Порівняння теорій Ламарка дарвина лінійна. Виникнення та розвитку еволюційних ідей. Еволюційні ідеї Ч.Дарвіна. Еволюційне вчення Ж.Б. Ламарка
Ідеї змінності органічного світу висловлювалися вже з античних часів Аристотелем, Гераклітом, Демокрітом.
У XVIII ст . К. Ліннействорив штучну систему природи, у якій вид визнавався найменшою систематичною одиницею. Він запровадив номенклатуру подвійних назв виду ( бінарну), що дозволило систематизувати за таксономічними групами відомі на той час організми різних царств.
Творцемпершої еволюційної теоріїбув Жан Батіст Ламарк.Саме він визнав поступове ускладнення організмів і змінність видів, тим самим опосередковано спростовуючи божественне життя. Однак твердження Ламарка про доцільність і корисність будь-яких пристосувань, що виникають в організмів, визнання їх прагнення до прогресу як рушійної сили еволюції, не підтвердилися наступними науковими дослідженнями. Також не знайшли свого підтвердження положення Ламарка про успадкованість набутих особиною протягом її життя ознак і вплив вправ органів на їх адаптивний розвиток.
Основною проблемою, яку треба було вирішити, була проблема утворення нових видів, пристосованих до умов довкілля. Іншими словами, вченим необхідно було відповісти як мінімум на два питання: як виникають нові види? Як виникають пристосування до умов середовища?
Еволюційне вчення, яке отримало свій розвиток і визнається сучасними вченими було створено незалежно один від одного Чарльзом Робертом Дарвіномі Альфредом Уоллесом, які висунули ідею природного відбору з урахуванням боротьби за існування. Це вчення отримало назву дарвінізм , або наука про історичний розвиток живої природи.
Основні положення дарвінізму:
- еволюційний процес реальний, визначається умовами існування і проявляється в освіті нових, пристосованих до цих умов, особин, видів та більших систематичних таксонів;
- Основними еволюційними факторами є спадкова мінливість та природний відбір.
Природний відбір відіграє роль спрямовуючого чинника еволюції (творчу роль).
Передумовами природного відборує:
надлишковий репродуктивний потенціал,
спадкова мінливість,
зміна умов існування.
Природний відбір є наслідком боротьби за існування, яка поділяється на внутрішньовидову, міжвидову та боротьбу з умовами навколишнього середовища.
Результатами природного відборує:
збереження будь-яких адаптацій, що забезпечують виживання та відтворення потомства; всі пристосування мають відносний характер.
Дивергенція – процес генетичного та фенотипічного розходження груп особин за окремими ознаками та утворення нових видів – прогресивна еволюція органічного світу.
Рушаючими силами еволюції за Дарвіном є: спадкова мінливість, боротьба існування, природний добір.
Тематичні завдання
А1. Рушійною силою еволюції за Ламарком є
1) прагнення організмів до прогресу
2) дивергенція
3) природний відбір
4) боротьба існування
А2. Помилковим є твердження
1) види змінюються та існують у природі як самостійні групи організмів
2) родинні види мають історично спільного предка
3) усі зміни, які набувають організм, корисні і зберігаються природним відбором
4) в основі еволюційного процесу лежить спадкова мінливість
А3. Еволюційні зміни закріплюються у поколіннях у результаті
1) появи рецесивних мутацій
2) успадкування набутих протягом життя ознак
3) боротьби за існування
4) природного відбору фенотипів
А4. Заслуга Ч. Дарвіна полягає в
1) визнання змінності видів
2) встановлення принципу подвійних назв видів
3) виявлення рушійних сил еволюції
4) створення першого еволюційного вчення
А5. Причиною утворення нових видів за Дарвіном є
1) необмежене розмноження
3) мутаційні процеси та дивергенція
2) боротьба існування
4) безпосередній вплив умов середовища
А6. Природним відбором називається
1) боротьба існування між особинами популяції
2) поступове виникнення відмінностей між особами популяції
3) виживання та розмноження найсильніших особин
4) виживання та розмноження найбільш пристосованих до умов середовища особин
А7. Боротьба за територію між двома вовками в одному лісі
1) міжвидової боротьби
3) боротьби з умовами середовища
2) внутрішньовидової боротьби
4) внутрішньому прагненню до прогресу
А8. Рецесивні мутації піддаються природному відбору у разі
1) гетерозиготності особини за ознакою, що відбирається
2) гомозиготності особини за даною ознакою
3) їх пристосувального значення для особи
4) їх шкідливості для особи
А9. Вкажіть генотип особини, у якої ген буде піддаватися дії природного відбору
А10. Ч. Дарвін створив своє вчення в
В 1. Виберіть положення еволюційного вчення Ч. Дарвіна
1) набуті ознаки успадковуються
2) матеріалом для еволюції є спадкова мінливість
3) будь-яка мінливість є матеріалом для еволюції
4) основний результат еволюції – боротьба існування
5) в основі видоутворення лежить дивергенція
6) дії природного відбору піддаються як корисні, і шкідливі ознаки
Глава Х. Розвиток еволюційних ідей Тема: «Виникнення та розвитку еволюційних уявлень» Завдання: Розглянути питання появи різноманіття видів Землі, виникнення дивовижної пристосованості організмів до певних умов життя. Сформувати знання про креаціонізм і трансформізм, про К. Ліннея, Ж. Б. Ламарка і Ч. Дарвіна – представників цих поглядів. Піменов А.В. Різноманітність живих організмів (близько 2 млн. видів) Принциповими питаннями біології були і залишаються питання, пов'язані з походженням різноманіття видів на Землі та їх дивовижною пристосованістю до довкілля. Креаціонізм Креаціоністи вважають, що живі організми створені найвищою силою – творцем, трансформісти пояснюють появу різноманіття видів природним шляхом, на основі природних законів. Пристосованість креаціоністи пояснюють початкову доцільність, види були створені спочатку пристосованими, трансформісти вважають, що пристосованість з'явилася в результаті розвитку, під час еволюції. Метафізик Карл Лінней Представником поглядів креаціонізму був шведський вчений, дослідник природи Карл Лінней. Він був метафізиком, тобто. розглядав явища та тіла природи якраз і назавжди дані, безіменні. Ліннея називають "королем ботаніків", "батьком систематики". Він відкрив 1,5 тис. видів рослин, описав близько 10 000 видів рослин, 5000 видів тварин. Закріпив використання бінарної (подвійної) номенклатури для позначення видів. Удосконалив ботанічний мову – встановив однакову ботанічну термінологію. Його класифікація була заснована на об'єднанні видів у пологи, пологів у загони, загонів у класи. Метафізик Карл Лінней У 1735 році вийшла у світ його книга «Система природи», в якій він класифікує всі рослини на 24 класи на основі особливостей будови квіток: кількості тичинок, однопорожнини та обох порожнин квіток. Ще за життя автора ця книга перевидавалася 12 разів і дуже вплинула на розвиток науки ХVIII ст. К.