectos, etc.).

Influyeron en la distribución de varios grupos de organismos y los cambios en las condiciones climáticas de la Tierra, lo que contribuyó a la prosperidad de algunos grupos y la extinción de otros. Las especies individuales o grupos de organismos que han sobrevivido a partir de floras y faunas previamente extendidas se denominan reliquias. Estos incluyen ginkgo, secoya, tulipán, celacanto, pez celacanto, etc. En un sentido más amplio, las especies de plantas y animales que viven en áreas limitadas territorios o aguas se llaman endémico, o endémico. Por ejemplo, todos los representantes de la flora y fauna nativas de Australia son endémicos, y en la flora y fauna del lago Baikal son hasta el 75%.

Evidencia anatómica comparada. El estudio de la anatomía de grupos relacionados de animales y plantas proporciona evidencia convincente de la similitud en la estructura de sus órganos. A pesar de que los factores ambientales, por supuesto, dejan su huella en la estructura de los órganos, en las angiospermas, con toda su asombrosa diversidad, las flores tienen sépalos, pétalos, estambres y pistilos, y en los vertebrados terrestres, el miembro está construido de acuerdo con un plan de cinco dedos. Los órganos que tienen una estructura similar, ocupan la misma posición en el cuerpo y se desarrollan a partir de los mismos rudimentos en organismos relacionados, pero realizan funciones diferentes, se denominan homólogo. Así, los huesecillos auditivos (martillo, yunque y estribo) son homólogos a los arcos branquiales de los peces, las glándulas venenosas de las serpientes son homólogas a las glándulas salivales de otros vertebrados, las glándulas mamarias de los mamíferos son glándulas sudoríparas, las aletas de las focas y los cetáceos son homólogos a las alas de las aves, las extremidades de los caballos y los topos.

Los órganos que no funcionan durante mucho tiempo, muy probablemente, en el proceso de evolución se convierten en rudimentario (rudimentos)- estructuras que están subdesarrolladas en comparación con las formas ancestrales, que han perdido su significado principal. Estos incluyen el peroné en las aves, los ojos de los topos y las ratas topo, la línea del cabello, el cóccix y el apéndice en los humanos, etc.

Los individuos, sin embargo, pueden mostrar signos que están ausentes en esta especie, pero que estaban presentes en ancestros lejanos: atavismos, por ejemplo, los tres dedos en los caballos modernos, el desarrollo de pares adicionales de glándulas mamarias, una cola y la línea del cabello en todo el cuerpo humano.

Si los órganos homólogos son evidencia a favor de la relación de los organismos y la divergencia en el proceso de evolución, entonces cuerpos similares- estructuras similares en organismos de diferentes grupos que realizan las mismas funciones, por el contrario, se refieren a ejemplos convergencia(generalmente se denomina convergencia al desarrollo independiente de rasgos similares en diferentes grupos de organismos que existen en las mismas condiciones) y confirman el hecho de que el entorno deja una huella significativa en el organismo. Los análogos son las alas de insectos y pájaros, los ojos de vertebrados y cefalópodos (calamares, pulpos), las extremidades articuladas de artrópodos y vertebrados terrestres.

Evidencia embriológica comparativa. Al estudiar el desarrollo embrionario en representantes de diferentes grupos de vertebrados, K. Baer descubrió su sorprendente unidad estructural, especialmente en las primeras etapas de desarrollo ( ley de la semejanza germinal). Más tarde, E. Haeckel formuló ley biogenética, según la cual la ontogénesis es una breve repetición de la filogénesis, es decir, las etapas por las que pasa un organismo en el proceso de su desarrollo individual repiten el desarrollo histórico del grupo al que pertenece.

Así, en las primeras etapas de desarrollo, el embrión de un vertebrado adquiere características estructurales propias de los peces, luego de los anfibios y, finalmente, del grupo al que pertenece. Esta transformación se explica por el hecho de que cada una de las clases anteriores tiene ancestros comunes con los reptiles, aves y mamíferos modernos.

Sin embargo, la ley biogenética tiene una serie de limitaciones y, por lo tanto, el científico ruso A. N. Severtsov limitó significativamente el alcance de su aplicación a la repetición en la ontogénesis exclusivamente de las características de las etapas embrionarias de desarrollo de las formas ancestrales.

Evidencia bioquímica comparativa. El desarrollo de métodos más precisos de análisis bioquímico ha proporcionado a los científicos evolutivos un nuevo cuerpo de evidencia a favor del desarrollo histórico del mundo orgánico, ya que la presencia de las mismas sustancias en todos los organismos indica una posible homología bioquímica similar a la del mundo. nivel de órganos y tejidos. Estudios bioquímicos comparativos de la estructura primaria de proteínas tan extendidas como el citocromo desde y la hemoglobina, así como los ácidos nucleicos, especialmente el ARNr, mostraron que muchos de ellos tienen casi la misma estructura y realizan las mismas funciones en representantes de diferentes especies, mientras que cuanto más estrecha es la relación, mayor es la similitud en la estructura de las sustancias estudiadas. .

Por lo tanto, la teoría de la evolución es confirmada por una cantidad significativa de datos de varias fuentes, lo que una vez más indica su confiabilidad, pero aún cambiará y se perfeccionará, ya que muchos aspectos de la vida de los organismos quedan fuera del campo de visión. investigadores

Resultados de la evolución: adaptabilidad de los organismos al medio ambiente, diversidad de especies

Además de las características generales características de los representantes de un reino particular, las especies de organismos vivos se caracterizan por una asombrosa variedad de características de la estructura externa e interna, la actividad vital e incluso el comportamiento que apareció y se seleccionó en el proceso de evolución y garantizar la adaptación a las condiciones de vida. Sin embargo, no se debe suponer que, dado que las aves y los insectos tienen alas, esto se debe a la acción directa del ambiente aéreo, porque hay muchos insectos y aves sin alas. Las adaptaciones antes mencionadas han sido seleccionadas a través de un proceso de selección natural de la gama completa de mutaciones disponibles.

Las plantas epífitas que no viven en el suelo, sino en los árboles, se han adaptado a la absorción de la humedad atmosférica con la ayuda de raíces sin pelos radiculares, pero con un tejido higroscópico especial. velamen. Algunas bromelias pueden absorber vapor de agua en la atmósfera húmeda de los trópicos usando pelos en sus hojas.

Las plantas insectívoras (rocíos, atrapamoscas de Venus) que viven en suelos donde el nitrógeno no está disponible por una u otra razón han desarrollado un mecanismo para atraer y absorber pequeños animales, la mayoría de las veces insectos, que son la fuente del elemento deseado para ellos.

Para protegerse de ser comidos por los herbívoros, muchas plantas que llevan un estilo de vida apegado han desarrollado defensas pasivas, como espinas (espino), espinas (rosa), pelos ardientes (ortiga), acumulación de cristales de oxalato de calcio (acedera), biológicamente activas sustancias en los tejidos (café, espino), etc. En algunos de ellos, incluso las semillas en frutos inmaduros están rodeadas de células pétreas que impiden que las plagas lleguen a ellos, y solo en otoño se produce el proceso de arbolado, que permite que las semillas lleguen. en el suelo y germinar (pera).

El medio ambiente también tiene un efecto moldeador en los animales. Así, muchos peces mamíferos acuáticos tienen una forma aerodinámica del cuerpo, lo que facilita su movimiento en su espesor. Sin embargo, uno no debe asumir que el agua afecta directamente la forma del cuerpo, solo en el proceso de evolución, aquellos animales que poseían este rasgo resultaron ser los más adaptados a él.

Al mismo tiempo, el cuerpo de las ballenas y los delfines no está cubierto de pelo, mientras que el grupo relacionado de los pinnípedos tiene un pelaje más o menos reducido, ya que, a diferencia de los primeros, pasan parte de su tiempo en tierra, donde sin lana, su piel se congelaría inmediatamente.

El cuerpo de la mayoría de los peces está cubierto de escamas, que son de un color más claro en la parte inferior que en la parte superior, como resultado de lo cual estos animales son apenas perceptibles desde arriba para los enemigos naturales contra el fondo del fondo, y desde abajo - contra el cielo. La coloración que hace que los animales sean invisibles para sus enemigos o presas se llama protector. Está ampliamente distribuida en la naturaleza. Un ejemplo vívido de tal coloración es la coloración de la parte inferior de las alas de la mariposa callima, que, sentada en una ramita y plegando sus alas, resulta ser como una hoja seca. Otros insectos, como los insectos palo, se disfrazan de ramas de plantas.

La coloración manchada o rayada también tiene un valor adaptativo, ya que las aves como las codornices o los eideres no son visibles contra el fondo del suelo, incluso a corta distancia. Huevos imperceptibles y manchados de pájaros que anidan en el suelo.

La coloración de los animales no siempre es tan constante como la de una cebra, por ejemplo, una platija y un camaleón son capaces de cambiarla dependiendo de la naturaleza del lugar donde se encuentren. Los cucos, al poner sus huevos en los nidos de varias aves, pueden variar el color de sus caparazones de tal manera que los "dueños" del nido no noten las diferencias entre este y sus propios huevos.

La coloración de los animales no siempre puede hacerlos invisibles, muchos de ellos son simplemente llamativos, lo que debería advertir sobre el peligro. La mayoría de estos insectos y reptiles son venenosos en un grado u otro, como, por ejemplo, una mariquita o una avispa, por lo que un depredador, después de haber experimentado varias veces incomodidad después de comer tal objeto, lo evita. Sin embargo, coloración de advertencia no es universal, ya que algunas aves se han adaptado para comerlas (halcón abejero).

La mayor probabilidad de supervivencia de los individuos con coloración de advertencia ha contribuido a su aparición en representantes de otras especies sin la razón adecuada. Este fenómeno se llama mimetismo. Entonces, las orugas no venenosas de algunas especies de mariposas imitan a las venenosas, y mariquitas- uno de los tipos de cucarachas. Sin embargo, las aves pueden aprender rápidamente a distinguir los organismos venenosos de los no venenosos y consumir estos últimos, evitando a los individuos que sirvieron como modelo a seguir.

En algunos casos, también se puede observar el fenómeno inverso: los animales depredadores imitan a los inofensivos en color, lo que les permite acercarse a la víctima a corta distancia y luego atacar (blénidos dientes de sable).

La protección para muchas especies también la proporciona el comportamiento adaptativo, que se asocia con el almacenamiento de alimentos para el invierno, el cuidado de las crías, la congelación en el lugar o viceversa, la adopción de una postura amenazante. Entonces, los castores de río preparan varios metros cúbicos de ramas, partes de troncos y otros alimentos vegetales para el invierno, inundándolos en el agua cerca de las "chozas".

El cuidado de la descendencia es inherente principalmente a los mamíferos y las aves, sin embargo, también se encuentra en representantes de otras clases de cordados. Por ejemplo, es conocido el comportamiento agresivo de los machos espinosos, que ahuyenta a todos los enemigos del nido en el que se encuentran los huevos. Las ranas macho con garras envuelven los huevos alrededor de sus patas y los llevan hasta que nacen los renacuajos.

Incluso algunos insectos pueden proporcionar a sus crías un hábitat más favorable. Por ejemplo, las abejas alimentan a sus larvas y las abejas jóvenes al principio "trabajan" solo en la colmena. Las hormigas llevan sus pupas arriba y abajo en el hormiguero, dependiendo de la temperatura y la humedad, y si hay amenaza de inundación, generalmente se las llevan consigo. Los escarabajos preparan bolas especiales para sus larvas a partir de desechos animales.

Muchos insectos, cuando se ven amenazados por un ataque, se congelan en el lugar y toman la forma de palos, ramitas y hojas secas. Las víboras, en cambio, se levantan e hinchan la capucha, mientras que la serpiente de cascabel emite un sonido especial con un cascabel al final de su cola.

