Основа познания

 
                                                      Содержание: 

1.Введение.

2.  Наследственность.

3.  Изменчивость.

3.1.    К.Линней.

3.2.    Ламаркизм.

3.3.    Катастрофизм.

3.4.    Унифоризм. Актуалистический метод.

3.5.    Дарвинова революция.

4.     Заключение.

5.     Эволюционные факторы.

6.     Библиография.

Введение

В природе постоянно происходит колебание численности популяций: число особей в популяции то сокращается, то увеличивается. Эти процессы сменяют  друг друга более или менее  регулярно, поэтому их называют волнами  жизни или популяционными волнами. В одних случаях они связаны  с сезоном года (у многих насекомых, у однолетних растений). В других случаях волны наблюдаются через  более длительные сроки и связаны  с колебаниями климатических  условий или урожаев кормов (массовое размножение белок, зайцев, мышей, насекомых). Иногда причиной изменения численности  популяций являются лесной пожар, наводнение, очень сильные морозы или засухи.

Волны эти совершенно случайно и резко изменяют в популяции  концентрации редко встречающихся  генов и генотипов. В период спада  волн одни гены и генотипы могут  исчезнуть полностью, притом случайно и независимо от их биологической  ценности. А другие также случайно останутся и при том новом  нарастании численности популяции  резко повысят свою концентрацию. Популяционные волны, как и мутационный  процесс, поставляют случайный, ненаправленный наследственный материал для борьбы за существование и естественного  отбора.

Дарвин  отметил соотносительный характер наследственной изменчивости:

длинные конечности животных почти всегда сопровождаются удлиненной шеей, у бесшерстных собак наблюдаются  недоразвитые зубы.

Связан с тем, что один и тот же ген оказывает влияние  на формирование не одного, а двух и  более признаков. В основе всех видов  наследственной изменчивости лежит  изменение гена или совокупности генов. Поэтому, проводя отбор по одному, нужному признаку, следует  учитывать возможность появления  в потомстве других, иногда нежелательных  признаков, соотносительно с ним  связанных.

Неопределенная изменчивость, которая затрагивает хромосомы  или гены, т.е. материальные основы наследственности, она обусловлена изменением генов  или образованием новых комбинаций  их в потомстве.

-      мутации – обусловлены изменением генов

-      комбинативная – вызван новой комбинацией генов в потомстве

-      соотносительная – связана с тем, что один и тот же ген оказывает влияние на формирование не одного, а двух и более признаков.

Наследственность и изменчивость, – разные свойства организмов, обусловливающие  сходство и несходство потомства  с родителями и с более отдаленными  предками. Наследственность выражает устойчивость органических форм в ряду поколений, а изменчивость – их способность  к преобразованию.   

 Дивергенция (от ср. - век. Лат. Диверго – отклоняюсь), расхождение признаков и свойств у первоначально близких групп организмов в ходе эволюции. Результат обитания в разных условиях и неодинаково направленного Е.О. Понятие дивергенция введено Дарвином для объяснения многообразия сортов культурных р-нтй, пород домашних ж-ных и биолиг. Видов  

 В неопределенную изменчивость  входит мутация, а мутация –  это элемент. Эволюционным материалом.

Наследственность         

 Революция в генетике  была подготовлена всем ходом  могущественного развития цдей  и методов мендилизма и хромосомной  теории наследственности. Уже в  недрах этой теории было показано, что существуют явления трансформаций  у бактерий; что хромосомы - это  комплексные компоненты, состоящие  из белка и нуклеиновой кислоты.  Молекулярная генетика - это истинное  детище всего XX века, которое на новом уровне впитало в себя прогрессивные итоги развития хромосомной теории наследственности, теории мутации, теории гена, методов цитологии и генетического анализа. На путях молекулярных иследований в течении последних 20 лет генетика претерпела поистене революционные изменения. Она является одной из самых блестящих участниц в общей революции современного естествознания. Благодаря ее развитию появилась новая концепция о сущестности жизни, в практику вошли новые могущественные методы управления и познания наследственности, оказавшие влияние на сельское хозяйство, медицину и производство.         

 Основным в этой  революции было раскрытие молекулярных  основ наследственности. Оказалось,  что сравнительно простые молекулы  дизоксирибонуклеиновых кислот (ДНК)  несут в своей структуре запись  генетической информации. Эти открытия  создали единую платформу генетиков,  физиков и химиков в анализе  проблем наследственности. Оказалось,  что генетическая информация  действует в клетке по принципам  управляющих систем, что ввело  в генетику во многих случаях  язык и логику кибернетики.         

