Θεωρίες εξέλιξης του οργανικού κόσμου, η έννοια της εξέλιξης. Η θεωρία της εξέλιξης του οργανικού κόσμου Ποια είναι η έννοια της εξέλιξης του οργανικού κόσμου

Ομοσπονδιακή Υπηρεσία για την Εκπαίδευση

Κρατικό Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Ανώτατης Επαγγελματικής Εκπαίδευσης "Κρατικό Πανεπιστήμιο Chelyabinsk"

Ινστιτούτο Βιομηχανικής Οικονομίας, Επιχειρήσεων και Διοίκησης

Τμήμα Οικονομίας Βιομηχανιών και Αγορών

ΑΦΗΡΗΜΕΝΗ

Με θέμα «Θεωρία της εξέλιξης του οργανικού κόσμου»

Με θέμα «Έννοιες της σύγχρονης φυσικής επιστήμης»

Τσελιάμπινσκ

Εισαγωγή 4

1. Διαμόρφωση της ιδέας της ανάπτυξης στη βιολογία 5

2. Η θεωρία της εξέλιξης του Κάρολου Δαρβίνου 11

3. Αντιδαρβινισμός 14

4. Βασικά στοιχεία της γενετικής 16

5. Συνθετική θεωρία της εξέλιξης 20

Συμπέρασμα 29

Πόροι του Διαδικτύου 32

Εισαγωγή

Η σύγχρονη πρόοδος στην επιστήμη και την τεχνολογία κινείται με ασύλληπτη ταχύτητα. Ήταν αυτός που επέτρεψε στους ανθρώπους να μάθουν τα μυστικά της φύσης, τους δίδαξε πώς να χρησιμοποιούν τους φυσικούς πόρους, με τη βοήθειά του οι άνθρωποι μπορούν να βρεθούν τόσο στην απεραντοσύνη του διαστήματος και να βουτήξουν στον πάτο της βαθύτερης κατάθλιψης στον φλοιό της γης και πολλά περισσότερο. Όμως, παρ' όλα αυτά, εξακολουθούν να υπάρχουν μυστήρια και ένα, ίσως, από τα πιο μυστηριώδη μυστικά, που μέχρι στιγμής έχει αποκαλυφθεί ελάχιστα στους ανθρώπους, ήταν και παραμένει το μυστήριο της προέλευσης της ζωής στον πλανήτη Γη.

Σύμφωνα με μια υπόθεση, η ζωή ξεκίνησε σε ένα κομμάτι πάγου. Αν και πολλοί επιστήμονες πιστεύουν ότι το διοξείδιο του άνθρακα στην ατμόσφαιρα διατηρούσε τις συνθήκες του θερμοκηπίου, άλλοι πιστεύουν ότι ο χειμώνας βασίλευε στη Γη. Θραύσματα μετεωριτών που έφεραν από το διάστημα, εκπομπές από υδροθερμικές οπές και χημικές αντιδράσεις που συμβαίνουν κατά τη διάρκεια ηλεκτρικών εκκενώσεων στην ατμόσφαιρα ήταν πηγές αμμωνίας και οργανικών ενώσεων όπως η φορμαλδεΰδη και το κυάνιο. Μπαίνοντας στο νερό του Παγκόσμιου Ωκεανού, πάγωσαν μαζί του. Στη στήλη του πάγου, μόρια οργανικών ουσιών ήρθαν στενά μεταξύ τους και μπήκαν σε αλληλεπιδράσεις που οδήγησαν στο σχηματισμό γλυκίνης και άλλων αμινοξέων.

Ο Κάρολος Δαρβίνος και οι σύγχρονοί του πίστευαν ότι η ζωή θα μπορούσε να προέρχεται από ένα σώμα νερού. Πολλοί επιστήμονες εξακολουθούν να τηρούν αυτή την άποψη. Σε μια κλειστή και σχετικά μικρή δεξαμενή, οι οργανικές ουσίες που φέρνουν τα νερά που ρέουν σε αυτήν θα μπορούσαν να συσσωρευτούν στις απαιτούμενες ποσότητες.

Ή μήπως η ζωή προέκυψε σε περιοχές ηφαιστειακής δραστηριότητας; Αμέσως μετά τον σχηματισμό της, η Γη ήταν μια μπάλα μάγματος που αναπνέει φωτιά. Κατά τη διάρκεια ηφαιστειακών εκρήξεων και με αέρια που απελευθερώνονται από τηγμένο μάγμα, μια ποικιλία χημικών ουσιών που είναι απαραίτητες για τη σύνθεση οργανικών μορίων μεταφέρθηκαν στην επιφάνεια της γης.

1. Διαμόρφωση της ιδέας της ανάπτυξης στη βιολογία

Η ιδέα της εξέλιξης της ζωντανής φύσης προέκυψε στη σύγχρονη εποχή ως αντίθεση με τον δημιουργισμό (από τη λατινική «δημιουργία») - το δόγμα της δημιουργίας του κόσμου από τον Θεό από το τίποτα και την αμετάβλητη του κόσμου που δημιουργήθηκε από τον δημιουργό . Ο Δημιουργισμός ως κοσμοθεωρία αναπτύχθηκε στην ύστερη αρχαιότητα και τον Μεσαίωνα και κατέλαβε κυρίαρχη θέση στον πολιτισμό.

Θεμελιώδη ρόλο στην κοσμοθεωρία εκείνης της εποχής έπαιξαν επίσης οι ιδέες της τελεολογίας - το δόγμα σύμφωνα με το οποίο τα πάντα στη φύση είναι διατεταγμένα σκόπιμα και όλη η ανάπτυξη είναι η υλοποίηση προκαθορισμένων στόχων. Η τελεολογία αποδίδει σε διαδικασίες και φυσικά φαινόμενα στόχους που είτε θεσπίζονται από τον Θεό (H. Wolf) είτε είναι εσωτερικά αίτια της φύσης (Αριστοτέλης, Leibniz).

Στην υπέρβαση των ιδεών του δημιουργισμού και της τελεολογίας, σημαντικό ρόλο έπαιξε η έννοια της περιορισμένης μεταβλητότητας των ειδών μέσα σε σχετικά στενές διαιρέσεις (από έναν μόνο πρόγονο) υπό την επίδραση του περιβάλλοντος - του μετασχηματισμού. Αυτή η έννοια διατυπώθηκε σε διευρυμένη μορφή από τον εξαιρετικό φυσιοδίφη του 18ου αιώνα, Georges Buffon, στο έργο του 36 τόμων Φυσική Ιστορία.

Ο μετασχηματισμός έχει βασικά ιδέες για την αλλαγή και τον μετασχηματισμό των οργανικών μορφών, την προέλευση ορισμένων οργανισμών από άλλους. Από τους νατουραλιστές και τους μετασχηματιστές φιλοσόφους του 17ου και 18ου αιώνα, οι πιο διάσημοι είναι επίσης οι R. Hooke, J. La Mettrie, D. Diderot, E. Darwin, I. Goethe, E. Saint-Hilaire. Όλοι οι μετασχηματιστές αναγνώρισαν τη μεταβλητότητα των ειδών των οργανισμών υπό την επίδραση αλλαγών περιβάλλον.

Στη διαμόρφωση της ιδέας της εξέλιξης του οργανικού κόσμου, η συστηματική έπαιξε σημαντικό ρόλο - η βιολογική επιστήμη της ποικιλομορφίας όλων των υπαρχόντων και εξαφανισμένων οργανισμών, οι σχέσεις και οι σχέσεις μεταξύ των διαφορετικών ομάδων τους (ταξά). Τα κύρια καθήκοντα της ταξινόμησης είναι να προσδιορίσει, συγκρίνοντας, τα ειδικά χαρακτηριστικά κάθε είδους και κάθε ταξινομικής τάξης υψηλότερης τάξης και να αποσαφηνίσει τις γενικές ιδιότητες ορισμένων ταξινομικών κατηγοριών. Τα θεμέλια της συστηματικής τίθενται στα έργα των J. Ray (1693) και C. Linnaeus (1735).

Ο Σουηδός φυσιοδίφης του 18ου αιώνα Carl Linnaeus ήταν ο πρώτος που εφάρμοσε με συνέπεια τη δυαδική ονοματολογία και κατασκεύασε την πιο επιτυχημένη τεχνητή ταξινόμηση φυτών και ζώων.

Το 1751 εκδόθηκε το βιβλίο του «Φιλοσοφία της Βοτανικής», στο οποίο ο C. Linnaeus έγραψε: «Ένα τεχνητό σύστημα χρησιμεύει μόνο μέχρι να βρεθεί ένα φυσικό. Το πρώτο σας διδάσκει μόνο να αναγνωρίζετε τα φυτά. Το δεύτερο θα μας διδάξει να κατανοήσουμε τη φύση του ίδιου του φυτού». Και περαιτέρω: «Η φυσική μέθοδος είναι ο τελικός στόχος της βοτανικής».

Αυτό που ο Linnaeus αποκαλεί «φυσική μέθοδο» είναι ουσιαστικά κάποια θεμελιώδης θεωρία των ζωντανών όντων. Το πλεονέκτημα του Linnaeus είναι ότι, μέσω της δημιουργίας ενός τεχνητού συστήματος, έφερε τη βιολογία στην ανάγκη να εξεταστεί το κολοσσιαίο εμπειρικό υλικό από τη σκοπιά των γενικών θεωρητικών αρχών.

Η εμβρυολογία, η οποία στη σύγχρονη εποχή χαρακτηριζόταν από την αντίθεση μεταξύ προφορμασιονισμού και επιγένεσης, έπαιξε σημαντικό ρόλο στη διαμόρφωση και ανάπτυξη της ιδέας της εξέλιξης της ζωντανής φύσης.

Πρεφορμισμός - από λατ. "Προσχηματισμό" - το δόγμα της παρουσίας στα γεννητικά κύτταρα υλικών δομών που προκαθορίζουν την ανάπτυξη του εμβρύου και τα χαρακτηριστικά του οργανισμού που αναπτύσσεται από αυτό.

Ο προφορματισμός προέκυψε με βάση την ιδέα της προμορφοποίησης που ήταν κυρίαρχη τον 17ο και 18ο αιώνα, σύμφωνα με την οποία ο σχηματισμένος οργανισμός φέρεται να προσχηματίστηκε σε ωάριο (ovists) ή σπέρμα (animalculists). Οι προφορμιστές (C. Bonnet, A. Haller και άλλοι) πίστευαν ότι το πρόβλημα της εμβρυϊκής ανάπτυξης θα έπρεπε να επιλυθεί από τη θέση των καθολικών αρχών της ύπαρξης, που κατανοούνται αποκλειστικά από τη λογική, χωρίς εμπειρική έρευνα.

Η επιγένεση είναι το δόγμα σύμφωνα με το οποίο, κατά τη διαδικασία της εμβρυϊκής ανάπτυξης, ένας σταδιακός και συνεπής νέος σχηματισμός οργάνων και τμημάτων του εμβρύου προκύπτει από την άδομη ουσία ενός γονιμοποιημένου ωαρίου.

Η επιγένεση ως δόγμα εμφανίστηκε τον 17ο και 18ο αιώνα στον αγώνα κατά του προφορμασιονισμού. Οι επιγενετικές ιδέες αναπτύχθηκαν από τους W. Harvey, J. Buffon, K.F. Wolf. Οι επιγενετιστές εγκατέλειψαν την ιδέα της θεϊκής δημιουργίας των ζωντανών όντων και προσέγγισαν την επιστημονική διατύπωση του προβλήματος της προέλευσης της ζωής.

Έτσι, τον 17ο και 18ο αιώνα, η ιδέα των ιστορικών αλλαγών στα κληρονομικά χαρακτηριστικά των οργανισμών, μη αναστρέψιμη ιστορική εξέλιξηζωντανή φύση - η ιδέα της εξέλιξης του οργανικού κόσμου.

Εξέλιξη - από λατ. Το «ξεδίπλωμα» είναι η ιστορική εξέλιξη της φύσης. Στην πορεία της εξέλιξης, πρώτον, προκύπτουν νέα είδη, δηλ. η ποικιλία των μορφών των οργανισμών αυξάνεται. Δεύτερον, οι οργανισμοί προσαρμόζονται, δηλ. προσαρμοστούν στις αλλαγές των περιβαλλοντικών συνθηκών. Τρίτον, ως αποτέλεσμα της εξέλιξης, το γενικό επίπεδο οργάνωσης των ζωντανών όντων σταδιακά αυξάνεται: γίνονται πιο πολύπλοκα και βελτιωμένα.

Η μετάβαση από την ιδέα του μετασχηματισμού των ειδών στην ιδέα της εξέλιξης, η ιστορική ανάπτυξη των ειδών προϋποθέτει, πρώτον, την εξέταση της διαδικασίας σχηματισμού των ειδών στην ιστορία του, λαμβάνοντας υπόψη τον εποικοδομητικό ρόλο του παράγοντα χρόνου στην ιστορική ανάπτυξη των οργανισμών, και δεύτερον, στην ανάπτυξη ιδεών για την εμφάνιση ποιοτικά νέων πραγμάτων σε μια τέτοια ιστορική διαδικασία. Η μετάβαση από τον μετασχηματισμό στον εξελικτικό στη βιολογία συνέβη στο γύρισμα του 18ου-19ου αιώνα.

Οι πρώτες εξελικτικές θεωρίες δημιουργήθηκαν από δύο μεγάλους επιστήμονες του 19ου αιώνα - τον J. Lamarck και τον Charles Darwin.

ΚΑΙ Ο Baptiste Lamarck και ο Charles Robert Darwin δημιούργησαν εξελικτικές θεωρίες που είναι αντίθετες ως προς τη δομή, τη φύση της επιχειρηματολογίας και τα κύρια συμπεράσματα. Οι ιστορικές τους μοίρες εξελίχθηκαν επίσης διαφορετικά. Η θεωρία του Λαμάρκ δεν αναγνωρίστηκε ευρέως από τους συγχρόνους του, ενώ η θεωρία του Δαρβίνου έγινε η βάση της εξελικτικής διδασκαλίας. Σήμερα, τόσο ο Δαρβινισμός όσο και ο Λαμαρκισμός συνεχίζουν να επηρεάζουν τις επιστημονικές έννοιες, αν και με διαφορετικούς τρόπους.

Το 1809 δημοσιεύτηκε το βιβλίο του Λαμάρκ «Φιλοσοφία της Ζωολογίας», το οποίο σκιαγράφησε την πρώτη ολιστική θεωρία για την εξέλιξη του οργανικού κόσμου.

Ο Λαμάρκ σε αυτό το βιβλίο έδωσε απαντήσεις στα ερωτήματα που αντιμετωπίζει η εξελικτική θεωρία εξάγοντας λογικά συμπεράσματα από ορισμένα από τα αξιώματα που αποδέχτηκε. Ήταν ο πρώτος που εντόπισε τις δύο πιο γενικές κατευθύνσεις της εξέλιξης: την ανοδική ανάπτυξη από τις απλούστερες μορφές ζωής σε όλο και πιο περίπλοκες και τέλειες και το σχηματισμό προσαρμογών σε οργανισμούς ανάλογα με τις αλλαγές στο εξωτερικό περιβάλλον (ανάπτυξη «κάθετη» και «οριζόντια» ”). Ο Λαμάρκ ήταν ένας από τους πρώτους φυσιοδίφες που ανέπτυξε την ιδέα της εξέλιξης του οργανικού κόσμου στο επίπεδο της θεωρίας.

Ο Λαμάρκ συμπεριέλαβε στη διδασκαλία του μια ποιοτικά νέα κατανόηση του ρόλου του περιβάλλοντος στην ανάπτυξη των οργανικών μορφών, αντιμετωπίζοντας το εξωτερικό περιβάλλον ως σημαντικό παράγοντα, συνθήκη εξέλιξης.

Ο Lamarck πίστευε ότι η ιστορική ανάπτυξη των οργανισμών δεν είναι τυχαία, αλλά φυσική στη φύση και συμβαίνει προς την κατεύθυνση της σταδιακής και σταθερής βελτίωσης. Ο Lamarck ονόμασε αυτή την αύξηση στο γενικό επίπεδο διαβάθμισης του οργανισμού.

Ο Lamarck θεώρησε την κινητήρια δύναμη πίσω από τις διαβαθμίσεις ως «η επιθυμία της φύσης για πρόοδο», «η επιθυμία για βελτίωση», η οποία ήταν αρχικά εγγενής σε όλους τους οργανισμούς και εγγενής σε αυτούς από τον Δημιουργό. Ταυτόχρονα, οι οργανισμοί είναι σε θέση να ανταποκρίνονται κατάλληλα σε οποιεσδήποτε αλλαγές στις εξωτερικές συνθήκες και να προσαρμόζονται στις περιβαλλοντικές συνθήκες. Ο Λαμάρκ όρισε αυτή τη θέση σε δύο νόμους:

ένα όργανο που χρησιμοποιείται ενεργά αναπτύσσεται εντατικά και ένα περιττό εξαφανίζεται.

Οι αλλαγές που αποκτώνται από τους οργανισμούς μέσω της ενεργητικής χρήσης ορισμένων οργάνων και της μη χρήσης άλλων διατηρούνται στους απογόνους.

Ο ρόλος του περιβάλλοντος στην εξέλιξη των οργανισμών εξετάζεται διαφορετικά από διαφορετικές κατευθύνσεις της εξελικτικής διδασκαλίας.

Για κατευθύνσεις στην εξελικτική διδασκαλία που θεωρούν την ιστορική εξέλιξη της ζωντανής φύσης ως άμεση προσαρμογή των οργανισμών στο περιβάλλον τους, χρησιμοποιείται ένα κοινό όνομα - εκτογένεση (από τις ελληνικές λέξεις "έξω, έξω" και "ανάδυση, σχηματισμός"). Οι υποστηρικτές της εκτογένεσης θεωρούν την εξέλιξη ως μια διαδικασία άμεσης προσαρμογής των οργανισμών στο περιβάλλον και μια απλή άθροιση των αλλαγών που αποκτώνται από τους οργανισμούς υπό την επίδραση του περιβάλλοντος.

Οι διδασκαλίες που εξηγούν την εξέλιξη των οργανισμών με τη δράση μόνο εσωτερικών μη υλικών παραγόντων («η αρχή της βελτίωσης», «η δύναμη της ανάπτυξης» κ.λπ.) ενώνονται με ένα κοινό όνομα - αυτογένεση.

Αυτές οι διδασκαλίες βλέπουν την εξέλιξη της ζωντανής φύσης ως μια διαδικασία ανεξάρτητη από τις εξωτερικές συνθήκες, που κατευθύνεται και ρυθμίζεται από εσωτερικούς παράγοντες. Η αυτογένεση είναι το αντίθετο της εκτογένεσης.

Η αυτογένεση είναι κοντά στον βιταλισμό - ένα σύνολο τάσεων στη βιολογία, σύμφωνα με τις οποίες τα ζωτικά φαινόμενα εξηγούνται από την παρουσία σε οργανισμούς μιας άυλης υπερφυσικής δύναμης («ζωτική δύναμη», «ψυχή», «εντελεχία», «αρχαία») που ελέγχει αυτά τα φαινόμενα. Ο βιταλισμός - από το λατινικό "ζωτικό" - εξηγεί τα φαινόμενα της ζωής με τη δράση μιας ειδικής άυλης αρχής.

Με τον δικό της τρόπο, η ιδέα της εξέλιξης του οργανικού κόσμου αναπτύχθηκε στη θεωρία των καταστροφών.

φά Ο Γάλλος βιολόγος Georges Cuvier (1769-1832) έγραψε: «Η ζωή έχει συγκλονίσει επανειλημμένα τη γη μας με τρομερά γεγονότα. Αμέτρητα ζωντανά όντα έγιναν θύματα καταστροφών: κάποιοι, κάτοικοι της γης, καταβροχθίστηκαν από πλημμύρες, άλλοι, κατοικώντας στα βάθη των νερών, βρέθηκαν στη στεριά μαζί με έναν ξαφνικά ανυψωμένο βυθό, οι ίδιες οι φυλές τους εξαφανίστηκαν για πάντα, αφήνοντας μόνο ένα λίγα απομεινάρια στον κόσμο, ελάχιστα ορατά στους φυσιοδίφες.» .

Αναπτύσσοντας τέτοιες απόψεις, ο Cuvier έγινε ο ιδρυτής της θεωρίας της καταστροφής, μια έννοια στην οποία η ιδέα της βιολογικής εξέλιξης προέκυψε ως παράγωγο της γενικότερης ιδέας για την ανάπτυξη παγκόσμιων γεωλογικών διεργασιών.

Η θεωρία των καταστροφών (καταστροφισμός) βασίζεται στην ιδέα της ενότητας των γεωλογικών και βιολογικών πτυχών της εξέλιξης.

Στη θεωρία της καταστροφής, η πρόοδος των οργανικών μορφών εξηγείται μέσω της αναγνώρισης του αμετάβλητου μεμονωμένων βιολογικών ειδών.

Το δόγμα του καταστροφισμού αντιτάχθηκε από υποστηρικτές μιας άλλης έννοιας της εξέλιξης, οι οποίοι επίσης επικεντρώθηκαν κυρίως στα γεωλογικά προβλήματα, αλλά προήλθαν από την ιδέα της ταυτότητας των σύγχρονων και αρχαίων γεωλογικών διεργασιών - την έννοια του ομοιομορφισμού.

Ο ομοιομορφισμός διαμορφώθηκε υπό την επίδραση των επιτυχιών της κλασικής μηχανικής, κυρίως της ουράνιας μηχανικής, της γαλαξιακής αστρονομίας και των ιδεών για το άπειρο και το απέραντο της φύσης στο χώρο και στο χρόνο. Τον 18ο και το πρώτο μισό του 19ου αιώνα, η έννοια της ομοιομορφίας αναπτύχθηκε από τους J. Getton, C. Lyell, M.V. Lomonosov, K. Goff και άλλους. Αυτή η έννοια βασίζεται σε ιδέες για την ομοιομορφία και τη συνέχεια των νόμων του τη φύση, την αμετάβλητη τους σε όλη την ιστορία της Γης· η απουσία οποιωνδήποτε επαναστάσεων και αλμάτων στην ιστορία της Γης. συνοψίζοντας μικρές αποκλίσεις για μεγάλες χρονικές περιόδους· πιθανή αναστρεψιμότητα των φαινομένων και άρνηση προόδου στην ανάπτυξη.

2. Η Θεωρία της Εξέλιξης του Καρόλου Δαρβίνου

Ο Άγγλος επιστήμονας Charles Darwin, σε αντίθεση με τον J.B. Ο Lamarck, επέστησε την προσοχή στο γεγονός ότι παρόλο που οποιοδήποτε ζωντανό πλάσμα αλλάζει κατά τη διάρκεια της ζωής, τα άτομα του ίδιου είδους γεννιούνται διαφορετικά.

Οι διδασκαλίες του Καρόλου Δαρβίνου βασίζονται σε μεγάλο όγκο πραγματικού υλικού που συλλέγεται κατά τη διάρκεια του ταξιδιού και αποδεικνύει την εγκυρότητα της θεωρίας του, καθώς και σε επιστημονικά επιτεύγματα (γεωλογία, χημεία, παλαιοντολογία, συγκριτική ανατομία κ.λπ.), κυρίως στον τομέα της επιλογής. Ο Δαρβίνος άρχισε αρχικά να εξετάζει τους εξελικτικούς μετασχηματισμούς όχι σε μεμονωμένους οργανισμούς, αλλά σε είδη ή ενδοειδικές ομάδες.

Το 1859, ο Δαρβίνος δημοσίευσε το βιβλίο του «Η προέλευση των ειδών μέσω της φυσικής επιλογής, ή η διατήρηση των ευνοημένων φυλών στον αγώνα για τη ζωή», στο οποίο εξήγησε τον μηχανισμό της εξελικτικής διαδικασίας. Σκεπτόμενος συνεχώς τις κινητήριες αιτίες της εξελικτικής διαδικασίας, ο Κάρολος Δαρβίνος κατέληξε στην πιο σημαντική ιδέα για ολόκληρη τη θεωρία για τον αγώνα για ύπαρξη. Η ουσία αυτής της ιδέας, με την πρώτη ματιά, είναι πολύ απλή: κάθε είδος είναι ικανό για απεριόριστη αναπαραγωγή και οι απαραίτητοι πόροι για την αναπαραγωγή είναι περιορισμένοι. Συνέπεια του αγώνα για ύπαρξη είναι η φυσική επιλογή, δηλ. επιβίωσης και επιτυχούς παραγωγής απογόνων από τους πιο ικανούς οργανισμούς. Με βάση τα γεγονότα, ο Κάρολος Δαρβίνος μπόρεσε να αποδείξει ότι η φυσική επιλογή είναι ο πιο σημαντικός παράγοντας στην εξελικτική διαδικασία στη φύση και η τεχνητή επιλογή παίζει εξίσου σημαντικό ρόλο στη δημιουργία φυλών ζώων και φυτικών ποικιλιών.