Las adaptaciones conductuales se complementan con adaptaciones fisiológicas asociadas a las características del entorno. Entonces, una persona puede permanecer bajo el agua sin equipo de buceo solo por unos minutos, después de lo cual puede perder el conocimiento y morir debido a la falta de oxígeno, y las ballenas no emergen por un tiempo suficientemente largo. Su volumen pulmonar no es demasiado grande, pero hay otras adaptaciones fisiológicas, por ejemplo, en los músculos hay una alta concentración del pigmento respiratorio, la mioglobina, que, por así decirlo, almacena oxígeno y lo libera durante una inmersión. Además, las ballenas tienen una formación especial: una "red maravillosa", que permite el uso de oxígeno incluso en la sangre venosa.

Los animales en hábitats cálidos, como los desiertos, corren el riesgo constante de sobrecalentarse y perder el exceso de humedad. Por lo tanto, el zorro fennec tiene aurículas extremadamente grandes que le permiten irradiar calor. Los anfibios de las regiones desérticas, para evitar la pérdida de humedad a través de la piel, se ven obligados a cambiar a un estilo de vida nocturno, cuando aumenta la humedad y aparece el rocío.

Las aves que han dominado el hábitat aéreo, además de adaptaciones anatómicas y morfológicas para el vuelo, también tienen características fisiológicas importantes. Por ejemplo, debido a que el movimiento en el aire requiere un gasto energético extremadamente alto, este grupo de vertebrados se caracteriza por una tasa metabólica alta, y los productos metabólicos excretados se excretan inmediatamente, lo que contribuye a una disminución en la densidad específica de los cuerpo.

Las adaptaciones al medio, a pesar de toda su perfección, son relativas. Entonces, algunas especies de algodoncillo producen alcaloides que son venenosos para la mayoría de los animales, pero las orugas de una de las especies de mariposas, las danaids, no solo se alimentan de los tejidos del algodoncillo, sino que también acumulan estos alcaloides, volviéndose no comestibles para las aves.

Además, las adaptaciones son útiles solo en un entorno particular y son inútiles en otro entorno. Por ejemplo, raro y gran depredador El tigre de Ussuri, como todos los gatos, tiene almohadillas blandas en sus patas y garras afiladas retráctiles, dientes afilados, excelente visión incluso en la oscuridad, oído agudo y músculos fuertes, lo que le permite detectar presas, acercarse sigilosamente sin ser notado y atacar desde emboscada. Sin embargo, su color rayado lo enmascara solo en primavera, verano y otoño, mientras que en la nieve se vuelve claramente visible y el tigre solo puede contar con un ataque relámpago.

Las inflorescencias de los higos, que dan plántulas valiosas, tienen una estructura tan específica que solo son polinizadas por avispas blastófagas y, por lo tanto, introducidas en el cultivo, no dieron frutos durante mucho tiempo. Solo la cría de variedades partenocárpicas de higos (que forman frutos sin fertilización) podría salvar la situación.

A pesar de que se describen ejemplos de especiación en períodos de tiempo muy breves, como es el caso de la cascabel de los prados del Cáucaso, que debido a las siegas periódicas, primero se dividió en dos poblaciones, tempranas de floración y fructificación y tardías. -el florecimiento, de hecho, la microevolución probablemente requiere períodos mucho más largos - muchos siglos, porque la humanidad, cuyos diferentes grupos han estado aislados unos de otros durante miles de años, sin embargo, no se ha dividido en diferentes especies. Sin embargo, dado que la evolución tiene un tiempo prácticamente ilimitado, desde hace cientos de millones y miles de millones de años, varios miles de millones de especies ya han vivido en la Tierra, la mayoría de las cuales se han extinguido, y las que han llegado hasta nosotros son etapas cualitativas de este proceso no amortiguado. .

Según datos modernos, hay más de 2 millones de especies de organismos vivos en la Tierra, la mayoría de los cuales (aproximadamente 1,5 millones de especies) pertenecen al reino animal, alrededor de 400 mil al reino vegetal, más de 100 mil al reino de los hongos y el resto - a las bacterias. Tan llamativa diversidad es el resultado de la divergencia (divergencia) de las especies según diversos rasgos morfológicos, fisiológicos, bioquímicos, ecológicos, genéticos y reproductivos. Por ejemplo, uno de los géneros más grandes de plantas que pertenecen a la familia de las orquídeas, el dendrobium, incluye más de 1400 especies, y el género de los escarabajos kaloed, más de 1600 especies.

La clasificación de los organismos es tarea de la sistemática, que durante los últimos 2 mil años ha estado tratando de construir no solo una jerarquía coherente, sino un sistema "natural" que refleje el grado de relación de los organismos. Sin embargo, todos los intentos de hacer esto aún no han tenido éxito, ya que en varios casos, en el proceso de evolución, no solo se observó divergencia de caracteres, sino también convergencia (convergencia), como resultado de lo cual, en muy distante grupos, los órganos adquirieron similitudes, como el ojo de los cefalópodos y los ojos de los mamíferos.

Macroevolución. Direcciones y caminos de evolución (A. N. Severtsov, I. I. Shmalgauzen). Progreso y regresión biológicos, aromorfosis, idioadaptación, degeneración. Causas del progreso y la regresión biológica. Hipótesis sobre el origen de la vida en la Tierra. Las principales aromorfosis en la evolución de plantas y animales. Complicación de los organismos vivos en el proceso de evolución.

macroevolución

La formación de una especie marca un nuevo ciclo en el proceso evolutivo, ya que los individuos de esta especie, al estar más adaptados a las condiciones ambientales que los individuos de la especie progenitora, se asientan paulatinamente en nuevos territorios, y ya en sus poblaciones mutagénesis, olas de población, aislamiento. y la selección natural juegan su papel creativo. Con el tiempo, estas poblaciones dan origen a nuevas especies, las cuales, debido al aislamiento genético, tienen muchos más signos de similitud entre sí que con las especies del género de donde brotó la especie progenitora, y así surge un nuevo género, luego un nueva familia, orden (orden), clase, etc. El conjunto de procesos evolutivos que dan lugar a la aparición de taxones supraespecíficos (géneros, familias, órdenes, clases, etc.) se denomina macroevolución. Los procesos macroevolutivos, por así decirlo, generalizan los cambios microevolutivos que ocurren durante un largo tiempo, al tiempo que revelan las principales tendencias, direcciones y patrones de evolución del mundo orgánico, que no se pueden observar en un nivel inferior. Hasta el momento no se han identificado mecanismos específicos de macroevolución, por lo que se cree que se lleva a cabo únicamente a través de procesos microevolutivos, sin embargo, esta posición es constantemente objeto de críticas fundadas.

El surgimiento de un sistema jerárquico complejo del mundo orgánico es en gran parte el resultado de la tasa desigual de evolución de diferentes grupos de organismos. Entonces, el Ginkgo biloba ya mencionado, por así decirlo, fue "suspendido" durante miles de años, mientras que los pinos lo suficientemente cercanos han cambiado significativamente durante este tiempo.

Direcciones y caminos de evolución (A. N. Severtsov, I. I. Shmalgauzen). Progreso y regresión biológicos, aromorfosis, idioadaptación, degeneración

Al analizar la historia del mundo orgánico, se puede notar que en ciertos intervalos dominaron ciertos grupos de organismos, que luego tendieron a declinar o desaparecer por completo. Así, es posible distinguir tres principales direcciones de evolución: progreso biológico, regresión biológica y estabilización biológica. Los evolucionistas rusos A. N. Severtsov e I. I. Shmalgauzen hicieron una contribución significativa al desarrollo de la doctrina de las direcciones y caminos de la evolución.

progreso biológico asociado con la prosperidad biológica del grupo como un todo y caracteriza su éxito evolutivo. Refleja el desarrollo natural de la vida silvestre de lo simple a lo complejo, de un menor grado de organización a uno mayor. Según AN Severtsov, los criterios para el progreso biológico son un aumento en el número de individuos de un grupo dado, la expansión de su rango, así como la aparición y desarrollo de grupos de rango inferior en su composición (transformación de una especie en un género, un género en una familia, etc.). Actualmente, el progreso biológico se observa en angiospermas, insectos, peces óseos y mamíferos.

Según A. N. Severtsov, el progreso biológico se puede lograr como resultado de ciertas transformaciones morfofisiológicas de los organismos, mientras que identificó tres formas principales de lograrlo: arogénesis, alogénesis y catagénesis.

arogénesis, o progreso morfofisiológico, está asociado con una expansión significativa del rango de este grupo de organismos debido a la adquisición grandes cambios estructuras - aromorfosis.

aromorfosis llamado la transformación evolutiva de la estructura y funciones del cuerpo, que aumenta su nivel de organización y abre nuevas oportunidades para adaptarse a diversas condiciones de existencia.

Ejemplos de aromorfosis son la aparición de una célula eucariota, la pluricelularidad, la aparición de un corazón en los peces y su separación por un tabique completo en aves y mamíferos, la formación de una flor en las angiospermas, etc.

alogénesis, a diferencia de la arogénesis, no se acompaña de una expansión del rango, sin embargo, dentro del antiguo, surge una variedad significativa de formas que tienen adaptaciones particulares al hábitat: la idioadaptación.

idioadaptación- esta es una pequeña adaptación morfofisiológica a condiciones ambientales especiales, útil en la lucha por la existencia, pero que no cambia el nivel de organización. Estos cambios se ilustran con la coloración protectora de los animales, la variedad de piezas bucales de los insectos, las espinas de las plantas, etc. Nada menos buen ejemplo son los pinzones de Darwin, que se especializan en varios tipos de alimentos, en los que las transformaciones afectaron primero al pico y luego a otras partes del cuerpo: plumaje, cola, etc.

Paradójicamente, la simplificación de la organización también puede conducir al progreso biológico. Este camino se llama catagénesis.

Degeneración- esta es la simplificación de los organismos en el proceso de evolución, que se acompaña de la pérdida de ciertas funciones u órganos.

La fase de progreso biológico es reemplazada por la fase estabilización biológica, cuya esencia es preservar las características de una determinada especie como las más favorables en un determinado microambiente. Según I. I. Schmalhausen, en absoluto "significa el cese de la evolución, por el contrario, significa la máxima consistencia del organismo con los cambios en el medio ambiente". En fase de estabilización biológica se encuentran "fósiles vivientes" celacanto, ginkgo, etc.

Lo opuesto al progreso biológico es regresión biológica- el declive evolutivo de este grupo debido a la incapacidad de adaptarse a los cambios del entorno. Se manifiesta en una disminución en el número de poblaciones, un estrechamiento de áreas, una disminución en el número de grupos de menor rango en la composición. taxón superior. Un grupo de organismos que se encuentra en estado de regresión biológica está amenazado de extinción. En la historia del mundo orgánico se pueden ver muchos ejemplos de este fenómeno, y en la actualidad la regresión es característica de algunos helechos, anfibios y reptiles. Con la llegada del hombre, la regresión biológica a menudo se debe a su actividad económica.

Las direcciones y caminos de evolución del mundo orgánico no son mutuamente excluyentes, es decir, la aparición de aromorfosis no significa que la idioadaptación o la degeneración ya no puedan ocurrir. Por el contrario, según lo desarrollado por A. N. Severtsov e I. I. Shmalgauzen regla de cambio de fase, las diferentes direcciones del proceso evolutivo y las formas de lograr el progreso biológico se reemplazan naturalmente entre sí. En el curso de la evolución, estos caminos se combinan: aromorfosis bastante raras transfieren un grupo de organismos a un nivel de organización cualitativamente nuevo, y el desarrollo histórico posterior sigue el camino de la idioadaptación o degeneración, proporcionando adaptación a condiciones ambientales específicas.

