Закономерности протекания эволюции. Микроэволюция – образование видов живого

Министерство  образования и науки РФ

Негосударственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Московский психолого-социальный университет»

Факультет юриспруденция

 

 

 

 

 

 

Реферат

 

Дисциплина: Концепция современного естествознания

 

На  тему: «Закономерности протекания эволюции. Микроэволюция – образование видов живого»

 

 

 

 

Преподаватель: Веселовская Е.Д.

Выполнил: студент  гр. 12 БЮЗ 5 …

 

 

Оценка_____________

           

             _____________

             (подпись)

 

 

Конаково-2012 г.

Содержание

 

Введение…………………………………………………………………………...3

1. Закономерности протекания эволюции……………………………………….4

     1.1.  Доказательства эволюции органического мира………………………...4

     1.2.  Общие закономерности эволюции………………………………………7

2. Микроэволюция и видообразование………………………………………….9

     2.1.  Понятие о микроэволюции и популяции……………………………….9

     2.2.  Способы видообразования……………………………………………...12

Заключение……………………………………………………………………….17

Список использованной литературы…………………………………………...20

 

 

Введение

Еще в античные времена существовало два противоположных взгляда  по вопросу происхождения современного разнообразия животных и растений. Креационисты утверждали, что мир  сотворен Богом; животных и растений столько, сколько их создал Творец. Они изначально целесообразны и  неизменны. В понятиях философии  это - чистейшая метафизика (от греческого «Meta ta physika» - «После физики»; так называлось философское сочинение Аристотеля, помещенное после его трактатов  по физике).

Даже в XVIII веке этот взгляд разделял великий шведский натуралист, основатель современной систематики Карл Линней. Другая точка зрения - трансформизм: мир изменяется, исторически развивается. Применительно к биологии это  означало историческое изменение организмов, постепенное усложнение их организации. В XVIII веке такие мысли выражали Бюффон во Франции, Эразм Дарвин (дед Чарльза  Дарвина) в Англии, Гёте в Германии, Ломоносов в России. Но первые эволюционные догадки были умозрительные, они  не имели достаточной фактической  основы. Только в XIX веке сформировалось научное эволюционное учение.

Первым настоящим эволюционистом считается французский биолог Ж.Б. Ламарк. В своей известной книге  «Философия зоологии» (1809) он предложил  первую целостную теорию эволюции живого мира, отвергнув метафизическую идею о постоянстве и неизменности видов. Учение Ламарка основано на новом  видении системы - от простых организмов к сложным, оно утверждало прогрессивное  развитие жизни на Земле.

Целью работы является изучение закономерностей  протекания эволюции, а также микроэволюции  и образования новых видов.

Для достижения этой цели были поставлены следующие задачи:

• изучить закономерности протекания эволюции;
• изучить понятие микроэволюции и образования новых видов.

 

 

1.Закономерности протекания  эволюции

1.1. Доказательства эволюции органического мира

Эволюцией называется необратимый  процесс развития любой системы, в результате которого возникают  новые структуры и новые функции. В биологии термин «эволюция» (от лат. evolutio - развитие, развертывание) впервые  использовал швейцарский натуралист Шарль Бонне в 1762 г. в одной  из эмбриологических работ.

По современным представлениям, биологическая эволюция - это необратимое  и, в известной мере, направленное историческое развитие живой природы, сопровождающееся изменением генетического  состава популяций, формированием  адаптаций, образованием и вымиранием видов, преобразованиями биогеоценозов  и биосферы в целом.

Таким образом, само понятие «эволюция» включает, как минимум, два момента: адаптациогенез и формирование таксонов.

Существуют многочисленные доказательства эволюции органического мира Земли, которые одновременно являются и  методами изучения эволюции. К классическим доказательствам эволюции относятся  палеонтологические, сравнительно-анатомические  и сравнительно-эмбриологические.

1. Палеонтологические. Ранее существовавшие  организмы оставляют после себя  различные формы ископаемых остатков: окаменелости, отпечатки, скелеты,  следы деятельности. По этим остаткам  можно проследить изменение групп  организмов во времени. Реконструированы  филогенетические ряды лошадиных,  хоботных, некоторых моллюсков. Обнаружено  множество переходных форм между  современными группами организмов. Однако из-за неполноты палеонтологической  летописи не всегда удается  реконструировать ход эволюции.