Ο Γ. Δαρβίνος διατύπωσε ιδέες για την τεχνητή επιλογή, διακρίνοντας τις δύο μορφές της: μεθοδική, ή συνειδητή, και ασυνείδητη.

Η ασυνείδητη επιλογή είναι η πιο πρώιμη μορφή τεχνητής επιλογής, στην οποία ένα άτομο δεν θέτει συγκεκριμένο στόχο, αλλά διατηρεί τους καλύτερους, χρήσιμους οργανισμούς (φυτά ή ζώα).

Η μεθοδική επιλογή είναι μια δημιουργική διαδικασία, η οποία χαρακτηρίζεται από το γεγονός ότι ο κτηνοτρόφος αναθέτει στον εαυτό του το καθήκον να εκτρέφει μια συγκεκριμένη ράτσα ζώων ή ποικιλία φυτών με οικονομικά πολύτιμα χαρακτηριστικά.

Ο Δαρβίνος έδειξε ότι υπάρχουν ορισμένες διαφορές μεταξύ της τεχνητής και της φυσικής επιλογής.

Ο Κάρολος Δαρβίνος διατύπωσε επίσης την αρχή της απόκλισης των χαρακτήρων, η οποία είναι πολύ σημαντική για την κατανόηση της διαδικασίας σχηματισμού νέων ειδών. Ως αποτέλεσμα της φυσικής επιλογής, προκύπτουν μορφές που διαφέρουν από τα αρχικά είδη και προσαρμόζονται σε συγκεκριμένες περιβαλλοντικές συνθήκες. Με την πάροδο του χρόνου, η απόκλιση οδηγεί στην εμφάνιση μεγάλων διαφορών σε αρχικά ελαφρώς διαφορετικές μορφές. Ως αποτέλεσμα, αναπτύσσουν διαφορές με πολλούς τρόπους. Με την πάροδο του χρόνου, συσσωρεύονται τόσες πολλές διαφορές που προκύπτουν νέα είδη. Αυτό είναι που διασφαλίζει την ποικιλομορφία των ειδών στον πλανήτη μας.

Σύμφωνα με τις ιδέες του Καρόλου Δαρβίνου, οι κύριες κινητήριες δυνάμεις της εξέλιξης είναι η κληρονομικότητα, η μεταβλητότητα (ορισμένη, ή ομαδική και αόριστη, ή ατομική) και η φυσική επιλογή - το αποτέλεσμα του αγώνα για ύπαρξη, που καθοδηγεί την εξελικτική διαδικασία.

Ορισμένη μεταβλητότητα είναι η μεταβλητότητα μιας ομάδας ατόμων του ίδιου είδους υπό την επίδραση ορισμένων περιβαλλοντικών παραγόντων, η οποία έχει προσαρμοστικό χαρακτήρα (απώλεια φύλλων από τα φυτά κατά την ξηρασία ή φυλλοβόλα φυτά της εύκρατης ζώνης το φθινόπωρο). Εάν δεν υπάρχει ένας παράγοντας που προκαλεί μια αλλαγή, η αλλαγή συνήθως εξαφανίζεται.

Αβέβαιη μεταβλητότητα είναι η ατομική μεταβλητότητα των μεμονωμένων χαρακτηριστικών σε μεμονωμένα άτομα ενός είδους, η οποία δεν έχει προσαρμοστικό χαρακτήρα (αλμπίνο, φυτό νάνος). Τέτοιες αλλαγές μπορούν να κληρονομηθούν ανεξάρτητα από τις περιβαλλοντικές συνθήκες. Επομένως, σύμφωνα με τον Δαρβίνο, η απροσδιόριστη μεταβλητότητα ήταν πρωταρχικής σημασίας στην εξέλιξη.

Η συσχετιστική μεταβλητότητα είναι ότι όταν αλλάζει ένα όργανο ή σύστημα οργάνων, άλλα όργανα ή δομές αλλάζουν ταυτόχρονα. Για παράδειγμα, η ανάπτυξη των θωρακικών μυών και ο σχηματισμός της καρίνας στα πτηνά.

Η αντισταθμιστική μεταβλητότητα εκφράζεται στο γεγονός ότι η ανάπτυξη ορισμένων οργάνων ή δομών οδηγεί στην υπανάπτυξη άλλων.

Ήδη το 1860, επιστήμονες σε πολλές χώρες αποδέχθηκαν τις διδασκαλίες του Δαρβίνου (T. Huxley, A. Wallace, J. Hooker στην Αγγλία, E. Haeckel, F. Muller στη Γερμανία, K.A. Timiryazev, I.I. Mechnikov, A. O. και V.O. Kovalevsky, I.M. Sechenov στη Ρωσία, A. Gray στις ΗΠΑ). Ανεξάρτητα από τον Κάρολο Δαρβίνο, ο Άγγλος ζωολόγος Άλφρεντ Γουάλας κατέληξε σε παρόμοιες εξελικτικές ιδέες. Ο Κάρολος Δαρβίνος εκτίμησε ιδιαίτερα τις ιδέες του νεαρού επιστήμονα σχετικά με τη φυσική επιλογή.

Βασικές αρχές της εξελικτικής διδασκαλίας του Καρόλου Δαρβίνου.

Κάθε είδος είναι ικανό για απεριόριστη αναπαραγωγή.

Οι περιορισμένοι ζωτικοί πόροι εμποδίζουν την υλοποίηση της δυνατότητας για απεριόριστη αναπαραγωγή. Τα περισσότερα από τα άτομα πεθαίνουν στον αγώνα για ύπαρξη και δεν αφήνουν απογόνους.

Ο θάνατος ή η επιτυχία στον αγώνα για ύπαρξη είναι επιλεκτική. Οι οργανισμοί του ίδιου είδους διαφέρουν μεταξύ τους από ένα σύνολο χαρακτηριστικών. Στη φύση, εκείνα τα άτομα που έχουν τον πιο επιτυχημένο συνδυασμό χαρακτηριστικών για τις δεδομένες συνθήκες επιβιώνουν κατά προτίμηση και αφήνουν απογόνους, δηλ. καλύτερα προσαρμοσμένο.

Ο Κάρολος Δαρβίνος ονόμασε την επιλεκτική επιβίωση και αναπαραγωγή των πιο προσαρμοσμένων οργανισμών φυσική επιλογή.

Υπό την επίδραση της φυσικής επιλογής που συμβαίνει σε διαφορετικές συνθήκες, ομάδες ατόμων του ίδιου είδους συσσωρεύουν διάφορα προσαρμοστικά χαρακτηριστικά από γενιά σε γενιά. Ομάδες ατόμων αποκτούν τόσο σημαντικές διαφορές που μετατρέπονται σε νέα είδη (η αρχή της απόκλισης των χαρακτήρων).

Ο Κάρολος Δαρβίνος ήταν ο πρώτος που τεκμηρίωσε την υλιστική θεωρία της εξέλιξης. Απέδειξε την πραγματικότητα της ύπαρξης ενός αναπτυσσόμενου είδους που γεννιέται, εξελίσσεται και εξαφανίζεται. Ο Δαρβίνος τεκμηρίωσε την αρχή της ενότητας της ασυνέχειας και της συνέχειας στην εμφάνιση ενός είδους και έδειξε πώς αβέβαιες τυχαίες αλλαγές υπό την επίδραση της φυσικής επιλογής μετατρέπονται σε προσαρμοστικά χαρακτηριστικά ενός είδους. Ο επιστήμονας εντόπισε τις υλικές αιτίες αυτού του φαινομένου και έδειξε τη διαμόρφωση σχετικής σκοπιμότητας. Η αξία του Κάρολου Δαρβίνου στην επιστήμη δεν έγκειται τόσο στο γεγονός ότι απέδειξε την ύπαρξη της εξέλιξης, αλλά στο γεγονός ότι εξήγησε πώς θα μπορούσε να συμβεί.

3. Αντιδαρβινισμός

Αντιδαρβινισμός (από το ελληνικό «αντι-» - κατά και Δαρβινισμός), μια ομάδα διδασκαλιών που με τη μια ή την άλλη μορφή αρνούνται τον ηγετικό ρόλο της φυσικής επιλογής στην εξέλιξη. Αυτή η κατηγορία περιλαμβάνει και τις δύο ανταγωνιστικές εξελικτικές θεωρίες: τον Λαμαρκισμό, τον αλατισμό, τον καταστροφισμό και λίγο πολύ τη μερική κριτική των βασικών αρχών του Δαρβινισμού. Ο αντιδαρβινισμός δεν πρέπει να ταυτίζεται με την άρνηση της εξέλιξης ως ιστορικής διαδικασίας (δηλαδή του αντι-εξελικισμού).

Ιστορικά, ο αντιδαρβινισμός προέκυψε ως μια κριτική αντίδραση στη δημοσίευση του «Η καταγωγή των ειδών» από τον Κάρολο Δαρβίνο. Αυτές οι αντιρρήσεις συνοψίστηκαν με μεγαλύτερη συνέπεια και λογική το 1871 από τον Άρθ. Ο Mivart στο άρθρο "Σχετικά με το σχηματισμό ειδών":

δεδομένου ότι οι αποκλίσεις από τον κανόνα είναι συνήθως μικρές, δεν θα πρέπει να επηρεάζουν σημαντικά την φυσική κατάσταση των ατόμων.

Εφόσον οι κληρονομικές αποκλίσεις προκύπτουν τυχαία, πρέπει να αντισταθμίζονται αμοιβαία σε μια σειρά γενεών.

Είναι δύσκολο να εξηγηθεί η εμφάνιση σύνθετων, ενιαίων δομών, όπως το μάτι ή το εσωτερικό αυτί, από τη συσσώρευση και την εδραίωση μικρών αποκλίσεων.

Επιπλέον, σύμφωνα με τον Δαρβίνο, οι μεταβατικές μορφές θα πρέπει να αντιπροσωπεύονται ευρέως στη φύση, ενώ συνήθως εντοπίζονται περισσότερο ή λιγότερο σαφείς ρήξεις (διακοπές) μεταξύ των ταξινομικών κατηγοριών, ιδιαίτερα αισθητές στο παλαιοντολογικό υλικό. Ο ίδιος ο Δαρβίνος επέστησε την προσοχή σε αυτές τις αντιρρήσεις στις επόμενες εκδόσεις του έργου του, αλλά δεν ήταν σε θέση να τις εξηγήσει ορθολογικά. Εξαιτίας αυτού, ανταγωνιστικά εξελικτικά δόγματα όπως ο νεολαμαρκισμός και ο νεοκαταστροφισμός εμφανίστηκαν στο δεύτερο μισό του 19ου αιώνα.

Στις αρχές του 20ου αιώνα, πολυάριθμα, συχνά δημοφιλή, έργα μηχανομαρκιστών απέδειξαν τη δυνατότητα «επαρκούς μεταβλητότητας και κληρονομικότητας επίκτητων χαρακτηριστικών». Τα πρώτα έργα των γενετιστών (H. de VriesU. Batson) απέδειξαν στην πράξη τον σπασμωδικό, ξαφνικό χαρακτήρα της εμφάνισης κληρονομικών αλλαγών και όχι τη σταδιακή συσσώρευση αλλαγών υπό την επίδραση της επιλογής (ο λεγόμενος γενετικός αντιδαρβινισμός). Τέλος, έχουν εμφανιστεί πολλά έργα που αποδεικνύουν πειραματικά την «αναποτελεσματικότητα» της φυσικής επιλογής. Έτσι, το 1903, ο V. Johannsen πραγματοποίησε επιλογή σε καθαρές γραμμές φασολιών, χωρίζοντας τους σπόρους ανάλογα με το μέγεθος σε τρεις ομάδες: μεγάλους, μεσαίους και μικρούς. Βρήκε ότι οι απόγονοι κάθε ομάδας αναπαρήγαγαν ένα πλήρες φάσμα μεγεθών σπόρων πανομοιότυπων με τον γονέα. Από μια σύγχρονη άποψη, αυτό το αποτέλεσμα είναι προφανές - δεν είναι το ίδιο το χαρακτηριστικό που κληρονομείται, αλλά ο κανόνας αντίδρασης. Ωστόσο, στις αρχές του 20ου αιώνα, τέτοια έργα θεωρήθηκαν ως διάψευση της αρχής της φυσικής επιλογής. Αυτές οι συνθήκες καθόρισαν το λεγόμενο. η κρίση του Δαρβινισμού, ή «η αγνωστικιστική περίοδος στην ανάπτυξη της εξελικτικής διδασκαλίας», η οποία διήρκεσε μέχρι τη δεκαετία του '30 του 20ου αιώνα. Η φυσική διέξοδος από την κρίση ήταν η σύνθεση της γενετικής και της πληθυσμιακής προσέγγισης, καθώς και η εμφάνιση της συνθετικής θεωρίας της εξέλιξης

4. Βασικά στοιχεία της γενετικής

Η κύρια γενετική πληροφορία αποθηκεύεται σε συγκεκριμένα σώματα του κυτταρικού πυρήνα των ευκαρυωτών, που ονομάζονται χρωμοσώματα. Ένα χρωμόσωμα είναι ένα σύμπλεγμα που αποτελείται από ένα γιγάντιο μόριο δεοξυριβονουκλεϊκού οξέος (DNA) και πολλά μόρια πρωτεΐνης. Το DNA είναι ένα πολυμερές, δηλαδή αποτελείται από μεγάλος αριθμόςμονομερή συνδεδεμένα σε σειρά - νουκλεοτίδια. Υπάρχουν τέσσερα διαφορετικά νουκλεοτίδια αδενίνη (Α), θυμίνη (Τ), γουανίνη (G) και κυτοσίνη (C). Ένα μόριο DNA αποτελείται από δύο πολυνουκλεοτιδικές αλυσίδες στριμμένες σε διπλή έλικα. Για να είναι σταθερό ένα δίκλωνο μόριο DNA, είναι απαραίτητο απέναντι από το νουκλεοτίδιο Α που βρίσκεται σε μια αλυσίδα, να υπάρχει ένα νουκλεοτίδιο Τ στην αντίθετη αλυσίδα και αντίστροφα. Το ίδιο ισχύει για τα νουκλεοτίδια G και C. Αυτό οφείλεται σε μια ιδιότητα των νουκλεοτιδίων που ονομάζεται συμπληρωματικότητα. Έτσι, η αλληλουχία των νουκλεοτιδίων σε μια αλυσίδα καθορίζει πλήρως την αλληλουχία των νουκλεοτιδίων στη δεύτερη αλυσίδα.

Τα νουκλεοτίδια A, T, G και C είναι ένα είδος αλφαβήτου με τη βοήθεια του οποίου όλες οι κληρονομικές πληροφορίες κωδικοποιούνται σε μόρια DNA. Ένα γονίδιο είναι ένα τμήμα ενός χρωμοσώματος που αποθηκεύει πληροφορίες σχετικά με μια συγκεκριμένη ιδιότητα ενός οργανισμού. ( Αυτός ο ορισμόςείναι εξαιρετικά απλοποιημένο, αλλά αρκετά κατάλληλο για περαιτέρω παρουσίαση). Κάθε χρωμόσωμα αποτελείται από κωδικοποιητικές περιοχές, που είναι γονίδια, και μη κωδικοποιητικές αλληλουχίες.
Οι πυρήνες των ανθρώπινων σωματικών κυττάρων περιέχουν κανονικά 46 χρωμοσώματα: 44 αυτοσώματα και 2 φυλετικά χρωμοσώματα.

Τα αυτοσώματα είναι ζευγαρωμένα, δηλαδή 44 αυτοσώματα μπορούν να χωριστούν σε 22 ζεύγη ομόλογων χρωμοσωμάτων. Τα ομόλογα χρωμοσώματα είναι πανομοιότυπα στη δομή, δηλαδή φέρουν γονίδια που περιέχουν πληροφορίες για τις ίδιες ιδιότητες του οργανισμού. Ωστόσο, οι αλληλουχίες νουκλεοτιδίων τόσο στις κωδικοποιητικές όσο και στις μη κωδικοποιητικές περιοχές των ομόλογων χρωμοσωμάτων μπορεί να διαφέρουν. Αλληλουχίες νουκλεοτιδίων που βρίσκονται στην ίδια θέση (θέση) σε ομόλογα χρωμοσώματα, αλλά έχουν διαφορετικές συνθέσεις νουκλεοτιδίων ονομάζονται
είναι αλληλόμορφα. Εάν ένα άτομο έχει πανομοιότυπα αλληλόμορφα σε οποιοδήποτε τόπο, τότε λέγεται ότι είναι ομόζυγος για αυτόν τον τόπο. Οι τόποι ποικίλλουν πολύ ως προς τον αριθμό των αλληλόμορφων που υπάρχουν. Οι περισσότεροι τόποι έχουν έως δύο αλληλόμορφα, αλλά υπάρχουν οι λεγόμενοι πολύ πολυμορφικοί τόποι, ο αριθμός των αλληλόμορφων των οποίων είναι δέκα ή περισσότεροι. Το σύνολο των αλληλόμορφων ενός δεδομένου ατόμου σε οποιονδήποτε τόπο ή ομάδα τόπων ονομάζεται γονότυπος. Το σύνολο των αλληλικών παραλλαγών των τόπων που βρίσκονται στο ίδιο χρωμόσωμα ονομάζεται απλότυπος. Η διαδικασία προσδιορισμού του γονότυπου ή του απλότυπου ενός ατόμου με βάση οποιονδήποτε τόπο ή ομάδα τόπων ονομάζεται τυποποίηση.

Υπάρχουν δύο τύποι φυλετικών χρωμοσωμάτων - το X και το Y, τα οποία διαφέρουν πολύ τόσο σε μέγεθος όσο και ως προς τα γονίδια που είναι αποθηκευμένα σε αυτά. Το περιεχόμενο των φυλετικών χρωμοσωμάτων στους πυρήνες των ανθρώπινων κυττάρων εξαρτάται από το φύλο: οι γυναίκες έχουν κανονικά δύο χρωμοσώματα Χ, οι άνδρες έχουν ένα χρωμόσωμα Χ και ένα χρωμόσωμα Υ.
Ένα σύνολο χρωμοσωμάτων που περιέχει 22 ζεύγη αυτοσωμάτων και δύο φυλετικά χρωμοσώματα ονομάζεται διπλοειδές σύνολο.

Η μεταφορά κληρονομικών πληροφοριών γίνεται κατά τη διαίρεση των κυττάρων. Υπάρχουν δύο τύποι κυτταρικής διαίρεσης - η μίτωση και η μείωση.
Ως αποτέλεσμα της μίτωσης, ένα μητρικό κύτταρο διαιρείται σε δύο θυγατρικά κύτταρα. Σε ένα ορισμένο στάδιο της μίτωσης, τα χρωμοσώματα του μητρικού κυττάρου διπλασιάζονται και στη συνέχεια κάθε θυγατρικό κύτταρο λαμβάνει ένα πλήρες διπλοειδές σύνολο χρωμοσωμάτων. Τα σωματικά κύτταρα διαιρούνται ανάλογα με τον τύπο της μίτωσης.

Κατά τη δημιουργία γεννητικών κυττάρων (ωάρια στις γυναίκες, σπέρμα στους άνδρες), σε ένα ορισμένο στάδιο η κυτταρική διαίρεση συμβαίνει ανάλογα με τον τύπο της μείωσης. Κατά τη διάρκεια της μείωσης, συμβαίνουν δύο πράξεις διαίρεσης. Κατά το πρώτο στάδιο της μείωσης, τα χρωμοσώματα διπλασιάζονται, αλλά οι δύο αδελφές χρωματίδες δεν διαχωρίζονται, αλλά παραμένουν μαζί, συνδεδεμένες σε μια συγκεκριμένη θέση που ονομάζεται κεντρομερίδιο. Σε μια ορισμένη φάση της πρώτης διαίρεσης της μείωσης, συμβαίνει σύζευξη, δηλαδή η προσκόλληση μιας από τις αδελφές χρωματίδες σε μια από τις χρωματίδες του ομόλογου χρωμοσώματος. Αυτή τη στιγμή, λαμβάνει χώρα ανασυνδυασμός, ο οποίος είναι μια ανταλλαγή τομών μεταξύ προσκολλημένων χρωματιδών ομόλογων χρωμοσωμάτων. Πρέπει να σημειωθεί ότι στους άνδρες των οποίων τα κύτταρα φέρουν ένα χρωμόσωμα Χ και ένα Υ, η σύζευξη μεταξύ των φυλετικών χρωμοσωμάτων συμβαίνει σε μια πολύ μικρή περιοχή. Στις γυναίκες, τα δύο χρωμοσώματα Χ συζευγνύονται και ανασυνδυάζονται με τον ίδιο τρόπο όπως τα αυτοσώματα. Η πρώτη διαίρεση της μείωσης παράγει δύο θυγατρικά κύτταρα που περιέχουν ένα από κάθε ζεύγος ομόλογων χρωμοσωμάτων. Πρέπει να σημειωθεί ότι η απόκλιση των ομόλογων χρωμοσωμάτων σε θυγατρικά κύτταρα είναι μια τυχαία διαδικασία, δηλαδή είναι αδύνατο να προβλεφθεί εκ των προτέρων ποιο χρωμόσωμα θα καταλήξει σε ποιο κύτταρο. Κατά τη δεύτερη διαίρεση της μείωσης, οι αδελφές χρωματίδες διαχωρίζονται, καθεμία από τις οποίες καταλήγει σε ένα θυγατρικό κύτταρο. Έτσι, ως αποτέλεσμα της μείωσης, από ένα κύτταρο που φέρει 46 χρωμοσώματα, σχηματίζονται τέσσερα γεννητικά κύτταρα, που φέρουν 23 χρωμοσώματα το καθένα (22 αυτοσώματα και ένα φυλετικό χρωμόσωμα), δηλαδή το ήμισυ του γενετικού υλικού που περιέχεται στα σωματικά κύτταρα. Αυτό το σύνολο χρωμοσωμάτων ονομάζεται απλοειδές σύνολο.
Σημειώστε ότι όλα τα ωάρια μιας γυναίκας φέρουν ένα χρωμόσωμα Χ, ενώ το μισό του σπέρματος ενός άνδρα φέρει ένα χρωμόσωμα Χ και το άλλο μισό φέρει ένα χρωμόσωμα Υ.

Κατά τη γονιμοποίηση, πραγματοποιείται σύντηξη των πυρήνων του σπέρματος και του ωαρίου, ως αποτέλεσμα της οποίας ο πυρήνας του προκύπτοντος ζυγώτη λαμβάνει ένα πλήρες διπλοειδές σύνολο χρωμοσωμάτων. Εάν το ωάριο γονιμοποιήθηκε από ένα σπέρμα του οποίου ο πυρήνας περιείχε ένα χρωμόσωμα Χ, τότε ο ζυγώτης κανονικά εξελίσσεται σε θηλυκό έμβρυο. Εάν ένα ωάριο γονιμοποιηθεί από ένα σπέρμα που φέρει ένα χρωμόσωμα Υ, το φύλο του εμβρύου θα είναι αρσενικό.

Από τα παραπάνω προκύπτει ότι το ένα ήμισυ των χρωμοσωμάτων που περιέχονται στους πυρήνες των σωματικών κυττάρων κάθε ανθρώπου το έλαβε από τη βιολογική του μητέρα και το άλλο μισό από τον βιολογικό του πατέρα. Λόγω των γεγονότων ανασυνδυασμού που συμβαίνουν κατά το πρώτο στάδιο της μείωσης, τα χρωμοσώματα του παιδιού δεν είναι ακριβή αντίγραφα των χρωμοσωμάτων κάθε γονέα, αλλά είναι ιδιόμορφες χίμαιρες.