Causas del progreso y la regresión biológica

En el proceso de evolución, se supera el listón de la selección natural y, en consecuencia, sólo progresan aquellos grupos de organismos en los que la variabilidad hereditaria crea un número suficiente de combinaciones que pueden asegurar la supervivencia del grupo en su conjunto.

Los mismos grupos que por alguna razón no cuentan con tal reserva están en la mayoría de los casos condenados a la extinción. A menudo, esto se debe a la baja presión de selección en etapas previas del proceso evolutivo, lo que condujo a una estrecha especialización del grupo o incluso a fenómenos degenerativos. La consecuencia de esto es la incapacidad de adaptarse a las nuevas condiciones ambientales con sus cambios bruscos. Un ejemplo llamativo de esto es la muerte súbita de los dinosaurios debido a la caída de un cuerpo celeste gigante a la Tierra hace 65 millones de años, que provocó un terremoto que levantó millones de toneladas de polvo en el aire, una fuerte ola de frío y la muerte. de la mayoría de las plantas y animales herbívoros. Al mismo tiempo, los ancestros de los mamíferos modernos, al no tener preferencias limitadas por las fuentes de alimento y ser de sangre caliente, pudieron sobrevivir a estas condiciones y asumir una posición dominante en el planeta.

Hipótesis del origen de la vida en la Tierra

De todo el espectro de hipótesis para la formación de la Tierra, la mayor cantidad de hechos testifican a favor de la teoría del Big Bang. En vista del hecho de que esta suposición científica se basa principalmente en cálculos teóricos, el Gran Colisionador de Hadrones construido en centro europeo investigación nuclear cerca de Ginebra (Suiza). Según la teoría del Big Bang, la Tierra se formó hace más de 4.500 millones de años junto con el Sol y otros planetas del sistema solar como resultado de la condensación de una nube de gas y polvo. La disminución de la temperatura del planeta y la migración de elementos químicos sobre él contribuyeron a su estratificación en núcleo, manto y corteza, y a los procesos geológicos posteriores (movimiento placas tectonicas, actividad volcánica, etc.) provocó la formación de la atmósfera y la hidrosfera.

La vida también ha existido en la Tierra durante mucho tiempo, como lo demuestran los restos fósiles de varios organismos en las rocas, pero las teorías físicas no pueden responder la pregunta del tiempo y las causas de su aparición. Hay dos puntos de vista opuestos sobre el origen de la vida en la Tierra: la teoría de la abiogénesis y la biogénesis. Teorías de la abiogénesis afirmar la posibilidad del origen de lo vivo a partir de lo no vivo. Estos incluyen el creacionismo, la hipótesis de la generación espontánea y la teoría de la evolución bioquímica de A. I. Oparin.

posición fundamental creacionismo fue la creación del mundo por algún ser sobrenatural (Creador), lo cual quedó reflejado en los mitos de los pueblos del mundo y cultos religiosos, sin embargo, la edad del planeta y la vida en él supera con creces las fechas señaladas en estas fuentes, y hay un montón de inconsistencias en ellos.

Fundador teorías de la generación espontánea vida se considera el antiguo científico griego Aristóteles, quien argumentó que la aparición repetida de nuevas criaturas es posible, por ejemplo, lombrices de charcos y gusanos y moscas de carne podrida. Sin embargo, estos puntos de vista fueron refutados en los siglos XVII-XIX por los audaces experimentos de F. Redi y L. Pasteur.

El médico italiano Francesco Redi en 1688 colocó trozos de carne en ollas y las selló herméticamente, pero no aparecieron gusanos en ellas, mientras que aparecían en ollas abiertas. Para refutar la creencia entonces prevaleciente de que el principio vital está contenido en el aire, repitió sus experimentos, pero no selló las vasijas, sino que las cubrió con varias capas de muselina, y nuevamente no apareció la vida. A pesar de los datos convincentes obtenidos por F. Redi, la investigación de A. van Leeuwenhoek proporcionó nuevos alimentos para las discusiones sobre el "principio de la vida", que continuaron durante todo el siglo siguiente.

Otro investigador italiano, Lazzaro Spallanzani, en 1765 modificó los experimentos de F. Redi, hirviendo caldos de carne y verduras durante varias horas y sellándolos. Después de unos días, tampoco encontró ningún signo de vida allí y concluyó que los vivos solo pueden surgir de los vivos.

El golpe final a la teoría de la generación espontánea lo dio el gran microbiólogo francés Louis Pasteur en 1860, cuando colocó caldo hervido en un matraz con cuello en forma de S y no le entraron gérmenes. Parecería que esto atestiguaba a favor de las teorías de la biogénesis, pero quedaba abierta la pregunta de cómo surgió el primer organismo.

El bioquímico soviético A. I. Oparin trató de responder y llegó a la conclusión de que la composición de la atmósfera de la Tierra en las primeras etapas de su existencia no era en absoluto la misma que en nuestro tiempo. Lo más probable es que consistiera en amoníaco, metano, dióxido de carbono y vapor de agua, pero no contenía oxígeno libre. Bajo la influencia de descargas eléctricas de alta potencia y a alta temperatura, el más simple compuestos orgánicos, lo que fue confirmado por los experimentos de S. Miller y G. Urey en 1953, quienes obtuvieron varios aminoácidos, carbohidratos simples, adenina, urea, así como los ácidos grasos, fórmicos y acéticos más simples de los compuestos anteriores.

Sin embargo, la síntesis de sustancias orgánicas aún no significa el surgimiento de la vida, por lo que A. I. Oparin propuso hipótesis de la evolución bioquímica, según el cual varias sustancias orgánicas surgieron y se combinaron en moléculas más grandes en las aguas poco profundas de los mares y océanos, donde las condiciones para la síntesis química y la polimerización son más favorables. Las moléculas de ARN se consideran actualmente las primeras portadoras de vida.

Algunas de estas sustancias formaron gradualmente complejos estables en agua - coacervados, o gotas de coacervado, asemejándose a gotas de grasa en el caldo. Estos coacervados recibieron una variedad de sustancias de la solución circundante, las cuales fueron sometidas a transformaciones químicas que ocurrieron en forma de gotas. Al igual que las sustancias orgánicas, los coacervados en sí mismos no eran seres vivos, sino el siguiente paso en su surgimiento.

Los de los coacervados que tenían una buena proporción de sustancias en su composición, especialmente proteínas y ácidos nucleicos, debido a las propiedades catalíticas de las enzimas proteicas, con el tiempo adquirieron la capacidad de reproducir su propia especie y llevar a cabo reacciones metabólicas, mientras que la estructura de proteínas fue codificada por ácidos nucleicos.

Sin embargo, además de la reproducción, los sistemas vivos se caracterizan por la dependencia de la energía del exterior. Este problema se resolvió inicialmente mediante la separación sin oxígeno de las sustancias orgánicas del medio ambiente (no había oxígeno en la atmósfera en ese momento), es decir,

nutrición heterótrofa. Algunas de las sustancias orgánicas absorbidas resultaron ser capaces de acumular la energía de la luz solar, como la clorofila, lo que hizo posible que varios organismos cambiaran a una nutrición autótrofa. La liberación de oxígeno a la atmósfera durante la fotosíntesis condujo a la aparición de una respiración de oxígeno más eficiente, la aparición de la capa de ozono y, en última instancia, la liberación de organismos a la tierra.

Así, el resultado de la evolución química fue la aparición protobiontes- organismos vivos primarios, a partir de los cuales, como resultado de la evolución biológica, se originaron todas las especies existentes actualmente.

La teoría de la evolución bioquímica en nuestro tiempo es la más confirmada, pero la idea de los mecanismos específicos del origen de la vida ha cambiado. Por ejemplo, resultó que la formación de sustancias orgánicas comienza incluso en el espacio, y las sustancias orgánicas juegan un papel importante incluso en la formación misma de los planetas, asegurando la adhesión de partes pequeñas. La formación de materia orgánica también ocurre en las entrañas del planeta: con una erupción, el volcán expulsa hasta 15 toneladas de materia orgánica. Existen otras hipótesis sobre los mecanismos de concentración de sustancias orgánicas: congelación de una solución, absorción (unión) en la superficie de ciertos compuestos minerales, acción de catalizadores naturales, etc. La aparición de vida en la Tierra es actualmente imposible, ya que cualquier sustancia orgánica formada espontáneamente en cualquier punto de los planetas sería inmediatamente oxidada por el oxígeno libre de la atmósfera o utilizada por organismos heterótrofos. Charles Darwin entendió esto ya en 1871.

Teorías de la biogénesis negar la generación espontánea de la vida. Las principales son la hipótesis del estado estacionario y la hipótesis de la panspermia. El primero de ellos se basa en que la vida existe desde siempre, sin embargo, existen rocas muy antiguas en nuestro planeta en las que no hay rastros de la actividad del mundo orgánico.

Hipótesis de la panspermia afirma que los gérmenes de la vida fueron traídos a la Tierra desde el espacio exterior por algunos extraterrestres o la providencia divina. Dos hechos dan testimonio a favor de esta hipótesis: la necesidad de todos los seres vivos, que es bastante raro en el planeta, pero que a menudo se encuentra en los meteoritos, el molibdeno, así como el descubrimiento de organismos similares a las bacterias en los meteoritos de Marte. Sin embargo, aún no está claro cómo surgió la vida en otros planetas.

Las principales aromorfosis en la evolución de plantas y animales.

Los organismos vegetales y animales, que representan diferentes ramas de la evolución del mundo orgánico, en el proceso de desarrollo histórico adquirieron de forma independiente ciertas características estructurales, que se describirán a continuación.

En las plantas, los más importantes son la transición de la haploidía a la diploidía, la independencia del agua durante la fecundación, la transición de la fecundación externa a la interna y la aparición de la doble fecundación, la división del cuerpo en órganos, el desarrollo del sistema de conducción , la complicación y mejora de los tejidos, y la especialización de la polinización con ayuda de insectos y dispersión de semillas y frutos.

La transición de haploide a diploide hizo que las plantas fueran más resistentes a los factores ambientales debido a la reducción del riesgo de mutaciones recesivas. Aparentemente, esta transformación afectó a los ancestros de las plantas vasculares, que no incluyen a las briófitas, que se caracterizan por el predominio del gametofito en el ciclo de vida.

Las principales aromorfosis en la evolución de los animales están asociadas con el surgimiento de la multicelularidad y el creciente desmembramiento de todos los sistemas de órganos, el surgimiento de un esqueleto fuerte, el desarrollo del sistema nervioso central, así como el comportamiento social en varios grupos de seres altamente organizados. animales, que dieron impulso al progreso humano.

Complicación de los organismos vivos en el proceso de evolución.

La historia del mundo orgánico en la Tierra es estudiada por los restos conservados, huellas y otros rastros de la actividad vital de los organismos vivos. Ella es el sujeto de la ciencia. paleontología. Basado en el hecho de que los restos de diferentes organismos se encuentran en diferentes capas de rocas, se creó una escala geocronológica, según la cual la historia de la Tierra se dividió en ciertos períodos de tiempo: eones, eras, períodos y siglos.

Eón Se llama un gran período de tiempo en la historia geológica, que une varias eras. Actualmente, solo se distinguen dos eones: criptozoico (vida oculta) y phanerosa (vida manifiesta). Era- este es un período de tiempo en la historia geológica, que es una subdivisión de un eón, uniendo, a su vez, períodos. En el Criptozoico se distinguen dos eras (Arqueano y Proterozoico), mientras que en el Fanerozoico hay tres (Paleozoico, Mesozoico y Cenozoico).

