Основні фактори еволюції та природний добір

Міністерство освіти і науки України

Дрогобицький нафтовий технікум

Факультет економіки підприємств

Реферат на тему:

«Основні фактори еволюції природний добір»

Виконав: студент 1-го курсу,

Групи 10-Ек-1

Хоменко Юрій

Перевірив: викладач

Дрогобич 2011

План

1.Рушійні сили еволюції

2.Природній добір та його форми:

   а)стабілізуючий;

   б) рушійний;

   в) розвиваючий.

3.Адаптація як результат еволюцій його процесу.

Список використаної літератури

1.Рушійні сили еволюції

Безпідставність поглядів про незмінність видів тварин. Знання того, що тваринний світ протягом десятків і сотень мільйонів років не залишався постійним, а розвивався, прийшло не відразу. У стародавні та середньовічні часи думали, що природа незмінна, що всі сучасні тварини  й  рослини завжди були точно такі самі. Але на початку XIX ст. стали відомі факти, які свідчили про те, що давно колись на Землі жили зовсім інші тварини, не подібні або мало подібні до сучасних. Під час розкопок знаходили їхні рештки у вигляді відбитків і кісток. Прибічники релігії вважали, що вимерлі тварини були пробним, невдалим творінням бога. Замість них він, мовляв, створив сучасних тварин, які відтоді існують не змінюючись. Навіть багато вчених ще 180 років тому дотримувалися думки, що всі організми на Землі з’явилися такими, якими є тепер, і що ніяких змін вони протягом століть не зазнавали. Як і чому відбувається  еволюція  — це питання докладно висвітлив великий англійський природодослідник Чарльз Дарвін у книжці «Походження видів шляхом природного добору», що вийшла в 1859 р.

Дарвін виявив  основні   рушійні   сили   еволюції  рослинних і тваринних організмів, це:

-         Мінливість;

-         Спадковість;

-         Добір.

Мінливість. Вивчаючи багатоманітність рослинного  й  тваринного світу, Дарвін звернув увагу на те, що навіть у потомстві однієї пари батьків не буває двох цілком однакових особин. Він з’ясував, що серед культурних рослин і свійських тварин набагато більше різноманітності, більше сортів і порід, ніж у їхніх диких предків. Наприклад, відомо кілька сот порід собак, і всі вони потомки одного виду — вовка. Виведено кілька сот порід голубів. Проте серед диких голубів має схожі з ними ознаки (так само воркує і так само гніздиться) лише один вид — дикий сизий голуб. Таким чином, з часу приручення сизого голуба ознаки голубів дуже змінилися: свійські голуби розрізняються за розміром тіла, забарвленням дзьоба, оперенням тощо. Відмінності між тваринами одного виду, однієї породи Дарвін назвав мінливістю. Вона властива не тільки тваринам, а  й  рослинам та іншим живим організмам.

Дарвін вважав, що причиною мінливості організмів є вплив на них нових умов життя, яких не було, коли жили їхні предки. Мінливість у диких голубів, які живуть у скелястих районах Західної Європи, невелика, бо природні умови тут змінюються дуже повільно. У напівсвійських сизих голубів, які належать до цього виду, мінливість значна, бо людина постійно змінює умови їхнього середовища життя.

Спадковість. Дарвін звернув увагу на те, що всі природжені ознаки передаються від покоління до покоління. Здатність організмів передавати природжені ознаки потомству він назвав спадковістю. Цуценята або котенята, наприклад, дуже схожі між собою і своїми батьками. Якщо нові ознаки не природжені, а виникли протягом життя організму, то вони спадково передаватися не можуть. Відомо, що собакам деяких порід, наприклад фокстер’єрам, із покоління в покоління відрізують хвости. Проте ця нова зовнішня ознака (короткий хвіст) не успадковується. Усі цуценята фокстер’єрів народжуються з хвостами нормальної довжини.

Добір. Виведення порід свійських тварин. Штучний добір. Людина вивела багато порід свійських тварин: великої і дрібної рогатої худоби, коней, собак, кролів, курей, качок, голубів. Виведено  й  породи риб — ставкових та акваріумних.

Виявивши в однієї зі своїх свійських тварин якусь особливо корисну для себе властивість, людина щоразу виділяла цю тварину з решти або, як казав Дарвін, відбирала її, зберігала її потомство, якщо воно мало ті самі корисні ознаки. Наприклад, відбираючи з-поміж свійських собак тих, що мали найдовші ноги і найшвидше бігали, люди вивели породу хортів, а з коротконогих — таксу. Коли хочуть вивести молочну породу великої рогатої худоби, відбирають тварин, які дають надої  й  не звертають особливої уваги на масу тіла. Навпаки, виводячи м’ясні породи, відбирають найбільших тварин, якщо навіть вони дають небагато молока. Такий добір Дарвін назвав штучним, бо проводить його людина.