Лінней (1707-1778) Тваринний світ К.Лінней поділив на 6 класів: ссавці, птахи, гади (амфібії та рептилії), риби, комахи, черв'яки. До останнього класу було віднесено майже всі безхребетні. Його класифікація була найбільш повною для свого часу, але Лінней розумів, що система, створена на основі кількох ознак, є штучною системою. Він писав: «Штучна система служить до того часу, доки знайдено природна». Але під природною системою він розумів ту, якою керувався творець, створюючи все живе Землі. Метафізик Карл Лінней «Видів стільки, скільки різних форм створив на початку світу Всемогутній» - говорив Лінней. Але в кінці життя Лінней визнав, що іноді види можуть утворюватися під впливом середовища або внаслідок схрещування. К.Ліней (1707-1778) Швидкий розвиток природознавства у другій половині ХVIII століття супроводжувалося інтенсивним накопиченням фактів, які не вкладалися в рамки метафізики та креаціонізму, розвивається трансформізм – система поглядів про змінність та перетворення форм рослин та тварин під впливом природних причин. Трансформізм. Еволюційна теорія Ж. Б. Ламарка Представником філософії трансформізму був видатний французький дослідник природи Жан Батист Ламарк, який створив першу теорію еволюції. В 1809 виходить його основна праця «Філософія зоології», в якій Ламарк наводить численні докази змінюваності видів. Ж.Б.Ламарк (1744-1829) Він вважав, перші живі організми виникли з неорганічної природи шляхом самозародження, причому стародавнє життя було представлено простими формами, які у результаті еволюції дали початок складнішим. Нижчі, найпростіші форми зародилися порівняно недавно і ще досягли рівня високоорганізованих організмів. Трансформізм. Ламарка включає вже 14 класів, які він розділив на 6 градацій, або послідовних ступенів ускладнення організації. Виділення градацій ґрунтувалося на ступені ускладнення нервової та кровоносної системи. Ламарк вважав, що класифікація повинна відображати "порядок самої природи", її прогресивний розвиток Трансформізм. Еволюційна теорія Ж.Б.Ламарка Така теорія поступового ускладнення, теорія «градації», заснована на вплив зовнішнього середовища на організми і реакції реакції організмів на зовнішні впливи, прямої пристосовуваності організмів до середовища. Ламарк формулює два закони, якими відбувається еволюція. Ж.Б.Ламарк (1744-1829) Перший закон можна назвати законом мінливості: «У всякої тварини, яка не досягла межі свого розвитку, більш часте і більш тривале вживання якого-небудь органу зміцнює помалу цей орган, розвиває і збільшує його і надає йому силу, пропорційну тривалості вживання, тим часом, як постійне невживання того чи іншого органу поступово послаблює його, призводить до занепаду, безперервно зменшує його здібності і, нарешті, викликає його зникнення». Трансформізм. Еволюційна теорія Ж. Б. Ламарка Чи можна погодитися з цим законом? Ламарк переоцінює значення вправи та невправи для еволюції, так набуті організмом ознаки не передаються наступному поколінню. Ж.Б.Ламарк (1744-1829) Другий закон можна назвати законом спадковості: «Все, що природа змусила придбати чи втратити під впливом умов, у яких з давніх-давен перебуває їх порода, і, отже, під впливом переважання вживання чи невживання тієї або іншої частини тіла, - все це природа зберігає шляхом розмноження у нових особин, які походять від перших, за умови, якщо набуті зміни загальні обох статей або тим особам, від яких відбулися нові особини». Трансформізм. Чи можна погодитися з 2 законом Ламарка? Ні, положення про успадкування набутих за життя ознак було помилковим: подальші дослідження показали, що в еволюції вирішальне значення мають спадкові зміни. Існує так званий бар'єр Вейсмана - зміни в соматичних клітинах не можуть потрапити до статевих клітин і не можуть передаватися у спадок. Ж.Б.Ламарк (1744-1829) Наприклад, А.Вейсман протягом двадцяти поколінь відрізав хвости мишам, невживання хвостів мало призвести до їх укорочення, але хвости двадцять першого покоління були такої ж довжини, як і першого. Трансформізм. Еволюційна теорія Ж. Б. Ламарка І, нарешті, Ламарк пристосованість пояснював внутрішнім прагненням організмів до вдосконалення, прогресивного розвитку. Отже, здатність доцільно відповідати вплив умов існування Ламарк вважав вродженим властивістю. Походження людини Ламарк пов'язує з «чотирирукими мавпами», які перейшли до наземного способу існування. Ж. Б. Ламарк (1744-1829) Трансформізм. Еволюційна теорія Ж.Б. Ламарка І ще одне слабке місце у теорії Ламарка. Обгрунтовуючи походження одного виду від іншого, не визнавав види як реально існуючі категорії, як етапи еволюції. «Термін «вид» я вважаю абсолютно довільним, придуманим задля зручності, для позначення групи особин, близько між собою схожих…. Ж. Б. Ламарк (1744-1829) Трансформізм. Але це була перша цілісна теорія еволюції, в якій Ламарк спробував визначити рушійні сили еволюції: 1 - вплив середовища, яке призводить до вправи або непоправки органів і доцільної зміни організмів; 2 - передача у спадок набутих ознак. 3 – внутрішнє прагнення до самовдосконалення. Ж.Б.