Εκτός από τον πυρήνα του κυττάρου, το DNA περιέχεται στα μιτοχόνδρια - κυτταρικά οργανίδια που βρίσκονται στο κυτταρόπλασμα και τα οποία είναι ένα είδος ενεργειακού σταθμού του κυττάρου. Το μιτοχονδριακό DNA είναι ένα σχετικά μικρό (~16,5 χιλιάδες ζεύγη βάσεων), κλειστό σε έναν δακτύλιο, μόρια. Κατά μέσο όρο, ένα μιτοχόνδριο περιέχει 4-5 πανομοιότυπα αντίγραφα τέτοιων μορίων. Δεδομένου ότι υπάρχουν αρκετές εκατοντάδες μιτοχόνδρια σε ένα κύτταρο, ο αριθμός των μορίων μιτοχονδριακού DNA ανά κύτταρο μπορεί να φτάσει, για παράδειγμα, πολλές χιλιάδες σε αυγά, αλλά η μέση τιμή κυμαίνεται γύρω στα 500. Ένα σημαντικό χαρακτηριστικό των ανθρώπων, όπως και των περισσότερων θηλαστικών, είναι το γεγονός ότι κατά τη γονιμοποίηση τα μιτοχόνδρια του σπέρματος δεν διεισδύουν στο ωάριο. Αυτό σημαίνει ότι το ζυγωτό που σχηματίζεται κατά τη γονιμοποίηση περιέχει μόνο μιτοχόνδρια (και, κατά συνέπεια, μιτοχονδριακό DNA) του ωαρίου της μητέρας. Το σύνολο των αλληλικών παραλλαγών ενός μορίου μιτοχονδριακού DNA ονομάζεται μιτότυπος.

5. Συνθετική θεωρία της εξέλιξης

Η συνθετική θεωρία της εξέλιξης - ο σύγχρονος Δαρβινισμός - προέκυψε στις αρχές της δεκαετίας του '40 του 20ού αιώνα. Είναι ένα δόγμα της εξέλιξης του οργανικού κόσμου, που αναπτύχθηκε με βάση δεδομένα από τη σύγχρονη γενετική, την οικολογία και τον κλασικό δαρβινισμό. Ο όρος «συνθετικό» προέρχεται από τον τίτλο του βιβλίου του διάσημου Άγγλου εξελικτικού J. Huxley, «Evolution: A Modern Synthesis» (1942). Πολλοί επιστήμονες συνέβαλαν στην ανάπτυξη της συνθετικής θεωρίας της εξέλιξης.

Μετά την εκ νέου ανακάλυψη των νόμων του Mendel, στοιχεία της διακριτικής φύσης της κληρονομικότητας, και ιδιαίτερα μετά τη δημιουργία της θεωρητικής γενετικής πληθυσμού με τα έργα των R. Fisher (1918-1930), J. B. S. Haldane Jr. (1924), S. Wright (1931). 1932), οι διδασκαλίες του Δαρβίνου απέκτησαν στέρεα γενετικά θεμέλια. Αλλά ενώ οι θεωρητικοί διαφωνούσαν για τη συχνότητα της διαδικασίας της φυσικής μετάλλαξης, ο Γερμανός φυτογενετιστής E. Baur το 1924 έδειξε σε snapdragons τον κορεσμό των φυσικών πληθυσμών με μικρές, κυρίως φυσιολογικές μεταλλάξεις.

Η S.S. Chetverikova, στη δημιουργία της γενετικής των φυσικών πληθυσμών, δεν ήταν μόνο γενετιστής, αλλά και βαθιά γνώστης ζωολόγος, γεγονός που επέτρεψε για πρώτη φορά να συζητηθούν τα προβλήματα των ειδών και των ειδών από γενετική άποψη. Ως εκ τούτου, η εξελικτική σύνθεση περιλαμβανόταν, όπως ήταν, στο έμβρυο στο άρθρο του Chetverikov «Σε ορισμένες πτυχές της εξελικτικής διαδικασίας από την άποψη της σύγχρονης γενετικής» (1926). Το άρθρο του Chetverikov συνέταξε ένα συγκεκριμένο πρόγραμμα πληθυσμιακής γενετικής έρευνας, το οποίο εφάρμοσαν οι ταλαντούχοι μαθητές του. Ο N.V. και ο E.A. Timofeev-Resovsky «εξήγαν» τις ιδέες του Chetverikov στην Ευρώπη και ο F.G. Dobzhansky, μαθητής του εξελικτικού γενετιστή του Λένινγκραντ Yu.A. Filipchenko, δημιούργησε τη μεγαλύτερη διεθνή σχολή εξελικτικών γενετιστών στον κόσμο, η οποία ξεκίνησε έρευνα σε πρωτοφανή κλίμακα Ηνωμένες Πολιτείες. Έτσι, πολλές θεμελιώδεις ιδέες της μελλοντικής συνθετικής θεωρίας της εξέλιξης ελήφθησαν από τη Ρωσία.

Σημαντική προϋπόθεση για την ανάδυση νέα θεωρίαΗ εξέλιξη ήταν το βιβλίο του Άγγλου γενετιστή, μαθηματικού και βιοχημικού J. B. S. Haldane Jr., ο οποίος το δημοσίευσε το 1932 με τον τίτλο «Τα αιτίες της εξέλιξης». Η ρωσική μετάφραση του 1935 έγινε με συντομογραφίες και δεν αντικατοπτρίζει την πληρότητα των ιδεών του συγγραφέα.

Ο Haldane, δημιουργώντας τη γενετική της ατομικής ανάπτυξης, περιέλαβε αμέσως τη νέα επιστήμη στην επίλυση των προβλημάτων της μακροεξέλιξης. Μεγάλες εξελικτικές καινοτομίες πολύ συχνά προκύπτουν με βάση τη νεογέννητη (διατήρηση των νεανικών χαρακτηριστικών σε έναν ενήλικο οργανισμό). Ο Neoteny Haldane εξήγησε την προέλευση του ανθρώπου (γυμνό πίθηκο), την εξέλιξη τόσο μεγάλων ταξινομικών κατηγοριών όπως τα αμμωνοειδή, οι γραπτόλιθοι και τα τρηματοφόρα. Ο δάσκαλος του Chetverikov N.K. Koltsov έδειξε το 1933 ότι η νεοτενία είναι ευρέως διαδεδομένη στο ζωικό βασίλειο και παίζει σημαντικό ρόλο στην προοδευτική εξέλιξη. Η νεοτενία οδηγεί σε μορφολογική απλοποίηση, αλλά ο πλούτος του γονότυπου διατηρείται.

Μια ευρεία σύνθεση μεταξύ γενετικής και δαρβινισμού εμφανίστηκε γρήγορα στις δεκαετίες του 1930 και του 40. Οι γενετικές ιδέες διείσδυσαν στην ταξινόμηση, την παλαιοντολογία, την εμβρυολογία και τη βιογεωγραφία. Ο όρος «Modern» ή «Evolutionary Synthesis» προέρχεται από τον τίτλο του βιβλίου του J. Huxley «Evolution: The Modern Synthesis» (1942). Η έκφραση "συνθετική θεωρία της εξέλιξης" σε ακριβή εφαρμογή αυτής της θεωρίας χρησιμοποιήθηκε για πρώτη φορά από τον J. Simpson το 1949.

Στην αμερικανική λογοτεχνία, μεταξύ των δημιουργών του STE, αναφέρονται συχνότερα τα ονόματα των F. Dobzhansky, J. Huxley, E. Mayr, J. Simpson, B. Rensch, J. Stebbins. Αυτό, φυσικά, δεν είναι μια πλήρης λίστα. Μόνο μεταξύ των Ρώσων επιστημόνων, τουλάχιστον, θα πρέπει να ονομαστούν οι A. N. Severtsov, I. I. Shmalgauzen, N. V. Timofeev-Resovsky, G. F. GauseN. P. DubininaA. L. Takhtadzhyan, E. I. Lukin. Από τους Βρετανούς επιστήμονες μεγάλος είναι ο ρόλος των J. B. S. Haldane Jr., D. Lack, K. Waddington και G. de Beer. Γερμανοί ιστορικοί (W. Reif, Th. Junker, U. Hosfeld) από τους δραστήριους δημιουργούς του STE αναφέρουν τα ονόματα των E. Baur, W. Zimmermann, W. Ludwig, G. Heberer κ.α.

Οι συγγραφείς της συνθετικής θεωρίας διαφώνησαν σε μια σειρά θεμελιωδών προβλημάτων και εργάστηκαν σε διαφορετικούς τομείς της βιολογίας, αλλά ήταν σχεδόν ομόφωνοι στην ερμηνεία των ακόλουθων βασικών διατάξεων: ο τοπικός πληθυσμός θεωρείται η στοιχειώδης μονάδα εξέλιξης. Το υλικό για την εξέλιξη είναι η μεταβλητότητα μετάλλαξης και ανασυνδυασμού. Η φυσική επιλογή θεωρείται ως ο κύριος λόγος για την ανάπτυξη προσαρμογών, ειδογένεσης και προέλευσης υπερειδικών ταξινομικών κατηγοριών. Η γενετική μετατόπιση και η ιδρυτική αρχή είναι οι λόγοι για τον σχηματισμό ουδέτερων χαρακτηριστικών. ένα είδος είναι ένα σύστημα πληθυσμών που απομονώνονται αναπαραγωγικά από πληθυσμούς άλλων ειδών και κάθε είδος είναι οικολογικά απομονωμένο (ένα είδος - μία θέση). Η ειδογένεση συνίσταται στην εμφάνιση γενετικών μηχανισμών απομόνωσης και εμφανίζεται κυρίως υπό συνθήκες γεωγραφικής απομόνωσης. Συμπεράσματα σχετικά με τα αίτια της μακροεξέλιξης (η προέλευση των υπερειδικών ταξινομικών κατηγοριών) μπορούν να ληφθούν μέσω της μελέτης της μικροεξέλιξης, που βασίζεται σε ακριβή πειραματικά δεδομένα, παρατηρήσεις πεδίου και θεωρητικές συναγωγές. Είναι προφανές ότι η «Σύνθεση» δεν ήταν μια μεταφυσική κατασκευή χωρίς οριοθετημένα όρια. Μάλλον ήταν ένα ξεκάθαρο επιστημονικό πρόγραμμα που λειτουργούσε ως οργανωτής για συγκεκριμένη έρευνα.

Η δραστηριότητα των Αμερικανών δημιουργών του STE ήταν τόσο υψηλή που δημιούργησαν γρήγορα τη International Society for the Study of Evolution, η οποία το 1946 έγινε ο ιδρυτής του περιοδικού Evolution. Το περιοδικό American Naturalist επέστρεψε στη δημοσίευση έργων με εξελικτικά θέματα, δίνοντας έμφαση σε μια σύνθεση γενετικής, πειραματικής και βιολογίας πεδίου. Ως αποτέλεσμα πολυάριθμων και ποικίλων μελετών, οι κύριες διατάξεις του STE όχι μόνο δοκιμάστηκαν επιτυχώς, αλλά και τροποποιήθηκαν και συμπληρώθηκαν με νέες ιδέες.

Σε όλα σχεδόν τα ιστορικά και επιστημονικά μοντέλα, το 1937 ονομάστηκε έτος εμφάνισης του STE - φέτος εμφανίστηκε το βιβλίο του Ρωσοαμερικανού γενετιστή και εντομολόγου-συστηματιστή F. G. Dobzhansky "Genetics". και τοΠροέλευση των ειδών». Η επιτυχία του βιβλίου του Dobzhansky καθορίστηκε από το γεγονός ότι ήταν ταυτόχρονα φυσιοδίφης και πειραματικός γενετιστής. Η «διπλή» εξειδίκευση του Dobzhansky του επέτρεψε να είναι ο πρώτος που έχτισε μια σταθερή γέφυρα από το στρατόπεδο των πειραματικών βιολόγων στο στρατόπεδο των φυσιοδίφες» (E. Mayr). Ο Dobzhansky αποκαλείται συχνά «ο διπλός του 20ου αιώνα του Δαρβίνου». Για πρώτη φορά, διατυπώθηκε η πιο σημαντική έννοια των «μηχανισμών απομόνωσης της εξέλιξης» - αυτοί οι αναπαραγωγικοί φραγμοί που διαχωρίζουν τη γονιδιακή δεξαμενή ενός είδους από τις γονιδιακές δεξαμενές άλλων ειδών. Ο Dobzhansky εισήγαγε την μισοξεχασμένη εξίσωση Hardy-Weinberg στην ευρεία επιστημονική κυκλοφορία. Εισήγαγε επίσης το «φαινόμενο S. Wright» σε νατουραλιστικό υλικό, πιστεύοντας ότι οι μικρογεωγραφικές φυλές προκύπτουν υπό την επίδραση τυχαίων αλλαγών στις συχνότητες των γονιδίων σε μικρές απομονώσεις, δηλαδή με προσαρμοστικά ουδέτερο τρόπο.

Το 1942, ο Γερμανο-Αμερικανός ορνιθολόγος και ζωογεωγράφος E. Mayr δημοσίευσε το βιβλίο «Systematics and the Origin of Species» (Ρωσική μετάφραση: 1947), στο οποίο αναπτύχθηκε με συνέπεια η έννοια ενός πολυτυπικού είδους και ενός γενετικού-γεωγραφικού μοντέλου ειδοποίησης. . Ο Mayr πρότεινε την αρχή του ιδρυτή, η οποία διατυπώθηκε στην τελική της μορφή το 1954. Εάν η γενετική μετατόπιση, κατά κανόνα, παρέχει μια αιτιολογική εξήγηση για το σχηματισμό ουδέτερων χαρακτήρων στη χρονική διάσταση, τότε η αρχή ιδρυτή στη χωρική διάσταση (μοντέλο νησί της ειδογένειας.).

Μετά τη δημοσίευση των έργων των Dobzhansky και Mayr, οι ταξινομιστές έλαβαν μια γενετική εξήγηση για αυτό που πίστευαν από καιρό: τα υποείδη και τα στενά συγγενικά είδη διαφέρουν σε προσαρμοστικά ουδέτερους χαρακτήρες. Κανένα από τα έργα για το STE δεν μπορεί να συγκριθεί με το αναφερόμενο βιβλίο του 1942. Άγγλος πειραματικός βιολόγος και φυσιοδίφης J. Huxley. Το έργο του Χάξλεϋ ξεπερνά ακόμη και το βιβλίο του ίδιου του Δαρβίνου όσον αφορά τον όγκο του αναλυόμενου υλικού και το εύρος των προβλημάτων. Ο Χάξλεϋ κράτησε όλες τις κατευθύνσεις για την ανάπτυξη της εξελικτικής σκέψης στο μυαλό του για πολλά χρόνια, παρακολουθούσε στενά την εξέλιξη των σχετικών επιστημών και είχε προσωπική εμπειρία ως πειραματικός γενετιστής. Ένας εξέχων ιστορικός της βιολογίας αξιολόγησε το έργο του Χάξλεϋ ως εξής: «Εξέλιξη. Μια Σύγχρονη Σύνθεση» ήταν η πιο ολοκληρωμένη για το θέμα και τα έγγραφα από άλλες εργασίες για το θέμα. Τα βιβλία των Haldane και Dobzhansky γράφτηκαν κυρίως για γενετιστές, Mayr για ταξινομιστές και Simpson για παλαιοντολόγους. Το βιβλίο του Χάξλεϋ έγινε η κυρίαρχη δύναμη στην εξελικτική σύνθεση». (Επαρχία)

Όσον αφορά τον όγκο, το βιβλίο του Χάξλεϋ δεν είχε κανένα αντίστοιχο (645 σελίδες). Αλλά το πιο ενδιαφέρον είναι ότι όλες οι βασικές ιδέες που παρουσιάζονται στο βιβλίο γράφτηκαν πολύ ξεκάθαρα από τον Χάξλεϋ στη σελίδα 20 το 1936, όταν έστειλε μια ομιλία στη Βρετανική Ένωση για την Πρόοδο της Επιστήμης με τίτλο: «Φυσική επιλογή και εξελικτική πρόοδος." Από αυτή την άποψη, καμία από τις δημοσιεύσεις για την εξελικτική θεωρία που δημοσιεύθηκαν στις δεκαετίες του 1930 και του 1940 δεν μπορεί να συγκριθεί με το άρθρο του Χάξλεϋ. Γνωρίζοντας καλά το πνεύμα των καιρών, ο Χάξλεϋ έγραψε: «Η βιολογία βρίσκεται επί του παρόντος σε μια φάση σύνθεσης. Μέχρι εκείνη τη στιγμή, οι νέοι κλάδοι λειτουργούσαν μεμονωμένα. Υπάρχει τώρα μια τάση προς την ενοποίηση που είναι πιο γόνιμη από τις παλιές μονόπλευρες απόψεις της εξέλιξης» (Huxley, 1936, σ.81). Ακόμη και στα έργα της δεκαετίας του 1920, ο Χάξλεϋ έδειξε ότι η κληρονομικότητα των επίκτητων χαρακτηριστικών είναι αδύνατη (ο Mayr και ο Rensch ήταν Λαμαρκιστές εκείνη την εποχή). Η φυσική επιλογή δρα ως παράγοντας εξέλιξης και ως παράγοντας σταθεροποίησης πληθυσμών και ειδών (εξελικτική στάση). Η φυσική επιλογή δρα σε μικρές και μεγάλες μεταλλάξεις. Η γεωγραφική απομόνωση είναι η πιο σημαντική προϋπόθεση για την ειδογένεση. Ο προφανής σκοπός της εξέλιξης εξηγείται από τις μεταλλάξεις και τη φυσική επιλογή.

Τα κύρια σημεία του άρθρου του Χάξλεϋ το 1936 μπορούν να συνοψιστούν πολύ σύντομα με αυτή τη μορφή:

Οι μεταλλάξεις και η φυσική επιλογή είναι συμπληρωματικές διαδικασίες που, μεμονωμένα, δεν είναι ικανές να δημιουργήσουν κατευθυνόμενες εξελικτικές αλλαγές.

Η επιλογή σε φυσικούς πληθυσμούς τις περισσότερες φορές δεν δρα σε μεμονωμένα γονίδια, αλλά σε σύμπλοκα γονιδίων. Οι μεταλλάξεις μπορεί να μην είναι ωφέλιμες ή επιβλαβείς, αλλά η επιλεκτική τους αξία ποικίλλει σε διαφορετικά περιβάλλοντα. Ο μηχανισμός δράσης της επιλογής εξαρτάται από το εξωτερικό και το γονοτυπικό περιβάλλον και ο φορέας της δράσης του εξαρτάται από τη φαινοτυπική εκδήλωση των μεταλλάξεων

Η αναπαραγωγική απομόνωση είναι το κύριο κριτήριο που υποδεικνύει την ολοκλήρωση της ειδογένεσης. Η ειδοποίηση μπορεί να είναι συνεχής και γραμμική, συνεχής και αποκλίνουσα, απότομη και συγκλίνουσα.

Ο σταδιακός και ο παν-προσαρμοστισμός δεν είναι καθολικά χαρακτηριστικά της εξελικτικής διαδικασίας. Τα περισσότερα φυτά της γης χαρακτηρίζονται από ασυνέχεια και ξαφνικό σχηματισμό νέων ειδών. Τα ευρέως διαδεδομένα είδη εξελίσσονται σταδιακά, ενώ τα μικρά απομονωμένα είδη εξελίσσονται ασυνεχώς και όχι πάντα προσαρμοστικά. Η ασυνεχής ειδογένεση βασίζεται σε συγκεκριμένους γενετικούς μηχανισμούς (υβριδισμός, πολυπλοειδία, χρωμοσωμικές και γονιδιωματικές ανωμαλίες). Τα είδη και τα υπερειδικά taxa, κατά κανόνα, διαφέρουν ως προς τους προσαρμοστικούς-ουδέτερους χαρακτήρες. Οι κύριες κατευθύνσεις της εξελικτικής διαδικασίας (πρόοδος, εξειδίκευση) είναι ένας συμβιβασμός μεταξύ προσαρμοστικότητας και ουδετερότητας.

Οι δυνητικά προπροσαρμοστικές μεταλλάξεις είναι ευρέως διαδεδομένες σε φυσικούς πληθυσμούς. Αυτός ο τύπος μετάλλαξης παίζει κρίσιμο ρόλο στη μακροεξέλιξη, ειδικά σε περιόδους ξαφνικών περιβαλλοντικών αλλαγών.

Επί- και φυλογένεση. Η έννοια των ρυθμών δράσης των γονιδίων εξηγεί τον εξελικτικό ρόλο της ετεροχρονίας και της αλλομετρίας. Η σύνθεση των προβλημάτων της γενετικής με την έννοια της ανακεφαλαίωσης οδηγεί σε μια εξήγηση της ταχείας εξέλιξης των ειδών στα αδιέξοδα της εξειδίκευσης. Μέσω της νεοτονίας, επέρχεται μια «αναζωογόνηση» της ταξινομικής ομάδας και αποκτά νέους ρυθμούς εξέλιξης. Η ανάλυση της σχέσης μεταξύ επί- και φυλογένεσης καθιστά δυνατή την ανίχνευση επιγενετικών μηχανισμών της κατεύθυνσης της εξέλιξης.

Στη διαδικασία της προοδευτικής εξέλιξης, η επιλογή δρα προς την κατεύθυνση της βελτίωσης της οργάνωσης. Το κύριο αποτέλεσμα της εξέλιξης ήταν η εμφάνιση του ανθρώπου. Με την εμφάνιση του ανθρώπου, η μεγάλη βιολογική εξέλιξη εξελίσσεται σε ψυχοκοινωνική εξέλιξη. Η εξελικτική θεωρία είναι μια από τις επιστήμες που μελετούν τη διαμόρφωση και ανάπτυξη της ανθρώπινης κοινωνίας και δημιουργεί τα θεμέλια για την κατανόηση της φύσης του ανθρώπου και του μέλλοντός του.

Μια ευρεία σύνθεση δεδομένων από τη συγκριτική ανατομία, την εμβρυολογία, τη βιογεωγραφία, την παλαιοντολογία με τις αρχές της γενετικής πραγματοποιήθηκε στα έργα των I. I. Shmalhausen (1939), A. L. Takhtadzhyan (1943), J. Simpson (1944), B. Rensch (194). ). Από αυτές τις μελέτες αναπτύχθηκε η θεωρία της μακροεξέλιξης. Μόνο το βιβλίο του Simpson εκδόθηκε στα αγγλικά και κατά την περίοδο της ευρείας επέκτασης της αμερικανικής βιολογίας, αναφέρεται συχνότερα μεταξύ των θεμελιωδών έργων. Ο I. I. Shmalgauzen ήταν μαθητής του A. N. Severtsov. Ωστόσο, ήδη από τη δεκαετία του '20 είχε καθοριστεί η ανεξάρτητη πορεία του. Μελέτησε τα ποσοτικά πρότυπα ανάπτυξης, τη γενετική της εκδήλωσης των χαρακτηριστικών και την ίδια τη γενετική. Ο Schmalhausen ήταν ένας από τους πρώτους που πραγματοποίησε μια σύνθεση της γενετικής και του Δαρβινισμού. Από την τεράστια κληρονομιά του I. I. Shmalhausen ξεχωρίζει η μονογραφία του «Paths and Patterns of the Evolutionary Process» (1939). Για πρώτη φορά στην ιστορία της επιστήμης, διατύπωσε την αρχή της ενότητας των μηχανισμών της μικρο- και της μακροεξέλιξης. Αυτή η διατριβή δεν υποβλήθηκε απλώς, αλλά προέκυψε άμεσα από τη θεωρία του για τη σταθεροποιητική επιλογή, η οποία περιλαμβάνει πληθυσμιακά γενετικά και μακροεξελικτικά συστατικά (αυτονομία οντογένεσης) στην πορεία της προοδευτικής εξέλιξης. Ο A. L. Takhdadzhyan στο μονογραφικό άρθρο: «Σχέσεις οντογένεσης και φυλογένεσης στα ανώτερα φυτά» (1943) όχι μόνο συμπεριέλαβε ενεργά τη βοτανική στην τροχιά της εξελικτικής σύνθεσης, αλλά στην πραγματικότητα έχτισε ένα πρωτότυπο οντογενετικό μοντέλο μακροεξέλιξης («μαλακός αλατισμός»). Το μοντέλο του Takhtadzhyan, βασισμένο σε βοτανικό υλικό, ανέπτυξε πολλές από τις υπέροχες ιδέες του A. N. Severtsov, ειδικά τη θεωρία της αρχαλαξίας (μια ξαφνική αλλαγή σε ένα όργανο στα πρώτα στάδια της μορφογένεσής του, που οδηγεί σε έντονες αλλαγές σε ολόκληρη την πορεία της οντογένεσης). Το πιο δύσκολο πρόβλημα της μακροεξέλιξης - τα κενά μεταξύ των μεγάλων ταξινομικών κατηγοριών - εξηγήθηκε από τον Takhtadzhyan από τον ρόλο του neoteny στην προέλευσή τους. Το Neoteny έπαιξε σημαντικό ρόλο στην προέλευση πολλών ανώτερων ταξινομικών ομάδων, συμπεριλαμβανομένων των ανθοφόρων. Τα ποώδη φυτά εξελίχθηκαν από ξυλώδη φυτά μέσω στρωματοποιημένης νεοτινίας

Η οικολογία των πληθυσμών και των κοινοτήτων εισήλθε στην εξελικτική θεωρία μέσω της σύνθεσης του νόμου του Gause και του γενετικού-γεωγραφικού μοντέλου της ειδογένεσης. Η αναπαραγωγική απομόνωση έχει συμπληρωθεί από την οικολογική θέση ως το πιο σημαντικό κριτήριο για ένα είδος. Ταυτόχρονα, η εξειδικευμένη προσέγγιση των ειδών και της ειδογένεσης αποδείχθηκε ότι ήταν πιο γενική από μια καθαρά γενετική, καθώς ισχύει και για είδη που δεν έχουν σεξουαλική διαδικασία.