Застосовуючи штучний добір, людина виводить нові породи свійських тварин за історично малий час. Так, собака був приручений близько 15 тис. років тому. Тепер відомо кількасот порід собак.

2. Природний добір та його форми.

Природний добір — основна рушійна сила еволюції органічного світу.

Всі організми в природі мають тенденцію розмножуватися в геометричній прогресії. При цьому кожний вид потенційно має можливість збільшувати чисельність особин у необмеженій кількості. Міський горобець протягом літа тричі виводить пташенят, кожного разу в середньому близько п'яти. Якщо б всі пташенята вижили, на наступний рік досягли статевої зрілості і також залишили потомство, то через десять років нащадки однієї пари горобців становили б 257 716 963 696 особин. Сірий пацюк дає 5 виводків на рік, у середньому по 8 малят, які досягають статевої зрілості в тримісячному віці. В результаті потомство пари сірих пацюків потенційно через рік може досягти 40 тис. особин. Потомство однієї самки листкової попелиці за рік могло б досягти 1025 особин; вони двометровим шаром вкрили б сушу на планеті. Ще К. Ліней зазначав, що одна рослина маку дає 32 тис. насінин, а Ч. Дарвін в одному плоді зозулиних сліз нарахував понад 186 тис. насінин.

За підрахунками Дарвіна, навіть дуже повільне розмноження у слонів має великі потенціальні можливості - через 750 років одна пара дасть 19 мли. голів.

У природі геометрична прогресія розмноження ніколи не спостерігається, фактично організмів народжується завжди більше, ніж їх виживає. На шляху до безмежного в потенції розмноження стають перешкоди у вигляді «боротьби за існування». «Я мушу попередити, що застосовую цей вислів,— писав Дарвін,— у широкому і метафоричному розумінні, включаючи сюди залежність однієї істоти від іншої, а також розуміючи (що е ще важливішим) не тільки життя однієї особини, а й успіх її в забезпеченні себе потомством... Про рослину на околиці пустелі так само говорять, що вона бореться з посухою, хоч правильніше було б сказати, що вона залежить від вологості... У всіх цих значеннях... я заради зручності вдаюся до загального вислову «боротьба за існування».

Дарвін розрізняв три форми боротьби за існування:

а) взаємовідносини організмів з неживою природою, або пристосування до абіотичних факторів зовнішнього середовища;

б) міжвидову боротьбу, до якої відносяться взаємовідносини між особинами, які належать до різних видів;

в) внутрішньовидову боротьбу, взаємовідносини між особинами, які належать до одного виду.

Взаємовідносини організмів з неживою природою можна показати на таких прикладах. Рослини Півночі більш морозостійкі, ніж південні форми, тому що особини, які нездатні перенести низьку температуру, вимирають і потомство зберігається лише від тих із них, які в результаті мутаційної мінливості набули морозостійкості. У трав'янистих рослин тундри короткий вегетаційний період, який дозволяє утворити насіння протягом короткого літа. І це наслідок того, що рослини, які не встигали утворювати насіння за короткий час північного літа, не могли залишити потомства. І тут у життєвій боротьбі перемагали ті, у яких завдяки відповідним спадковим змінам виявлявся скорочений вегетаційний період.

Ще більш короткий вегетаційний період у трав'янистої рослинності пустель, що забезпечує їм дозрівання за невелику кількість днів весняного вологого періоду.

Уявимо собі картину з минулого... На краю пустелі росла рослина із порівняно тривалим вегетаційним періодом. Насіння її відносилось вітром у бік пустелі. Воно, безсумнівно, мало індивідуальні відмінності, які відбивалися на швидкості появи сходів, інтенсивності росту і дозрівання, тому не всі із них могли вижити і залишити потомство. У деяких індивідуальні особливості виявилися відповідними умовам існування, однак і вони давали насіння, яке також не було однотипним. І знов добір залишав лише ті рослини, які були найбільш пристосовані до конкретних умов існування. Більше того, насіння і цих рослин потрапляло ще далі в глибину пустелі. Серед рослин, що виросли із насіння, знов йшов добір на здатність вижити в умовах ще більш короткого вегетаційного періоду. Так сформувались у природі рослини, які характеризуються коротким періодом вегетації (ефемери).