Ламарк (1744-1829) Але теорія була прийнята. Не всі визнавали, що градація йде під впливом прагнення самовдосконалення; що пристосованість виникає в результаті доцільних змін у відповідь на дії середовища; успадкування набутих ознак не підтверджено численними спостереженнями та експериментами. Трансформізм. Еволюційна теорія Ж. Б. Ламарка Купірування хвостів у багатьох порід собак не призводить до зміни їх довжини. Крім того, з точки зору теорії Ламарка не можна пояснити виникнення, наприклад, забарвлення шкаралупи пташиних яєць та їх форми, що носить пристосувальний характер, або поява раковин у молюсків, адже його ідея про роль вправи та невправи органів тут не застосовується. Між метафізиками та трансформістами склалася дилема, яку можна висловити наступною фразою: «Або види без еволюції, або еволюція без видів». Повторення: Рослини К. Лінней розділив на 24 класи, ґрунтуючись на …. Класифікація К. Ліннея була штучною, оскільки …. Креаціонізм, трансформізм, метафізичний світогляд …. Як з'явилося різноманіття видів Ліннею? Як пояснює пристосованість видів К.Ліней? Ж. Б. Ламарк у книзі «Філософія зоології» розділив тварин на 14 класів та розташував їх на 6 щаблях за ступенем …. 6 градацій тварин за Ламарком …. Його класифікацію вважатимуться природною, оскільки …. Рушійними силами еволюції за Ж. Б. Ламарком є: …. Як з'явилося різноманіття видів за Ламарком? В результаті впливу зовнішнього середовища у живих організмів за Ж. Б. Ламарк …. Як пояснює пристосованість видів Ж. Б. Ламарк? Безперечною заслугою Ж. Б. Ламарка було …. Його гіпотеза була прийнята, не всі визнавали, що …. А. Вейсман протягом двадцяти поколінь відрізав мишам хвости, але …. Що таке бар'єр Вейсмана? Чарлз Дарвін На початку ХІХ ст. відбувалося інтенсивне зростання промисловості країн Західної Європи, яке дало потужний імпульс для бурхливого розвитку науки і техніки. Великі матеріали заморських експедицій збагачували уявлення про різноманітність живих істот, а описи систематичних груп організмів призводили до думки можливості їх спорідненості. Ч.Дарвін (1809-1882) Про це свідчило разючу подібність зародків хордових, виявлене щодо процесів індивідуального розвитку тварин. Нові дані спростовували панівні уявлення про незмінність живої природи. Для наукового пояснення потрібен був геніальний розум, здатний узагальнити величезний матеріал, пов'язати розрізнені факти стрункої системою міркувань. Таким ученим виявився Чарлз Дарвін. Чарлз Дарвін У Часі, коли палав Хаос, Вибухали сонця у вихорі і без міри, З сфер інші виривалися сфери, Коли ж на них морів осіла гладь І стала всюди омивати сушу, Зігріта сонцем, в гротах, на просторі Життя організмів зародилося в морі. Е.Дарвін Ч.Дарвін (1809-1882) Народився Ч.Дарвін 12 лютого 1809 року у сім'ї лікаря. З дитинства захоплювався ботанікою, зоологією, хімією. В Единбурзькому університеті два роки навчався медицині, потім перейшов на богословський факультет Кембриджського університету та збирався стати священиком. Після закінчення університету Дарвін вирушає у навколосвітню подорож на кораблі «Бігль» як натураліст. Плавання тривало п'ять років, з 1831 до 1836 року. Рушійні сили еволюції по Ч.Дарвіну Дарвін звертається до практики сільського господарства. В Англії того часу було відомо велику кількість порід великої рогатої худоби, коней, свиней, курей, собак, голубів. Яким чином людина створює нові породи тварин і сорти рослин? Дарвін приходить до висновку, що в основі роботи лежить мінливість ознак, відбір, який проводить людина та успадкування потомством ознак батьків. Рушійні сили еволюції по Ч.Дарвіну Дарвін розрізняє дві основні форми мінливості: певну та невизначену. Певна мінливість залежить від умов, у яких перебувають організми, у своїй успадкування ознак немає. Наприклад, корови за хорошого годування дають більше молока. Невизначена мінливість проявляється у незначних відмінностях особин одна від одної, причому ці зміни передаються наступному поколінню. У селекції використовується лише невизначена спадкова мінливість. Спочатку селекціонер відбирає особин із необхідними йому ознаками (мутаціями). Мутаційна мінливість – матеріал для селекції. Потім селекціонер використовує комбінативну мінливість, схрещуючи особин з необхідними ознаками. Рушійні сили еволюції по Ч.Дарвіну Штучний добір. Для створення породи або сорту людина проводить відбір виробників з потрібними йому ознаками.
Жан Батіст Ламарк по праву вважається основоположником еволюційної теорії, яку він висловив у своїй книзі «Філософія зоології», опублікованій на початку ХІХ століття.
В основі теорії Ламарка лежить уявлення про градацію - внутрішнє "прагнення до вдосконалення", властиве всьому живому; Вплив цього чинника еволюції визначається розвиток живої природи, поступове, але неухильне підвищення організації живих істот - від найпростіших до найдосконаліших. Результат градації - одночасне існування в природі організмів різного ступеня складності, які б утворюють ієрархічні сходи істот. Градація легко простежується при порівнянні представників великих систематичних категорій організмів (наприклад, класів) та на органах, що мають першорядне значення.
Головним чинником мінливості видів він вважав вплив зовнішнього середовища, який порушує правильність градації: «Наростаюче ускладнення організації піддається то тут, то там протягом загального ряду тварин відхиленням, що викликається впливом умов проживання та засвоєних звичок". Градація, так би мовити, "у чистому вигляді" проявляється при незмінності, стабільності зовнішнього середовища; всяка зміна умов існування примушує організми пристосовуватися до нової обстановки, щоб не загинути. Так Ламарк пояснював одночасне існування на Землі високоорганізованих та простих груп, а також різноманітність форм тварин та рослин.
Ламарк на найвищому рівні в порівнянні з попередниками розробив проблему необмеженої мінливості (трансформізму) живих форм під впливом умов існування: харчування, клімату, особливостей ґрунту, вологи, температури та ін. Свою думку він підкріплював такими прикладами, як зміна форми листя у рослин, які живуть у водному та повітряному середовищі (стрілолист, жовтець), у рослин вологих і сухих, низинних та гірських місцевостей.
