Министерство образования РФ
Северо-Кавказский гуманитарный технический институт
РЕФЕРАТ
по дисциплине «Концепции современного естествознания»
на тему: «Эволюционная теория Дарвина»
Выполнила: Чаплина Г.В.
Руководитель работы:
Гончарова С.Н.
Ставрополь 2002 Содержание
Введение. 3
1. Предпосылки создания эволюционной теории Ч.Дарвина. 4
2. Эволюционные исследования Ч.Дарвина. 7
3. Основные положения эволюционного учения Ч. Дарвина. 8
4. Предпосылки и движущие силы эволюции по Ч. Дарвину. 9
5. Основные результаты эволюции (по Ч. Дарвину) 14
Заключение. 17
Литература. 18
Впервые термин «эволюция» (от лат. evolutio – развертывание) был использован в одной из эмбриологических работ швейцарским натуралистом Шарлем Боннэ в 1762 г. В настоящее время под эволюцией понимают происходящий во времени необратимый процесс изменения какой-либо системы, благодаря чему возникает что-то новое, разнородное, стоящее на более высокой ступени развития.
Процесс эволюции касается многих явлений, происходящих в природе. Например, астроном говорит об эволюции планетарных систем и звезд, геолог – об эволюции Земли, биолог – об эволюции живых существ. В то же время термин «эволюция» применяется часто и к явлениям, не связанным напрямую с природой в узком значении этого слова. Например, говорят об эволюции общественных систем, взглядов, каких-либо машин или материалов и т. п.
Особый смысл приобретает понятие эволюции в естествознании, где исследуется преимущественно биологическая эволюция. Биологическая эволюция – это необратимое и в известной степени направленное историческое развитие живой природы, сопровождающееся изменением генетического состава популяций, формированием адаптаций, образованием и вымиранием видов, преобразованиями биогеоценозов и биосферы в целом. Иными словами, под биологической эволюцией следует понимать процесс приспособительного исторического развития живых форм на всех уровнях организации живого.
Теория эволюции была разработана Ч. Дарвиным (1809-1882) и изложена им в книге «Происхождение видов путем естественного отбора, или сохранение благоприятствуемых пород в борьбе за жизнь» (1859).
К середине XIX в. был сделан ряд важнейших обобщений и открытий, которые противоречили креационистским взглядам и способствовали укреплению и дальнейшему развитию эволюции, составив научные пред-посылки создания эволюционной теории Ч. Дарвина.
Первая брешь в метафизическом мировоззрении была пробита филосо-фом Э.Кантом (1724-1804), который в своем знаменитом труде «Всеобщая естественная история и теория неба» отверг миф о первом толчке и пришел к заключению, что вся Земля и Солнечная система есть нечто, возникшее во времени. Благодаря работам Э.Канта, П.Лапласа и В.Гертеля Земля и вся Солнечная система стали рассматриваться как развивающиеся во времени.
В 1830 г. английский естествоиспытатель Ч. Лайель (1797-1875) обосновал идею об изменяемости поверхности Земли под влиянием различных естественных причин и законов: климата, воды, вулканических сил, органических факторов. Лайель высказал мысль, что органический мир постепенно изменяется, что было подтверждено результатами палеонтоло-гических исследований французского зоолога Ж. Кювье (1769-1832).
В первой половине ХIX века развивается идея о единстве всей природы. Шведский химик И. Берцелиус (1779-1848) доказал, что все животные и растения состоят из тех же элементов, которые встречаются в неживой природе, а немецкий химик Ф. Велер (1800-1882) впервые в 1824 г. в лаборатории химическим путем синтезировал щавелевую кислоту, в 1828 г. – мочевину, показав таким образом, что образование органических веществ осуществляется без участия некой «жизненной силы».
В ХVIII-XIX веках в результате колонизации огромных территорий и исследования их европейцы значительно расширили свои представления о многообразии органического мира, о закономерностях его распределения по континентам земного шара. Интенсивно развивается систематика: все многообразие органического мира потребовало своей классификации и приведения в определенную систему, что имело важное значение для развития идеи о родственности живых существ, а затем и о единстве их происхождения.
В первой половине ХIХ века начинается детальное изучение географического распространения организмов; начинают развиваться биогеография и экология, первые обобщения которых имели важное значение для обоснования идея эволюции. Так, в 1807 г. немецкий натуралист А. Гумбольдт (1769-1859) высказал мысль о зависимости географического распространения организмов от условий существования. Русский ученый К. Ф. Рулье (1814-1858) пытается трактовать историческое изменение лика Земли и условий жизни на ней и влияние этих изменений на изменение животных и растений. Его ученик Н. А. Северцов (1827-1885) высказывал идеи о взаимосвязи организмов с окружающей средой, об образовании новых видов как приспособительном (адаптивном) процессе.
В это же время развивается сравнительная морфология и анатомия. Ее успехи способствовали выяснению не только сходства строения различных видов животных, но и такого подобия в их организации, которое наводило на мысль о глубокой связи между ними, об их единстве. Начинает складываться сравнительная эмбриология. В 1817-1818 гг. И.Х. Пандером открыты зародышевые листки и универсальность их закладки в эмбриогенезе многоклеточнык животных. Немецкий исследователь М. Ратке применил теорию зародышевых листков к беспозвоночным (1829).
В конце 20-х годов ХIХ века русский эмбриолог К. М. Бэр (1792-1870) установил основные типы эмбрионального развития и доказал, что все позво-ночные животные развиваются по единому плану (впоследствии обобщения Бэра были названы Ч. Дарвиным «законом зародышевого сходства» и использовались им для доказательства эволюции). Замечательным признаком зародышевого сходства является, например, наличие жаберных щелей у зародышей всех позвоночных, включая человека.
В 1839 г. Т. Шванном была создана клеточная теория, которая обосновала общность микроструктуры и развития животных и растений. Таким образом, интенсивное развитие науки, накопление в различных областях естествознания большого количества фактов, несовместимых с креационистскими представлениями, подготовили основу, на которой успешно развивалось учение Дарвина.
Этому способствовали и социально-экономические условия первой половины ХIХ века. Утверждение капиталистического способа производства вместе с расширением британской колониальной империи сопровождалось интенсивной перестройкой сельского хозяйства, способствовавшей развитию селекции. Достижения селекционеров свидетельствовали о том, что человек может изменять породы и сорта, приспосабливать их к своим потребностям путем искусственного отбора. Селекционеры первой половины ХIХ века не только практически доказали могущество искусственного отбора, но и пытались теоретически обосновать его. Это существенно повлияло на формирование у Дарвина идеи эволюции, а главное, опираясь на результаты селекционной практики как на своеобразную модель, он смог перейти к анализу процесса видообразования в природе.
Формированию идей Ч.Дарвина способствовали и некоторые политико-экономические идеи, прежде всего взгляды А. Смита и Т. Мальтуса. А. Смит (1723-1790) исходил из укрепившейся тогда идеи о естественных законах и создал учение о «свободной конкуренции». Он считал, что двигателем свободной конкуренции является «естественное своекорыстие или «естественный эгоизм» человека, и это служит источником национального богатства. Неприспособленные в процессе свободной конкуренции устраняются. Идея о конкурентных отношениях повлияла и на формирование представлений о развитии живой природы. Эти идеи, по всей вероятности, натолкнули Дарвина на мысль о существовании в природе некоторых аналогий и способствовали созданию эволюционной теории.
Достигнутые к середине ХIХ в. крупные успехи в развитии различных направлений в естествознании, а также обществе условия, стимулировавшие развитие селекции и создавшие возможности для выдвижения идей конкуренции и отбора, и явились теми предпосылками, которые подготовили почву для формулирования научной концепции биологической эволюции.
С 1837 по 1839 годы Дарвин создал серию записных книжек, в которых набросал в кратком и отрывочном виде мысли об эволюции на основе своих исследований в зоологии. В 1842 и 1844 гг. он в два приема изложил в кратком виде набросок и очерк по происхождению видов. В этих работах уже присутствуют многие идеи, которые позднее были им опубликованы в 1859г.
В 1854-1855 гг. Дарвин вплотную приступает к работе над эволюционным сочинением, собирает материалы по изменчивости, наследственности и эволюции диких видов животных и растений, а также данные по методам селекции домашних животных и культурных растений, сопоставляя результаты действия искусственного и естественного отбора. Он начал писать труд, объем которого он оценивал в 3-4 тома. К лету 1858 года он написал десять глав этого сочинения. Этот труд так и не был завершен и впервые был опубликован в Великобритании в 1975 году. Остановка в работе была вызвана получением рукописи А. Уоллеса, в которой независимо от Дарвина были изложены основы теории естественного отбора и его роли в эволюции на материале собственных исследований Уоллеса флоры и фауны Малайского архипелага. Дарвин начал писать краткое извлечение и с не свойственной ему поспешностью завершил работу за 8 месяцев. 24 ноября 1859 г. было издано «Происхождение видов путем естественного отбора, или Сохранение благоприятствуемых пород в борьбе за жизнь».
Историческая заслуга Дарвина состоит в том, что он совместно с Уоллесом вскрыл движущий фактор эволюции – естественный отбор и тем самым выявил причины протекания биологической эволюции.
Во всем мире бушевали страсти, шла борьба за Дарвина, за дарвинизм, с одной стороны, против дарвинизма – с другой. Гудели аудитории, волновались ученые и публицисты, одни клеймили Дарвина, другие им восхищались.
Дарвин написал еще три книги по вопросам эволюции. В 1868 г. выходит большой труд Дарвина по теории искусственного отбора «Изменение домашних животных и культурных растений». В этой книге, не без влияния критики, Дарвин задался вопросом о том, каким образом могут фиксироваться благоприятные уклонения в потомстве, и выдвинул «временную гипотезу пангенезиса». Гипотеза предполагала передачу с помощью гипотетических частиц – «геммул» – благоприобретенных свойств от органов тела к половым клеткам и была данью ламаркизму. Дарвин и его современники не знали, что в 1865 году австро-чешский естествоиспытатель аббат Грегор Мендель открыл законы наследственности. Гипотеза пангенезиса уже широко не нуждалась в создании.
В 1871 г., когда дарвинизм был уже принят в качестве естественнонаучной концепции, выходит книга Дарвина «Происхождение человека и половой отбор», в которой показано не только несомненное сходство, но и родство человека и приматов. Дарвин утверждал, что предок человека может быть найден по современной классификации, среди форм, которые могут быть даже ниже, чем человекообразные обезьяны. Человек и обезьяны подвергаются сходным психологическим и физиологическим процессам в ухаживании, воспроизведении, рождаемости и заботе о потомстве. Русский перевод этой книги появился в том же году. В следующем году выходит книга Дарвина « Выражение эмоций у человека и животных», в которой на основе изучения лицевых мышц и средств выражения эмоций у человека и животных еще на одном примере доказывается их родство.
Эволюционная теория Дарвина представляет собой целостное учение об историческом развитии органического мира. Она охватывает широкий круг проблем, важнейшими из которых являются доказательства эволюции, выявление движущих сил эволюции, определение путей и закономерностей эволюционного процесса и др.
Сущность эволюционного учения заключается в следующих основных положениях:
1. Все виды живых существ, населяющих Землю, никогда не были кем-то созданы.
2. Возникнув естественным путем, органические формы медленно и постепенно преобразовывались и совершенствовались в соответствии с окружающими условиями.
