] [Baltarusų kalba] [Rusų literatūra] [Baltarusų literatūra] [Ukrainiečių literatūra] [Sveikatos pagrindai] [Užsienio literatūra] [Gamtos istorija] [Asmuo, visuomenė, valstybė] [Kiti vadovėliai]

§ 17. Evoliucijos įrodymas

Norėdami pagrįsti evoliucijos teoriją, Charlesas Darwinas plačiai panaudojo daugybę įrodymų iš paleontologijos, biogeografijos ir morfologijos. Vėliau buvo gauti faktai, kurie atkuria organinio pasaulio raidos istoriją ir yra nauji įrodymai apie gyvų organizmų kilmės vienovę ir rūšių įvairovę gamtoje.

Paleontologiniai radiniai– bene įtikinamiausias evoliucijos proceso įrodymas. Tai fosilijos, atspaudai, fosilijos liekanos, pereinamosios fosilijos, filogenetinės serijos, fosilijų formų seka. Pažvelkime į kai kuriuos iš jų atidžiau.

1. Fosilijos pereinamosios formos- organizmų formos, jungiančios vyresnio amžiaus ir jaunesnių grupių savybes.

Tarp augalų ypač domina psilofitai. Jie kilo iš dumblių, pirmieji iš augalų perėjo į žemę ir davė pradžią aukštesniems sporiniams ir sėkliniams augalams. Sėkliniai paparčiai- pereinamoji forma tarp paparčio ir gimnasėklių, o cikadų - tarp gimnazdžių ir gaubtasėklių.

Tarp iškastinių stuburinių galima išskirti formas, kurios yra pereinamosios tarp visų šio potipio klasių. Pavyzdžiui, seniausia grupė kryžminės žuvys atsirado pirmieji varliagyviai - stegocefalija(3.15, 3.16 pav.). Tai buvo įmanoma dėl būdingos kryžminių žuvų suporuotų pelekų skeleto struktūros, kuri turėjo anatominių prielaidų virsti pirminių varliagyvių penkiapirščiais galūnėmis. Yra žinomos formos, kurios sudaro perėjimą tarp roplių ir žinduolių. Jie apima žvėris driežas(užsieniečiai) (3.17 pav.). O ryšys tarp roplių ir paukščių buvo pirmasis paukštis(Archeopteriksas) (3.18 pav.).

Pereinamųjų formų buvimas įrodo filogenetinių ryšių tarp šiuolaikinių ir išnykusių organizmų egzistavimą ir padeda sukurti natūralią sistemą bei floros ir faunos šeimos medį.

2. Paleontologijos serija- iškastinių formų eilės, susietos viena su kita evoliucijos procese ir atspindinčios filogenezės eigą (iš graikų k. filonas- klanas, gentis, genezė- kilmė). Arklių evoliucija yra klasikinis fosilijų serijų panaudojimo pavyzdys tam tikros gyvūnų grupės istorijai išsiaiškinti. Rusų mokslininkas V.O. Kovalevskis (1842-1883) parodė laipsnišką arklio evoliuciją, nustatydamas, kad nuoseklios fosilijos formos vis labiau panašėjo į šiuolaikines (3.20 pav.).

Šiuolaikiniai vienapirščiai gyvūnai kilę iš mažų penkiapirščių protėvių, gyvenusių miškuose prieš 60-70 milijonų metų. Dėl klimato kaitos padidėjo stepių plotas ir jose išplito arkliai. Kelionės dideliais atstumais ieškant maisto ir ginantis nuo plėšrūnų palengvino galūnių transformaciją. Tuo pačiu metu padidėjo kūno ir žandikaulių dydis, sudėtingėja dantų struktūra ir kt.

Iki šiol žinoma pakankamai daug paleontologinių serijų (proboscis, mėsėdžiai, banginių šeimos gyvūnai, raganosiai ir kai kurios bestuburių grupės), kurios įrodo evoliucijos proceso egzistavimą ir vienos rūšies atsiradimo iš kitos galimybę.

Morfologiniai įrodymai yra pagrįsti principu: gilus vidinis organizmų panašumas gali parodyti lyginamų formų ryšį, todėl kuo didesnis panašumas, tuo glaudesnis jų ryšys.

1. Organų homologija. Panašios sandaros ir bendros kilmės organai vadinami homologiškas. Jie užima tą pačią vietą gyvūno kūne, išsivysto iš panašių pradų ir turi tą patį struktūrinį planą. Tipiškas homologijos pavyzdys – sausumos stuburinių gyvūnų galūnės (3.21 pav.). Taigi, laisvųjų priekinių galūnių skeletas juose būtinai turi žastikaulį, dilbį, susidedantį iš stipinkaulio ir alkūnkaulio, ir plaštaką (riešą, metakarpą ir pirštų falangas). Lyginant užpakalinių galūnių skeletą pastebimas tas pats homologijos vaizdas. Arklio skalūnų kaulai yra homologiški kitų kanopinių gyvūnų antrojo ir ketvirtojo pirštų metakarpiniams kaulams. Akivaizdu, kad šiuolaikiniame arklyje šie kojų pirštai išnyko evoliucijos procese.

Įrodyta, kad gyvačių nuodų liaukos yra kitų gyvūnų seilių liaukų homologas, bičių įgėlimas yra kiaušialąstės homologas, o drugelių čiulpiantis proboscis yra kitų gyvūnų apatinės žandikaulių poros homologas. vabzdžių.

Augalai taip pat turi homologinius organus. Pavyzdžiui, žirnių ūseliai, kaktusai ir raugerškio spygliai yra modifikuoti lapai.

Organų homologijos nustatymas leidžia nustatyti organizmų ryšio laipsnį.