 Вопреки старым воззрениям  на всеобъемлющую роль белка  как основу жизни, эти открытия  показали, что в основе приемственности  жизни лежат молекулы нуклеиновых  кислот. Под их влиянием в каждой  клетке формируются специфические  белки. Управляющий аппарат клетки  собран в ее ядре, точнее - в  хромосомах, из линейных наборов  генов. Каждый ген, являющийся  элементарной единицей наследственности, вместе с тем представляет  собой сложный микромир в виде  химической структуры, свойственной  определенному отрезку молекулы  ДНК.         

 Таким образом современная генетика открывает перед человеком сокровенные глубины организации и функций жизни. Как всякие великие открытия, хромосомная теория наследственности, теория гена и мутаций (учения о формах изменчивости генов и хромосом) оказывали глубокое влияние на жизнь. Развитие физико-химической сущности явления наследственности неразрывно связано с выяснением материальных основ всех явлений жизни. В явлении жизни нет ничего кроме атомов и молекул, однако форма их движения качественно специфична. Наследственность не автономное, независимое свойство, оно неотделимо от проявления свойств клетки в целом.

Взаимодействие молекул  ДНК, белков и РНК лежит в основе жизнедеятельности клетки и ее воспроизведения. Поскольку явление наследственности, в общем смысле этого понятия, есть воспроизведение по поколениям сходного типа обмена веществ, очевидно, что общим субстратом наследственности является клетка в целом.         

 Явление наследственности  в целом необусловлено исключительно  генами и хромосомами, которые  представляют собой все же  только элементы более сложной  системы - клетки. Это не умаляет  роли генов и ДНК, в них  записана генетическая информация, т. е. возможность воспроизведения  определенного типа обмена веществ.  Однако реализация этой возможности,  т. е. процессы развития особи  или процессы жизнедеятельности  клетки, базируется целостной саморегулирующейся  системе в виде клетки или  организма. В настоящее время  в качестве первоочередной встает  задача, выяснить, как осуществляется  высший синтез физических и  химических форм движения, появление  которого знаменовало собой возникновение  жизни и наследственности. Явление  жизни нельзя свести к химии  и физике, ибо жизнь - это особая  форма движения материи. Однако  ясно, что сущность этой особой  формы движения материи не  может быть принята без знания  природы простых форм, которые  входят в него уже как бы  в "снятом виде". Поэтому  проблема физических и химических  основ наследственности является  ныне одной из центральных  в генетике. Ее разработка должна  заложить основы для решения  проблем наследственности во  всей сложности ее биологического  содержания. Совершенно ясно, что  важнейшие вопросы философского  материализма связаны с разработкой  этой проблемы. Материалистическая  постановка решающих вопросов  наследственности не мыслима  без признания того, что явление  наследственности материально обусловлено,  что в клетке которая образует поколение, должны иметься определенные материальные вещества и структуры, физические и химические формы движения которых благодаря их специфическому взаимодействию создают явление наследственности.          

 В свете сказанного  вполне понятно то значение, которое  имеет полная физико-химическая  расшифровка строения биологически  важных молекул. Несколько лет  назад впервые химическими средствами  вне организма была синтезирована  белковая молекула - гормон инсулин,  управляющий углеводным обменом  в организме человека. Недавно  была расшифрована физическая  структура двух белков - дыхательных  пигментов крови и мышц - гемоглобина  и миоглобина. Для молекулы фермента  лизоцина физики открыли пространственное  расположение каждого из тысячи  атомов, участвующих в построении  его молекул. Установлено место  в молекуле, ответственное за  каталитический эффект этого  биологического катализатора, недопускающего  проникновения вирусов в клетку.          

 После этих событий,  связанных с раскрытием природы  генетического кода и генетических  механизмов в синтезе белков, впервые удалось дать полный  химический анализ и формулы  строения молекулы транспортной  РНК. Все эти открытия, включая замечательный факт, что синтез молекул ДНК идет под координирующим влиянием затравки (матричной ДНК), показывает, какой серьезный шаг сделала генетическая биохимия к созданию прототипа живого.         

 Поистине фантастические  горизонты открываются на путях  синтеза генов в искуственных  условиях, которые осуществлены  в исследованиях Г. Корана и  его группы ученых-последователей. Другим выдающимся открытием  послужила разработка условий  для искусственного самоудвоения  ДНК в бесклеточной системе.  Было установлено, что молекулы  ДНК (по крайней мере у вирусов и бактерий) сущесвуют в форме замкнутого кольца и в таком виде служат матрицей для ДНК-полимеразы.