З рівня організації живих істот Ламарк виділяв дві форми мінливості:
- пряму, безпосередню мінливість рослин та нижчих тварин під впливом умов довкілля;
- Непряму мінливість вищих тварин, що мають розвинену нервову систему, за участю якої сприймається вплив умов існування, виробляються звички, засоби самозбереження, захисту.
Свої думки щодо розглянутих питань Ламарк оформляє у вигляді двох законів:
Перший Закон. “У будь-якої тварини, що не досягла межі свого розвитку, більш часте і більш тривале вживання якогось органу зміцнює помалу цей орган, розвиває і збільшує його і надає йому силу, пропорційну тривалості вживання, тим часом як постійне невживання того чи іншого органу поступово послаблює його, призводить до занепаду, безперервно зменшує його і нарешті, викликає його зникнення”. Цей закон можна назвати законом мінливості, в ньому Ламарк акцентує увагу на тому, що ступінь розвитку того чи іншого органу залежить від його функції, інтенсивності вправи, що більшою мірою здатні змінюватись молоді тварини, які ще розвиваються. Вчений виступає проти метафізичного пояснення форми тварин як незмінної, створеної для певного середовища. Водночас Ламарк переоцінює значення функції та вважає, що вправа чи невправа органу є важливим фактором у зміні видів.
Другий закон можна назвати законом спадковості.
Положення цих двох законів Ламарк поширює і проблему походження порід свійських тварин і сортів культурних рослин. Не маючи достатнього фактичного матеріалу, при низькому рівні вивченості цього питання Ламарк не зумів дійти до правильного розуміння явищ мінливості.
Теорія Дарвіна протилежна теорії Ламарка як за своїми послідовно матеріалістичними висновками, а й у всьому своєму строю. Вона є чудовим зразком наукового дослідження, ґрунтуючись на величезній кількості достовірних наукових фактів, аналіз яких веде Дарвіна до стрункої системи пропорційних висновків.
Дарвін зібрав численні докази змінності видів тварин та рослин. До часу Дарвіна практикою селекціонерів було створено численні породи різних свійських тварин та сорти сільськогосподарських рослин. Оскільки робота селекціонерів, що веде до зміни породних і сортових якостей організмів, була свідомою і цілеспрямованою і було очевидно, що принаймні багато порід домашніх тварин створені цією діяльністю в відносно недавній час, Дарвін звернувся до вивчення мінливості організмів в одомашненому стані.
Насамперед, важливим був сам факт змін тварин та рослин під впливом одомашнення та селекції, що, власне кажучи, вже є доказом змінності видів організмів. «На початку моїх досліджень, писав Ч. Дарвін у вступі до книги «Про походження видів», – мені здавалося ймовірним, що ретельне вивчення одомашнених тварин і культурних рослин дало б кращу можливість розібратися в цій неясній проблемі. І я не помилився; як у цьому, так і в усіх інших заплутаних випадках я незмінно знаходив, що наші знання про варіацію при доместикації, незважаючи на їхню неповноту, завжди служать найкращим і найвірнішим ключем. Я можу дозволити висловити своє переконання у винятковій цінності подібних досліджень, незважаючи на те, що натуралісти зазвичай нехтували ними».
На думку Дарвіна, стимулом для цих змін є вплив на організми нових умов, якому вони піддаються у руках людини. При цьому Дарвін підкреслив, що природа організму в явищах мінливості важливіша за природу умов, оскільки однакові умови нерідко призводять до різних змін у різних особин, а подібні зміни останніх можуть виникнути за абсолютно різних умов. У зв'язку з цим Дарвін виділив дві основні форми мінливості організмів під впливом зміни умов середовища: невизначену та певну.
Зміни можуть бути визнані певними, якщо всі або майже все потомство особин, що зазнали відомих умов, змінюється однаковим чином (так виникає ряд неглибоких змін: зростання залежить від кількості пиші, товщина шкіри та волосистість – від клімату тощо).
Під невизначеною мінливістю Дарвін розумів ті нескінченно різноманітні слабкі відмінності, які відрізняють один від одного особин одного виду і які не могли бути успадковані ні від батьків, ні від більш віддалених предків. Дарвін робить висновок, що невизначена мінливість є набагато більш поширеним результатом зміни умов, ніж певна, і відіграла більш важливу роль в утворенні порід домашніх тварин. У цьому випадку зміни зовнішніх умов відіграють роль стимулу, що посилює невизначену мінливість, але ніяк не впливає на її специфіку, тобто на якість змін.
Організм, що змінився в якомусь напрямку, передає потомству тенденцію змінюватися далі в тому ж напрямку за умов, що викликали цю зміну. У цьому полягає так звана мінливість, що триває, яка відіграє важливу роль в еволюційних перетвореннях.
Зрештою, Дарвін звернув увагу на існування в організмів певних співвідношень (кореляції) між різними структурами, при зміні однієї з яких закономірно змінюється та інша – співвідносна, чи корелятивна мінливість. Прикладами таких кореляцій є, за Дарвіном, глухота білих котів, які мають блакитні очі; отруйність для білих овець та свиней деяких рослин, нешкідливих для чорних особин тих самих порід, тощо.
Дарвін зібрав численні дані, що свідчать про те, що мінливість різних видів організмів у природі дуже велика, а її форми принципово подібні до форм мінливості свійських тварин і рослин. Різноманітні і коливання відмінності між особинами одного виду утворюють як би плавний перехід до більш стійких відмінностей між різновидами цього виду; у свою чергу, останні так само поступово переходять у більш чіткі відмінності ще більших угруповань - підвидів, а відмінності між підвидами - цілком певні міжвидові відмінності. Таким чином, індивідуальна мінливість плавно перетворюється на групові відмінності. З цього Дарвін дійшов висновку, що індивідуальні відмінності особин є основою виникнення різновидів. Різновиди при накопиченні відмінностей між ними перетворюються на підвиди, а ті, у свою чергу, - на окремі види. Отже, ясно виражена різновид може розглядатися як перший крок до відокремлення нового виду (різновид - "початок").