2. Analogija.Panašūs kūnai- tai organai, kurie turi išorinį panašumą ir atlieka tas pačias funkcijas, bet turi skirtingą kilmę. Šie organai liudija tik panašią organizmų adaptacijos kryptį, nustatytą m

evoliucijos procesas vykstant natūraliai atrankai. Panašios yra buožgalvių išorinės žiaunos, žuvų žiaunos, daugiašakės anelidės, vabzdžių (pvz., laumžirgių) vandens lervos. Walrus iltys (modifikuotos iltys) ir dramblio iltys (peraugę smilkiniai) yra tipiški analogiški organai, nes jų funkcijos panašios. Augalai turi panašius raugerškio (modifikuotų lapų), baltųjų akacijų (modifikuotų stiebelių) ir erškėtuogių (išsivysto iš žievės ląstelių) spyglius.

• Rudimentai.Pradinis(iš lat. rudimentum- užuomazga, pirmasis principas) vadinami organais, kurie dedami embriono vystymosi metu, bet vėliau nustoja vystytis ir lieka neišsivysčiusioje būsenoje suaugusiųjų formomis. Kitaip tariant, užuomazgos yra organai, praradę savo funkciją. Rudimentai yra vertingiausias organinio pasaulio istorinės raidos ir bendros gyvųjų formų kilmės įrodymas. Pavyzdžiui, skruzdėlynas turi rudimentinius dantis, žmogus – ausų raumenis, odos raumenis, trečiąjį voką, gyvatės – galūnes (3.22 pav.).
• Atavizmai. Bet kokių savybių, kurios egzistavo tolimuose protėviuose, bet buvo prarastos evoliucijos eigoje, atsiradimas atskiruose organizmuose vadinamas atavizmas(iš lat. atavus- protėvis). Žmonėms atavimai yra uodega, plaukai visame kūno paviršiuje ir daug spenelių (3.23 pav.). Tarp tūkstančių vienapirščių arklių yra egzempliorių su trimis pirštais. Atavizmai neatlieka jokių rūšiai svarbių funkcijų, tačiau parodo istorinį ryšį tarp išnykusių ir dabar egzistuojančių giminingų formų.

Embriologiniai įrodymai valstybė. I pusėje XIX a. Rusijos embriologas K.M. Baire'as (1792-1876) suformulavo embrioninio panašumo dėsnį: kuo ankstesnės individo raidos stadijos tiriamos, tuo daugiau panašumų randama tarp skirtingų organizmų.

Pavyzdžiui, ankstyvosiose vystymosi stadijose stuburinių gyvūnų embrionai vienas nuo kito nesiskiria. Tik viduriniuose tarpsniuose išryškėja žuvims ir varliagyviams būdingi bruožai, o vėlesniuose – roplių, paukščių ir žinduolių vystymosi ypatybės (3.24 pav.). Šis embrionų vystymosi modelis rodo šių gyvūnų grupių evoliucijos skirtumų ryšį ir seką.

Išreiškiamas gilus ryšys tarp individo ir istorijos biogenetinis dėsnis,įsteigta XIX amžiaus antroje pusėje. Vokiečių mokslininkai E. Haeckel (1834-1919) ir F. Müller (1821-1897). Pagal šį dėsnį kiekvienas individas savo individualioje raidoje (ontogenezėje) pakartoja savo rūšies raidos istoriją arba ontogeniškumas trumpas

ir greitas filogenezės pasikartojimas. Pavyzdžiui, visiems ontogenezės stuburiniams gyvūnams uždedamas notochordas - bruožas, būdingas jų tolimiems protėviams. Beuodegių varliagyvių buožgalviams išsivysto uodega, kuri atkartoja jų uodegių protėvių bruožus.

Vėliau buvo atlikti biogenetikos įstatymo pakeitimai ir papildymai. Rusų mokslininkas A.N. Severtsovas (1866-1936).

Akivaizdu, kad per tokį trumpą laiką kaip individas vystosi, negali pasikartoti visi evoliucijos etapai. Todėl embriono raidos rūšies istorinio vystymosi etapai kartojasi sutirštinta forma, prarandant daugybę etapų. Tuo pačiu metu vienos rūšies organizmų embrionai yra panašūs ne į kitos rūšies suaugusias formas, o į jų embrionus. Taigi, vieno mėnesio amžiaus žmogaus embriono žiaunų plyšiai yra panašūs į esančius žuvies, o ne suaugusios žuvies embrione. Tai reiškia, kad žinduoliai pereina ontogenezės etapus, panašius į žuvų embrionus, o ne į suaugusias žuvis.

Pažymėtina, kad net Charlesas Darwinas atkreipė dėmesį į pasikartojimo reiškinį protėvių formų struktūrinių ypatybių ontogenezėje.

Visa aukščiau pateikta informacija yra labai svarbi evoliucijai įrodyti ir organizmų tarpusavio santykiams išsiaiškinti.

Biogeografiniai įrodymai. Biogeografija– Tai mokslas apie šiuolaikinio gyvūnų ir augalų apsigyvenimo Žemėje dėsnius.

Iš fizinės geografijos kurso jau žinote, kad šiuolaikinės geografinės zonos susiformavo vykstant istorinei Žemės raidai, veikiant klimatiniams ir geologiniams veiksniams. Taip pat žinote, kad dažnai panašiose gamtos zonose gyvena skirtingi organizmai, o skirtingos zonos yra panašios. Šių faktų paaiškinimus galima rasti tik evoliucijos požiūriu. Pavyzdžiui, Australijos floros ir faunos originalumas paaiškinamas jos izoliacija tolimoje praeityje, dėl kurios gyvūnų ir augalų pasaulio raida vyko atskirai nuo kitų žemynų. Todėl biogeografija įneša daug įrodymų apie organinio pasaulio evoliuciją.

Šiuo metu evoliucijos procesams įrodyti plačiai taikomi biochemijos ir molekulinės biologijos, genetikos ir imunologijos metodai.

Taigi, ištyrus skirtingų organizmų grupių nukleorūgščių ir aminorūgščių baltymų sudėtį ir seką bei radus panašumų, galima spręsti apie jų ryšį.