3. В основе преобразования видов в природе лежат такие свойства организмов, как изменчивость и наследственность, а также постоянно происходящий в природе естественный отбор. Естественный отбор осуществляется через сложное взаимодействие организмов друг с другом и с факторами неживой природы; эти взаимоотношения Дарвин назвал борьбой за существование.
4. Результатом эволюции является приспособленность организмов к условиям их обитания и многообразие видов в природе.
В эволюционной теории Дарвина предпосылкой эволюции является наследственная изменчивость, а движущими силами эволюции – борьба за существование и естественный отбор. При создании эволюционной теории Ч.Дарвин многократно обращается к результатам селекционной практики. Он пытается выяснить происхождение пород домашних животных и сортов растений, вскрыть причины многообразия пород и сортов и выявить методы, с помощью которых они были получены. Дарвин исходил из того, что культурные растения и домашние животные по ряду признаков сходны с определенными дикими видами, а это невозможно объяснить с позиции теории творения. Отсюда вытекала гипотеза, согласно которой культурные формы произошли от диких видов. С другой стороны, введенные в культуру растения и прирученные животные не остались неизменными: человек не только выбрал из дикой флоры и фауны интересующие его виды, но и существенно изменил их в нужном направлении, создав при этом из немногих диких видов большое количество сортов растений и пород животных. Дарвин показал, что основой многообразия сортов и пород является изменчивость – процесс возникновения отличий у потомков по сравнению с предками, которые обусловливают многообразие особей в пределах сорта, породы. Дарвин считает, что причинами изменчивости являются воздействие на организмы факторов внешней среды (прямое и косвенное, через «воспроизводительную систему»), а также природа самих организмов (так как каждый из них специфически реагирует на воздействие внешней среды). Определив для себя отношение к вопросу о причинах измеичивости, Дарвин анализирует формы изменчивости и выделяет среди них три: определенную, неопределенную и коррелятивную.
Определенная, или групповая, изменчивость – это изменчивость, которая возникает под влиянием какого-либо фактора среды, действующего одинаково на все особи сорта или породы и изменяющегося в определенном направлении. Примерами такой изменчивости могут служить увеличение массы тела у всех особей животных при хорошем кормлении изменение волосяного покрова под влиянием климата и т.д. Определенная изменчивость является массовой, охватывает все поколение и выражается у каждой особи сходным образом. Она ненаследственна, т.е. у потомков измененной группы при помещении их в другие условия среды приобретенные родителями признаки не наследуются.
Неопределенная, или индивидуальная, изменчивость проявляется специфично у каждой особи, т. е, единична, индивидуальна по своему характеру. При неопределенной изменчивости появляются разнообразные отличия у особей одного и того же сорта, породы, которыми в сходных условиях одна особь отличается от других. Данная форма изменчивости неопределенна, т.е. признак в одних и тех же условиях может изменяться в разных направлениях. Например, у одного сорта растений появляются экземпляры с разной окраской цветков, разной интенсивностью окраски лепестков и т.п. Причина такого явления Дарвину была неизвестна. Неопределенная, или индивидуальная, изменчивость имеет наследственный характер, т.е. устойчиво передается потомству. В этом заключается ее важное значение для эволюции.
При коррелятивной, или соотносительной изменчивости изменение в каком-либо одном органе является причиной изменений в других органах. Например, у собак с плохо развитым шерстным покровом обычно недоразвиты зубы, голуби с оперенными ногами имеют перепонки между пальцами, у голубей с длинным клювом обычно длинные ноги, белые кошки с голубыми глазами обычно глухи и т.д. Из факторов коррелятивной изменчивости Дарвин делает важный вывод: человек, отбирая какую-либо особенность строения, почти «наверное будет неумышленно изменять и другие части организма на основании таинственных законов корреляции».
Определив форму изменчивости, Дарвин приходит к выводу, что для эволюционного процесса важны лишь наследуемые изменения, так как только они могут накапливаться из поколения в поколение. Согласно Дарвину, основные факторы эволюции культурных форм – это наследственная изменчивость и отбор, производимый человеком (такой отбор Дарвин назвал искусственным).
Каковы же движущие силы эволюции видов в природе? Объяснение исторической изменяемости видов Дарвин считал возможным только через раскрытие причин приспособляемости к определенным условиям. Дарвин пришел к выводу, что приспособленность естественных видов, так же как и культурных форм, – результат отбора, но он производился не человеком, а условиями среды.
К факторам, ограничивающим численность видов (это значит, вызывающим борьбу за существование), Дарвин относит количество пищи, наличие хищников, различные заболевания и неблагоприятные климатические условия. Эти факторы могут влиять на численность видов непосредственно и косвенно, через цель сложных взаимоотношений. Очень большую роль в ограничении численности видов играют взаимные противоречия между организмами. Например, проросшие семена погибают чаще всею оттого, что проросли на почве, уже густо заросшей другими растениями. Эти противоречия принимают особенно острый характер в тех случаях, когда вопрос идет о взаимоотношениях между организмами, обладающими сходными потребностями и близкой организацией. Поэтому борьба за существование между видами одного рода жестче, чем между видами разных родов. Еще напряженнее противоречия между особями одного и того же вида (внутривидовая борьба).
В возникновения борьбы за существование, кроме перенаселения, Дарвин видел и другие причины. Самой общей ее причиной следует считать тот факт, что любой организм только относительно приспособлен к окружающей его среде, которая так или иначе не вполне соответствует его требованиям. Объясняется это тем, что физико-химические и тем более биотические условия среды всегда колеблются или изменяются в каком-либо определенном направлении. Это колебания температуры, количества влаги, солнечного света, состава и концентрации соленого раствора в водоеме, колебания количества пищи, численности и активности врагов, скорости размножения паразитов и т. д.
Естественным результатом противоречий между организмами и внешней средой является истребление части особей видов. Если часть особей каждого вида погибает в борьбе за существование, то остальные оказываются способными преодолеть неблагоприятные условия.
Выживание наиболее приспособленных особей Дарвин называл естественным отбором. Под ним не следует понимать какой-то выбор, так как здесь мы имеем лишь естественное следствие гибели менее приспособленных. Естественный отбор реализуется через действие естественных факторов среды (температура, влажность, свет, паразиты, конкуренты, враги, трудности добывания пищи и т.п.). Естественный отбор действует через сохранение и накопление мелких наследственных изменений.
Отбор происходит непрерывно на протяжения бесконечного ряда сшедующих друг за другом поколений и сохраняет главным образом те формы, которые в большей мере соответствуют данным условиям. Естественный отбор и элиминация части особой вида неразрывно связаны между собой и являются необходимым условием эволюции видов в природе.
Схема действия естественного отбора в системе вида, по Дарвину, сводится к следующему:
1. Изменчивость свойственна любой группе животных и растений, и организмы отличаются друг от друга во многих различных отношениях.
2. Число организмов каждого вида, рождающихся на свет, больше того числа, которое может найти пропитание и выжить. Тем не менее, поскольку численность каждого вида в естественных условиях постоянна, следует предполагать, что большая часть потомства гибнет. Если бы все потомки какого-либо вида выживали и размножались, то весьма скоро они вытеснили бы все другие виды на земном шаре.
3. Поскольку рождается больше особей, чем может выжить, происходит борьба за существование, конкуренция за пищу и место обитания. Это может быть активная борьба не на жизнь, а на смерть или менее явная; но не менее действенная конкуренция, как, например, при переживании растениями засухи или холода.
4. Среди множества изменений, наблюдающихся у живых существ, одни облегчают выживание в борьбе за существование, другие же приводят к тому, что их обладатели гибнут. Концепция «выживания наиболее приспособленных» представляет собой ядро теории естественного отбора.
5. Выживающие особи дают начало следующему поколению, и таким образом «удачные» изменения передаются последующим поколениям. В результате каждое следующее поколение оказывается все более приспособленным к среде обитания; по мере изменения среды возникают дальнейшие приспособления. Если естественный отбор действует на протяжении многих лет, то последние отпрыски могут оказаться настолько несхожими со своими предками, что их можно будет выделить в самостоятельный вид.
Может также случиться, что некоторые члены данной группы особей приобретут одни изменения и окажутся приспособленными к окружающей среде одним способом, тогда как другие ее члены, обладающие другим комплексом изменений, окажутся приспособлены иначе; таим путем от одного предкового вида при условии изоляции подобных групп может возникнуть два и более видов.
Главным результатом эволюции является совершенствование приспособленности организмов к условиям обитания, что влечет за собой совершенствование их организации. В результате действия естественного отбора сохраняются особи с полезными для их процветания признаками. Дарвин приводит множество доказательств повышения приспособленности организмов, обусловленной естественным отбором. Это, например, широкое распространение среди животных покровной окраски (под цвет местности, в которой обитают животные, или под цвет отдельных предметов. Многие животные, имеющие специальные защитные приспособления от поедания их другими животными, имеют, кроме того, предупреждающую окраску (например, ядовитые или несъедобные животные). У некоторых животных распространена угрожающая окраска в виде ярких отпугивающих пятен. Многие животные, не имеющие специальных средств защиты, по форме тела и окраске подражают защищенным (мимикрия). У многих из животных имеются иглы, колючки, хитиновый покров, панцирь, раковина, чешуя и т. п. Все эти приспособления могли появиться лишь в результате естественного отбора, обеспечивая существование вида в определенных условиях. Среди растений широко распространены самые разнообразные приспособления к перекрестному опылению, распространению плодов и семян. У животных большую роль в качестве приспособлений играют различного рода инстинкты (инстинкт заботы о потомстве, инстинкты, связанные с добыванием пищи, и т. д.).
Вместе с тем Дарвин отмечает, что приспособленность организмов к среде обитания (их целесообразность), наряду с совершенством, носит относительный характер. При резком изменении условий полезные признаки могут оказаться бесполезными или даже вредными. Например, у водных растений, поглощающих воду и растворенные в ней вещества, всей поверхностью тела, слабо развита корневая система, но хорошо развиты поверхность побега и воздухоносная ткань – аэренхима, образованная системой межклетников, пронизывающих все тело растения. Это увеличивает поверхность соприкосновения с окружающей средой, обеспечивая лучший газообмен, и позволяет растениям полнее использовать свет и поглощать углекислый газ. Но при пересыхании водоема такие растения очень быстро погибнут. Все их приспособительные признаки, обеспечивающие их процветание в водной среде, оказываются бесполезными вне ее.
Другой важный результат эволюции – нарастание многообразия видов естественных групп, т. е. систематическая дифференцировка видов. Общее нарастание многообразия органических форм весьма усложняет те взаимоотношения, которые возникают между организмами в природе. Поэтому в ходе исторического развития наибольшее преимущество получают, как правило, наиболее высокоорганизованные формы. Тем самым осуществляется поступательное развитие органического мира на Земле от низших к высшим. Вместе с тем, констатируя факт прогрессивной эволюции, Дарвин не отрицает морфофизиологического регресса (т. е. эволюции форм, приспособления которых к условиям среды идут через упрощение организации), а также такого направления эволюции, которое не приводит ни к усложнению, ни к упрощению организации живых форм. Сочетание различных направлений эволюции приводит к одновременному существованию форм, различающихся по уровню организации.