Историю Земли палеонтологи делят на длительные промежутки - эры, а эры - на периоды. Название эр и периодов, их продолжительность и характерный для них животный и растительный мир приведены в геохронологической таблице. В ней продолжительность эр и периодов указана в соответствии с геохронологической шкалой, принятой Международным геологическим конгрессом. Таблица отражает расположение земных пластов: наиболее древние - внизу, более поздние - вверху. Продолжительность эр и периодов определяют по количеству продуктов распада радиоактивных элементов в пробе породы. Установлено, что за каждые 100 млн. лет из 1 кг урана независимо от внешних условий остается 985 г, а образуется 13 г свинца и 2 г гелия. Определив количество свинца и гелия в пробе данной породы, можно подсчитать геологический возраст породы.

2. Сравнительно-морфологические. Системы  органов современных организмов  образуют ряд последовательных  изменений. Например, на современных  организмах можно проследить  судьбу отдельных костей мозгового  и висцерального черепа. Так, позвоночные  животные имеют двустороннюю  симметрию, общий план строения  скелета, черепа, передних и задних  конечностей, головного мозга  и всех основных систем (нервной,  пищеварительной, кровеносной и  др.). Единство происхождения подтверждает  строение гомологичных органов,  рудиментов, атавизмов и переходных  форм.

К сравнительно-морфологическим доказательствам  близки сравнительно-биохимические. Например, на современных организмах можно  проследить изменение структуры  гемоглобина. Однако в этих рядах  имеются и пробелы, поскольку  далеко не все переходные формы дожили до нашего времени.

3. Сравнительно-эмбриологические. В  ходе эмбрионального развития  у зародышей часто наблюдаются  черты сходства с зародышами  предковых форм. Например, у всех  позвоночных на ранних стадиях  развития появляются внутренние  жабры (или их зачатки - жаберные  карманы).

На основании закона зародышевого сходства был сформулирован биогенетический  закон Мюллера-Геккеля, который в  краткой формулировке гласит: «Онтогенез (индивидуальное развитие) есть быстрое и краткое повторение филогенеза (исторического развития)». Однако в этих рядах эмбрионального развития сходство между зародышами лишь самое общее, проявляются не все признаки. Например, у зародышей амниот (рептилий, птиц и млекопитающих) не появляются наружные жабры, характерные для личинок анамний (рыб и земноводных), а развитие жаберных щелей останавливается на стадии жаберных карманов. Поэтому биогенетический закон в трактовке Мюллера-Геккеля носит ограниченный характер. Позднее Алексей Николаевич Северцов (1866--1936) уточнил и дополнил положения биогенетического закона. Он доказал, что в процессе онтогенеза происходит выпадение отдельных этапов исторического развития, повторение зародышевых стадий предков, а не взрослых форм, возникновение изменений, мутаций, каких не было у предков. Полезные мутации передаются по наследству и включаются в филогенез (например, сокращение числа позвонков у бесхвостых земноводных), вредные - ведут к гибели зародыша. Таким образом, онтогенез не только повторяет филогенез, но и является источником новых направлений филогенеза.

В ходе эволюции наблюдаются эволюционные преобразования процессов онтогенеза, связанные с адаптациями взрослых (половозрелых) организмов. В ходе таких  преобразований могут появляться новые  органы, но могут и утрачиваться старые органы (полностью или превращаться в рудименты). При этом могут изменяться: начальная масса зачатка органа, место и время закладки органа. Эти преобразования могут происходить  на разных стадиях онтогенеза: на самых  ранних (закладка хорды, нервной трубки), средних (закладка чешуи у рыб, перьев у птиц, видоизменение побегов  растений) и поздних (редукция хвоста у головастиков, формирование четырехкамерного сердца у птиц и млекопитающих, изменение  формы листьев). При изменениях органов  на поздних стадиях онтогенеза и  может действовать филогенетический закон.

В настоящее время для изучения эволюционного развития той, или  иной группы организмов используется целый комплекс методов: биогеографические, экологические, генетические, молекулярно-биологические, иммунологические, биохимические, а  также методы палеоэкологии, сравнительной  физиологии и этологии; широко используются методы компьютерного моделирования.

 

1.2. Общие закономерности эволюции

Макроэволюция представляет собой  обобщенную картину эволюционных преобразований. Только на уровне макроэволюции обнаруживаются общие тенденции, направления и  закономерности эволюции органического  мира.

В течение второй половины XIX - первой половины XX века на основании многочисленных исследований закономерностей эволюционного  процесса были сформулированы основные правила (принципы) эволюции. (Эти правила  носят ограниченный характер, не имеют  универсального значения для всех групп  организмов и не могут считаться  законами.)