Biochemija turi tyrimų metodus, kuriais galima išsiaiškinti organizmų „giminingumą“. Lyginant kraujo baltymus, atsižvelgiama į organizmų gebėjimą gaminti antikūnus reaguojant į svetimų baltymų patekimą į kraują. Šiuos antikūnus galima išskirti iš kraujo serumo ir galima nustatyti, kokiu praskiedimu šis serumas reaguos su lyginamo organizmo serumu. Tokia analizė parodė, kad artimiausi žmogaus giminaičiai yra aukštosios beždžionės, o tolimiausios iš jų – lemūrai.

Organinio pasaulio evoliuciją Žemėje patvirtina daug faktų iš visų biologijos sričių: paleontologijos (filogenetinės serijos, pereinamosios formos), morfologijos (homologija, analogija, rudimentai, atavizmai), embriologijos (embrionų panašumo dėsnis, biogenetinis dėsnis) , biogeografija ir kt.

1. Ką tiria paleontologija ir kokius paleontologinius evoliucijos įrodymus žinote? 2. Kuo homologiniai organai skiriasi nuo analogiškų ir kokia jų reikšmė evoliucijos įrodyme? 3. Kurie iš išvardytų organų yra homologiški, o kurie analogiški: žuvų žiaunos, vėžys; taurėlapiai, žiedlapiai, kuokeliai, piestelė, lapai; raugerškio spygliai, žirnių ūseliai, vynuogių ūseliai? 4. Ką liudija rudimentai ir atavizmai? 5. Kokia embrioninio panašumo dėsnio esmė ir reikšmė? 6. Kodėl sterbliniai gyvūnai daugiausia randami Australijoje? 7. Kokie metodai šiuo metu naudojami skirtingų rūšių organizmų ryšiui įrodyti?

Bendroji biologija: Vadovėlis 11 metų bendrojo lavinimo mokyklos 11 klasei, pagrindiniam ir aukštesniam lygiui. N. D. Lisovas, L.V. Kamliukas, N.A. Lemeza ir kt. Red. N. D. Lisova. - Minskas: Baltarusija, 2002. - 279 p.

Vadovėlio Bendroji biologija turinys: Vadovėlis 11 klasei:

1 skyrius. Rūšis – gyvų organizmų egzistavimo vienetas

• § 2. Populiacija yra rūšies struktūrinis vienetas. Populiacijos ypatybės

2 skyrius. Rūšių, populiacijų santykis su aplinka. Ekosistemos

• § 6. Ekosistema. Organizmų ryšiai ekosistemoje. Biogeocenozė, biogeocenozės struktūra
• § 7. Medžiagos ir energijos judėjimas ekosistemoje. Maitinimo grandinės ir tinklai
• § 9. Medžiagų cirkuliacija ir energijos srautas ekosistemose. Biocenozių produktyvumas

3 skyrius. Evoliucinių pažiūrų formavimasis

• § 13. Charleso Darwino evoliucijos teorijos atsiradimo prielaidos
• § 14. Bendrosios Charleso Darwino evoliucijos teorijos charakteristikos

4 skyrius. Šiuolaikinės evoliucijos sampratos

• § 18. Evoliucijos teorijos raida podarvino laikotarpiu. Sintetinė evoliucijos teorija
• § 19. Gyventojų skaičius yra elementarus evoliucijos vienetas. Evoliucijos prielaidos

5 skyrius. Gyvybės Žemėje atsiradimas ir raida

• § 27. Idėjų apie gyvybės kilmę plėtojimas. Gyvybės atsiradimo Žemėje hipotezės
• § 32. Pagrindiniai floros ir faunos raidos etapai
• § 33. Šiuolaikinio organinio pasaulio įvairovė. Taksonomijos principai

6 skyrius. Žmogaus kilmė ir evoliucija

Evoliucijos įrodymai grindžiami įvairių mokslų: anatomijos, fiziologijos, biochemijos, biogeografijos, paleontologijos, embriologijos ir kt.

Lyginamoji paleontologija - mokslas apie iškastinius organizmus, gyvenusius praeityje, pateikia klasikinių įrodymų. Istorija apie tai, kaip šie gyvi organizmai vystėsi Žemėje, buvo išsaugota iškastinių liekanų pavidalu. Kaip tiesioginį evoliucijos įrodymą galima paminėti šių organizmų liekanų sluoksniavimąsi, t.y. seniausiuose sluoksniuose yra primityvesnių gyvybės formų, ir atvirkščiai, viršutiniuose sluoksniuose randama naujausių gyvybės formų likučių. Taip pat rasta pereinamųjų iškastinių formų. Šių atradimų dėka galima drąsiai kalbėti apie įvairių organizmų grupių kilmę.

Pavyzdžiui, psilofitai Tai pereinamoji forma nuo dumblių iki aukštesnių sausumos augalų, sėklinių paparčių yra įrodymas, kad gimnasėkliai yra kilę iš paparčių. Gerai žinomas radinys tarp gyvūnų archeopteriksas, pirmieji balandėlio dydžio paukščiai, bet ir turintys daug ropliams būdingų bruožų: žandikauliai su dantimis; trys pirštai su nagais, kyšančiomis iš sparnų; uodega su plunksnomis, susidedanti iš daugelio slankstelių; pilvo šonkauliai.

Padarykite fosilijas stegocefalinis turėjo žuvų ir varliagyvių požymių, cotylosaurus- varliagyvių ir roplių požymių, žvėries dantytas driežas turėjo roplių ir žinduolių požymių. Remdamiesi fosilijų liekanomis, paleontologai sugebėjo atkurti kai kurių gyvūnų grupių evoliuciją, taip pat filogenetinė serija arkliai, proboscis, kupranugariai.