Un papel importante en la creación de la escala geocronológica fue jugado por fósiles de orientación- los restos de organismos que fueron numerosos en ciertos intervalos y bien conservados.

Desarrollo de la vida en el criptozoico. El Arcaico y el Proterozoico constituyen la mayor parte de la historia de la vida (período de 4.600 millones de años - hace 0.600 millones de años), pero no hay suficiente información sobre la vida en ese período. Los primeros restos de sustancias orgánicas de origen biogénico tienen unos 3.800 millones de años, y los organismos procarióticos ya existían hace 3.500 millones de años. Los primeros procariotas formaban parte de ecosistemas específicos: esteras de cianobacterias, debido a cuya actividad se formaron estromatolitos de rocas sedimentarias específicas ("alfombras de piedra").

El descubrimiento de sus análogos modernos (estromatolitos en Shark Bay en Australia y películas específicas en la superficie del suelo en Sivash Bay en Ucrania) ayudó a comprender la vida de los antiguos ecosistemas procarióticos. Las cianobacterias fotosintéticas se encuentran en la superficie de las esteras de cianobacterias, y las bacterias extremadamente diversas de otros grupos y arqueas se encuentran debajo de su capa. Los minerales que se asientan en la superficie del tapete y que se forman debido a su actividad vital se depositan en capas (aproximadamente 0,3 mm por año). Dichos ecosistemas primitivos pueden existir solo en lugares inadecuados para la vida de otros organismos y, de hecho, los dos hábitats mencionados anteriormente se caracterizan por una salinidad extremadamente alta.

Numerosos datos indican que en un principio la Tierra tenía una atmósfera renovable, que incluía: dióxido de carbono, vapor de agua, óxido de azufre, así como monóxido de carbono, hidrógeno, sulfuro de hidrógeno, amoníaco, metano, etc. Los primeros organismos de la Tierra fueron anaerobios, sin embargo, debido a la fotosíntesis de las cianobacterias, se liberó oxígeno libre al ambiente, que al principio se unió rápidamente a los agentes reductores en el medio ambiente, y solo después de la unión de todos los agentes reductores, el medio comenzó a adquirir propiedades oxidantes. Esta transición se evidencia por la deposición de formas oxidadas de hierro: hematita y magnetita.

Hace unos 2 mil millones de años, como resultado de procesos geofísicos, casi todo el hierro no ligado en las rocas sedimentarias se trasladó al núcleo del planeta, y el oxígeno comenzó a acumularse en la atmósfera debido a la ausencia de este elemento: se produjo una "revolución del oxígeno". Fue un punto de inflexión en la historia de la Tierra, que implicó no solo un cambio en la composición de la atmósfera y la formación de una pantalla de ozono en la atmósfera, el principal requisito previo para el asentamiento de la tierra, sino también la composición de las rocas. formado en la superficie de la Tierra.

Otro evento importante tuvo lugar en el Proterozoico: la aparición de eucariotas. En los últimos años, se han recopilado pruebas convincentes para la teoría del origen endosimbiogenético de la célula eucariota, a través de la simbiosis de varias células procariotas. Probablemente, el ancestro "principal" de los eucariotas fue la arquea, que cambió a la absorción de partículas de alimentos por fagocitosis. El aparato hereditario se movió profundamente en la célula, conservando, sin embargo, su conexión con la membrana debido a la transición de la membrana externa de la envoltura nuclear resultante a las membranas del retículo endoplásmico.

Historia geocronológica de la Tierra Eón Era Período Comienzo, hace millones de años Duración, millones de años desarrollo de vida Fanerozoico Cenozoico Antropogénico 1.5 1.5 Cuatro era de Hielo, seguido de inundaciones, dio lugar a la formación de una flora y una fauna resistentes al frío (mamuts, bueyes almizcleros, reno, lemmings). El intercambio de animales y plantas entre los continentes debido a la aparición de puentes terrestres. Dominancia de los mamíferos placentarios. Extinción de muchos mamíferos grandes. La formación del hombre como especie biológica y su reasentamiento. Domesticación de animales y cultivo de plantas. Desaparición de muchas especies de organismos vivos debido a las actividades humanas Neógeno 25 23.5 Distribución de cereales. Formación de todos los órdenes modernos de mamíferos. aparición grandes monos Paleógeno 65 40 Dominio de plantas con flores, mamíferos y aves. Aparición de ungulados, carnívoros, pinnípedos, primates, etc. Mesozoico Cretácico 135 70 Aparición de angiospermas, mamíferos y pájaros numerosos Jura 195 60 Era de los reptiles y cefalópodos. La aparición de marsupiales y mamíferos placentarios. Dominancia de las gimnospermas Triásico 225 30 Los primeros mamíferos y aves. Los reptiles son numerosos. Distribución de esporas herbáceas Paleozoico Perm 280 55 Aparición de insectos modernos. El desarrollo de los reptiles. Extinción de varios grupos de invertebrados. Distribución de coníferas Carbono 345 65 Los primeros reptiles. La aparición de insectos alados. Predominan los helechos y las colas de caballo Devon 395 50 Los peces son numerosos. Los primeros anfibios La aparición de los principales grupos de esporas, las primeras gimnospermas y hongos Silur 430 35 Abundancia de algas. Las primeras plantas y animales terrestres (arañas). Ordovícico 500 70 Ordovícico 500 70 Abundantes corales y trilobites. La floración de algas verdes, pardas y rojas. Aparición de los primeros cordados Cámbricos 570 70 Numerosos fósiles de peces. Los erizos de mar y los trilobites son comunes. Aparición de algas multicelulares por Cryptotose Proterozoic 2600 2000 Aparición de eucariotas. Se distribuyen principalmente algas verdes unicelulares. El surgimiento de la pluricelularidad. Un brote de diversidad de animales multicelulares (emergencia de todo tipo de invertebrados) Archaea 3500 1500 Los primeros rastros de vida en la Tierra son bacterias y cianobacterias. El surgimiento de la fotosíntesis.

Las bacterias absorbidas por la célula no podían digerirse, pero permanecían vivas y continuaban funcionando. Se cree que las mitocondrias se originan a partir de bacterias moradas que han perdido la capacidad de realizar la fotosíntesis y han pasado a la oxidación de sustancias orgánicas. La simbiosis con otras células fotosintéticas condujo a la aparición de plástidos en las células vegetales. Probablemente, los flagelos de las células eucariotas surgieron como resultado de la simbiosis con las bacterias, que, como las espiroquetas modernas, eran capaces de retorcerse. Al principio, el aparato hereditario de las células eucariotas estaba organizado aproximadamente de la misma manera que en las procariotas, y solo más tarde, debido a la necesidad de controlar una célula grande y compleja, se formaron los cromosomas. Los genomas de los simbiontes intracelulares (mitocondrias, plástidos y flagelos) generalmente conservaron su organización procariótica, pero la mayoría de sus funciones se transfirieron al genoma nuclear.

Las células eucariotas surgieron repetidamente e independientemente unas de otras. Por ejemplo, las algas rojas surgieron como resultado de la simbiogénesis con cianobacterias y las algas verdes, con bacterias proclorofitas.

Los orgánulos restantes de una sola membrana y el núcleo de la célula eucariota, según la teoría de la endomembrana, surgieron de invaginaciones de la membrana de la célula procariota.

Se desconoce el momento exacto de la aparición de los eucariotas, ya que en depósitos de unos 3 mil millones de años hay huellas de células con tamaños similares. Precisamente, los eucariotas se registraron en rocas de entre 1500 y 2000 millones de años, pero solo después de la revolución del oxígeno (hace unos 1000 millones de años) se desarrollaron condiciones favorables para ellos.

Al final de la era Proterozoica (hace al menos 1.500 millones de años), ya existían organismos eucariotas pluricelulares. La multicelularidad, como la célula eucariota, ha surgido repetidamente en diferentes grupos de organismos.

Existe diferentes puntos de vista sobre el origen de los animales pluricelulares. Según algunos datos, sus ancestros eran células multinucleares, similares a los ciliados, que luego se desintegraron en células uninucleares separadas.

Otras hipótesis vinculan el origen de los animales pluricelulares con la diferenciación de las células unicelulares coloniales. Las discrepancias entre ellos se refieren al origen de las capas celulares en el animal multicelular original. Según la hipótesis de gastrea de E. Haeckel, esto ocurre por invaginación de una de las paredes de un organismo multicelular de una sola capa, como en las cavidades intestinales. Por el contrario, I. I. Mechnikov formuló la hipótesis de la fagocita, considerando que los ancestros de los organismos multicelulares eran colonias esféricas de una sola capa como Volvox, que absorbían partículas de alimentos por fagocitosis. La célula que capturó la partícula perdió su flagelo y se adentró en el interior del cuerpo, donde realizó la digestión, y al final del proceso volvió a la superficie. Con el tiempo, hubo una división de las células en dos capas con ciertas funciones: la externa proporcionaba movimiento y la interna, la fagocitosis. I. I. Mechnikov llamó a tal organismo fagocito.

Durante mucho tiempo, los eucariotas multicelulares perdidos en competencia Los organismos procarióticos, sin embargo, al final del Proterozoico (hace 800-600 millones de años), debido a un cambio brusco en las condiciones de la Tierra: una disminución en el nivel del mar, un aumento en la concentración de oxígeno, una disminución en la concentración de carbonatos en agua de mar, ciclos regulares de enfriamiento: los eucariotas multicelulares ganaron ventajas sobre los procariotas. Si hasta ese momento solo se encontraron plantas multicelulares individuales y, posiblemente, hongos, entonces desde ese momento también se conocen animales en la historia de la Tierra. De las faunas que emergieron a finales del Proterozoico, las faunas Ediacárica y Vendiana son las mejor estudiadas. Los animales del período vendiano generalmente se incluyen en un grupo especial de organismos o se atribuyen a tipos como celenterados, platelmintos, artrópodos, etc. Sin embargo, ninguno de estos grupos tiene esqueletos, lo que puede indicar la ausencia de depredadores.

Desarrollo de la vida en la era Paleozoica. La era Paleozoica, que duró más de 300 millones de años, se divide en seis períodos: Cámbrico, Ordovícico, Silúrico, Devónico, Carbonífero (Carbonífero) y Pérmico.

EN período cámbrico La tierra constaba de varios continentes, ubicados principalmente en el hemisferio sur. Los organismos fotosintéticos más numerosos durante este período fueron las cianobacterias y las algas rojas. Foraminíferos y radiolarios vivían en la columna de agua. En el Cámbrico aparece una gran cantidad de organismos animales esqueléticos, como lo demuestran numerosos restos fósiles. Estos organismos pertenecían a unos 100 tipos de animales multicelulares, tanto modernos (esponjas, celentéreos, gusanos, artrópodos, moluscos) como extintos, por ejemplo: un enorme depredador anomalocaris y graptolitos coloniales que flotaban en la columna de agua o estaban adheridos al fondo. La tierra durante el Cámbrico permaneció casi deshabitada, pero las bacterias, los hongos y, posiblemente, los líquenes ya habían comenzado el proceso de formación del suelo, y al final del período llegaron a tierra los gusanos oligoquetos y los ciempiés.