Движущими силами эволюции, по Дарвину, являются наследственная изменчивость и естественный отбор. Изменчивость служит основой образования новых признаков в строении и функциях организмов, а наследственность закрепляет эти признаки. В результате борьбы за существование происходит преимущественно выживание и участие в размножении наиболее приспособленных особей, т. е. естественный отбор, следствием которого является возникновение новых видов. При этом существенно, что приспособленность организмов к окружающей среде носит относительный характер.
Независимо от Дарвина к близким выводам пришел А. Уоллес. Существенный вклад в пропаганду и развитие дарвинизма внесли Т. Гексли (в 1860 предложил термин «Дарвинизм»), Ф. Мюллер и Э. Геккель, А.О. и В.О. Ковалевские, Н.А. и А.Н. Северцовы, И.И. Мечников, К.А. Тимирязев, И.И. Шмальгаузен и др. В 20-30-е гг. ХХ в. сформировалась так называемая синтетическая теория эволюции, объединившая классический дарвинизм и достижения генетики.
Как целостное материалистическое учение Дарвинизм совершил переворот в биологии, подорвал позиции креационизма и витализма, оказал во 2-й пол. XIX в. огромное влияние на естественные и общественные науки, культуру в целом. Однако еще при жизни Дарвина, наряду с широким признанием его теории, в биологии возникли различные течения антидарвинизма, отрицавшие или резко ограничивавшие роль естественного отбора в эволюции и выдвигавшие в качестве главных сил, приводящих к видообразованию, другие факторы. Полемика по основным проблемам эволюции учения продолжается и в современной науке.
1. Данилова В.С., Кожевников Н.Н. Основные концепции естествознания. – М.: Аспект Пресс, 2000. – 256 с.
2. Концепции современного естествознания / Под ред. В.Н. Лавриненко, В.П. Ратникова. – М.: ЮНИТИ, 2000. – 203 с.
3. Концепции современного естествознания / Самыгин С.И. и др. – Ростов н/Д.: Феникс, 1997. – 448 с.
4. Лемеза Н.А., Камлюк Л.В., Лисов Н.Д. Биология в экзаменационных вопросах и ответах. – М.: Рольф, Айрис-пресс, 1998. – 496 с.
5. Рузавин Г.И. Концепции современного естествознания: Курс лекций. – М.: Проект, 2002. – 336 с.
6. Солопов Е.Ф. Концепции современного естествознания. – М.: Владос, 1999. – 232 с.
7. Хорошавина С.Г. Концепции современного естествознания: Курс лекций. – Ростов н/Д.: Феникс, 2002. – 480 с.
Теги: Эволюционная теория Дарвина Реферат КСЕdodiplom.ru
Министерство образования РФ
Северо-Кавказский гуманитарный технический институт
РЕФЕРАТ
по дисциплине «Концепции современного естествознания»
на тему: «Эволюционная теория Дарвина»
Выполнила: Чаплина Г.В.
Руководитель работы:
Гончарова С.Н.
Ставрополь 2002Содержание
Введение. 3
1. Предпосылки создания эволюционной теории Ч.Дарвина. 4
2. Эволюционные исследования Ч.Дарвина. 7
3. Основные положения эволюционного учения Ч. Дарвина. 8
4. Предпосылки и движущие силы эволюции по Ч. Дарвину. 9
5. Основные результаты эволюции (по Ч. Дарвину) 14
Заключение. 17
Литература. 18
Впервые термин «эволюция» (от лат. evolutio – развертывание) был использован в одной из эмбриологических работ швейцарским натуралистом Шарлем Боннэ в 1762 г. В настоящее время под эволюцией понимают происходящий во времени необратимый процесс изменения какой-либо системы, благодаря чему возникает что-то новое, разнородное, стоящее на более высокой ступени развития.
Процесс эволюции касается многих явлений, происходящих в природе. Например, астроном говорит об эволюции планетарных систем и звезд, геолог – об эволюции Земли, биолог – об эволюции живых существ. В то же время термин «эволюция» применяется часто и к явлениям, не связанным напрямую с природой в узком значении этого слова. Например, говорят об эволюции общественных систем, взглядов, каких-либо машин или материалов и т. п.
Особый смысл приобретает понятие эволюции в естествознании, где исследуется преимущественно биологическая эволюция. Биологическая эволюция – это необратимое и в известной степени направленное историческое развитие живой природы, сопровождающееся изменением генетического состава популяций, формированием адаптаций, образованием и вымиранием видов, преобразованиями биогеоценозов и биосферы в целом. Иными словами, под биологической эволюцией следует понимать процесс приспособительного исторического развития живых форм на всех уровнях организации живого.
Теория эволюции была разработана Ч. Дарвиным (1809-1882) и изложена им в книге «Происхождение видов путем естественного отбора, или сохранение благоприятствуемых пород в борьбе за жизнь» (1859).
К середине XIX в. был сделан ряд важнейших обобщений и открытий, которые противоречили креационистским взглядам и способствовали укреплению и дальнейшему развитию эволюции, составив научные пред-посылки создания эволюционной теории Ч. Дарвина.
Первая брешь в метафизическом мировоззрении была пробита филосо-фом Э.Кантом (1724-1804), который в своем знаменитом труде «Всеобщая естественная история и теория неба» отверг миф о первом толчке и пришел к заключению, что вся Земля и Солнечная система есть нечто, возникшее во времени. Благодаря работам Э.Канта, П.Лапласа и В.Гертеля Земля и вся Солнечная система стали рассматриваться как развивающиеся во времени.
В 1830 г. английский естествоиспытатель Ч. Лайель (1797-1875) обосновал идею об изменяемости поверхности Земли под влиянием различных естественных причин и законов: климата, воды, вулканических сил, органических факторов. Лайель высказал мысль, что органический мир постепенно изменяется, что было подтверждено результатами палеонтоло-гических исследований французского зоолога Ж. Кювье (1769-1832).
В первой половине ХIX века развивается идея о единстве всей природы. Шведский химик И. Берцелиус (1779-1848) доказал, что все животные и растения состоят из тех же элементов, которые встречаются в неживой природе, а немецкий химик Ф. Велер (1800-1882) впервые в 1824 г. в лаборатории химическим путем синтезировал щавелевую кислоту, в 1828 г. – мочевину, показав таким образом, что образование органических веществ осуществляется без участия некой «жизненной силы».
В ХVIII-XIX веках в результате колонизации огромных территорий и исследования их европейцы значительно расширили свои представления о многообразии органического мира, о закономерностях его распределения по континентам земного шара. Интенсивно развивается систематика: все многообразие органического мира потребовало своей классификации и приведения в определенную систему, что имело важное значение для развития идеи о родственности живых существ, а затем и о единстве их происхождения.
В первой половине ХIХ века начинается детальное изучение географического распространения организмов; начинают развиваться биогеография и экология, первые обобщения которых имели важное значение для обоснования идея эволюции. Так, в 1807 г. немецкий натуралист А. Гумбольдт (1769-1859) высказал мысль о зависимости географического распространения организмов от условий существования. Русский ученый К. Ф. Рулье (1814-1858) пытается трактовать историческое изменение лика Земли и условий жизни на ней и влияние этих изменений на изменение животных и растений. Его ученик Н. А. Северцов (1827-1885) высказывал идеи о взаимосвязи организмов с окружающей средой, об образовании новых видов как приспособительном (адаптивном) процессе.
В это же время развивается сравнительная морфология и анатомия. Ее успехи способствовали выяснению не только сходства строения различных видов животных, но и такого подобия в их организации, которое наводило на мысль о глубокой связи между ними, об их единстве. Начинает складываться сравнительная эмбриология. В 1817-1818 гг. И.Х. Пандером открыты зародышевые листки и универсальность их закладки в эмбриогенезе многоклеточнык животных. Немецкий исследователь М. Ратке применил теорию зародышевых листков к беспозвоночным (1829).
В конце 20-х годов ХIХ века русский эмбриолог К. М. Бэр (1792-1870) установил основные типы эмбрионального развития и доказал, что все позво-ночные животные развиваются по единому плану (впоследствии обобщения Бэра были названы Ч. Дарвиным «законом зародышевого сходства» и использовались им для доказательства эволюции). Замечательным признаком зародышевого сходства является, например, наличие жаберных щелей у зародышей всех позвоночных, включая человека.
В 1839 г. Т. Шванном была создана клеточная теория, которая обосновала общность микроструктуры и развития животных и растений. Таким образом, интенсивное развитие науки, накопление в различных областях естествознания большого количества фактов, несовместимых с креационистскими представлениями, подготовили основу, на которой успешно развивалось учение Дарвина.
Этому способствовали и социально-экономические условия первой половины ХIХ века. Утверждение капиталистического способа производства вместе с расширением британской колониальной империи сопровождалось интенсивной перестройкой сельского хозяйства, способствовавшей развитию селекции. Достижения селекционеров свидетельствовали о том, что человек может изменять породы и сорта, приспосабливать их к своим потребностям путем искусственного отбора. Селекционеры первой половины ХIХ века не только практически доказали могущество искусственного отбора, но и пытались теоретически обосновать его. Это существенно повлияло на формирование у Дарвина идеи эволюции, а главное, опираясь на результаты селекционной практики как на своеобразную модель, он смог перейти к анализу процесса видообразования в природе.
Формированию идей Ч.Дарвина способствовали и некоторые политико-экономические идеи, прежде всего взгляды А. Смита и Т. Мальтуса. А. Смит (1723-1790) исходил из укрепившейся тогда идеи о естественных законах и создал учение о «свободной конкуренции». Он считал, что двигателем свободной конкуренции является «естественное своекорыстие или «естественный эгоизм» человека, и это служит источником национального богатства. Неприспособленные в процессе свободной конкуренции устраняются. Идея о конкурентных отношениях повлияла и на формирование представлений о развитии живой природы. Эти идеи, по всей вероятности, натолкнули Дарвина на мысль о существовании в природе некоторых аналогий и способствовали созданию эволюционной теории.
Достигнутые к середине ХIХ в. крупные успехи в развитии различных направлений в естествознании, а также обществе условия, стимулировавшие развитие селекции и создавшие возможности для выдвижения идей конкуренции и отбора, и явились теми предпосылками, которые подготовили почву для формулирования научной концепции биологической эволюции.
С 1837 по 1839 годы Дарвин создал серию записных книжек, в которых набросал в кратком и отрывочном виде мысли об эволюции на основе своих исследований в зоологии. В 1842 и 1844 гг. он в два приема изложил в кратком виде набросок и очерк по происхождению видов. В этих работах уже присутствуют многие идеи, которые позднее были им опубликованы в 1859г.
В 1854-1855 гг. Дарвин вплотную приступает к работе над эволюционным сочинением, собирает материалы по изменчивости, наследственности и эволюции диких видов животных и растений, а также данные по методам селекции домашних животных и культурных растений, сопоставляя результаты действия искусственного и естественного отбора. Он начал писать труд, объем которого он оценивал в 3-4 тома. К лету 1858 года он написал десять глав этого сочинения. Этот труд так и не был завершен и впервые был опубликован в Великобритании в 1975 году. Остановка в работе была вызвана получением рукописи А. Уоллеса, в которой независимо от Дарвина были изложены основы теории естественного отбора и его роли в эволюции на материале собственных исследований Уоллеса флоры и фауны Малайского архипелага. Дарвин начал писать краткое извлечение и с не свойственной ему поспешностью завершил работу за 8 месяцев. 24 ноября 1859 г. было издано «Происхождение видов путем естественного отбора, или Сохранение благоприятствуемых пород в борьбе за жизнь».
