1929 – Хаббл подтвердил расширение видимой части Вселенной.

Закон Хаббла гласит: чем дальше галактика находится, чем с большей скоростью она отдаляется. Расширение Вселенной начало происходить приблизительно от 12 до 13 миллиардов лет назад (13,8 млрд). Идею расширения Вселенной из сверхплотного состояния в 1827 году вывел Леметр.

В 1946 году американский физик русского происхождения Гамов доказал, что первоначальное вещество было очень горячим. В 80 годы XX века возникла инфляционная космология. Это теория, объясняющая условия и причины Большого взрыва. Согласно ей, вселенная возникла из физического вакуума. Физический вакуум – низшее энергетическое состояние полей, для которого характерно отсутствие вещества. В физическом вакууме происходят такие процессы, как превращение и анегиляция частиц.

Возбужденное состояние физического вакуума называется ложным спокойствием

Пропуск

5 этап.

Работы Меллера

1927 – Меллер установил, что генотип может изменяться под воздействием рентгеновских лучей. Он положил начало генной инженерии.

6 этап

Бидл, Татум

1941 – Бидл и Татум выявили генетическую основу процессов биосинтеза белка.

В живой природе действует матричный принцип биосинтеза макромолекул. Есть несколько видов РНК (рибонуклеиновых кислот), которые будут обеспечивать последовательность аминокислот.

И-РНК (информационная) служит матрицей, то есть шаблоном для формирования полипептидной цепи.

Т-РНК (транспортная) будет обеспечивать последовательность аминокислот в белковых молекулах.

7 этап

Уотсон, Крик

1953 – они предложили модель молекулярной структуры ДНК.

Уотсон и Крик придумали модель ДНК, которая соответствовала ее фотографии в рентгеновских лучах. Они предложили модель двойной спирали. Две цепочки нуклеотидов закручиваются по спирали. Последовательность нуклеотидов у каждого организма неповторима, цепочки раскручиваются, расходятся в стороны, каждая наращивает себе пару, и получается две одинаковые молекулы ДНК.

Синтетическая теория эволюции

Основные положения синтетической теории эволюции были сформулированы Четвериковым, Фишером, Тимофеевым-Рессовским, Райтом, Холдейном.

1905 – Четвериков обратил внимание, что периодические колебания численности особей одного вида могут влиять на интенсивность естественного отбора.

1921-1929 – Четвериков проводит исследования мутаций в природных популяциях. Четвериков в своих исследованиях делает следующий вывод: популяции обладают общим генофондом, который насыщен мутациями. По мере старения вида в нем накапливается больше мутаций, при этом признаки вида могут расшатываться. Работы Четверикова и его школы положили начало изучению природных популяций и синтетической теории эволюции.

Основные принципы синтетической теории эволюции:

1. Основной элемент биологической теории – популяция. Популяция – целостная система взаимосвязей в организме, которая обладает условиями для саморазвития. Через изменения генотипа популяций осуществляется эволюция видов.

2. Элементарным эволюционным материалом являются мутации.

3. Наследственные изменения популяций в каком-либо определенном направлении осуществляются под воздействием следующих элементарных эволюционных факторов: а) мутационный процесс; б) популяционные волны – колебания численности особей популяции; в) изоляция; г) естественный отбор.

Несколько популяций составляют вид. Основным свойством, объединяющим особи данного вида в целостную систему, является процесс размножения. Этот процесс объединяет наследственность отдельных индивидов в общий генофонд вида. Благодаря действию естественного отбора генофонд вида будет представлять неслучайный набор аллелей, а сбалансированную систему, в которой частота встречаемых аллелей (форм генов) объясняется их приспособительной деятельностью. Вид распадается на отдельные группы особей, то есть на популяции, обитающие на отдельных участках в пределах зоны распространения данного вида. Отдельные популяции характеризуются свободным скрещиванием. Между отдельными популяциями обмен наследственной информации ограничен. При устойчивых различиях популяции, обитающие достаточно далеко друг от друга, могут рассматриваться в качестве подвида.

Э.Майер уточнил определение биологического вида. Биологический вид – группа фактически или потенциально скрещивающихся естественных популяций, которая в процессе размножения обособляется от других видов. Любые эволюционные изменения начинаются на уровне популяций. Новые мутации используются естественным отбором для накапливания новых и утраты старых признаков. Если изоляция достаточно длительна, то популяция может утратить способность скрещиваться с родительским видом и превратиться в новый вид.

Типы эволюционных процессов: микроэволюция и макроэволюция.

Микроэволюция – процесс, когда образуется новый вид.

Макроэволюция – более длительные процессы формирования крупных таксонов.

В XX веке продолжаются исследования естественного отбора. Была выделена творческая роль обмена. Согласно отдельным концепциям, отбор не только устраняет хуже приспособленные особи, но и накапливает незначительные разрозненные изменения, через которые формируются сложные и совершенные приспособления. Отбор не только оказывает влияние на фенотипические признаки, но и на направления наследственной изменчивости и ее темпов. Было выявлено, что отбор действует не на отдельные гены, а на фенотипы. Всякий определенный генотип обладает только ему присущим спектром изменчивости. Отбор ускоряет темпы эволюции в определенном направлении, так как в генотипе имеются гены, которые влияют на скорость мутирования других генов. По направлению воздействия на популяции выделяют три вида естественного отбора.

1. Стабилизирующий отбор. Он действует при постоянных внешних условиях, благодаря которым сохраняется прежний фенотип и не проявляется изменчивость. Мутации сохраняются и возникают в скрытой форме в генофонд.

2. Направленный или движущийся отбор. Этот отбор благоприятный какому-либо одному направлению изменений фенотипических признаков. Все другие варианты оказываются в худших условиях. В результате длительных изменений изменится вся популяция.

3. Разрывающий отбор. Происходит, когда условия благоприятствуют двум или нескольким отклоняющимся вариантам изменчивости. Изменчивость возрастает, популяция дробится на несколько новых.

Особенности живых систем и основные уровни организации живого

Всем живым организмам свойственны: обмен веществ, подвижность, раздражимость, рост, размножение, приспособляемость. Эти свойства вместе составляют характеристику только живых организмов.

Обмен веществ. Всем живым организмам необходима пища как источник энергии для роста и жизнедеятельности. По типу питания организмы делятся на автотрофов (питают себя сами) и гетеротрофов (нуждаются во внешних источниках). В процессе дыхания потребляемые с пищей и усвоенные сложные органические вещества распадаются на более простые. При этом высвобождается энергия, которая будет постепенно расходоваться организмом. Все живые организмы реагируют на изменения внешних условий, то есть испытывают раздражение. Еще одним свойством – подвижностью – обладают даже растения, которые могут либо менять свое местоположение, либо это движение будет происходит внутри стволов, стеблей и листьев.