evolutionens drivkrafter. ”Ch.Darwins undervisning om evolutionens drivkrafter och resultat. Syntetisk evolutionsteori»

Alternativ nummer 1

1. Naturligt urval är

A) komplexa relationer mellan organismer och den livlösa naturen;

B) processen att bevara individer med ärftliga förändringar som är fördelaktiga för dem;

C) processen för bildning av nya arter i naturen;

D) processen för befolkningstillväxt.

2. Kampen för tillvaron spelar en stor roll i evolutionen, eftersom

A) bevarar individer övervägande med fördelaktiga förändringar;

B) bevarar individer med eventuella ärftliga förändringar;

C) tillhandahåller material för naturligt urval;

3. Som ett resultat av samspelet mellan evolutionens drivkrafter,

A) reproduktion av organismer;

B) bildandet av nya arter i naturen;

C) mutationsprocess;

D) isolering av populationer

4. Ange den felaktiga fortsättningen av frasen: "I evolutionsprocessen leder kampen med ogynnsamma förhållanden till ..."

A) öka kroppens motstånd;

B) överlevnaden för de mest livskraftiga individerna;

B) artens utrotning;

D) förbättra utseendet

5. Ange den felaktiga fortsättningen av frasen: "Resultatet av verkan av naturligt urval är ..."

A) anpassning av organismer till miljön;

B) mångfalden i den organiska världen;

C) ärftlig variation;

D) bildandet av nya arter

6. Anledningen till kampen för tillvaron

A) variationen hos individer i en population;

B) Naturkatastrofer.

D) bristande anpassningar hos individer till miljön

Alternativ nummer 2

1. Han lade grunden till modern taxonomi

A) C. Linnaeus B) J. Cuvier

B) D) Ehler

2. Ch. Darwin bodde och arbetade i

A) 1800-talet i England B) XVII-talet. i Sverige

B) 1700-talet i Frankrike D) XVIII-talet. i Tyskland

3. Ch. Darwin trodde att grunden för mångfalden av arter är

A) ärftlig variation och naturligt urval

B) kamp för tillvaron

C) förmågan att föröka sig i det oändliga

D) en engångsskapande handling

A) en säl B) en blåval

B) haj D) alla dessa djur

5. Som ett resultat av evolution genom naturligt urval uppträdde obestämda ärftliga förändringar i världen

A) Långfodrade kycklingar B) Oryolhästar

B) schimpanser som uppträder på cirkusen D) Vladimir tunga lastbilar

6. Bevis till förmån för evolution kan vara närvaron av en grävling

A) hålor B) gälskåror i vissa utvecklingsstadier

B) ull D) svart och vitt

Alternativ nummer 3

1. Liknande organ i växter är

A) rot och rhizom B) blad och foderblad C) ståndare och pistiller

A) modifiering B) kombinationer C) mutationer

3. Liknande organ är lemmar

A) en mullvad och en björn B) en mullvad och en anka C) en mullvad och en hund

4. Homolog hos djur är

A) vinge på en fågel och en fjäril B) tassarna på en tiger och en mullvad C) lemmar på en kackerlacka och en groda

5. Variation av finkar är resultatet

A) degeneration B) aromorfos C) divergens

6. Konvergens av funktioner observeras i

A) en mus och en hare B) en haj och en val C) en varg och en räv

7. Övergångsformen mellan amfibier och reptiler var

A) stegocefalier B) dinosaurier C) djurtandade reptiler

8. För första gången började frön föröka sig

9. Övergångsformen mellan reptiler och fåglar är

A) pterodactyl B) utlänning C) archeopteryx

10. Vem upptäckte successiva rader av hästfossiler?

A) B) C) Carl Baer

11. Ett exempel på konvergent evolution är

A) haj och delfin B) katt och tiger C) varg och hundar D) ödla och krokodil

Alternativ nummer 4

1. Darwins teori

A) förkastar den biologiska genomförbarheten av anpassningar

B) erkänner den absoluta biologiska ändamålsenligheten

C) erkänner relativ biologisk lämplighet

D) förespråkar nedärvning av förvärvade egenskaper

2. Ett exempel på interspecifik konkurrens är

A) dodder som växer på andra växter B) knölbakterier på rötter av baljväxter

B) en raps i ett vetefält D) en Venusflugfälla som fångade en skalbagge

3. Naturligt urval fungerar mer effektivt under förhållanden

A) en monoton genpool av en population B) en diversifierad genpool av en population

B) stabil ålderssammansättning D) ingen mutation

4. Huvudverket av Charles Darwin kallas

A) "Syntetisk evolutionsteori" B) "Evolutionsteori"

B) "Arternas ursprung med hjälp av naturligt urval" D) "Resan på Beagle"

5. Övergångsformen mellan amfibier och reptiler var

A) lobfenad fisk B) lungfisk

B) pterodactyl D) stegocephalus

6. Förekomsten av övergångsformer är ett exempel på bevis för evolution

B) embryologisk D) öns flora och fauna

Visa, dess kriterier. En population är en strukturell enhet av en art och en elementär enhet av evolution. Mikroevolution. Bildande av nya arter. Specifikationsmetoder. Bevarande av arternas mångfald som grund för biosfärens hållbarhet

Visa, dess kriterier

Grundaren av modern taxonomi, K. Linnaeus, betraktade en art som en grupp av liknande morfologiska egenskaper organismer som fritt blandar sig. Allt eftersom biologin utvecklades fick man bevis för att skillnaderna mellan arter är mycket djupare och påverkar den kemiska sammansättningen och koncentrationen av ämnen i vävnader, riktningen och hastigheten för kemiska reaktioner, livsprocessernas natur och intensitet, antal och form av kromosomer. , dvs arten är den minsta en grupp av organismer som speglar deras nära släktskap. Dessutom existerar inte arter för alltid – de uppstår, utvecklas, ger upphov till nya arter och försvinner.

Se- detta är en uppsättning individer som liknar strukturen och egenskaperna hos livsprocesser, har ett gemensamt ursprung, korsar sig fritt i naturen och ger fertil avkomma.

Alla individer av samma art har samma karyotyp och upptar ett visst geografiskt område i naturen - område.

Tecken på likhet hos individer av samma art kallas typkriterier. Eftersom inget av kriterierna är absolut, är det nödvändigt att använda en uppsättning kriterier för att korrekt bestämma arten.

Huvudkriterierna för en art är morfologiska, fysiologiska, biokemiska, ekologiska, geografiska, etologiska (beteendemässiga) och genetiska.

1. Morfologiska- en uppsättning yttre och inre egenskaper hos organismer av samma art. Även om vissa arter har unika karaktärer är det ofta mycket svårt att skilja mellan närbesläktade arter med enbart morfologiska egenskaper. Således har nyligen ett antal tvillingarter som lever i samma territorium upptäckts, till exempel hus- och högmössen, så det är oacceptabelt att endast använda ett morfologiskt kriterium för att bestämma arten.
2. Fysiologisk- likheten mellan livsprocesser i organismer, främst reproduktion. Det är inte heller universellt, eftersom vissa arter korsar sig i naturen och producerar fertil avkomma.
3. Biokemisk- likheten mellan den kemiska sammansättningen och förloppet av metaboliska processer. Trots det faktum att dessa indikatorer kan variera avsevärt hos olika individer av samma art, får de för närvarande stor uppmärksamhet, eftersom egenskaperna hos strukturen och sammansättningen av biopolymerer hjälper till att identifiera arter även på molekylär nivå och fastställa graden av deras förhållande. .
4. Ekologisk- skillnaden mellan arter beroende på deras tillhörighet till vissa ekosystem och de ekologiska nischer de upptar. Men många icke-relaterade arter upptar liknande ekologiska nischer, så detta kriterium kan användas för att särskilja en art endast i kombination med andra karaktärer.
5. Geografisk- förekomsten av en population av varje art i en viss del av biosfären - ett område som skiljer sig från områdena för alla andra arter. På grund av det faktum att utbredningsgränserna för många arter sammanfaller, och det finns också ett antal kosmopolitiska arter vars utbredningsområde täcker stora områden, kan det geografiska kriteriet inte heller fungera som ett markör-"art"-drag.
6. Genetisk- konstanta tecken kromosomuppsättning- karyotyp - och nukleotidsammansättning av DNA hos individer av samma art. På grund av det faktum att icke-homologa kromosomer inte kan konjugera under meios, uppträder avkommor från korsande individer av olika arter med en ojämlik uppsättning kromosomer antingen inte alls eller är inte fertila. Detta skapar artens reproduktiva isolering, upprätthåller dess integritet och säkerställer verkligheten av existens i naturen. Denna regel kan överträdas vid korsning av närbesläktade arter med samma karyotyp eller förekomst av olika mutationer, dock bekräftar undantaget endast den allmänna regeln, och arter bör betraktas som stabila genetiska system. Det genetiska kriteriet är det huvudsakliga i systemet med artkriterier, men inte heller uttömmande.

Trots all komplexitet i kriteriesystemet kan en art inte representeras som en grupp av absolut identiska organismer i alla avseenden, det vill säga kloner. Tvärtom kännetecknas många arter av en betydande variation av till och med yttre egenskaper, eftersom till exempel vissa populationer av nyckelpigor kännetecknas av en övervikt av röd färg, medan andra är svarta.

Population - en strukturell enhet av en art och en elementär enhet för evolution

Det är svårt att föreställa sig att individer av samma art i verkligheten skulle vara jämnt fördelade över jordytan inom området, eftersom till exempel sjögrodan huvudsakligen lever i ganska sällsynta stillastående sötvattenförekomster, och det är osannolikt att finns i åkrar och skogar. Arter i naturen delas oftast in i enskilda grupper, beroende på de förhållanden som är lämpliga för hela livsmiljöer - populationer.

befolkning- en grupp individer av samma art som upptar en del av dess utbredningsområde, fritt förökande och relativt isolerade från andra populationer av individer av samma art under mer eller mindre lång tid.

Populationer kan separeras inte bara rumsligt, de kan till och med leva i samma territorium, men har skillnader i matpreferenser, tidpunkt för reproduktion, etc.

Således är en art en samling av populationer av individer som har ett antal gemensamma morfologiska, fysiologiska, biokemiska egenskaper och typer av relationer med miljön, bebor ett visst område och som också kan korsas med varandra med bildandet av fertila avkomma, men nästan eller inte alls korsning med andra grupper individer av samma art.

Inom arter med stora utbredningsområden som täcker territorier med olika levnadsförhållanden finns det ibland underarter- stora populationer eller grupper av angränsande populationer som har bestående morfologiska skillnader från andra populationer.

Populationer är utspridda över jordens yta inte slumpmässigt, de är bundna till specifika områden av den. Helheten av alla faktorer av livlös natur som är nödvändiga för att leva för individer av en given art kallas livsmiljö. Men dessa faktorer ensamma kanske inte räcker för att ockupera detta område med en population, eftersom det också måste vara involverat i nära samspel med populationer av andra arter, det vill säga ta en viss plats i samhället av levande organismer - ekologisk nisch. Så den australiska pungdjursbjörnens koala kan, allt annat lika, inte existera utan sin huvudsakliga näringskälla - eukalyptus.

Bildar en oskiljaktig enhet i samma livsmiljöer, populationer av olika arter ger vanligtvis en mer eller mindre sluten cirkulation av ämnen och är elementära ekologiska system (ekosystem) - biogeocenoser.

Trots att de är noggranna med miljöförhållandena är populationer av en art heterogena vad gäller yta, antal, täthet och rumslig fördelning av individer, och bildar ofta mer än små grupper(familjer, flockar, besättningar, etc.), kön, ålder, genpool etc., därför skiljer de mellan sin storlek, ålder, kön, rumsliga, genetiska, etologiska och andra strukturer, samt dynamik.

Viktiga egenskaper hos en befolkning är genpool- en uppsättning gener som är karakteristiska för individer av en given population eller art, samt frekvensen av vissa alleler och genotyper. Olika populationer av samma art har initialt en ojämlik genpool, eftersom individer med slumpmässiga snarare än speciellt utvalda gener behärskar nya territorier. Under påverkan av interna och externa faktorer genomgår genpoolen ännu mer betydande förändringar: den berikas på grund av förekomsten av mutationer och en ny kombination av egenskaper och utarmas som ett resultat av förlusten av individuella alleler under döden eller migrationen av ett visst antal individer.

Nya egenskaper och deras kombinationer kan vara fördelaktiga, neutrala eller skadliga; därför är det bara individer som är anpassade till givna miljöförhållanden som överlever och reproducerar sig framgångsrikt i en population. Men på två olika punkter på jordens yta är miljöförhållandena aldrig helt identiska, och därför kan riktningen för förändringar även i två närliggande populationer vara helt motsatt eller så kommer de att fortgå i olika hastigheter. Resultatet av förändringar i genpoolen är divergensen av populationer enligt morfologiska, fysiologiska, biokemiska och andra egenskaper. Om populationerna dessutom är isolerade från varandra kan de ge upphov till nya arter.

Sålunda leder uppkomsten av eventuella hinder i korsningen av individer av olika populationer av samma art, till exempel på grund av bildandet av bergskedjor, förändringar i flodkanaler, skillnader i häckningsperioder etc., till det faktum att populationer gradvis förvärva fler och fler skillnader och blir så småningom olika arter. Under en tid sker korsning av individer vid gränserna för dessa populationer och hybrider uppstår, men med tiden försvinner även dessa kontakter, det vill säga populationer från öppna genetiska system blir stängda.

Trots det faktum att enskilda individer främst påverkas av miljöfaktorer, är förändringen i den genetiska sammansättningen av en enskild organism obetydlig och kommer i bästa fall att manifestera sig endast i dess ättlingar. Underarter, arter och större taxa är inte heller lämpliga för rollen som elementära evolutionsenheter, eftersom de inte skiljer sig åt i morfologisk, fysiologisk, biokemisk, ekologisk, geografisk och genetisk enhet, medan populationer, som de minsta strukturella enheterna av en art, ackumulera en mängd olika slumpmässiga förändringar, varav de värsta kommer att elimineras, uppfylla detta villkor och är evolutionens elementära enheter.

mikroevolution

En förändring av populationernas genetiska struktur leder inte alltid till bildandet av en ny art, utan kan bara förbättra populationens anpassning till särskilda villkor miljö, men arter är inte eviga och oföränderliga - de kan utvecklas. Denna process av irreversibel historisk förändring av de levande kallas evolution. Primära evolutionära transformationer sker inom en art på populationsnivå. De baseras först och främst på mutationsprocessen och naturligt urval, vilket leder till en förändring i genpoolen av populationer och arten som helhet, eller till och med till bildandet av nya arter. Helheten av dessa elementära evolutionära händelser kallas mikroevolution.

Populationer kännetecknas av enorm genetisk mångfald, som ofta inte visar sig fenotypiskt. Genetisk mångfald uppstår på grund av spontan mutagenes, som sker kontinuerligt. De flesta mutationer är ogynnsamma för organismen och minskar livsdugligheten för populationen som helhet, men om de är recessiva kan de finnas kvar i heterozygoten under lång tid. Vissa mutationer som inte har adaptivt värde under de givna existensförhållandena kan förvärva sådant värde i framtiden eller under utvecklingen av nya. ekologiska nischer skapar således en reserv av ärftlig variation.

Fluktuationer i antalet individer i populationer, migrationer och katastrofer, samt isolering av populationer och arter har en betydande inverkan på mikroevolutionära processer.

En ny art är ett mellanresultat av evolutionen, men inte på något sätt dess resultat, eftersom mikroevolutionen inte stannar där - den fortsätter. Framväxande nya arter, i fallet med en framgångsrik kombination av karaktärer, bebor nya livsmiljöer och ger i sin tur upphov till nya arter. Sådana grupper av närbesläktade arter kombineras till släkten, familjer etc. Evolutionära processer som förekommer i supraspecifika grupper kallas redan makroevolution. Till skillnad från makroevolution, mikroevolution sker under en mycket kortare period, medan den första kräver tiotals och hundratusentals och miljoner år, som till exempel människans evolution.

Som ett resultat av mikroevolutionen bildas alla de olika arter av levande organismer som någonsin har funnits och som nu lever på jorden.

Evolutionen är dock oåterkallelig, och redan utdöda arter dyker aldrig upp igen. Framväxande arter konsoliderar allt som uppnåtts i evolutionsprocessen, men detta garanterar inte att nya arter inte kommer att dyka upp i framtiden, som kommer att ha mer perfekta anpassningar till miljöförhållanden.

Bildande av nya arter

I vid mening bildandet av nya arter förstås inte bara som uppdelningen av huvudstammen hos en ny art eller sönderdelningen av föräldraarten i flera dotterarter, utan också artens allmänna utveckling som ett integrerat system, vilket leder till betydande förändringar i sin morfostrukturella organisation. Dock oftare än inte artbildning betraktas som en process för att bilda nya arter genom förgrening av artens "stamträd".

Den grundläggande lösningen på problemet med artbildning föreslogs av Ch. Darwin. Enligt hans teori leder spridningen av individer av samma art till bildandet av populationer, som på grund av skillnader i miljöförhållanden tvingas anpassa sig till dem. Detta medför i sin tur en förvärring av den intraspecifika kampen för tillvaron, styrd av naturligt urval. I dagsläget menar man att kampen för tillvaron inte alls är en obligatorisk faktor vid artbildning, tvärtom kan urvalstrycket i ett antal populationer minska. Skillnaden i existensvillkoren bidrar till uppkomsten av ojämlika adaptiva förändringar i artens populationer, vars konsekvens är divergensen mellan populationernas egenskaper och egenskaper - divergens.

Men ackumuleringen av skillnader, även på genetisk nivå, är inte på något sätt tillräcklig för att en ny art ska kunna uppstå. Så länge populationer som skiljer sig åt på något sätt inte bara kommer i kontakt med, utan också är kapabla att föröka sig med bildandet av fertil avkomma, tillhör de samma art. Endast omöjligheten av flödet av gener från en grupp av individer till en annan, även i fallet med förstörelsen av de barriärer som skiljer dem åt, det vill säga korsning, innebär fullbordandet av den mest komplexa evolutionära processen för bildandet av en ny art.

Speciation är en fortsättning på mikroevolutionära processer. Det finns en synpunkt att artbildning inte kan reduceras till mikroevolution, den representerar ett kvalitativt evolutionsstadium och utförs på grund av andra mekanismer.

Specifikationsmetoder

Det finns två huvudsätt för artbildning: allopatrisk och sympatrisk.

allopatrisk, eller geografiska arterär en följd av den rumsliga separationen av populationer genom fysiska barriärer (bergskedjor, hav och floder) på grund av deras uppkomst eller bosättning i nya livsmiljöer (geografisk isolering). Eftersom genpoolen i den separerade populationen i detta fall skiljer sig avsevärt från föräldern, och förhållandena i dess livsmiljö inte kommer att sammanfalla med de ursprungliga, kommer detta med tiden att leda till divergens och bildandet av en ny art. Ett slående exempel på geografisk art är mångfalden av finkar som upptäcktes av Charles Darwin under sin resa på Beagleskeppet på Galapagosöarna utanför Ecuadors kust. Tydligen kom enskilda individer av de enda finkar som lever på den sydamerikanska kontinenten på något sätt till öarna, och på grund av skillnaden i förhållanden (främst tillgången på mat) och geografisk isolering utvecklades de gradvis och bildade en grupp besläktade arter.

I kärnan sympatrisk, eller biologisk artbildning någon form av reproduktiv isolering ligger, med nya arter som dyker upp inom den ursprungliga artens räckvidd. En förutsättning för sympatrisk artbildning är den snabba isoleringen av de bildade formerna. Detta är en snabbare process än allopatrisk artbildning, och de nya formerna liknar de ursprungliga förfäderna.