Изменчивость

Ч. Дарвин о причинах эволюции животного мира (наследственность, изменчивость, естественный отбор). Ч.Дарвин в своей работе «Происхождение видов  путем естественного отбора, вешедшей в 1859 году, раскрыл главные движущие силы эволюции растений и животных - это изменчивость, наследственность и отбор. 

 Изменчивостью называют  общее свойство организмов приобретать  новые признаки -   различия между особями в пределах вида. Изменчивы все признаки организмов:  внешнего и внутреннего строения, физиологические, поведения, повадок и др. В   потомстве одной пары животных невозможно встретить совершенно одинаковых   особей. В стаде овец одной породы каждое животное отличается еле уловимыми   особенностями: размерами тела, длиной ног, головы, окраской, длиной и   плотностью завитка шерсти, голосом, повадками. Дарвин совершенно правильно   различал 2 формы изменчивости: ненаследственную и наследственную.  Наследственностью называют общее свойство всех организмов сохранять и   передовать признаки строения и функций от предков к потомству. Например,  цыплята, выведенные в инкубаторе из яиц яйценосных кур, будут яйценоскими. 

 Давно было замечено, что особи данной породы, сорта  или вида под влиянием   определенных причин изменяются в одном направлении. Причиной служит   непосредственное влияние факторов внешней среды. Эта изменчивость не   затрагивает наследственную основу организма, т.е. его генотип. Но существует   еще наследственная изменчивость, связанная с изменением генов или целых   хромосом и их участков. Это свойство является наследственным и передается в   ряду поколений. Им Дарвин придавал особенно большое значение, т.к. эта форма   изменчивости дает материал для искусственного и естественного отбора.  

 На основании многочисленных  наблюдений Дарвин пришел к  выводу, что в природе   происходит отбор изменений, передающихся по наследству. Так, хищники,  охотящиеся на растительноядных животных, прежде всего уничтожают слабых   особей. В процессе такого отбора из поколения в поколение выживают те особи,  которые быстрее бегают, более выносливы. Лучше сохраняются и те из них, чья   окраска более соответствует фону. С другой стороны, растительноядные животные   влияют на отбор среди хищников (тот, кто не поймает добычу, остается   голодным). Если животное какого-либо вида интенсивно размножаются и занимают   большую территорию, отбор может идти в разных направлениях. Так,  клест-сосновник и клест-еловик произошли от одного вида птиц, благодаря тому,  что их предки при расселении оказались в разных условиях.  Выживание наиболее приспособленных к условиям жизни животных Дарвин назвал   естественным отбором. Он доказал, что все многообразие видов в природе и все   приспособления животных к условиям жизни - результат естественного отбора.  Дарвин различал 2 формы отбора: стабилизирующий и движущий.

К.Линней

В плеяде выдающихся биологов XVIII в. звезды первой величины – Ж. Бюффон (1707 –1788) и К. Линней (1707 – 1778). В своем творчестве они воплощают разные исследовательские традиции, которые для них были и различными жизненными ориентирами. Бюффон в 36-томной “Естественной истории” одним из первых в развернутой форме излагал концепцию трансформизма (ограниченная изменчивость видов и происхождение видов в пределах относительно узких подразделений (от одного единого предка) под влиянием среды); он догадывался о роли искусственного отбора, как предшественник Ж. Сент-Илера сформулировал идею единства живой природы и единства плана строения живых существ (на основе представления о биологическом атомизме).

Своей искусственной классификацией К. Линней подытожил (в этой единственно  возможной тогда форме) длительный исторический период эмпирического  накопления биологических знаний (он описал свыше 10 тыс. видов растений и свыше 4 тыс. видов животных). Вместе с тем, К. Линней осознавал ограниченность задачи создания искусственной системы  и ее возможности. По его мнению, естественная система есть идеал, к  которому должна стремиться ботаника и зоология. Историческая заслуга  К. Линнея в том, что он через создание искусственной системы подвел биологическое  познание к необходимости рассмотрения колоссального эмпирического материала  с позиций глубинных, общих теоретических  принципов (“естественный метод”), поставил задачу его научно-теоретической  рационализации. В XVIII в. идеи естественной классификации развивались Б. Жюсье (1699--1777), который рассадил растения в соответствии со своими представлениями об их родстве в ботаническом саду Трианона, И. Гартнером (1732 – 1791) и М. Адансоном (1726 –1806) и др. Первые естественные системы не опирались на представление об историческом развитии организмов, а предполагали лишь некоторое “сродство”. Но сама постановка вопроса о “естественном сродстве” толкала на выявление