Что такое эволюция в биологии определение
Общее понятие об эволюции
Мы часто встречаем в литературе термин «эволюция». Но не всегда можем четко объяснить его значение. Поэтому в данной статье мы рассмотрим вопрос об эволюции вообще и эволюции живых организмов детальнее. Толковый словарь дает такое объяснение данного термина:
Ключевыми моментами в этом определении являются тезисы о необратимости изменений и постепенному (поэтапному) переходу от одного состояния к другому.
В широком смысле можно говорить об эволюции нравов, эволюции моды, подразумевая любое развитие. Теперь детальнее рассмотрим биологическую эволюцию.
Биологическая эволюция
Вспоминая широко известную фазу: «Все течет, все изменяется», мы можем с успехом применить ее и к живым организмам. Они также претерпевают изменения. Процесс эволюции характерен и для них. Современная биология дает такую трактовку понятия эволюции:
За время развития науки возникало большое количество теорий, пытавшихся объяснить механизм эволюционных превращений.
Развитие эволюционных взглядов в науке
С самого начала развития человеческого познания сформировался комплекс тесно связанных между собой наук, которые занимались изучением природы. Этот комплекс получил название естествознание.
Уже в античные времена естествоиспытатели (тогда их называли натурфилософами) занимались описанием растений и животных. Длительное время в науке преобладал описательный метод познания. Но зачастую он приводил лишь к бессистемному, хаотическому накоплению научных фактов. Еще Аристотель и Тэофраст попытались систематизировать знания о живых организмах, разделив их на растения и животных. Карл Линней попытался создать стройную систему органического мира. Но длительное время ученые не могли объяснить причины видового многообразия живых организмов, механизм появления изменений в живых организмах.
Метафизические взгляды отрицают изменения в органическом мире. А креационизм предполагает вмешательство некоей силы – «Творца» в создание жизни и живых организмов. Обе теории не могут объяснить наличие ископаемых форм и причины их вымирания.
Теория трансформизма, возникшая на гребне промышленного переворота и социальных преобразований $XVIII – XIX$ веков, уже признавала возможность изменения видов и пыталась объяснить механизм этих изменений.
Идеи трансформизма нашли свое дальнейшее развитие в трудах знаменитого французского ученого Жана-Батиста Ламарка. Он впервые создал целостную теорию исторического развития флоры и фауны. Он активно выступал против метафизического постулата неизменности форм живого.
Ламарк допускал возможность самозарождения жизни из неживой природы. Усложнение организации живых организмов от низшей ступени к высшей в процессе эволюции Ламарк называл градацией. Но во взглядах Ламарка отражалось и идеалистическое мировоззрение. Так, например, эволюцию высших животных он объяснял стремлением к совершенствованию.
Но человеческое познание не стоит на месте. Теория Дарвина уже не может объяснить новые факты. Поэтому в настоящее время общепризнанной является синтетическая теория эволюции (СТЭ). Она представляет собой, синтез классического дарвинизма и популяционной генетики. СТЭ позволяет объяснить связь материала эволюции (генетические мутации) и механизма эволюции (естественный отбор).
Источник: spravochnick.ru
Биологическая эволюция — это историческое развитие органического мира. Слово «эволюция» латинское и в переводе означает — «развертывание», а в широком смысле — всякое изменение, развитие, преобразование. В биологии слово «эволюция» было впервые использовано в 1762 г. швейцарским естествоиспытателем и философом Ш. Бонне.
Жизнь возникла на Земле около 3,5 млрд. лет назад. Предшественниками первых организмов были сложные органические белковые соединения, образовывавшие студенистые комочки, так называемые коацерватные капельки. Эти капельки, плававшие в первичном океане, были способны расти, усваивая из окружающей среды различные питательные вещества. Они распадались на дочерние капельки, из которых дольше существовали более совершенные. Строение коацерватов постепенно усложнялось, у них образовалось ядро и другие элементы живой клетки. Так появились простейшие одноклеточные организмы.