Sympatisk artbildning kan orsakas av snabba förändringar i kromosomuppsättningen (polyploidisering) eller kromosomförändringar. Ibland uppstår nya arter som ett resultat av hybridisering av två ursprungliga arter, som till exempel i tama plommon, som är en hybrid av svarttorn och körsbärsplommon. I vissa fall är sympatrisk artbildning associerad med uppdelningen av ekologiska nischer i populationer av samma art inom ett enda område eller säsongsbunden isolering - avvikelser i tidpunkten för reproduktion i växter ( olika typer tallar i Kaliforniens damm i februari och april) och tidpunkten för reproduktion hos djur.

Av all mångfald av nyuppkommande arter är det bara ett fåtal, de mest anpassade, som kan existera under lång tid och ge upphov till nya arter. Orsakerna till att de flesta arter dör är fortfarande okända, troligen beror detta på plötsliga klimatförändringar, geologiska processer och deras förskjutning av mer anpassade organismer. För närvarande är en av orsakerna till döden av ett betydande antal arter en person som utrotar de största djuren och de vackraste växterna, och om på 1600-talet denna process bara började med utrotningen av den sista omgången, då under 2000-talet försvinner mer än 10 arter varje timme.

Bevarande av arternas mångfald som grund för biosfärens hållbarhet

Trots det faktum att det enligt olika uppskattningar finns 5-10 miljoner arter av organismer som ännu inte har beskrivits på planeten, kommer vi aldrig att veta om existensen av de flesta av dem, eftersom cirka 50 arter försvinner från ansiktet på jorden varje timme. Försvinnandet av levande organismer för närvarande är inte nödvändigtvis förknippat med deras fysiska utrotning, oftare beror det på förstörelsen av deras naturliga livsmiljöer som ett resultat av mänsklig aktivitet. Det är osannolikt att en enskild art dör leder till ödesdigra konsekvenser för biosfären, men det är sedan länge fastställt att utrotningen av en växtart innebär att 10–12 djurarter dör, och detta utgör redan ett hot mot både förekomsten av enskilda biogeocenoser och det globala ekosystemet i allmänhet.

De sorgliga fakta som ackumulerats under de föregående decennierna tvingade Internationella unionen för bevarande av natur och naturresurser (IUCN) att 1949 påbörja insamlingen av information om sällsynta och hotade arter av växter och djur. 1966 publicerade IUCN den första "Red Book of Facts".

röd bokär ett officiellt dokument som innehåller regelbundet uppdaterade uppgifter om status och utbredning av sällsynta och hotade arter av växter, djur och svampar.

Detta dokument antog en femstegsskala över statusen för en skyddad art, och det första skyddsskedet inkluderar arter vars räddning är omöjlig utan genomförandet av särskilda åtgärder, och den femte - återställda arten, vars tillstånd, tack vare åtgärder som vidtagits, inte orsakar oro, men de är ännu inte föremål för industriell användning. Utvecklingen av en sådan skala gör det möjligt att rikta prioriterade insatser inom skyddsområdet till de mest sällsynta arterna, såsom amurtigrar.

Utöver den internationella versionen av Röda boken finns det även nationella och regionala versioner. I Sovjetunionen upprättades den röda boken 1974, och i Ryska federationen regleras förfarandet för dess underhåll av de federala lagarna "om miljöskydd", "om faunan" och dekretet från Ryska federationens regering "Om Ryska federationens röda bok". Idag är 610 arter av växter, 247 arter av djur, 42 arter av lavar och 24 arter av svampar listade i Ryska federationens röda bok. Bestånden av några av dem, som vid en tidpunkt var under hot om utrotning (europeisk bäver, bison), har redan framgångsrikt återställts.

Följande djurarter tas under skydd i Ryssland: rysk bisamråtta, tarbagan (mongoliskt murmeldjur), isbjörn, kaukasisk europeisk mink, havsutter, manul, amurtiger, leopard, Snöleopard, sjölejon, valross, sälar, delfiner, valar, Przewalskis häst, kulan, rosa pelikan, vanlig flamingo, svart stork, mindre svan, stäppörn, kungsörn, svart trana, sibirisk trana, bustard, örnuggla, vitmås, Medelhavet sköldpadda, japansk orm, gyurza, ruskpadda, kaspisk lampröja, alla typer av störfisk, sjölax, hjortbagge, ovanlig humla, vanlig Apollo, mantisräka, vanlig pärlmussla, etc.

Växterna i Ryska federationens röda bok inkluderar 7 arter av snödroppar, vissa typer av malört, äkta ginseng, 7 typer av blåklockor, tandad ek, blåbär, 11 arter av iris, rysk hasselripa, Schrenks tulpan, valnötslotus, äkta damtoffel, finbladig pion, fjäderlätt fjädergräs, primula av Julia, ryggvärk (sömn-gräs) äng, belladonna belladonna, Pitsunda tall, idegran, kinesisk sköldkörtel, sjöhalvgräs, mjuk sphagnum, lockig phyllophora, filiform etc.

Sällsynta svampar representeras av sommartryffel, eller rysk svart tryffel, lackad tindersvamp, etc.

Skyddet av sällsynta arter är i de flesta fall förknippat med förbudet mot deras förstörelse, deras bevarande i en artificiellt skapad livsmiljö (zoo), skyddet av deras livsmiljöer och skapandet av genetiska banker med låg temperatur.

Mest effektiv åtgärd Skyddet av sällsynta arter är bevarandet av deras livsmiljöer, vilket uppnås genom att organisera ett nätverk av särskilt skyddade skyddade områden som, i enlighet med den federala lagen "On Specially Protected Natural Territories" (1995), har internationella, federala, regionala eller lokal betydelse. Dessa inkluderar statliga naturreservat, National Parker, naturparker, statliga naturreservat, naturmonument, dendrologiska parker, botaniska trädgårdar m.m.

Statens naturreservat- detta är ett särskilt skyddat naturkomplex som är helt tillbakadraget från ekonomisk användning (mark, vattendrag, underjord, flora och fauna), som har miljömässig, vetenskaplig, miljömässig och pedagogisk betydelse som ett exempel på den naturliga miljön, typiska eller sällsynta landskap, platser för bevarande av den genetiska fonden för växt- och djurvärlden.

Reserver som ingår i det internationella systemet av biosfärområden som bedriver global miljöövervakning har status staten naturliga biosfärområden . Reservatet är en naturskydds-, forsknings- och miljöutbildningsinstitution med syfte att bevara och studera den naturliga banan naturliga processer och fenomen, den genetiska fonden för flora och fauna, enskilda arter och samhällen av växter och djur, typiska och unika ekologiska system.

För närvarande finns det cirka 100 statliga naturreservat i Ryssland, varav 19 har status som ett biosfärområde, inklusive Baikalsky, Barguzinsky, Caucasian, Kedrovaya Pad, Kronotsky, Prioksko-Terrasny och andra.

Till skillnad från naturreservat, territorier (vattenområden) National Parker omfattar naturkomplex och föremål av särskilt ekologiskt, historiskt och estetiskt värde, och är avsedda för användning i miljöskydd, utbildning, vetenskapliga och kulturella ändamål och för reglerad turism. Denna status har 39 speciellt skyddade naturområden, inklusive nationalparkerna Zabaikalsky och Sochi, samt nationalparkerna "Curonian Spit", "Russian North", "Shushensky Bor", etc.

naturparkerär miljömässiga rekreationsinstitutioner under jurisdiktionen av de ingående enheterna i Ryska federationen, vars territorier (vattenområden) inkluderar naturliga komplex och föremål av betydande miljömässigt och estetiskt värde och är avsedda för användning i miljö-, utbildnings- och rekreationsändamål.

Statens naturreservatär områden (vattenområden) av särskild betydelse för att bevara eller återställa naturliga komplex eller deras beståndsdelar och för att upprätthålla den ekologiska balansen.

Utveckling av evolutionära idéer. Värdet av Ch. Darwins evolutionsteorin. Förhållandet mellan evolutionens drivkrafter. Former av naturligt urval, typer av kamp för tillvaron. Syntetisk evolutionsteori. Elementära evolutionsfaktorer. Forskning av S. S. Chetverikov. Evolutionsteorins roll i bildandet av den moderna naturvetenskapliga bilden av världen

Utveckling av evolutionära idéer

Alla teorier om ursprunget och utvecklingen av den organiska världen kan reduceras till tre huvudområden: kreationism, transformism och evolutionism. kreationism- detta är begreppet arternas beständighet, med tanke på mångfalden av den organiska världen som ett resultat av dess skapelse av Gud. Denna riktning bildats som ett resultat av etablerandet av den kristna kyrkans dominans i Europa, baserat på bibliska texter. Framstående företrädare för kreationismen var C. Linnaeus och J. Cuvier.

"Botanikernas prins" K. Linné, som upptäckte och beskrev hundratals nya växtarter, och skapade deras första sammanhängande system, bevisade ändå att det totala antalet arter av organismer inte har förändrats sedan jordens skapelse, dvs. de inte bara inte dyker upp igen, men och försvinner inte. Först mot slutet av sitt liv kom han till slutsatsen att Guds verk var förlossning, medan arter kunde utvecklas till följd av anpassning till lokala förhållanden.

Bidraget från den framstående franske zoologen J. Cuvier (1769–1832) till biologin baserades på många data från paleontologi, jämförande anatomi och fysiologi läran om korrelationer- sammankopplingar av kroppsdelar. Tack vare detta blev det möjligt att rekonstruera i separata delar utseende djur. I den paleontologiska forskningsprocessen kunde J. Cuvier emellertid inte låta bli att uppmärksamma både det uppenbara överflöd av fossila former och de skarpa förändringarna i djurgrupper under den geologiska historiens gång. Dessa data tjänade som utgångspunkt för formuleringen katastrofteori, enligt vilken alla eller nästan alla organismer på jorden upprepade gånger dog till följd av periodiska naturkatastrofer, och sedan återbefolkades planeten av arter som överlevde katastrofen. J. Cuviers anhängare räknade upp till 27 sådana katastrofer i jordens historia. Överväganden om evolution tycktes J. Cuvier vara skild från verkligheten.

Motsättningarna i kreationismens initiala positioner, som blev mer och mer uppenbara i takt med att vetenskapliga fakta ackumulerades, fungerade som utgångspunkten för bildandet av ett annat synssystem - transformism som erkänner arternas verkliga existens och deras historiska utveckling. Representanter för denna trend - J. Buffon, I. Goethe, E. Darwin och E. Geoffroy Saint-Hilaire, som inte kunde avslöja de verkliga orsakerna till evolutionen, reducerade dem till anpassning till miljöförhållanden och arvet av förvärvade egenskaper. Transformismens rötter kan hittas i verk av antika grekiska och medeltida filosofer som erkände de historiska förändringarna i den organiska världen. Således uttryckte Aristoteles idén om naturens enhet och den gradvisa övergången från kroppar av livlös natur till växter och från dem till djur - "naturens stege". Han ansåg att huvudorsaken till förändringarna i levande organismer var deras inre strävan efter perfektion.

Den franska naturforskaren J. Buffon (1707-1788), vars huvudsakliga livsverk var "Naturhistoria" i 36 volymer, tvärtemot kreationisternas idéer, skjuter upp gränserna för jordens historia till 80-90 tusen år. Samtidigt angav han enheten mellan flora och fauna, samt möjligheten att förändra relaterade organismer under påverkan av miljöfaktorer som ett resultat av domesticering och hybridisering.

Den engelske läkaren, filosofen och poeten E. Darwin (1731–1802), farfar till C. Darwin, trodde att den organiska världens historia är miljontals år gammal, och att djurvärldens mångfald är resultatet av en blandning av flera ”naturliga” grupper, inflytande yttre miljön, motion och icke-träningsorgan och andra faktorer.

E. Geoffroy Saint-Hilaire (1772–1844) ansåg enhetligheten i djurgruppernas strukturella plan vara ett av de viktigaste bevisen på utvecklingen av den levande världen. Men till skillnad från sina föregångare var han benägen att tro att förändringen i art beror på påverkan av miljöfaktorer inte på vuxna, utan på embryon.

Trots att det i diskussionen som bröt ut 1831 mellan J. Cuvier och E. Geoffroy Saint-Hilaire i form av en serie rapporter vid Vetenskapsakademien kvarstod en klar fördel på den förstas sida, var det transformism som blev evolutionismens föregångare. Evolutionism(evolutionsteorin, evolutionär doktrin) är ett synssystem som erkänner naturens utveckling enligt vissa lagar. Det är biologins teoretiska höjdpunkt, som tillåter oss att förklara mångfalden och komplexiteten hos levande system som vi observerar. Men på grund av det faktum att evolutionär undervisning beskriver fenomen som är svåra att observera, stöter den på betydande svårigheter. Ibland kallas evolutionsteorin "darwinism" och identifieras med Ch. Darwins läror, vilket är fundamentalt felaktigt, för även om Ch. Darwins teori gjorde ett ovärderligt bidrag till utvecklingen av inte bara evolutionär lära, utan också biologi i allmänhet (liksom många andra vetenskaper) lades grunden till evolutionsteorin av andra vetenskapsmän, den fortsätter att utvecklas till denna dag, och "darwinism" har i många aspekter endast historisk betydelse.

Skaparen av den första evolutionsteorin - lamarckismen - var den franske naturforskaren J. B. Lamarck (1744–1829). Han betraktade organismernas inre strävan efter perfektion som evolutionens drivkraft ( graderingslagen), men anpassning till miljöförhållanden tvingar dem att avvika från denna huvudlinje. Samtidigt utvecklas de organ som intensivt används av djuret i livets process, medan de som är onödiga för det tvärtom försvagas och till och med kan försvinna ( lagen om träning och icke-träningsorgan). Förvärvade i livets process fixeras tecken och överförs till ättlingar. Så han förklarade förekomsten av membran mellan tårna på sjöfåglar genom försöken från deras förfäder att röra sig i vattenmiljön, och giraffernas långa hals, enligt Lamarck, är en konsekvens av det faktum att deras förfäder försökte få löv från trädtopparna.

Nackdelarna med lamarckismen var den teoretiska karaktären hos många konstruktioner, såväl som antagandet om Skaparens ingripande i evolutionen. Under utvecklingen av biologin blev det klart att de individuella förändringar som förvärvats av organismer under livets gång, för det mesta passar inom gränserna för fenotypisk variabilitet, och deras överföring är praktiskt taget omöjlig. Till exempel skar den tyske zoologen och evolutionsteoretikern A. Weismann (1834–1914) av svansen på möss i många generationer och producerade alltid bara svansgnagare i avkomman. J. B. Lamarcks teori accepterades inte av hans samtid, men låg vid sekelskiftet till grund för den s.k. nylamarckism.

Värdet av evolutionsteorin om Charles Darwin

Förutsättningarna för skapandet av Charles Darwins mest kända evolutionsteorin, eller darwinismen, var publiceringen 1778 av den engelska ekonomen T. Malthus verk "Treatise on Population", geologen Ch. Lyells arbete, formuleringen. av cellteorin, framgången med urval i England och Ch. Darwin (1809–1882), som gjordes under sina studieår vid Cambridge, under och efter hans expedition som naturforskare på Beagle.

Så, T. Malthus hävdade att jordens befolkning ökar exponentiellt, vilket avsevärt överstiger planetens förmåga att förse den med mat och leder till att en del av avkomman dör. De paralleller som drogs av C. Darwin och hans medförfattare A. Wallace (1823–1913) visade att individer i naturen reproducerar sig i mycket hög hastighet, men populationsstorleken förblir relativt konstant. Den engelske geologen C. Lyells studier gjorde det möjligt att fastställa att jordens yta långt ifrån alltid var densamma som för närvarande, och dess förändringar orsakades av inverkan av vatten, vind, vulkanutbrott och levande aktivitet organismer. Ch. Darwin själv, även under sina studentår, slogs av skalbaggarnas extrema variationsgrad och under resan - av likheten mellan floran och faunan på det kontinentala Sydamerika och Galapagosöarna som ligger nära den, och vid samtidigt en betydande mångfald av arter, såsom finkar och sköldpaddor. Dessutom kunde han på expeditionen observera skelett av gigantiska utdöda däggdjur, liknande moderna bältdjur och sengångare, vilket avsevärt skakade hans tro på skapandet av arter.

De viktigaste bestämmelserna i evolutionsteorin uttrycktes av Charles Darwin 1859 vid ett möte i Royal Society of London och utvecklades därefter i böckerna The Origin of Species by Means of Natural Selection, or the Preservation of Favoured Breeds in the Struggle för livet (1859), Förändringar i husdjur och odlade växter "(1868), "Människans ursprung och sexuellt urval" (1871), "Känslors uttryck hos människor och djur" (1872), etc.

Kärnan i den utvecklade av Ch. Darwin evolutionsbegrepp kan reduceras till ett antal av varandra uppkommande bestämmelser, med motsvarande bevis:

1. De individer som utgör någon population producerar många fler avkommor än vad som är nödvändigt för att upprätthålla populationens storlek.
2. På grund av det faktum att livsresurser för alla slags levande organismer är begränsade, uppstår oundvikligen mellan dem kamp för tillvaron. Ch. Darwin skiljde mellan intraspecifik och interspecifik kamp, ​​såväl som kampen med miljöfaktorer. Samtidigt påpekade han det också vi pratar inte bara om en viss individs kamp för tillvaron, utan också för att överge avkomman.
3. Resultatet av kampen för tillvaron är naturligt urval- den rådande överlevnaden och reproduktionen av organismer som av misstag visade sig vara de mest anpassade till de givna existensvillkoren. Det naturliga urvalet liknar på många sätt artificiellt urval, som människan har använt sedan urminnes tider för att utveckla nya varianter av växter och husdjursraser. Genom att välja individer som har någon önskvärd egenskap, bevarar människan dessa egenskaper genom artificiell avel genom selektiv förökning eller pollinering. En speciell form av naturligt urval är sexuellt urval för egenskaper som vanligtvis inte har ett direkt adaptivt värde (långa fjädrar, enorma horn etc.), men som bidrar till framgång i reproduktionen, eftersom de gör en individ mer attraktiv för det motsatta könet eller mer formidabel för rivaler av samma kön.
4. Materialet för evolutionen är de skillnader i organismer som uppstår till följd av deras variabilitet. C. Darwin skiljde mellan obestämd och bestämd variabilitet. Vissa(grupp)variabilitet visar sig hos alla individer av en art på samma sätt under påverkan av en viss faktor och försvinner hos ättlingar när denna faktors verkan upphör. obestämd(individuell) variabilitet är de förändringar som sker hos varje individ, oavsett fluktuationer i miljöfaktorernas värden, och som överförs till ättlingar. Sådan variation har inte en adaptiv (adaptiv) karaktär. Därefter visade det sig att en viss variation är icke-ärftlig och en obestämd är ärftlig.
5. Naturligt urval leder i slutändan till en divergens av egenskaperna hos individuella isolerade sorter - divergens, och i slutändan till bildandet av nya arter.

Ch. Darwins evolutionsteori postulerade inte bara processen för arters uppkomst och utveckling, utan avslöjade också själva evolutionsmekanismen, som är baserad på principen om naturligt urval. Darwinismen förnekade också evolutionens programmering och postulerade dess kontinuerliga natur.