Историческая заслуга Дарвина состоит в том, что он совместно с Уоллесом вскрыл движущий фактор эволюции – естественный отбор и тем самым выявил причины протекания биологической эволюции.
Во всем мире бушевали страсти, шла борьба за Дарвина, за дарвинизм, с одной стороны, против дарвинизма – с другой. Гудели аудитории, волновались ученые и публицисты, одни клеймили Дарвина, другие им восхищались.
Дарвин написал еще три книги по вопросам эволюции. В 1868 г. выходит большой труд Дарвина по теории искусственного отбора «Изменение домашних животных и культурных растений». В этой книге, не без влияния критики, Дарвин задался вопросом о том, каким образом могут фиксироваться благоприятные уклонения в потомстве, и выдвинул «временную гипотезу пангенезиса». Гипотеза предполагала передачу с помощью гипотетических частиц – «геммул» – благоприобретенных свойств от органов тела к половым клеткам и была данью ламаркизму. Дарвин и его современники не знали, что в 1865 году австро-чешский естествоиспытатель аббат Грегор Мендель открыл законы наследственности. Гипотеза пангенезиса уже широко не нуждалась в создании.
В 1871 г., когда дарвинизм был уже принят в качестве естественнонаучной концепции, выходит книга Дарвина «Происхождение человека и половой отбор», в которой показано не только несомненное сходство, но и родство человека и приматов. Дарвин утверждал, что предок человека может быть найден по современной классификации, среди форм, которые могут быть даже ниже, чем человекообразные обезьяны. Человек и обезьяны подвергаются сходным психологическим и физиологическим процессам в ухаживании, воспроизведении, рождаемости и заботе о потомстве. Русский перевод этой книги появился в том же году. В следующем году выходит книга Дарвина « Выражение эмоций у человека и животных», в которой на основе изучения лицевых мышц и средств выражения эмоций у человека и животных еще на одном примере доказывается их родство.
Эволюционная теория Дарвина представляет собой целостное учение об историческом развитии органического мира. Она охватывает широкий круг проблем, важнейшими из которых являются доказательства эволюции, выявление движущих сил эволюции, определение путей и закономерностей эволюционного процесса и др.
Сущность эволюционного учения заключается в следующих основных положениях:
1. Все виды живых существ, населяющих Землю, никогда не были кем-то созданы.
2. Возникнув естественным путем, органические формы медленно и постепенно преобразовывались и совершенствовались в соответствии с окружающими условиями.
3. В основе преобразования видов в природе лежат такие свойства организмов, как изменчивость и наследственность, а также постоянно происходящий в природе естественный отбор. Естественный отбор осуществляется через сложное взаимодействие организмов друг с другом и с факторами неживой природы; эти взаимоотношения Дарвин назвал борьбой за существование.
4. Результатом эволюции является приспособленность организмов к условиям их обитания и многообразие видов в природе.
В эволюционной теории Дарвина предпосылкой эволюции является наследственная изменчивость, а движущими силами эволюции – борьба за существование и естественный отбор. При создании эволюционной теории Ч.Дарвин многократно обращается к результатам селекционной практики. Он пытается выяснить происхождение пород домашних животных и сортов растений, вскрыть причины многообразия пород и сортов и выявить методы, с помощью которых они были получены. Дарвин исходил из того, что культурные растения и домашние животные по ряду признаков сходны с определенными дикими видами, а это невозможно объяснить с позиции теории творения. Отсюда вытекала гипотеза, согласно которой культурные формы произошли от диких видов. С другой стороны, введенные в культуру растения и прирученные животные не остались неизменными: человек не только выбрал из дикой флоры и фауны интересующие его виды, но и существенно изменил их в нужном направлении, создав при этом из немногих диких видов большое количество сортов растений и пород животных. Дарвин показал, что основой многообразия сортов и пород является изменчивость – процесс возникновения отличий у потомков по сравнению с предками, которые обусловливают многообразие особей в пределах сорта, породы. Дарвин считает, что причинами изменчивости являются воздействие на организмы факторов внешней среды (прямое и косвенное, через «воспроизводительную систему»), а также природа самих организмов (так как каждый из них специфически реагирует на воздействие внешней среды). Определив для себя отношение к вопросу о причинах измеичивости, Дарвин анализирует формы изменчивости и выделяет среди них три: определенную, неопределенную и коррелятивную.
Определенная, или групповая, изменчивость – это изменчивость, которая возникает под влиянием какого-либо фактора среды, действующего одинаково на все особи сорта или породы и изменяющегося в определенном направлении. Примерами такой изменчивости могут служить увеличение массы тела у всех особей животных при хорошем кормлении изменение волосяного покрова под влиянием климата и т.д. Определенная изменчивость является массовой, охватывает все поколение и выражается у каждой особи сходным образом. Она ненаследственна, т.е. у потомков измененной группы при помещении их в другие условия среды приобретенные родителями признаки не наследуются.
Неопределенная, или индивидуальная, изменчивость проявляется специфично у каждой особи, т. е, единична, индивидуальна по своему характеру. При неопределенной изменчивости появляются разнообразные отличия у особей одного и того же сорта, породы, которыми в сходных условиях одна особь отличается от других. Данная форма изменчивости неопределенна, т.е. признак в одних и тех же условиях может изменяться в разных направлениях. Например, у одного сорта растений появляются экземпляры с разной окраской цветков, разной интенсивностью окраски лепестков и т.п. Причина такого явления Дарвину была неизвестна. Неопределенная, или индивидуальная, изменчивость имеет наследственный характер, т.е. устойчиво передается потомству. В этом заключается ее важное значение для эволюции.
При коррелятивной, или соотносительной изменчивости изменение в каком-либо одном органе является причиной изменений в других органах. Например, у собак с плохо развитым шерстным покровом обычно недоразвиты зубы, голуби с оперенными ногами имеют перепонки между пальцами, у голубей с длинным клювом обычно длинные ноги, белые кошки с голубыми глазами обычно глухи и т.д. Из факторов коррелятивной изменчивости Дарвин делает важный вывод: человек, отбирая какую-либо особенность строения, почти «наверное будет неумышленно изменять и другие части организма на основании таинственных законов корреляции».
Определив форму изменчивости, Дарвин приходит к выводу, что для эволюционного процесса важны лишь наследуемые изменения, так как только они могут накапливаться из поколения в поколение. Согласно Дарвину, основные факторы эволюции культурных форм – это наследственная изменчивость и отбор, производимый человеком (такой отбор Дарвин назвал искусственным).
Каковы же движущие силы эволюции видов в природе? Объяснение исторической изменяемости видов Дарвин считал возможным только через раскрытие причин приспособляемости к определенным условиям. Дарвин пришел к выводу, что приспособленность естественных видов, так же как и культурных форм, – результат отбора, но он производился не человеком, а условиями среды.
К факторам, ограничивающим численность видов (это значит, вызывающим борьбу за существование), Дарвин относит количество пищи, наличие хищников, различные заболевания и неблагоприятные климатические условия. Эти факторы могут влиять на численность видов непосредственно и косвенно, через цель сложных взаимоотношений. Очень большую роль в ограничении численности видов играют взаимные противоречия между организмами. Например, проросшие семена погибают чаще всею оттого, что проросли на почве, уже густо заросшей другими растениями. Эти противоречия принимают особенно острый характер в тех случаях, когда вопрос идет о взаимоотношениях между организмами, обладающими сходными потребностями и близкой организацией. Поэтому борьба за существование между видами одного рода жестче, чем между видами разных родов. Еще напряженнее противоречия между особями одного и того же вида (внутривидовая борьба).
В возникновения борьбы за существование, кроме перенаселения, Дарвин видел и другие причины. Самой общей ее причиной следует считать тот факт, что любой организм только относительно приспособлен к окружающей его среде, которая так или иначе не вполне соответствует его требованиям. Объясняется это тем, что физико-химические и тем более биотические условия среды всегда колеблются или изменяются в каком-либо определенном направлении. Это колебания температуры, количества влаги, солнечного света, состава и концентрации соленого раствора в водоеме, колебания количества пищи, численности и активности врагов, скорости размножения паразитов и т. д.
Естественным результатом противоречий между организмами и внешней средой является истребление части особей видов. Если часть особей каждого вида погибает в борьбе за существование, то остальные оказываются способными преодолеть неблагоприятные условия.
Выживание наиболее приспособленных особей Дарвин называл естественным отбором. Под ним не следует понимать какой-то выбор, так как здесь мы имеем лишь естественное следствие гибели менее приспособленных. Естественный отбор реализуется через действие естественных факторов среды (температура, влажность, свет, паразиты, конкуренты, враги, трудности добывания пищи и т.п.). Естественный отбор действует через сохранение и накопление мелких наследственных изменений.
Отбор происходит непрерывно на протяжения бесконечного ряда сшедующих друг за другом поколений и сохраняет главным образом те формы, которые в большей мере соответствуют данным условиям. Естественный отбор и элиминация части особой вида неразрывно связаны между собой и являются необходимым условием эволюции видов в природе.
Схема действия естественного отбора в системе вида, по Дарвину, сводится к следующему:
1. Изменчивость свойственна любой группе животных и растений, и организмы отличаются друг от друга во многих различных отношениях.
2. Число организмов каждого вида, рождающихся на свет, больше того числа, которое может найти пропитание и выжить. Тем не менее, поскольку численность каждого вида в естественных условиях постоянна, следует предполагать, что большая часть потомства гибнет. Если бы все потомки какого-либо вида выживали и размножались, то весьма скоро они вытеснили бы все другие виды на земном шаре.
3. Поскольку рождается больше особей, чем может выжить, происходит борьба за существование, конкуренция за пищу и место обитания. Это может быть активная борьба не на жизнь, а на смерть или менее явная; но не менее действенная конкуренция, как, например, при переживании растениями засухи или холода.
4. Среди множества изменений, наблюдающихся у живых существ, одни облегчают выживание в борьбе за существование, другие же приводят к тому, что их обладатели гибнут. Концепция «выживания наиболее приспособленных» представляет собой ядро теории естественного отбора.
5. Выживающие особи дают начало следующему поколению, и таким образом «удачные» изменения передаются последующим поколениям. В результате каждое следующее поколение оказывается все более приспособленным к среде обитания; по мере изменения среды возникают дальнейшие приспособления. Если естественный отбор действует на протяжении многих лет, то последние отпрыски могут оказаться настолько несхожими со своими предками, что их можно будет выделить в самостоятельный вид.
Может также случиться, что некоторые члены данной группы особей приобретут одни изменения и окажутся приспособленными к окружающей среде одним способом, тогда как другие ее члены, обладающие другим комплексом изменений, окажутся приспособлены иначе; таим путем от одного предкового вида при условии изоляции подобных групп может возникнуть два и более видов.
