Современная теория биологической эволюции

12

 

Министерство образования и  науки Российской Федерации

Федеральное агенство по образованию  ГОУ ВПО

Всероссийский заочный финансово-экономический  институт

 

 

 

 

Контрольная работа

По дисциплине: концепции современного естествознания

Вариант № 22

«Современная теория биологической  эволюции»

 

 

 

 

 

 

Выполнил: Щукина Д. О.

Проверил: проф. Арапов А. В.

 

 

Воронеж 2012

Содержание.

Введение

1. Генезис идей эволюции в истории биологии.

2. Анализ принципов эволюционной теории Дарвина как классической теории эволюции.

3. Основные положения современной (синтетической) теории эволюции.

Заключение.

Список литературы.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение.

Современная биологическая наука  – результат длительного процесса развития. Интерес к познанию живого у человека возник очень давно, он был связан с его важнейшими потребностями  – в пище, лекарствах, одежде, жилье  и т.д.

Но только в первых древних цивилизованных обществах люди стали изучать  живые организмы более тщательно, составлять перечни животных и растений, населяющих разные регионы, классифицировать их. Одним из первых биологов древности  был Аристотель.

В ХIХ в. диалектическая идея развития распространялась на широкие области естествознания, в первую очередь на геологию и биологию.

В первой половине ХIХ в. произошла острая борьба двух концепций – катастрофизма и эволюционизма, которые по-разному объясняли историю нашей планеты.

Цель: изучение современной теории биологической эволюции.

Задачи:

1. Показать генезис идей эволюции  в истории биологии.

2. Дать анализ принципов эволюционной  теории Дарвина как классической  теории эволюции.

3. Изложить основные положения  современной (синтетической) теории  эволюции.

1. Генезис идей эволюции в истории биологии.

Наука биология зародилась в XV-XVI вв., в связи с интересом к человеческой природе.

Биология - наука о живом, его строении, формах активности, природных сообществах живых организмов, их распространении и развитии, связях друг с другом и неживой природой. В настоящее время биология представляет собой целый комплекс наук в живой природе. Важнейшим инструментом познания живого мира служит категория «живого» являющаяся ключевой, исходной для всей системы биологических наук.

В становлении биологии как науки  можно выделить 3 этапа, принципиально отличающихся друг от друга своей главной идеей: период систематики; эволюционный период; период биологии микромира. Эти периоды не имеют четких временных границ, не имеют они и резких переходов. Например, переход от систематики к эволюционизму проходил через период трансформизма, в котором идея изменчивости и превращения форм животных и растений пробивала себе дорогу). Как и всякая естественная наука, биология в начале становления имела описательный характер (описательная натурбиология). В становлении идеи эволюции органического мира существенную роль сыграла систематика - биологическая наука о разнообразии всех существующих и вымерших организмов, о взаимоотношениях и родственных связях между их различными группами (таксонами). Идеи систематики зародились в античности, и первым систематизатором был Аристотель. Биологии он посвятил ряд работ: «История животных», «О частях животных», «О возникновении животных». Он является основоположником зоологии, морфологии, эмбриологии. В основе систематики живого у Аристотеля лежит принцип от простого к сложному, с человеком на вершине пирамиды (антропоцентризм).

Этот принцип систематики сохранялся в науке два тысячелетия. Дальнейшее развитие идея систематики получила в работе «Система природы» (1753) ш%

Заслуга Линнея в том, что через  создание искусственной системы  он подвел биологию к необходимости  рассмотрения колоссального эмпирического  материала с позиций общих  теоретических принципов.

Таким образом, в 17-18 веках возникала  идея исторических изменений наследственных признаков организмов, необратимого исторического развития живой природы.

Эволюция - от лат. "развертывание" - историческое развитие природы. В  ходе эволюции, во-первых, возникают  новые виды, т.е. увеличивается разнообразие форм организмов. Во-вторых, организмы  адаптируются, т.е. приспосабливаются к изменениям условий внешней среды. В-третьих, в результате эволюции постепенно повышается общий уровень организации живых существ: они усложняются и совершенствуются.

Переход от представления о трансформации  видов к идее эволюции, исторического  развития видов предполагал, во-первых, рассмотрение процесса образования  видов в его истории, учет конструктивной роли фактора времени в историческом развитии организмов, а во-вторых, развитие идей о возникновении качественно  нового в таком историческом процессе.