Samtidigt kunde inte Charles Darwins evolutionsteori besvara ett antal frågor, till exempel om det genetiska materialets natur och dess egenskaper, essensen av ärftlig och icke-ärftlig variation och deras evolutionära roll. Detta ledde till darwinismens kris och uppkomsten av nya teorier: neo-lamarckism, saltationism, begreppet nomogenes, etc. Nylamarckism bygger på ståndpunkten hos J. B. Lamarcks teori om nedärvning av förvärvade egenskaper. saltationism- detta är ett system av synpunkter på evolutionsprocessen som krampaktiga förändringar som leder till den snabba uppkomsten av nya arter, släkten och större systematiska grupper. Begrepp nomogenes postulerar den programmerade riktningen för evolutionen och utvecklingen av olika funktioner baserat på interna lagar. Endast syntesen av darwinism och genetik under 20-30-talet av 1900-talet kunde övervinna de motsättningar som oundvikligen uppstod när man förklarade ett antal fakta.

Förhållandet mellan evolutionens drivkrafter

Evolution kan inte associeras med verkan av någon enskild faktor, eftersom mutationer i sig är slumpmässiga och oriktade förändringar och inte kan säkerställa individers anpassning till miljöfaktorer, medan naturligt urval redan sorterar dessa förändringar. På samma sätt kan selektion i sig inte vara den enda faktorn i evolutionen, eftersom selektion kräver lämpligt material som tillhandahålls av mutationer.

Det kan dock noteras att mutationsprocessen och genflödet skapar variabilitet, medan naturligt urval och gendrift sorterar denna variabilitet. Detta innebär att de faktorer som skapar variabilitet startar mikroevolutionsprocessen, och de som sorterar variabilitet fortsätter den, vilket leder till etableringen av nya frekvenser av varianter. Således kan evolutionära förändringar inom en population ses som ett resultat av motsatta krafter som skapar och sorterar genotypisk variation.

Ett exempel på interaktionen mellan mutationsprocessen och selektion är hemofili hos människor. Blödarsjuka är en sjukdom som orsakas av minskad blodpropp. Tidigare ledde det till döden under den pre-reproduktiva perioden, eftersom eventuell skada på mjukvävnaderna potentiellt kan leda till stor blodförlust. Denna sjukdom orsakas av en recessiv mutation i den könsbundna H (Xh)-genen. Kvinnor lider extremt sällan av blödarsjuka, de är oftare heterozygota bärare, men deras söner kan ärva sjukdomen. Teoretiskt sett, inom flera generationer, dör sådana män före puberteten och gradvis bör denna allel försvinna från befolkningen, men frekvensen av förekomsten av denna sjukdom minskar inte på grund av upprepade mutationer i detta locus, som hände i drottning Victoria, som överförde sjukdom till tre generationer av Europas kungahus. Den konstanta frekvensen av denna sjukdom indikerar en balans mellan mutationsprocessen och selektionstrycket.

Former av naturligt urval, typer av kamp för tillvaron

naturligt urval kallas selektiv överlevnad och övergivande av avkomma av de starkaste individerna och döden av de minst vältränade.

Kärnan i naturligt urval i evolutionsteorin ligger i det differentierade (icke-slumpmässiga) bevarandet av vissa genotyper i en population och deras selektiva deltagande i överföringen av gener till nästa generation. Samtidigt påverkar det inte en enskild egenskap (eller gen), utan hela fenotypen, som bildas som ett resultat av genotypens interaktion med miljöfaktorer. Naturligt urval under olika miljöförhållanden kommer att vara av olika karaktär. För närvarande finns det flera former av naturligt urval: stabiliserande, rörelse och rivning.

Stabiliserande urval syftade till att befästa en snäv reaktionsnorm, som visade sig vara den mest gynnsamma under de givna existensvillkoren. Det är typiskt för de fall då fenotypiska egenskaper är optimala för oföränderliga miljöförhållanden. Ett slående exempel på verkan av stabiliserande urval är upprätthållandet av en relativt konstant kroppstemperatur hos varmblodiga djur. Denna form av urval studerades i detalj av den framstående ryske zoologen I. I. Shmalgauzen.

körval uppstår som svar på förändringar i miljöförhållanden, som ett resultat av vilka mutationer som avviker från egenskapens genomsnittliga värde bevaras, medan den tidigare dominerande formen förstörs, eftersom den inte tillräckligt uppfyller de nya existensvillkoren. Till exempel, i England som ett resultat av luftföroreningar genom industriella utsläpp hittills osynliga på många ställen fjärilar med mörk färg på vingarna, som var mindre synliga för fåglar mot bakgrund av rökta björkstammar, spred sig vida. Körval bidrar inte till den fullständiga förstörelsen av formen mot vilken den agerar, för på grund av de åtgärder som vidtagits av regeringen och miljöorganisationer har situationen med luftföroreningar förbättrats dramatiskt, och färgen på fjärilarnas vingar återgår till originalversionen.

Slitande, eller störande urval gynnar bevarandet av extrema varianter av en egenskap och tar bort intermediära sådana, som till exempel, som ett resultat av användningen av bekämpningsmedel, uppstår grupper av insekter som är resistenta mot det. Genom sin mekanism är disruptivt urval motsatsen till stabiliserande urval. Genom denna form av selektion uppstår flera skarpt avgränsade fenotyper i en population. Detta fenomen kallas polymorfism. Uppkomsten av reproduktiv isolering mellan distinkta former kan leda till artbildning.

Ibland även övervägas separat destabiliserande urval, som behåller mutationer som leder till en mängd olika egenskaper, till exempel färgen och strukturen på skalen hos vissa blötdjur som lever i heterogena mikromiljöer i havets steniga surf. Denna form av urval upptäcktes av D.K. Belyaev när han studerade domesticering av djur.

I naturen finns ingen av formerna av naturligt urval i sin rena form, utan tvärtom finns det olika kombinationer av dem, och när miljöförhållandena förändras kommer den ena eller den andra av dem i förgrunden. Så när förändringar i miljön har genomförts ersätts körvalet med ett stabiliserande, vilket optimerar gruppen av individer i de nya tillvaronsförhållandena.

Naturligt urval sker på olika nivåer, i samband med vilka det även finns individuellt, grupp- och sexuellt urval. Enskild selektion eliminerar mindre anpassade individer från att delta i reproduktion, medan gruppselektion syftar till att bevara en egenskap som inte är användbar för en individ, utan för gruppen som helhet. Under press grupp selektion kan helt dö ut hela populationer, arter och större grupper av organismer utan att lämna avkomma. Till skillnad från individuellt urval minskar gruppval variationen av former i naturen.

sexuellt urval utförs inom samma våningsplan. Det bidrar till utvecklingen av egenskaper som säkerställer framgång med att lämna den största avkomman. Tack vare denna form av naturligt urval har sexuell dimorfism utvecklats, uttryckt i storleken och färgen på svansen på en påfågel, hornen på rådjur etc.

Naturligt urval är resultatet kamp för tillvaron baserat på genetisk variation. Kampen för tillvaron förstås som helheten av relationer mellan individer av den egna och andra arter, samt med abiotiska miljöfaktorer. Dessa relationer avgör framgången eller misslyckandet för en viss individ när det gäller att överleva och lämna avkomma. Anledningen till kampen för tillvaron är uppkomsten av ett överskott av individer i förhållande till tillgängliga resurser. Utöver konkurrens bör även ömsesidig hjälp ingå i dessa relationer, vilket ökar individernas chanser att överleva.

Interaktion med miljöfaktorer kan också leda till att de allra flesta individer dör, till exempel hos insekter, av vilka endast en liten del överlever vintern.

Syntetisk evolutionsteori

Genetikens framgångar i början av 1900-talet, till exempel upptäckten av mutationer, antydde att ärftliga förändringar i organismers fenotyp inträffar plötsligt, och inte bildas under en lång tid, som postulerats av Charles Darwins evolutionsteori. Men ytterligare forskning inom området populationsgenetik ledde till att ett nytt system av evolutionära åsikter formulerades på 20-50-talet av 1900-talet - syntetisk evolutionsteori. Ett betydande bidrag till dess skapelse gjordes av forskare från olika länder: sovjetiska vetenskapsmän S. S. Chetverikov, I. I. Shmalgauzen och A. N. Severtsov, engelsk biokemist och genetiker D. Haldane, amerikanska genetiker S. Wright och F. Dobzhansky, paleontolog D. Hustley, evolutionisten D. Hustley Simpson och zoolog E. Mayr.

De viktigaste bestämmelserna i den syntetiska evolutionsteorin:

1. Evolutionens elementära material är ärftlig variation (mutationell och kombinativ) hos individer i en population.
2. Evolutionens elementära enhet är den befolkning i vilken alla evolutionära förändringar äger rum.
3. Ett elementärt evolutionärt fenomen är en förändring i den genetiska strukturen hos en population.
4. Evolutionens elementära faktorer - genernas drift, livets vågor, generernas flöde - har en oriktad, slumpmässig karaktär.
5. Den enda riktningsfaktorn i evolutionen är naturligt urval, vilket är kreativt. Det naturliga urvalet är stabiliserande, rör sig och river (störande).
6. Evolutionen är divergent, det vill säga ett taxon kan ge upphov till flera nya taxa, medan varje art bara har en förfader (art, population).
7. Evolutionen är gradvis och kontinuerlig. Speciation som ett stadium i evolutionsprocessen är en successiv förändring av en population av en serie andra tillfälliga populationer.
8. Det finns två typer av evolutionära processer: mikroevolution och makroevolution. Makroevolution har inga egna speciella mekanismer och utförs endast tack vare mikroevolutionära mekanismer.
9. Vilken systematisk grupp som helst kan antingen blomstra (biologiska framsteg) eller dö ut (biologisk regression). Biologiska framsteg uppnås genom förändringar i organismers struktur: aromorfos, idioadaptation eller allmän degeneration.
10. Evolutionens huvudsakliga lagar är dess oåterkalleliga natur, den progressiva komplikationen av livsformer och utvecklingen av arters anpassningsförmåga till miljön. Samtidigt har evolutionen inget slutmål, dvs processen är oriktad.

Trots det faktum att evolutionsteorin under de senaste decennierna har berikats med data från relaterade vetenskaper - genetik, avel, etc., tar den fortfarande inte hänsyn till ett antal aspekter, till exempel en riktad förändring av ärftligt material, därför, i framtiden är det möjligt att skapa ett nytt evolutionsbegrepp som kommer att ersätta den syntetiska teorin .

Evolutionens elementära faktorer

Enligt den syntetiska evolutionsteorin är ett elementärt evolutionärt fenomen en förändring i den genetiska sammansättningen av en population, och händelser och processer som leder till en förändring i genpooler kallas elementära evolutionsfaktorer. Dessa inkluderar mutationsprocessen, befolkningsvågor, genetisk drift, isolering och naturligt urval. Med tanke på den exklusiva betydelsen av naturligt urval i evolutionen kommer det att övervägas separat.

mutationsprocess, som är lika kontinuerlig som själva evolutionen, upprätthåller befolkningens genetiska heterogenitet genom uppkomsten av fler och fler nya varianter av gener. Mutationer som uppstår under påverkan av yttre och inre faktorer klassificeras som gen, kromosomal och genomisk.

Genmutationer förekommer med en frekvens av 10–4–10–7 per gamet, men på grund av att det totala antalet gener hos människor och de flesta högre organismer kan nå flera tiotusentals, är det omöjligt att föreställa sig att två organismer är absolut identisk. De flesta av de resulterande mutationerna är recessiva, särskilt eftersom dominerande mutationer omedelbart utsätts för naturligt urval. Recessiva mutationer skapar själva reserven av ärftlig variabilitet, men innan de uppträder i fenotypen måste de fixeras hos många individer i ett heterozygott tillstånd på grund av fri korsning i populationen.

Kromosomala mutationer, associerade med förlust eller överföring av en del av en kromosom (en hel kromosom) till en annan, är också ganska vanliga i olika organismer, till exempel är skillnaden mellan vissa arter av råttor i ett enda kromosompar, vilket gör det svårt att korsa dem.

Genomiska mutationer associerad med polyploidisering leder också till reproduktiv isolering av den nyligen uppkomna befolkningen på grund av störningar i mitosen av den första divisionen av zygoten. Ändå är de ganska utbredda i växter och sådana växter kan växa i Arktis och på alpina ängar på grund av deras större motståndskraft mot miljöfaktorer.

Kombinationsvariabilitet, som säkerställer uppkomsten av nya alternativ för att kombinera gener i genotypen, och följaktligen ökar sannolikheten för uppkomsten av nya fenotyper, bidrar också till evolutionära processer, eftersom endast hos människor är antalet varianter av kromosomkombinationer 2 23, det vill säga utseendet av en organism som liknar den redan existerande är praktiskt taget omöjlig.

befolkningsvågor. Det motsatta resultatet (utarmning av gensammansättningen) orsakas ofta av fluktuationer i antalet organismer i naturliga populationer, som hos vissa arter (insekter, fiskar etc.) kan förändras tiotals och hundratals gånger - befolkningsvågor, eller "livets vågor". En ökning eller minskning av antalet individer i populationer kan vara antingen periodisk, och icke-periodiska. De förstnämnda är säsongsbetonade eller fleråriga, som flyttfåglar hos flyttfåglar, eller reproduktion hos Daphnia, som endast har honor på våren och sommaren, och till hösten dyker det upp hanar, som är nödvändiga för sexuell fortplantning. Icke periodiska fluktuationer i antal beror ofta på en kraftig ökning av mängden mat i gynnsamt år, kränkning av livsmiljöförhållanden, reproduktion av skadedjur eller rovdjur.

Eftersom återställandet av populationsstorleken sker på grund av ett litet antal individer som inte har hela uppsättningen av alleler, kommer de nya och ursprungliga populationerna att ha en ojämlik genetisk struktur. Förändringen i frekvensen av gener i en population under påverkan av slumpmässiga faktorer kallas genetisk drift, eller genetiskt automatiska processer. Det sker också under utvecklingen av nya territorier, eftersom de får ett extremt begränsat antal individer av denna art, vilket kan ge upphov till en ny population. Därför är genotyperna för dessa individer av särskild betydelse här ( grundareffekt). Som ett resultat av gendrift delas ofta nya homozygota former (enligt mutanta alleler) ut, vilket kan visa sig vara adaptivt värdefullt, och kommer sedan att plockas upp av naturligt urval.

Bland den indiska befolkningen på den amerikanska kontinenten och lappländarna finns det alltså en mycket hög andel personer med blodgrupp I (0), medan grupperna III och IV är extremt sällsynta. Förmodligen, i det första fallet, var grundarna av befolkningen individer som inte hade I B-allelen, eller så gick den förlorad under urvalsprocessen.

Upp till en viss punkt utbyts alleler mellan närliggande populationer som ett resultat av korsning mellan individer av olika populationer - genflöde, vilket minskar diskrepansen mellan enskilda populationer, men i och med att isoleringen börjar upphör det. I huvudsak är genflödet en fördröjd mutationsprocess.

Isolering. Eventuella förändringar i populationens genetiska struktur måste fixas, vilket beror på isolering- uppkomsten av eventuella hinder (geografiska, ekologiska, beteendemässiga, reproduktiva etc.) som gör det svårt och omöjligt för individer av olika populationer att blanda sig. Även om isolering inte i sig skapar nya former, bevarar den ändå de genetiska skillnaderna mellan populationer som utsätts för naturligt urval. Det finns två former av isolering: geografisk och biologisk.

Geografisk isolering uppstår som ett resultat av uppdelningen av området efter fysiska barriärer (vattenhinder för landlevande organismer, landområden för hydrobiontarter, växling av förhöjda områden och slätter); detta underlättas av en stillasittande eller fäst (i växter) livsstil. Ibland kan geografisk isolering orsakas av utvidgningen av en arts utbredningsområde, följt av utrotningen av dess populationer i mellanliggande territorier.

biologisk isoleringär resultatet av vissa skillnader mellan organismer inom samma art, som på något sätt förhindrar fri korsning. Det finns flera typer av biologisk isolering: ekologisk, säsongsbetonad, etologisk, morfologisk och genetisk. Miljöisolering uppnås genom uppdelningen av ekologiska nischer (till exempel preferensen för vissa livsmiljöer eller matens natur, som i grankorsnäbb och tallkorsnäbb). Säsong(tillfällig) isolering observeras vid reproduktion av individer av samma art vid olika tidpunkter (olika sillflockar). Etologisk isolering beror på beteendets egenskaper (drag av uppvaktningsritualen, färgning, "sång" av kvinnor och män från olika populationer). På morfologisk isolering Ett hinder för korsning är skillnaden i strukturen hos reproduktionsorganen eller till och med storleken på kroppen (Pekingese och Grand Danois). genetisk isolering har störst inflytande och visar sig i inkompatibiliteten hos könsceller (zygotens död efter befruktning), sterilitet eller minskad livsduglighet hos hybrider. Skälen till detta är särdragen hos kromosomernas antal och form, som ett resultat av vilken full celldelning (mitos och meios) blir omöjlig.

Genom att störa den fria korsaveln mellan populationer förstärker isoleringen således i dem de skillnader som har uppstått på genotypnivå på grund av mutationer och populationsfluktuationer. I detta fall utsätts var och en av populationerna för verkan av naturligt urval separat från den andra, och detta leder i slutändan till divergens.

Det naturliga urvalets kreativa roll i evolutionen

Naturligt urval utför funktionen av ett slags "sil" som sorterar genotyper efter konditionsgrad. Men även Charles Darwin betonade att urval inte bara och inte så mycket syftar till att bevara bara det bästa, utan att ta bort det värsta, det vill säga det låter dig spara multivarians. Funktionen av naturligt urval är inte begränsad till detta, eftersom det säkerställer reproduktionen av anpassade genotyper, och därmed bestämmer riktningen för utvecklingen genom att successivt lägga ihop slumpmässiga och många avvikelser. Naturligt urval har inget specifikt mål: på basis av samma material (ärftlig variation) kan olika resultat erhållas under olika förhållanden.

I detta avseende kan den evolutionära faktorn som övervägs inte jämföras med arbetet av en skulptör som skär ett marmorblock, snarare fungerar det som en avlägsen mänsklig förfader, som gör ett verktyg från ett stenfragment, utan att föreställa sig det slutliga resultatet, vilket inte beror på endast på stenens natur och dess form, men och på styrkan, slagriktningen etc. Men i händelse av misslyckande avvisar urval, som en humanoid varelse, den "fel" formen.

Priset för urval är förekomsten genetisk last, det vill säga ackumuleringen av mutationer i befolkningen, som med tiden kan bli dominerande på grund av att de flesta individer plötsligt dör eller migrationen av ett litet antal av dem.

Under trycket av naturligt urval bildas inte bara mångfalden av arter, utan också deras organisationsnivå ökar, inklusive deras komplikation eller specialisering. Men till skillnad från artificiellt urval som utförs av människan endast för ekonomiskt värdefulla egenskaper, ofta till nackdel för adaptiva egenskaper, kan det naturliga urvalet inte bidra till detta, eftersom inte en enda anpassning i naturen kan kompensera för skadan från en minskning av livskraften hos en befolkning.