Главным результатом эволюции является совершенствование приспособленности организмов к условиям обитания, что влечет за собой совершенствование их организации. В результате действия естественного отбора сохраняются особи с полезными для их процветания признаками. Дарвин приводит множество доказательств повышения приспособленности организмов, обусловленной естественным отбором. Это, например, широкое распространение среди животных покровной окраски (под цвет местности, в которой обитают животные, или под цвет отдельных предметов. Многие животные, имеющие специальные защитные приспособления от поедания их другими животными, имеют, кроме того, предупреждающую окраску (например, ядовитые или несъедобные животные). У некоторых животных распространена угрожающая окраска в виде ярких отпугивающих пятен. Многие животные, не имеющие специальных средств защиты, по форме тела и окраске подражают защищенным (мимикрия). У многих из животных имеются иглы, колючки, хитиновый покров, панцирь, раковина, чешуя и т. п. Все эти приспособления могли появиться лишь в результате естественного отбора, обеспечивая существование вида в определенных условиях. Среди растений широко распространены самые разнообразные приспособления к перекрестному опылению, распространению плодов и семян. У животных большую роль в качестве приспособлений играют различного рода инстинкты (инстинкт заботы о потомстве, инстинкты, связанные с добыванием пищи, и т. д.).
Вместе с тем Дарвин отмечает, что приспособленность организмов к среде обитания (их целесообразность), наряду с совершенством, носит относительный характер. При резком изменении условий полезные признаки могут оказаться бесполезными или даже вредными. Например, у водных растений, поглощающих воду и растворенные в ней вещества, всей поверхностью тела, слабо развита корневая система, но хорошо развиты поверхность побега и воздухоносная ткань – аэренхима, образованная системой межклетников, пронизывающих все тело растения. Это увеличивает поверхность соприкосновения с окружающей средой, обеспечивая лучший газообмен, и позволяет растениям полнее использовать свет и поглощать углекислый газ. Но при пересыхании водоема такие растения очень быстро погибнут. Все их приспособительные признаки, обеспечивающие их процветание в водной среде, оказываются бесполезными вне ее.
Другой важный результат эволюции – нарастание многообразия видов естественных групп, т. е. систематическая дифференцировка видов. Общее нарастание многообразия органических форм весьма усложняет те взаимоотношения, которые возникают между организмами в природе. Поэтому в ходе исторического развития наибольшее преимущество получают, как правило, наиболее высокоорганизованные формы. Тем самым осуществляется поступательное развитие органического мира на Земле от низших к высшим. Вместе с тем, констатируя факт прогрессивной эволюции, Дарвин не отрицает морфофизиологического регресса (т. е. эволюции форм, приспособления которых к условиям среды идут через упрощение организации), а также такого направления эволюции, которое не приводит ни к усложнению, ни к упрощению организации живых форм. Сочетание различных направлений эволюции приводит к одновременному существованию форм, различающихся по уровню организации.
Движущими силами эволюции, по Дарвину, являются наследственная изменчивость и естественный отбор. Изменчивость служит основой образования новых признаков в строении и функциях организмов, а наследственность закрепляет эти признаки. В результате борьбы за существование происходит преимущественно выживание и участие в размножении наиболее приспособленных особей, т. е. естественный отбор, следствием которого является возникновение новых видов. При этом существенно, что приспособленность организмов к окружающей среде носит относительный характер.
Независимо от Дарвина к близким выводам пришел А. Уоллес. Существенный вклад в пропаганду и развитие дарвинизма внесли Т. Гексли (в 1860 предложил термин «Дарвинизм»), Ф. Мюллер и Э. Геккель, А.О. и В.О. Ковалевские, Н.А. и А.Н. Северцовы, И.И. Мечников, К.А. Тимирязев, И.И. Шмальгаузен и др. В 20-30-е гг. ХХ в. сформировалась так называемая синтетическая теория эволюции, объединившая классический дарвинизм и достижения генетики.
Как целостное материалистическое учение Дарвинизм совершил переворот в биологии, подорвал позиции креационизма и витализма, оказал во 2-й пол. XIX в. огромное влияние на естественные и общественные науки, культуру в целом. Однако еще при жизни Дарвина, наряду с широким признанием его теории, в биологии возникли различные течения антидарвинизма, отрицавшие или резко ограничивавшие роль естественного отбора в эволюции и выдвигавшие в качестве главных сил, приводящих к видообразованию, другие факторы. Полемика по основным проблемам эволюции учения продолжается и в современной науке.
1. Данилова В.С., Кожевников Н.Н. Основные концепции естествознания. – М.: Аспект Пресс, 2000. – 256 с.
2. Концепции современного естествознания / Под ред. В.Н. Лавриненко, В.П. Ратникова. – М.: ЮНИТИ, 2000. – 203 с.
3. Концепции современного естествознания / Самыгин С.И. и др. – Ростов н/Д.: Феникс, 1997. – 448 с.
4. Лемеза Н.А., Камлюк Л.В., Лисов Н.Д. Биология в экзаменационных вопросах и ответах. – М.: Рольф, Айрис-пресс, 1998. – 496 с.
5. Рузавин Г.И. Концепции современного естествознания: Курс лекций. – М.: Проект, 2002. – 336 с.
6. Солопов Е.Ф. Концепции современного естествознания. – М.: Владос, 1999. – 232 с.
7. Хорошавина С.Г. Концепции современного естествознания: Курс лекций. – Ростов н/Д.: Феникс, 2002. – 480 с.
www.referatmix.ru
Содержание.
Введение………………………………………………………………….……..3
I. История создания эволюционной теории Ч. Дарвина………………….….……4
II. Основные положения эволюционного учения………………………………...…6
III. Изменчивость………………………………………………………….………..8
IV. Искусственный отбор............................…………………………….………..10
V. Естественный отбор…………………………………………..………………….13
1. Движущий отбор…………………………...…………...………………15
2. Стабилизирующий отбор………………………………………………17
3. Дизруптивный отбор……………………………….…………...………19
4. Половой отбор……………………………………….……………….…20
5. Борьба за существование……………………………….…………...….22
VI. Значение эволюционной теории Дарвина …………………..………………25
Заключение. …………………………………………………….………...…..26
Список литературы…………………………………………………………...28
Введение.
В данном реферате мною рассмотрена теория эволюции Ч. Дарвина, которая занимает особое положение в биологии. По своему значению в развитии биологии и науки в целом она стоит выше многих прошлых и настоящих эволюционных построений. Она не является всеобъемлющей эволюционной теорией и решает лишь часть проблем теории эволюции. Тем не менее построения Дарвина, безусловно, относятся к выдающимся достижениям человеческого ума и занимают ведущее место в теоретической биологии прошлого и настоящего времени.
Теория эволюции сыграла революционную роль в биологии, определив направление ее развития на многие годы. В то же время сложный и во многом умозрительный характер теоретических построений Дарвина вызвал многочисленные споры, разногласия и непонимание современников. Недостаток фактических данных, способных подтвердить или опровергнуть правильность эволюционных взглядов Дарвина, заставил биологов приступить к строгому научному изучению отдельных положений теории видообразования. Начался длительный период развития дарвинской теории, который продолжается и поныне.
Данная теория во все времена создавала вокруг себя много споров, есть её
последователи и противники, а значит, она достойна внимания, именно поэтому моя работа посвящена именно ей.
I. История создания эволюционной теории.
Английский ученый Чарльз Дарвин внес неоценимый вклад в биологическую науку, создав теорию развития животного мира, основанную на определяющей роли естественного отбора как движущей силы эволюционного процесса. Фундаментом для создания теории эволюции послужили его наблюдения во время кругосветного путешествия на корабле «Бигль». Разработку эволюционной теории он начал в 1837 году, и лишь двадцатью годами позже на заседании Линнеевского общества в Лондоне Дарвин прочитал доклад, содержащий основные положения теории естественного отбора.
Главный труд всей жизни ученого, названный по традиции той эпохи многословно: «Происхождение видов путем естественного отбора или Сохранение благоприятствуемых пород в борьбе за жизнь», был издан 24 ноября 1859 года и разошелся тиражом в 1250 экземпляров, что по тем временам для научного труда считалось неслыханно. Необходимо отметить, что первый набросок теории эволюции был сделан Дарвином еще в 1842 году.
В этой работе Дарвин показал, что виды растений и животных не постоянны, а изменчивы, что существующие ныне виды произошли естественным путем от других видов, существовавших ранее. Наблюдаемая в живой природе целесообразность создавалась и создается путем естественного отбора полезных для организма ненаправленных изменений. Таким образом, в борьбе за существование выживают формы, наиболее приспособленные к данным условиям среды.
В 1868 году Дарвин публикует второй капитальный труд - «Изменение домашних животных и культурных растений», который явился дополнением к основному труду. В этот труд вошла масса фактических доказательств эволюции органических форм, почерпнутых из многовековой практики человека. Третий большой труд по теории эволюции – «Происхождение человека и половой отбор» Дарвин опубликовал в 1871 году, а дополнением к нему явилась книга «Выражение эмоций у человека и животных».
Именно эволюционная теория наиболее четко описывает процесс видообразования в живой природе, и потому целесообразно ориентироваться на нее.
I I . Основные положения эволюционного процесса.
Во время путешествия на корабле «Бигль», изучив геологию Южной Америки, Дарвин убедился в несостоятельности теории катастроф и подчеркнул значение естественных факторов в истории земной коры и ее животного и растительного населения. Благодаря палеонтологическим находкам он отмечает сходство между вымершими и современными животными Южной Америки. Он находит так называемые переходные формы, которые совмещают признаки нескольких отрядов. Таким образом, был установлен факт преемственности между современными и вымершими формами.
Дарвин называет и ряд связывающих форм. В частности, южноамериканская
макраухения объединяет два больших подразделения парнопалых и непарнопалых
копытных четвероногих; гиппарион представляет промежуточную форму между
нынешней лошадью и некоторыми древними копытными. Южноамериканский
гипотерий является тем удивительным соединительным звеном, которое нельзя
поместить обособленно ни в один из существующих отрядов. Зеуглодон и
сквалодон – связующие звенья между живущими в воде и всеми другими
млекопитающими. Далее Дарвин обратил внимание на особенности
географического распределения животных. В фауне Южной Америки представлены
формы, которых нет в Северной Америке (обезьяны, ламы, ленивцы, муравьеды,
броненосцы). Однако, по его мнению, сходство фаун обоих материков имело
место в прошлые геологические эпохи. В дальнейшем произошла изоляция фаун
Южной и Северной Америки благодаря появлению преграды (плоскогорья) в южной части Мексики.
Особенно интересные данные Дарвин собрал на Галапагосских островах,
лежащих в 950 км от Западного побережья Южной Америки в Тихом океане. Эти
острова вулканического происхождения, молоды в геологическом отношении, то
есть возникли позже Американского континента. Изучая живущие там эндемичные
формы черепах, вьюрков и др., он отметил, что фауна этого архипелага схожа
с фауной Южной Америки, но вместе с тем и отличается от нее.
Дарвин показывает американское происхождение галапагосской фауны. Он
отмечал, что на каждом острове этого архипелага имеется своя форма вьюрков.
Но все они образует одну естественную группу и произошли от одного
первоначального вида, жившего на близлежащем Американском материке.
Итак, в начале XIX века на основе обширного фактического материала были
сделаны некоторые важные обобщения: об изменяемости видов, о естественных
группах организмов, единстве плана строения организмов, смене форм и
увеличении в последовательных геологических горизонтах сходства в строении
вымерших форм с современными, об историческом развитии земной коры, а также
о сходстве зародышей систематически далеких друг от друга групп животных.
Таким образом, учение об эволюции органического мира – крупнейшее
обобщение естествознания XIX века – было подготовлено как предшествующим
развитием научной мысли, так и социально-экономическими условиями.