Įtikinami evoliucijos įrodymai lyginamoji embriologija ... Vienu metu Darvinas pastebėjo ryšį tarp individualaus vystymosi () ir rūšies istorinio vystymosi ( filogenija). Vėliau vokiečių mokslininkai E. Haeckelis ir F. Mülleris suformulavo pagrindinis biogenetinis dėsnis arba apibendrinimo įstatymas , suvaidinusi didelį vaidmenį mokslo raidoje. Trumpa įstatymo formuluotė yra tokia: "Ontogenija yra filogenijos apibendrinimas", arba daugelyje vertimų šis įstatymas randamas tokia forma: "Ontogenija yra trumpas ir greitas filogenijos pakartojimas"... Pavyzdžiui, apsvarstykite žinduolių embrionų vystymąsi. Ankstyvosiose vystymosi stadijose jie, kaip ir žuvų embrionai, turi žiaunų plyšius ir ilgą uodegą. Tada jie tampa kaip varliagyvių embrionas, o tada kaip roplio embrionas turi kloaką. Tokį bruožų apibendrinimą galima paaiškinti tuo, kad skirtinguose vystymosi etapuose yra įtraukiami įvairūs genai, kurie buvo išsaugoti iš tolimų protėvių: žuvų, varliagyvių, roplių, beždžionių. Kitas pavyzdys – varlės buožgalvis, kurio kūnas panašus į žuvį, šoninė linija, dviejų kamerų širdis ir vienas kraujotakos ratas. Kitaip tariant, jame yra žuvų, kurios buvo tolimi varliagyvių protėviai, požymių.

Lyginamoji anatomija kaip įrodymą jis cituoja stuburinių gyvūnų struktūros planą, kuris yra vienodas skirtingoms klasėms. Pavyzdžiui, jei panagrinėsime varliagyvių, roplių, paukščių ir žinduolių skeletus, pamatysime, kad juos sudaro keturios dalys: galvos skeletas, kamienas, galūnės ir galūnių juostos. Šios sekcijos susideda iš tų pačių kaulų, o jų sandaros skirtumai atsiranda dėl prisitaikymo prie specifinių aplinkos sąlygų. Likusios organų sistemos ir atskiri organai taip pat turi panašų struktūrinį planą. Pavyzdžiui, visi paukščiai turi dešinę aortos lanką, o žinduoliai turi kairę.
Evoliucijos įrodymai yra užuomazgos - organai, kurie prarado savo funkcijas ir yra ant išnykimo ribos (žmonėms tai yra plaukų linija ant galūnių ir kamieno, uodegos kaulas, kuris yra uodegos užuomazga, susidedanti iš 4-5 slankstelių; banginio, dubens juostos liekanos). Lyginamieji anatominiai įrodymai apima atavizmai - grįžimo prie protėvių bruožų atvejai (žmonėms pasitaiko atvejų, kai gimsta vaikai su uodega, arba yra žmonių su papildomomis spenelių poromis).

Įvairių fiziologinių procesų panašumai artimų sisteminių grupių gyvūnuose yra fiziologiniai įrodymai ... Tai apima įvairių organų sistemų fiziologijos panašumus: kraujotakos, kvėpavimo, šalinimo, virškinimo, reprodukcinės sistemos. Pavyzdžiui, žmonių ir beždžionių nėštumas yra panašus ir trunka apie 9 mėnesius.

Tačiau įtikinamiausi turbūt yra duomenys biochemija ... Įrodyta, kad glaudžiai susijusiose organizmų grupėse baltymai yra panašios aminorūgščių sudėties, o DNR nukleotidų seka chromosomose yra panaši. Pavyzdžiui, žmogaus ir šimpanzės hemoglobinas yra identiškas aminorūgščių sudėtimi, o žmogaus ir gorilos hemoglobinas skiriasi tik dviem aminorūgštimis. Aminorūgščių sekos ribosomų baltymuose ir nukleotidų sekos ribosominėse RNR (jos gali būti laikomos konservatyviausiomis) palyginimas puikiai patvirtina visų pagrindinių gyvų organizmų grupių klasifikaciją.
Mūsų laikais buvo atlikta žmogaus ir šimpanzės DNR nukleotidų grandinių hibridizacija. Tam buvo atskirtos dvigubos žmogaus ir šimpanzės DNR grandinės, o po to atskiros žmogaus DNR grandinės buvo sujungtos su šimpanzės nukleotidų gijomis. Tarp komplementarių nukleotidų buvo atstatyti vandeniliniai ryšiai, paaiškėjo, kad žmonių ir šimpanzių DNR yra 91-92% panaši. Be to, genetinio kodo universalumas ir baltymų aminorūgščių sudėties vienovė įrodo visų gyvų organizmų Žemėje kilmę iš vieno protėvio.

Mokslas apie floros ir faunos pasiskirstymą Žemėje vadinamas biogeografija ... Biogeografijoje mūsų Žemė yra padalinta į šešias biogeografines sritis:

1. Paleoarktinis (Europa, Šiaurės Afrika, Šiaurės ir Centrinė Azija, Japonija);
2. Neoarktinis (Šiaurės Amerika);
3. Etiopijos (Afrika į pietus nuo Sacharos);
4. Indo-Malajiečių (Pietų Azija ir Malajų salynas);
5. Neotropinis (Centrinė ir Pietų Amerika);
6. australas.

Ir čia galite atkreipti dėmesį į įdomius faktus. Paleoarktinių ir neoarktinių regionų flora ir fauna yra panašios, nepaisant to, kad tarp jų yra Beringo sąsiauris. Tokį panašumą galima paaiškinti tuo, kad anksčiau čia buvo sausumos perėja – Beringo sąsmauka. Šios dvi sritys yra sujungtos į Holarktinį regioną. Tačiau floros ir faunos skirtumai tarp neoarktinių ir neotropinių regionų paaiškinami tuo, kad Panamos sąsmauka atsirado palyginti neseniai. Dėl to tik kelioms rūšims pavyko prasiskverbti iš pietų į Šiaurės Ameriką (šarvuotis, oposumas) ir, atvirkščiai, iš Šiaurės Amerikos į Pietų Ameriką.

Daugiau nei prieš 100 milijonų metų Australija buvo atskirta nuo kitų žemynų. Tada nebuvo placentos gyvūnų, o izoliacijos dėka ten išgyveno primityvūs kiaušialąstės ir žvėriški žinduoliai.