Дарвін вважав, що між видом та різновидом немає якісної різниці – це лише різні етапи поступового накопичення відмінностей між групами особин різного масштабу. Найбільшою мінливістю характеризуються найпоширеніші види, які у найрізноманітніших умовах. У природі так само, як і в одомашненому стані, основною формою мінливості організмів є невизначена, що є універсальним матеріалом для процесу видоутворення. Тут необхідно підкреслити, що Дарвін вперше поставив у центрі уваги еволюційної теорії не окремі організми (як це було характерним для його попередників-трансформістів, включаючи Ламарка), а біологічні види, тобто, говорячи сучасною мовою, популяції організмів.
Розглянувши еволюційні погляди Дарвіна на мінливість організмів, коротко перерахуємо його основні ідеї:
1.
Організмам як у прирученому, і у дикому стані властива спадкова мінливість. Найбільш звичайною та важливою формою мінливості є невизначена. Стимулом виникнення мінливості організмів служать зміни довкілля, але характер мінливості визначається специфікою самого організму, а чи не напрямом змін зовнішніх умов на протилежність погляду Ламарка.
2.
У центрі уваги еволюційної теорії повинні бути не окремі організми, а біологічні види і внутрішньовидові угруповання (популяції).
Концепція Ж.Б. Ламарка вважається нині ненауковою. Проте не можна заперечувати значення теорії Ламарка, оскільки саме наукова полеміка з висновками і концепціями французького дослідника природи стала поштовхом до появи теорії Ч. Дарвіна.
Висновки англійського вченого також були піддані в подальшому критиці та детальному перегляду, що було викликано насамперед тим, що було виявлено багато невідомих за часів Дарвіна факторів, механізмів та закономірностей еволюційного процесу та сформувалися нові уявлення, що значно відрізняються від класичної теорії Дарвіна.
Тим не менш, безсумнівно, що сучасна теорія еволюції є розвитком основних ідей Дарвіна, що залишаються досі актуальними та продуктивними.
Карл Лінней
Щоб систематизувати величезну кількість описів тварин і рослин, була потрібна якась одиниця систематики. Такою одиницею, загальною для всього живого, Лінней набрав вигляду. Видом Лінней назвав групу особин подібних між собою, як діти одних батьків та їхні діти. Вигляд складається з безлічі схожих особин, що дають плідне потомство. Весь органічний світ складається з різних видів рослин та тварин.
Давати назви видам Лінней став латиною, яка була на той час міжнародною мовою науки. Тим самим Лінней вирішив складну проблему: адже коли назви давалися різними мовами, під багатьма найменуваннями міг описуватися той самий вид.
Дуже важливою заслугою Ліннея стало запровадження у практику подвійних назв видів (бінарної номенклатури). Кожен вигляд він запропонував називати двома словами. Перше – назва роду, куди входять близькі види. Наприклад, лев, тигр, домашня кішка відносяться до роду Felis (Кішка). Друге слово – назва власне виду (відповідно Felis leo, Felis tigris, Felis domestica).
Людину (яку він охрестив "людиною розумною", Homo sapiens) Лінней досить сміливо для свого часу помістив у клас ссавців і загін приматів разом з мавпами. Він зробив це за 120 років до Ч. Дарвіна. Він не вважав, що людина походить від інших приматів, але бачив велику схожість у їхній будові.
Система рослин та тварин Ліннея була багато в чому штучна, вона не відбивала перебіг історичного розвитку світу. Лінней усвідомлював цей недолік своєї системи і вважав, що майбутні натуралісти повинні створити природну систему рослин і тварин, яка повинна враховувати всі особливості організмів, а не одну-дві ознаки. Наука на той час не мала необхідних цього знаннями.
Лінней вважав, що види рослин та тварин не змінюються; вони зберегли свої особливості "з моменту створення". За Ліннеєм, кожен сучасний вид є потомством первісної створеної богом батьківської пари. Кожен вид розмножується, але зберігає, на його думку, у незмінному вигляді всі особливості цієї прабатьківської пари.
Як хороший спостерігач, Лінней не міг не бачити протиріччя між уявленнями про повну незмінність рослин та тварин з тим, що спостерігається у природі. Він допускав утворення усередині виду різновидів завдяки впливу на організми зміни клімату та інших зовнішніх умов.
Жан Батіст Ламарк
Жан Батист Ламарк, французький дослідник став першим біологом, який спробував створити струнку та цілісну теорію еволюції живого світу. Не оцінена сучасниками, через півстоліття його теорія стала предметом гарячих дискусій, які не припинилися і в наш час.
Найважливішою працею Ламарка стала книга "Філософія зоології", що вийшла 1809 року. У ній він виклав свою теорію еволюції живого світу. Основою поглядів Ламарка стало положення про те, що матерія та закони її розвитку були створені творцем. Ламарк проаналізував подібності та відмінності між живою та неживою матерією та перерахував їх. Найважливішою з цих відмінностей є здатність реагувати на зовнішні подразники. На його думку, причина життя лежить не в самому живому тілі, а поза його.
Ламарк ввів поняття градації - внутрішньому "прагненні до вдосконалення", властивому всьому живому; Вплив цього чинника еволюції визначається розвиток живої природи, поступове, але неухильне підвищення організації живих істот - від найпростіших до найдосконаліших. Результат градації - одночасне існування в природі організмів різного ступеня складності, які б утворюють ієрархічні сходи істот. Вважаючи градацію відображенням основної тенденції розвитку природи, Ламарк намагався дати цьому процесу матеріалістичне трактування: у ряді випадків він пов'язував ускладнення організації з дією флюїдів, які проникають в організм із зовнішнього середовища.
Інший фактор еволюції - постійний вплив довкілля, що призводить до порушення правильної градації і зумовлює формування всього різноманіття пристосувань організмів до навколишніх умов. Зміна середовища – основна причина видоутворення; доки середовище незмінне, види зберігають сталість; якщо у ній відбулося зрушення, види змінюються.