В эволюционной теории Дарвина впервые нашли свое решение такие проблемы, как:
— проблема превращения одной органической формы в другую.
— проблема целесообразности органических существ
— проблема движущих сил и факторов эволюции.
Эволюционная теория Дарвина являлась одним из первых удачных примеров
решения важных проблем развития живой природы с позиций
естественноисторического материализма. Она оказала огромное влияние на все
биологические науки, утвердив понимание живой природы и дав
материалистическое объяснение явлениям целесообразности.
Положительной стороной теории Дарвина является ее тесная связь с
селекционной практикой, которая послужила основой для построения
эволюционной теории. Для анализа процесса эволюции органического мира
Дарвин не просто использовал данные практики, а критически пересмотрел свои
выводы с учетом достижений биологии и сельского хозяйства. Это отвечало
общепризнанному принципу, согласно которому практика является главным
критерием истины, и привело к коренной перестройке биологических наук и
разрешению многих общебиологических проблем.
III . Изменчивость.
Исходным положением учения Дарвина является его утверждение о наличии
изменчивости в природе.
Изменчивостью называют общее свойство организмов приобретать новые признаки различия между особями в пределах вида.
Она хорошо прослеживается при сравнениях многих пород животных и
сортов растений, выведенных человеком в различных местах земного шара. Так, в
Северной Африке имеется 38 разновидностей финиковой пальмы. Только на одном
острове Полинезии возделывается 24 формы хлебного дерева и столько же форм
бананов. В Китае выращивают 63 сорта бамбука. В пределах любого вида животных
и растений, а в культуре – в пределах любого сорта и породы нет одинаковых
особей.
Многие садоводы распознают сорта гиацинтов и тюльпанов по луковицам. Значит, все животные и растения отличаются от себе подобных, хотя неопытному глазу и кажутся одинаковыми. Исходя из этих фактов, Дарвин делает вывод о том, что животным и растениям присуща изменчивость.
Анализируя материал по изменчивости животных, ученый заметил, что достаточно любой перемены в условиях содержания, чтобы вызвать изменчивость. Он различал две основные формы изменчивости: групповую, или определенную, и
индивидуальную, или неопределенную.
При групповой, определенной, но не наследственной изменчивости многие особи данной породы или сорта под влиянием конкретной причины изменяются одинаковым образом. Так, например, рост организмов зависит от количества пищи, окраска – от ее качества.
Под индивидуальной, неопределенной, наследственной изменчивостью следует понимать те небольшие различия, которыми отличаются друг от друга особи одного и того же вида. Это изменения, возникающие в результате
неопределенного воздействия условий существования на каждую особь, такие
изменения появляются у животных одного помета, у растений, выросших из семян
одной коробочки. Неопределенность этих изменений заключается в том, что под
действием одних и тех же условий особи изменяются по-разному. Неопределенные
изменения Дарвин сравнивает с простудой, которая действует на разных людей
по-разному, вызывая то кашель, то ревматизм, то воспаление легких в
зависимости от состояния организма человека и его телосложения.
Дарвин отметил далее факт, что организм, изменившийся в каком-либо
направлении, передает потомству тенденцию изменяться далее в том же
направлении при наличии условий, вызвавших это изменение. В этом заключается
так называемая длящаяся изменчивость, которая играет важную роль в
эволюционных преобразованиях.
Изучая проявление изменчивости у растений и животных, Дарвин отметил ряд
важных закономерностей в изменении различных органов и их систем в организме.
Одной из таких закономерностей является коррелятивная, или соотносительная,
изменчивость. Коррелятивная изменчивость заключается в том, что изменение
одного органа вызывает изменение других. Примером такой изменчивости может
служить связь между развитием функционирующей мышцы и образованием гребня на кости, к которой она прикрепляется. У многих болотных птиц наблюдается
корреляция между длиной шеи и длиной конечностей: птицы с длинной шеей имеют
и длинные конечности.
Всем организмам в природе присуще наследственность. Это свойство выражается в сохранении и передаче признаков к потомству.
Огромное значение Дарвин придавал наличию изменчивости и наследственности в природе. Изменчивость и наследственность в сочетании с отбором – естественный фактор эволюции.
IV . Искусственный отбор.
Дарвин подробно описал многообразие пород домашних животных и анализировал их происхождение. Он отмечал разнообразие пород крупного рогатого скота, которых насчитывается около 400.Они отличаются друг от друга рядом признаков: окраской, формой туловища, степенью развития скелета и мускулатуры, наличием и формой рогов. Ученый подробно исследовал вопрос о происхождении этих пород и пришел к заключению, что все европейские породы рогатого скота, несмотря на большие различия междуними, произошли от двух предков, одомашненных человеком.
Большое внимание Дарвин уделял изучению различных сортов культурных растений. Так, сравнивая разнообразные сорта капусты, он сделал вывод о том, что все они выведены человеком из одного дикого вида.
Таким образом, было показано, что в процессе одомашнивания человек может
добиться больших изменений у растений и животных. Однако породы и сорта,
создаваемые человеком, характеризуются одной особенностью: несмотря на то,
что изменчивость затрагивает все органы животных и растений, домашние породы
отличаются теми признаками, которые особенно ценятся человеком. Так,
например, выведенные селекционером сорта капусты редко различаются формой
листьев, а их цветки и семена остаются похожими. У декоративных растений,
например у разных сортов анютиных глазок, получены разнообразные цветы, а их
листья почти одинаковы. У сортов крыжовника разнообразны плоды, а листья
почти не различаются. Новые сорта и породы улучшены, усовершенствованны, но
их совершенство заключается лишь в том, что они соответствуют потребностям
человека. Например, быстро жиреющие свиньи вполне удовлетворяют человека, но
в условиях дикой природы они не могли бы защитить себя от врагов и найти
достаточное количество корма. Эти примеры показывают, что человек сам создает
необходимые ему породы и сорта.
Дарвин заметил, что во всех случаях селекционеры применяли один и тот же прием. Разводя животных или растения, они оставляли для размножения только экземпляры, наиболее удовлетворявшие их потребностям, и из поколения в поколение накапливали полезные для человека изменения. Такой способ получения пород и сортов называется искусственным отбором.
Дарвин различает два вида искусственного отбора – методический, или
сознательный, и бессознательный отбор. Сущность методического отбора
заключается в следующем: приступая к работе, селекционер ставит перед собой
определенную задачу в отношении тех признаков, которые он хочет развить у
данной породы. Прежде всего, эти признаки должны быть хозяйственно ценными, а
некоторые из них должны удовлетворять эстетические потребности человека.
Признаки, с которыми работают селекционеры, могут быть и морфологическими и
функциональными. К ним может относиться и характер поведения животных,
например драчливость у бойцовых петухов. Решая поставленную перед собой
задачу, селекционер выбирает из уже имеющегося материала все то лучшее, в чем
проявляется хотя бы в малой степени интересующие его признаки. Выбранные
особи содержатся в изоляции во избежание нежелательного скрещивания. Затем
селекционер выбирает пары для скрещивания. После этого, начиная уже с первого
поколения, он ведет строгий отбор лучшего материала и выбраковку того,
который не удовлетворяет предъявленным требованиям.
Таким образом, методический отбор – это творческий процесс, приводящий к
образованию новых пород и сортов. Используя этот метод, селекционер, как
скульптор лепит новые органические формы по заранее продуманному плану.
Успех искусственного отбора зависит от степени изменчивости исходной формы: чем сильнее изменяются признаки, тем легче найти нужные изменения. Немалое значение имеет и величина исходной партии: в большой партии большие
возможности выбора. Сохранению отобранного материала способствует устранение
скрещивания с другими формами, то есть изоляция и накопляющее действие
отбора, другими словами, усиление нужных признаков в поколениях вследствие
отбора в одном и том же направлении. Дарвин отмечал, что это усиление новых
признаков достигается в процессе дивергенции, то есть уклонения от
первоначальной формы .
Бессознательный отбор производится человеком без определенной, заранее
поставленной задачи. Дарвин показал, что такой отбор действительно имеет
место. Так, например, крестьянин, имеющий двух коров, желая использовать одну
из них на мясо, зарежет ту, которая дает меньше молока; из кур он использует
на мясо самых плохих несушек. В обоих случаях крестьянин, сохраняя наиболее
продуктивных животных, производит направленный отбор, хотя и не ставит перед
собой цели вывести новые породы. Именно такую примитивную форму отбора Дарвин называет бессознательным отбором.
Во время своего путешествия, изучая жизнь народов Южной Африки и Австралии, Дарвин убедился, что и эти народы применяют бессознательный отбор. Очевидно, бессознательный отбор издавна производился человеком при одомашнивании диких животных. Все это дало возможность сделать важный вывод о том, что в практике сельского хозяйства новые формы животных и растений всегда получают только путем отбора. Следовательно, в учении об искусственном отборе Чарльз Дарвин открыл закон, которому подчиняется процесс выведения новых пород животных и сортов растений.
Несмотря на то, что методический отбор является более прогрессивной формой, в своем учении особое значение Дарвин придает отбору бессознательному. По его
мнению, бессознательный отбор – это «мостик» между искусственным и естественным отбором. При бессознательном отборе человек не ставит перед собой цели выведения новой породы и выступает по отношению к полученному результату лишь как слепой отбирающий фактор, каким может быть любой другой фактор среды.
Дарвин указал условия, благоприятствующие проведению искусственного отбора: высокая степень изменчивости организмов, большое число особей, подвергаемых отбору, искусство селекционера, устранение случайных особей, достаточно высокая ценность данных животных или растений для человека.
V . Естественный отбор.
Естественный отбор — процесс, приводящий к выживанию и преимущественному размножению более приспособленных к данным условиям среды особей, обладающих полезными наследственными признаками. Основным материалом для него служат случайные наследственные изменения — мутации и их комбинации.
Проанализировав индивидуальную изменчивость, существующую в природе, а затем доказав наличие в природе и других факторов, обусловливающих возможность эволюции: наличие отбирающего фактора, Дарвин отводит роль отбирающего фактора естественному отбору, в основе которого лежит движущий отбор, стабилизирующий отбор, дизруптивный отбор и борьба за существование, возникающая вследствие огромной интенсивности размножения организмов, приводящих к перенаселенности.
Частным случаем естественного отбора является половой отбор, который связан не с выживанием данной особи, а лишь с ее воспроизводительной функцией, то есть с размножением. Половой отбор действует на признаки, связанные с различными аспектами этой важнейшей функции.
Рис.1 А — движущий (ведущий) отбор; К — стабилизирующий (центростремительный, нормализующий) отбор; В — дестабилизирующий (центробежный) отбор: Г- дизруптивный (разрывающий, раздробляющий) отбор. По оси абсцисс — размерные значения одного признака в популяциях, по оси ординат -численность особей в популяциях. М — среднее значение признака для данной популяции. Стрелками показано направление давления отбора. I,II,III — картина изменчивости в последовательные срезы времени, отделенные поколениями от предыдущих
1. Движущий отбор.
Естественный отбор всегда ведет к увеличению средней приспособленности популяций. Изменение внешних условий может приводить к изменению приспособленности отдельных генотипов. В ответ на эти изменения, естественный отбор, используя огромный запас генетического разнообразия по множеству разных признаков, ведет к значительным сдвигам в генетической структуре популяции. Если внешняя среда меняется постоянно в определенном направлении, то естественный отбор меняет генетическую структуру популяции таким образом, чтобы ее приспособленность в этих меняющихся условиях оставалась максимальной. При этом меняются частоты отдельных аллелей в популяции. Меняется и средние значения приспособительных признаков в популяциях. В ряду поколений прослеживается их постепенное смещение в определенном направлении. Такую форму отбора называют движущим отбором.