EN período ordovícico El nivel de las aguas de los océanos subió, lo que provocó la inundación de las tierras bajas continentales. Los principales productores durante este período fueron las algas verdes, pardas y rojas. A diferencia del Cámbrico, en el que los arrecifes fueron construidos por esponjas, en el Ordovícico son reemplazados por pólipos de coral. Los gasterópodos florecieron y cefalópodos, así como los trilobites (parientes ahora extintos de los arácnidos). En este período también se registraron por primera vez los cordados, en particular los sin mandíbula. A finales del Ordovícico se produjo una grandiosa extinción que destruyó alrededor del 35% de las familias y más del 50% de los géneros de animales marinos.

siluriano caracterizado por el aumento de la formación de montañas, lo que condujo al secado de las plataformas continentales. El papel principal en la fauna de invertebrados del Silúrico lo jugaron los cefalópodos, los equinodermos y los escorpiones crustáceos gigantes, mientras que entre los vertebrados permaneció una gran variedad de animales sin mandíbula y aparecieron peces. Al final del período llegaron a tierra las primeras plantas vasculares, rinófitas y licópodas, que iniciaron la colonización de las aguas poco profundas y la zona de mareas de las costas. También llegaron a tierra los primeros representantes de la clase de los arácnidos.

EN devoniano como consecuencia del levantamiento de la tierra se formaron grandes aguas poco profundas, que se secaron e incluso se congelaron, al hacerse el clima aún más continental que en el Silúrico. Los mares están dominados por corales y equinodermos, mientras que los cefalópodos están representados por ammonites retorcidos en espiral. Entre los vertebrados del Devónico, los peces alcanzaron su apogeo, y los cartilaginosos y óseos, así como los pulmonados y los de aletas lobuladas, reemplazaron a los acorazados. Al final del período aparecen los primeros anfibios, que primero vivían en el agua.

En el Devónico medio aparecieron en tierra los primeros bosques de helechos, musgos y colas de caballo, que estaban habitados por gusanos y numerosos artrópodos (ciempiés, arañas, escorpiones, insectos sin alas). A finales del Devónico aparecieron las primeras gimnospermas. El desarrollo de la tierra por las plantas ha llevado a una disminución de la meteorización y un aumento en la formación del suelo. La fijación del suelo condujo a la aparición de los lechos de los ríos.

EN período carbonífero la tierra estaba representada por dos continentes separados por un océano, y el clima se volvió notablemente más cálido y húmedo. Al final del período, hubo un ligero levantamiento de la tierra y el clima cambió a uno más continental. Los mares estaban dominados por foraminíferos, corales, equinodermos, cartilaginosos y pescado óseo, y los cuerpos de agua dulce fueron habitados por moluscos bivalvos, crustáceos y diversos anfibios. A mediados del Carbonífero surgieron pequeños reptiles insectívoros, y entre los insectos aparecieron reptiles alados (cucarachas, libélulas).

Los trópicos se caracterizaron por bosques pantanosos dominados por colas de caballo gigantes, musgos y helechos, cuyos restos muertos luego formaron depósitos de carbón. A mediados del período en la zona templada, debido a su independencia del agua en el proceso de fecundación y la presencia de una semilla, se inició la propagación de las gimnospermas.

periodo pérmico se distinguió por la fusión de todos los continentes en un solo supercontinente Pangea, el retroceso de los mares y el fortalecimiento del clima continental a tal punto que se formaron desiertos en el interior de Pangea. Al final del período, los helechos arborescentes, las colas de caballo y los musgos de club casi desaparecieron de la tierra, y las gimnospermas resistentes a la sequía ocuparon una posición dominante. A pesar de que seguían existiendo grandes anfibios, surgieron diferentes grupos de reptiles, entre ellos grandes herbívoros y depredadores. Al final del Pérmico, ocurrió la extinción más grande en la historia de la vida, ya que desaparecieron muchos grupos de corales, trilobites, la mayoría de los cefalópodos, peces (principalmente cartilaginosos y crossopterans) y anfibios. Al mismo tiempo, la fauna marina perdió entre el 40% y el 50% de las familias y alrededor del 70% de los géneros.

Desarrollo de la vida en el Mesozoico. La era Mesozoica duró alrededor de 165 millones de años y se caracterizó por el levantamiento de la tierra, la formación intensa de montañas y una disminución de la humedad del clima. Se divide en tres periodos: Triásico, Jurásico y Cretácico.

Al principio Período triásico el clima era árido, pero luego, debido al aumento del nivel del mar, se volvió más húmedo. Las gimnospermas, los helechos y las colas de caballo predominaron entre las plantas, pero las formas arbóreas de esporas casi se extinguieron por completo. Algunos corales, ammonites, nuevos grupos de foraminíferos, bivalvos y equinodermos han alcanzado un alto desarrollo, mientras que la diversidad de peces cartilaginosos ha disminuido y los grupos de peces óseos también han cambiado. Los reptiles que dominaban la tierra comenzaron a dominar el medio acuático, como los ictiosaurios y los plesiosaurios. De los reptiles del Triásico, han sobrevivido hasta nuestros días cocodrilos, tuátaras y tortugas. A finales del Triásico aparecieron los dinosaurios, los mamíferos y las aves.

EN jurásico El supercontinente Pangea se ha dividido en varios más pequeños. La mayor parte del Jura era muy húmedo y hacia el final del Jura el clima se volvió más árido. El grupo dominante de plantas eran las gimnospermas, de las cuales las secuoyas han sobrevivido desde ese momento. En los mares florecieron moluscos (ammonites y belemnites, bivalvos y gasterópodos), esponjas, erizos de mar, peces cartilaginosos y óseos. Los grandes anfibios se extinguieron casi por completo en el Jurásico, pero aparecieron bandas contemporáneas anfibios (cola y anuros) y escamosos (lagartijas y serpientes), la diversidad de mamíferos ha aumentado. Hacia el final del período, también surgieron los posibles ancestros de las primeras aves, el Archaeopteryx. Sin embargo, todos los ecosistemas estaban dominados por reptiles: ictiosaurios y plesiosaurios, dinosaurios y pangolines voladores: pterosaurios.

período cretáceo Obtuvo su nombre en relación con la formación de tiza en las rocas sedimentarias de esa época. En toda la Tierra, a excepción de las regiones polares, había un clima cálido y húmedo persistente. En este período, las angiospermas surgieron y se generalizaron, desplazando a las gimnospermas, lo que provocó un fuerte aumento en la diversidad de insectos. En los mares, además de moluscos, peces óseos, plesiosaurios, reapareció una gran cantidad de foraminíferos, cuyas conchas formaron depósitos de tiza, y los dinosaurios prevalecieron en tierra. Mejor adaptados al aire, los pájaros comenzaron a reemplazar gradualmente a los lagartos voladores.

Al final del período, se produjo una extinción global, como resultado de la cual desaparecieron los ammonites, los belemnites, los dinosaurios, los pterosaurios y los lagartos marinos, antiguos grupos de aves, así como algunas gimnospermas. Alrededor del 16% de las familias y el 50% de los géneros animales desaparecieron de la faz de la Tierra en su conjunto. La crisis de finales del Cretácico está asociada a la caída de un gran meteorito en el Golfo de México, pero muy probablemente no fue la única causa de los cambios globales. Durante el enfriamiento posterior, solo sobrevivieron pequeños reptiles y mamíferos de sangre caliente.

Desarrollo de la vida en el Cenozoico. La era Cenozoica comenzó hace unos 66 millones de años y continúa hasta el presente. Se caracteriza por el predominio de insectos, aves, mamíferos y angiospermas. El Cenozoico se divide en tres períodos: paleógeno, Neógeno y Antropógeno - el último de los cuales es el más corto en la historia de la Tierra.

En el Paleógeno temprano y medio, el clima se mantuvo cálido y húmedo, pero al final del período se volvió más frío y seco. Las angiospermas se convirtieron en el grupo dominante de plantas, sin embargo, si los bosques de hoja perenne prevalecieron al comienzo del período, al final aparecieron muchos de hoja caduca y se formaron estepas en las zonas áridas.

Entre los peces, los peces óseos ocuparon una posición dominante y el número de especies cartilaginosas, a pesar de su importante papel en los cuerpos de agua salada, es insignificante. En tierra, de los reptiles sólo han sobrevivido cocodrilos, tortugas y escamas, mientras que los mamíferos han ocupado la mayor parte de sus nichos ecológicos. A mediados del período aparecieron los principales órdenes de mamíferos, incluidos los insectívoros, carnívoros, pinnípedos, cetáceos, ungulados y primates. El aislamiento de los continentes hizo que la fauna y la flora fueran geográficamente más diversas: América del Sur y Australia se convirtieron en centros de desarrollo de marsupiales y otros continentes de mamíferos placentarios.

Período Neógeno. La superficie de la tierra en el Neógeno adquirió un aspecto moderno. El clima se volvió más frío y seco. En el Neógeno ya se habían formado todos los órdenes de mamíferos modernos, y en los sudarios africanos surgió la familia Homínido y el género Hombre. Al final del período, los bosques de coníferas se extendieron por las regiones polares de los continentes, aparecieron las tundras y los pastos ocuparon las estepas de la zona templada.

Período cuaternario(antropógeno) se caracteriza por cambios periódicos de glaciación y calentamiento. Durante las glaciaciones, las latitudes altas se cubrieron de glaciares, el nivel del océano descendió bruscamente y los cinturones tropicales y subtropicales se estrecharon. En los territorios adyacentes a los glaciares, se estableció un clima frío y seco, lo que contribuyó a la formación de grupos de animales resistentes al frío: mamuts, ciervos gigantes, leones de las cavernas, etc. La disminución del nivel del Océano Mundial que acompañó el proceso de glaciación condujo a la formación de puentes terrestres entre Asia y América del Norte, Europa y las Islas Británicas, etc. Las migraciones animales, por un lado, condujeron al enriquecimiento mutuo de floras y faunas y, por otro lado, al desplazamiento de reliquias de los recién llegados, por ejemplo, marsupiales y ungulados en América del Sur. Estos procesos, sin embargo, no afectaron a Australia, que permaneció aislada.

En general, los cambios climáticos periódicos llevaron a la formación de una diversidad de especies extremadamente abundante, que es característica de la etapa actual de evolución de la biosfera, y también influyó en la evolución humana. Durante el Antropógeno, varias especies del género Hombre se extendieron desde África hasta Eurasia. Hace aproximadamente 200 mil años, la especie Homo sapiens surgió en África, que, después de un largo período de existencia en África, hace unos 70 mil años, ingresó a Eurasia y hace unos 35 a 40 mil años, a América. Después de un período de coexistencia con especies estrechamente relacionadas, las empujó y se extendió por todo el mundo. Hace unos 10 mil años, la actividad económica humana en regiones moderadamente cálidas del globo comenzó a influir tanto en la apariencia del planeta (arado de tierras, quema de bosques, sobrepastoreo, desertificación, etc.), como en la flora y fauna debido a la reducción de los hábitats su hábitat y exterminio, y entró en juego el factor antropogénico.

Orígenes humanos. El hombre como especie, su lugar en el sistema del mundo orgánico. Hipótesis del origen del hombre. Fuerzas motrices y etapas de la evolución humana. Las razas humanas, su relación genética. naturaleza biosocial del hombre. Entorno social y natural, adaptación humana al mismo.

Orígenes humanos

Incluso hace 100 años, la gran mayoría de las personas en el planeta ni siquiera pensaban que una persona pudiera provenir de animales tan "irrespetables" como los monos. En una discusión con uno de los defensores de la teoría darwiniana de la evolución, el profesor Thomas Huxley, su ardiente oponente, el obispo Samuel Wilberforce de Oxford, quien se basaba en el dogma religioso, incluso le preguntó si se consideraba relacionado con los antepasados ​​simios a través de un abuelo o abuela.

Sin embargo, los filósofos antiguos expresaron pensamientos sobre el origen evolutivo, y el gran taxónomo sueco K. Linnaeus en el siglo XVIII, basado en la totalidad de los signos, le dio a una persona un nombre de especie. homo sapiens l.(hombre razonable) y lo llevó, junto con los monos, al mismo destacamento: primates. J. B. Lamarck apoyó a K. Linnaeus y creía que el hombre incluso tenía ancestros comunes con los simios modernos, pero en algún momento de su historia descendió de un árbol, lo cual fue una de las razones de la formación del hombre como especie.