Skirtingų regionų floros ir faunos skirtumas paaiškinamas tuo, kad rūšys susiformavo tam tikrame kilmės centre ir apsigyveno tol, kol susidūrė su kažkokiu natūraliu barjeru.

Darvinizmas – mokslas apie gyvosios gamtos istorinę raidą, paremtas Charleso Darwino pažiūromis.

Evoliucijos teorija yra mokslas apie evoliucijos proceso priežastis, bendruosius dėsnius ir mechanizmus.

Charlesas Robertas Darwinas ir Alfredas Wallace'as savarankiškai pagrindė natūralios atrankos idėją, remdamiesi kova už būvį.

Pagrindiniai darvinizmo principai:

• evoliucijos procesas yra realus, nulemtas egzistavimo sąlygų ir pasireiškia naujų, prie šių sąlygų pritaikytų individų, rūšių ir didesnių sisteminių taksonų formavimusi;
• pagrindiniai evoliucijos veiksniai: paveldimas kintamumas ir natūrali atranka;
• natūrali atranka atlieka evoliucijoje nukreipiančio veiksnio vaidmenį (pagrindinį vaidmenį);
• natūralios atrankos prielaidos: per didelis reprodukcinis potencialas, paveldimas kintamumas ir besikeičiančios egzistavimo sąlygos.

Natūrali atranka yra kovos už būvį pasekmė, kuri skirstoma į intraspecifinę, tarprūšinę ir kovą su aplinkos sąlygomis.

Natūralios atrankos rezultatai:

• bet kokių adaptacijų, užtikrinančių palikuonių išlikimą ir dauginimąsi, išsaugojimas;
• divergencija – individų grupių genetinės ir fenotipinės divergencijos dėl individualių savybių ir naujų rūšių susidarymo procesas;
• laipsniška organinio pasaulio evoliucija.

Evoliucijos varomosios jėgos, pasak Darvino, yra paveldimas kintamumas, kova už būvį, natūrali atranka.

Evoliucijos įrodymai

1. Lyginamoji anatominėįrodymai grindžiami bendrų ir skirtingų morfologinių ir anatominių įvairių organizmų grupių sandaros ypatybių identifikavimu.

Anatominiai evoliucijos įrodymai apima:

• homologinių organų, turinčių bendrą struktūrinį planą, embriogenezės metu besivystančių iš panašių gemalo sluoksnių, tačiau pritaikytų atlikti skirtingas funkcijas (ranka – plekšnė – paukščio sparnas), buvimas. Struktūros ir funkcijų skirtumai atsiranda dėl skirtumų;
• panašių skirtingos kilmės organų buvimas embriogenezėje, skirtingos struktūros, bet atliekančios panašias funkcijas (paukščio sparnas ir drugelio sparnas). Funkcinis panašumas kyla iš konvergencijos;
• rudimentų ir atavizmų buvimas.
• pereinamųjų formų egzistavimas.

Rudimentai – organai, praradę funkcinę reikšmę (uodegikaulis, ausų raumenys).

Atavizmai – tolimų protėvių požymių pasireiškimo atvejai (žmonių uodega ir plaukuotas kūnas, arklio antrojo ir trečiojo pirštų likučiai);

2. Embriologiniai įrodymai. Embriologija tiria embriono vystymosi modelius ir nustato:

• filogenetinis organizmų ryšys;
• filogenetinė serija;
• filogenezės dėsningumai.

Gautus duomenis embrioninio panašumo dėsniuose atspindėjo K.M. Baer ir E. Haeckel ir F. Müller biogenetiniame dėsnyje.

Baire'o dėsnis nustato skirtingų klasių atstovų embrionų ankstyvųjų vystymosi stadijų panašumą viename tipe. Vėlesniuose embriono vystymosi etapuose šis panašumas prarandamas ir išsivysto labiausiai specializuoti taksono požymiai iki individualių individo charakterių.

Müller-Haeckel biogenetinis dėsnis teigia, kad ontogeniškumas yra trumpas filogenezės pasikartojimas. Evoliucijos procese ontogeniškumas gali būti pertvarkytas, o tai lemia suaugusio organizmo organų evoliuciją.

Ontogenezėje kartojasi tik protėvių embrioninės stadijos ir ne visada visiškai. Kartais ankstyvoje vystymosi stadijoje organizmai gali subręsti neperėję tolesnių stadijų, kaip, pavyzdžiui, aksolotluose, tigro ambistomos lervos.

3.Paleontologiniai įrodymai- leidžia apibūdinti senovės istorijos įvykius ant iškastinių organizmų liekanų. Paleontologiniai įrodymai apima paleontologų sukurtas filogenetines arklių, proboscių ir žmonių serijas.

Pereinamosios formos – rodo filogenetinį tęstinumą pereinant nuo protėvių formų prie šiuolaikinių ir iš klasės į klasę. Pavyzdžiui, chordatų tipe ichtiostega vadinamos pereinamosios formos nuo žuvies iki varliagyvių, nuo varliagyvių iki roplių - seimuria.

4.Molekuliniai įrodymai. Organinio pasaulio vienybė pasireiškia chemine sudėtimi, smulkiausia struktūra ir pagrindiniais gyvybės procesais, vykstančiais skirtingų sisteminių grupių organizmuose.

Pastaruoju metu daugelis autorių, buvę karingi ateistai, tapo tokiais pat karingais dvasininkais ir sutiko, kad darvinizmas kaip mokslinė teorija yra beprasmė. Užuot pripažinę, kad šiuolaikinio mokslo išsivystymo lygis yra nepakankamas, kad suprastų Žemės ir gyvybės joje atsiradimo priežastis, jie gina pasaulio sukūrimo idėją, nepateikdami jokių rimtų argumentų. Darvino teorija išties netobula, tačiau būtent ši teorija kartu su šiuolaikine genetika leidžia daugiau ar mažiau pagrįstai paaiškinti organinio pasaulio įvairovės atsiradimo ir organizmų prisitaikymo prie aplinkos priežastis.