Проходили тысячелетия, и строение живых существ в результате естественного отбора все более совершенствовалось. У некоторых из этих простейших организмов появилась способность поглощать энергию солнечного луча и строить в своем теле из углекислого газа и воды органические вещества. Так возникли первые одноклеточные растения— синезеленые водоросли.
Другие живые существа сохранили прежний способ питания, но пищей им стали служить первичные растения. Это были первые животные.
В дальнейшем в результате эволюции из одноклеточных простейших возникли первые многоклеточные организмы—губки, археоциаты (вымершие беспозвоночные животные), кишечнополостные. Постепенно мир растений и животных становился сложнее и разнообразнее, они заселили и сушу.
По их ископаемым остаткам — отпечаткам, окаменелым скелетам—ученые установили, что чем древнее организмы, тем они проще устроены. Чем ближе к нашему времени, тем организмы становятся сложнее и все более похожими на современных.
В результате развития органического мира на Земле появились высшие растения и высокоорганизованные животные. От млекопитающих — ископаемых человекообразных обезьян — произошел человек.
Такова краткая схема эволюции жизни на нашей планете.
Эволюция—одна из форм движения в природе. Оно непрерывно и постепенно приводит к качественным и количественным изменениям живых организмов, которые подвержены воздействию как неживой природы, так и других организмов.
Изучением причин и закономерностей эволюции в биологии занимается эволюционное учение—комплекс знаний об историческом развитии живой природы. Основой этого учения является эволюционная теория.
Еще философы античного мира—Эмпедокл, Демокрит, Лукреций Кар и другие — высказывали гениальные догадки о развитии жизни. Но прошло еще много веков, прежде чем в науке накопилось достаточно фактов, позволивших ученым открыть изменяемость видов, а затем создать теорию, объясняющую происходящий в природе эволюционный процесс.
Во второй половине XVIII—первой половине XIX в. Ж. Бюффон и Э. Ж. Сент-Илер во Франции, Э. Дарвин в Англии, И. В. Гёте в Германии, М. В. Ломоносов, А. И. Радищев, А. А. Каверзнев, К. Ф. Рулье в России и другие создали учение об изменяемости видов животных и растений, противоречившее учению церкви об их сотворении богом и неизменности. Однако они не рассматривали причин, которые приводят к этим изменениям.
Первая попытка создать эволюционную теорию была сделана французским естествоиспытателем Ж. Б. Ламарком (1744—1829). В своем труде «Философия зоологии» (1809) он изложил целостную теорию происхождения видов, но и он не смог правильно объяснить, каковы движущие силы развития органического мира.
Подлинно научную эволюционную теорию создал английский естествоиспытатель Чарлз Дарвин. Она была изложена в книге «Происхождение видов путем естественного отбора, или Сохранение благоприятствуемых пород в борьбе за жизнь», 1859). Дарвину удалось определить движущие силы — факторы эволюционного процесса. Это неопределенная изменчивость, борьба за существование, естественный отбор.
В результате борьбы за существование выживают наиболее приспособленные к условиям жизни организмы, а менее приспособленные, слабые устраняются от размножения или гибнут. Благодаря естественному отбору у растений и животных накапливаются и суммируются полезные наследственные изменения, а также возникают новые приспособления (адаптации).
Борьба за существование и естественный отбор — важнейшие движущие факторы эволюции, они взаимосвязаны между собой. Именно они определяют дальнейшее существование организма. В процессе биологической эволюции возрастает и число видов живых организмов. Образование новых видов в природе — важнейший этап в процессе эволюции.
В результате эволюционного процесса изменяется генетический состав популяций, преобразуются биоценозы и биосфера в целом.
Эволюционное учение и его ядро — биологическая эволюционная теория — основа современной прогрессивной биологии.
Источник: yunc.org
Принципы эволюции (по Ламарку)
-
Существование у организмов внутреннего стремления к самосовершенствованию.