Ch. Darwin tampoco ignoró este tema y en los años 70 del siglo XIX publicó los trabajos "El origen del hombre y la selección sexual" y "Sobre la expresión de las emociones en los animales y el hombre", en los que proporcionó evidencia no menos convincente. del origen común del hombre y los monos, que el investigador alemán E. Haeckel (“Historia natural de la creación”, 1868; “Antropogénesis, o la historia del origen del hombre”, 1874), quien incluso compiló la genealogía del animal Reino. Sin embargo, estos estudios se referían solo al aspecto biológico de la formación del hombre como especie, mientras que los aspectos sociales fueron revelados por el clásico del materialismo histórico: el filósofo alemán F. Engels.

En la actualidad, el origen y desarrollo del hombre como especie biológica, así como la diversidad de poblaciones hombre moderno y los patrones de su interacción son estudiados por la ciencia antropología.

El hombre como especie, su lugar en el sistema del mundo orgánico

hombre razonable ( Homo sapiens) como especie biológica se refiere al reino animal, sub-reino de pluricelulares. La presencia de notocorda, hendiduras branquiales en la faringe, tubo neural y simetría bilateral en el proceso de desarrollo embrionario permite atribuirlo al tipo cordado, mientras que el desarrollo de la columna vertebral, la presencia de dos pares de extremidades y la ubicación del corazón en el lado ventral del cuerpo indican su relación con otros representantes del subtipo vertebrado.

Alimentar a los jóvenes con leche secretada por las glándulas mamarias, sangre caliente, corazón de cuatro cámaras, presencia de pelo en la superficie del cuerpo, siete vértebras en región cervical la columna vertebral, el vestíbulo de la boca, los dientes alveolares y el cambio de los dientes de leche a los permanentes son signos de la clase de los mamíferos, y el desarrollo intrauterino del embrión y su conexión con el cuerpo de la madre a través de la placenta son de la subclase placentaria .

Características más específicas, como agarre de extremidades con pulgares y uñas oponibles, desarrollo de clavículas, ojos hacia adelante, aumento del tamaño del cráneo y el cerebro, y presencia de todos los grupos de dientes (incisivos, caninos y molares) no dejes ninguna duda de que su lugar está en el orden de los primates.

El desarrollo significativo del cerebro y los músculos faciales, así como las características estructurales de los dientes, permiten clasificar a una persona como un suborden de primates superiores o monos.

La ausencia de cola, la presencia de curvas en la columna vertebral, el desarrollo de los hemisferios cerebrales, cubiertos de corteza con numerosos surcos y circunvoluciones, la presencia del labio superior y la escasez de la línea del cabello dan motivos para ubicarlo entre los representantes. de la familia de los simios superiores de nariz estrecha o antropoides.

Sin embargo, incluso los monos humanos más altamente organizados se distinguen por un fuerte aumento en el volumen del cerebro, una postura erguida, una pelvis ancha, una barbilla protuberante, un habla articulada y la presencia de 46 cromosomas en el cariotipo y determinan su pertenencia a el género Hombre.

El uso de los miembros superiores para la actividad laboral, la fabricación de herramientas, el pensamiento abstracto, la actividad colectiva y el desarrollo basado en leyes sociales más que biológicas son las características de la especie del Homo sapiens.

Todas las personas modernas pertenecen a la misma especie: Homo sapiens ( Homo sapiens), y subespecies H. sapiens sapiens. Esta especie es una colección de poblaciones que producen descendencia fértil cuando se cruzan. A pesar de la variedad bastante significativa de características morfofisiológicas, no son evidencia de un mayor o menor grado de organización de ciertos grupos de personas, todos están en el mismo nivel de desarrollo.

En nuestro tiempo, ya se ha recopilado un número suficiente de hechos científicos en interés de la formación del hombre como especie en proceso de evolución. antropogénesis. El curso específico de la antropogénesis aún no se ha dilucidado por completo, pero gracias a los nuevos hallazgos paleontológicos y los métodos de investigación modernos, podemos esperar que pronto aparezca una imagen clara.

Hipótesis del origen del hombre

Si no tenemos en cuenta las hipótesis no biológicas de la creación divina del hombre y su penetración desde otros planetas, entonces todas las hipótesis más o menos consistentes sobre el origen del hombre lo remontan a ancestros comunes con los primates modernos.

Entonces, Hipótesis del origen del hombre a partir del antiguo tarsero primate tropical., o hipótesis tarsial, formulada por el biólogo inglés F. Wood Jones en 1929, se basa en la similitud de las proporciones de los cuerpos de humanos y tarseros, los rasgos de la línea del cabello, el acortamiento de la sección facial del cráneo de estos últimos, etc. Sin embargo, las diferencias en la estructura y actividad vital de estos organismos son tan grandes que no ganaron el reconocimiento universal.

Con los simios antropoides, los humanos incluso tienen demasiadas similitudes. Por tanto, además de las características anatómicas y morfológicas ya mencionadas anteriormente, la atención debe centrarse en su desarrollo postembrionario. Por ejemplo, la línea del cabello de los chimpancés pequeños es mucho más escasa, la relación entre el volumen del cerebro y el volumen del cuerpo es mucho mayor y la capacidad de moverse sobre las patas traseras es algo más amplia que en los adultos. Incluso la pubertad en primates superiores ocurre mucho más tarde que en representantes de otras órdenes de mamíferos con tamaños corporales similares.

En el curso de estudios citogenéticos, se reveló que uno de los cromosomas humanos se formó como resultado de la fusión de cromosomas de dos pares diferentes presentes en el cariotipo de los grandes simios, y esto explica la diferencia en el número de sus cromosomas ( en humanos 2n = 46, y en grandes grandes simios 2n = 48), y es también otra evidencia de la relación de estos organismos.

La similitud entre los humanos y los grandes simios también es muy alta en términos de datos bioquímicos moleculares, ya que los humanos y los chimpancés tienen las mismas proteínas del grupo sanguíneo ABO y Rhesus, muchas enzimas y las secuencias de aminoácidos de las cadenas de hemoglobina tienen solo 1.6% de diferencias, mientras que esta discrepancia con otros monos un poco más. Y a nivel genético, las diferencias en las secuencias de nucleótidos del ADN entre estos dos organismos son inferiores al 1%. Si tenemos en cuenta la tasa media de evolución de tales proteínas en grupos de organismos relacionados, se puede determinar que los ancestros humanos se separaron de otros grupos de primates hace unos 6-8 millones de años.

El comportamiento de los monos se asemeja en muchos aspectos al de los humanos, ya que viven en grupos en los que los roles sociales están claramente distribuidos. La protección conjunta, la asistencia mutua y la caza no son los únicos objetivos de la creación de un grupo, ya que en su interior los monos sienten afecto mutuo, lo expresan de todas las formas posibles y reaccionan emocionalmente a diversos estímulos. Además, en los grupos hay un intercambio de experiencias entre individuos.

Así, la similitud del hombre con otros primates, especialmente con los monos superiores de nariz estrecha, se encuentra en diferentes niveles de organización biológica, y las diferencias entre el hombre como especie están determinadas en gran medida por las características de este grupo de mamíferos.

El grupo de hipótesis que no cuestiona el origen del hombre a partir de ancestros comunes con los grandes simios modernos incluye las hipótesis del policentrismo y el monocentrismo.

posición inicial hipótesis del policentrismo es el surgimiento y la evolución paralela del tipo moderno de hombre en varias regiones del globo a la vez de diferentes formas de hombre antiguo o incluso antiguo, pero esto contradice las disposiciones básicas de la teoría sintética de la evolución.

Las hipótesis del origen único del hombre moderno, por el contrario, postulan el surgimiento del hombre en un solo lugar, pero difieren en el lugar donde esto sucedió. Entonces, hipótesis del origen extratropical del hombre se basa en el hecho de que solo las duras condiciones climáticas de las altas latitudes de Eurasia podrían contribuir a la "humanización" de los monos. A su favor estuvo el descubrimiento en el territorio de Yakutia de sitios de la época del Paleolítico más antiguo: la cultura Diringa, pero luego se estableció que la edad de estos hallazgos no es de 1,8 a 3,2 millones de años, sino de 260 a 370 mil. años. Por lo tanto, esta hipótesis tampoco está suficientemente confirmada.

La mayor parte de la evidencia hasta la fecha está a favor de Hipótesis de origen africano, pero no está exento de deficiencias, que está diseñado para tener en cuenta el integrado hipótesis del monocentrismo amplio, que combina los argumentos de las hipótesis del policentrismo y el monocentrismo.

Fuerzas impulsoras y etapas en la evolución humana

A diferencia de otros representantes del mundo animal, el hombre en el curso de su evolución estuvo expuesto a la acción no solo de factores evolutivos biológicos, sino también sociales, que contribuyeron al surgimiento de una especie de criaturas cualitativamente nuevas con propiedades biosociales. Los factores sociales condujeron a un avance hacia un entorno adaptativo fundamentalmente nuevo, que proporcionó enormes ventajas para la supervivencia de las poblaciones humanas y aceleró drásticamente el ritmo de su evolución.

Los factores biológicos de la evolución que juegan un cierto papel en la antropogénesis hasta el día de hoy son la variabilidad hereditaria, así como el flujo de genes que suministran el material primario para la selección natural. Al mismo tiempo, el aislamiento, las olas de población y la deriva genética han perdido casi por completo su significado como resultado del progreso científico y tecnológico. Esto da motivos a algunos científicos para creer que en el futuro incluso las diferencias mínimas entre representantes de diferentes razas desaparecerán debido a su mezcla.

Dado que el cambio en las condiciones ambientales obligó a los ancestros humanos a descender de los árboles al espacio abierto y cambiar al movimiento en dos extremidades, las extremidades superiores liberadas fueron utilizadas por ellos para transportar alimentos y niños, así como para hacer y usar herramientas. . Sin embargo, es posible hacer una herramienta de este tipo solo si hay una idea clara del resultado final: la imagen del objeto, por lo tanto, también se desarrolló el pensamiento abstracto. Es bien sabido que los movimientos complejos y los procesos de pensamiento son necesarios para el desarrollo de ciertas áreas de la corteza cerebral, lo que sucedió en el proceso de evolución. Sin embargo, es imposible heredar tales conocimientos y habilidades, solo pueden transferirse de un individuo a otro a lo largo de la vida de este último, lo que resultó en la creación de una forma especial de comunicación: el habla articulada.

Así, a factores sociales debe atribuirse la evolución actividad laboral humano, pensamiento abstracto y habla articulada. No debemos descartar las manifestaciones de altruismo del hombre primitivo, que cuidaba de los niños, las mujeres y los ancianos.

La actividad laboral de una persona no solo influyó en la apariencia de sí misma, sino que también permitió al principio aliviar parcialmente las condiciones de existencia mediante el uso del fuego, la fabricación de ropa, la construcción de viviendas, y luego cambiarlas activamente a través de deforestación, arado, etc. En nuestro tiempo, la actividad económica descontrolada ha puesto a la humanidad frente a una catástrofe global como consecuencia de la erosión del suelo, el secado de las reservas de agua dulce, la destrucción de la pantalla de ozono, que a su vez puede aumentar la presión de los factores biológicos de la evolución.