Η είσοδος της οικολογίας στην εξελικτική σύνθεση αντιπροσώπευε το τελικό στάδιο στη διαμόρφωση της θεωρίας. Από εκείνη τη στιγμή ξεκίνησε η περίοδος χρήσης της STE στην πρακτική της ταξινόμησης, της γενετικής και της επιλογής, η οποία συνεχίστηκε μέχρι την ανάπτυξη της μοριακής βιολογίας και της βιοχημικής γενετικής.

Ίσως η πιο σημαντική συμβολή της μοριακής γενετικής στη θεωρία της εξέλιξης ήταν η διαίρεση των γονιδίων σε ρυθμιστικά και δομικά (μοντέλο των R. Britten και E. Davidson 1971). Είναι τα ρυθμιστικά γονίδια που ελέγχουν την εμφάνιση αναπαραγωγικών μηχανισμών απομόνωσης και τα υψηλά ποσοστά σχηματισμού νέων μορφών. Το γεγονός ότι τα ρυθμιστικά γονίδια φαίνεται να αλλάζουν ανεξάρτητα από τα γονίδια των ενζύμων και την αιτία γρήγορες αλλαγές(σε γεωλογική χρονική κλίμακα) σε μορφολογικό και φυσιολογικό επίπεδο, έγινε ένας από τους λόγους για την ευρεία αναβίωση των ιδεών στο πνεύμα του «σκληρού» αλατισμού. Ταυτόχρονα, οι υποστηρικτές του STE (F. Dobzhansky, E. Mayr, A.L. Takhadzhyan, F. Ayala) ερμήνευσαν πειστικά αυτά τα δεδομένα στο πλαίσιο των ιδεών του STE. Συγκεκριμένα, έχει αποδειχθεί ο σχηματισμός αναπαραγωγικών μονωτικών μεσάνων. Αλλά ανάπτυξη οι τελευταίες επιστήμεςδεν έχει ακόμη γεννήσει την έννοια της εξέλιξης, η οποία θα μπορούσε πλήρως όχι μόνο να αντικαταστήσει, αλλά ακόμη και να ανταγωνιστεί τη συνθετική θεωρία.

Οι κύριες διατάξεις της συνθετικής θεωρίας της εξέλιξης σε γενικό περίγραμμαμπορεί να εκφραστεί ως εξής:

Το υλικό για την εξέλιξη είναι οι κληρονομικές αλλαγές - μεταλλάξεις (συνήθως γενετικές) και οι συνδυασμοί τους.

Ο κύριος κινητήριος παράγοντας της εξέλιξης είναι η φυσική επιλογή, η οποία προκύπτει στη βάση του αγώνα για ύπαρξη.

Η μικρότερη μονάδα εξέλιξης είναι ο πληθυσμός.

Η εξέλιξη είναι στις περισσότερες περιπτώσεις αποκλίνουσα φύση, δηλαδή, ένα taxon μπορεί να γίνει ο πρόγονος πολλών θυγατρικών taxa.

Η εξέλιξη είναι σταδιακή και μακροπρόθεσμη. Η ειδοποίηση ως στάδιο της εξελικτικής διαδικασίας είναι η διαδοχική αντικατάσταση ενός προσωρινού πληθυσμού από μια σειρά επακόλουθων προσωρινών πληθυσμών.

Ένα είδος αποτελείται από πολλές δευτερεύουσες, μορφολογικά, φυσιολογικά, οικολογικά, βιοχημικά και γενετικά διακριτές, αλλά όχι αναπαραγωγικά απομονωμένες μονάδες - υποείδη και πληθυσμούς.

Το είδος υπάρχει ως ολιστικός και κλειστός σχηματισμός. Η ακεραιότητα του είδους διατηρείται με μεταναστεύσεις ατόμων από τον έναν πληθυσμό στον άλλο, κατά την οποία παρατηρείται ανταλλαγή αλληλόμορφων («ροή γονιδίων»).

Η μακροεξέλιξη σε υψηλότερο επίπεδο από το είδος (γένος, οικογένεια, τάξη, τάξη κ.λπ.) ακολουθεί τον δρόμο της μικροεξέλιξης. Σύμφωνα με τη συνθετική θεωρία της εξέλιξης, δεν υπάρχουν μοτίβα μακροεξέλιξης που να διαφέρουν από τη μικροεξέλιξη. Με άλλα λόγια, η εξέλιξη ομάδων ειδών ζωντανών οργανισμών χαρακτηρίζεται από τις ίδιες προϋποθέσεις και κινητήριες δυνάμεις με τη μικροεξέλιξη.

Οποιαδήποτε πραγματική (και όχι σύνθετη) ταξινόμηση έχει μονοφυλετική προέλευση.

Η εξέλιξη είναι ακατευθυνόμενη, δηλαδή δεν κινείται προς κανέναν τελικό στόχο.

Η συνθετική θεωρία της εξέλιξης αποκάλυψε τους βαθείς μηχανισμούς της εξελικτικής διαδικασίας, συσσώρευσε πολλά νέα στοιχεία και στοιχεία για την εξέλιξη των ζωντανών οργανισμών και συνδύασε δεδομένα από πολλές βιολογικές επιστήμες. Ωστόσο, η συνθετική θεωρία της εξέλιξης (ή του νεοδαρβινισμού) είναι σύμφωνη με τις ιδέες και τις κατευθύνσεις που έθεσε ο Κάρολος Δαρβίνος.

Σήμερα, οι περισσότεροι επιστήμονες χρησιμοποιούν την έκφραση «σύγχρονη εξελικτική θεωρία». Με ένα τέτοιο όνομα, δεν υπάρχει πλέον καμία ανάγκη για καμία ενιαία έννοια της μακροεξέλιξης που προέρχεται αυστηρά από μικροεξελικτικές μελέτες. Το κύριο επίτευγμα της σύγχρονης εξελικτικής θεωρίας είναι η άποψη της εξέλιξης στην οποία οι σταδιακές αλλαγές μπορούν να εναλλάσσονται με αλμυρές.

συμπέρασμα

Η βιολογική εξέλιξη είναι η μη αναστρέψιμη και ως ένα βαθμό κατευθυνόμενη ιστορική εξέλιξη της ζωντανής φύσης, που συνοδεύεται από αλλαγές στη γενετική σύνθεση των πληθυσμών, σχηματισμό προσαρμογής, σχηματισμό και εξαφάνιση ειδών, μετασχηματισμούς βιογεωκαινόδων και της βιόσφαιρας συνολικά. Με άλλα λόγια, η βιολογική εξέλιξη θα πρέπει να κατανοηθεί ως η διαδικασία προσαρμοστικής ιστορικής ανάπτυξης των ζωντανών μορφών σε όλα τα επίπεδα οργάνωσης των έμβιων όντων.

Πρόσφατα, κατά τη μελέτη της ιστορίας της ανάπτυξης της επιστήμης, το πρόβλημα της ορθολογικής ανασυγκρότησης της ιστορικής της εξέλιξης έχει γίνει ολοένα και πιο οξύ, συνδεδεμένο με τη διαφορά μεταξύ της κατανόησης της επιστημονικής έρευνας που έλαβε χώρα στο παρελθόν και του τρόπου με τον οποίο οι ίδιοι οι φυσικοί επιστήμονες κατανοούσαν τις ανακαλύψεις τους. . Το κυρίαρχο σωρευτικό μοντέλο ανάπτυξης της επιστήμης για μεγάλο χρονικό διάστημα, δηλ. η παρουσίαση του περιεχομένου της γνώσης στην ιστορική της εξέλιξη υπόκειται σε κριτική, αφού στο πλαίσιό της η γνώση βγαίνει από το ιστορικό της πλαίσιο και εντάσσεται στο σύστημα των σύγχρονων ιδεών, δηλαδή η ύπαρξη μιας ορισμένης ορθολογικότητας κοινής για όλους υποτίθεται. Πρόσφατα, η έννοια της επαναστατικής αλλαγής στα θεμελιώδη προγράμματα της γνώσης έχει γίνει ευρέως διαδεδομένη και διαφορετικοί ιστορικοί τύποι ορθολογισμού παίρνουν τη θέση ενός κοινού για όλους. Κατά τη μελέτη των σταδίων διαμόρφωσης της ιδέας της ανάπτυξης στη βιολογία από την αρχαιότητα μέχρι σήμερα, είναι απαραίτητο να προσπαθήσουμε να δημιουργήσουμε μια ορθολογική ανασυγκρότηση, αφενός, και ταυτόχρονα να λάβουμε υπόψη τις διαφορές τύποι ορθολογισμού με μεταβαλλόμενες εποχές.

Η ίδια η βιολογική εξέλιξη είναι πλέον ένα επιστημονικά τεκμηριωμένο γεγονός, για το οποίο κανένας φυσικός επιστήμονας δεν μπορεί να αμφισβητήσει. Παρά τη φαινομενική πληρότητά του, ακόμη και τώρα υπάρχουν πολλές διαφωνίες που αφορούν τόσο την προέλευση των διαφόρων βιολογικών ειδών όσο και την ίδια τη ζωή στη Γη.

Οι ιδέες για την προέλευση της ζωής μεταξύ των αρχαίων φιλοσόφων ήταν πολύ διαφορετικές. Ιδιαίτερα αξίζει να σημειωθεί ένας από τους πρώτους φυσικούς φιλοσόφους, ο Αναξίμανδρος, με τη λαμπρή εικασία του για την προέλευση της ζωής στο νερό και την επακόλουθη μετανάστευση των ζωντανών όντων στη γη. Ο Αριστοτέλης ήταν επίσης μεγάλος συστηματοποιητής της αρχαίας βιολογικής γνώσης.

Στο Μεσαίωνα, η θεωρία που επικρατούσε ήταν ο δημιουργισμός, σύμφωνα με τον οποίο ό,τι υπήρχε ήταν η δημιουργία ενός υπέρτατου όντος. Από τη στιγμή που ο Χριστιανισμός θριάμβευσε στη Δύση, η αυθεντία της Βίβλου, αποδεκτή χωρίς επιφυλάξεις, εμπόδισε για πολλούς αιώνες κάθε ανεξάρτητη και ανεξάρτητη έρευνα και αναζήτηση στον τομέα του εξελικτικού. Μια κυριολεκτική δήλωση της γένεσης απέκλειε τη δυνατότητα μετάβασης μιας μορφής ζωής σε μια άλλη. Κάθε είδος όφειλε την ύπαρξή του σε μια πράξη δημιουργίας και σήμερα υπάρχουν μόνο εκείνες οι μορφές ζωής που επέζησαν από τα νερά του κατακλυσμού χάρη στην Κιβωτό του Νώε.

Όλα άλλαξαν με την έλευση της λεγόμενης Νέας Εποχής: χάρη στην τεχνική επανάσταση και τον Διαφωτισμό, αρχίζει η ραγδαία ανάπτυξη της βιολογίας. Τον 18ο αιώνα, στην κυρίαρχη θεωρία της προέλευσης της ζωής, προσέθεσαν τη θεωρία του αμετάβλητου των ειδών του μεγάλου Carl Linnaeus, σύμφωνα με την οποία τα φυτά και τα ζώα που δημιουργήθηκαν από τον Θεό, πιθανότατα πριν από τη δημιουργία του ανθρώπου, παραμένουν αμετάβλητα. το ίδιο, αναπαράγοντας μέσω της αυτοπαραγωγής, και στη συνέχεια τη θεωρία του Μπουφόν, ο οποίος ήταν από τους πρώτους που παρουσίασε σε λεπτομερή μορφή την έννοια του μετασχηματισμού, δηλαδή την περιορισμένη μεταβλητότητα των ειδών και την προέλευση των ειδών μέσα σε σχετικά στενές διαιρέσεις. από έναν μόνο πρόγονο) υπό την επίδραση του περιβάλλοντος.

Ο 19ος αιώνας χαρακτηρίστηκε από την ταχεία ανάπτυξη της βιολογικής σκέψης: οι θεωρίες της καταστροφολογίας του Cuvier, ο ομοιομορφισμός του Laeille προέκυψαν, ο μεγάλος προκάτοχος του Δαρβίνου Lamarck πρότεινε μια θεωρία για την επιρροή του εξωτερικού περιβάλλοντος και ο ίδιος ο Δαρβίνος, που κατάφερε να συνδυάσει όλα τα καλύτερα. θεωρίες που υπήρχαν εκείνη την εποχή.

Μετά το θάνατο του Δαρβίνου, αναδείχθηκαν σχετικά ανεξάρτητες κατευθύνσεις στη διδασκαλία του, καθεμία από τις οποίες με τον δικό της τρόπο κατανοούσε, συμπλήρωσε και βελτίωσε τις απόψεις του.

Ο 20ός αιώνας σημαδεύτηκε από τη δημιουργία μιας συνθετικής θεωρίας και τη μετάβαση στην πληθυσμιακή έννοια της εξέλιξης. Η νεότερη θεωρία είναι η θεωρία συστημάτων του νομπελίστα Prigogine, σύμφωνα με την οποία η ανάπτυξη οποιουδήποτε βιολογικού συστήματος συνδέεται με την εξέλιξη συστημάτων υψηλότερης βαθμίδας, στα οποία περιλαμβάνεται ως στοιχείο, ενώ εξετάζει τις αλληλεπιδράσεις «από πάνω προς τα κάτω. από τη βιόσφαιρα στο οικοσύστημα, τις κοινότητες, τους οργανισμούς κ.λπ.

Βιβλιογραφία

Agapova O.V., Agapov V.I. Διαλέξεις για τις έννοιες της σύγχρονης φυσικής επιστήμης. Πανεπιστημιακό μάθημα. - Ryazan, 2000. - 304.

Vorontsov N.N. Ανάπτυξη εξελικτικών ιδεών στη βιολογία. ― Μ.: Εκδοτικός οίκος. Department of UC DO MSU, Progress-Tradition, ABF, 1999. - 640.

Grodnitsky D.L. Δύο θεωρίες βιολογικής εξέλιξης. ― Saratov: Scientific Book Publishing House, 2001. ― 160.

Sadokhin A.P. Έννοιες της σύγχρονης φυσικής επιστήμης: ένα εγχειρίδιο για φοιτητές πανεπιστημίου που σπουδάζουν στις ανθρωπιστικές επιστήμες και ειδικότητες στα οικονομικά και τη διαχείριση / A.P. Σαντόχιν. - 2η έκδ., αναθεωρημένη. και επιπλέον - Μ.: ΕΝΟΤΗΤΑ-ΔΑΝΑ, 2006. ― 447.

Yablokov A.V., Yusufov A.G. Εξελικτικό δόγμα. Σχολικό βιβλίο βοήθεια για μαθητές παν. - Μ., Ανώτατο Σχολείο, 1976. - 331.

Παγκόσμιοι πόροι δικτύουΔιαδίκτυο

Βιολογική εικόνα του κόσμου. [Ηλεκτρονικός πόρος]: Λειτουργία πρόσβασης: http://nrc.edu.ru/est/r4/5.html, δωρεάν.

Ιστορία της γενετικής. [Ηλεκτρονικός πόρος]: Λειτουργία πρόσβασης: http://www.po4emu.ru/drugoe/history/index/raznoe/stat_raznoe/177.htm, δωρεάν.

Ιστορία της ανάπτυξης της εξελικτικής θεωρίας. [Ηλεκτρονικός πόρος]: Λειτουργία πρόσβασης: http://www.rsu.edu.ru/~zoo/r1g1.html, δωρεάν.

Iordansky N.N. Εξέλιξη της ζωής. [Ηλεκτρονικός πόρος]: Λειτουργία πρόσβασης: http://p16q48.firstvds.ru/evzhcont.htm, δωρεάν.

Makeev A.V. Fundamentals of Biology 1996 και 1997. [Ηλεκτρονικός πόρος]: Τρόπος πρόσβασης: http://newlibrary.ru/download/makeev_a_v_/osnovy_bioloii.html, δωρεάν.

Επιστημονικός ιστότοπος για το DNA. Βασικά στοιχεία της γενετικής. [Ηλεκτρονικός πόρος]: Λειτουργία πρόσβασης: http://www.aboutdna.ru/p/85, δωρεάν.

Δημιουργία του κόσμου ή θεωρία της εξέλιξης. [Ηλεκτρονικός πόρος]: Λειτουργία πρόσβασης: http://creation.xpictoc.com/?page_id=2#awp::?page_id=2, δωρεάν.

Η θεωρία των καταστροφών του Cuvier [Ηλεκτρονικός πόρος]: Τρόπος πρόσβασης: http://www.airmed.com.ua/forum/index.php?showtopic=3267, δωρεάν.

Εξέλιξη της Γης. [Ηλεκτρονικός πόρος]: Λειτουργία πρόσβασης: http://evolution.powernet.ru/history, δωρεάν.

Εξελικτικό δόγμα. [Ηλεκτρονικός πόρος]: Λειτουργία πρόσβασης: http://ru.wikwpedia.org/wiki, δωρεάν.

Εγκυκλοπαίδεια Κυρίλλου και Μεθοδίου [Ηλεκτρονικός πόρος]: Τρόπος πρόσβασης: http://www.megabook.ru/Article.asp?AID=689217, δωρεάν.

Η ιστορία της ανάπτυξης του οργανικού κόσμου σε διάφορες περιόδους: Παλαιοζωικό, Μεσοζωικό, Καινοζωικό. Μεταβατικά γένη και παλαιοντολογικές σειρές. Ομόλογα και παρόμοια όργανα. Βασικά στοιχεία και αταβισμοί. Ομοιότητες στην εμβρυϊκή ανάπτυξη των σπονδυλωτών. Βιογενετικός νόμος.

Στείλτε την καλή δουλειά σας στη βάση γνώσεων είναι απλή. Χρησιμοποιήστε την παρακάτω φόρμα

Φοιτητές, μεταπτυχιακοί φοιτητές, νέοι επιστήμονες που χρησιμοποιούν τη βάση γνώσεων στις σπουδές και την εργασία τους θα σας είναι πολύ ευγνώμονες.

Κρατικό Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Ανώτατης Επαγγελματικής Εκπαίδευσης Ταταρικό Κρατικό Ανθρωπιστικό-Παιδαγωγικό Πανεπιστήμιο

Τμήμα Φυσικής Γεωγραφίας και Γεωοικολογίας

Εργασία μαθήματος με θέμα:

«Η εξέλιξη του οργανικού κόσμου (από την Κάμβρια μέχρι σήμερα, η προέλευση της ζωής, η ανάπτυξη), ο Δαρβινισμός»

Έχω κάνει τη δουλειά:

φοιτητής γρ. 010813

Χουζίνα Ζαρίνα

Έλεγχος: Rafikova F.Z.

Καζάν 2010

1. Εισαγωγή

2. Ιστορία της ανάπτυξης του οργανικού κόσμου σε διαφορετικές περιόδους

2.1 Ιστορία της ανάπτυξης του οργανικού κόσμου στον Παλαιοζωικό

2.2 Ανάπτυξη του οργανικού κόσμου στο Μεσοζωικό

2.3 Ανάπτυξη του οργανικού κόσμου στον Καινοζωικό

3. Στοιχεία για την εξέλιξη του οργανικού κόσμου

3.1 Μεταβατικά γένη και παλαιοντολογικές σειρές

3.2 Ομόλογα και παρόμοια όργανα

3.3 Βασικά στοιχεία και αταβισμοί

3.4 Ομοιότητες στην εμβρυϊκή ανάπτυξη σπονδυλωτών

3.5 Βιογενετικός νόμος

4. Η προέλευση της ζωής στη Γη

4.1 Αρχή ζωής

4.2 Συνθήκες για την προέλευση της ζωής

5. Δαρβινισμός

5.1 Ιστορικό

5.2 Έρευνα του Charles Darwin

5.3 Βασικές αρχές

5.4 Κύρια αποτελέσματα της εξέλιξης σύμφωνα με τον Δαρβίνο

5.5 Κινητήριες δυνάμεις της εξέλιξης σύμφωνα με τον Κάρολο Δαρβίνο

5.6 Συμβολή της θεωρίας της εξέλιξης του Δαρβίνου στην επιστήμη

συμπέρασμα

Κατάλογος χρησιμοποιημένης βιβλιογραφίας

1. Εισαγωγή

Για χιλιάδες χρόνια φαινόταν προφανές στους ανθρώπους ότι Ζωντανή φύσηδημιουργήθηκε όπως το ξέρουμε τώρα, και παρέμεινε πάντα αμετάβλητο.

Αλλά ήδη από την αρχαιότητα, έγιναν εικασίες για τη σταδιακή αλλαγή, ανάπτυξη (εξέλιξη) της ζωντανής φύσης. Ένας από τους προδρόμους των εξελικτικών ιδεών μπορεί να ονομαστεί ο αρχαίος Έλληνας φιλόσοφος Ηράκλειτος (VI-V αιώνες π.Χ.), ο οποίος διατύπωσε τη θέση για τις αλλαγές που συμβαίνουν συνεχώς στη φύση («τα πάντα ρέουν, όλα αλλάζουν»).

Ένας άλλος αρχαίος Έλληνας στοχαστής - ο Εμπεδοκλής - τον 5ο αιώνα. προ ΧΡΙΣΤΟΥ μι. πρότεινε πιθανώς μια από τις παλαιότερες θεωρίες της εξέλιξης. Πίστευε ότι στην αρχή γεννήθηκαν ανόμοια μέρη διαφόρων οργανισμών (κεφάλια, κορμός, πόδια). Συγκεντρώθηκαν στους πιο απίστευτους συνδυασμούς. Έτσι εμφανίστηκαν, συγκεκριμένα, οι κένταυροι (μυθικοί μισοί άνθρωποι - μισοί άλογα). Αργότερα, ήταν σαν να πέθαναν όλοι οι μη βιώσιμοι συνδυασμοί.

Ο μεγάλος αρχαίος Έλληνας επιστήμονας Αριστοτέλης παρέταξε όλους τους γνωστούς του οργανισμούς με σειρά πολυπλοκότητας. Τον 17ο αιώνα Αυτή η ιδέα αναπτύχθηκε από τον Ελβετό φυσιοδίφη Charles Bonnet, δημιουργώντας το δόγμα της «σκάλας της φύσης». Στο πρώτο σκαλοπάτι της «σκάλας» υπήρχαν «λεπτές υποθέσεις» - φωτιά, αέρας, νερό, γη. στα επόμενα επίπεδα βρίσκονται τα φυτά και τα ζώα ανάλογα με τον βαθμό πολυπλοκότητας της δομής τους, σε ένα από τα ανώτερα επίπεδα είναι ο άνθρωπος και ακόμη πιο ψηλά ο ουράνιος ξενιστής και ο Θεός. Είναι αλήθεια ότι, φυσικά, δεν έγινε καμία συζήτηση για τη δυνατότητα μετακίνησης «από στάδιο σε στάδιο», και αυτό το σύστημα εξακολουθεί να σχετίζεται πολύ μακριά με την εξέλιξη.