-
Способность у организмов приспосабливаться к обстоятельствам, т.е. внешней среде.
-
Частые акты самозарождения.
-
Передача по наследству приобретенных признаков и черт.
Ламарк не смог доказать свою теорию, кроме того отсутствовали эмпирические факты, подтверждающие его точку зрения.
К.Рувье развивал концепцию о возникновении органического мира из неорганического
Бекетов в 1854 году проводил исследование изменений у растений.
24 ноября 1859 года была полностью издана работа Дарвина «Происхождение видов
путем естественного отбора».
Постулаты теории Дарвина.
-
Окружающий мир не статичен, а постоянно развивается. Виды непрерывно изменяются, одни виды возникают, другие вымирают.
-
Эволюционный процесс происходит постепенно и непрерывно. Эволюционный процесс – это не совокупность отдельных скачков или внезапных изменений.
-
Сходные организмы происходят от общего предка и связаны узами родства.
-
Теория естественного отбора.
Все теории можно разделить на 4 группы:
-
монистические;
-
синтетические;
-
теория прерывистого равновесия;
-
теория нейтральных мутаций.
Монистические теории объясняют эволюционные изменения действием одного фактора.
— эктогенетические – изменения вызываются непосредственно средой.
— эндогенетические – изменения контролируются внутренними силами, истинный ламаркизм.
— случайные события («случайности») – спонтанные мутации, рекомбинации.
— естественный отбор.
Концепция прерывистого равновесия. В эволюции чередуются периоды стабильности видов с короткими периодами бурного видообразования. Появление внезапных мутаций связано с регуляторными генами.
Теория нейтральных мутаций. Авторы – Кинг, Кимура – 1970г.
. Основным фактором на молекулярном уровне является не естественный отбор, а случайности, которые приводят к закреплению нейтральных или почти нейтральных мутаций.
Синтетические теории объясняют эволюционные изменения действием многих факторов.
Синтетическая теория эволюции.
-
Наименьшей единицей эволюции является местная популяция.
-
Основным фактором эволюции является естественный отбор.
-
Эволюция носит дивергентный характер (конвергентная, параллельная).
-
Эволюция носит постепенный поэтапный характер (иногда скачкообразный).
-
Обмен аллелями и поток генов происходит только в пределах одного биологического вида.
-
Макроэволюция идет путем микроэволюции.
-
Вид состоит из множества соподчиненных единиц.
-
Понятие вида неприемлемо к формам, не имеющим полового размножения.
-
Эволюция осуществляется на основе изменчивости (т.н. тихогенез).
-
Таксон имеет монофилитические возможности (происходит от одного предка).
-
Эволюция непредсказуема.
Источник: StudFiles.net
evolution) По общему предположению, причиной разнообразия биолог. видов, населяющих нашу планету, яв-ся Э. Видоизменения живых организмов, имевшие место на протяжении миллионов лет, по-видимому, происходили и происходят благодаря а) генетической изменчивости в популяции и б) сохранения и передачи благоприятных для выживания изменений с помощью механизма естественного отбора. Прирост генетической изменчивости может происходить вследствие мутаций, но чаще его источником становится рекомбинация генов в процессе полового размножения. Согласно учению Чарльза Дарвина, естественный отбор взаимодействует с генетической изменчивостью таким образом, что наиболее приспособленные члены популяции (производящие наиболее жизнеспособное потомство) вносят наибольший вклад в генофонд последующих поколений.