1.23. Vaizdas, jo kriterijai ir struktūra. Gyventojų skaičius

Rūšis – tam tikrą teritoriją užimančių individų visuma, turinti bendrą kilmę, paveldimą morfologinių, fiziologinių ir cheminių savybių panašumą, laisvai kryžminantis tarpusavyje ir duodanti vaisingus palikuonis.

Daugeliu atvejų reikia nuspręsti, ar du organizmai (ar dvi organizmų grupės) priklauso tai pačiai rūšiai, ar skirtingoms rūšims. Šią išvadą galima padaryti remiantis rūšies kriterijais.

Žiūrėti kriterijus:

• morfologiniai - tai pačiai rūšiai priklausantys individai yra panašūs vienas į kitą savo išorine struktūra;
• fiziologinis – tai pačiai rūšiai priklausantys individai yra panašūs vienas į kitą daugeliu gyvenimo bruožų;
• biocheminis – tai pačiai rūšiai priklausantys individai turi panašių baltymų;
• genetinis – tai pačiai rūšiai priklausantys individai turi tą patį kariotipą;
• ekologiškas – tos pačios rūšies individai panašiomis aplinkos sąlygomis gyvena panašų gyvenimo būdą;
• geografinis – rūšis yra paplitusi tam tikroje teritorijoje (apylinkėje).

Perėjimo kriterijus- vienai rūšiai priklausantys individai gamtoje kryžminasi ir duoda vaisingų palikuonių.

Svarbiausias kriterijus nustatant individų priklausymą skirtingoms rūšims yra kryžminimo kriterijus. Tačiau joks kriterijus negali būti baigtinis. Tik remiantis kriterinių savybių rinkiniu galima atskirti glaudžiai susijusias rūšis.

Gyventojų skaičius- stabilus tos pačios rūšies individų, gyvenančių kartu keletą kartų, visuma. Populiacija yra elementarus evoliucinis vienetas. Minimali populiacija yra du skirtingų lyčių asmenys. Asmenys, kurie yra vienos populiacijos dalis, gali gimti ir mirti, o populiacija ir toliau egzistuos.

Kryžminimasis tarp tos pačios populiacijos individų vyksta daug dažniau nei tarp skirtingų populiacijų individų. Taip užtikrinami laisvi genetiniai mainai tarp populiacijos narių.

Veikiant išoriniams veiksniams, keičiasi populiacijos genetinė sudėtis. Ilgalaikis ir kryptingas populiacijos genofondo pokytis vadinamas elementariu evoliuciniu reiškiniu.

Veiksniai, sukeliantys evoliucijos procesą populiacijose, vadinami elementarūs evoliucijos veiksniai.

Šie veiksniai apima:

• mutacijos yra populiacijų genetinės įvairovės priežastis. Jie tiekia evoliucinę medžiagą. Recesinių mutacijų populiacijos individų genotipuose visuma sudaro paveldimo kintamumo rezervą (SSChetverikov), kuris, pasikeitus egzistavimo sąlygoms, pasikeitus populiacijos dydžiui, gali pasireikšti fenotipiškai ir patekti į natūralios atrankos įtaką. ;
• populiacijos bangos - periodiniai populiacijos individų skaičiaus svyravimai, atsirandantys dėl staigaus bet kurio aplinkos veiksnio veikimo pasikeitimo (pavyzdžiui, maisto trūkumas, stichinės nelaimės ir kt.). Pasibaigus šiems veiksniams, populiacijos dydis vėl didėja. Išgyvenę asmenys gali pasirodyti genetiškai vertingi. Pasikeitus tam tikrų genų atsiradimo dažniui, gali pasikeisti populiacija;
• izoliacija – ji gali būti erdvinė (geografinė) ir biologinė (ekologinė, fiziologinė, reprodukcinė);
• natūrali atranka yra veiksnys, lemiantis individų išlikimo ir dauginimosi galimybes, taigi ir rūšies išsaugojimą bei evoliuciją. Atranka veikia atskirus fenotipus, todėl atrenkami specifiniai genotipai.

Evoliucija yra negrįžtamas bet kurios sistemos vystymosi procesas, dėl kurio atsiranda naujų struktūrų ir naujų funkcijų. Biologijoje terminas „evoliucija“ (iš lot. evoliucija- kūrimas, diegimas) pirmą kartą panaudojo Šveicarijos gamtininkas Charlesas Bonnet 1762 m. viename iš embriologinių darbų.

Remiantis šiuolaikinėmis sampratomis, biologinė evoliucija yra negrįžtama ir tam tikru mastu kryptinga istorinė gyvosios gamtos raida, lydima populiacijų genetinės sudėties pasikeitimo, prisitaikymo formavimosi, rūšių formavimosi ir išnykimo, biogeocenozių transformacijų. ir visa biosfera.

Taigi pati „evoliucijos“ sąvoka apima mažiausiai du punktus: adaptacijos genezę ir taksonų susidarymą.

Yra daugybė organinio Žemės pasaulio evoliucijos įrodymų, kurie taip pat yra evoliucijos tyrimo metodai. Klasikiniai evoliucijos įrodymai yra paleontologiniai, lyginamieji anatominiai ir lyginamieji embriologiniai.

1. Paleontologinis ... Jau egzistuojantys organizmai palieka įvairių formų iškastinių liekanų: fosilijų, atspaudų, griaučių, veiklos pėdsakų. Šios liekanos gali būti panaudotos norint atsekti organizmų grupių pokyčius laikui bėgant. Rekonstruota filogenetinė serija arkliniai, proboscis, kai kurie moliuskai. Tarp šiuolaikinių organizmų grupių rasta daug pereinamųjų formų. Tačiau dėl fosilijų įrašo neišsamumo ne visada įmanoma atkurti evoliucijos eigą.