Dryopithecus, que vivió hace unos 24 millones de años, muy probablemente fue el ancestro común de los humanos y los grandes simios. A pesar de que se trepaba a los árboles y corría sobre las cuatro extremidades, podía moverse sobre dos piernas y llevar comida en las manos. La separación completa de los simios superiores y la línea que conduce al hombre ocurrió hace unos 5 a 8 millones de años.

australopitecos. De dryopithecus, aparentemente, el género ardipithecus, que se formó hace más de 4 millones de años en las sabanas de África como resultado del enfriamiento y la retirada del bosque, lo que obligó a estos monos a moverse sobre sus patas traseras. Este pequeño animal, al parecer, dio origen a un género bastante numeroso australopitecinos("mono del sur").

Australopithecus apareció hace unos 4 millones de años y vivió en las sabanas y bosques secos africanos, donde las ventajas del movimiento bípedo se vieron totalmente afectadas. Dos ramas salieron de Australopithecus: grandes herbívoros con poderosas mandíbulas. parantropos y más pequeños y menos especializados gente. Durante un tiempo, estos dos géneros se desarrollaron en paralelo, lo que, en particular, se manifestó en un aumento en el volumen del cerebro y la complicación de las herramientas utilizadas. Las peculiaridades de nuestro género son la fabricación de herramientas de piedra (paranthropus utiliza sólo hueso) y un cerebro relativamente grande.

Los primeros representantes del género Hombre aparecieron hace unos 2,4 millones de años. Pertenecían a la clase de hombre hábil (Homo habilis) y eran criaturas bajas (alrededor de 1,5 m) con un volumen cerebral de aproximadamente 670 cm 3 . Utilizaron toscas herramientas de guijarros. Aparentemente, los representantes de esta especie tenían expresiones faciales bien desarrolladas y un habla rudimentaria. Un hombre habilidoso abandonó la escena histórica hace aproximadamente 1,5 millones de años, dando lugar a las siguientes especies: hombre recto

Hombre heterosexual (H. erectus) como especie biológica formada en África hace aproximadamente 1,6 millones de años y existió durante 1,5 millones de años, extendiéndose rápidamente por vastos territorios en Asia y Europa. Un representante de esta especie de la isla de Java fue descrito una vez como pitecántropo("hombre mono"), descubierto en China, se llamaba sinántropo, mientras que su "colega" europeo es hombre de heidelberg

Todas estas formas también se denominan arcántropos(personas más antiguas). El hombre recto se distinguía por una frente baja, grandes arcos superciliares y una barbilla inclinada hacia atrás, su volumen cerebral era de 900-1200 cm 3. El torso y las extremidades de un hombre erguido se parecían a los del hombre moderno. Sin duda, los representantes de este género usaron fuego y fabricaron hachas de doble filo. Como han demostrado hallazgos recientes, esta especie incluso dominó la navegación, ya que sus descendientes se encontraron en islas remotas.

paleoantropista. Hace unos 200 mil años, del hombre de Heidelberg vino Hombre de Neandertal (H. neandertalensis), que se atribuye a paleoantropistas(personas antiguas) que vivieron en Europa y Asia Occidental hace entre 200 y 28 mil años, incluso durante la época de la glaciación. Eran personas fuertes, físicamente bastante fuertes y resistentes con un gran volumen cerebral (incluso más grande que el de una persona moderna). Tenían un habla articulada, fabricaban herramientas y ropas complejas, enterraban a sus muertos y es posible que incluso tuvieran algunos rudimentos de arte. Los neandertales no fueron los ancestros del Homo sapiens, este grupo se desarrolló en paralelo. Su extinción está asociada a la desaparición de la fauna de mamuts tras la última glaciación, y también puede ser el resultado del desplazamiento competitivo de nuestra especie.

El hallazgo más antiguo de un representante. Homo sapiens (homo sapiens) tiene 195 mil años y proviene de África. Lo más probable es que los antepasados ​​del hombre moderno no sean los neandertales, sino algún tipo de arcántropo, como el hombre de Heidelberg.

Neoantropo. Hace unos 60 mil años, como resultado de eventos desconocidos, nuestra especie casi se extinguió, por lo que todos siguiendo gente son los descendientes de un pequeño grupo que contaba con solo unas pocas docenas de individuos. Superada esta crisis, nuestra especie comenzó a extenderse por África y Eurasia. Se diferencia de otras especies en un físico más esbelto, una mayor tasa de reproducción, agresividad y, por supuesto, el comportamiento más complejo y flexible. Las personas del tipo moderno que habitaron Europa hace 40 mil años se llaman cromañones y referirse a neoantropos(Gente moderna). No diferían biológicamente de las personas modernas: altura de 170 a 180 cm, volumen cerebral de aproximadamente 1600 cm3. El pueblo de Cro-Magnon desarrolló el arte y la religión, domesticó muchos tipos de animales salvajes y cultivó muchos tipos de plantas. Los cromañones descienden de los humanos modernos.

Razas humanas, su relación genética

Durante el asentamiento de la humanidad en el planeta entre diferentes grupos personas había ciertas discrepancias con respecto al color de la piel, los rasgos faciales, la naturaleza del cabello, así como la frecuencia de aparición de ciertas características bioquímicas. La totalidad de tales rasgos hereditarios caracteriza a un grupo de individuos de la misma especie, cuyas diferencias son menos significativas que las subespecies: raza.

El estudio y clasificación de las razas se complica por la falta de límites claros entre ellas. Toda la humanidad moderna pertenece a una especie, dentro de la cual existen tres grandes razas: australo-negroide (negra), caucasoide (blanca) y mongoloide (amarilla). Cada uno de ellos se divide en pequeñas razas. Las diferencias entre las razas se reducen a las características del color de la piel, el cabello, la forma de la nariz, los labios, etc.

Australo-Negroide, o raza ecuatorial caracterizado por un color de piel oscuro, cabello ondulado o rizado, nariz ancha y ligeramente saliente, fosas nasales transversales, labios gruesos y una serie de rasgos craneales. Caucasoide, o raza euroasiática caracterizada por piel clara u oscura, pelo liso u ondulado suave, buen desarrollo nacimiento del cabello en la cara de los hombres (barba y bigote), nariz estrecha y saliente, labios finos y una serie de signos craneales. mongoloide(Asiático americano) raza caracterizado por piel morena o clara, a menudo cabello áspero, anchura media de la nariz y los labios, aplanamiento de la cara, fuerte protrusión de los pómulos, tamaño de la cara relativamente grande, desarrollo notable del "tercer párpado".

Estas tres razas también difieren en el asentamiento. Antes de la era de la colonización europea, la raza australo-negroide era común en el Viejo Mundo al sur del Trópico de Cáncer; raza caucásica: en Europa, el norte de África, el oeste de Asia y el norte de la India; Raza mongoloide: en el sudeste, norte, centro y este de Asia, Indonesia, América del Norte y del Sur.

Sin embargo, las diferencias entre razas se refieren solo a características menores que tienen un significado adaptativo. Por lo tanto, la piel de los negroides se quema con una dosis diez veces mayor de radiación ultravioleta que la piel de los caucásicos, pero los caucásicos sufren menos raquitismo en latitudes altas, donde puede haber escasez de radiación ultravioleta necesaria para la formación de vitamina D.

Anteriormente, algunas personas buscaban demostrar la perfección de una de las razas para obtener una ventaja moral sobre otras. Ahora está claro que las características raciales reflejan solo diferentes caminos históricos de grupos de personas, pero no tienen nada que ver con la ventaja o el atraso biológico de uno u otro grupo. Las razas humanas están menos claramente definidas que las subespecies y razas de otros animales, y no pueden compararse de ninguna manera, por ejemplo, con las razas de animales domésticos (que son el resultado de una selección intencional). Como muestran los estudios biomédicos, las consecuencias del matrimonio interracial dependen de las características individuales de un hombre y una mujer, y no de su raza. Por lo tanto, cualquier prohibición contra los matrimonios interraciales o ciertas supersticiones son anticientíficas e inhumanas.

Más específicos que las razas, los grupos de personas son nacionalidades- comunidades de personas históricamente formadas lingüísticas, territoriales, económicas y culturales. La población de un determinado país forma su pueblo. Con la interacción de muchas nacionalidades, una nación puede surgir como parte de un pueblo. Ahora bien, en la Tierra no existen razas "puras", y cada nación suficientemente grande está representada por personas que pertenecen a diferentes razas.

Naturaleza biosocial del hombre.

Sin duda, el hombre como especie biológica debe estar bajo la presión de factores evolutivos como la mutagénesis, las olas de población y el aislamiento. Sin embargo, a medida que se desarrolla la sociedad humana, algunas de ellas se debilitan, mientras que otras, por el contrario, aumentan, pues en el planeta apresado por los procesos de globalización, casi no existen poblaciones humanas aisladas en las que se realicen cruces estrechamente relacionados, y la número de poblaciones en sí no está sujeto a fuertes fluctuaciones. En consecuencia, el factor impulsor de la evolución, la selección natural, gracias a los éxitos de la medicina, ya no desempeña en las poblaciones humanas el papel que le es característico en las poblaciones de otros organismos.

Desafortunadamente, el debilitamiento de la presión de selección conduce a un aumento en la frecuencia de enfermedades hereditarias en las poblaciones. Por ejemplo, en los países industrializados, hasta el 5% de la población sufre daltonismo (daltonismo), mientras que en los países menos desarrollados esta cifra llega hasta el 2%. Consecuencias negativas este fenómeno puede superarse mediante medidas preventivas y avances en áreas de la ciencia como la terapia génica.

Sin embargo, esto no significa que la evolución humana haya terminado, ya que la selección natural continúa operando, eliminando, por ejemplo, gametos e individuos con combinaciones desfavorables de genes incluso en los niveles proembrionario y proembrionario. períodos embrionarios ontogénesis, así como resistencia a patógenos de diversas enfermedades. Además, el material para la selección natural lo proporciona no solo el proceso de mutación, sino también la acumulación de conocimientos, la capacidad de aprender, la percepción de la cultura y otros rasgos que pueden transmitirse de persona a persona. A diferencia de la información genética, la experiencia acumulada en el proceso de desarrollo individual se transmite tanto de padres a descendientes como viceversa. Y la competencia ya surge entre comunidades que difieren culturalmente. Esta forma de evolución, peculiar exclusivamente del hombre, se llama cultural, o evolución social.

Sin embargo, la evolución cultural no excluye la evolución biológica, ya que sólo se hizo posible como resultado de la formación cerebro humano, y la propia biología humana actualmente está determinada por la evolución cultural, ya que en ausencia de sociedad y una variedad de movimientos, ciertas zonas no se forman en el cerebro.

Así, una persona tiene una naturaleza biosocial, que deja una huella en la manifestación de patrones biológicos, incluidos los genéticos, a los que está sujeto su desarrollo individual y evolutivo.

Entorno social y natural, adaptación humana al mismo.

Bajo ambiente social comprender, ante todo, las condiciones sociales materiales y espirituales que rodean a una persona para su existencia y actividad. Además del sistema económico, las relaciones sociales, la conciencia social y la cultura, también incluye el entorno inmediato de una persona: la familia, los equipos de trabajo y estudiantes, así como otros grupos. El entorno, por un lado, influye decisivamente en la formación y desarrollo de la personalidad, y por otro lado, él mismo cambia bajo la influencia de una persona, lo que conlleva nuevos cambios en las personas, etc.

La adaptación de los individuos o de sus grupos al medio social para la realización de sus propias necesidades, intereses, objetivos de vida e incluye la adaptación a las condiciones y naturaleza del estudio, trabajo, relaciones interpersonales, medio ecológico y cultural, ocio y condiciones de vida, así como así como su cambio activo para la satisfacción de sus necesidades. Un gran papel en esto lo juega un cambio en uno mismo, en los propios motivos, valores, necesidades, comportamiento, etc.