учай управляет мутациями и рекомбинацией генов в популяции, а успех в борьбе за выживание обеспечивает сохранение генетических изменений в времени. Э. служит причиной видообразования — происхождения новых видов, — когда две или более популяции одного вида изолируются в отдельных ареалах обитания. Различные условия развития приводят к тому, что однажды эти популяции становятся разными видами. Адаптация происходит в тех случаях, когда среда остается относительно постоянной, и вид в целом, благодаря естественному отбору, лучше приспосабливается к условиям обитания. Посредством естественного отбора эволюционируют как анатомические структуры, так и формы поведения. В эволюционном смысле, поведение может быть как адаптивным, так и дезадаптивным. Значительная часть совр. исслед. в области сравнительной психологии, популяционной экологии и этологии посвящена изучению адаптивного значения или происхождения определенных моделей поведения. Есть некоторые основания предполагать, что изменение видов в процессе Э. не всегда носит медленный, постепенный и непрерывный характер. В реконструируемой по ископаемым Э. Homo sapiens необязательно должны быть какими-то «потерянными звеньями», равно как и все возможности животного необязательно должны быть продиктованы эволюционной полезностью. Многие изменения могут оказаться случайно сцепленными с действительно адаптивными изменениями. М. Р. Денни
Источник: vocabulary.ru
см. История эволюционного учения
см. Элементарные факторы эволюции
Природа все время сама себя совершенствует. Но эволюционные изменения протекают чрезвычайно медленно. По сравнению с человеческой жизнью, конечно. Только за миллиарды лет существования Земли природа смогла достичь такого совершенства и многообразия жизни, какое мы видим сейчас.
Дарвин предположил, что движущими силами эволюции, или факторами, оказывающими влияние на развитие живой природы, являются:
- наследственность и изменчивость особей одного вида;
- борьба за существование;
- естественный отбор.
Наследственность и изменчивость
Известно, что особи одного вида похожи, но всё же неодинаковы. Они незначительно различаются признаками внешнего и внутреннего строения, поведением. Эти различия могут влиять на возможность выживания. Больше шансов выжить и оставить потомство имеют те особи, отличительные признаки которых соответствуют среде обитания. Эти изменения могут передаваться потомству по наследству. В результате численность особей с такими признаками в следующем поколении возрастает.
Борьба за существование
Каждый вид организмов способен производить гораздо больше потомков, чем их доживает до взрослого состояния. Однако жизненные ресурсы для каждого вида ограничены. Поэтому организмы вступают в сложные отношения между собой и условиями среды обитания. Они защищают себя и потомство от хищников и паразитов, конкурируют за пищу, пространство, место размножения. Все эти многообразные отношения называют борьбой за существование.
Естественный отбор
Борьба за существование приводит к естественному отбору — преимущественному выживанию и воспроизводству более приспособленных особей вида и гибели менее приспособленных.
Действие естественного отбора на протяжении жизни многих поколений приводит к накоплению мелких полезных наследственных изменений и формированию приспособлений организмов к среде обитания.
Обитатель европейских лесов ёж имеет острые колючки, которые служат для защиты от хищников. Их возникновение — результат действия естественного отбора. Даже незначительное огрубление кожи могло помочь выжить далёким предкам ежа. В течение многих поколений в борьбе за существование имели преимущество особи с более развитыми колючками. Именно они могли оставить потомство и передать ему свои наследственные изменения. Постепенно новые полезные признаки распространились внутри вида, и все особи европейского ежа стали обладателями колючек.
Действуя длительное время, движущие силы эволюции приводят к формированию приспособлений живых организмов к разнообразным условиям среды обитания, к преобразованию одних видов в другие, к возникновению более сложноорганизованных форм жизни на основе более простых.
Адаптация (приспособленность)
см. Приспособленность организмов
Приспособления — это черты живых организмов, благодаря которым они существуют в природе. Полезные признаки, возникая у отдельных организмов в результате изменчивости, помогают им выжить в борьбе за существование. Эти признаки сохраняются в результате естественного отбора и передаются потомкам по наследству. Так, поколение за поколением, признаки животных и растений постепенно изменяются в лучшую для них сторону происходят эволюционные изменения. И именно поэтому все живые организмы так хорошо приспособлены к условиям, в которых они живут.
Источник: WikiWhat.ru