Життя, на думку Ламарка, може спонтанно зароджуватися Землі і продовжує зароджуватися нині. У 17 столітті існували уявлення, що самозародження мишей необхідна темрява і зерно, а самозародження черв'яків гнилий м'ясо. Ламарк припускає, що одноклітинні організми здатні самозароджуватися, а всі тварини та рослини, що мають більш високу організацію, з'явилися внаслідок довготривалого розвитку живих організмів.
Ламарк вводить два закони розвитку живої природи: "Закон вправи та невправи органів" та "Закон успадкування набутих ознак".
Перший закон можна назвати законом мінливості, в ньому Ламарк акцентує на тому, що ступінь розвитку того чи іншого органу залежить від його функції, інтенсивності вправи, що більшою мірою здатні змінюватися молоді тварини, які ще розвиваються. Вчений виступає проти метафізичного пояснення форми тварин як незмінної, створеної для певного середовища. Водночас Ламарк переоцінює значення функції та вважає, що вправа чи невправа органу є важливим фактором у зміні видів.
Другий закон можна назвати законом спадковості; слід звернути увагу на те, що успадкування індивідуальних змін Ламарк пов'язує з тривалістю впливу умов, що обумовлюють ці зміни, та внаслідок розмноження посиленням їх у ряді поколінь. Необхідно підкреслити і те, що Ламарк однією з перших аналізує спадковість як важливий чинник еволюції. Разом про те слід зазначити, що становище Ламарка про успадкування всіх набутих за життя ознак було помилковим: подальші дослідження показали, що у еволюції вирішальне значення мають лише спадкові зміни.
Положення цих двох законів Ламарк поширює і проблему походження порід домашніх тварин і сортів культурних рослин, і навіть використовує при поясненні тваринного походження людини. Походження людини.
Теорія еволюції Чарльза Дарвіна
Наприкінці 1831 р. почалася п'ятирічна кругосвітня подорож на кораблі "Бігл". Ця подорож була важливою подією у житті. Дарвіна. Він зібрав величезний та дуже цінний науковий матеріал, який відіграв виняткову роль у розвитку еволюційної ідеї.
Дарвіну належить низка цікавих палеонтологічних знахідок. Проаналізувавши численні факти, Дарвін дійшов висновку, що вимерлі та нинішні тварини мають загальне походження, але останні суттєво змінилися. Причиною цього були зміни, які відбувалися згодом на земної поверхні. Вони могли бути причиною вимирання видів, останки яких знаходять у земних пластах.
Після повернення з подорожі Дарвін докладно опрацьовує та публікує зібрані геологічні, зоологічні та інші матеріали та працює над розробкою ідеї історичного розвитку органічного світу, яка зародилася ще під час подорожі. Понад 20 років наполегливо розвиває та обґрунтовує він цю ідею, продовжує збирати та узагальнювати факти, особливо з практики рослинництва та тваринництва.
Після опублікування "Походження видів" Дарвін продовжує активно працювати над обґрунтуванням проблеми еволюції, всебічно аналізує закономірності мінливості, спадковості, штучного відбору. Ідею історичного розвитку рослин та тварин Дарвін поширює і на проблему походження людини. У 1871 р. виходить його книга "Походження людини та статевий відбір", в якій детально аналізуються численні докази тваринного походження людини. "Походження видів" і наступні дві книги складають єдину наукову трилогію, в них наведено незаперечні докази історичного розвитку органічного світу, встановлені рушійні сили еволюції, визначено шляхи еволюційних перетворень, нарешті, показано, як і з яких позицій слід вивчати складні явища та процеси природ. Дарвін опублікував 12 томів своєї праці.
Мінливість та спадковість
У разі панування уявлення про сталості, незмінності видів Дарвіну важливо було показати, рахунок чого утворюється їх різноманіття. Тому насамперед він докладно доводить положення про мінливість живих істот. Перший розділ книги "Походження видів" присвячений аналізу саме цієї проблеми. Дарвін звертає увагу на велику різноманітність сортів рослин та порід тварин, предками яких є один вид або обмежена кількість диких видів.
Під певною (груповою) мінливістю Дарвін розумів подібну зміну всіх особин потомства в одному напрямку внаслідок впливу певних умов (зміна зростання при зміні кількості та якості їжі, товщини шкіри та густини шерстного покриву від зміни клімату та ін.); під невизначеною (індивідуальною) мінливістю - поява різноманітних незначних відмінностей у особин одного й того ж сорту, породи, виду, якими, існуючи в подібних умовах, одна особина відрізняється від інших (нащадки однієї пари тварин не бувають абсолютно подібними, хоч і розвиваються у подібних) умовах). Така мінливість є наслідком невизначеного впливу умов існування кожен окремий індивід. Значна різноманітність особин внаслідок індивідуальної мінливості є важливим матеріалом для еволюційного процесу. Наголошуючи, що індивідуальна мінливість, як правило, призводить до незначних змін, Дарвін не виключає можливості появи та різких відхилень.
Дарвін розумів організм як цілісну систему, окремі частини якої тісно пов'язані між собою. Тому зміна структури чи функції однієї частини нерідко обумовлює також зміну інший чи інших. Компенсаційна мінливість полягає в тому, що розвиток одних органів або функцій часто є причиною пригнічення інших, тобто спостерігається зворотна кореляція, наприклад, між молочністю та м'ясистістю худоби.
Другим важливим чинником еволюції є спадковість, тобто здатність всіх організмів передавати особливості будови, функції розвитку свого потомства. Ця особливість була добре відома. На здатність організмів відтворювати собі подібних завжди звертали увагу практики, селекціонери та за добрих тварин платили великі суми. Дарвін докладно проаналізував значення спадковості в еволюційному процесі. Він звернув увагу на випадки одномастності гібридів першого покоління та розщеплення ознак у другому поколінні, йому була відома спадковість, пов'язана зі статтю, гібридні атавізми та низка інших явищ спадковості.
Штучний відбір
Під штучним відбором розуміють здійснювану людиною систему заходів щодо вдосконалення існуючих та створення нових порід тварин та сортів рослин з корисними у господарському відношенні спадковими ознаками.