Классическим примером движущего отбора является эволюция окраски у березовой пяденицы. Окраска крыльев этой бабочки имитирует окраску покрытой лишайниками коры деревьев, на которых она проводит светлое время суток. Очевидно, такая покровительственная окраска сформировалась за многие поколения предшествующей эволюции. Однако с началом индустриальной революции в Англии это приспособление стало терять свое значение. Загрязнение атмосферы привело к массовой гибели лишайников и потемнению стволов деревьев. Светлые бабочки на темном фоне стали легко заметны для птиц. Начиная с середины XIX века, в популяциях березовой пяденицы стали появляться мутантные темные (меланистические) формы бабочек. Частота их быстро возрастала. К концу XIX века некоторые городские популяции березовой пяденицы почти целиком состояли из темных форм, в то время как в сельских популяциях по-прежнему преобладали светлые формы. Это явление было названо индустриальным меланизмом. Ученые обнаружили, что в загрязненных районах птицы чаще поедают светлые формы, а в чистых – темные. Введение ограничений на загрязнение атмосферы в 1950-х годах привело к тому, что естественный отбор вновь изменил направление, и частота темных форм в городских популяциях начала снижаться.
Движущая форма естественного отбора играет решающую роль в приспособлении живых организмов к меняющимся во времени внешним условиям.
Рис.2 Зависимость частоты темных форм березовой
пяденицы от загрязненности атмосферы
2. Стабилизирующий отбор.
В стабильных условиях существования естественный отбор продолжает действовать в форме стабилизирующего отбора.
Стабилизирующий отбор сохраняет то состояние популяции, которое обеспечивает ее максимальную приспособленность в постоянных условиях существования. В каждом поколении удаляются особи, отклоняющиеся от среднего оптимального значения по приспособительным признакам.
Описано множество примеров действия стабилизующего отбора в природе. Например, на первый взгляд кажется, что наибольший вклад в генофонд следующего поколения должны вносить особи с максимальной плодовитостью. Однако наблюдения над природными популяциями птиц и млекопитающих показывают, что это не так. Чем больше птенцов или детенышей в гнезде, тем труднее их выкормить, тем каждый из них меньше и слабее. В результате наиболее приспособленными оказываются особи со средней плодовитостью.
Отбор в пользу средних значений был обнаружен по множеству признаков. У млекопитающих новорожденные с очень низким и очень высоким весом чаше погибают при рождении или в первые недели жизни, чем новорожденные со средним весом. Учет размера крыльев у птиц, погибших после бури, показал, что большинство из них имели слишком маленькие или слишком большие крылья. И в этом случае наиболее приспособленными оказались средние особи.
Причина постоянного появления малоприспособленных форм в постоянных условиях существования в том, что часто наиболее приспособленными оказываются гетерозиготные генотипы. При скрещивании они постоянно дают расщепление и в их потомстве появляются гомозиготные потомки со сниженной приспособленностью. Это явление получило название сбалансированный полиморфизм.
Стабилизирующий отбор является механизмом накопления изменчивости в природных популяциях. Даже в стабильных условиях существования не прекращается ни естественный отбор, ни эволюция. Оставаясь фенотипически неизменной, популяция не перестает эволюционировать. Её генетический состав постоянно меняется. Стабилизирующий отбор создает такие генетические системы, которые обеспечивают формирование сходных оптимальных фенотипов на базе самых разнообразных генотипов. Такие генетические механизмы как доминирование, эпистаз, комплементарное действие генов, неполная пенетрантность и другие средства скрывания генетической изменчивости обязаны своим существованием стабилизирующему отбору.
Постоянство условий не означает их неизменности. В течение года экологические условия регулярно меняются. Стабилизирующий отбор адаптирует популяции к этим сезонным изменениям. К ним приурочиваются циклы размножения, таким образом, чтобы молодняк рождался в тот сезон года, когда ресурсы пищи максимальны. Все отклонения от этого оптимального, воспроизводимого из года в год цикла, устраняются стабилизирующим отбором. Потомки, родившиеся слишком рано, гибнут от бескормицы, слишком поздно – не успевают подготовиться к зиме.
Таким образом, стабилизирующий отбор, отметая отклонения от нормы, активно формирует генетические механизмы, которые обеспечивают стабильное развитие организмов и формирование оптимальных фенотипов на базе разнообразных генотипов. Он обеспечивает устойчивое функционирование организмов в широком спектре привычных для вида колебаний внешних условий.
3. Дизруптивный отбор.
Дизруптивный (разрывающий) отбор — форма естественного отбора, при котором условия благоприятствуют двум или нескольким крайним вариантам (направлениям) изменчивости, но не благоприятствуют промежуточному, среднему состоянию признака. В результате может появиться несколько новых форм из одной исходной. Дарвин описывал действие дизруптивного отбора, считая, что он лежит в основе дивергенции, хотя и не мог привести доказательств его существования в природе. Дизруптивный отбор способствует возникновению и поддержанию полиморфизма популяций, а в некоторых случаях может служить причиной видообразования.
Одна из возможных в природе ситуаций, в которой вступает в действие дизруптивный отбор, — когда полиморфная популяция занимает неоднородное местообитание. При этом разные формы приспосабливаются к различным экологическим нишам или субнишам.
Примером дизруптивного отбора является образование двух рас у погремка большого на сенокосных лугах. В нормальных условиях сроки цветения и созревания семян у этого растения покрывают всё лето. Но на сенокосных лугах семена дают преимущественно те растения, которые успевают отцвести и созреть либо до периода покоса, либо цветут в конце лета, после покоса. В результате образуются две расы погремка — ранне- и позднецветущая.
4. Половой отбор .
В природе часто встречаются признаки, которые могут показаться на первый
взгляд нецелесообразными, например яркая окраска и громкий голос у птиц, что
выдает их присутствие. Это кажущееся противоречие с «ожидаемыми» результатами
естественного отбора объясняет дарвиновская теория полового отбора. Такая
форма отбора, по мнению Дарвина, определяется борьбой между особями одного
пола, обычно самцами, за обладание особями другого пола. Следовательно,
половой отбор — это частный случай внутривидового естественного отбора в
период размножения.
Дарвин различает два типа полового отбора. В первом случае происходит борьба между самцами, во втором — активность проявляют самки, а самцы лишь конкурируют между собой с целью возбудить самок, которые выбирают наиболее привлекательных самцов. Результаты обоих типов полового отбора различаются между собой. При первой форме отбора появляется сильное и здоровое потомство, хорошо вооруженные самцы (появление шпор, рогов). При второй усиливаются такие вторично-половые признаки, как яркость оперения, особенности брачных песен, издаваемый самцом запах, служащий для привлечения самки. Несмотря на кажущуюся нецелесообразность признаков, поскольку они привлекают хищников, у такого самца повышаются шансы на оставление потомства, что оказывается выгодным виду в целом. Важнейший результат полового отбора — появление вторично-половых признаков и связанного с ними полового диморфизма.
В различных обстоятельствах естественный отбор может идти с различной
интенсивностью. Дарвин отмечает обстоятельства, благоприятствующие
естественному отбору:
· Достаточно высокая частота проявления неопределенных
наследственных изменений.
· Многочисленность особей вида, повышающая вероятность
проявления полезных изменений.
· Неродственное скрещивание, увеличивающее размах
изменчивости в потомстве. Дарвин отмечает, что перекрестное опыление
встречается изредка даже среди растений-самоопылителей.
· Изоляция группы особей, препятствующая их скрещиванию с
остальной массой организмов данной популяции.
· Широкое распространение вида, так как при этом на
границах ареала особи встречаются с различными условиями, и естественный
отбор будет идти в разных направлениях и увеличивать внутривидовое
разнообразие.
Наряду с этими обстоятельствами главным условием успеха естественного отбора является его накопляющее действие, в котором и заключается основа его
творческой видообразующей деятельности.
5. Борьба за существование.
Важнейшее место в теории естественного отбора занимает концепция борьбы за существование. Согласно Дарвину, борьба за существование является результатом тенденции организмов любого вида к безграничному размножению.
Хищник, для того чтобы жить, должен питаться, и пищей ему служат травоядные животные. Травоядное животное, чтобы жить, поедает многие тысячи луговых растений. Растения уничтожаются насекомыми. Насекомые же являются кормом для насекомоядных птиц, которые в свою очередь истребляются хищными птицами. Эти сложные взаимосвязи Дарвин назвал борьбой за существование.
Термин «борьба за существование» (struggle for existence) не вполне точно
соответствует тому значению, которое вкладывал в него сам Дарвин, предлагая
понимать этот термин «в широком и метафорическом смысле». Во-первых, Дарвин
включал в понятие «существование» не только жизнь данной особи, но и успех ее
в оставлении потомства. Во-вторых, словом «борьба» обозначалась не столько
борьба, как таковая, сколько конкуренция, часто происходящая в пассивной
форме. Дарвин понимал под борьбой за существование совокупность всех сложных
взаимоотношений между организмом и внешней средой, определяющих успех или
неудачу данной особи в ее выживании и оставлении потомства.
Борьба за существование принимает самые разные формы. Это, во-первых,
непосредственное уничтожение одной особи другой, во-вторых, широко
распространенная конкуренция в борьбе за свет, влагу, пищу и место на земле.
Растение, отставшее в росте, вытесняется другими растениями, недостаток света еще больше угнетает его, и, наконец, оно погибает. Различные проявления
борьбы за существование Дарвин сводил к трем видам: межвидовая, внутривидовая
и борьба с условиями неорганической внешней среды.
Примеры межвидовой борьбы многочисленны. Это отношения между хищником жертвой, травоядными животными и растениями, насекомыми и насекомоядными птицами; это конкурентная борьба между культурными растениями и сорняками, между деревьями разных видов в лесу и между травами на лугу. Сюда же можно отнести и явление антагонизма между разными видами микроорганизмов.
Поскольку под борьбой за существование Дарвин понимал зависимость организма от физических факторов внешней среды и других живых существ, а также успех особи «в обеспечении себя потомством», то в своей книге «Происхождение видов» он рассматривает и внутривидовые отношения как один из основных видов борьбы за существование.
Подчеркивая роль перенаселения как фактора, обуславливающего борьбу за
существование, Дарвин сделал вывод, что наиболее ожесточенной должна быть
внутривидовая борьба, как конкуренция между особями одного вида, которые
обладают сходными жизненными потребностями. Кроме того, он проанализировал
взаимоотношения особей близких и отдаленных видов. Особи отдаленных видов,
как правило, имеют различные потребности. Иногда их потребности частично
совпадают, и тогда между ними возникает конкурентная борьба за те или иные
условия жизни. Напротив, у особей близких видов, и тем более у одного вида,
почти все потребности совпадают, поэтому конкурентная борьба между ними
становится особенно острой.
Огромную роль в процессе элиминации особи в растительном и животном мире играют условия неорганической внешней среды. Дарвин приводит пример, когда во время суровой зимы в той местности, где он жил, погибло 80%птиц. Множество растений уничтожается почти ежегодно поздними заморозками, засухой, резкими климатическими колебаниями. При недостатке растворенного в воде кислорода в водоемах гибнут рыбы. Пропадает значительная масса семян, заносимых ветром в неблагоприятные условия.