2. Lyginamoji morfologinė ... Šiuolaikinių organizmų organų sistemos sudaro eilę nuoseklių pokyčių. Pavyzdžiui, šiuolaikiniuose organizmuose galima atsekti atskirų smegenų ir visceralinės kaukolės kaulų likimą. Lyginamieji biocheminiai įrodymai yra artimi lyginamiesiems morfologiniams įrodymams. Pavyzdžiui, šiuolaikiniuose organizmuose galima atsekti hemoglobino struktūros kitimą. Tačiau šiose gretose yra ir spragų, nes ne visos pereinamosios formos išliko iki mūsų laikų.

3. Lyginamoji embriologinė ... Embrionų vystymosi metu embrionai dažnai turi panašumų į protėvių formų embrionus. Pavyzdžiui, visiems stuburiniams gyvūnams ankstyvosiose vystymosi stadijose atsiranda vidinės žiaunos (arba jų užuomazgos – žiaunų kišenės).

Remiantis embriono panašumo dėsnis buvo suformuluotas Müller-Haeckel biogenetinis dėsnis, kuris trumpai parašyta: „ Ontogenezė (individualus vystymasis) yra greitas ir trumpas filogenezės (istorinės raidos) kartojimas.“. Tačiau šiose embrionų vystymosi serijose embrionų panašumas yra tik bendriausias, ne visi požymiai pasireiškia. Pavyzdžiui, amniono (roplių, paukščių ir žinduolių) embrionuose neišsivysto anamnijų (žuvų ir varliagyvių) lervoms būdingos išorinės žiaunos, o žiaunų plyšelių vystymasis sustoja žiaunų kišenių stadijoje. Todėl Müller-Haeckel aiškinimo biogenetinis dėsnis yra ribotas.

Evoliucijos eigoje stebimos evoliucinės ontogenetinių procesų transformacijos, susijusios su suaugusių (lytiškai subrendusių) organizmų adaptacijomis. Tokių transformacijų metu gali atsirasti naujų organų, tačiau seni organai gali būti prarasti (visiškai arba virsti rudimentais). Tokiu atveju gali keistis: pradinė organo rudimento masė, organo iniciacijos vieta ir laikas. Šios transformacijos gali įvykti įvairiais ontogenezės etapais: anksčiausiai (notochordo, nervinio vamzdelio klojimas), viduriniu (žvynų klojimas žuvims, plunksnų klojimas paukščiams, augalų ūglių modifikacija) ir vėlyvuoju (buožgalvių uodegos sumažinimas), paukščių ir žinduolių keturių kamerų širdies susidarymas, keičiantis lapų formai). Pasikeitus organams vėlyvose ontogenezės stadijose, gali veikti filogenetinis dėsnis.

Šiuo metu tam tikros organizmų grupės evoliucinei raidai tirti taikoma visa eilė metodų: biogeografinių, ekologinių, genetinių, molekulinių biologinių, imunologinių, biocheminių, taip pat paleoekologijos, lyginamosios fiziologijos ir etologijos metodų; kompiuterinio modeliavimo metodai yra plačiai naudojami.

Evoliucinę organinio pasaulio raidą liudija daugybė faktų, sukauptų įvairių gamtos mokslų, pirmiausia paleontologijos, morfologijos ir anatomijos, citologijos, embriologijos, biogeografijos ir kt.

Pažvelkime į kai kuriuos iš šių įrodymų.

Citologiniai įrodymai

Citologija yra mokslas apie ląstelės struktūrą ir funkcijas. Ji pateikė įrodymų, kad visų žemėje esančių organizmų – nuo ​​vienaląsčių augalų ir gyvūnų iki daugialąsčių organizmų – vienos ląstelinės struktūros. Tai liudija bendrą organinio pasaulio kilmę.

Morfologiniai įrodymai

Morfologija ir anatomija yra du glaudžiai susiję mokslai, tiriantys išorinę ir vidinę organizmų (augalų ir gyvūnų) struktūrą. Nustatytas tam tikras skirtingų organizmų grupių struktūros panašumas ir tarp jų nustatytos pereinamosios formos.

Rudimentų ir atavizmų atradimas suvaidino svarbų vaidmenį suvokiant evoliucijos procesus ir kryptis.

Atavizmai yra grįžimas prie bruožų ar organų, kurie egzistavo tolimuose protėviuose, bet buvo visiškai prarasti evoliucijos procese, atsiradimas. Pavyzdžiui, uodegos išvaizda, keli speneliai ant krūtinės ir pilvo arba stori žmogaus plaukai. Atavizmų atsiradimo atvejai rodo, kad jų formavimąsi koduojantys genai neišnyko iš genomo, o yra jame užblokuotos būsenos. Jei šis blokas dėl kokių nors priežasčių neveikia, atsiranda atavizmai.

Organai, kuriuos turi organizmai, bet kurie seniai prarado savo pirminę prasmę ir todėl yra neišsivysčiusios būklės, vadinami rudimentais. Šie organai protėviuose buvo aktyvios būsenos, tačiau pasikeitus gyvenimo sąlygoms palikuonims nebereikalingi. Jie nustatomi embriogenezės stadijoje, tačiau suaugusiems augalams ir gyvūnams visiškai neišsivysto. Pavyzdžiai yra ausies raumenys, apendiksas (apendiksas) ir „trečiasis akies vokas“ žmonėms (žmonėms yra daugiau nei 90 pradinių organų). Užuomazgos yra neišsivysčiusios banginių šeimos užpakalinių galūnių kaulai, urvuose ir urvuose besikasančių gyvūnų akys (žiurkių, kurmių ir kt.) ir kt. Skirtingai nuo atavizmų, organizmuose visada yra vestigialinių organų.

Augalų ir gyvūnų gyvybės formų (arba biomorfų) tyrimas įtikinamai įrodė galimybę pereiti nuo vienos iš jų prie kitos. Pavyzdžiui, artimai giminingose ​​augalų rūšyse sumedėjusias formas, priklausomai nuo buveinės sąlygų, gali pakeisti krūminis arba šliaužiantis.