Η πρώτη συνεπής θεωρία για την εξέλιξη των ζωντανών οργανισμών αναπτύχθηκε από τον Γάλλο επιστήμονα Jean Baptiste Lamarck στο βιβλίο «Philosophy of Zoology», που δημοσιεύτηκε το 1809. Ο Lamarck πρότεινε ότι κατά τη διάρκεια της ζωής, κάθε άτομο αλλάζει και προσαρμόζεται στο περιβάλλον. Νέα χαρακτηριστικά που αποκτώνται σε όλη τη διάρκεια της ζωής μεταβιβάζονται στους απογόνους. Έτσι συσσωρεύονται οι αλλαγές από γενιά σε γενιά. Αλλά το σκεπτικό του Lamarck περιείχε ένα λάθος, το οποίο συνίστατο σε ένα απλό γεγονός: τα επίκτητα χαρακτηριστικά δεν κληρονομούνται. Στα τέλη του 19ου αιώνα. Ο Γερμανός βιολόγος August Weismann πραγματοποίησε ένα διάσημο πείραμα - έκοψε τις ουρές των πειραματικών ποντικών για 22 γενιές. Και ακόμα, τα νεογέννητα ποντίκια είχαν ουρές όχι πιο κοντές από τους προγόνους τους.

Ο Άγγλος επιστήμονας Κάρολος Δαρβίνος, σε αντίθεση με τον Λαμάρκ, επέστησε την προσοχή στο γεγονός ότι παρόλο που οποιοδήποτε ζωντανό πλάσμα αλλάζει κατά τη διάρκεια της ζωής, τα άτομα του ίδιου είδους δεν γεννιούνται τα ίδια. Ο Δαρβίνος έγραψε ότι ένας έμπειρος αγρότης μπορεί να διακρίνει κάθε πρόβατο ακόμα και σε ένα μεγάλο κοπάδι. Για παράδειγμα, η γούνα τους μπορεί να είναι πιο ανοιχτή ή πιο σκούρα, πιο χοντρή ή πιο λεπτή κ.λπ. Υπό κανονικές περιβαλλοντικές συνθήκες, τέτοιες διαφορές είναι ασήμαντες. Όταν όμως αλλάζουν οι συνθήκες ζωής, αυτές οι μικρές κληρονομικές αλλαγές μπορούν να δώσουν πλεονεκτήματα στους ιδιοκτήτες τους. Ανάμεσα στις πολλές άχρηστες και επιβλαβείς αλλαγές, μπορεί να υπάρχουν και χρήσιμες. Συλλογιζόμενος με αυτόν τον τρόπο, ο Δαρβίνος κατέληξε στην ιδέα της φυσικής επιλογής. Τα άτομα με χρήσιμες διαφορές επιβιώνουν και αναπαράγονται καλύτερα και μεταδίδουν τα χαρακτηριστικά τους στους απογόνους τους. Επομένως, στην επόμενη γενιά το ποσοστό τέτοιων ατόμων θα γίνει μεγαλύτερο, μετά από μια γενιά - ακόμα μεγαλύτερο, κλπ. Αυτός είναι ο μηχανισμός της εξέλιξης.

2. Ιστορία της ανάπτυξης της Γης

2.1 Ιστορία της ανάπτυξης του οργανικού κόσμου στον Παλαιοζωικό

Στις αρχές της Παλαιοζωικής εποχής, η ζωή είχε περάσει ίσως το πιο σημαντικό και δύσκολο κομμάτι του ταξιδιού της. Σχηματίστηκαν τέσσερα βασίλεια της ζωντανής φύσης: προκαρυώτες, ή κυνηγετικά όπλα, μανιτάρια, πράσινα φυτά, ζώα.

Οι πρόγονοι του βασιλείου των πράσινων φυτών ήταν μονοκύτταρα πράσινα φύκια, κοινά στις θάλασσες του Πρωτοζωικού. Μαζί με τις αιωρούμενες φόρμες, εκείνες που ήταν προσαρτημένες στο κάτω μέρος εμφανίστηκαν επίσης μεταξύ του πυθμένα. Ένας σταθερός τρόπος ζωής απαιτούσε τεμαχισμό του σώματος σε μέρη. Αλλά η απόκτηση πολυκυτταρικότητας, η διαίρεση ενός πολυκύτταρου σώματος σε μέρη που εκτελούν διαφορετικές λειτουργίες, αποδείχθηκε πιο ελπιδοφόρα.

Η εμφάνιση μιας τόσο σημαντικής αρωματοποίησης όπως η σεξουαλική διαδικασία ήταν αποφασιστικής σημασίας για την περαιτέρω εξέλιξη.

Πώς και πότε έγινε η διαίρεση του ζωντανού κόσμου σε φυτά και ζώα; Είναι η ίδια η ρίζα τους; Οι διαφωνίες μεταξύ των επιστημόνων γύρω από αυτό το θέμα δεν υποχωρούν ακόμη και σήμερα. Ίσως τα πρώτα ζώα να προέρχονται από το κοινό στέλεχος όλων των ευκαρυωτών ή από μονοκύτταρα πράσινα φύκια.

Cambrian- ανθοφορία σκελετικών ασπόνδυλων. Την περίοδο αυτή σημειώθηκε άλλη μια περίοδος ορεινής δόμησης και ανακατανομής χερσαίων και θαλάσσιων περιοχών.

Το κλίμα της Κάμβριας ήταν εύκρατο, οι ήπειροι αμετάβλητες. Μόνο βακτήρια και γαλαζοπράσινοι εξακολουθούσαν να ζουν στη στεριά. Στις θάλασσες κυριαρχούσε το πράσινο και καφέ φύκια, προσαρτημένο στο κάτω μέρος. Διάτομα, χρυσά φύκια και φύκια ευγκένα κολύμπησαν στις στήλες του νερού.

Ως αποτέλεσμα της αυξημένης απομάκρυνσης των αλάτων από την ξηρά, τα θαλάσσια ζώα μπόρεσαν να απορροφήσουν μεγάλες ποσότητες ορυκτών αλάτων. Και αυτό, με τη σειρά του, άνοιξε μεγάλους δρόμους για να φτιάξουν έναν άκαμπτο σκελετό.

Τα πιο διαδεδομένα αρθρόποδα - τριλοβίτες, που μοιάζουν σε εμφάνιση με τα σύγχρονα καρκινοειδή - ψείρες του ξύλου, έχουν φτάσει στην ευρύτερη κατανομή. Πολύ χαρακτηριστικό της Κάμβριας είναι ένας ιδιόμορφος τύπος πολυκύτταρων ζώων - αρχαιοκυάθοι, που εξαφανίστηκαν προς το τέλος της περιόδου. Εκείνη την εποχή, υπήρχαν επίσης μια ποικιλία από σφουγγάρια, κοράλλια, βραχιόποδα και μαλάκια. Οι αχινοί εμφανίστηκαν αργότερα.

Ορδοβικιανός. Στις θάλασσες της Ορδοβίκιας, τα πράσινα, καφέ και κόκκινα φύκια και πολυάριθμοι τριλοβίτες αντιπροσωπεύονταν ποικιλοτρόπως. Στην Ορδοβικιανή εμφανίστηκαν τα πρώτα κεφαλόποδα, συγγενείς των σύγχρονων χταποδιών και καλαμαριών, και εξαπλώθηκαν τα βραχιόποδα και τα γαστερόποδα. Υπήρχε μια εντατική διαδικασία σχηματισμού υφάλων από κοράλλια με τέσσερις ακτίνες και πίνακες. Οι γραπτόλιθοι είναι ευρέως διαδεδομένοι - ημιχορδικοί, συνδυάζοντας τα χαρακτηριστικά των ασπόνδυλων και των σπονδυλωτών, που θυμίζουν τα σύγχρονα λογχοειδή.

Στο Ordovician, εμφανίστηκαν φυτά που φέρουν σπόρους - ψιλόφυτα, που αναπτύσσονταν κατά μήκος των όχθες των σωμάτων γλυκού νερού.

Silur.Οι ζεστές ρηχές θάλασσες της Ορδοβικιανής αντικαταστάθηκαν από μεγάλες εκτάσεις γης, που οδήγησαν σε ξηρό κλίμα.

Στις θάλασσες της Σιλουρίας, οι γραπτόλιτες έζησαν τη ζωή τους, οι τριλοβίτες έπεσαν σε παρακμή, αλλά τα κεφαλόποδα έφτασαν σε εξαιρετική ευημερία. Τα κοράλλια αντικατέστησαν σταδιακά τους αρχαιοκύαθους.

Στο Silurian, αναπτύχθηκαν περίεργα αρθρόποδα - γιγάντιοι σκορπιοί καρκινοειδών, που φτάνουν τα 2 μέτρα σε μήκος. Μέχρι το τέλος του Παλαιοζωικού, ολόκληρη η ομάδα των καρκινοειδών σκορπιών σχεδόν εξαφανίστηκε. Έμοιαζαν με το σύγχρονο πέταλο καβούρι.

Ένα ιδιαίτερα αξιοσημείωτο γεγονός αυτής της περιόδου ήταν η εμφάνιση και η εξάπλωση των πρώτων εκπροσώπων των σπονδυλωτών - θωρακισμένων «ψαριών». Αυτά τα «ψάρια» έμοιαζαν μόνο με αληθινά ψάρια στο σχήμα, αλλά ανήκαν σε μια διαφορετική κατηγορία σπονδυλωτών - χωρίς γνάθους ή κυκλοστομούς. Δεν μπορούσαν να κολυμπήσουν για πολύ και ως επί το πλείστον κείτονταν στον πυθμένα όρμων και λιμνοθάλασσων. Λόγω της καθιστικής ζωής τους, δεν μπόρεσαν να αναπτυχθούν περαιτέρω. Μεταξύ των σύγχρονων εκπροσώπων των κυκλοστομών, είναι γνωστοί οι λάμπες και τα ψαράκια.

Χαρακτηριστικό γνώρισμα της Σιλουριανής περιόδου είναι η εντατική ανάπτυξη των χερσαίων φυτών.

Ένα από τα πρώτα χερσαία, ή μάλλον αμφίβια, φυτά ήταν τα ψιλόφυτα, τα οποία έχουν την καταγωγή τους στα πράσινα φύκια. Στις δεξαμενές, τα φύκια προσροφούν νερό και ουσίες διαλυμένες σε αυτό σε ολόκληρη την επιφάνεια του σώματος, γι 'αυτό δεν έχουν ρίζες και τα αποφύγματα του σώματος που μοιάζουν με ρίζες χρησιμεύουν μόνο ως όργανα προσκόλλησης. Λόγω της ανάγκης μεταφοράς νερού από τις ρίζες στα φύλλα, προκύπτει ένα αγγειακό σύστημα.

Η ανάδυση φυτών στη γη είναι μια από τις μεγαλύτερες στιγμές της Εξέλιξης. Παρασκευάστηκε από την προηγούμενη εξέλιξη του οργανικού και του ανόργανου κόσμου.

Devonian.Το Ντέβον είναι η περίοδος των ψαριών. Το κλίμα του Devonian ήταν πιο έντονα ηπειρωτικό, ο πάγος εμφανίστηκε στις ορεινές περιοχές της Νότιας Αφρικής. Στις θερμότερες περιοχές, το κλίμα άλλαξε προς μεγαλύτερη ξήρανση και εμφανίστηκαν έρημοι και ημιερήμοιες περιοχές.

Στις θάλασσες του Devonian, τα ψάρια άκμασαν. Ανάμεσά τους ήταν χόνδρινα ψάρια και εμφανίστηκαν ψάρια με οστέινο σκελετό. Με βάση τη δομή των πτερυγίων τους, τα οστεώδη ψάρια χωρίζονται σε πτερύγια ακτίνων και πτερύγια λοβών. Μέχρι πρόσφατα, πίστευαν ότι τα ζώα με πτερύγια λοβού εξαφανίστηκαν στο τέλος του Παλαιοζωικού. Αλλά το 1938, μια ψαρότρατα παρέδωσε ένα τέτοιο ψάρι στο Μουσείο του Ανατολικού Λονδίνου και ονομάστηκε coelacanth.

Στο τέλος του Παλαιοζωικού, το πιο σημαντικό στάδιο στην ανάπτυξη της ζωής ήταν η κατάκτηση της γης από φυτά και ζώα. Αυτό διευκολύνθηκε από τη μείωση των θαλάσσιων λεκανών και την άνοδο της ξηράς.

Τυπικά φυτά σπορίων εξελίχθηκαν από ψιλόφυτα: βρύα, αλογοουρές και πτεριδόφυτα. Τα πρώτα δάση εμφανίστηκαν στην επιφάνεια της γης.

Μέχρι την αρχή του ανθρακοφόρου, εμφανίστηκε αξιοσημείωτη θέρμανση και ύγρανση. Στις απέραντες κοιλάδες και στα τροπικά δάση, σε συνεχείς καλοκαιρινές συνθήκες, τα πάντα αυξάνονταν ραγδαία ανοδικά. Η εξέλιξη ανακάλυψε νέος τρόπος- πολλαπλασιασμός με σπόρους. Ως εκ τούτου, τα γυμνόσπερμα πήραν την εξελικτική σκυτάλη και τα φυτά σπορίων παρέμειναν ένα πλευρικό κλαδί της εξέλιξης και ξεθώριασαν στο παρασκήνιο.

Η εμφάνιση των σπονδυλωτών στη γη συνέβη στην Ύστερη Δεβονική περίοδο, μετά τους κατακτητές της γης - τα ψιλόφυτα. Εκείνη την εποχή, ο αέρας είχε ήδη κυριαρχήσει από τα έντομα και οι απόγονοι των ψαριών με πτερύγια λοβών άρχισαν να εξαπλώνονται σε όλη τη γη. Νέος τρόποςη κίνηση τους επέτρεψε να απομακρυνθούν από το νερό για λίγο. Αυτό οδήγησε στην εμφάνιση πλασμάτων με νέο τρόπο ζωής - αμφίβια. Οι πιο αρχαίοι εκπρόσωποί τους - ichthyoshegs - ανακαλύφθηκαν στη Γροιλανδία σε ιζηματογενή πετρώματα Devonian.

Η ακμή των αρχαίων αμφίβιων χρονολογείται από την Καρβονοφόρο. Ήταν κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου που οι stegocephals αναπτύχθηκαν ευρέως. Ζούσαν μόνο στο παράκτιο τμήμα της γης και δεν μπορούσαν να κατακτήσουν περιοχές της ενδοχώρας που βρίσκονταν μακριά από υδάτινα σώματα.

Χάρη σε αυτά τα δομικά χαρακτηριστικά, τα αμφίβια έκαναν το πρώτο αποφασιστικό βήμα στη γη, αλλά οι απόγονοί τους, τα ερπετά, έγιναν οι ολοκληρωτικοί κύριοι της γης. Η ανάπτυξη ενός άνυδρου κλίματος στην περίοδο της Πέρμιας οδήγησε στην εξαφάνιση των στεγοκεφάλων και στην ανάπτυξη των ερπετών, στον κύκλο ζωής των οποίων δεν υπάρχουν στάδια που να συνδέονται με το νερό. Λόγω του χερσαίου τρόπου ζωής, προέκυψαν αρκετές σημαντικές αρωματικές ασθένειες στα ερπετά.

2.2 Αναπτηγμένοςτην ύπαρξη του οργανικού κόσμου στο Μεσοζωικό

Το Μεσοζωικό ονομάζεται δικαίως η εποχή των ερπετών και των γυμνόσπερμων. Προς το τέλος του Μεσοζωικού, μια μαζική εξαφάνιση δεινοσαύρων συνέβη σταδιακά σε αρκετά εκατομμύρια χρόνια. Η κυριαρχία των δεινοσαύρων σε ολόκληρη τη γεωλογική εποχή και η σχεδόν εξαφάνισή τους στο τέλος της εποχής αποτελούν μεγάλο μυστήριο για τους παλαιοντολόγους.

Στο Τριασικό, εμφανίστηκαν οι πρώτοι εκπρόσωποι των θερμόαιμων ζώων - μικρά πρωτόγονα θηλαστικά.

Στο Jurassic, τα ερπετά είναι η δεύτερη ομάδα ζώων που κάνει μια προσπάθεια να κυριαρχήσει στο ατμοσφαιρικό περιβάλλον. Υπήρχαν δύο τύποι ιπτάμενων σαυρών: οι ραμφόρυγχοι και οι σαύρες με πλατύς φτερούγες.

Από την εκπληκτική ποικιλομορφία της πρώην κατηγορίας ερπετών, σήμερα έχουν επιζήσει 6.000 είδη. Αυτοί είναι εκπρόσωποι πέντε εξελικτικών κλάδων: tuataria, σαύρες, φίδια, χελώνες, κροκόδειλοι.

Τα πουλιά εμφανίστηκαν στην Ιουρασική περίοδο. Αντιπροσωπεύουν έναν πλευρικό κλάδο ερπετών που έχουν προσαρμοστεί στην πτήση. Το πρώτο πουλί του Jurassic, ο Archeopteryx, είχε μια ιδιαίτερα έντονη ομοιότητα με τα ερπετά.

Η Κρητιδική περίοδος ονομάζεται έτσι λόγω της αφθονίας της κιμωλίας στα θαλάσσια ιζήματα εκείνης της εποχής. Σχηματίστηκε από τα υπολείμματα των κελυφών πρωτόζωων ζώων - τρηματοφόρων. Στην αρχή της Κρητιδικής περιόδου, συνέβη η επόμενη μεγάλη αλλαγή στην εξέλιξη των φυτών - εμφανίστηκαν ανθοφόρα φυτά (αγγειόσπερμα). Αυτές οι αρωματικές αλλαγές παρείχαν ανθοφόρα φυτά βιολογική πρόοδος, στην επόμενη, Καινοζωική εποχή. Έχουν κατοικήσει ευρέως τη Γη και χαρακτηρίζονται από μεγάλη ποικιλομορφία. Μερικές από τις μορφές τους έχουν επιβιώσει μέχρι σήμερα: λεύκες, ιτιές, βελανιδιές, ευκάλυπτοι, φοίνικες.

2.3 Αναπτύσσωε του οργανικού κόσμου στον Καινοζωικό

Καινοζωικό - η εποχή της νέας ζωής - η ακμή των ανθοφόρων φυτών, των εντόμων, των πουλιών και των θηλαστικών.

Την εποχή των δεινοσαύρων, ήταν γνωστή μια ομάδα θηλαστικών - μικρά σε μέγεθος, γούνινα ζώα που προέκυψαν από θηρασπίδες ή ζώα που μοιάζουν με θηρία. Η ζωντάνια, η θερμόαιμα, ο πιο ανεπτυγμένος εγκέφαλος και η μεγαλύτερη δραστηριότητα που συνδέεται με αυτόν εξασφάλισαν έτσι την πρόοδο των θηλαστικών, την άνοδό τους στην πρώτη γραμμή της εξέλιξης.

Στην Τριτογενή περίοδο, τα θηλαστικά κατέλαβαν κυρίαρχη θέση, προσαρμόστηκαν σε διάφορες συνθήκες στη στεριά, στον αέρα, στο νερό και, όπως λέγαμε, αντικατέστησαν τα μεσοζωικά ερπετά. Στο Παλαιόκαινο και το Ηώκαινο, τα πρώτα αρπακτικά εξελίχθηκαν από εντομοφάγα και σύγχρονες ομάδες σαρκοφάγων διακλαδίστηκαν από αυτά στο Ολιγόκαινο. Άρχισαν να κατακτούν τις θάλασσες. Και επίσης τα πρώτα οπληφόρα προήλθαν από τα αρχαία σαρκοφάγα του Παλαιόκαινου.

Λόγω της ξηρασίας ορισμένων περιοχών, εμφανίστηκαν φυτά δημητριακών.

Ήδη στο πρώτο μισό της Τριτογενούς περιόδου, όλα τα σύγχρονα τάγματα θηλαστικών είχαν εμφανιστεί και από τα μέσα της περιόδου, οι κοινές προγονικές μορφές των πιθήκων και των ανθρώπων ήταν ευρέως διαδεδομένες.

Κατά την περίοδο του Τεταρτογενούς, εξαφανίστηκαν οι μαστόδοντες, τα μαμούθ, οι τίγρεις με δόντια, οι γιγάντιοι βραδύποδες και τα ελάφια τύρφης με μεγάλα κέρατα.

Ο άνθρωπος εγκαταστάθηκε στον Παλαιό Κόσμο τουλάχιστον πριν από 500 χιλιάδες χρόνια. Πριν από τον παγετώνα, οι κυνηγοί εγκαταστάθηκαν μέχρι τη Γη του Πυρός. Καθώς οι παγετώνες έλιωναν, οι περιοχές που απελευθερώθηκαν κάτω από τους παγετώνες ξανακατοικήθηκαν από ανθρώπους.

Πριν από περίπου 10.000 χρόνια, η εξημέρωση των ζώων και η εισαγωγή φυτών στον πολιτισμό ξεκίνησε σε θερμές εύκρατες περιοχές της Γης. Ξεκίνησε η «νεολιθική επανάσταση», που συνδέεται με τη μετάβαση του ανθρώπου από τη συλλογή και το κυνήγι στη γεωργία και την κτηνοτροφία.

3. Απόδειξηva εξέλιξη του οργανικού κόσμου

3.1 Μεταβατικές μορφές και παλαιοντολογικές σειρές

Οι παλαιοντολόγοι έχουν ανακαλύψει μορφές οργανισμών που συνδυάζουν τα χαρακτηριστικά των ηλικιωμένων και των νεότερων ομάδων. Τέτοια απολιθώματα είναι μεταβατικά μορφέςχρησιμεύουν ως αποδεικτικά στοιχεία της εξέλιξης επειδή υποδεικνύουν μια ιστορική σύνδεση διαφορετικές ομάδεςοργανισμών. Ένα παράδειγμα τέτοιας μορφής είναι το απολίθωμα του πρώτου πτηνού της Ιουρασικής περιόδου - του Αρχαιοπτέρυξ - ένας σύνδεσμος μεταξύ ερπετών και πτηνών. Ο Archeopteryx είναι μια μορφή με μακριά ουρά, όπως ένα ερπετό, μη συγχωνευμένους σπόνδυλους, ανεπτυγμένα δόντια (σημάδια ερπετών). το σώμα καλύπτεται με φτερά, τα μπροστινά άκρα έχουν τη μορφή φτερών. μερικώς πνευματικά οστά (χαρακτηριστικά πτηνών).

Άλλα παραδείγματα μεταβατικών μορφών είναι τα ψάρια με λοβό πτερύγιο, που συνδέουν τα ψάρια με τα αμφίβια που ήρθαν στη στεριά. Οι φτέρες των σπόρων είναι μια μεταβατική μορφή μεταξύ φτέρων και γυμνόσπερμων.

Μια άλλη απόδειξη της εξέλιξης είναι οι παλαιοντολογικές σειρές. Οι παλαιοντολόγοι έχουν βρει υπολείμματα προηγουμένως ζωντανών ειδών που σχετίζονται μεταξύ τους, δηλαδή μαρτυρούν την προέλευση ενός είδους από ένα άλλο. Ο Ρώσος επιστήμονας V.O. Kovalevsky, μελετώντας την ιστορία της ανάπτυξης του αλόγου, έδειξε ότι τα σύγχρονα μονόποδα ζώα κατάγονται από μικρούς παμφάγους προγόνους με πέντε δάχτυλα που ζούσαν πριν από 60-70 εκατομμύρια χρόνια στα δάση. Η κλιματική αλλαγή στη Γη, η οποία είχε ως αποτέλεσμα τη μείωση των δασικών εκτάσεων και την αύξηση των περιοχών της στέπας, οδήγησε στο γεγονός ότι οι πρόγονοι των σύγχρονων αλόγων άρχισαν να εξαπλώνονται στις στέπες. Η ανάγκη για προστασία από τα αρπακτικά και η κίνηση σε μεγάλες αποστάσεις για αναζήτηση τροφής οδήγησε στη μεταμόρφωση των άκρων - μείωση του αριθμού των δακτύλων από πέντε σε ένα. Παράλληλα με την αλλαγή στα άκρα, ολόκληρος ο οργανισμός μεταμορφώθηκε. αύξηση του μεγέθους του σώματος, αλλαγή στο σχήμα του κρανίου, πιο περίπλοκη δομή των δοντιών κ.λπ.