Cargas de información y experiencias emocionales en sociedad moderna son a menudo la principal causa de estrés, que se puede superar con la ayuda de una clara autoorganización, entrenamiento físico y autoentrenamiento. En algunos casos, especialmente graves, se requiere una apelación a un psicoterapeuta. Un intento de encontrar el olvido de estos problemas en comer en exceso, fumar, beber alcohol y otros malos hábitos no conduce al resultado deseado, sino que solo agrava la condición del cuerpo.

El entorno natural no tiene menos influencia en una persona, a pesar de que una persona ha estado tratando de crear un entorno artificial cómodo para sí misma durante unos 10 mil años. Así, subir a una altura considerable debido a una disminución en la concentración de oxígeno en el aire conduce a un aumento en el número de glóbulos rojos en la sangre, aumenta la respiración y el ritmo cardíaco, y la exposición prolongada al sol abierto contribuye a aumentar pigmentación de la piel - quemaduras solares. Sin embargo, estos cambios están dentro de la norma de la reacción y no se heredan. Sin embargo, las personas que viven en tales condiciones durante mucho tiempo pueden tener algunas adaptaciones. Entonces, entre los pueblos del norte, los senos nasales tienen un volumen mucho mayor para calentar el aire, y el tamaño de las partes sobresalientes del cuerpo disminuye para reducir la pérdida de calor. Los africanos se distinguen por un color de piel más oscuro y cabello rizado, ya que el pigmento melanina protege los órganos del cuerpo de la penetración de los dañinos rayos ultravioleta, y la gorra para el cabello tiene propiedades de aislamiento térmico. Los ojos claros de los europeos son una adaptación a una percepción más aguda de la información visual al anochecer y en la niebla, y la forma de los ojos mongoloides es el resultado de la selección natural por la acción de los vientos y las tormentas de polvo.

Estos cambios requieren siglos y milenios, pero la vida en una sociedad civilizada conlleva algunos cambios. Por lo tanto, una disminución de la actividad física conduce a un aligeramiento del esqueleto y una disminución de su fuerza, una disminución de masa muscular. La baja movilidad, el exceso de alimentos ricos en calorías, el estrés conducen a un aumento en el número de personas con sobrepeso, y una dieta completa de proteínas y la continuación de las horas del día con la ayuda de iluminación artificial contribuyen a la aceleración: acelerar el crecimiento y la pubertad, aumentando tamaño corporal.

Opción 1.

El principal mérito de Charles Darwin en el desarrollo de la biología es:

1) desarrollo de métodos de reproducción 2) identificación de las fuerzas impulsoras de la evolución

3) creación de bases científicas de taxonomía, 4) estudio de hallazgos paleontológicos.

Como resultado de la interacción de las fuerzas impulsoras de la evolución, ocurre lo siguiente:

1) fluctuación en el número de poblaciones 2) la formación de nuevas especies en la naturaleza

3) proceso de mutación 4) aislamiento de poblaciones.

¿Cuáles son las razones de la lucha por la existencia?

1) variabilidad de individuos en una población

2) recursos ambientales limitados y reproducción intensiva de individuos

3) desastres naturales

4) falta de adaptaciones de los individuos al medio ambiente.

¿Qué variabilidad sirve como material para la selección natural?

1) estacional 2) mutacional 3) definido 4) fenotípico.

Las mutaciones beneficiosas se propagan a través de una población a través de:

1) circulación de personas 2) paso libre

3) aislamiento fisiológico 4) aislamiento ambiental.

La selección natural es:

1) relaciones complejas entre los organismos y la naturaleza inanimada

2) el proceso de preservar individuos con cambios hereditarios útiles para ellos

3) el proceso de formación de nuevas especies en la naturaleza

4) el proceso de crecimiento de la población.

En la dirección de la adaptación de los organismos al medio ambiente, los siguientes actos:

1) selección metodológica 2) selección natural

3) variabilidad hereditaria 4) lucha por la existencia.

La selección de individuos con signos que se desvían del valor promedio se llama:

1) conducción 2) metódico 3) estabilizador 4) masa.

¿Qué es la deriva genética?

1) un cambio aleatorio en las frecuencias de aparición de sus alelos en una población

2) movimiento de individuos de una población a otra

La adaptabilidad de las plantas y los animales a su entorno es el resultado de:

1) el deseo de los individuos de superación personal 2) las actividades humanas

3) variabilidad de la modificación 4) interacción de las fuerzas motrices de la evolución.

La adaptabilidad de las plantas a la polinización por insectos se manifiesta en:

1) la formación de una gran cantidad de polen 2) elongación de los filamentos

3) floración temprana de primavera 4) la presencia de néctar en las flores, una corola brillante.

¿Cuál es la adaptabilidad de una liebre - liebre a la protección de los depredadores en invierno?

1) la presencia de una temperatura corporal constante 2) un cambio en la línea del cabello

3) la presencia de hibernación 4) la capacidad de moverse rápidamente a través de la nieve.

La evidencia embriológica de la evolución incluye:

1) la estructura celular de los organismos

2) la presencia de sistemas de órganos similares en vertebrados

3) la similitud de los embriones de vertebrados

4) la similitud de los procesos de vida en los animales.

La relación entre invertebrados y vertebrados se puede probar estudiando la estructura:

1) peces cartilaginosos 2) anélidos 3) peces óseos 4) lancetas.

I . Característica de selección Tipo de selección

A) conserva individuos con útiles en determinadas condiciones 1) natural

cambios ambientales.

B) conduce a la creación de nuevas razas de animales 2) artificial

y variedades de plantas.

C) contribuye a la creación de organismos con las necesarias

hombre por cambios hereditarios.

D) se manifiesta dentro de una población y entre poblaciones

una especie en la naturaleza.

D) ha estado activo en la naturaleza durante millones de años.

E) conduce a la formación de nuevas especies y la formación

adaptación al medio ambiente.

G) es realizada por una persona.

II . Criterio de tipo de característica

A) el cuerpo está cubierto con un manto. 1) morfológico

b) El fregadero tiene dos puertas. 2) ecológico

C) vive en agua dulce.

D) el sistema circulatorio está abierto.

D) se alimenta de microorganismos acuáticos.

E) la larva se desarrolla en el agua.

tercero Organismo Dirección de la evolución

A) emu avestruz 1) progreso biológico

B) rata gris 2) regresión biológica

B) ratón doméstico

Azul-verde (cianobacterias)

D) águila real

E) Tigre de Ussuri

Tarea 3. Establecer la secuencia de aparición de aromorfosis en la evolución de los vertebrados:

A) un corazón de pescado de dos cámaras

B) el desarrollo del cachorro en el útero de los mamíferos

B) fecundación interna en reptiles

D) respiración pulmonar en anfibios

Prueba en biología Grado 11.

“La enseñanza de Ch.Darwin sobre las fuerzas motrices y los resultados de la evolución.

Teoría sintética de la evolución.

Opcion 2.

Tarea 1. Elige la respuesta correcta:

¿Qué son la herencia, la variabilidad, la lucha por la existencia y la selección natural?

1) propiedades de la vida silvestre 2) resultados de la evolución

3) las fuerzas impulsoras de la evolución 4) las direcciones principales de la evolución.

Las fuerzas impulsoras de la evolución incluyen:

1) diversidad de especies 2) lucha por la existencia

3) especiación 4) aptitud.

¿Cuál es el significado de la lucha por la existencia en la evolución?

1) preservación de individuos principalmente con cambios beneficiosos

2) preservación de individuos con cambios hereditarios

3) creación de material para la selección

4) agravamiento de las relaciones entre individuos.

¿A qué conduce la amplificación? población natural proceso de mutación?

1) aumentar la eficiencia de la selección natural

2) aumentar la intensidad de la circulación de sustancias

3) aumento del número de individuos 4) mejora de la autorregulación.

¿Cuál es el papel de las mutaciones recesivas en la evolución?

1) aparecen en la primera generación

2) son una reserva oculta de variabilidad hereditaria

3) generalmente dañino para el cuerpo 4) afecta los genes de las células del cuerpo, no los gametos.

La formación de nuevas especies en la naturaleza se produce como consecuencia de:

1) el deseo de los individuos de superación personal

2) la preservación de individuos con cambios hereditarios útiles para él

3) la conservación por el hombre de individuos con cambios hereditarios útiles para él

4) fenotípica.

preservación por selección natural de individuos con cambios hereditarios beneficiosos para ellos.

4) conservación por selección natural de individuos con una variedad de cambios no hereditarios.

¿Cuál es el nombre de la selección, en la que los individuos con una norma promedio de un indicador de rasgo se retienen en una población?

1) estabilizador 2) conducción 3) artificial 4) metódico.

¿Cuáles son las consecuencias de la selección estabilizadora?

1) preservación de especies antiguas 2) cambio en la norma de reacción

3) el surgimiento de nuevas especies, 4) la preservación de individuos con características cambiadas.

El factor de evolución, cuya base es la aparición de barreras para el libre cruce de individuos, se llama:

1) modificación 2) selección natural

3) aislamiento 4) olas de población.

¿Cuáles son las razones de la diversidad de especies en la naturaleza?

1) cambios estacionales en el ecosistema 2) adaptación de los organismos al medio ambiente

3) variabilidad de la herencia y selección natural

4) variabilidad de la modificación y selección artificial.

La adaptación de los animales a los cambios estacionales de la naturaleza es:

1) caza de tiburones, rayas 2) migración de aves migratorias

3) actividad nocturna de murciélagos, 4) movimiento de válvulas de concha de moluscos.

¿Qué tipo de adaptaciones incluyen el color brillante de las mariquitas?

1) mimetismo 2) disfraz

3) coloración protectora 4) coloración de advertencia.

Dé un ejemplo de evidencia paleontológica de la evolución:

1) impronta Archaeopteryx 2) diversidad de especies de organismos

3) la adaptabilidad de los peces a la vida a diferentes profundidades, 4) la presencia de conchas en los moluscos.

Los órganos que han perdido su función original durante la evolución se denominan:

1) atavismos 2) rudimentos 3) homólogos 4) similares.

Tarea 2. Partido:

I. Evidencia de reclamo de evolución

A) ontogenia humana, como los chimpancés, 1) embriológica

comienza con un cigoto.

B) ala de pájaro y pata de topo - homólogas 2) anatómica comparativa

C) en una manada de caballos, la aparición de tres dedos

D) la presencia de hendiduras branquiales en el embrión de un mamífero.

D) todos los vertebrados en desarrollo individual pasar

Etapas de blástula, gástrula, neurula.

II. Criterio de tipo de característica

A) la larva vive en el agua 1) morfologica

B) el cuerpo es aplanado. 2) ecológico

D) se alimenta de los tejidos del huésped.

D) tiene ventosas.

E) el sistema digestivo tiene una boca que se abre.

tercero Característica Factor ambiental

A) la constancia de la composición gaseosa de la atmósfera. 1) biótico

B) cambio en el espesor de la pantalla de ozono. 2) abiótico

C) cambios en la humedad del aire.

D) cambio en el número de consumidores.

D) cambio en el número de productores.

Tarea 3. Establecer la secuencia de procesos de desarrollo embrionario de vertebrados:

A) la formación de blastómeros en el proceso de trituración del cigoto

B) la puesta de los órganos rudimentarios del embrión

C) la fusión del óvulo y el espermatozoide y la formación de un cigoto

D) desarrollo de la placa neural

D) la formación de capas germinales

Trabajo de control en biología. Grado 11.

“La enseñanza de Ch.Darwin sobre las fuerzas motrices y los resultados de la evolución.

Teoría sintética de la evolución.

respuestas Opción 1.

Ejercicio 1.

Tarea 2.

tercero

Tarea 3.

Opcion 2.

Ejercicio 1.

tercero