Forskning av S. S. Chetverikov

Ett av de viktiga stegen mot försoning av darwinism och genetik togs av Moskva-zoologen S. S. Chetverikov (1880–1959). Baserat på resultaten av en studie av den genetiska sammansättningen av de naturliga populationerna av fruktflugan Drosophila, bevisade han att de bär på många recessiva mutationer i den heterozygota formen som inte bryter mot fenotypisk enhetlighet. De flesta av dessa mutationer är ogynnsamma för organismen och skapar den sk genetisk last, vilket minskar befolkningens anpassningsförmåga till miljön. Vissa mutationer som inte har ett adaptivt värde i det här ögonblicket artens utveckling, kan senare få ett visst värde, och därmed är det reserv av ärftlig variation. Spridningen av sådana mutationer bland individer i befolkningen på grund av successiva fria korsningar kan i slutändan leda till deras övergång till ett homozygott tillstånd och manifestation i fenotypen. Om det givna tillståndet för funktionen är hårtork- är adaptiv, så kommer den om några generationer att helt tränga undan den dominerande fenen, som är mindre lämpad för dessa förhållanden, tillsammans med dess bärare, från befolkningen. På grund av sådana evolutionära förändringar finns alltså bara den recessiva mutanta allelen kvar, och dess dominanta allel försvinner.

Låt oss försöka bevisa detta med ett specifikt exempel. I studien av en viss population kan det konstateras att inte bara dess fenotypiska, utan också dess genotypiska strukturer kan förbli oförändrade under lång tid, vilket beror på fri korsning, eller panmixia diploida organismer.

Detta fenomen beskrivs av lagen Hardy - Weinberg, enligt vilken, i en idealisk population av obegränsad storlek, i frånvaro av mutationer, migrationer, befolkningsvågor, genetisk drift, naturligt urval och under villkor av fri korsning, kommer frekvenserna av alleler och genotyper av diploida organismer inte att förändras över ett antal generationer.

Till exempel, i en population kodas en viss egenskap av två alleler av samma gen - dominant ( MEN) och recessiv ( men). Frekvensen av den dominanta allelen betecknas som R och recessiv - q. Summan av frekvenserna för dessa alleler är 1: sid + q= 1. Därför, om vi vet frekvensen för den dominanta allelen, så kan vi bestämma frekvensen för den recessiva allelen: q = 1 – sid. Faktum är att allelfrekvenserna är lika med sannolikheterna för bildandet av motsvarande gameter. Sedan, efter bildandet av zygoter, kommer frekvenserna av genotyper i den första generationen att vara:

(pA + qa) 2 = sid 2 AA + 2pqAa + q 2 aa = 1,

var sid 2 AA- frekvens av dominanta homozygoter;

2pqAa- frekvens av heterozygoter;

q 2 aa- frekvensen av recessiva homozygoter.

Det är lätt att beräkna att i efterföljande generationer kommer genotypfrekvenserna att förbli desamma, vilket upprätthåller den genetiska mångfalden i populationen. Men idealpopulationer finns inte i naturen, och därför kan muterade alleler i dem inte bara bevaras, utan också spridas och till och med ersätta tidigare vanligare alleler.

S. S. Chetverikov var tydligt medveten om att naturligt urval inte bara eliminerar individuella mindre framgångsrika egenskaper, och följaktligen de alleler som kodar för dem, utan också verkar på hela komplexet av gener som påverkar manifestationen av en viss gen i fenotypen, eller genotypisk miljö. Som en genotypisk miljö betraktas hela genotypen för närvarande som en uppsättning gener som kan förstärka eller försvaga manifestationen av specifika alleler.

Inte mindre viktigt i utvecklingen av evolutionär undervisning är studierna av S. S. Chetverikov inom området befolkningsdynamik, i synnerhet "livsvågor" eller befolkningsvågor. Medan han fortfarande var student publicerade han 1905 en artikel om möjligheten av insektsutbrott och en lika snabb minskning av deras antal.

Evolutionsteorins roll i bildandet av den moderna naturvetenskapliga bilden av världen

Evolutionsteorins betydelse för utvecklingen av biologi och andra naturvetenskaper kan knappast överskattas, eftersom den var den första som förklarade villkoren, orsakerna, mekanismerna och resultaten av den historiska utvecklingen av livet på vår planet, dvs. materialistisk förklaring till utvecklingen av den organiska världen. Dessutom var teorin om naturligt urval den första verkligt vetenskapliga teorin om biologisk evolution, eftersom Charles Darwin, när han skapade den, inte förlitade sig på spekulativa konstruktioner, utan utgick från sina egna observationer och förlitade sig på de verkliga egenskaperna hos levande organismer. Samtidigt berikade hon den biologiska verktygslådan med den historiska metoden.

Utformningen av evolutionsteorin orsakade inte bara en het vetenskaplig diskussion, utan gav också impulser till utvecklingen av sådana vetenskaper som allmän biologi, genetik, selektion, antropologi och en rad andra. I detta avseende kan man inte annat än instämma i påståendet att evolutionsteorin krönte nästa steg i biologins utveckling och blev startpunkten för dess framsteg under 1900-talet.

Bevis för utvecklingen av vilda djur. Resultat av evolution: organismers anpassningsförmåga till miljön, mångfald av arter

Bevis för utvecklingen av vilda djur

Inom olika biologiområden, även före Charles Darwin och efter publiceringen av hans evolutionsteori, erhölls ett antal bevis för att stödja den. Dessa vittnesmål kallas bevis på evolution. Paleontologiska, biogeografiska, jämförande-embryologiska, jämförande-anatomiska och jämförande-biokemiska bevis för evolution citeras oftast, även om taxonomidata, såväl som växt- och djuruppfödning, inte kan bortses från.

paleontologiska bevis baserat på studier av fossila rester av organismer. Dessa inkluderar inte bara välbevarade organismer frysta i is eller inkapslade i bärnsten, utan också "mumier" som finns i sura torvmossar, såväl som rester av organismer och fossiler bevarade i sedimentära bergarter. Förekomsten av enklare organismer i gamla bergarter än i senare lager, och det faktum att arter som finns på en nivå försvinner på en annan, anses vara ett av de viktigaste bevisen på evolution och förklaras av arternas uppkomst och utrotning under motsvarande epoker p.g.a. förändringar i miljöförhållandena.

Trots att få fossila lämningar hittills hittats och många fragment saknas i fossilregistret på grund av den låga sannolikheten för att bevara organiska lämningar, har man ändå hittat former av organismer som har tecken på både evolutionärt äldre och yngre grupper av organismer . Dessa typer av organismer kallas övergångsformer. Enastående representanterövergångsformer som illustrerar övergången från fisk till landlevande ryggradsdjur är lobfenade fiskar och stegocefaler, och Archaeopteryx upptar en viss plats mellan reptiler och fåglar.

Rader av fossila former, som successivt är sammanlänkade i evolutionsprocessen, inte bara genom gemensamma utan också genom särskilda egenskaper hos strukturen, kallas fylogenetisk serie. De kan representeras av fossiler från olika kontinenter, och hävdar att de är mer eller mindre kompletta, men deras studie är omöjlig utan jämförelse med levande former för att visa utvecklingen av evolutionsprocessen. Ett klassiskt exempel på en fylogenetisk serie är evolutionen av hästens förfäder, studerad av grundaren av evolutionär paleontologi, V. O. Kovalevsky.

biogeografiska bevis. biogeografi hur vetenskapen studerar distributions- och distributionsmönstren över vår planets yta av arter, släkten och andra grupper av levande organismer, såväl som deras samhällen.

Frånvaron i någon del av jordens yta av arter av organismer som är anpassade till en sådan livsmiljö och som slår väl rot med artificiell import, som kaniner i Australien, samt förekomsten av liknande former av organismer i delar av marken som separeras kl. avsevärda avstånd från varandra, vittnar först och främst om att jordens utseende inte alltid var så här, och geologiska omvandlingar, i synnerhet kontinenternas drift, bildandet av berg, stigningen och fallet av nivån på World Ocean, påverka utvecklingen av organismer. Till exempel, i de tropiska regionerna i Sydamerika, i Sydafrika och Australien, lever fyra liknande arter av lungfisk, medan kamel- och lamorområdena som tillhör samma ordning finns i Nordafrika, större delen av Asien och Sydamerika. Paleontologiska studier har visat att kameler och lamor härstammar från en gemensam förfader som en gång levde i Nordamerika och spred sig sedan till Asien genom den redan existerande näset vid Beringssundet och även genom Panamanäset till Sydamerika . Därefter utrotades alla representanter för denna familj i de mellanliggande områdena, och i marginalområdena bildades nya arter i evolutionsprocessen. Den tidigare separationen av Australien från resten av landmassorna möjliggjorde bildandet av en mycket speciell flora och fauna där, där sådana former av däggdjur som monotremes, näbbdjuret och echidna har bevarats.

Ur biogeografisk synvinkel kan man också förklara mångfalden av Darwins finkar på Galapagosöarna, som ligger 1200 km från Sydamerikas kust och är av vulkaniskt ursprung. Tydligen flög eller fördes representanter för den enda arten av finkar i Ecuador en gång till dem, och sedan, när de förökade sig, bosatte sig några av individerna på resten av öarna. På de centrala stora öarna var kampen för tillvaron (mat, häckningsplatser etc.) mest akut, och därför bildades arter som var något olika varandra till utseendet, som åt olika livsmedel (frön, frukter, nektar, insekter, etc.) .). .).

De påverkade fördelningen av olika grupper av organismer och förändringar i klimatförhållandena på jorden, vilket bidrog till vissa gruppers välstånd och andras utrotning. Enskilda arter eller grupper av organismer som har överlevt från tidigare utbredda floror och faunaer kallas reliker. Dessa inkluderar ginkgo, sequoia, tulpanträd, lobfenad fisk coelacanth etc. I vidare mening lever växt- och djurarter vidare begränsade områden territorier eller vatten kallas endemisk, eller endemisk. Till exempel är alla representanter för Australiens inhemska flora och fauna endemiska, och i Bajkalsjöns flora och fauna är de upp till 75%.

Jämförande anatomiska bevis. Studiet av anatomin hos besläktade grupper av djur och växter ger övertygande bevis på likheten i strukturen hos deras organ. Fastän miljöfaktorer, naturligtvis, sätter sin prägel på strukturen av organ, hos angiospermer, med all sin fantastiska mångfald, blommor har foderblad, kronblad, ståndare och pistiller, och hos landlevande ryggradsdjur är lemmen byggd enligt en femfingrad plan. Organ som har en liknande struktur, intar samma position i kroppen och utvecklas från samma rudiment i besläktade organismer, men utför olika funktioner, kallas homolog. Så, hörselbenen (hammare, städ och stigbygel) är homologa med fiskens gälbågar, ormarnas giftiga körtlar är homologa med spottkörtlarna hos andra ryggradsdjur, däggdjurens bröstkörtlar är svettkörtlar, sälar och sälar. Valar är homologa med fåglars vingar, lemmar på hästar och mullvadar.

Icke-fungerande organ under en lång tid, troligen, i evolutionsprocessen förvandlas till rudimentär (rudiment)- strukturer som är underutvecklade i jämförelse med förfäders former, som har förlorat sin huvudsakliga betydelse. Dessa inkluderar fibula hos fåglar, ögon på mullvadar och mullvadsråttor, hårfäste, coccyx och blindtarm hos människor, etc.

Individer kan dock visa tecken som saknas hos denna art, men som fanns hos avlägsna förfäder - atavismer, till exempel tretålighet hos moderna hästar, utvecklingen av ytterligare par bröstkörtlar, en svans och hårfäste i hela människokroppen.

Om homologa organ är bevis för förhållandet mellan organismer och divergens i evolutionsprocessen, då liknande kroppar- liknande strukturer i organismer av olika grupper som utför samma funktioner, tvärtom, hänvisa till exempel konvergens(konvergens kallas i allmänhet den oberoende utvecklingen av liknande egenskaper i olika grupper av organismer som existerar under samma förhållanden) och bekräftar det faktum att miljön lämnar ett betydande avtryck på organismen. Analoger är vingarna på insekter och fåglar, ögonen på ryggradsdjur och bläckfiskar (bläckfisk, bläckfisk), leddjurens och landlevande ryggradsdjurs leder.

Jämförande embryologiska bevis. Genom att studera embryonal utveckling hos representanter för olika grupper av ryggradsdjur upptäckte K. Baer deras slående strukturella enhet, särskilt i de tidiga utvecklingsstadierna ( lagen om germinal likhet). Senare formulerade E. Haeckel biogenetisk lag, enligt vilken ontogenes är en kort upprepning av fylogenesen, d.v.s. de stadier som en organism går igenom i processen för sin individuella utveckling upprepar den historiska utvecklingen av den grupp som den tillhör.

Sålunda, i de första utvecklingsstadierna, förvärvar embryot hos ett ryggradsdjur strukturella egenskaper som är karakteristiska för fiskar, och sedan för amfibier, och i slutändan för den grupp som det tillhör. Denna omvandling förklaras av det faktum att var och en av ovanstående klasser har gemensamma förfäder med moderna reptiler, fåglar och däggdjur.

Den biogenetiska lagen har emellertid ett antal begränsningar, och därför begränsade den ryska forskaren A.N. Severtsov avsevärt tillämpningsområdet för dess tillämpning till upprepning i ontogenes uteslutande av egenskaperna hos de embryonala utvecklingsstadierna av förfäders former.

Jämförande biokemiska bevis. Utvecklingen av mer exakta metoder för biokemisk analys har gett evolutionära forskare ny grupp data till förmån för den historiska utvecklingen av den organiska världen, eftersom närvaron av samma ämnen i alla organismer indikerar en möjlig biokemisk homologi, liknande den på nivån av organ och vävnader. Jämförande biokemiska studier av den primära strukturen hos sådana utbredda proteiner som cytokrom från och hemoglobin, såväl som nukleinsyror, särskilt rRNA, visade att många av dem har nästan samma struktur och utför samma funktioner i representanter för olika arter, medan ju närmare förhållandet är, desto större likhet i strukturen av de studerade substanserna .

Således stöds evolutionsteorin av en betydande mängd data från olika källor, vilket återigen vittnar om dess tillförlitlighet, men det kommer fortfarande att förändras och förfinas, eftersom många aspekter av organismernas liv förblir utanför forskarnas synfält.

Resultat av evolution: organismers anpassningsförmåga till miljön, mångfald av arter

Förutom de allmänna egenskaperna som är karakteristiska för representanter för ett visst rike, kännetecknas arterna av levande organismer av en fantastisk variation av egenskaper hos den yttre och inre strukturen, livsaktivitet och till och med beteende som dök upp och valdes ut i evolutionsprocessen och säkerställa anpassning till levnadsförhållandena. Det bör dock inte antas att eftersom fåglar och insekter har vingar så beror detta på luftmiljöns direkta inverkan, eftersom det finns gott om vinglösa insekter och fåglar. De tidigare nämnda anpassningarna har valts ut genom en process av naturligt urval från hela spektrumet av tillgängliga mutationer.

Epifytiska växter som inte lever på jord, utan på träd, har anpassat sig till absorptionen av atmosfärisk fukt med hjälp av rötter utan rothår, men med en speciell hygroskopisk vävnad - velamen. Vissa bromelia kan absorbera vattenånga i den fuktiga atmosfären i tropikerna med hjälp av hår på bladen.

Insektätande växter (daggar, Venus flugfällor) som lever på jordar där kväve inte är tillgängligt av en eller annan anledning har utvecklat en mekanism för att attrahera och absorbera små djur, oftast insekter, som är källan till det önskade elementet för dem.

För att skydda mot att bli uppätna av växtätare har många växter som leder en fast livsstil utvecklat passiva försvar, såsom taggar (hagtorn), taggar (ros), brännande hårstrån (nässlor), ansamling av kalciumoxalatkristaller (sorrel), biologiskt aktiva ämnen i vävnader (kaffe, hagtorn) etc. I vissa av dem är till och med frön i omogna frukter omgivna av steniga celler som hindrar skadedjur från att nå dem, och först på hösten sker en vedbearbetning, vilket gör att fröna kan få ner i jorden och gror (päron).

Miljön har också en gestaltande effekt på djur. Så många fiskar och vattenlevande däggdjur har en strömlinjeformad kroppsform, vilket underlättar deras rörelse i dess tjocklek. Man bör dock inte anta att vatten direkt påverkar kroppens form, bara i evolutionsprocessen visade sig de djur som hade denna egenskap vara de mest anpassade till det.

Samtidigt är kroppen av valar och delfiner inte täckt med hår, medan den besläktade gruppen av pinnipeds har en reducerad päls i en eller annan grad, eftersom de, till skillnad från de förra, tillbringar en del av sin tid på land, där utan ull deras hud skulle omedelbart frysa.

Kroppen på de flesta fiskar är täckt med fjäll, som är ljusare på undersidan än på toppen, vilket gör att dessa djur knappast är märkbara från ovan för naturliga fiender mot bakgrund av botten och underifrån - mot botten. himmel. Färgen som gör djur osynliga för sina fiender eller byte kallas nedlåtande. Den är brett spridd i naturen. Ett levande exempel på sådan färgning är färgningen av undersidan av vingarna på callima-fjärilen, som, sittande på en kvist och viker ihop vingarna, visar sig vara som ett torrt löv. Andra insekter, som pinninsekter, klär ut sig som växtgrenar.

Prickig eller randig färgning har också ett adaptivt värde, eftersom fåglar som vaktlar eller ejder inte är synliga mot bakgrund av jorden ens på nära håll. Omärkliga och prickiga ägg från fåglar som häckar på marken.

Djurens färg är inte alltid lika konstant som hos en zebra, till exempel kan en flundra och en kameleont ändra den beroende på arten av platsen där de befinner sig. Gökar, som lägger sina ägg i olika fåglars bon, kan variera färgen på sina skal på ett sådant sätt att boets "ägare" inte märker skillnaderna mellan det och sina egna ägg.

Färgen på djur kan inte alltid göra dem osynliga - många av dem är helt enkelt slående, vilket borde varna för fara. De flesta av dessa insekter och reptiler är till viss del giftiga, som till exempel en nyckelpiga eller en geting, så rovdjuret, som har upplevt obehag flera gånger efter att ha ätit ett sådant föremål, undviker det. Ändå, varningsfärgär inte universell, eftersom vissa fåglar har anpassat sig för att äta dem (honungsvråk).

Den ökade chansen att överleva för individer med varnande färg har bidragit till att den dykt upp hos representanter för andra arter utan vederbörlig anledning. Detta fenomen kallas härmning. Så, icke-giftiga larver av vissa arter av fjärilar imiterar giftiga, och nyckelpigor - en av typerna av kackerlackor. Däremot kan fåglar snabbt lära sig att skilja giftiga organismer från icke-giftiga och konsumera de senare, och undvika individer som fungerade som en förebild.

I vissa fall kan det omvända fenomenet också observeras - rovdjur imiterar ofarliga i färg, vilket gör att de kan närma sig offret på nära håll och sedan attackera (sabeltandade blenies).

Skydd för många arter tillhandahålls också av adaptivt beteende, som är förknippat med att lagra mat för vintern, ta hand om avkommor, frysa på plats eller vice versa, anta en hotfull hållning. Så flodbävrar förbereder flera kubikmeter grenar, delar av stammar och annan växtmat för vintern och svämmar över det i vattnet nära "hydorna".

Vård för avkommor är huvudsakligen inneboende hos däggdjur och fåglar, men det finns också i representanter för andra klasser av kordat. Till exempel är klibbalhanarnas aggressiva beteende känt, som driver bort alla fiender från boet där äggen finns. Manliga grodor lindar ägg runt sina tassar och bär dem tills grodyngel kläcks från dem.

Även vissa insekter kan ge sin avkomma en mer gynnsam livsmiljö. Till exempel matar bin sina larver, och unga bin "arbetar" först bara i kupan. Myror bär sina puppor upp och ner i myrstacken, beroende på temperatur och luftfuktighet, och om det finns risk för översvämning tar de dem vanligtvis med sig. Scarab skalbaggar förbereder speciella bollar för sina larver från djuravfall.