Σειρά απολιθωμένων μορφών που σχετίζονται μεταξύ τους στη διαδικασία της εξέλιξης και αντικατοπτρίζουν την πορεία της φυλογένεσης (ελληνικά phylon - γένος, φυλή και γένεση - προέλευση, εμφάνιση), δηλ. ιστορική εξέλιξη, ονομάζονται παλαιοντολογική ή φυλογενετική, σε σειρές.Επί του παρόντος, έχουν βρεθεί παλαιοντολογικές σειρές στην εξέλιξη των αχινών, των ελεφάντων, των φαλαινών, των ρινόκερων, ορισμένων γενών μαλακίων και άλλων ζώων.

3.2 Ομόλογα και παρόμοια όργανα

Η αποσαφήνιση των σχετικών σχέσεων μεταξύ ζωντανών ομάδων οργανισμών ήταν σημαντική για την απόδειξη της εξέλιξης. Η ομοιότητα στη δομή των οργανισμών διαφορετικών ταξινομικών κατηγοριών, ως απόδειξη της καταγωγής τους από έναν κοινό πρόγονο, ήταν ταυτόχρονα έμμεση απόδειξη της εξέλιξης. Συγκριτικές ανατομικές μελέτες έχουν δείξει ότι τα άκρα ορισμένων σπονδυλωτών, για παράδειγμα, τα βατραχοπέδιλα μιας φάλαινας, τα πόδια ενός τυφλοπόντικα, ένας κροκόδειλος, τα φτερά ενός πουλιού, μιας νυχτερίδας και τα ανθρώπινα χέρια, παρά τις διαφορετικές λειτουργίες, έχουν παρόμοια δομικά χαρακτηριστικά και κοινή προέλευση. Μερικά οστά στον σκελετό των άκρων μπορεί να απουσιάζουν, άλλα μπορεί να είναι συγχωνευμένα, τα σχετικά μεγέθη των οστών μπορεί να αλλάξουν, αλλά σε όλες τις περιπτώσεις αυτά τα όργανα αναπτύσσονται με παρόμοιο τρόπο από τα ίδια εμβρυϊκά βασικά στοιχεία. Τα όργανα που έχουν παρόμοια δομή και κοινή προέλευση ονομάζονται ομόλογα. Παραδείγματα ομολογίας στα φυτά είναι το πτερωτό φύλλο του μπιζελιού με έλικες και στάμνες, οι στάμνες του εντομοφάγου φυτού Nepenthes, τα λέπια του στελέχους της αλογοουράς, οι αγκάθια της βαρμπεριάς και τα λέπια μπουμπουκιών.

Η παρουσία ομόλογων οργάνων σε οργανισμούς διαφορετικών ομάδων καθιστά δυνατό τον καθορισμό του βαθμού σχέσης μεταξύ τους και την ανίχνευση της εξέλιξής τους.

Στη φύση, περιπτώσεις ομοιότητας σε εμφάνισηκαι τις λειτουργίες που επιτελούνται από όργανα που έχουν διαφορετικές προελεύσεις. Για παράδειγμα, το φτερό ενός πουλιού και το φτερό μιας πεταλούδας εκτελούν παρόμοια λειτουργία, αλλά η προέλευση και η δομή τους είναι εντελώς διαφορετικές. Η ομοιότητα προκαλείται από τον τρόπο ζωής, μια προσαρμογή στην πτήση που προέκυψε ανεξάρτητα στις πεταλούδες και τα πουλιά, και όχι από την προέλευση αυτών των μορφών. Τα όργανα που είναι εξωτερικά παρόμοια και επιτελούν τις ίδιες λειτουργίες, αλλά έχουν διαφορετική προέλευση, ονομάζονται ανάλογα. Παρόμοια όργανα περιλαμβάνουν, για παράδειγμα, αγκάθια σε βαρμπερό (τροποποιημένα φύλλα), λευκή ακακία (τροποποιημένα ραβδιά) και κράταιγο (τροποποιημένο βλαστό). Παρόμοια όργανα υποδεικνύουν παρόμοιες κατευθύνσεις προσαρμογών των οργανισμών που προκαλούνται στη διαδικασία της εξέλιξης από τη δράση της φυσικής επιλογής.

3.3 Βασικά στοιχεία και αταβισμοί

Μια απόδειξη για την εξέλιξη είναι η παρουσία υπολειμματικών ή αταβιστικών οργάνων σε ορισμένους οργανισμούς. Τα βασικά (λατ. rudimentum - rudiment, θεμελιώδης αρχή) είναι όργανα που σχηματίζονται κατά εμβρυϊκή ανάπτυξη, αλλά στη συνέχεια παύουν να αναπτύσσονται και παραμένουν σε ενήλικες μορφές σε υπανάπτυκτη κατάσταση. Με άλλα λόγια, τα βασικά είναι όργανα που έχουν χάσει την αρχική τους σημασία κατά την εξέλιξη. Η παρουσία βασικών στοιχείων, καθώς και ομόλογων οργάνων, υποδηλώνει κοινή προέλευση των ζωντανών μορφών. Τα πίσω άκρα της φάλαινας, κρυμμένα μέσα στο σώμα, αποδεικνύουν την επίγεια προέλευση των προγόνων της. Τα άκρα των φιδιών είναι εντελώς υποτυπώδη. Οι μυρμηγκοφάγοι έχουν στοιχειώδη δόντια και τα δίπτερα έντομα έχουν ένα πίσω ζευγάρι φτερών που μεταμορφώνονται σε καπίστρι. Τα υποθηκιακά όργανα είναι γνωστά στον άνθρωπο: μύες που κινούν το αυτί, τρίτο βλέφαρο κ.λπ. (περίπου 90 συνολικά).

Αταβισμοί (lat. atavus --- πρόγονος) είναι η εμφάνιση σε μεμονωμένους οργανισμούς ενός δεδομένου είδους χαρακτηριστικών που υπήρχαν σε μακρινούς προγόνους, αλλά χάθηκαν κατά την εξέλιξη. Ανάμεσα σε χιλιάδες μονόποδα ζώα, υπάρχουν άτομα που αναπτύσσουν άκρα με τρία δάκτυλα. Υπάρχουν γνωστές περιπτώσεις εμφάνισης αταβιστικών σημείων στον άνθρωπο: ανάπτυξη πρόσθετων ζευγών μαστικών αδένων, τρίχας σε ολόκληρο το σώμα και ουράς. Η εμφάνιση των αταβισμών υποδηλώνει μια ιστορική σχέση μεταξύ εξαφανισμένων και υφιστάμενων μορφών.

3.4 Ομοιότητες στην εμβρυϊκή ανάπτυξη σπονδυλωτών

Τα εμβρυολογικά δεδομένα μιλούν υπέρ της εξέλιξης του οργανικού κόσμου. Οι εμβρυολόγοι ανακάλυψαν και μελέτησαν την ομοιότητα των αρχικών σταδίων της εμβρυϊκής ανάπτυξης των ζώων. Όλα τα πολυκύτταρα ζώα αναπτύσσονται από ένα μόνο γονιμοποιημένο ωάριο. Στη διαδικασία της ατομικής ανάπτυξης, περνούν από τα στάδια της διάσπασης, της βλάστησης, της γαστρούλας, του σχηματισμού ενός εμβρύου τριών στρωμάτων και του σχηματισμού οργάνων από βλαστικά στρώματα. Η ομοιότητα της εμβρυϊκής ανάπτυξης των ζώων υποδηλώνει την ενότητα της προέλευσής τους.

Η ομοιότητα των εμβρυϊκών σταδίων σε μεμονωμένους τύπους ή κατηγορίες είναι ιδιαίτερα σαφής. Για παράδειγμα, όλα τα σπονδυλωτά εμφανίζουν σχηματισμό βραγχιακών τόξων, ομοιότητα στο σχήμα του σώματος, παρουσία ουράς και βασικά στοιχεία των άκρων. Η εσωτερική οργάνωση των εμβρύων σε αυτά τα στάδια είναι σε μεγάλο βαθμό παρόμοια. Όλοι οι εκπρόσωποι αυτού του υποτύπου αναπτύσσουν πρώτα μια νωτιαία χορδή, ένα κυκλοφορικό σύστημα με μία κυκλοφορία (όπως στα ψάρια), την ίδια δομή των νεφρών κ.λπ. Καθώς αναπτύσσονται, η ομοιότητα μεταξύ των εμβρύων μειώνεται και τα χαρακτηριστικά της οργάνωσης των τάξεων στο οποίο ανήκουν τα ζώα γίνονται όλο και πιο ευδιάκριτα. Στα χερσαία ζώα, τα βραγχιακά σακουλάκια μεγαλώνουν. Στα ανθρώπινα έμβρυα, αναπτύσσεται ιδιαίτερα η περιοχή της κεφαλής, συμπεριλαμβανομένου του εγκεφάλου, σχηματίζονται άκρα με πέντε δάχτυλα κ.λπ.

Καθώς η εμβρυϊκή ανάπτυξη προχωρά, υπάρχει μια σταθερή απόκλιση των χαρακτηριστικών των εμβρύων, αποκτώντας χαρακτηριστικά που χαρακτηρίζουν την τάξη, την τάξη, το γένος και, τέλος, το είδος στο οποίο ανήκουν. Αυτό το μοτίβο στην ανάπτυξη των εμβρύων δείχνει τη σχέση τους, την προέλευση από έναν κορμό, ο οποίος κατά την εξέλιξη διασπάστηκε σε πολλούς κλάδους.

3.5 Βιογενετικός νόμος

Με βάση τις εμβρυϊκές ομοιότητες στην ανάπτυξη των σπονδυλωτών και πολλά άλλα εμβρυολογικά και ανατομικά στοιχεία, οι Γερμανοί επιστήμονες F. Müller και E. Haeckel στο δεύτερο μισό του 19ου αιώνα. καθιέρωσε τον νόμο της σχέσης μεταξύ της οντογένεσης και της φυλογένεσης, ο οποίος ονομάστηκε βιογενετικός νόμος. Σύμφωνα με αυτόν τον νόμο, κάθε άτομο στην ατομική ανάπτυξη (οντογένεση) επαναλαμβάνει την ιστορία της ανάπτυξης του είδους του (φυλογένεση), ή η οντογένεση είναι μια σύντομη επανάληψη της φυλογένεσης.

Για παράδειγμα, σε όλα τα σπονδυλωτά ζώα χωρίς εξαίρεση, σχηματίζεται μια νωτιαία χορδή κατά την οντογένεση - ένα σημάδι των μακρινών προγόνων τους. Οι γυρίνοι των αμφίβιων χωρίς ουρά αναπτύσσουν ουρά. Κατά τη διάρκεια της οντογένεσης, φυσικά, δεν αναπαράγονται όλα τα στάδια της εξέλιξης, που έλαβαν χώρα σε χιλιάδες και εκατομμύρια χρόνια. Η επανάληψη των σταδίων της ιστορικής ανάπτυξης ενός είδους στο έμβρυο συμβαίνει σε συμπιεσμένη μορφή, με απώλεια ενός αριθμού σταδίων. Επιπλέον, τα έμβρυα δεν μοιάζουν με τις ενήλικες μορφές των προγόνων τους, αλλά μόνο με τα έμβρυά τους. Ταυτόχρονα, ο βιογενετικός νόμος, που εκφράζει τη βαθιά σύνδεση μεταξύ της οντογένεσης και της φυλογένεσης, είχε μεγάλης σημασίαςνα αποσαφηνίσει τις σχέσεις μεταξύ των οργανισμών και να αποδείξει την εξέλιξη του οργανικού κόσμου.

4. Η προέλευση της ζωής στη Γη

4.1 Αρχή ζωής

Η ζωή βρίσκεται στην πιο στενή, εντελώς άρρηκτη σύνδεση με την οργάνωση του πλανήτη μας, ιδιαίτερα τη βιόσφαιρα. Στη βιόσφαιρα, η ζωή εκτελεί πολύ συγκεκριμένες γεωλογικές λειτουργίες που δεν θα υπάρχουν αν εξαφανιστεί η ζωή στον πλανήτη. Θα πρέπει επίσης να αναγνωριστεί ότι η ζωή παρέμεινε αμετάβλητη, όπως και τώρα, ήταν μέρος της οργάνωσης της βιόσφαιρας κατά τη διάρκεια του γεωλογικού χρόνου που είναι γνωστό σε εμάς, δηλαδή κατά τη διάρκεια των 310 9 - 210 9 ετών. Στο αρχαίο Αρχαιοζωικό, αποτελούσε το ίδιο μέρος της γενικά ενοποιημένης δομής της βιόσφαιρας που εξακολουθεί να σχηματίζει.

Και τέλος, δεν υπάρχει αμφιβολία ότι ζωή μπορεί να υπάρξει στον πλανήτη μας και υπάρχει σε αυτόν μόνο χάρη στη συνεχή και, προφανώς, αμετάβλητη κατά τη διάρκεια του γεωλογικού χρόνου εισροή της κοσμικής ενέργειας, κυρίως της ακτινοβολούμενης ενέργειας του Ήλιου. Εάν η ζωή υποστηρίζεται και από άλλες πηγές ενέργειας (για παράδειγμα, η ατομική ενέργεια λόγω των ραδιενεργών διασπάσεων των χημικών στοιχείων), τότε εξακολουθεί να φαίνεται επιστημονικά τεκμηριωμένο ότι η κύρια πηγή ζωής είναι η ενέργεια του Ήλιου.

Όχι μόνο η ζωή - στη σύγχρονη κλίμακα της και, ουσιαστικά, σε σύγχρονη δομή- υπήρχε από το Αρχαιοζωικό, δηλαδή από την αρχή του γνωστού μας γεωλογικού αρχείου, αλλά βασιζόταν στο ίδιο πράγμα - με διακυμάνσεις προς τη μία ή την άλλη κατεύθυνση - την ποσότητα της γήινης ύλης της ίδιας χημικής στοιχειακής σύνθεσης.

Αυτές οι διατάξεις, που φαίνεται να αντιστοιχούν σε όλους μας γνωστά επιστημονικά δεδομένα και επιστημονικά ισοδύναμες εμπειρικές γενικεύσεις, θα πρέπει να ληφθούν υπόψη όταν σκεφτόμαστε την αρχή της ζωής στη Γη.

Το πρόβλημα της έναρξης της ζωής συνδέεται με το πρόβλημα της δημιουργίας του ίδιου του περιβάλλοντος διαβίωσης, μέσα στο οποίο λαμβάνει χώρα η εξελικτική διαδικασία, δηλαδή αυτό το πρόβλημα λογικά υπερβαίνει το περιβάλλον.

Το περιβάλλον διαβίωσης - ο μονόλιθος της ζωής, η ζωντανή φύση - σαφώς δεν αντιπροσωπεύει ένα τυχαίο, ακανόνιστο φαινόμενο. Έχει σαφώς μια ορισμένη δομή, αντιπροσωπεύει μια μορφή οργάνωσης που υπάρχει πάντα στο γεωλογικό χρόνο και συνδέεται πάντα με την οργάνωση της βιόσφαιρας.

Όλοι οι ζωντανοί οργανισμοί συνδέονται στενά μεταξύ τους ως προς την ύπαρξή τους και με αυτόν τον τρόπο αντιπροσωπεύουν ένα ενιαίο σύνολο, που υπάρχει συνεχώς ως ενιαία οντότητα σε ολόκληρο τον γεωλογικό χρόνο, τουλάχιστον δύο έως τρία δισεκατομμύρια χρόνια.

Η ζωή σε όλο τον γεωλογικό χρόνο αντικατοπτρίζεται με παρόμοιο τρόπο με τον σύγχρονο. Για τον Κάμπριο (πριν από λιγότερο από ένα δισεκατομμύριο χρόνια) έχουμε ήδη μια σαφή ιδέα για την πολυπλοκότητα του μονόλιθου της ζωής. Μπορούμε να υποστηρίξουμε ότι αυτή την εποχή πρέπει να υπήρχε χερσαία φυτική ζωή, τα υπολείμματα της οποίας δεν υπάρχουν, αφού δεν μπορούσε να ζήσει χωρίς αυτήν. πολύπλοκος κόσμοςετερότροφα πλάσματα, που ανοίγει στις αρχαιότερες πανίδες που έχουν μελετηθεί μέχρι τώρα. Δεν υπάρχει αμφιβολία για αυτό ούτε για την εποχή των Αλγκόνκιων. Επιπλέον, δεν υπάρχει ακριβής παλαιοντολογική γνώση, αλλά η μελέτη της αντανάκλασης της ζωής στο χερσαίο περιβάλλον - αυτά τα βαθιά αλλοιωμένα ιζηματογενή και οργανικά πετρώματα που είναι προσβάσιμα για άμεση μελέτη - δείχνει ότι η δομή του μονόλιθου της ζωής ήταν αμετάβλητη στην κύρια του βιογεωχημικά χαρακτηριστικά.

Μπορούν να γίνουν οι ακόλουθες δηλώσεις:

Το περιβάλλον διαβίωσης δεν μπορεί να αναχθεί σε έναν μορφολογικά ενιαίο οργανισμό που κάποτε κατοικούσε στον πλανήτη, το ζωντανό περιβάλλον δεν μπορεί να είναι μορφολογικά ομοιογενές και η μοναδική βάση των ζωντανών οργανισμών, το πρωτόπλασμα, δεν καλύπτει όλες τις γεωχημικές λειτουργίες της ζωής στον πλανήτη μας.

Ήδη σε σχέση με αυτό, το περιβάλλον διαβίωσης δεν θα μπορούσε να προέρχεται από έναν μόνο μονοκύτταρο οργανισμό που προέρχεται από το κοσμικό περιβάλλον, ή από τους ίδιους ετερογενείς αδιαίρετους. Δεν μπορεί να αμφισβητηθεί, ωστόσο, ότι η διείσδυση στοιχείων της κοσμικής ζωής στο ζωντανό περιβάλλον της βιόσφαιρας είναι πολύ πιθανή, αφού η ουσία της βιόσφαιρας αναμφίβολα απορροφά συνεχώς κοσμικά σώματα. Δεν εξηγεί όμως την αρχή της επίγειας ζωής.

Είναι αναπόφευκτο να παραδεχτούμε ότι, ίσως λιγότερο περίπλοκο ως προς τα κύρια χαρακτηριστικά του από το σημερινό, αλλά ένα πολύ σύνθετο περιβάλλον διαβίωσης, δημιουργήθηκε αμέσως στον πλανήτη μας συνολικά στην προγεωλογική του περίοδο. Δημιουργήθηκε ένας ολόκληρος μονόλιθος ζωής (ζωτικό περιβάλλον) και όχι ένα ξεχωριστό είδος ζωντανών οργανισμών, στο οποίο ψευδώς μας οδηγεί η παρέκταση, με βάση την ύπαρξη μιας εξελικτικής διαδικασίας.

Το τελευταίο συμπέρασμα δυσκολεύει πιθανώς να υποθέσει κανείς ότι η αβιογένεση (η ανάδυση έμβιων πραγμάτων από μη έμβια όντα) ή, μάλλον, η αρχαιογένεση οργανισμών στην κλίμακα που απαιτείται για τη δημιουργία ζωής σε αυτήν, συνέβη κάποτε στον πλανήτη μας.

4.2 Usloπροέλευση της ζωής

Το πρόβλημα της πρώτης εμφάνισης ζωής στον πλανήτη μας δεν τίθεται επί του παρόντος από την επιστήμη. Είναι ένας τομέας φιλοσοφικής ή θρησκευτικής σκέψης και οι μελετητές που ασχολούνται με αυτό συνήθως υπερβαίνουν επιστημονική εργασία. Αγγίζουν αυτά τα θέματα, αλλά τα μελετούν όχι ως επιστήμονες, αλλά ως φιλόσοφοι.

Θεωρώντας το πρόβλημα της εμφάνισης της ζωής στη Γη ως πρόβλημα της εμφάνισης της βιόσφαιρας, όχι μόνο πλησιάζουμε στην πραγματικότητα - λαμβάνουμε μια νέα σταθερή βάση για επιστημονική εργασία, βασισμένη σε τεράστιο εμπειρικό υλικό γεωλογίας και γεωχημείας.

Η γεωλογία μας επιτρέπει τώρα να θέσουμε επιστημονικά το ζήτημα της αρχής της βιόσφαιρας και η γεωχημεία καθορίζει με ακρίβεια τις συνθήκες που πρέπει να ικανοποιεί η ζωή για να δημιουργηθεί η βιόσφαιρα.

Πρέπει να ληφθεί υπόψη ότι όταν μιλάμε για την εμφάνιση της ζωής στη Γη με το σχηματισμό της βιόσφαιρας, η αρχή Redi πρέπει να θεωρείται ακλόνητη - αυτή η μεγάλη εμπειρική γενίκευση που καθιερώθηκε τον 17ο αιώνα. και το οποίο επιβεβαιώνεται πάντα από την επιστημονική εμπειρία και την παρατήρηση. Εκφράζεται: «Όλα τα έμβια όντα προέρχονται από ζωντανά πράγματα». Η αρχή του Redi είναι σίγουρα αληθινή, αλλά δεν είναι μια φιλοσοφική αρχή, αλλά μια επιστημονική γενίκευση. Από αυτή την άποψη, μπορεί να εκφραστεί ως εξής: «Όλα τα έμβια όντα προέρχονται από ζωντανά πράγματα στη βιόσφαιρα, το σύμπλεγμα των φυσικών και χημικών φαινομένων στο οποίο περιορίζεται και ορίζεται με ακρίβεια». Η αβιογένεση, σύμφωνα με την αρχή του Redi, δεν υπάρχει και δεν υπήρξε στη βιόσφαιρα εντός των ορίων του γεωλογικού χρόνου, δηλαδή εντός του χρόνου που η ζωή μπήκε στην οργάνωση αυτής της γεωσφαίρας.

Όπως αναφέρθηκε προηγουμένως στην επιστημονική βιβλιογραφία, έχουν εκφραστεί διαφορετικές ιδέες για την αρχή της ζωής στη Γη. Εδώ είναι δύο από αυτά. Και οι δύο δεν σχετίζονται με τη γεωλογική δομή της Γης και την ιστορία της. Σύμφωνα με έναν, η ζωή διείσδυσε στον πλανήτη μας από έξω, από το διάστημα, ίσως, τον διεισδύει συνεχώς και συνεχώς ακόμη και τώρα. Σύμφωνα με μια άλλη άποψη, η ζωή σχηματίστηκε στη Γη από νεκρή (αδρανή) ύλη με κάποιον άγνωστο τρόπο σε μια από τις γεωλογικές αρχαίες περιόδους της ύπαρξής της, ή, ίσως, απαρατήρητη από εμάς, συνεχώς και συνεχώς πάνω της με αυτόν τον τρόπο, μέσω « σχηματίζεται η αυθόρμητη γενιά», αβιογένεση, αλλά δεν παρατηρούμε αυτή τη διαδικασία. Αυτές οι απόψεις, που εκφράζονται με τόσο ασαφή μορφή, έρχονται σε αντίθεση με τις ακριβείς γνώσεις μας.

Με βάση την αναγωγή του προβλήματος της αρχής της ζωής στο πρόβλημα της αρχής της βιόσφαιρας, θα προσπαθήσουμε να δημιουργήσουμε τις προϋποθέσεις για την εμφάνιση της βιόσφαιρας και την εκδήλωση της ζωής σε αυτήν, οι οποίες είναι υποχρεωτικές για οποιαδήποτε ιδέα η αρχή του στον πλανήτη μας.

Τα ακόλουθα γεωλογικά δεδομένα θα πρέπει να θεωρηθούν ως εμπειρικά τεκμηριωμένα.

Το πεδίο της ζωής, δηλαδή η θερμοκρασία και η πίεση, το σχετικό κλίμα και η χημική φύση του περιβάλλοντος, υπάρχει συνεχώς, γενικά αμετάβλητο από την αρχαϊκή εποχή. Για περισσότερα από ενάμιση δισεκατομμύριο χρόνια, το πεδίο της ζωής ήταν παρόμοιο με αυτό του σήμερα.