У інших рослин — мешканців пустель — добір йшов в інших напрямках, що забезпечувало появу нових ознак, які давали можливість існувати в цих умовах. Наприклад, саксаул пустель Середньої Азії не має справжніх листків, вони перетворилися на загострені лусочки, притиснені до стебла, або навіть у невеликі горбики на стеблі, чим запобігається інтенсивне випаровування води. Таким чином, і ця ознака — наслідок добору, тобто виживання тих, хто менше втрачав вологи.

Можливо, не зразу виникла мутація рослин з редукованими листками, а скорочення поверхні випаровування у рослин — предків саксаулу — пройшло через ряд етапів (мутацій). Добір же зберігав тих, хто краще виживав; ними виявились рослини, які менше випаровували вологу.

Цікавий приклад наводить Дарвін відносно комах — мешканців невеликих океанічних островів. Вони або добре літають, або зовсім не мають крил. Мабуть, комахи раптовими поривами вітру зносились в море; зберігались лише ті, які або могли протидіяти вітру, або зовсім не літали. Добір у цьому напрямі привів до того, що на острові Мадейра із 550 видів жуків 200 видів — не літають. Це приклад дивергенції, або дизруптивного (розривного) природного добору.

У результаті міжвидової боротьби з'явились ті пристосування, які необхідні рослинам і тваринам в їхніх складних взаємовідносинах між собою. Так, у рослин з'явились колючки, шипи, жалкі волоски, гіркий смак і т. д. Можна собі уявити, що у давнього предка шипшини шипів не було. Листки і гілки на кущах цих рослин поїдали травоїдні тварини. Проте на окремих кущах стебла мали незначну бугристість. Такі кущі тварини об'їдали з меншою охотою. В результаті збереглися ті, у яких шипи ставали все більшими і більшими. Подібний процес привів в одних випадках до утворення колючок, в інших — до появи неприємного запаху або смаку і різноманітних ознак, які перешкоджали поїданню.

Серед рослин, що запилюються комахами, більшу кількість насіння могли утворити ті, які краще «приваблювали» комах-запилювачів. Тут мають значення яскраве забарвлення, аромат, щедрий солодкий нектар, будова квітки і т. п. У результаті ті з різновидів, які в цьому відношенні поступалися іншим, перестали відвідуватися комахами і врешті-решт були приречені на вимирання.

Комахи, ящірки і ряд інших видів, які ховаються між листками рослин, мають зелений або бурий колір, мешканці пустель — колір піску. У забарвленні тварин, які мешкають у лісі, є плями, що нагадують бліки, наприклад, у леопарда, а у тигра імітують колір і тінь від стебел очерету або комишу. Таке забарвлення отримало назву захисного. У хижаків воно закріпилось завдяки тому, що його хазяїн непомітно міг підкрастися до здобичі, а у жертви захисне забарвлення — наслідок того, що жертва залишалась менш помітною для хижаків. Як же воно виникло? Численні мутації давали і дають велику різноманітність форм, що відрізняються за забарвленням. У ряді випадків воно виявилось близьким до фону навколишнього середовища, тобто заховувало тварину, відігравало роль захисного пристосування. Ті тварини, у яких захисне забарвлення виявилось мало, або залишались без їжі, або самі ставали жертвами.

Іноді тварини не лише за забарвленням, а і за формою і поведінкою подібні до якого-небудь предмета або інших тварин. Таке явище називається мімікрією. Так, форма крил багатьох метеликів збігається з формою зеленого або сухого листка. У деяких на крилах е ще малюнок, який відтворює жилкування.

У результаті міжвидової боротьби виробилась у рослин властивість виділяти антибіотики і фітонциди, у тварин з'явився імунітет, тобто несприйнятність до ряду хвороб. У результаті тієї ж боротьби паразити набули властивих лише їм ознак: великий розвиток статевих залоз, інтенсивне розмноження, ферменти, які запобігають травленню на поверхні тіла у мешканців кишок тощо. З іншого боку, і у хазяїв паразитів з'явились пристосування до співжиття з ними. Чим давніша система хазяїн — паразит, тим меншої шкоди завдає паразит своєму хазяїнові. Так, в екваторіальній Африці у антилоп з давніх часів паразитує одноклітинний паразит — трипаносома, не викликаючи помітного захворювання, проте коли трипаносома мухою цеце перенесеться до неспецифічного для неї хазяїна — людини, то викличе смертельне захворювання.

Особливої інтенсивності на різних етапах еволюції міжвидова боротьба досягала у випадках, коли удосконалення однієї групи організмів обумовлювало необхідність удосконалення іншої, залежної групи: хижаки і їхні жертви; паразити і хазяї; комахи і комахозапильні рослини та ін. Це приклади так званої спряженої еволюції (коеволюції), яка є дуже важливою формою розвитку, тому що приводить до тривалого взаємного удосконалення багатьох груп тварин і рослин.