Många insekter, när de hotas av en attack, fryser på plats och tar formen av torra pinnar, kvistar och löv. Huggormen å andra sidan reser sig och blåser ut sin huva, medan skallerormen gör ett speciellt ljud med ett skallra i slutet av svansen.

Beteendeanpassningar kompletteras med fysiologiska anpassningar förknippade med miljöns egenskaper. Så en person kan stanna under vatten utan dykutrustning i bara några minuter, varefter han kan förlora medvetandet och dö på grund av syrebrist, och valar dyker inte upp under tillräckligt lång tid. Deras lungvolym är inte för stor, men det finns andra fysiologiska anpassningar, till exempel i musklerna finns en hög koncentration av andningspigmentet - myoglobin, som liksom lagrar syre och ger bort det under ett dyk. Dessutom har valar en speciell formation - ett "underbart nätverk", som tillåter användning av syre även i venöst blod.

Djur i varma livsmiljöer, som öknar, riskerar ständigt att överhettas och förlora överflödig fukt. Därför har fennec räven extremt stora öronen som gör att den kan utstråla värme. Amfibier i ökenregioner, för att undvika fuktförlust genom huden, tvingas byta till en nattlig livsstil, när luftfuktigheten stiger och dagg dyker upp.

Fåglar som har bemästrat lufthabitatet, förutom anatomiska och morfologiska anpassningar för flygning, har också viktiga fysiologiska egenskaper. Till exempel, på grund av att rörelse i luften kräver extremt hög energiförbrukning, kännetecknas denna grupp av ryggradsdjur av en hög ämnesomsättning, och de utsöndrade ämnesomsättningsprodukterna utsöndras omedelbart, vilket bidrar till en minskning av den specifika densiteten hos kropp.

Anpassningar till miljön, trots all perfektion, är relativa. Så, vissa arter av milkweed producerar alkaloider som är giftiga för de flesta djur, men larverna från en av arterna av fjärilar - danaids - livnär sig inte bara på milkweed-vävnader, utan ackumulerar också dessa alkaloider och blir oätliga för fåglar.

Dessutom är anpassningar endast användbara i en viss miljö och är värdelösa i en annan miljö. Till exempel sällsynta och stort rovdjur Ussuri-tigern har, precis som alla katter, mjuka dynor på tassarna och indragbara vassa klor, vassa tänder, utmärkt syn även i mörker, skarp hörsel och starka muskler, vilket gör att den kan upptäcka byten, smyga sig på det obemärkt och attackera från bakhåll. Dess randiga färg maskerar den dock bara på våren, sommaren och hösten, medan den på snön blir tydligt synlig och tigern bara kan räkna med en blixtattack.

Blomställningarna av fikon, som ger värdefulla plantor, har en så specifik struktur att de endast pollineras av blastofagegetingar, och därför, introducerade i kulturen, bar de inte frukt på länge. Endast förädling av partenokarpiska varianter av fikon (bildar frukter utan befruktning) kunde rädda situationen.

Trots att exempel på artbildning under mycket korta tidsperioder beskrivs, som i fallet med skallran på de kaukasiska ängarna, som på grund av regelbunden slåtter först delades upp i två populationer - tidigblommande och fruktbärande och sen -blomning, faktiskt, mikroevolution är troligen kräver mycket längre perioder - många århundraden, eftersom mänskligheten, vars olika grupper har varit avskurna från varandra i tusentals år, ändå inte har delats upp i olika arter. Men eftersom evolutionen har en praktiskt taget obegränsad tid, i hundratals miljoner och miljarder år, har flera miljarder arter redan levt på jorden, varav de flesta har dött ut, och de som har kommit till oss är kvalitativa stadier av denna odämpade process .

Enligt moderna data finns det över 2 miljoner arter av levande organismer på jorden, varav de flesta (cirka 1,5 miljoner arter) tillhör djurriket, cirka 400 tusen till växtriket, över 100 tusen till svampriket, och vila - till bakterier. En sådan slående mångfald är resultatet av divergens (divergens) av arter enligt olika morfologiska, fysiologiska, biokemiska, ekologiska, genetiska och reproduktiva egenskaper. Till exempel inkluderar ett av de största släktena av växter som tillhör orkidéfamiljen - dendrobium - över 1 400 arter och släktet kaloedbaggar - över 1 600 arter.

Klassificeringen av organismer är systematikens uppgift, som under de senaste 2 tusen åren har försökt bygga inte bara en sammanhängande hierarki, utan ett "naturligt" system som återspeglar graden av släktskap mellan organismer. Men alla försök att göra detta har ännu inte varit framgångsrika, eftersom i ett antal fall, i evolutionsprocessen, observerades inte bara divergens av karaktärer, utan också konvergens (konvergens), som ett resultat av vilket, på mycket avlägsen grupper, organ förvärvade likheter, såsom ögat hos bläckfiskar och däggdjursögon.

Makrovolution. Evolutionens riktningar och vägar (A. N. Severtsov, I. I. Shmalgauzen). Biologiska framsteg och regression, aromorfos, idioadaptation, degeneration. Orsaker till biologiska framsteg och regression. Hypoteser för livets ursprung på jorden. De viktigaste aromorfoserna i utvecklingen av växter och djur. Komplikation av levande organismer i evolutionsprocessen

makroevolution

Bildandet av en art markerar en ny runda i evolutionsprocessen, eftersom individer av denna art, som är mer anpassade till miljöförhållandena än individer av moderarten, gradvis bosätter sig i nya territorier och redan i dess populationer mutagenes, befolkningsvågor, isolering och naturligt urval spelar sin kreativa roll. Dessa populationer ger med tiden upphov till nya arter, som på grund av genetisk isolering har mycket mer tecken på likhet med varandra än med arter av det släkte som föräldraarten har sprott ur, och därmed nytt släkte, sedan - en ny familj, ordning (ordning), klass, etc. Uppsättningen av evolutionära processer som leder till uppkomsten av supraspecifika taxa (släkten, familjer, ordnar, klasser, etc.) kallas makroevolution. Makroevolutionära processer generaliserar så att säga mikroevolutionära förändringar som inträffar under lång tid, samtidigt som de avslöjar de viktigaste trenderna, riktningarna och mönstren för evolution i den organiska världen, som inte kan observeras på en lägre nivå. Fram till nu har inga specifika mekanismer för makroevolution identifierats, därför tros det att det endast utförs genom mikroevolutionära processer, men denna position utsätts ständigt för välgrundad kritik.

Framväxten av ett komplext hierarkiskt system av den organiska världen är till stor del resultatet av den ojämna evolutionen av olika grupper av organismer. Så, den redan nämnda Ginkgo biloba, så att säga, var "malkula" i tusentals år, medan tallarna nära nog har förändrats avsevärt under denna tid.

Evolutionens riktningar och vägar (A. N. Severtsov, I. I. Shmalgauzen). Biologiska framsteg och regression, aromorfos, idioadaptation, degeneration

Genom att analysera den organiska världens historia kan man lägga märke till att med vissa intervall dominerade vissa grupper av organismer, som sedan tenderade att avta eller helt försvinna. Således är det möjligt att särskilja tre huvudsakliga evolutionens riktningar: biologiska framsteg, biologisk regression och biologisk stabilisering. Ett betydande bidrag till utvecklingen av läran om evolutionens riktningar och vägar gjordes av de ryska evolutionisterna A. N. Severtsov och I. I. Shmalgauzen.

biologiska framsteg förknippas med det biologiska välståndet för gruppen som helhet och kännetecknar dess evolutionära framgång. Den speglar den naturliga utvecklingen av levande natur från enkel till komplex, från en lägre grad av organisation till en högre. Enligt AN Severtsov är kriterierna för biologiska framsteg en ökning av antalet individer i en given grupp, utvidgningen av dess sortiment, såväl som utseendet och utvecklingen av grupper av lägre rang i dess sammansättning (transformation av en art in i ett släkte, ett släkte till en familj, etc.). För närvarande observeras biologiska framsteg hos angiospermer, insekter, benfiskar och däggdjur.

Enligt A. N. Severtsov kan biologiska framsteg uppnås som ett resultat av vissa morfofysiologiska transformationer av organismer, medan han identifierade tre huvudsakliga sätt att uppnå: arogenes, allogenes och katagenes.

Arogenes, eller morfofysiologiska framsteg, är associerad med en betydande utvidgning av intervallet för denna grupp av organismer på grund av förvärvet av stora strukturella förändringar - aromorfoser.

Aromorfos kallas den evolutionära omvandlingen av kroppens struktur och funktioner, vilket ökar dess organisationsnivå och öppnar för nya möjligheter att anpassa sig till olika existensvillkor.

Exempel på aromorfoser är uppkomsten av en eukaryot cell, multicellularitet, uppkomsten av ett hjärta hos fiskar och dess separation av en fullständig septum hos fåglar och däggdjur, bildandet av en blomma i angiospermer, etc.

allogenes, till skillnad från arogenes, åtföljs inte av en utvidgning av utbudet, men inom det gamla uppstår en betydande mängd former som har särskilda anpassningar till livsmiljön - idioadaptation.

Idioanpassning- detta är en liten morfofysiologisk anpassning till speciella miljöförhållanden, användbar i kampen för tillvaron, men som inte ändrar organisationsnivån. Dessa förändringar illustreras av den skyddande färgen hos djur, mångfalden av mundelar hos insekter, växtryggar, etc. Inte mindre bra exempelär Darwins finkar, specialiserade på olika typer av mat, där förvandlingarna först påverkade näbben och sedan andra delar av kroppen - fjäderdräkt, svans, etc.

Paradoxalt nog kan förenklingen av organisationen också leda till biologiska framsteg. Denna väg kallas katagenes.

Degeneration- detta är förenklingen av organismer i evolutionsprocessen, som åtföljs av förlusten av vissa funktioner eller organ.

Fasen av biologisk utveckling ersätts av fasen biologisk stabilisering, vars essens är att bevara egenskaperna hos en given art som den mest gynnsamma i en given mikromiljö. Enligt I. I. Schmalhausen betyder det inte alls "upphörande av evolutionen, tvärtom, det betyder organismens maximala överensstämmelse med förändringar i miljön." I fasen av biologisk stabilisering finns "levande fossiler" coelacanth, gingko, etc.

Motsatsen till biologiska framsteg är biologisk regression- den evolutionära nedgången för denna grupp på grund av oförmågan att anpassa sig till förändringar i miljön. Det visar sig i en minskning av antalet populationer, avsmalning av områden och en minskning av antalet grupper av lägre rang i sammansättningen av ett högre taxon. En grupp organismer som befinner sig i ett tillstånd av biologisk regression är hotad av utrotning. I den organiska världens historia kan många exempel på detta fenomen ses, och för närvarande är regression karakteristisk för vissa ormbunkar, amfibier och reptiler. Med människans tillkomst beror biologisk regression ofta på hennes ekonomiska aktivitet.

Den organiska världens utvecklingsriktningar och -vägar utesluter inte varandra, det vill säga utseendet av aromorfos betyder inte att idioadaptation eller degeneration inte längre kan inträffa. Tvärtom, enligt utvecklad av A. N. Severtsov och I. I. Shmalgauzen fasändringsregel, olika riktningar av den evolutionära processen och sätt att uppnå biologiska framsteg ersätter naturligt varandra. Under evolutionens gång kombineras dessa vägar: ganska sällsynta aromorfoser överför en grupp organismer till en kvalitativt ny organisationsnivå, och ytterligare historisk utveckling följer vägen för idioadaptation eller degeneration, vilket ger anpassning till specifika miljöförhållanden.

Orsaker till biologiska framsteg och regression

I evolutionsprocessen övervinns gränsen för naturligt urval och följaktligen framskrider endast de grupper av organismer där ärftlig variation skapar ett tillräckligt antal kombinationer som kan säkerställa överlevnaden för gruppen som helhet.

Samma grupper som av någon anledning inte har ett sådant reservat är i de flesta fall dömda till utrotning. Ofta beror detta på lågt urvalstryck i tidigare skeden av evolutionsprocessen, vilket ledde till en snäv specialisering av gruppen eller till och med degenerativa fenomen. Konsekvensen av detta är oförmågan att anpassa sig till nya miljöförhållanden med dess plötsliga förändringar. Ett slående exempel på detta är dinosauriernas plötsliga död på grund av en gigantisk himlakropps fall till jorden för 65 miljoner år sedan, vilket orsakade en jordbävning, som lyfte upp miljontals ton damm i luften, en skarp kyla och döden av de flesta växter och växtätande djur. Samtidigt kunde de moderna däggdjurens förfäder, som inte hade några snäva preferenser för matkällor och var varmblodiga, överleva dessa förhållanden och ta en dominerande ställning på planeten.

Hypoteser om livets ursprung på jorden

Av hela spektrumet av hypoteser för bildningen av jorden vittnar det största antalet fakta till förmån för Big Bang-teorin. Med tanke på att detta vetenskapliga antagande huvudsakligen bygger på teoretiska beräkningar, uppmanas Large Hadron Collider byggd vid European Centre for Nuclear Research nära Genève (Schweiz) att bekräfta det experimentellt. Enligt Big Bang-teorin bildades jorden för över 4,5 miljarder år sedan tillsammans med solen och andra planeter i solsystemet som ett resultat av kondensationen av ett gas- och dammmoln. Minskningen av planetens temperatur och migrationen av kemiska element på den bidrog till dess skiktning i kärnan, manteln och skorpan, och de efterföljande geologiska processerna (rörelse av tektoniska plattor, vulkanisk aktivitet, etc.) orsakade bildandet av atmosfär och hydrosfär.

Liv har också funnits på jorden under mycket lång tid, vilket framgår av fossila rester av olika organismer i stenar, men fysikaliska teorier kan inte svara på frågan om tidpunkten och orsakerna till dess förekomst. Det finns två motsatta synpunkter på livets ursprung på jorden: teorin om abiogenes och biogenes. Teorier om abiogenes hävda möjligheten av de levandes ursprung från de icke-levande. Dessa inkluderar kreationism, hypotesen om spontan generering och teorin om biokemisk evolution av A. I. Oparin.

grundläggande ståndpunkt kreationism var skapandet av världen av någon övernaturlig varelse (Skapare), vilket återspeglades i myterna om världens folk och religiösa kulter, men planetens ålder och livet på den överstiger vida de datum som anges i dessa källor, och det finns massor av inkonsekvenser i dem.

Grundare teorier om spontan generering livet anses vara den antika grekiska vetenskapsmannen Aristoteles, som hävdade att det upprepade utseendet av nya varelser är möjligt, till exempel daggmaskar från pölar och maskar och flugor från ruttet kött. Dessa åsikter motbevisades emellertid under 1600- och 1800-talen av F. Redis och L. Pasteurs djärva experiment.

Den italienska läkaren Francesco Redi placerade 1688 köttbitar i krukor och förseglade dem tätt, men inga maskar startade i dem, medan de dök upp i öppna krukor. För att motbevisa den då rådande uppfattningen att den livsviktiga principen finns i luften, upprepade han sina experiment, men han förseglade inte krukorna, utan täckte dem med flera lager muslin, och återigen dök livet inte upp. Trots de övertygande data som F. Redi erhållit gav A. van Leeuwenhoeks forskning ny mat för diskussioner om "livsprincipen", som fortsatte under nästa århundrade.

En annan italiensk forskare - Lazzaro Spallanzani - modifierade 1765 experimenten med F. Redi genom att koka kött och grönsaksbuljonger och förseglade dem. Efter några dagar hittade han inte heller några tecken på liv där och drog slutsatsen att det levande bara kan uppstå från det levande.

Det sista slaget mot teorin om spontan generering utdelades av den store franske mikrobiologen Louis Pasteur 1860, när han placerade den kokta buljongen i en kolv med en S-formad hals och inte fick några bakterier. Det verkar som om detta vittnade till förmån för teorierna om biogenes, men frågan förblev öppen om hur den allra, allra första organismen uppstod.

Den sovjetiske biokemisten A. I. Oparin försökte svara på det, och han kom till slutsatsen att sammansättningen av jordens atmosfär i de tidiga stadierna av dess existens inte alls var densamma som i vår tid. Troligtvis bestod den av ammoniak, metan, koldioxid och vattenånga, men innehöll inte fritt syre. Under påverkan av elektriska urladdningar av hög effekt och vid hög temperatur de enklaste organiska föreningarna kunde syntetiseras i den, vilket bekräftades av experimenten av S. Miller och G. Urey 1953, som erhöll från ovanstående föreningar flera aminosyror, enkla kolhydrater, adenin, urea, såväl som de enklaste fetterna myrsyra och ättiksyra.

Ändå betyder syntesen av organiska ämnen ännu inte uppkomsten av liv, därför lade A. I. Oparin fram hypotes om biokemisk evolution, enligt vilka olika organiska ämnen uppstod och förenades till större molekyler i havens och havens grunda vatten, där förutsättningarna för kemisk syntes och polymerisation är mest gynnsamma. RNA-molekyler anses för närvarande vara de första bärarna av liv.

Vissa av dessa ämnen bildade gradvis stabila komplex i vatten - koacervater, eller koacervata droppar, som liknar droppar av fett i buljongen. Dessa koacervat fick en mängd olika ämnen från den omgivande lösningen, som utsattes för kemiska omvandlingar som skedde i droppar. Liksom organiska ämnen var koacervat i sig inte levande varelser, utan var nästa steg i deras uppkomst.

De av koacervaten som hade ett bra förhållande av ämnen i sin sammansättning, särskilt proteiner och nukleinsyror, på grund av proteinenzymernas katalytiska egenskaper, fick med tiden förmågan att reproducera sin egen typ och utföra metaboliska reaktioner, medan strukturen av proteiner kodades av nukleinsyror.

Men förutom reproduktion kännetecknas levande system av beroende av energi utifrån. Detta problem löstes till en början genom syrefri klyvning av organiska ämnen från miljön (det fanns inget syre i atmosfären vid den tiden), d.v.s.

heterotrof näring. En del av de absorberade organiska ämnena visade sig kunna ackumulera solljusets energi, till exempel klorofyll, vilket gjorde det möjligt för ett antal organismer att gå över till autotrof näring. Utsläppet av syre i atmosfären under fotosyntesen ledde till uppkomsten av effektivare syreandning, uppkomsten av ozonskiktet och, i slutändan, utsläppet av organismer på land.

Resultatet av den kemiska utvecklingen var alltså utseendet protobioter- primära levande organismer, från vilka alla för närvarande existerande arter har sitt ursprung som ett resultat av biologisk evolution.

Teorin om biokemisk evolution i vår tid är den mest bekräftade, men idén om de specifika mekanismerna för livets ursprung har förändrats. Till exempel visade det sig att bildandet av organiska ämnen börjar även i rymden, och organiska ämnen spelar en viktig roll även i själva bildandet av planeter, vilket säkerställer vidhäftning av små delar. Bildandet av organiskt material sker också i planetens tarmar: med ett utbrott skjuter vulkanen ut upp till 15 ton organiskt material. Det finns andra hypoteser om mekanismerna för koncentration av organiska ämnen: frysning av lösning, absorption (bindning) på ytan av vissa mineralföreningar, verkan av naturliga katalysatorer etc. Uppkomsten av liv på jorden är för närvarande omöjlig, eftersom någon Organiska ämnen som bildas spontant vid vilken punkt som helst skulle planeter omedelbart oxideras av atmosfärens fria syre eller användas av heterotrofa organismer. Charles Darwin förstod detta redan 1871.