Ένα τεράστιο μέρος της αρχαϊκής εποχής, ίσως και όλο, είχε ήδη καλυφθεί από τη ζωή, στα κύρια χαρακτηριστικά της παρόμοια με τη σύγχρονη ζωή, και γενετικά συνδεδεμένο με αυτήν. Η βιόσφαιρα υπήρχε όλο αυτό το διάστημα αμετάβλητη. Αυτό υποδεικνύεται όχι μόνο από τα υπολείμματα της ζωής, αλλά και από την αναλλοίωτη όλη αυτή τη στιγμή της διαδικασίας της καιρικής διάβρωσης, τη φύση και την παραγένεση αυτών των ορυκτών που σχηματίζουν τη βιόσφαιρα και τα οποία σχετίζονται στενά με τη ζωή στο σχηματισμό τους.

Η ζωή και όλοι οι ζωντανοί οργανισμοί είναι ένα αναπόσπαστο, φυσικό μέρος της βιόσφαιρας. Η ίδια η βιόσφαιρα δεν είναι ένας τυχαίος σχηματισμός - αντιστοιχεί σε μια συγκεκριμένη μορφή οργάνωσης. Πρόκειται για ένα σταθερό δυναμικό σύστημα, μια ισορροπία που έχει εδραιωθεί στα κύρια χαρακτηριστικά του από την αρχή του, δηλαδή από την αρχή ή τα μέσα της Αρχαϊκής εποχής, από την Αρχαιοζωική, και λειτουργεί αμετάβλητα εδώ και 1,5 δισεκατομμύριο χρόνια.

Στη βιόσφαιρα διακρίνονται δύο είδη ύλης που την απαρτίζουν: αφενός η αδρανής ύλη και αφετέρου η ζωντανή ύλη. Μια αδρανής ουσία, που τελικά αποτελείται από μέταλλα, παραμένει αναλλοίωτη στις μορφολογικές της εκδηλώσεις, δηλαδή στη χημική της σύνθεση και στη φυσική της κατάσταση. Τα ίδια ορυκτά το έχτισαν στην Αλγονική εποχή πριν, και το χτίζουν τώρα. Δεν υπάρχουν νέα ορυκτά που έχουν εμφανιστεί στον φλοιό της γης κατά τη διάρκεια του γεωλογικού χρόνου, εκτός αν τα υπολογίσουμε ως δημιουργήματα της ανθρώπινης τεχνολογίας.

Ένα διαφορετικό φαινόμενο αντιπροσωπεύεται από ένα άλλο συστατικό της βιόσφαιρας - η ζωντανή ύλη, αιώνια, γενικά και στις επιμέρους μορφές της, που αλλάζει στην εξελικτική διαδικασία. Αυτή η ζωντανή ύλη είναι ο φορέας της ελεύθερης ενέργειας στις γεωχημικές διεργασίες της βιόσφαιρας, η ενεργή της αναπόσπαστο μέρος. Οι αμετάβλητες μορφές του, όπως ορισμένα είδη (ομογενείς ζωντανές ουσίες) ραδιολαρίων, αμετάβλητες από την εποχή του Αλγκόνκιου, ή Lingula - από την Κάμβρια, αποτελούν εξαίρεση. Υπάρχουν σε μια αμετάβλητη δομή για περίπου ένα δισεκατομμύριο χρόνια. Όλα τα υπόλοιπα έχουν αλλάξει ριζικά και έχουν εξελιχθεί σε αυτό το διάστημα. Ο ζωντανός κόσμος της παλαιοζωικής βιόσφαιρας και ο ζωντανός κόσμος της βιόσφαιρας της εποχής μας είναι έντονα διαφορετικοί, ο κόσμος της αδρανούς ύλης είναι ένας και ο ίδιος.

Όπως ήδη αναφέρθηκε, η ζωή είναι επιστημονικά γνωστή σε εμάς μόνο ως ένα φυσικό μέρος της βιόσφαιρας: ζωή έξω από τη βιόσφαιρα δεν υπάρχει - είναι μια εξωπραγματική αφαίρεση.

Όταν μιλάμε για την εμφάνιση της ζωής στον πλανήτη μας, στην πραγματικότητα μιλάμε μόνο για το σχηματισμό μιας βιόσφαιρας σε αυτόν.

Από την αρχή της βιόσφαιρας, η ζωή που εισέρχεται σε αυτήν πρέπει να ήταν ένα πολύπλοκο σώμα, και όχι μια ομοιογενής ουσία, αφού χωρίς τη ζωή δεν θα μπορούσε να δημιουργηθεί ο φλοιός που ξεπερνά τις καιρικές συνθήκες (ένα αναπόσπαστο μέρος του μηχανισμού της βιόσφαιρας) και Οι βιογεωχημικές του λειτουργίες που συνδέονται με αυτή την εκδήλωση της ζωής σε ποικιλομορφία και πολυπλοκότητα δεν μπορούν να είναι μόνο ένα είδος μορφής ζωής. Σε όλη τη γεωλογική ιστορία και ακόμη και σήμερα στη φύση γύρω μας, κατανέμονται αμετάβλητα μεταξύ διαφορετικών μορφών ζωής.

Κατά την εξέταση των βιογεωχημικών συναρτήσεων, μπορούν να γίνουν οι ακόλουθες δηλώσεις:

Χωρίς εξαίρεση, όλες οι γεωχημικές λειτουργίες της ζωντανής ύλης στη βιόσφαιρα μπορούν να εκτελεστούν από τους απλούστερους μονοκύτταρους οργανισμούς

Είναι αδύνατο για έναν οργανισμό να εκτελέσει όλες αυτές τις γεωχημικές λειτουργίες μόνος του.

Κατά τη διάρκεια του γεωλογικού χρόνου, υπήρξε μια διαδοχή διαφορετικών οργανισμών που αντικατέστησαν ο ένας τον άλλον εκτελώντας μια δεδομένη λειτουργία χωρίς να αλλάξουν την ίδια τη λειτουργία.

Το συμπέρασμα σχετικά με την ανάγκη για ταυτόχρονες εξαιρετικά διαφορετικές γεωχημικές λειτουργίες στη βιόσφαιρα των εκπροσώπων της ζωής είναι η κύρια προϋπόθεση που καθορίζει τη φύση της εμφάνισής της.

Επί του παρόντος πιστεύεται ότι η ζωή σχηματίστηκε στη Γη ως αποτέλεσμα του φυσική διαδικασίαεξέλιξη των ενώσεων άνθρακα. Επιπλέον, οι ενώσεις άνθρακα στο διαστρικό μέσο προέκυψαν ακόμη και πριν από το σχηματισμό του πλανήτη μας και, ως εκ τούτου, μεταφέρονταν πάντα στον πλανήτη. Στο πρώιμο στάδιο της ύπαρξης της Γης, συνέβησαν διάφορες χημικές διεργασίες που συνέβαλαν στο σχηματισμό πιο περίπλοκων ενώσεων - χημική εξέλιξη, η οποία σηματοδότησε την αρχή της βιολογικής εξέλιξης.

Η αρχή μιας σειράς εργασιών για την αβιογενή (μη βιολογική) σύνθεση τέθηκε από τον Αμερικανό επιστήμονα S. Miller (1953), ο οποίος πέρασε μια ηλεκτρική εκκένωση μέσω ενός μείγματος αερίων. Οι Σοβιετικοί επιστήμονες A. G. Pasynsky και T. E. Pavlovskaya (1956) έδειξαν τη δυνατότητα σχηματισμού αμινοξέων υπό υπεριώδη ακτινοβολία ενός μείγματος αερίου φορμαλδεΰδης και αλάτων αμμωνίου. Ο Ισπανός επιστήμονας J. Oro (196O) πραγματοποίησε τη σύνθεση συστατικών νουκλεϊκού οξέος. Το 1970, ο Αμερικανός επιστήμονας S. Ponnamperuma συνέθεσε τριφωσφορικό οξύ αδενοσίνης (ATP), την κύρια μορφή αποθήκευσης ενέργειας σε ζωντανούς οργανισμούς, καθώς και αμινοξέα, πολυπεπτίδια και ουσίες που μοιάζουν με πρωτεΐνες. Αυτό απέδειξε ότι η αβιογενής προέλευση της ζωής στο Σύμπαν θα μπορούσε να έχει συμβεί ως αποτέλεσμα της επίδρασης της θερμικής ενέργειας, ιοντίζουσα ακτινοβολία, ηλεκτρικές εκκενώσεις.

Με βάση τα τρέχοντα δεδομένα, χημικές διαφορέςμεταξύ της ζωντανής ύλης και των αβιογενών αναλόγων της έχουν διαγραφεί. Σε βιογενείς και αβιογενείς ουσίες της ίδιας χημικής σύστασης, ο αριθμός των δεξιόχειρων και αριστερόχειρων μορίων είναι πάντα άνισος· μια ομάδα από αυτά πάντα κυριαρχεί έντονα, συχνά αριστερόχειρα.

Οι επιστήμονες που ασχολήθηκαν με το πρόβλημα της προέλευσης της ζωής στη Γη (A. I. Oparin, J. Bernal, M. Rutten, J. Haldane, R. S. Jung, κ.λπ.) δεν επέτρεψαν τη μεταφορά στοιχείων ζωής στη Γη από άλλους πλανήτες ή από το διάστημα. Όλοι αναγνώρισαν την αβιογένεση στην ίδια τη Γη. Σύμφωνα με τη γενική άποψη, η αβιογένεση συνέβη κάτω από συνθήκες διαφορετικές από αυτές που υπάρχουν επί του παρόντος στη Γη, δηλαδή κάτω από μια πρωτογενή ατμόσφαιρα χωρίς οξυγόνο.

Επί του παρόντος, το ζήτημα της εμφάνισης της ζωής στη Γη καταλήγει στην αποσαφήνιση του χρόνου και των βιογεωχημικών συνθηκών αυτής. αρχαία εποχή, όταν δημιουργήθηκε ένα ευνοϊκό περιβάλλον για τη μετατροπή των αβιογενών οργανικών ενώσεων σε βιογενείς, καθώς και για να διευκρινιστεί ο λόγος εμφάνισης της χειρικότητας της μοριακής σύνθεσης τόσο χαρακτηριστικής του οργανικού κόσμου και, ειδικότερα, της εμφάνισης ενός έντονα ασύμμετρο μόριο DNA σε ουσία βιογενούς προέλευσης.

5 . δαρβινισμός

5.1 Προαπαιτούμενα

Στα μέσα του 19ου αιώνα. Έγιναν ορισμένες σημαντικές γενικεύσεις και ανακαλύψεις που έρχονται σε αντίθεση με τις δημιουργιστικές απόψεις και συνέβαλαν στην ενίσχυση και περαιτέρω ανάπτυξη της εξέλιξης, διαμορφώνοντας τις επιστημονικές προϋποθέσεις για τη δημιουργία της εξελικτικής θεωρίας του Charles Darwin.

Το 1830, ο Άγγλος φυσιοδίφης Charles Lyell (1797-1875) τεκμηρίωσε την ιδέα της μεταβλητότητας της επιφάνειας της Γης υπό την επίδραση διαφόρων φυσικών αιτιών και νόμων: κλίμα, νερό, ηφαιστειακές δυνάμεις, οργανικοί παράγοντες. Ο Lyell εξέφρασε την ιδέα ότι ο οργανικός κόσμος σταδιακά αλλάζει, κάτι που επιβεβαιώθηκε από τα αποτελέσματα της παλαιοντολογικής έρευνας του Γάλλου ζωολόγου J. Cuvier (1769-1832).

Στο πρώτο μισό του 19ου αιώνα αναπτύχθηκε η ιδέα της ενότητας όλης της φύσης. Ο Σουηδός χημικός I. Berzelius (1779-1848) απέδειξε ότι όλα τα ζώα και τα φυτά αποτελούνται από τα ίδια στοιχεία που βρίσκονται στην άψυχη φύση και ο Γερμανός χημικός F. Wöhler (1800-1882) ήταν ο πρώτος που συνέθεσε χημικά στο εργαστήριο. το 1824 το οξαλικό οξύ και το 1828 η ουρία, δείχνοντας έτσι ότι ο σχηματισμός οργανικών ουσιών γίνεται χωρίς τη συμμετοχή κάποιας «ζωτικής δύναμης».

Τον 18ο-19ο αιώνα, ως αποτέλεσμα του αποικισμού τεράστιων περιοχών και της εξερεύνησής τους, οι Ευρωπαίοι διεύρυναν σημαντικά την κατανόησή τους για την ποικιλομορφία του οργανικού κόσμου και τα πρότυπα κατανομής του σε όλες τις ηπείρους του πλανήτη. Η συστηματική αναπτύσσεται εντατικά: ολόκληρη η ποικιλομορφία του οργανικού κόσμου απαιτούσε την ταξινόμηση και την αναγωγή της σε ένα συγκεκριμένο σύστημα, το οποίο ήταν σημαντικό για την ανάπτυξη της ιδέας της συγγένειας των ζωντανών όντων και στη συνέχεια της ενότητας της προέλευσής τους

Για πρώτη φορά, ο όρος «εξέλιξη» (από το λατινικό evolutio - deployment) χρησιμοποιήθηκε σε ένα από τα εμβρυολογικά έργα του Ελβετού φυσιοδίφη Charles Bonnet το 1762. Επί του παρόντος, η εξέλιξη νοείται ως μια μη αναστρέψιμη διαδικασία αλλαγής σε οποιοδήποτε σύστημα εμφανίζεται με την πάροδο του χρόνου, εξαιτίας του οποίου προκύπτει κάτι, κάτι νέο, ετερογενές, που βρίσκεται σε υψηλότερο στάδιο ανάπτυξης.

Η έννοια της εξέλιξης αποκτά ιδιαίτερη σημασία στις φυσικές επιστήμες, όπου η βιολογική εξέλιξη μελετάται πρωτίστως. Η βιολογική εξέλιξη είναι η μη αναστρέψιμη και ως ένα βαθμό κατευθυνόμενη ιστορική εξέλιξη της ζωντανής φύσης, που συνοδεύεται από αλλαγές στη γενετική σύνθεση των πληθυσμών, σχηματισμό προσαρμογών, σχηματισμό και εξαφάνιση ειδών, μετασχηματισμούς βιογεωκαινόδων και της βιόσφαιρας συνολικά. Με άλλα λόγια, η βιολογική εξέλιξη θα πρέπει να κατανοηθεί ως η διαδικασία προσαρμοστικής ιστορικής ανάπτυξης των ζωντανών μορφών σε όλα τα επίπεδα οργάνωσης των έμβιων όντων.

Η θεωρία της εξέλιξης αναπτύχθηκε από τον Κάρολο Δαρβίνο (1809-1882) και περιγράφηκε στο βιβλίο του «Η προέλευση των ειδών μέσω της φυσικής επιλογής ή η διατήρηση των ευνοημένων φυλών στον αγώνα για τη ζωή» (1859).

5.2 Έρευνα του Charles Darwin

Από το 1837 έως το 1839, ο Δαρβίνος έγραψε μια σειρά από σημειωματάρια στα οποία σκιαγράφησε τις σκέψεις του για την εξέλιξη με βάση την έρευνά του στη ζωολογία. Το 1842 και το 1844 σε δύο βήματα περιέγραψε εν συντομία ένα σκίτσο και ένα δοκίμιο για την προέλευση των ειδών. Αυτά τα έργα περιέχουν ήδη πολλές ιδέες που δημοσιεύθηκαν αργότερα από τον ίδιο το 1859.

Το 1854-1855 Ο Δαρβίνος άρχισε να εργάζεται σοβαρά σε ένα εξελικτικό δοκίμιο, συλλέγοντας υλικά για τη μεταβλητότητα, την κληρονομικότητα και την εξέλιξη των άγριων ειδών ζώων και φυτών, καθώς και δεδομένα για μεθόδους επιλογής κατοικίδιων ζώων και καλλιεργούμενων φυτών, συγκρίνοντας τα αποτελέσματα της τεχνητής και φυσικής επιλογής . Άρχισε να γράφει ένα έργο, τον όγκο του οποίου υπολόγισε σε 3-4 τόμους. Μέχρι το καλοκαίρι του 1858, είχε γράψει δέκα κεφάλαια αυτού του έργου. Αυτό το έργο δεν ολοκληρώθηκε ποτέ και δημοσιεύτηκε για πρώτη φορά στο Ηνωμένο Βασίλειο το 1975. Η διακοπή της εργασίας προκλήθηκε από την παραλαβή του χειρογράφου του A. Wallace, στο οποίο, ανεξάρτητα από τον Δαρβίνο, σκιαγραφήθηκαν τα θεμέλια της θεωρίας της φυσικής επιλογής και ο ρόλος της στην εξέλιξη με βάση την έρευνα του ίδιου του Wallace για τη χλωρίδα και την πανίδα της Μαλαισίας. Αρχιπέλαγος. Ο Δαρβίνος άρχισε να γράφει ένα σύντομο απόσπασμα και, με αχαρακτήριστη βιασύνη, ολοκλήρωσε το έργο σε 8 μήνες. Στις 24 Νοεμβρίου 1859 δημοσιεύτηκε «Η προέλευση των ειδών μέσω της φυσικής επιλογής ή η διατήρηση των ευνοημένων φυλών στον αγώνα για τη ζωή».

Η ιστορική αξία του Δαρβίνου έγκειται στο γεγονός ότι αυτός, μαζί με τον Wallace, αποκάλυψε τον κινητήριο παράγοντα της εξέλιξης - τη φυσική επιλογή - και έτσι αποκάλυψε τους λόγους για την εμφάνιση της βιολογικής εξέλιξης.

Τα πάθη μαίνονταν σε όλο τον κόσμο, γινόταν αγώνας για τον Δαρβίνο, για τον Δαρβινισμό, από τη μια, ενάντια στον Δαρβινισμό, από την άλλη. Το κοινό βούιζε, επιστήμονες και δημοσιογράφοι ανησυχούσαν, άλλοι κατήγγειλαν τον Δαρβίνο, άλλοι τον θαύμαζαν.

Ο Δαρβίνος έγραψε άλλα τρία βιβλία για την εξέλιξη. Το 1868, δημοσιεύτηκε το σπουδαίο έργο του Δαρβίνου για τη θεωρία της τεχνητής επιλογής, «Αλλαγή στα οικόσιτα ζώα και τα καλλιεργούμενα φυτά». Σε αυτό το βιβλίο, όχι χωρίς την επιρροή της κριτικής, ο Δαρβίνος αναρωτήθηκε πώς θα μπορούσαν να καταγραφούν ευνοϊκές αποκλίσεις στους απογόνους και πρότεινε την «προσωρινή υπόθεση της πανγένεσης». Η υπόθεση υπέθεσε τη μεταφορά, με τη βοήθεια υποθετικών σωματιδίων - «gemules», των επίκτητων ιδιοτήτων από τα όργανα του σώματος στα γεννητικά κύτταρα και ήταν ένας φόρος τιμής στον Λαμαρκισμό. Ο Δαρβίνος και οι σύγχρονοί του δεν γνώριζαν ότι το 1865 ο Αυστρο-Τσέχος φυσιοδίφης ηγούμενος Γκρέγκορ Μέντελ ανακάλυψε τους νόμους της κληρονομικότητας. Η υπόθεση της πανγένεσης δεν χρειαζόταν πλέον να δημιουργηθεί ευρέως.

Το 1871, όταν ο Δαρβινισμός είχε ήδη γίνει αποδεκτός ως έννοια της φυσικής επιστήμης, κυκλοφόρησε το βιβλίο του Δαρβίνου «The Descent of Man and Sexual Selection», το οποίο έδειξε όχι μόνο την αναμφισβήτητη ομοιότητα, αλλά και τη συγγένεια ανθρώπων και πρωτευόντων. Ο Δαρβίνος υποστήριξε ότι ο πρόγονος του ανθρώπου θα μπορούσε να βρεθεί, σύμφωνα με τη σύγχρονη ταξινόμηση, ανάμεσα σε μορφές που μπορεί να είναι χαμηλότερες από τους μεγάλους πιθήκους. Οι άνθρωποι και οι πίθηκοι υφίστανται παρόμοιες ψυχολογικές και φυσιολογικές διεργασίες στην ερωτοτροπία, την αναπαραγωγή, τη γονιμότητα και τη φροντίδα των απογόνων. Η ρωσική μετάφραση αυτού του βιβλίου εμφανίστηκε την ίδια χρονιά. Τον επόμενο χρόνο δημοσιεύεται το βιβλίο του Δαρβίνου «The Expression of Emotions in Man and Animals», στο οποίο, με βάση μια μελέτη των μυών του προσώπου και των μέσων έκφρασης των συναισθημάτων σε ανθρώπους και ζώα, αποδεικνύεται η σχέση τους με ένα άλλο παράδειγμα.

5.3 Βασικές διατάξεις

Η εξελικτική θεωρία του Δαρβίνου είναι ένα ολιστικό δόγμα της ιστορικής εξέλιξης του οργανικού κόσμου. Καλύπτει ένα ευρύ φάσμα προβλημάτων, τα σημαντικότερα από τα οποία είναι τα στοιχεία της εξέλιξης, ο εντοπισμός των κινητήριων δυνάμεων της εξέλιξης, ο προσδιορισμός των μονοπατιών και των προτύπων της εξελικτικής διαδικασίας κ.λπ.

Η ουσία της εξελικτικής διδασκαλίας βρίσκεται στις ακόλουθες βασικές αρχές:

1. Όλα τα είδη των ζωντανών όντων που κατοικούν στη Γη δεν δημιουργήθηκαν ποτέ από κανέναν.

2. Έχοντας προκύψει φυσικά, οι οργανικές μορφές μετασχηματίστηκαν αργά και σταδιακά και βελτιώθηκαν σύμφωνα με τις περιβαλλοντικές συνθήκες.

3. Ο μετασχηματισμός των ειδών στη φύση βασίζεται σε ιδιότητες των οργανισμών όπως η μεταβλητότητα και η κληρονομικότητα, καθώς και η φυσική επιλογή που εμφανίζεται συνεχώς στη φύση. Η φυσική επιλογή συμβαίνει μέσω της πολύπλοκης αλληλεπίδρασης των οργανισμών μεταξύ τους και με παράγοντες άψυχης φύσης. Ο Δαρβίνος ονόμασε αυτή τη σχέση αγώνα για ύπαρξη.

4. Αποτέλεσμα της εξέλιξης είναι η προσαρμοστικότητα των οργανισμών στις συνθήκες διαβίωσής τους και η ποικιλομορφία των ειδών στη φύση.

5.4 Τα κύρια αποτελέσματα της εξέλιξης σύμφωνα με τον Δαρβίνο

Το κύριο αποτέλεσμα της εξέλιξης είναι η βελτίωση της προσαρμοστικότητας των οργανισμών στις συνθήκες διαβίωσης, που συνεπάγεται τη βελτίωση της οργάνωσής τους. Ως αποτέλεσμα της δράσης της φυσικής επιλογής, διατηρούνται άτομα με χαρακτηριστικά χρήσιμα για την ευημερία τους. Ο Δαρβίνος παρέχει πληθώρα αποδεικτικών στοιχείων για την αυξημένη ικανότητα των οργανισμών λόγω της φυσικής επιλογής. Αυτό, για παράδειγμα, είναι η ευρεία χρήση χρωμάτων καλύμματος μεταξύ των ζώων (για να ταιριάζει με το χρώμα της περιοχής στην οποία ζουν τα ζώα ή για να ταιριάζει με το χρώμα μεμονωμένων αντικειμένων. Πολλά ζώα που διαθέτουν ειδικές προστατευτικές διατάξεις για να μην καταναλωθούν από άλλα ζώα έχουν επίσης προειδοποιητικά χρώματα (για παράδειγμα, δηλητηριώδη ή μη βρώσιμα ζώα). Ορισμένα ζώα έχουν έναν απειλητικό χρωματισμό με τη μορφή φωτεινών, τρομακτικών κηλίδων. Πολλά ζώα που δεν διαθέτουν ειδικά μέσα προστασίας μιμούνται τα προστατευόμενα στο σχήμα και το χρώμα του σώματος (μιμητισμός Πολλά από τα ζώα έχουν βελόνες, αγκάθια, χιτινώδες κάλυμμα και κέλυφος, κέλυφος, λέπια κ.λπ. Όλες αυτές οι προσαρμογές θα μπορούσαν να εμφανιστούν μόνο ως αποτέλεσμα της φυσικής επιλογής, διασφαλίζοντας την ύπαρξη του είδους σε ορισμένες συνθήκες. Μεταξύ των φυτών, ένα μεγάλη ποικιλία προσαρμογών στη διασταυρούμενη επικονίαση, η διανομή φρούτων και σπόρων είναι ευρέως διαδεδομένη Στα ζώα, μεγάλος ρόλος στην ποιότητα των προσαρμογών Διαδραματίζουν ρόλο διάφορα είδη ενστίκτων (ένστικτο φροντίδας των απογόνων, ένστικτα που σχετίζονται με την απόκτηση τροφής κ.λπ. ).