Переход от трансформизма к эволюционизму  в биологии произошел на рубеже 18-19 веков. Первые эволюционные теории были созданы двумя великими учеными 19 века - Ж.Ламарком и Ч.Дарвином. Жан  Батист Ламарк и Чарльз Роберт Дарвин создали эволюционные теории, которые  противоположны по строю, характеру  аргументации, основным выводам. Их исторические судьбы также сложились по-разному. Теория Ламарка не получила широкого признания современников, в то время  как теория Дарвина стала основой  эволюционного учения. В настоящее  время и дарвинизм, и ламаркизм  продолжают оказывать влияние на научные концепции, хотя и по-разному.¹

Наиболее полно по тем временам идея эволюции была изложена в работах  французского биолога Ж. Ламарка. В своей работе «Философия зоологии» он выделяет две причины изменчивости видов: влияние и изменение условий жизни и наследственность. Ламарк считал, что высшие формы жизни произошли от низших в процессе эволюции. Эволюционное учение Ламарка имело большое значение в плане признания идеи развития и изменения видов, тем самым способствовало появлению теории Дарвина. Главный труд Дарвина «Происхождение видов путем естественного отбора или сохранение благоприятствующих пород в борьбе за жизнь», был опубликован в Ноябре1859 г. Эволюционная теория Дарвина построена на трех «китах» -изменчивости, наследственности и естественном отборе. Изменчивость - это способность организмов приобретать новые свойства и признаки и изменять их по разным причинам. Имение изменчивости является первым и главным звеном эволюции.

Успех теории Дарвина к концу XIX века был огромен. Но вот в начале XX в. появилась генетика - наука о наследственности и изменчивости организмов, сначала выразившая недоверие теории Дарвина. Однако к 30-м годам XX века ситуация изменилась. Генетика сама стала эволюционной, а ее связь с теорией Дарвина привела к современной (синтетической) теории эволюции (СТЭ). Генетика установила природу наследственности и изменчивости. Основоположником науки является Грегор Мендель (1822 - 1884). В результате опытов с горохом, цель которых состояла в том, чтобы «проследить развитие гибридов в их потомках», в 1865 г. Мендель открыл закон наследственности. Однако его работа оставалась неизвестной 35 лет. Известность пришла к Менделю в 1900 (спустя 16 лет после смерти), когда его законы наследственности были переоткрыты.

Г. Морган (1866 - 1945) сформулировал хромосомную теорию наследственности. Клетки большинства живых организмов (растений и животных) имеют наборы парных хромосом, однотипных от мужского и женского организмов. Отличаются только две половые клетки: в мужских половых клетках находятся две разные хромосомы - Х и Y (в каждой по одной хромосоме), в женских - две одинаковые хромосомы - Х,Х. Важным открытием в генетике было открытие мутаций - внезапных изменений в наследственной системе организма. Они происходят как за счет случайных событий (естественные или спонтанные мутации), так и за счет искусственно вызываемых действий (индуцированные мутации). Все виды живых организмов способны мутировать, что и приводит к их изменчивости.

Современная биология является экспериментальной  наукой на уровне микромира. Отсюда и  название этапа развития биологических  знаний. Изучение процессов, происходящих на молекулярном уровне, привело к  большим достижениям биологической  науки.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Анализ принципов эволюционной теории Дарвина как классической теории эволюции.

Теория Дарвина является одной  из наиболее известных концепций  биологической эволюции на нашей  планете. Чарльз Дарвин в своем основном труде «Происхождение видов путем  естественного отбора»(1859),обобщив  эмпирический материал современной  ему биологии и селекционной практики, использовав результаты собственных  наблюдений во время путешествий, раскрыл  основные факторы эволюции органического  мира. В книге "Происхождение человека и половой отбор" (1871) выдвинул гипотезу происхождения человека от обезьяноподобного предка.²

Главная заслуга Дарвина в том, что он раскрыл движущие силы эволюции. Он материалистически объяснил возникновение  и относительный характер приспособленности  действием только естественных законов, без вмешательства сверхъестественных сил. Учение Дарвина в корне подрывало  метафизические представления о  постоянстве видов и сотворении их богом. Дарвин выдвинул положение, согласно которому все существующие многочисленные формы растений и животных произошли  от более простых организмов путём  постепенных изменений, накапливавшихся  из поколения в поколение, т.е. эволюционно. Эволюция в переводе с латинского означает развертывание; это непрерывный  и необратимый процесс исторического  развития природы.

Согласно учению Дарвина, движущими  силами эволюции являются изменчивость, наследственность и естественный отбор, составляющие так называемую дарвиновскую триаду.