Teorier om biogenes förneka den spontana generationen av liv. De viktigaste är steady state-hypotesen och panspermihypotesen. Den första av dem är baserad på det faktum att livet existerar för alltid, men det finns mycket gamla stenar på vår planet där det inte finns några spår av den organiska världens aktivitet.

Panspermihypotes hävdar att livets bakterier fördes till jorden från yttre rymden av några utomjordingar eller gudomlig försyn. Två fakta vittnar till förmån för denna hypotes: behovet av allt levande, vilket är ganska sällsynt på planeten, men som ofta finns i meteoriter, molybden, samt upptäckten av organismer som liknar bakterier på meteoriter från Mars. Hur liv uppstod på andra planeter är dock oklart.

De viktigaste aromorfoserna i utvecklingen av växter och djur

Växt- och djurorganismer, som representerar olika grenar av utvecklingen av den organiska världen, förvärvade självständigt vissa strukturella egenskaper i den historiska utvecklingsprocessen, som kommer att beskrivas nedan.

Hos växter är de viktigaste av dessa övergången från haploidi till diploidi, oberoende av vatten under befruktningen, övergången från extern till intern befruktning och förekomsten av dubbel befruktning, uppdelningen av kroppen i organ, utvecklingen av det ledande systemet. , komplikation och förbättring av vävnader, och specialisering av pollinering med hjälp av insekter och spridning av frön och frukter.

Övergången från haploid till diploid gjorde växter mer motståndskraftiga mot miljöfaktorer på grund av minskad risk för recessiva mutationer. Tydligen påverkade denna omvandling förfäderna till kärlväxter, som inte inkluderar mossor, som kännetecknas av en dominans i livscykel gametofyt.

De viktigaste aromorfoserna i utvecklingen av djur är förknippade med uppkomsten av multicellularitet och den ökande sönderdelningen av alla organsystem, uppkomsten av ett starkt skelett, utvecklingen av det centrala nervsystemet, såväl som socialt beteende i olika grupper av högt organiserade djur, vilket gav impulser till mänskliga framsteg.

Komplikation av levande organismer i evolutionsprocessen

Historien om den organiska världen på jorden studeras av de bevarade kvarlevorna, trycken och andra spår av levande organismers vitala aktivitet. Hon är ämnet vetenskap paleontologi. Baserat på det faktum att resterna av olika organismer finns i olika bergskikt skapades en geokronologisk skala, enligt vilken jordens historia delades in i vissa tidsperioder: eoner, epoker, perioder och århundraden.

eon kallas en stor tidsperiod i geologisk historia, som förenar flera epoker. För närvarande särskiljs bara två eoner: kryptozoikum (dolt liv) och phanerosa (uppenbart liv). Epok- detta är en tidsperiod i geologisk historia, som är en underavdelning av en eon, som i sin tur förenar perioder. I kryptozoikum urskiljs två epoker (arkeiska och proterozoikum), medan det i fanerozoikum finns tre (paleozoikum, mesozoikum och kenozoikum).

En viktig roll i skapandet av den geokronologiska skalan spelades av vägledningsfossiler- resterna av organismer som var många med vissa intervall och välbevarade.

Utveckling av liv i kryptozoiken. Arkeiska och Proterozoikum utgör det mesta av livets historia (period 4,6 miljarder år - 0,6 miljarder år sedan), men det finns inte tillräckligt med information om livet under den perioden. De första resterna av organiska ämnen av biogent ursprung är cirka 3,8 miljarder år gamla, och prokaryota organismer fanns redan för 3,5 miljarder år sedan. De första prokaryoterna var en del av specifika ekosystem - cyanobakteriella mattor, på grund av vilken aktivitet specifika sedimentära bergarter bildades stromatoliter ("stenmattor").

Upptäckten av deras moderna analoger - stromatoliter i Shark Bay i Australien och specifika filmer på markytan i Sivash Bay i Ukraina - hjälpte till att förstå livet i forntida prokaryota ekosystem. Fotosyntetiska cyanobakterier finns på ytan av cyanobakteriella mattor, och extremt olika bakterier från andra grupper och arkéer finns under deras lager. Mineraler som lägger sig på mattans yta och som bildas på grund av dess vitala aktivitet avsätts i lager (cirka 0,3 mm per år). Sådana primitiva ekosystem kan bara existera på platser som är olämpliga för andra organismers liv, och båda de ovan nämnda livsmiljöerna kännetecknas faktiskt av extremt hög salthalt.

Många data indikerar att jorden till en början hade en förnybar atmosfär, som inkluderade: koldioxid, vattenånga, svaveloxid, såväl som kolmonoxid, väte, svavelväte, ammoniak, metan, etc. Jordens första organismer var anaeroba organismer. Men på grund av cyanobakteriers fotosyntes frigjordes fritt syre i mediet, som först snabbt band till reduktionsmedlen i mediet, och först efter bindningen av alla reduktionsmedel började mediet få oxiderande egenskaper. Denna övergång bevisas av avsättningen av oxiderade former av järn - hematit och magnetit.

För cirka 2 miljarder år sedan, som ett resultat av geofysiska processer, flyttade nästan allt järn obundet i sedimentära bergarter till planetens kärna, och syre började ackumuleras i atmosfären på grund av frånvaron av detta element - en "syrerevolution" ägde rum. Det var en vändpunkt i jordens historia, som inte bara innebar en förändring av atmosfärens sammansättning och bildandet av en ozonskärm i atmosfären - huvudförutsättningen för bosättning av land, utan också sammansättningen av bergarter bildas på jordens yta.

En annan viktig händelse ägde rum i Proterozoikum - uppkomsten av eukaryoter. På senare år har övertygande bevis samlats in för teorin om den eukaryota cellens endosymbiogenetiska ursprung - genom symbios av flera prokaryota celler. Förmodligen var den "huvudsakliga" förfadern till eukaryoter archaea, som bytte till absorption av matpartiklar genom fagocytos. Den ärftliga apparaten rörde sig djupt in i cellen och behöll dock sin förbindelse med membranet på grund av övergången av det yttre membranet av det resulterande kärnhöljet till membranen i det endoplasmatiska retikulumet.

Jordens geokronologiska historia Eon Epok Period Början för miljoner år sedan Varaktighet, miljoner år livsutveckling Phanerozoic Cenozoic Anthropogenic 1,5 1,5 Fyra istid, följt av översvämningar, ledde till bildandet av köldbeständig flora och fauna (mammutar, myskoxar, renar, lämlar). Utbytet av djur och växter mellan kontinenterna på grund av uppkomsten av landbroar. Dominans av placenta däggdjur. Utrotning av många stora däggdjur. Bildandet av människan som en biologisk art och dess vidarebosättning. Domesticering av djur och odling av växter. Försvinnande av många arter av levande organismer på grund av mänskliga aktiviteter Neogen 25 23.5 Distribution av spannmål. Bildandet av alla moderna däggdjursordningar. Uppkomst av människoapor Paleogen 65 40 Dominans av blommande växter, däggdjur och fåglar. Uppkomsten av klövdjur, köttätare, pinnipeds, primater, etc. Mesozoiska krita 135 70 Uppkomsten av angiospermer, däggdjur och fåglar blir många Jura 195 60 Eran av reptiler och bläckfiskar. Uppkomsten av pungdjur och placenta däggdjur. Dominans av gymnospermer Trias 225 30 De första däggdjuren och fåglarna. Reptiler är många. Fördelning av örtartade sporer Paleozoikum Perm 280 55 Framväxt av moderna insekter. Utvecklingen av reptiler. Utrotning av ett antal grupper av ryggradslösa djur. Fördelning av barrträd Kol 345 65 De första reptilerna. Uppkomsten av bevingade insekter. Ormbunkar och åkerfräken dominerar Devon 395 50 Fiskar är många. De första groddjuren Uppkomsten av huvudgrupperna av sporer, de första gymnospermerna och svamparna Silur 430 35 Riklig alger. De första landväxter och djur (spindlar). Ordovicium 500 70 Ordovicium 500 70 Rikliga koraller och trilobiter. Blomningen av gröna, bruna och röda alger. Uppkomsten av de första kordaterna Kambrium 570 70 Många fiskfossiler. Sjöborrar och trilobiter är vanliga. Uppkomst av flercelliga alger av Cryptotose Proterozoic 2600 2000 Uppkomst av eukaryoter. Främst encelliga grönalger är spridda. Uppkomsten av multicellularitet. Ett utbrott av mångfald av flercelliga djur (uppkomsten av alla typer av ryggradslösa djur) Archaea 3500 1500 De första spåren av liv på jorden är bakterier och cyanobakterier. Uppkomsten av fotosyntes

Bakterier som absorberades av cellen kunde inte smältas, utan förblev levande och fortsatte att fungera. Man tror att mitokondrier härstammar från lila bakterier som har förlorat förmågan att fotosyntetisera och har gått över till oxidation av organiska ämnen. Symbios med andra fotosyntetiska celler ledde till uppkomsten av plastider i växtceller. Förmodligen uppstod flagellerna av eukaryota celler som ett resultat av symbios med bakterier, som, liksom moderna spiroketer, var kapabla att vrida rörelser. Till en början var den ärftliga apparaten hos eukaryota celler anordnad på ungefär samma sätt som i prokaryoter, och först senare, på grund av behovet av att kontrollera en stor och komplex cell, bildades kromosomer. Genomen av intracellulära symbionter (mitokondrier, plastider och flageller) behöll i allmänhet sin prokaryota organisation, men de flesta av deras funktioner överfördes till kärngenomet.

Eukaryota celler uppstod upprepade gånger och oberoende av varandra. Till exempel uppstod röda alger som ett resultat av symbiogenes med cyanobakterier och gröna alger - med proklorofytbakterier.

De återstående enkelmembranorganellerna och kärnan i den eukaryota cellen, enligt endomembranteorin, uppstod från invaginationer av membranet i den prokaryota cellen.

Den exakta tiden för uppkomsten av eukaryoter är okänd, eftersom det redan i avlagringar som är cirka 3 miljarder år gamla finns avtryck av celler med liknande storlekar. Exakt, eukaryoter registrerades i stenar som var cirka 1,5–2 miljarder år gamla, men först efter syrerevolutionen (för cirka 1 miljard år sedan) utvecklades förhållanden som var gynnsamma för dem.

I slutet av den proterozoiska eran (minst 1,5 miljarder år sedan) existerade redan flercelliga eukaryota organismer. Multicellularitet, liksom den eukaryota cellen, har upprepade gånger uppstått i olika grupper av organismer.

Det finns olika uppfattningar om ursprunget för flercelliga djur. Enligt vissa data var deras förfäder multinukleära, liknande ciliater, celler, som sedan sönderdelade till separata enkärniga celler.

Andra hypoteser kopplar ursprunget till flercelliga djur med differentieringen av koloniala encelliga celler. Avvikelserna mellan dem gäller ursprunget till cellskikten i det ursprungliga flercelliga djuret. Enligt E. Haeckels hypotes om gastrea sker detta genom invaginering av en av väggarna i en enskikts flercellig organism, som i tarmhålor. I motsats till det formulerade I. I. Mechnikov fagocytellahypotesen, och ansåg att flercelliga organismers förfäder var enskiktiga sfäriska kolonier som Volvox, som absorberade matpartiklar genom fagocytos. Cellen som fångade partikeln förlorade sitt flagellum och flyttade djupt in i kroppen, där den genomförde matsmältningen och i slutet av processen återvände till ytan. Med tiden skedde en uppdelning av celler i två lager med vissa funktioner - den yttre gav rörelse och den inre - fagocytos. I. I. Mechnikov kallade en sådan organism en fagocytella.

Under lång tid förlorade flercelliga eukaryoter i konkurrens med prokaryota organismer, men i slutet av Proterozoikum (800–600 miljoner år sedan), på grund av en kraftig förändring av förhållandena på jorden - en minskning av havsnivån, en ökning av syrekoncentration, en minskning av koncentrationen av karbonater i havsvatten, regelbundna kylningscykler - flercelliga eukaryoter har fått fördelar jämfört med prokaryoter. Om fram till den tiden endast individuella flercelliga växter och eventuellt svampar hittades, så är från det ögonblicket djur också kända i jordens historia. Av de fauna som uppstod i slutet av proterozoikum är de Ediakaranska och Vendianska faunana de bäst studerade. Djur från den vendianska perioden ingår vanligtvis i en speciell grupp av organismer eller hänförs till sådana typer som coelenterates, plattmaskar, leddjur etc. Ingen av dessa grupper har dock skelett, vilket kan tyda på frånvaron av rovdjur.

Livsutveckling under paleozoikum. Den paleozoiska eran, som varade i mer än 300 miljoner år, är indelad i sex perioder: kambrium, ordovicium, silur, devon, karbon (karbon) och perm.

I kambriska perioden land bestod av flera kontinenter, huvudsakligen belägna på södra halvklotet. De mest talrika fotosyntetiska organismerna under denna period var cyanobakterier och röda alger. Foraminifera och radiolarier levde i vattenpelaren. I Kambrium uppträder ett stort antal skelettdjursorganismer, vilket framgår av många fossila rester. Dessa organismer tillhörde cirka 100 typer av flercelliga djur, både moderna (svampar, coelenterater, maskar, leddjur, blötdjur) och utdöda, till exempel: en enorm rovdjur anomalocaris och koloniala graptoliter som flöt i vattenpelaren eller var fästa vid botten. Marken under kambrium förblev nästan obebodd, men bakterier, svampar och, möjligen, lavar hade redan börjat jordbildningsprocessen, och i slutet av perioden kom oligochaete maskar och tusenfotingar till land.

I Ordoviciumperiod Nivån på havens vatten steg, vilket ledde till översvämningen av det kontinentala låglandet. De främsta producenterna under denna period var gröna, bruna och röda alger. I motsats till Kambrium, där rev byggdes av svampar, ersätts de i Ordovicium av korallpolyper. Snäckor blomstrade och bläckfiskar, såväl som trilobiter (nu utdöda släktingar till spindeldjur). Under denna period spelades också ackord, särskilt käklösa, in för första gången. I slutet av Ordovicium inträffade en storslagen utrotning, som förstörde cirka 35% av familjerna och mer än 50% av släktena av marina djur.

Silur kännetecknas av ökat bergsbyggande, vilket ledde till uttorkning av kontinentala plattformar. Den ledande rollen i den ryggradslösa faunan i Silur spelades av bläckfiskar, tagghudingar och gigantiska kräftdjurskorpioner, medan bland ryggradsdjuren fanns en mängd olika käklösa djur kvar och fiskar dök upp. I slutet av perioden kom de första kärlväxterna, rhinofyterna och lykopoder, till land, vilket började kolonisera grunt vatten och kusternas tidvattenzon. De första representanterna för arachnidklassen kom också till land.

I Devon som ett resultat av landhöjningen bildades stora grunda vatten, som torkade upp och till och med frös, eftersom klimatet blev ännu mer kontinentalt än i Silur. Haven domineras av koraller och tagghudingar, medan bläckfiskar representeras av spiralvridna ammoniter. Bland devoniska ryggradsdjuren nådde fiskarna sin topp, och brosk- och benfiskar, såväl som lungfiskar och lobfenade, ersatte de bepansrade. I slutet av perioden dyker de första groddjuren upp, som först levde i vattnet.

I Mellandevonen dök de första skogarna av ormbunkar, klubbmossar och åkerfränder upp på land, som var bebodda av maskar och många leddjur (tusenfotingar, spindlar, skorpioner, vinglösa insekter). I slutet av devon dök de första gymnospermerna upp. Utvecklingen av mark genom växter har lett till en minskning av vittringen och en ökning av jordbildningen. Jordfixering ledde till uppkomsten av flodbäddar.

I kolperiod landet representerades av två kontinenter åtskilda av ett hav, och klimatet blev märkbart varmare och fuktigare. I slutet av perioden skedde en liten landhöjning och klimatet ändrades till ett mer kontinentalt. Haven dominerades av foraminifer, koraller, tagghudingar, brosk- och benfiskar, medan sötvattenskroppar beboddes av musslor, kräftdjur och olika groddjur. I mitten av karbon uppstod små insektsätande reptiler och bevingade reptiler (kackerlackor, trollsländor) dök upp bland insekter.

Tropikerna präglades av sumpiga skogar som dominerades av gigantiska åkerfräken, klubbmossor och ormbunkar, vars döda rester senare bildade avlagringar av kol. Mitt i perioden tempererad zon, på grund av deras oberoende från vatten under befruktningsprocessen och närvaron av ett frö, började spridningen av gymnospermer.

Permperiod kännetecknades av sammanslagning av alla kontinenter till en enda superkontinent Pangea, havens reträtt och förstärkningen av det kontinentala klimatet i sådan utsträckning att öknar bildades i Pangeas inre. I slutet av perioden försvann trädormbunkar, åkerfränder och klubbmossor nästan på land, och torkbeständiga gymnospermer intog en dominerande ställning. Trots att stora groddjur fortfarande fortsatte att existera uppstod olika grupper av reptiler, inklusive stora växtätare och rovdjur. I slutet av Perm inträffade den största utrotningen i livets historia, eftersom många grupper av koraller, trilobiter, de flesta bläckfiskar, fiskar (främst brosk och crossoptera) och amfibier försvann. Samtidigt förlorade den marina faunan 40–50 % av familjerna och cirka 70 % av släktena.

Livsutveckling i mesozoikum. Den mesozoiska eran varade i cirka 165 miljoner år och kännetecknades av landhöjning, intensiv bergsbyggnad och en minskning av klimatets luftfuktighet. Den är indelad i tre perioder: trias, jura och krita.

I början Triasperiod klimatet var torrt, men senare, på grund av stigande havsnivåer, blev det fuktigare. Gymnospermer, ormbunkar och åkerfräken dominerade bland växterna, men trädlevande former av sporer dog nästan helt ut. Vissa koraller, ammoniter, nya grupper av foraminifer, musslor och tagghudingar har nått en hög utveckling, samtidigt som mångfalden av broskfiskar har minskat, och grupper av benfiskar har också förändrats. Reptilerna som dominerade landet började bemästra och vattenmiljö som iktyosaurier och plesiosaurier. Av triasernas reptiler har krokodiler, tuatara och sköldpaddor överlevt till vår tid. I slutet av triasen dök dinosaurier, däggdjur och fåglar upp.

I jura Superkontinenten Pangea har splittrats i flera mindre. Det mesta av Jura var mycket fuktigt, och mot slutet av Jura blev klimatet torrare. Den dominerande gruppen av växter var gymnospermer, av vilka sequoia har överlevt från den tiden. Blötdjur blomstrade i haven (ammoniter och belemniter, musslor och snäckor), svampar, sjöborrar, brosk- och benfiskar. Stora groddjur dog nästan helt ut i jura, men moderna grupper av groddjur (svansartade och anuraner) och fjällande (ödlor och ormar) uppträdde, och mångfalden av däggdjur ökade. I slutet av perioden uppstod också de möjliga förfäderna till de första fåglarna, Archeopteryx. Alla ekosystem dominerades dock av reptiler - iktyosaurier och plesiosaurier, dinosaurier och flygande pangoliner - pterosaurier.

Kritaperiod fick sitt namn i samband med att krita bildades i den tidens sedimentära bergarter. Över hela jorden, förutom polarområdena, rådde ett ihållande varmt och fuktigt klimat. Under denna period uppstod angiospermer och blev utbredda och ersatte gymnospermerna, vilket ledde till en kraftig ökning av mångfalden av insekter. I haven dök, förutom blötdjur, benfiskar, plesiosaurier, ett stort antal foraminifer upp igen, vars skal bildade kalkavlagringar och dinosaurier rådde på land. Bättre anpassade till luften började fåglarna att gradvis ersätta flygödlorna.