Творча функція штучного відбору базується на сукупній взаємодії у ряді поколінь мінливості, спадковості, підбору, спрямованого вирощування, переважного розмноження особин з корисними ознаками та вибракування небажаних індивідів. Завдяки цьому з покоління до покоління посилюється розвиток корисних ознак, а внаслідок корелятивної мінливості відбувається перебудова всього організму. Штучний відбір призводить до дивергенції - розходження ознак у порід і сортів, утворення великої їхньої різноманітності.
При аналізі штучного відбору та процесу формоутворення Дарвін підкреслює, що важливою умовою успіху є переважне розмноження одних особин чи груп особин, що призводить до збільшення числа таких індивідів, посилений розвиток їх ознак у наступних поколіннях та усунення від розмноження інших особин чи груп особин.
Дарвін виділив дві форми штучного відбору - методичний та несвідомий. Методичний відбір - цілеспрямоване виведення породи чи сорту. Селекціонер ставить за мету, визначає напрямок роботи, фіксує увагу на тих бажаних рисах, які мають бути характерними для породи, сорту. Він використовує природну мінливість організмів, проводить підбір пар для парування, забезпечує максимальний розвиток та закріплення бажаних ознак у кожному наступному поколінні, поступово наближається до мети та досягає її.
Найдавнішою формою штучного відбору був несвідомий добір. При несвідомому відборі людина не ставить за мету створити нову породу, сорт, а лише залишає на плем'я і переважно розмножує кращі особини. Завдяки такому диференційованому підходу в ряді поколінь поступово посилюються певні ознаки особин, що розмножуються, що врешті-решт, хоч і повільно, призводить до утворення нових порід, сортів. Отже, у разі людина не прагне вивести нову породу, сорт, але, використовуючи природну мінливість і спадковість, у вигляді розмноження одних особин і вибракування інших повільно змінює організми.
Дарвін підкреслює особливу важливість несвідомого відбору з теоретичної точки зору, тому що ця форма відбору проливає світло і на процес видоутворення. Його можна розглядати як місток між штучним та природним відбором.
Боротьба за існування
Дарвін звернув увагу на надзвичайно складні взаємини між організмом та навколишнім середовищем, на різні форми залежності рослин та тварин від умов життя, на їх пристосування до несприятливих умов. Такі складні та різноманітні, багатогранні форми залежності організмів від умов навколишнього середовища та від інших живих істот він назвав боротьбою за існування, або боротьбою за життя. Дарвін усвідомлював, що це термін невдалий, і попереджав, що використовує їх у широкому метафоричному розумінні, а чи не буквально.
Відносини організмів та видів з фізичними умовами життя, абіотичним середовищем виникають залежно від кліматичних та ґрунтових умов, температури, вологості, освітленості та інших факторів, що впливають на життєдіяльність організмів. У процесі еволюції у видів тварин і рослин виробляється низка пристосувань до несприятливих умов. Але відносність цих пристосувань, а також поступові зміни довкілля потребують постійного вдосконалення адаптації до абіотичних умов життя. З іншого боку, живі істоти впливають на неживу природу, змінюючи її.
Міжвидові взаємини надзвичайно різноманітні та досить складні. Важливе значення мають відносини, які формуються з урахуванням харчових (трофічних) зв'язків, і навіть відносини, що виникають між різними видами боротьби за місця проживання. Крайнім виразом міжвидових взаємин є міжвидова боротьба, коли одна форма витісняє іншу чи обмежує її чисельність певній території.
Природний відбір
З боротьбою за існування, життєвим змаганням та залежністю організмів від середовища, умов існування пов'язаний і природний відбір. Вчення про природний відбір як рушійний і напрямний чинник історичного розвитку органічного світу є центральною частиною теорії еволюції Дарвіна.
Дарвін дає таке визначення природного відбору: "Збереження корисних індивідуальних відмінностей чи змін знищення шкідливих назвав природним відбором, чи переживанням найбільш пристосованих". Він попереджає, що відбір видів слід розуміти як метафору, як факт виживання, а чи не як свідомий вибір.
Отже, під природним відбором розуміють здійснюваний у природі процес збереження та переважного розмноження у ряді поколінь організмів і груп організмів, що мають корисні для їхнього життя та розвитку адаптивні ознаки, що виникли внаслідок різноспрямованої індивідуальної мінливості. Протилежний процес – вимирання непристосованих – називають елімінацією.
Внаслідок життєвого змагання в природі відбувається постійна виборча елімінація одних особин та переважне виживання та розмноження індивідів та груп особин, які, змінюючись, набули корисних особливостей. Внаслідок схрещування відбувається поєднання ознак однієї форми з ознаками іншої. Так із покоління до покоління накопичуються незначні корисні спадкові зміни та їх комбінації, які згодом стають характерними ознаками популяції, різновиду, виду. Відбір постійно впливає на весь організм, на всі його зовнішні та внутрішні органи, на їхню структуру та функцію. Цей тонкий і точний механізм поступово накопичує нове, перебудовує, пристосовує, шліфує організми.
Історія еволюційних ідей. Значення робіт К. Лінней, вчення Ж. Б. Ламарка
Еволюція- Необоротний історичний розвиток живої природи.
2. Заповніть таблицю.
Історія розвитку еволюційних ідей (до ХХ ст.).
3. Які сильні та слабкі сторони системи органічного світу К. Ліннея?
Розробив першу відносно вдалу штучну систему органічного світу. За основу своєї системи він набув вигляду і його вважав елементарною одиницею живої природи. Близькі види об'єдналися їм у пологи, пологи в загони, загони у класи. Ввів у систематику принцип бінарної номенклатури.
Недоліки системи Ліннея полягали в тому, що при класифікації він враховував лише 1-2 ознаки (у рослин - кількість тичинок, у тварин - будова дихальної та кровоносної системи), що не відображають справжньої спорідненості, тому далекі пологи опинилися в одному класі, а близькі - в різних. Види у природі Лінней вважав незмінними, створеними Творцем.
4. Сформулюйте основні тези еволюційної теорії Ж. Б. Ламарка.
Пункти еволюційної теорії Ламарка:
Перші організми походять із неорганічної природи шляхом самозародження. Їх розвиток призвів до ускладнення живих істот.
У всіх організмів існує прагнення вдосконалення, спочатку закладене у яких Богом. Цим пояснюється механізм ускладнення живих істот.