Под изменчивостью понимается разнообразие признаков и свойств у особей и групп особей любой степени  родства. Дарвин делил изменчивость на две категории (наследственную и  ненаследственную) и выделял несколько  её основных форм: это групповая  изменчивость и неопределённая индивидуальная изменчивость. Наследственная изменчивость, (мутационная или генотипическая) связана с изменением генотипа особи, поэтому возникающие изменения  наследуются. Она является материалом для естественного отбора. Дарвин назвал эту наследственность неопределенной. Источником наследственной изменчивости являются мутации.

 закономерности в передаче  изменений от родителей потомкам.-Наследственность – это свойство организмов передавать следующему поколению свои признаки и особенности развития, т.е. это способность к воспроизведению себе подобных. Законы наследственности, с одной стороны, выражают повторение в ряду поколений, а с другой стороны

Естественный отбор обеспечивает протекание процесса эволюции в том  или ином направлении. В результате его действия в популяции происходит увеличение числа особей, обладающих определённым свойством или качеством. Отбор «подхватывает» случайно возникшие  полезные мутации и насыщает ими  генофонд. В этом заключается направляющая роль отбора в эволюции. Таким образом, естественный отбор – это сохранение благоприятных индивидуальных различий и изменений и уничтожение  вредных. Особи, успешно противостоящие неблагоприятным факторам и лучше  использующие ресурсы внешней среды, с большей вероятностью могут  оставить потомство.

Основные принципы эволюционного  учения Дарвина сводятся к следующим  положениям:

1.Каждый вид способен к неограниченному  размножению.

2.Ограниченность жизненных ресурсов  препятствует реализации потенциальной  возможности беспредельного размножения.  Большая часть особей гибнет  в борьбе за существование  и не оставляет потомства.

3.Гибель или успех в борьбе  за существование носят избирательный  характер. Организмы одного вида  отличаются друг от друга совокупностью  признаков. В природе преимущественно  выживают и оставляют потомство  те особи, которые имеют наиболее  удачное для данных условий  сочетание признаков, т.е. лучше  приспособлены.

Избирательное выживание и размножение  наиболее приспособленных организмов Ч. Дарвин назвал естественным отбором.

4.Под действием естественного  отбора, происходящего в разных  условиях, группы особей одного  вида из поколения в поколение  накапливают различные приспособительные  признаки. Группы особей приобретают  настолько существенные отличия,  что превращаются в новые виды.

Образование новых видов начинается в популяциях, насыщенных постоянно  возникающими мутациями, которые при  свободном скрещивании приводят к изменениям генотипов и фенотипов. Изменение условий существования  ведет к расхождению признаков  среди особей данной популяции, к  дивергенции. Исходная популяция образует группу форм, имеющих различную степень  отклонений признаков. Отдельные организмы  с измененными признаками способны осваивать новые места обитания, увеличивать свою численность. При  движущем отборе наибольшие возможности  выжить и оставить плодовитое потомство  имеют особи с крайними, контрастными отклонениями. Промежуточные формы  больше контактируют и быстрее вымирают. Так в исходной популяции возникают  новые группы особей, из которых  вначале образуются новые популяции, а затем, при последующей дивергенции, новые подвиды и виды. Принцип дивергенции объясняет происхождение многообразия жизненных форм.

Согласно общепринятой классификации, систематической единицей живых  организмов является вид.

Вид - это группа особей, сходных  по строению, происхождению и характеру  физиологических процессов; свободно скрещивающихся между собой и  дающих плодовитое потомство. Особи  одного вида имеют одинаковые приспособления к жизни в определенных условиях. Любой вид, состоящий из одной  или нескольких популяций, представляет собой единое целое. Целостность  достигается связями между особями  вида: заботой о потомстве, общением через различные сигналы, совместной защитой от врагов, скрещиванием. Целостность  достигается и биологической  изоляцией - обособленностью от других видов (особи разных видов, как правило, не скрещиваются). Все это характеризует  вид как надорганизменную систему.

Критерии вида:

Морфологический - сходство внешнего и внутреннего строения особей.

Физиологический - сходство процессов жизнедеятельности, сроков размножения.

Географический - занимаемый особями вида ареал (территория) характерен для всех особей вида. Он может быть большим или маленьким, прерывистым или сплошным

Экологический - ниша, занимаемая особями одного вида внутри ареала, обусловленная определенными экологическими условиями (влажностью, температурой и т.д.).

Генетический - главный критерий. Это характерный для каждого вида набор хромосом, их определённое число, размеры и форма. Особи разных видов имеют разные наборы хромосом и поэтому не могут скрещиваться, т. к. невозможна конъюгация при мейозе.