3.2. Эволюционная теория

Теория эволюции Ч. Дарвина и А. Уоллеса.

Основные положения:

1. Все виды живых организмов возникли естественным путем.

2. Организмы медленно и постепенно преобразовывались и совершенствовались.

3. Основа преобразования видов – изменчивость, наследственность и естественный отбор. Отбор осуществляется через взаимодействия организмов друг с другом и факторами окружающей среды. Эти взаимодействия носят название – борьба за существование.

4. Выживают и дают полноценное потомство особи, наиболее приспособленные к изменяющимся условиям окружающей среды.

Синтетическая теория эволюции – это переосмысление ряда положений дарвинизма с позиций генетики (С. Четвериков, Дж. Холдейн, Н. Тимофеев-Ресовский, Р. Фишер). Она характеризуется как теория эволюции, происходящей путем естественного отбора признаков, детерминированных генетически.

Основные положения:

1. Элементарной единицей эволюции является популяция.

2. Материалом для эволюции является мутационная и комбинационная изменчивость.

3. Естественный отбор рассматривается как главная причина развития адаптаций, видообразования и происхождения надвидовых таксонов.

4. Видом является группа популяций, репродуктивно изолированных от популяций других видов.

5. Видообразование заключается в возникновении генетических изолирующих механизмов и осуществляется в условиях географической изоляции.

Процесс образования из видов новых родов, из родов – семейств, из семейств – отрядов и т.д. называется макроэволюцией. В отличие от микроэволюции, протекающей внутри популяции, макроэволюция – эволюция надвидовая и очень длительная.

Доказательством эволюционных процессов служат палеонтологические, морфологические, эмбриологические и биохимические данные.

Выделяют три основных направления эволюции.

Ароморфоз – эволюционные изменения, приводящие к качественно новому уровню организации (многоклеточность, центральная нервная система, фотосинтез). Благодаря ароморфозу возникают новые крупные таксономические единицы: типы (отделы), классы.

Идиоадаптация – небольшие эволюционные изменения, выражающиеся в приспособлении к окружающей среде. Повышения уровня организации при этом не происходит. Благодаря идиоадаптации образуются мелкие таксономические группы: виды, роды, семейства.

Дегенерация ведёт к упрощению организации, сопровождающейся потерей ряда органов. Часто дегенерация связана с переходом к паразитизму. Благодаря ей также образуются новые таксономические группы.

Г. Харди и В Вайнберг в 1908 г. установили, что в больших популяциях, где нет мутаций, отбора и смешения с другими популяциями, наблюдается постоянство частот генов гомо- и гетерозигот. Эта закономерность получила название закона Харди-Вайнберга. Это генетическое равновесие в популяциях обусловлено свободным скрещиванием. Все факторы, вызывающие отклонения от закона Харди-Вайнберга и приводящие к изменению частот генов и генотипов в популяциях называются элементарными эволюционными факторами. К ним относятся: мутации, естественный отбор, популяционные волны и изоляция.

Мутации постоянно возникают в популяциях под влиянием факторов и вызывают изменения ее генофонда. Популяционные волны — это явление колебания численности популяций, которые связаны с периодическими изменениями интенсивности факторов внешней среды (смена времен года, количеством выпадающих осадков, колебаниями температуры).

Изоляция способствует предотвращению скрещивания особей разных частей популяции между собой и приводит к расхождению признаков в пределах одного вида.

Географическая изоляция приводит к разрыву единого ареала вида на разобщенные между собой части и препятствует скрещиванию Причины ее появления – возникновение гор, новых рек, проливов и т.п.

Экологическая изоляция основана на различиях в расселении или во времени размножения. Например, некоторые виды лососевых нерестятся через год, причем в одних и тех же реках в один год нерестится одна популяция рыб, а в другой – другая.

Биологическая изоляция связана с различиями в строении половых органов, в брачных песнях, ритуалах ухаживания, выделяемых запахах и др.

Наибольшее значение в эволюционном процессе имеет естественный отбор. Он играет творческую роль в природе, выделяя из ненаправленных наследственных изменений только те, которые приводят к образованию новых групп особей, которые окажутся более приспособлены к новым условиям среды.

Советский биолог И.И.Шмальгаузен развил (1946) представление о групповом отборе – выживании популяций, видов, родов, семейств, отрядов и т.п. Но т.к. групповой отбор происходит на основе переживания организмов, из которых складываются эти группы, ведущую роль в эволюции играет и индивидуальный естественный отбор – отбор наиболее приспособленных особей.