Перенаселение - необходимая предпосылка возникновения борьбы за
существование. Однако самой общей причиной борьбы за существование является
относительная приспособленность организмов к окружающей их среде. Это
объясняется тем, что физико-химические и биотические (создаваемые самими
организмами) условия среды всегда колеблются, изменяются в том или ином
направлении. Такие факторы окружающей среды, как количество пищи, влаги,
освещенность, численность и активность врагов и паразитов, постоянно
меняются. Гибель организмов из-за отсутствия необходимых условий для жизни
обычно в природе, и они постоянно «борются» с неблагоприятными условиями
окружающей среды.
Борьба за существование приводит к гибели организмов или снижению
плодовитости, что в эволюционном плане одно и то же.
Однако нельзя утверждать, что в процессе борьбы за существование выживают самые сильные, так как это искажает смысл учения Дарвина. Черви – паразиты кишечника — не являются самыми ловкими и сильными, но они хорошо
приспособлены к жизни в кишечнике хозяина. Или такой пример: большинство
насекомых имеют крылья и перелетают с цветка на цветок. Однако, встречаются и
бескрылые формы, которые вынуждены в поисках пищи переползать с растения на
растение. Казалось бы, крылатые насекомые должны победить в борьбе за
существование бескрылые формы, тем не менее, на океанических островах
преобладают бескрылые формы, так как крылатые уносятся в океан и погибают.
Следовательно, в результате естественного отбора выживают виды, наиболее
приспособленные к тем конкретным условиям среды, в которых протекает их
жизнь. Вследствие различной приспособленности старых и новых форм борьба за существование приводит те или иные формы к элиминации. Как правило, устраняются ставшие в процессе дивергенции промежуточными, организмы. Промежуточные формы попадают в условия напряженной конкуренции. Это означает, что однообразие, повышающее конкуренцию, является вредным, а уклоняющиеся формы оказываются в более выгодном положении и их численность увеличивается. Процесс дивергенции происходит в природе постоянно. В результате образуются новые разновидности, и подобное обособление разновидностей в конце концов приводит к появлению новых видов.
VI . Значение эволюционной теории Дарвина.
Дарвин впервые в истории биологии построил теорию эволюции. Это имело большое методологическое значение и позволило не только наглядно и убедительно для современников обосновать идею органической эволюции, но и проверить справедливость самой теории эволюции. Это была решающая фаза одной из величайших концептуальных революций в естествознании. Самым главным в этой революции была замена теологической идеи эволюции как представления об изначальной целесообразности моделью естественного отбора. Несмотря на ожесточенную критику, теория Дарвина быстро завоевала признание благодаря тому, что концепция исторического развития живой природы лучше, чем представление о неизменности видов, объясняло наблюдаемые факты.
Для обоснования своей теории Дарвин в отличие от своих предшественников, привлек огромное количество доступных ему фактов из самых разных областей. Выдвижение на первый план биотических отношений и их популяционно-эволюционная интерпретация была важнейшим новшеством дарвиновской концепции эволюции и дает право на заключение, что Дарвин создал свою концепцию борьбы за существование, принципиально отличную от идей предшественников.
Дарвина вскрыл движущие силы органической эволюции. Дальнейшее развитие биологии углубило и дополнило его представления, послужившие основой современного дарвинизма. Во всех биологических дисциплинах ведущее место занимает теперь исторический метод исследования, позволяющий изучать конкретные пути эволюции организмов и глубоко проникать в существо биологических явлений.
Заключение.
Дарвином была разработана стройная и всеобъемлющая концепция образования видов, положено начало строгому научному подходу к изучению проблемы вида и видообразования.
Он был убежден в божественном творении природы, но считал необходимым для развития человеческого знания проводить глубокий научный анализ проблем эволюции. По его мнению, только через понимание конкретных причин и механизмов эволюционных преобразований организмов можно перейти к решению более фундаментальных проблем эволюции природы и мира. Поэтому Дарвин сознательно разграничил научные и религиозно-философские аспекты развития мира и предпринял грандиозную попытку создания чисто научной теории органической эволюции.
Дарвин предложил стройную теорию появления и развития новых видов и тем самым утвердил в биологии эволюционный подход. В результате не только в биологии, но и в науке в целом сформировалось эволюционное мышление. Эволюционная теория стала осью или синтетическим центром развития биологии и других научных дисциплин. В этом состоит ее безусловное значение для развития науки.
С момента своего появления и до настоящего времени теория Дарвина вызывает много споров и разногласий. В отношении ее существуют самые разные взгляды — от широкого признания до полного отрицания. Особенно много критических замечаний в ее адрес поступает в последнее время в связи с тем, что современная эволюционная теория, основывающаяся на идеях Дарвина, не может решить целый ряд вопросов, имеющих принципиальное значение для понимания механизмов развития природы. В частности, до сих пор не решена стоявшая в центре внимания со времен Дарвина проблема качественного своеобразия вида и качественных особенностей процесса видообразования.
Тем не менее, развитие эволюционной теории неуклонно подтверждает верность основных положений дарвинизма. Становится очевидным, что трудности, с которыми сталкивается теория эволюции, обусловлены не ошибочными взглядами Дарвина, а недостаточной изученностью механизмов эволюционных преобразований организмов в современной биологии. Результаты эволюционных исследований, а также исторический анализ становления оригинальной теории Дарвина раскрывают глубокую логику, точность и гениальность его теоретических построений. В свете современных данных теория Дарвина представляет собой гигантский эволюционный синтез, который существенно опередил уровень научных знаний своего времени. Не превзойден он и по сей день. Поэтому учение Дарвина следует рассматривать не как некую устаревшую систему взглядов, а как современную и актуальную концепцию, внимательное изучение которой помогает лучше понять закономерности эволюции организмов и выбрать правильные пути дальнейшего исследования.
Список литературы.
1. В.А.Бердников. Эволюция и прогресс. Новосибирск, «Наука», 1991.
2. Дарвин Ч. Происхождение видов путем естественного отбора. –Л.: Наука,1991,
стр. 457.
3. Н.Н.Иорданский. Основы теории эволюции. М., «Просвещение», 1979.
4. А.В.Яблоков, Б.М.Медников. Чарльз Дарвин. Происхождение видов путем
естественного отбора. М., «Просвещение», 1987.
5. www.wikipedia.org
www.ronl.ru
Основные положения учения Ч. Дарвина. Главная заслуге Ч. Дарвина в том, что он совместно с А. Уоллесом объяснил развитие природы действием только естественных законов, без вмешательства сверхъестественных сил. Основные положения его учения раскрывают причины движущие силы эволюции органического мира. Ч. Дарвин обратил внимание на многообразие пород домашних животных и сортов культурных растений. Как же возникло это многообразие? Пытаясь ответить на этот вопрос, он пришел к следующему выводу: человек создает сорта и породы на основе наследственной изменчивости и искусственного отбора. Из поколения в поколение человек отбирал и оставлял на племя особей с каким-либо наследственным изменением и устранял других особей от размножения. В результате получены новые породы и сорта, их признаки соответствовали интересам человека.
Понимание происхождения культурных форм дает ключ к объяснению происхождения видов. Наследственная, изменчивость, на основе которой ведется искусственный отбор, проявляется и в природе. Сама по себе она еще не приводит к образованию нового вида, как не приводит к возникновению культурной формы. Аналогично творчеству человека в природе должны существовать причины, определяющие процесс видообразования. Ими являются борьба за существование и естественный отбор.
Борьба за существование сложные и многообразные отношения организмов между собой и условиями внешней среды. Неизбежность борьбы за существование в живой природе вытекает из противоречия между способностью организмов к неограниченному размножению и ограниченностью средств жизни, что приводит к конкуренции за одинаковую пищу, за сходные условия обитания и размножения. Возможность дожить до половозрелого состояния выпадает на долю лишь немногих особей.
Следствием борьбы за существование является естественный отбор, сохранение благоприятных индивидуальных различий и устранение вредных. Естественный отбор сохраняет особи с полезными в данных условиях среды наследственными изменениями и устраняет особи без этих изменений. В результате чего первые оставляют плодовитое потомство и их численность возрастает.
Таким образом, из поколения в поколение в результате взаимосвязанного действия наследственной изменчивости, борьбы за существование, естественного отбора виды изменяются в направлении все большей приспособленности к условиям существования. Приспособленность организмов как результат эволюции всегда относительна. Другой результат эволюции многообразие видов, населяющих Землю.
Учение Ч. Дарвина не нуждается в привлечении для объяснения эволюции нематериальных факторов и доказывает, что движущие силы развития природы находятся в ней самой. Ими являются наследственная изменчивость, борьба за существование и естественный отбор.
Следовательно, живой природе присущи самодвижение и саморазвитие. В этом заключается мировоззренческое значение учения Ч. Дарвина.
Противоречие между интенсивностью размножения и ограниченностью средств жизни. Кто не наблюдал, как летят по ветру, подвешенные на парашютиках, семянки одуванчика? Задумайтесь, что случилось бы, если каждое семя одуванчика проросло и дало потомство? И так продолжалось бы несколько лет? Подсчитано, что уже за 10 лет потомство только одного одуванчика покрыло бы нашу планету сплошным слоем толщиной 20 см. Но есть растения, приносящие еще больше семян. Так, в коробочке мака насчитывается до 3000 семян, а таких коробочек на одном растении бывает до десяти. Нетрудно подсчитать, сколько семян рассеивает только одно растение мака ежегодно.
Плодовиты и многие животные. Осетр живет около 50 лет. Каждый год он мечет почти 300 тыс. икринок, выметывая за свою жизнь более 15 млн. Если ни одна икринка не пропадет, то потомства одной самки осетра достаточно, чтобы заселить все наши реки. Пара слонов одного из менее плодовитых животных, дающая за весь период не более 6 детенышей, за 750 лет потенциально может дать потомство, исчисляющееся в 19 млн. особей. Но ни слоны, ни одуванчики не заполняют собой весь земной шар. Это происходит потому, что далеко не каждый организм доживает до половозрелого возраста: большинство особей погибает из-за недостатка места, пищи, влаги, света и других причин. Противоречие между способностью организмов к неограниченному размножению и ограниченностью средств жизни неизбежно приводит к борьбе за существование.
Борьба за существование и ее формы. Термин борьба за существование Ч. Дарвин использовал в метафорическом смысле, понимая под этим разнообразные взаимоотношения организмов с факторами среды и друг с другом, а не только как прямую борьбу между хищником и жертвой, сопровождающуюся кровопролитием и гибелью. Ч. Дарвин выделил три формы борьбы за существование.
I. Внутривидовая борьба протекает наиболее остро, так как все особи вида нуждаются в одних и тех же, причем сильно ограниченных ресурсах пище, жизненном пространстве, убежищах, местах размножения. Каждый вид обладает комплексом приспособлений, уменьшающих возможность столкновения между особями (разметка границ индивидуальных участков, сложные иерархические отношения в стаде, стае и т. п.). Однако видовые приспособления, приносящие пользу виду в целом, часто наносят вред отдельным особям, приводят их к гибели. Например, зайцы-русаки при недостатке корма отгоняют конкурента от хороших участков выпаса, дерутся, преследуя сам
www.studsell.com