Paleontologiniai įrodymai

Paleontologija – mokslas, tiriantis įvairių organizmų grupių iškastines liekanas ar jų atspaudus, pėdsakus ir pan., taip pat ištisas teritorijų paleocenozes. Tiriant šias liekanas, buvo atskleisti besąlyginių floros ir faunos pokyčių laike faktai – skirtinguose geologiniuose sluoksniuose, skirtinguose susidarymo laiku, yra nevienodos išnykusių organizmų formos. Parodyta, kad patys ištisų regionų gamtos peizažai laikui bėgant labai keitėsi: jūros išsiveržė į sausumą ir traukėsi per plačias teritorijas, lygumas keitė kalnai, miškus – stepės, arba atvirkščiai ir tt Mokslininkams pavyko rasti ir didelę pereinamųjų formų tarp gyvų ir iškastinių organizmų skaičius (pavyzdžiui, archeopteriksas, jungiantis paukščių ir roplių bruožus; gyvūniniai driežai su žinduolių savybėmis; sėklinių paparčių grupė, iš kurios atsirado gimnasėkliai ir kt.).

Paleontologams pavyko nustatyti keletą kai kurių gyvūnų filogenetinių serijų (pavyzdžiui, buvo atsekta arklio evoliucija nuo mažo dydžio eohipo su keturiomis priekinėmis ir trimis pirštais užpakalinėmis galūnėmis iki šiuolaikinio arklio su vienapirščiomis galūnėmis ).

Embriologiniai įrodymai

Embriologija yra mokslas apie organizmų embrioninį (arba embrioninį) vystymąsi. Nustatyta, kad visi daugialąsčiai organizmai, galintys lytiškai daugintis, išsivysto iš vieno apvaisinto kiaušinėlio (kiaušialąstės). Tuo pat metu K. Baeris 1825-1828 m. buvo nustatytas didelis panašumas tarp tam pačiam tipui priklausančių gyvūnų embrionų (embrionų) vystymosi, kurį jis apibūdino kaip embrionų panašumo dėsnį. Tolesni tyrimai patvirtino K. Baero pastebėjimų pagrįstumą. Įvairių taksonominių grupių gyvūnų embrionų vystymosi panašumas neabejotinai liudija apie jų kilmės bendrumą. Tokiu atveju pirmiausia išryškėja senesnių protėvių ženklai (akorduose tai yra stygos užuomazgos, žiaunų plyšių buvimas), o vėliau – vėlesnių protėvių bruožai. Embrionas vystydamasis įgauna vis labiau pastebimus struktūrinius bruožus, būdingus klasei, rūšiai, genčiai ir galiausiai rūšiai, kuriai jis priklauso. Šis embrionų požymių išsiskyrimas jiems vystantis vadinamas embrioniniu skirtumu.

Apibendrindami šiuos duomenis, vokiečių mokslininkai F. Mülleris ir E. Haeckelis (1864-1866) suformulavo biogenetinį dėsnį: bet kurio organizmo individuali raida (ontogenezė) yra trumpas ir glaustas rūšies istorinio vystymosi (filogenezės) kelio atkartojimas. kuriam priklauso duotasis organizmas...

Grįžimas prie protėvių bruožų evoliucijos teorijoje buvo vadinamas kartojimu. Šį dėsnį sukūrė ir išgrynino žymus rusų (sovietų) mokslininkas akademikas A.N.Severtsovas, kuris parodė, kad individo raidoje kartojasi ne suaugusių protėvių, o tik jų embrioninių stadijų raidos formos. Todėl apskritai ryšys tarp ontogeniškumo ir filogeniškumo yra daug sudėtingesnis, nei postulavo F. Mülleris ir E. Haeckelis. Filogenija turėtų būti laikoma istorine ontogenezės serija, parinkta natūralios atrankos procese.

Biogenetinis dėsnis galioja ne tik chordatėms, bet ir kitoms gyvūnų bei augalų grupėms. Pavyzdžiui, daugelio vabzdžių lervų stadijos panašios į kirminus (drugelio vikšrai, musių lervos ir kt.), o tai rodo galimą šių gyvūnų protėvių artumą. Daugelyje briofitų (pavyzdžiui, gegutės linuose) sporos dygimo metu sudaro siūlinį darinį - protonemą, panašų į siūlinius dumblius. Apskritai biogenetinis dėsnis suvaidino didžiulį vaidmenį išaiškinant filogenetinius ryšius tarp skirtingų organizmų grupių.

Biogeografiniai įrodymai

Biogeografija yra mokslas apie augalų, gyvūnų, grybų, bakterijų paplitimo mūsų planetoje modelius. Ji tiria organizmų paplitimo gamtoje ir migracijos būdus ir pasekmes šiuolaikinės regionų floros ir faunos formavimuisi. Įsikūrimo kelyje gali atsirasti įvairių kliūčių ar naujų jungčių tarp regionų (salų, žemynų ir kt.). Tai atsispindi floros ir faunos panašumu ar nepanašumu. Pavyzdžiui, anksti atsiskyrus Australijai, Okeanijai ir Pietų Amerikai, šiuose regionuose susiformavo unikalios floros ir faunos formos (išsaugoma daugybė sterblinių ir kiaušialąsčių žinduolių, kituose žemynuose išnykusių augalų reliktinių formų). Priešingai, ilgalaikiai Šiaurės Amerikos ir Eurazijos santykiai lėmė didelį jų gyvojo pasaulio panašumą.

Įrodymai iš genetikos ir molekulinės biologijos

Genetika ir molekulinė biologija yra mokslai apie paveldimumo molekulinį pagrindą ir jų pasireiškimo organizmų populiacijose modelius. Šie mokslai leidžia išsiaiškinti skirtingų augalų ir gyvūnų grupių filogenetinį artumą ar atokumą ir taip papildyti kitų mokslų gautus duomenis. Šiuolaikines idėjas apie gyvojo pasaulio evoliuciją patvirtinančios informacijos yra ir daugelyje kitų biologijos mokslų – augalų, gyvūnų, mikroorganizmų selekcijoje, skirtingų organizmų grupių lyginamojoje fiziologijoje ir biochemijoje, taksonomijoje ir kt.