1. Правило необратимости эволюции, или принцип Долло (Луи Долло,  бельгийский палеонтолог, 1893): исчезнувший  признак не может вновь появиться  в прежнем виде. Например, вторично-водные  моллюски и водные млекопитающие  не восстановили жаберного дыхания.

2. Правило происхождения от неспециализированных  предков, или принцип Копа (Эдуард  Коп, американский палеонтолог-зоолог, 1904): новая группа организмов возникает  от неспециализированных предковых  форм. Например, неспециализированные  Насекомоядные (типа современных  тенреков) дали начало всем современным  плацентарным млекопитающим. 

3. Правило прогрессирующей специализации,  или принцип Депере (Ш. Депере, палеонтолог, 1876): группа, вступившая  на путь специализации, в дальнейшем  развитии будет идти по пути  все более глубокой специализации.  Современные специализированные  млекопитающие (Рукокрылые, Ластоногие, Китообразные), скорее всего, будут эволюционировать поп пути дальнейшей специализации.

4. Правило адаптивной радиации, или принцип Ковалевского-Осборна  (В.О. Ковалевский, Генри Осборн, американский палеонтолог): группа, у которой появляется, безусловно, прогрессивный признак или совокупность таких признаков, дает начало множеству новых групп, формирующих множество новых экологических ниш и даже выходящих в иные среды обитания. Например, примитивные плацентарные млекопитающие дали начало всем современным эволюционно-экологическим группам млекопитающих.

5. Правило интеграции биологических  систем, или принцип Шмальгаузена (И.И. Шмальгаузен): новые, эволюционно  молодые группы организмов вбирают  в себя все эволюционные достижения  предковых групп. Например, млекопитающие  использовали все эволюционные  достижения предковых форм: опорно-двигательный  аппарат, челюсти, парные конечности, основные отделы центральной  нервной системы, зародышевые  оболочки, совершенные органы выделения  (тазовые почки), разнообразные производные  эпидермиса и т.д.

6. Правило смены фаз, или принцип  Северцова-Шмальгаузена (А.Н. Северцов, И.И. Шмальгаузен): различные механизмы  эволюции закономерно сменяют  друг друга. Например, алломорфозы  рано или поздно становятся  ароморфозами, а на основе ароморфозов  возникают новые алломорфозы.

В дополнение к правилу смены  фаз Дж. Симпсон ввел правило чередования  темпов эволюции; по скорости эволюционных преобразований он различал три типа эволюции: брадителлическую (медленные  темпы), горотеллическую (средние темпы) и тахителлическую (быстрые темпы).

 

 

 

2. Микроэволюция и видообразование

2.1. Понятие о микроэволюции и популяции

Возникновение новых видов Дарвин представлял как длительный процесс  накопления полезных изменений, увеличивающихся  из поколения в поколение. Мелкие индивидуальные изменения учений принимал за первые шаги видообразования. Их накопление через много поколений приводит к образованию разновидностей, которые  он рассматривал как ступени на путь образования нового вида. Переход  от одной ступени к другой происходит в результате накапливающего действия естественного отбора. Разновидность, по мнению Дарвина, - это зарождающийся  вид, а вид – резко выраженная разновидность.

В процессе эволюции из одного родоначального вида может возникнуть несколько  новых. Такой процесс Дарвин называл  дивергенцией или расхождением признаков. Под этим термином он понимал возникновение  разнообразных существ в потомстве  от одного предка. Из измененных форм выживают и дают потомство только наиболее уклонившиеся разновидности, каждая из которых вновь дает веер изменившихся форм, и опять выживают наиболее уклонившиеся и лучше приспособленные. Так, шаг за шагом возникают все  большие различия между крайними формами, перерастающими, наконец, в  различия между видами, семействами  и так далее. В природе не всегда сохранялись лишь наиболее расходящиеся, крайние формы, средние так же могли выжить и дать потомство. Из крайних форм иногда развиваются  одна, но может развиваться и более.

Если условия среды не изменяются или мало изменяются в течение  длительного времени, то вид остается почти неизмененным по сравнению  с родоначальным.

С тридцатых годов прошлого столетия внимание ученых привлекает популяция как форма существования вида. Новые исследования проливают свет на самые начальные этапы эволюционного процесса, которые протекают внутри вида и приводят к образованию новых внутривидовых группировок – популяций и подвидов. Этот процесс называют микроэволюцией. Она доступна непосредственному наблюдению и изучению, так как происходит в исторически короткое время.