Процес самозародження життя триває постійно, що пояснює одночасне наявність у природі і найпростіших, і складніших організмів.
Закон вправи та невправи органів: постійне вживання органу веде до його посиленого розвитку, а невживання - до ослаблення та зникнення.
Закон успадкування набутих ознак: зміни, що виникли під дією постійних вправ і невправ органів, успадковуються. Так, вважав Ламарк, сформувалася, наприклад, довга шия жирафа та сліпота крота.
Головним чинником еволюції вважав пряме вплив середовища.
5. За що критикували теорію Ж. Б. Ламарка сучасники?
Ламарк помилково вважав, зміна середовища завжди викликає в організмів корисні зміни. Крім того, він не міг пояснити, звідки в організмів виникає «прагнення до прогресу», і чому слід вважати спадковою властивість організмів доцільно реагувати на зовнішні дії.
6. Які прогресивні риси вбачають сучасні вчені-еволюціоністи теоретично Ж. Б. Ламарка?
У книзі "Філософія зоології" Ламарк припустив, що протягом життя кожна особина змінюється, пристосовується до навколишнього середовища. Він стверджував, що різноманітність тварин та рослин є результатом історичного розвитку органічного світу – еволюції, яку розумів як ступінчастий розвиток, ускладнення організації живих організмів від нижчих форм до вищих. Він запропонував своєрідну систему організації світу, розташувавши у ній родинні групи у висхідному порядку – від найпростіших до складнішим, як «сходи».
Еволюційне вчення Ч. Дарвіна
1. Дайте визначення понять.
Чинники еволюції– за Дарвіном, це природний відбір, боротьба існування, мутаційна і комбінативна мінливості.
Штучний відбір– вибір людиною найбільш цінних у господарському чи декоративному відношенні особин тварин та рослин для отримання від них потомства з бажаними властивостями.
2. Які аспекти соціальної та наукової обстановки початку та середини XIX століття сприяли, на ваш погляд, розробці еволюційної теорії Ч. Дарвіном?
На середину XX в. було зроблено низку найважливіших узагальнень і відкриттів, які суперечили креаціоністським поглядам і сприяли зміцненню та подальшому розвитку ідеї еволюції, що створило наукові передумови для еволюційної теорії Ч. Дарвіна. Це розвиток систематики, теорія Ламарка, відкриття Бером закону зародкової подібності та досягнення інших вчених, розвиток біогеографії, екології, порівняльної морфології, анатомії, відкриття клітинної теорії, а також розвиток селекції та народного господарства.
3. Заповніть таблицю.
Етапи життєвого шляху Ч. Дарвіна
4. Сформулюйте основні тези еволюційного вчення Ч. Дарвіна.
1. Організми мінливі. Важко знайти таку властивість, за якою особини, що належать до цього виду, були б цілком тотожні.
2. Відмінності між організмами, хоча частково, передаються у спадок.
3. Теоретично популяції рослин та тварин прагнуть розмножитися в геометричній прогресії, і теоретично будь-який організм може заповнити Землю дуже швидко. Але цього не трапляється, оскільки життєві ресурси обмежені, й у боротьбі існування виживає сильний.
4. Внаслідок боротьби за існування відбувається природний відбір – виживають особини з корисними в цих умовах властивостями. Ті, хто вижив, передають ці властивості своєму потомству, тобто властивості ці закріплюються в черзі наступнихпоколінь.
5. Заповніть таблицю.
Порівняльна характеристика еволюційних теорій Ж. Б. Ламарка та Ч. Дарвіна
6. Яке значення еволюційного вчення Ч. Дарвіна у розвиток біологічної науки?
Вчення Дарвіна дозволило привести у гармонію розрізнені знання закони, яким підпорядковується організація життя на планеті. У минулому столітті еволюційне вчення Дарвіна було розвинене та конкретизовано завдяки створенню хромосомної теорії спадковості, розвитку молекулярно-генетичних досліджень, систематики, палеонтології, екології, ембріології та багатьох інших галузей біології.
1. Дайте визначення поняття.
Боротьба за існування- Це один з рушійних факторів еволюції, поряд з природним відбором і спадковою мінливістю, сукупність різноманітних і складних взаємин, що існують між організмами та умовами середовища.
2. Заповніть таблицю.
Боротьба за існування та її форми
3. Яка з форм боротьби за існування є, на вашу думку, найнапруженішою? Відповідь поясніть.
Внутрішньовидова боротьба протікає найгостріше, тому що у особин збігається екологічна ніша. Організми конкурують за обмежені ресурси – харчові, територіальні, самці деяких тварин конкурують між собою за запліднення самки, а також інші ресурси. Для зниження гостроти внутрішньовидової боротьби організми виробляють різні пристрої - розмежування індивідуальних ділянок, складні ієрархічні відносини. У багатьох видів організми на різних етапах розвитку займають різні екологічні ніші, наприклад, личинки жорсткокрилих живуть у ґрунті, а бабок - у воді, тоді як дорослі особини заселяють наземно-повітряне середовище. Внутрішньовидова боротьба призводить до загибелі менш пристосованих особин, сприяючи цим природним відбором.
Природний відбір та його форми
1. Дайте визначення поняття.
Природний відбір- Це вибіркове відтворення генотипів, які найкраще відповідають сформованим умовам життя популяції. Тобто, основний еволюційний процес, у результаті дії якого у популяції збільшується число особин, які мають максимальної пристосованістю (найсприятливішими ознаками), тоді як кількість особин з несприятливими ознаками зменшується.
2. Заповніть таблицю.
3. Що є наслідком природного відбору?
Зміна складу генофонду, видалення з популяції особин, властивості яких дають переваг у боротьбі існування. Виникнення адаптацій організмів до умов довкілля.
4. У чому, на вашу думку, полягає творча роль природного відбору?
Роль природного відбору полягає у відсіві нежиттєздатних особин. Рухаюча його форма зберігає не окремі ознаки організму, а весь їхній комплекс, всі властиві організму комбінації генів. Відбір створює пристрої та види, прибираючи з генофонду популяції, неефективні з погляду виживання генотипи. Результатом його впливу є нові види організмів, нові форми життя.