I slutet av perioden inträffade en global utrotning, som ett resultat av vilket ammoniter, belemniter, dinosaurier, pterosaurier och havsödlor, gamla grupper av fåglar, såväl som några gymnospermer, försvann. Ungefär 16 % av familjerna och 50 % av djursläktena försvann från jordens yta som helhet. Krisen i slutet av krita är förknippad med hösten stor meteorit till Mexikanska golfen, men det var troligen inte den enda orsaken till globala förändringar. Under den efterföljande nedkylningen överlevde endast små reptiler och varmblodiga däggdjur.

Utveckling av livet i kenozoikum. Den kenozoiska eran började för cirka 66 miljoner år sedan och fortsätter till nutid. Det kännetecknas av dominansen av insekter, fåglar, däggdjur och angiospermer. Kenozoikum är indelat i tre perioder - paleogen, Neogene och Anthropogen - varav den sista är den kortaste i jordens historia.

Under den tidiga och mellersta paleogenen förblev klimatet varmt och fuktigt, men i slutet av perioden blev det svalare och torrare. Angiospermer blev den dominerande gruppen av växter, men om det i början av perioden rådde vintergröna skogar, så uppträdde i slutet många lövfällande och stäpper bildades i torra zoner.

Bland fiskarna intog benfiskar en dominerande ställning, och antalet broskartade arter är, trots deras betydande roll i saltvattenförekomster, obetydligt. På land har bara fjällande, krokodiler och sköldpaddor överlevt från reptiler, medan däggdjur har ockuperat de flesta av sina ekologiska nischer. I mitten av perioden uppträdde däggdjurens huvudordningar, inklusive insektsätare, köttätare, älvadjur, valar, klövdjur och primater. Isoleringen av kontinenterna gjorde faunan och floran geografiskt mer mångsidig: Sydamerika och Australien blev centra för utvecklingen av pungdjur och andra kontinenter för placenta däggdjur.

Neogen period. Jordytan i Neogen fick ett modernt utseende. Klimatet blev svalare och torrare. I neogenen hade alla ordnar av moderna däggdjur redan bildats, och i de afrikanska höljena uppstod hominidfamiljen och släktet Man. I slutet av perioden spred sig barrskogar i polarområdena på kontinenterna, tundra dök upp och gräs ockuperade stäpperna i den tempererade zonen.

Kvartärperiod(antropogen) kännetecknas av periodiska förändringar av glaciation och uppvärmning. Under glaciationerna var höga breddgrader täckta av glaciärer, havets nivå sjönk kraftigt och de tropiska och subtropiska bälten smalnade av. I territorierna som gränsar till glaciärerna etablerades ett kallt och torrt klimat, vilket bidrog till bildandet av köldbeständiga grupper av djur - mammutar, jättehjortar, grottlejon etc. Minskningen av världshavets nivå som följde med glaciationsprocessen ledde till bildandet av landbroar mellan Asien och Nordamerika, Europa och de brittiska öarna etc. Djurvandringar ledde å ena sidan till ömsesidig berikning av floror och fauna, och å andra sidan till förflyttning av reliker av nykomlingar, till exempel pungdjur och klövdjur i Sydamerika. Dessa processer påverkade dock inte Australien, som förblev isolerat.

I allmänhet ledde periodiska klimatförändringar till bildandet av en extremt riklig artdiversitet, vilket är karakteristiskt för det nuvarande stadiet av biosfärens evolution, och påverkade också människans evolution. Under antropogenen spreds flera arter av släktet Man från Afrika till Eurasien. För cirka 200 tusen år sedan uppstod arten Homo sapiens i Afrika, som efter en lång period av existens i Afrika för cirka 70 tusen år sedan kom in i Eurasien och för cirka 35–40 tusen år sedan - till Amerika. Efter en period av samexistens med närbesläktade arter fördrev han dem och bosatte sig över hela territoriet. Globen. För cirka 10 tusen år sedan började mänsklig ekonomisk aktivitet i måttligt varma områden på jorden att påverka både planetens utseende (plogning av mark, brinnande skogar, överbetande betesmarker, ökenspridning etc.) och flora och fauna på grund av minskningen av livsmiljöer deras livsmiljö och utrotning, och den antropogena faktorn spelade in.

Mänskligt ursprung. Människan som art, hennes plats i den organiska världens system. Hypoteser om människans ursprung. Drivkrafter och stadier av mänsklig evolution. Människoraser, deras genetiska förhållande. människans biosociala natur. Social och naturlig miljö, mänsklig anpassning till den

Mänskligt ursprung

Inte ens för 100 år sedan trodde den stora majoriteten av människor på planeten att en person kunde komma från sådana "orespektabla" djur som apor. I en diskussion med en av försvararna av den darwinistiska evolutionsteorin, professor Thomas Huxley, frågade hans ivrige motståndare, biskop Samuel Wilberforce från Oxford, som förlitade sig på religiösa dogmer, honom till och med om han ansåg sig vara kopplad till apans förfäder genom en farfar eller mormor.

Ändå uttryckte forntida filosofer tankar om det evolutionära ursprunget, och den store svenske taxonomen K. Linné på 1700-talet gav en person ett artnamn baserat på tecknen. Homo sapiens L.(förnuftig man) och bar honom, tillsammans med apor, till samma avdelning - primater. J. B. Lamarck stöttade K. Linné och trodde att människan till och med hade gemensamma förfäder med moderna apor, men någon gång i sin historia härstammade hon från ett träd, vilket var en av anledningarna till att människan som art bildades.

Ch. Darwin ignorerade inte heller denna fråga och publicerade på 70-talet av XIX-talet verken "The Origin of Man and Sexual Selection" och "On the Expression of Emotions in Animals and Man", där han gav inte mindre övertygande bevis av människans och apornas gemensamma ursprung, än den tyske forskaren E. Haeckel (“Natural History of Creation”, 1868; “Anthropogenesis, or the History of the Origin of Man”, 1874), som till och med sammanställde djurets genealogi. rike. Dessa studier rörde dock bara den biologiska sidan av bildningen av människan som art, medan de sociala aspekterna avslöjades av den klassiska historiska materialismen - den tyske filosofen F. Engels.

För närvarande studeras ursprunget och utvecklingen av människan som en biologisk art, såväl som mångfalden av populationer hos den moderna människan och mönstren för deras interaktion av vetenskapen. antropologi.

Människan som art, hennes plats i den organiska världens system

rimlig man ( Homo sapiens) som en biologisk art hänvisar till djurriket, underriket av flercellig. Närvaron av en notokord, gälslitsar i svalget, neuralröret och bilateral symmetri i processen för embryonal utveckling gör det möjligt för oss att tillskriva det till kordattypen, medan utvecklingen av ryggraden, närvaron av två par lemmar och platsen av hjärtat på den ventrala sidan av kroppen indikerar dess förhållande till andra representanter för ryggradssubtypen.

Mata ungarna med mjölk som utsöndras av bröstkörtlarna, varmblodighet, ett fyrkammarhjärta, förekomsten av hår på kroppsytan, sju kotor i halsryggen, munnens vestibul, alveolära tänder och förändringen av mjölktänder till permanenta är tecken på klassen av däggdjur, och den intrauterina utvecklingen av embryot och dess förhållande till moderns kropp genom moderkakan - en underklass av placenta.

Mer specifika egenskaper, såsom att greppa lemmar med motsatta tummar och naglar, utveckling av nyckelben, framåtriktade ögon, en ökning av storleken på skallen och hjärnan, och närvaron av alla grupper av tänder (framtänder, hörntänder och molarer) lämna inget tvivel om att hans plats är i ordningen primater.

Betydande utveckling av hjärnan och ansiktsmusklerna, såväl som strukturella egenskaper hos tänderna, gör det möjligt att klassificera en person som en underordning av högre primater eller apor.

Frånvaron av en svans, närvaron av kurvor i ryggraden, utvecklingen av hjärnhalvorna, täckta med bark med många fåror och veck, närvaron av överläppen och glesheten i hårfästet ger anledning att placera den bland representanterna av familjen av högre smalnosade eller antropoida apor.

Men även de mest organiserade mänskliga aporna kännetecknas av en kraftig ökning av hjärnans volym, upprätt hållning, ett brett bäcken, en utskjutande haka, artikulerat tal och närvaron av 46 kromosomer i karyotypen och bestämmer dess tillhörighet till släktet Man.

Användningen av de övre extremiteterna för arbetsaktivitet, tillverkning av verktyg, abstrakt tänkande, kollektiv aktivitet och utveckling baserad på sociala snarare än biologiska lagar är artegenskaperna hos Homo sapiens.

Alla moderna människor tillhör samma art - Homo sapiens ( Homo sapiens), och underarter H. sapiens sapiens. Denna art är en samling populationer som producerar fertil avkomma när den korsas. Trots den ganska betydande variationen av morfofysiologiska egenskaper är de inte bevis på en högre eller lägre grad av organisation hos vissa grupper av människor - de är alla på samma utvecklingsnivå.

I vår tid har ett tillräckligt antal vetenskapliga fakta redan samlats in för att skapa människan som art i evolutionsprocessen - antropogenes. Det specifika förloppet av antropogenes har ännu inte helt klarlagts, men tack vare nya paleontologiska fynd och moderna metoder forskning hoppas man att en tydlig bild ska framträda snart nog.

Hypoteser om människans ursprung

Om vi ​​inte tar hänsyn till de icke-biologiska hypoteserna om människans gudomliga skapelse och hennes penetration från andra planeter, så spårar alla mer eller mindre konsekventa hypoteser om människans ursprung henne till gemensamma förfäder med moderna primater.

Så, hypotes om ursprunget till människan från den gamla tropiska primaten tarsier, eller tarsial hypotes, formulerad av den engelske biologen F. Wood Jones 1929, är baserad på likheten mellan proportionerna mellan människors kroppar och tarsiers, hårfästets egenskaper, förkortningen av ansiktsdelen av skallen hos den senare, etc. Skillnaderna i dessa organismers struktur och vitala aktivitet är dock så stora att de inte vann universellt erkännande.

Med antropoida apor har människor till och med för många likheter. Så, förutom de anatomiska och morfologiska egenskaperna som redan nämnts ovan, bör uppmärksamheten fokuseras på deras postembryonal utveckling. Till exempel är hårfästet hos små schimpanser mycket sparsamt, förhållandet mellan hjärnvolym och kroppsvolym är mycket större och förmågan att röra sig på bakbenen är något bredare än hos vuxna. Även puberteten hos högre primater inträffar mycket senare än hos representanter för andra däggdjursordningar med liknande kroppsstorlekar.

Under loppet av cytogenetiska studier avslöjades det att en av de mänskliga kromosomerna bildades som ett resultat av sammansmältningen av kromosomer av två olika par som finns i karyotypen av människoapor, och detta förklarar skillnaden i antalet kromosomer ( hos människor 2n = 46, och hos stora människoapor 2n = 48 ), och är också ett annat bevis på förhållandet mellan dessa organismer.

Likheten mellan människor och människoapor är också mycket hög när det gäller molekylär biokemiska data, eftersom människor och schimpanser har samma ABO- och Rhesus-blodgruppsproteiner, många enzymer och aminosyrasekvenserna i hemoglobinkedjorna har endast 1,6 % skillnader, medan denna diskrepans med andra apor några fler. Och på genetisk nivå är skillnaderna i DNA-nukleotidsekvenser mellan dessa två organismer mindre än 1%. Om vi ​​tar hänsyn till den genomsnittliga utvecklingshastigheten för sådana proteiner i besläktade grupper av organismer, kan det fastställas att mänskliga förfäder separerade från andra grupper av primater för cirka 6–8 miljoner år sedan.

Apornas beteende liknar på många sätt människors, eftersom de lever i grupper där sociala roller är tydligt fördelade. Gemensamt skydd, ömsesidig hjälp och jakt är inte de enda målen för att skapa en grupp, eftersom inuti den känner apor tillgivenhet för varandra, uttrycker det på alla möjliga sätt och reagerar känslomässigt på olika stimuli. Dessutom sker i grupp ett erfarenhetsutbyte mellan individer.

Således finns likheten mellan människan och andra primater, särskilt de högre smalnosade aporna, på olika nivåer biologisk organisation, och skillnaderna mellan människan som art bestäms till stor del av egenskaperna hos denna grupp av däggdjur.

Den grupp av hypoteser som inte ifrågasätter människans ursprung från gemensamma förfäder med moderna människoapor inkluderar hypoteserna om polycentrism och monocentrism.

start position hypoteser om polycentrismär uppkomsten och parallella evolutionen av den moderna typen av människa i flera regioner av världen samtidigt från olika former av forntida eller till och med forntida människa, men detta motsäger de grundläggande bestämmelserna i den syntetiska evolutionsteorin.

Hypoteserna om den moderna människans enda ursprung, tvärtom, postulerar människans uppkomst på ett ställe, men skiljer sig åt i var detta hände. Så, hypotes om extratropiskt ursprung hos människan bygger på det faktum att endast de hårda klimatförhållandena på de höga breddgraderna i Eurasien skulle kunna bidra till "humanisering" av apor. Till dess fördel var upptäckten på Yakutias territorium av platser från tiden för den äldsta paleolitiska tiden - Diringa-kulturen, men det fastställdes senare att åldern för dessa fynd inte är 1,8-3,2 miljoner år, utan 260-370 tusen år. Denna hypotes är alltså inte heller tillräckligt bekräftad.

De flesta av bevisen hittills är för Hypoteser om afrikanskt ursprung, men det är inte utan brister, som är utformad för att ta hänsyn till den integrerade bred monocentrismhypotes, som kombinerar argumenten för hypoteserna om polycentrism och monocentrism.

Drivkrafter och stadier i mänsklig evolution

Till skillnad från andra representanter för djurvärlden exponerades människan under sin evolution för verkan av inte bara biologiska evolutionära faktorer, utan också sociala, vilket bidrog till uppkomsten av en art av kvalitativt nya varelser med biosociala egenskaper. Sociala faktorer ledde till ett genombrott i en fundamentalt ny adaptiv miljö, vilket gav enorma fördelar för mänskliga befolkningars överlevnad och dramatiskt accelererade takten i dess utveckling.

De biologiska faktorer av evolution som spelar en viss roll i antropogenesen till denna dag är ärftlig variation, såväl som flödet av gener som tillhandahåller det primära materialet för naturligt urval. Samtidigt har isolering, befolkningsvågor och genetisk drift nästan helt förlorat sin betydelse till följd av vetenskapliga och tekniska framsteg. Detta ger en del forskare anledning att tro att även minimala skillnader mellan representanter för olika raser i framtiden kommer att försvinna på grund av deras blandning.

Sedan förändrade miljöförhållanden tvingade mänskliga förfäder att gå ner från träd till öppna ytor och gå vidare till rörelse på två lemmar, släpptes övre lemmar användes av dem för att transportera mat och barn, samt tillverkning och användning av verktyg. Det är dock möjligt att göra ett sådant verktyg endast om det finns en tydlig uppfattning om det slutliga resultatet - bilden av objektet, därför utvecklades också abstrakt tänkande. Det är välkänt att komplexa rörelser och tankeprocesser är nödvändiga för utvecklingen av vissa områden i hjärnbarken, vilket hände i evolutionsprocessen. Det är dock omöjligt att ärva sådana kunskaper och färdigheter, de kan bara överföras från en individ till en annan under den senares liv, vilket resulterade i skapandet av en speciell form av kommunikation - artikulerat tal.

Alltså till sociala faktorer Evolutionen bör innefatta mänsklig arbetsaktivitet, abstrakt tänkande och artikulerat tal. Altruism ska inte heller kasseras. primitiv människa som tog hand om barn, kvinnor och äldre.

En persons arbetsaktivitet påverkade inte bara utseendet på honom själv, utan gjorde det också möjligt att till en början delvis lindra tillvaron genom användning av eld, tillverkning av kläder, byggande av bostäder och senare aktivt förändra dem genom avskogning, plöjning etc. I vår tid har okontrollerad ekonomisk aktivitet ställt mänskligheten inför en global katastrof som ett resultat av jorderosion, uttorkning av sötvattenreservoarer, förstörelse av ozonskärmen, vilket i sin tur kan öka trycket biologiska faktorer av evolution.

Dryopithecus, som levde för cirka 24 miljoner år sedan, var troligen den gemensamma förfadern till människor och människoapor. Trots att han klättrade i träd och sprang på alla fyra lemmar kunde han röra sig på två ben och bära mat i händerna. Den fullständiga separationen av de högre aporna och linjen som leder till människan inträffade för cirka 5–8 miljoner år sedan.

Australopithecus. Från dryopithecus, tydligen, släktet ardipithecus, som bildades för över 4 miljoner år sedan på Afrikas savanner som ett resultat av avkylning och skogens reträtt, vilket tvingade dessa apor att gå över till att röra sig på bakbenen. Detta lilla djur gav uppenbarligen upphov till ett ganska talrikt släkte australopitheciner("södra apa").

Australopithecus dök upp för cirka 4 miljoner år sedan och levde i de afrikanska savannerna och torra skogarna, där fördelarna med tvåfotsrörelse påverkades fullt ut. Två grenar gick från Australopithecus - stora växtätare med kraftfulla käkar parantroper och mindre och mindre specialiserade människor. Under en viss tid utvecklades dessa två släkten parallellt, vilket i synnerhet manifesterade sig i en ökning av hjärnans volym och komplikationen av de använda verktygen. Det speciella med vårt släkte är tillverkningen av stenredskap (paranthropus används endast ben) och en relativt stor hjärna.

De första representanterna för släktet Man dök upp för cirka 2,4 miljoner år sedan. De tillhörde den sortens skickliga man (Homo habilis) och var korta varelser (cirka 1,5 m) med en hjärnvolym på cirka 670 cm 3 . De använde råa stenverktyg. Tydligen hade representanterna för denna art välutvecklade ansiktsuttryck och hade rudimentärt tal. En skicklig man lämnade den historiska scenen för cirka 1,5 miljoner år sedan, vilket gav upphov till följande arter - upprätt man.

Heterosexuell man (H. erectus) som en biologisk art som bildades i Afrika för cirka 1,6 miljoner år sedan och existerade i 1,5 miljoner år och spred sig snabbt över stora territorier i Asien och Europa. En representant för denna art från ön Java beskrevs en gång som Pithecanthropus("monkey-man"), upptäckt i Kina, kallades Sinanthropus, medan deras europeiska "kollega" är det Heidelberg man.

Alla dessa former kallas också arkantroper(tidigaste människorna). Den raka mannen kännetecknades av en låg panna, stora superciliära bågar och en lutande haka, hans hjärnvolym var 900-1200 cm 3. Bålen och lemmar på en uträtad man liknade den moderna människans. Utan tvekan använde representanter för detta släkte eld och gjorde tveeggade yxor. Som de senaste fynden har visat, behärskade denna art till och med navigering, för dess ättlingar hittades på avlägsna öar.

Paleoantrop. För cirka 200 tusen år sedan, från Heidelberg kom mannen Neandertalman (H. neandertalensis), som tillskrivs paleoantroper(forntida människor) som levde i Europa och Västasien för 200-28 tusen år sedan, inklusive under istidens epok. De var starka, fysiskt ganska starka och tåliga människor med en stor hjärnvolym (till och med större än en modern persons). De hade artikulerat tal, tillverkade komplexa verktyg och kläder, begravde sina döda och kan till och med ha haft några konstverk. Neandertalarna var inte förfäder till Homo sapiens, denna grupp utvecklades parallellt. Deras utrotning är förknippat med försvinnandet av mammutfaunan efter den senaste istiden, och kan också vara resultatet av konkurrerande förskjutning av vår art.

Det äldsta fyndet av en representant Homo sapiens (homo sapiens)är 195 tusen år gammal och kommer från Afrika. Med största sannolikhet är den moderna människans förfäder inte neandertalare, utan någon form av arkantroper, som Heidelberg-människan.

Neoantrop. För cirka 60 tusen år sedan, som ett resultat av okända händelser, dog vår art nästan ut, så alla följande personer är ättlingar till en liten grupp som bara räknade några dussin individer. Efter att ha övervunnit denna kris började vår art sprida sig över Afrika och Eurasien. Den skiljer sig från andra arter i sin slankare kroppsbyggnad, högre reproduktionshastighet, aggressivitet och, naturligtvis, det mest komplexa och mest flexibla beteendet. Av människor modern typ som bebodde Europa för 40 tusen år sedan kallas Cro-Magnons och hänvisa till neoantroper(moderna människor). De är biologiskt omöjliga att skilja från moderna människor: höjd 170–180 cm, hjärnvolym ca 1600 cm 3. Cro-Magnon-folket utvecklade konst och religion, de domesticerade många typer av vilda djur och odlade många typer av växter. Cro-Magnons härstammar från moderna människor.

Människoraser, deras genetiska förhållande

Under mänsklighetens bosättning på planeten uppstod vissa diskrepanser mellan olika grupper av människor när det gäller hudfärg, ansiktsdrag, hårets natur, såväl som frekvensen av förekomsten av vissa biokemiska egenskaper. Helheten av sådana ärftliga egenskaper kännetecknar en grupp individer av samma art, vars skillnader är mindre betydande än underarter - lopp.

Studiet och klassificeringen av raser kompliceras av bristen på tydliga gränser mellan dem. Hela modern mänsklighet tillhör en art, inom vilken det finns tre stora raser: Australo-Negroid (svart), Caucasoid (vit) och Mongoloid (gul). Var och en av dem är uppdelad i små raser. Skillnader mellan raser beror på egenskaper som hudfärg, hår, näsform, läppar, etc.

Australo-negroid, eller ekvatoriallopp kännetecknas av mörk hudfärg, vågigt eller lockigt hår, bred och något utskjutande näsa, tvärgående näsborrar, tjocka läppar och ett antal kranialdrag. Kaukasoid, eller eurasisk ras kännetecknas av ljus eller mörk hud, rakt eller vågigt mjukt hår, bra utveckling av hår i ansiktet hos män (skägg och mustasch), en smal utskjutande näsa, tunna läppar och ett antal kraniala drag. Mongoloid(asiatisk amerikan) lopp kännetecknas av mörk eller ljus hud, ofta grovt hår, medelbredd på näsan och läpparna, tillplattad ansikte, starkt utskjutande kindben, relativt stor ansiktsstorlek, märkbar utveckling av det "tredje ögonlocket".

Dessa tre raser skiljer sig också åt i avveckling. Före eran av europeisk kolonisering var den australisk-negroida rasen vanlig i den gamla världen söder om Kräftans vändkrets; Kaukasisk ras - i Europa, Nordafrika, Västasien och norra Indien; Mongoloid ras - i sydöstra, norra, centrala och östra Asien, Indonesien, Nord- och Sydamerika.

Skillnaderna mellan raser gäller dock endast mindre egenskaper som har adaptiv betydelse. Således bränns huden på negroider vid en tiofaldigt högre dos av ultraviolett strålning än huden på kaukasier, men kaukasier lider mindre av rakitis på höga breddgrader, där det kan finnas en brist på ultraviolett strålning som är nödvändig för bildandet av vitamin D.

Tidigare försökte vissa människor bevisa perfektion av en av raserna för att få ett moraliskt försprång gentemot andra. Det är nu tydligt att rasegenskaper bara speglar olika historiska vägar för grupper av människor, men inte har något att göra med fördelen eller den biologiska efterblivenheten hos en eller annan grupp. Människoraser är mindre tydligt definierade än andra djurs underarter och raser och kan inte jämföras på något sätt, till exempel med husdjursraser (som är resultatet av målmedvetet urval). Som biomedicinska studier visar beror konsekvenserna av äktenskap mellan olika raser på de individuella egenskaperna hos en man och en kvinna, och inte på deras ras. Därför är alla förbud mot äktenskap mellan olika raser eller viss vidskepelse ovetenskapliga och omänskliga.

Mer specifika än raser är grupper av människor nationaliteter- historiskt bildade språkliga, territoriella, ekonomiska och kulturella gemenskaper av människor. Befolkningen i ett visst land bildar dess folk. Med samverkan mellan många nationaliteter kan en nation uppstå som en del av ett folk. Nu på jorden finns det inga "rena" raser, och varje tillräckligt stor nation representeras av människor som tillhör olika raser.

Människans biosociala natur

Utan tvekan måste människan som biologisk art stå under trycket av evolutionära faktorer som mutagenes, befolkningsvågor och isolering. Men när det mänskliga samhället utvecklas försvagas vissa av dem, medan andra tvärtom ökar, för på planeten som fångas av globaliseringsprocesserna finns det nästan inga isolerade mänskliga populationer där närbesläktade korsningar utförs, och antalet populationer i sig inte är föremål för kraftiga fluktuationer. Följaktligen spelar den drivande faktorn för evolutionen - naturligt urval - tack vare framstegen inom medicinen inte längre den roll i mänskliga populationer som är karakteristisk för den i populationer av andra organismer.

Tyvärr leder försvagningen av selektionstrycket till en ökning av frekvensen av ärftliga sjukdomar i populationer. Till exempel i industrialiserade länder lider upp till 5 % av befolkningen av färgblindhet (färgblindhet), medan denna siffra i mindre utvecklade länder är upp till 2 %. Negativa konsekvenser detta fenomen kan övervinnas genom förebyggande åtgärder och framsteg inom vetenskapsområden som genterapi.

Detta betyder dock inte att människans evolution har upphört, eftersom naturligt urval fortsätter att verka och eliminerar till exempel könsceller och individer med ogynnsamma kombinationer av gener även vid de pre-embryonala och embryonala perioderna av ontogenesen, samt resistens mot patogener av olika sjukdomar. Dessutom tillhandahålls materialet för naturligt urval inte bara av mutationsprocessen, utan också av ackumuleringen av kunskap, förmågan att lära, uppfattningen av kultur och andra egenskaper som kan överföras från person till person. Till skillnad från genetisk information överförs den erfarenhet som ackumuleras i processen för individuell utveckling både från föräldrar till ättlingar och vice versa. Och konkurrens uppstår redan mellan samhällen som skiljer sig kulturellt åt. Denna form av evolution, som är egen uteslutande för människan, kallas kulturell, eller social evolution.

Men kulturell evolution utesluter inte biologisk evolution, eftersom den blev möjlig endast som ett resultat av bildningen mänsklig hjärna, och den mänskliga biologin i sig bestäms för närvarande av kulturell evolution, eftersom i frånvaro av samhället och en mängd olika rörelser bildas inte vissa zoner i hjärnan.

Således har en person en biosocial natur, som lämnar ett avtryck på manifestationen av biologiska, inklusive genetiska mönster, som hans individuella och evolutionära utveckling är föremål för.

Social och naturlig miljö, mänsklig anpassning till den

Under social miljö först och främst förstå de sociala materiella och andliga förhållandena som omger en person för hans existens och verksamhet. Förutom det ekonomiska systemet, sociala relationer, socialt medvetande och kultur, inkluderar det också den omedelbara miljön för en person - familjen, arbets- och studentteamen, såväl som andra grupper. Miljön har å ena sidan ett avgörande inflytande på personlighetens bildning och utveckling, och å andra sidan förändras den själv under påverkan av en person, vilket medför nya förändringar hos människor osv.

Individers eller deras gruppers anpassning till den sociala miljön för att förverkliga sina egna behov, intressen, livsmål och innefattar anpassning till förutsättningarna och karaktären av studier, arbete, mellanmänskliga relationer, ekologisk och kulturell miljö, fritids- och livsvillkor, som samt deras aktiva förändring för att tillfredsställa deras behov. En stor roll i detta spelar en förändring av sig själv, sina motiv, värderingar, behov, beteende osv.

Informationsmängder och känslomässiga upplevelser i moderna samhälletär ofta den främsta orsaken till stress, som kan övervinnas med hjälp av tydlig självorganisering, fysisk träning och autoträning. I vissa, särskilt svåra fall, krävs en överklagan till en psykoterapeut. Ett försök att hitta glömska av dessa problem i att äta för mycket, röka, dricka alkohol och andra dåliga vanor leder inte till det önskade resultatet, utan förvärrar bara kroppens tillstånd.

Den naturliga miljön har inte mindre inflytande på en person, trots att en person har försökt skapa en bekväm konstgjord miljö för sig själv i cirka 10 tusen år. Att klättra till en avsevärd höjd på grund av en minskning av syrekoncentrationen i luften leder alltså till en ökning av antalet röda blodkroppar i blodet, ökad andning och hjärtfrekvens, och långvarig exponering för den öppna solen bidrar till ökad hudpigmentering - solbränna. Dessa förändringar ligger dock inom normen för reaktionen och ärvs inte. Men människor som lever under sådana förhållanden under lång tid kan ha vissa anpassningar. Så bland de nordliga folken har nasala bihålor en mycket större volym för att värma luften, och storleken på de utskjutande delarna av kroppen minskar för att minska värmeförlusten. Afrikaner kännetecknas av mörkare hudfärg och lockigt hår, eftersom pigmentet melanin skyddar kroppens organ från penetration av skadliga ultravioletta strålar, och hårlocket har värmeisolerande egenskaper. Européernas ljusa ögon är en anpassning till en mer akut uppfattning av visuell information i skymning och i dimma, och den mongoloida ögonformen är resultatet av naturligt urval för inverkan av vindar och dammstormar.

Dessa förändringar kräver århundraden och årtusenden, men livet i ett civiliserat samhälle innebär vissa förändringar. Ja, minskning fysisk aktivitet leder till förenkling av skelettet och en minskning av dess styrka, en minskning av muskelmassa. låg rörlighet, ett överskott av kaloririk mat, stress leder till en ökning av antalet överviktiga personer, och högvärdig proteinnäring och fortsättningen av dagsljus med hjälp av artificiell belysning bidrar till acceleration - accelererar tillväxt och pubertet, ökar kroppen storlek.

Alternativ 1.

Charles Darwins främsta förtjänst i utvecklingen av biologi är:

1) utveckling av avelsmetoder 2) identifiering av evolutionens drivkrafter

3) skapande av vetenskapliga grunder för taxonomi, 4) studier av paleontologiska fynd.

Som ett resultat av samspelet mellan evolutionens drivkrafter inträffar följande:

1) fluktuation i antalet populationer 2) bildandet av nya arter i naturen

3) mutationsprocess 4) isolering av populationer.

Vilka är orsakerna till kampen för tillvaron?

1) variation av individer i en population

2) begränsade miljöresurser och intensiv reproduktion av individer

3) naturkatastrofer

4) bristande anpassningar hos individer till miljön.

Vilken variation tjänar som material för naturligt urval?

1) säsongsbetonad 2) mutationell 3) bestämd 4) fenotypisk.

Nyttiga mutationer sprids genom en population genom:

1) förflyttning av individer 2) fri korsning

3) fysiologisk isolering 4) miljöisolering.

Naturligt urval är:

1) komplexa relationer mellan organismer och den livlösa naturen

2) processen att bevara individer med ärftliga förändringar användbara för dem

3) processen för bildning av nya arter i naturen

4) processen för befolkningstillväxt.

I riktning mot anpassning av organismer till miljön verkar följande:

1) metodiskt urval 2) naturligt urval

3) ärftlig variation 4) kamp för tillvaron.

Urvalet av individer med tecken som avviker från medelvärdet kallas:

1) körning 2) metodisk 3) stabiliserande 4) massa.

Vad är genetisk drift?

1) en slumpmässig förändring i frekvensen av förekomsten av deras alleler i en population

2) förflyttning av individer från en befolkning till en annan

Växter och djurs anpassningsförmåga till sin miljö är resultatet av:

1) individers önskan om självförbättring 2) mänskliga aktiviteter

3) modifieringsvariabilitet 4) samverkan mellan evolutionens drivkrafter.

Växters anpassningsförmåga till pollinering av insekter manifesteras i:

1) bildandet av en stor mängd pollen 2) förlängning av filamenten

3) tidig vårblomning 4) närvaron av nektar i blommor, en ljus krona.

Vad är anpassningsförmågan hos en hare - hare till skydd mot rovdjur på vintern?

1) närvaron av en konstant kroppstemperatur 2) en förändring i hårfästet

3) förekomsten av viloläge 4) förmågan att snabbt röra sig genom snön.

Embryologiska bevis för evolution inkluderar:

1) den cellulära strukturen hos organismer

2) förekomsten av liknande organsystem hos ryggradsdjur

3) likheten mellan embryon från ryggradsdjur

4) likheten mellan livsprocesser hos djur.

Förhållandet mellan ryggradslösa djur och ryggradsdjur kan bevisas genom att studera strukturen:

1) broskfisk 2) annelider 3) benfisk 4) lansett.

jag . Funktion för urval Typ av urval

A) bevarar individer med användbara under givna förhållanden 1) naturliga

miljöförändringar.

B) leder till skapandet av nya djurraser 2) konstgjorda

och växtsorter.

C) bidrar till skapandet av organismer med det nödvändiga

människan genom ärftliga förändringar.

D) manifesterar sig inom en befolkning och mellan populationer

en art i naturen.

D) har varit aktiv i naturen i miljontals år.

E) leder till bildandet av nya arter och bildandet

anpassning till miljön.

G) utförs av en person.

II . Kriterium för funktionstyp

A) kroppen är täckt med en mantel. 1) morfologiska

b) Diskbänken har två dörrar. 2) ekologiskt

C) lever i sötvatten.

D) cirkulationssystemet är öppet.

D) livnär sig på vattenlevande mikroorganismer.

E) larven utvecklas i vatten.

III. Organism Evolutionens riktning

A) emu struts 1) biologiska framsteg

B) gråråtta 2) biologisk regression

B) husmus

Blågrön (cyanobakterier)

D) kungsörn

E) Ussuri tiger

Uppgift 3. Ställ in sekvensen för utseendet av aromorfoser i utvecklingen av ryggradsdjur:

A) ett tvåkammarhjärta av fisk

B) utvecklingen av ungen i livmodern hos däggdjur

B) intern befruktning hos reptiler

D) lungandning hos amfibier

Testa i biologi. Årskurs 11.

”Ch. Darwins lära om drivande krafter och evolutionens resultat.

Syntetisk evolutionsteori.

Alternativ 2.

Uppgift 1. Välj rätt svar:

Vad är ärftlighet, föränderlighet, kamp för tillvaron och naturligt urval?

1) egenskaper hos vilda djur 2) resultat av evolution

3) evolutionens drivkrafter 4) evolutionens huvudriktningar.

Evolutionens drivkrafter inkluderar:

1) mångfald av arter 2) kamp för tillvaron

3) artbildning 4) kondition.

Vilken betydelse har kampen för existens i evolutionen?

1) bevarande av individer främst med fördelaktiga förändringar

2) bevarande av individer med eventuella ärftliga förändringar

3) skapande av material för urval

4) försämring av relationer mellan individer.

Vad leder förstärkningen av mutationsprocessen i den naturliga populationen till?

1) öka effektiviteten av naturligt urval

2) öka intensiteten i cirkulationen av ämnen

3) ökning av antalet individer 4) förbättring av självreglering.

Vilken roll spelar recessiva mutationer i evolutionen?

1) visas i den första generationen

2) är en dold reserv av ärftlig variation

3) vanligtvis skadligt för kroppen 4) påverka generna i kroppsceller, inte könsceller.

Bildandet av nya arter i naturen sker som ett resultat av:

1) individers önskan om självförbättring

2) bevarandet av individer med användbara ärftliga förändringar för honom

3) människans bevarande av individer med ärftliga förändringar användbara för honom

4) fenotypisk.

bevarande genom naturligt urval av individer med ärftliga förändringar gynnsamma för dem.

4) bevarande genom naturligt urval av individer med en mängd icke-ärftliga förändringar.

Vad är namnet på urvalet, där individer med en genomsnittlig norm för en indikator på en egenskap bevaras i en population?

1) stabiliserande 2) körning 3) konstgjord 4) metodisk.

Vilka är konsekvenserna av att stabilisera urvalet?

1) bevarande av gamla arter 2) förändring av reaktionsnormen

3) uppkomsten av nya arter, 4) bevarandet av individer med förändrade egenskaper.

Den evolutionära faktorn, som är baserad på uppkomsten av hinder för fri korsning av individer, kallas:

1) modifiering 2) naturligt urval

3) isolering 4) befolkningsvågor.

Vilka är orsakerna till mångfalden av arter i naturen?

1) säsongsmässiga förändringar i ekosystemet 2) anpassning av organismer till miljön

3) ärftlighetsvariabilitet och naturligt urval

4) modifieringsvariabilitet och artificiellt urval.

Djurens anpassning till säsongsmässiga förändringar i naturen är:

1) jaga hajar, rockor 2) flyttfåglar

3) nattlig aktivitet hos fladdermöss, 4) rörelse av blötdjursskalventiler.

Vilken typ av anpassningar inkluderar den ljusa färgen på nyckelpigor?

1) mimik 2) förklädnad

3) skyddande färgning 4) varningsfärgning.

Ge ett exempel på paleontologiska bevis för evolution:

1) Archaeopteryx avtryck 2) arternas mångfald av organismer

3) fiskens anpassningsförmåga till liv på olika djup, 4) förekomsten av skal i blötdjur.

Organ som har förlorat sin ursprungliga funktion under evolutionen kallas:

1) atavismer 2) rudiment 3) homologa 4) liknande.

Uppgift 2. Matcha:

jag. Bevis för evolutionsanspråk

A) mänsklig ontogeni, som schimpanser, 1) embryologisk

börjar med en zygot.

B) fågelvinge och mullvadstass - homolog 2) jämförande anatomisk

C) i en flock hästar, utseende av tretåiga

D) förekomsten av gälskåror i embryot hos ett däggdjur.

D) alla ryggradsdjur i individuell utveckling går igenom

stadier av blastula, gastrula, neurula.

II. Kriterium för funktionstyp

A) larven lever i vatten 1) morfologisk

B) kroppen är tillplattad. 2) ekologiskt

D) livnär sig på värdvävnader.

D) har sugkoppar.

E) matsmältningssystemet har en munöppning.

III. Karakteristisk Miljöfaktor

A) konstantheten hos atmosfärens gassammansättning. 1) biotisk

B) förändring av ozonskärmens tjocklek. 2) abiotisk

C) förändringar i luftfuktigheten.

D) förändring av antalet konsumenter.

D) förändring av antalet producenter.

Uppgift 3. Ställ in sekvensen av processer för embryonal utveckling av ryggradsdjur:

A) bildandet av blastomerer i processen att krossa zygoten

B) läggning av embryots rudimentära organ

C) sammansmältning av ägg och spermier och bildandet av en zygot

D) utveckling av neurala plattan

D) bildandet av groddlager

Kontrollarbete inom biologi. Årskurs 11.

”Ch.Darwins undervisning om evolutionens drivkrafter och resultat.

Syntetisk evolutionsteori.

Svar. Alternativ 1.

Övning 1.

Uppgift 2.

III.

Uppgift 3.

Alternativ 2.

Övning 1.

III.