Ταυτόχρονα, ο Δαρβίνος σημειώνει ότι η προσαρμοστικότητα των οργανισμών στο περιβάλλον τους (η σκοπιμότητά τους), μαζί με την τελειότητα, είναι σχετική. Όταν οι συνθήκες αλλάζουν δραματικά, τα χρήσιμα σημάδια μπορεί να αποδειχθούν άχρηστα ή ακόμη και επιβλαβή. Για παράδειγμα, στα υδρόβια φυτά που απορροφούν νερό και ουσίες διαλυμένες σε αυτό σε ολόκληρη την επιφάνεια του σώματος, το ριζικό σύστημα είναι ελάχιστα ανεπτυγμένο, αλλά η επιφάνεια του βλαστού και ο ιστός που φέρει αέρα - ερένχυμα, που σχηματίζεται από ένα σύστημα μεσοκυττάριων χώρων που διαπερνά το ολόκληρο το σώμα του φυτού - είναι καλά ανεπτυγμένο. Αυτό αυξάνει την επιφάνεια επαφής με το περιβάλλον, παρέχοντας καλύτερη ανταλλαγή αερίων και επιτρέπει στα φυτά να χρησιμοποιούν καλύτερα το φως και να απορροφούν διοξείδιο του άνθρακα. Αλλά όταν η δεξαμενή στεγνώσει, τέτοια φυτά θα πεθάνουν πολύ γρήγορα. Όλα τα προσαρμοστικά χαρακτηριστικά τους που εξασφαλίζουν την ευημερία τους στο υδάτινο περιβάλλον αποδεικνύονται άχρηστα έξω από αυτό. Αλλο σημαντικό αποτέλεσμαεξέλιξη - αυξανόμενη ποικιλότητα ειδών φυσικές ομάδες, δηλαδή συστηματική διαφοροποίηση ειδών. Η γενική αύξηση της ποικιλίας των οργανικών μορφών περιπλέκει πολύ τις σχέσεις που προκύπτουν μεταξύ των οργανισμών στη φύση. Επομένως, κατά τη διάρκεια της ιστορικής εξέλιξης, οι πιο οργανωμένες μορφές, κατά κανόνα, λαμβάνουν το μεγαλύτερο πλεονέκτημα. Έτσι, πραγματοποιείται η προοδευτική ανάπτυξη του οργανικού κόσμου στη Γη από το χαμηλότερο προς το υψηλότερο. Ταυτόχρονα, ενώ δηλώνει το γεγονός της προοδευτικής εξέλιξης, ο Δαρβίνος δεν αρνείται τη μορφοφυσιολογική παλινδρόμηση (δηλαδή την εξέλιξη των μορφών των οποίων η προσαρμογή στις περιβαλλοντικές συνθήκες συμβαίνει μέσω της απλοποίησης της οργάνωσης), καθώς και μια κατεύθυνση εξέλιξης που δεν οδηγεί σε είτε επιπλοκή είτε απλοποίηση των οργανωτικών μορφών διαβίωσης. Ο συνδυασμός διαφορετικών κατευθύνσεων εξέλιξης οδηγεί στην ταυτόχρονη ύπαρξη μορφών που διαφέρουν στο επίπεδο οργάνωσης.

5.5 Κινητήριες δυνάμεις της εξέλιξης σύμφωνα με τον Κάρολο Δαρβίνο

Στην εξελικτική θεωρία του Δαρβίνου, η προϋπόθεση για την εξέλιξη είναι η κληρονομική μεταβλητότητα και οι κινητήριες δυνάμεις της εξέλιξης είναι ο αγώνας για ύπαρξη και η φυσική επιλογή. Όταν δημιούργησε μια εξελικτική θεωρία, ο Κάρολος Δαρβίνος στράφηκε επανειλημμένα στα αποτελέσματα της πρακτικής αναπαραγωγής. Προσπαθεί να ανακαλύψει την προέλευση φυλών οικόσιτων ζώων και ποικιλιών φυτών, να αποκαλύψει τους λόγους για την ποικιλομορφία των φυλών και των ποικιλιών και να εντοπίσει τις μεθόδους με τις οποίες προέκυψαν. Ο Δαρβίνος προχώρησε από το γεγονός ότι τα καλλιεργούμενα φυτά και τα οικόσιτα ζώα είναι παρόμοια σε ορισμένα χαρακτηριστικά με ορισμένα άγρια ​​είδη, και αυτό δεν μπορεί να εξηγηθεί από την οπτική γωνία της θεωρίας της δημιουργίας. Αυτό οδήγησε στην υπόθεση ότι οι καλλιεργημένες μορφές προέρχονται από άγρια ​​είδη. Από την άλλη πλευρά, τα φυτά και τα εξημερωμένα ζώα που εισήχθησαν στον πολιτισμό δεν παρέμειναν αμετάβλητα: ο άνθρωπος όχι μόνο επέλεξε τα είδη που τον ενδιαφέρουν από την άγρια ​​χλωρίδα και πανίδα, αλλά και τα άλλαξε σημαντικά προς τη σωστή κατεύθυνση, δημιουργώντας μεγάλο αριθμό φυτών ποικιλίες και ράτσες από μερικά άγρια ​​είδη ζώων. Ο Δαρβίνος έδειξε ότι η βάση για την ποικιλομορφία των ποικιλιών και των φυλών είναι η μεταβλητότητα - η διαδικασία εμφάνισης διαφορών στους απογόνους σε σύγκριση με τους προγόνους, που καθορίζουν την ποικιλομορφία των ατόμων σε μια ποικιλία ή φυλή. Ο Δαρβίνος πιστεύει ότι οι αιτίες της μεταβλητότητας είναι η επίδραση περιβαλλοντικών παραγόντων στους οργανισμούς (άμεση και έμμεση, μέσω του «αναπαραγωγικού συστήματος»), καθώς και η φύση των ίδιων των οργανισμών (καθώς ο καθένας από αυτούς αντιδρά ειδικά στην επίδραση του εξωτερικού περιβάλλον). Έχοντας καθορίσει τη στάση του στο ζήτημα των αιτιών της μεταβλητότητας, ο Δαρβίνος αναλύει τις μορφές της μεταβλητότητας και διακρίνει μεταξύ τους τρεις: οριστική, αόριστη και συσχετιστική.

Η συγκεκριμένη ή ομαδική μεταβλητότητα είναι η μεταβλητότητα που εμφανίζεται υπό την επίδραση κάποιου περιβαλλοντικού παράγοντα που δρα εξίσου σε όλα τα άτομα μιας ποικιλίας ή φυλής και αλλάζει προς μια συγκεκριμένη κατεύθυνση. Παραδείγματα τέτοιας μεταβλητότητας περιλαμβάνουν αύξηση του σωματικού βάρους σε όλα τα ζωικά είδη με καλή διατροφή, αλλαγές στο τρίχωμα υπό την επίδραση του κλίματος κ.λπ. Μια ορισμένη μεταβλητότητα είναι ευρέως διαδεδομένη, καλύπτει ολόκληρη τη γενιά και εκφράζεται σε κάθε άτομο με παρόμοιο τρόπο. Δεν είναι κληρονομικό, δηλ. στους απογόνους της τροποποιημένης ομάδας, όταν τοποθετούνται σε άλλες περιβαλλοντικές συνθήκες, τα χαρακτηριστικά που αποκτούν οι γονείς δεν κληρονομούνται.

Η αβέβαιη, ή ατομική, μεταβλητότητα εκδηλώνεται ειδικά σε κάθε άτομο, δηλαδή είναι ενιαία, ατομική στη φύση. Με απροσδιόριστη μεταβλητότητα, εμφανίζονται διάφορες διαφορές σε άτομα της ίδιας ποικιλίας ή φυλής, με τις οποίες, υπό παρόμοιες συνθήκες, ένα άτομο διαφέρει από τα άλλα. Αυτή η μορφή μεταβλητότητας είναι αβέβαιη, δηλ. ένα χαρακτηριστικό υπό τις ίδιες συνθήκες μπορεί να αλλάξει προς διαφορετικές κατευθύνσεις. Για παράδειγμα, μια ποικιλία φυτών παράγει δείγματα με διαφορετικά χρώματα λουλουδιών, διαφορετικές εντάσεις χρώματος πετάλων κ.λπ. Η αιτία αυτού του φαινομένου ήταν άγνωστη στον Δαρβίνο. Η αβέβαιη, ή ατομική, μεταβλητότητα είναι κληρονομικής φύσης, δηλ. μεταδίδεται επίμονα στους απογόνους. Αυτή είναι η σημασία του για την εξέλιξη.

Παρόμοια έγγραφα

Γενικό σχέδιο δομής σπονδυλωτών. Σύγκριση μεμονωμένων οργάνων σε σπονδυλωτά που ανήκουν σε διαφορετικές κατηγορίες. Ομόλογα και συγκλίνοντα όργανα. Βασικά στοιχεία και αταβισμοί, μεταβατικές μορφές. Ομοιότητα και απόκλιση χαρακτηριστικών στα έμβρυα.

περίληψη, προστέθηκε 10/02/2009


Προσδιορισμός της συγγένειας των οργανισμών στη βιολογία μέσω της σύγκρισης τους στην ενήλικη ζωή, την εμβρυϊκή ανάπτυξη και την αναζήτηση μεταβατικών απολιθωμάτων. Συστηματική του οργανικού κόσμου και δυαδική ταξινόμηση του Linnaeus. Θεωρίες για την προέλευση της ζωής στη Γη.

περίληψη, προστέθηκε 20/12/2010


Η ουσία της εξελικτικής διδασκαλίας ως επιστήμης για τα αίτια, τις κινητήριες δυνάμεις και τα γενικά πρότυπα της ιστορικής εξέλιξης της ζωντανής φύσης. Νέες ιδέες για την εξέλιξη του οργανικού κόσμου στις θεωρίες του Δαρβίνου και του Λαμάρκ. Μηχανισμοί και πρότυπα της εξελικτικής διαδικασίας.

παρουσίαση, προστέθηκε 13/01/2011


Η ιστορία της ανάπτυξης της Γης, οι εποχές είναι μεγάλες χρονικές περιόδους, καθεμία από τις οποίες έλαβε το δικό της όνομα. Γεωγραφία και κλίμα της Ορδοβικιανής περιόδου. Πανίδα και χλωρίδα του Devonian. Τεταρτογενής περίοδος (εποχή του Ολόκαινου): κατάσταση του οργανικού κόσμου.

παρουσίαση, προστέθηκε 05/06/2015


Εκπαίδευση και προέλευση της ζωής στη Γη. την επίδραση των γεωλογικών διεργασιών στην κλιματική αλλαγή και τις συνθήκες διαβίωσης των οργανισμών. Στάδια δημιουργίας τύπων και τάξεων ζώων. εξέλιξη της «πρωτογενούς σούπας» στη σύγχρονη ειδική σύνθεση του οργανικού κόσμου.

παρουσίαση, προστέθηκε 17/02/2012


Επιστημονικές εργασίεςΚάρολος Δαρβίνος. Η προέλευση της βιολογικής ποικιλότητας ως αποτέλεσμα της εξέλιξης. Η ιστορία της συγγραφής της έκδοσης "The Origin of Species". Η βάση του Δαρβινισμού και η υλιστική θεωρία της εξέλιξης του οργανικού κόσμου. Η θεωρία της φυσικής επιλογής.

περίληψη, προστέθηκε 04/06/2017


Η ουσία των θεωριών για την προέλευση των ειδών από τον Λαμάρκ και τον Δαρβίνο. Η φυσική εξέλιξη ως η μη αναστρέψιμη ιστορική εξέλιξη του οργανικού κόσμου με τη σταδιακή περιπλοκή της. Η ποικιλότητα των ειδών του ζωικού βασιλείου και η σημασία της εμβρυολογίας στον προσδιορισμό της σχέσης τους.

περίληψη, προστέθηκε 07/11/2009


Θεωρίες αυθόρμητης δημιουργίας ζωής στη Γη στις ερμηνείες των Αριστοτέλη, Σπαλανζανί, Παστέρ. Η Μεγάλη Έκρηξη είναι η ώθηση για τη δημιουργία του Σύμπαντος. Εποχές ανάπτυξης: Προκάμβριος, Παλαιοζωικός, Μεσοζωικός και Καινοζωικός. Επιστημονικές και θρησκευτικές υποθέσεις εξέλιξης.

εργασία μαθήματος, προστέθηκε 21/01/2010


Η εξέλιξη ως δόγμα της μακράς διαδικασίας ιστορικής εξέλιξης της ζωντανής φύσης. Επεξήγηση της ποικιλότητας των ειδών και της προσαρμοστικότητας των έμβιων όντων στις συνθήκες διαβίωσης. Ανάπτυξη περιγραφικής βοτανικής και ζωολογίας. Η πρώτη θεωρία για την εξέλιξη του οργανικού κόσμου.

περίληψη, προστέθηκε 10/02/2009


Γεωχρονολογικός πίνακας ανάπτυξης της ζωής στη Γη. Χαρακτηριστικά κλίματος, τεκτονικές διεργασίες, συνθήκες εμφάνισης και ανάπτυξης ζωής στην Αρχαϊκή, Πρωτοζωική, Παλαιοζωική και Μεσοζωική εποχή. Παρακολούθηση της διαδικασίας περιπλοκής του οργανικού κόσμου.

Βασικές έννοιες και βασικοί όροι: ΒΙΟΛΟΓΙΚΗ ΕΞΕΛΙΞΗ. Στοιχεία εξέλιξης.

Θυμάμαι! Τι είναι ανάπτυξη;

Νομίζω!

Ποια είναι η διαφορά μεταξύ επαναστατικής και εξελικτικής ανάπτυξης; Αυτές οι έννοιες θεωρούνται αντίθετες. Η επανάσταση συνδέεται με δραστικές αλλαγές στη ζωή της κοινωνίας, οι οποίες μερικές φορές πραγματοποιούνται με αρκετά ριζοσπαστικά μέσα. Τι είναι η εξέλιξη και ποια είναι τα σημάδια της;

Ποια είναι τα κύρια χαρακτηριστικά της βιολογικής εξέλιξης;

Η έννοια της εξέλιξης (από την ελληνική εξέλιξη - ανάπτυξη) εισήχθη για πρώτη φορά στην επιστήμη από τον Ελβετό φυσιοδίφη και φιλόσοφο Charles Bonnet το 1762.

Αυτή η έννοια στη σύγχρονη βιολογία υποδηλώνει όχι μόνο ποσοτικές, αλλά και ποιοτικές αλλαγές στα έμβια όντα για μεγάλες περιόδους. Η βιολογική εξέλιξη χαρακτηρίζεται από τέτοια γενικά χαρακτηριστικά.

Μη αναστρεψιμότητα της εξέλιξης. Αυτή η θέση σε επίπεδο είδους διατυπώθηκε για πρώτη φορά

Γ. Δαρβίνος: «Ένα είδος που έχει εξαφανιστεί δεν μπορεί ποτέ να εμφανιστεί ξανά, ακόμα κι αν οι απολύτως ίδιες συνθήκες ζωής - οργανικές και ανόργανες - επαναλαμβάνονταν ξανά». Τώρα αυτό το μοτίβο έχει αποδειχθεί σε άλλα επίπεδα. Έτσι, μοντελοποιώντας την εξέλιξη των πρωτεϊνών σε μοριακό επίπεδοΈχει αποδειχθεί ότι οι νέες μεταλλάξεις εξαρτώνται από τις προηγούμενες και γίνεται όλο και πιο δύσκολο να επιστρέψουμε και να αφαιρέσουμε συσσωρευμένες μεταλλάξεις χωρίς να βλάψουμε τις πρωτεΐνες.

Το επίκεντρο της εξέλιξης είναι η προσαρμογή των οργανισμών στις αλλαγές στη δράση ορισμένων παραγόντων. Το αποτέλεσμα της βιολογικής

Η γευστική εξέλιξη είναι πάντα η συμμόρφωση ενός ζωντανού συστήματος με τις συνθήκες ύπαρξής του.

Το επίπεδο της εξέλιξης, το οποίο μπορεί να ανιχνευθεί σε κάθε επίπεδο οργάνωσης της ζωής: μοριακό, κυτταρικό, οργανικό, πληθυσμό-είδη, βιογεωκαινωτική και βιόσφαιρα. Η βιολογική εξέλιξη είναι στενά συνδεδεμένη με τη γεωλογική ιστορία της Γης, με τη δράση κοσμικών και γεωλογικών δυνάμεων και περιβαλλοντικών παραγόντων.

Άρα, η ΒΙΟΛΟΓΙΚΗ ΕΞΕΛΙΞΗ είναι μια μη αναστρέψιμη, κατευθυνόμενη ιστορική εξέλιξη της ζωντανής φύσης, που συνοδεύεται από αλλαγές σε όλα τα επίπεδα οργάνωσης της ζωής.

Πώς αναπτύχθηκαν οι εξελικτικές απόψεις;

Οι ιδέες για την εξέλιξη του οργανικού κόσμου ανήκουν στο παρελθόν. Ακόμη και οι αρχαίοι φιλόσοφοι (Ηράκλειτος, Δημόκριτος) εξέφρασαν την ιδέα της ενότητας της φύσης, σύμφωνα με την οποία όλα τα σώματα και τα φυσικά φαινόμενα προέρχονται από κάποιες υλικές αρχές. Τέτοιες ιδέες ενώνονται σε ένα σύστημα απόψεων που ονομάζεται αυθόρμητος υλισμός (από το λατινικό materialis - υλικό).

Στο Μεσαίωνα βασίλευε η μεταφυσική (από τον ελληνικό στόχο - πάνω, physis - φύση) - το δόγμα της υπερφυσικής θεμελιώδης αρχής της ύπαρξης, υπερευαίσθητες αρχές της ύπαρξης του κόσμου, απρόσιτες στην εμπειρία. Οι απόψεις ότι ο κόσμος και οι διάφορες μορφές ζωής στη Γη δημιουργήθηκαν από μια ανώτερη, υπερφυσική δύναμη στη διαδικασία των πράξεων δημιουργίας (η έννοια της «νεαρής Γης», η έννοια του «Ευφυής Σχεδίασης») αποτελούν τη βάση του δημιουργισμού (από το λατινικό creatio - δημιουργία).

Κατά τη διάρκεια της Αναγέννησης, δραστηριοποιήθηκαν περισσότερο Επιστημονική έρευνα, το οποίο διευκόλυναν οι γεωγραφικές ανακαλύψεις και η συσσώρευση περιγραφικού υλικού. Σχηματίζονται ιδέες για την τροποποίηση των ζωντανών όντων, που γίνονται η βάση του μετασχηματισμού (από το λατινικό transformatio - μετασχηματισμός) και στη συνέχεια του εξελικτικού (από το λατινικό evolutio - ανάπτυξη).

Στο πρώτο μισό του 19ου αι. Διαμορφώνεται μια εξελικτική άποψη της φύσης και αναπτύσσεται η εξελικτική βιολογία - η επιστήμη των αιτιών, των κινητήριων δυνάμεων, των μηχανισμών και των προτύπων της ιστορικής εξέλιξης του οργανικού κόσμου. Αυτή η επιστήμη σχηματίστηκε με βάση την παλαιοντολογία, τη συγκριτική ανατομία, την εμβρυολογία, τη συστηματική και λίγο αργότερα - τη γενετική, την οικολογία και τη μοριακή βιολογία. Σε σχέση με τις ιδιαιτερότητες των εξελικτικών μετασχηματισμών σε διαφορετικά επίπεδα, τρεις κύριες κατευθύνσεις έρευνας στις εξελικτικές διαδικασίες έχουν προκύψει στη σύγχρονη επιστήμη:

1) μοριακή βιολογία (ανάλυση της μοριακής εξέλιξης βιομορίων, ιδίως πρωτεϊνών και νουκλεϊκών οξέων).

2) γενετική-οικολογική (μελέτη μικροεξελικτικών διεργασιών σε επίπεδο πληθυσμών, ειδών, οικοσυστημάτων και βιόσφαιρας χρησιμοποιώντας μεθόδους πληθυσμιακής γενετικής και οικολογίας).

3) εξελικτικό-μορφολογικό (μελέτη της εξέλιξης με τις μεθόδους της παλαιοντολογίας, συγκριτικής ανατομίας, εμβρυολογίας).

Έτσι, οι ιδέες για την εξέλιξη προήλθαν από τους αρχαίους πολιτισμούς και διαμορφώθηκαν σύμφωνα με τη συσσώρευση γνώσης για τη ζωντανή φύση.

Ποιος είναι ο ρόλος της παλαιοντολογίας και της μοριακής γενετικής στην τεκμηρίωση της θεωρίας της εξέλιξης;

Τα στοιχεία της εξέλιξης είναι επιστημονικά στοιχεία που υποστηρίζουν την ιστορική εξέλιξη όλων των ζωντανών όντων στη Γη. Η ικανότητα να εξελίσσεται με την πάροδο του χρόνου είναι χαρακτηριστική για όλες τις εκδηλώσεις της ζωής, και ως εκ τούτου στοιχεία της βιολογικής εξέλιξης μπορούν να παρέχονται από όλες τις βιολογικές επιστήμες. Συγκριτικές ανατομικές, εμβρυολογικές, βιογεωγραφικές, βιοχημικές, ηθολογικές, φυσιολογικές και πολλές άλλες μελέτες της ιστορικής εξέλιξης των οργανισμών επιβεβαιώνουν το γεγονός της εξέλιξης, διευκρινίζοντας σημάδια ομοιότητας στη δομή, την εμβρυϊκή ανάπτυξη, την κατανομή, χημική σύνθεση, συμπεριφορά, ζωτικές λειτουργίες κ.λπ., που υποδηλώνει τη συγγένεια και την ενότητα του οργανικού κόσμου.

Τα παλαιοντολογικά στοιχεία είναι τα πιο αξιόπιστα και αποδεικτικά. Οι παλαιοντολόγοι μελετούν τους εξαφανισμένους οργανισμούς, τα είδη και τα βιολογικά τους χαρακτηριστικά, με βάση τα οποία ανασυνθέτουν την πορεία της εξέλιξης. Σήμερα, έχει καθιερωθεί σημαντικός αριθμός αλληλουχιών απολιθωμάτων (φυλογενετικές σειρές) οργανισμών, ιδιαίτερα μαλακίων, αρτιοδάκτυλων, ελεφάντων κ.λπ.

Έχουν βρεθεί και περιγραφεί εξαφανισμένοι οργανισμοί που συνδυάζουν τα χαρακτηριστικά δύο μεγάλων συστηματικών ομάδων (απολυκτώδεις μεταβατικές μορφές). Ένα παράδειγμα τέτοιων εξαφανισμένων μορφών είναι ο Αρχαιοπτέρυξ (Εικ. 117), οι θεριοδόντες, τα ρινόφυτα και οι φτέρες των σπόρων.

Τα μοριακά γενετικά στοιχεία μας επιτρέπουν να συγκρίνουμε ακόμη και πολύ μακρινές ομάδες οργανισμών -βακτήρια, ευκαρυώτες και αρχαία- και να βγάλουμε συμπεράσματα σχετικά με την εξελικτική τους σχέση. Η καθολικότητα του γενετικού κώδικα, η χημική σύνθεση των μεμβρανών, η δομή των πρωτεϊνών που αποτελούνται από 20 «μαγικά» αμινοξέα - αυτά και πολλά άλλα χαρακτηριστικά χρησιμεύουν ως απόδειξη της κοινής προέλευσης της ζωής στη Γη. Η μέθοδος υβριδισμού DNA είναι σημαντική για την αξιολόγηση των εξελικτικών αλλαγών στα γονιδιώματα. Τα μόρια DNA από δύο διαφορετικούς οργανισμούς διαχωρίζονται σε μονόκλωνα μόρια και στη συνέχεια αφήνονται να συνδυαστούν για να σχηματίσουν υβριδικό δίκλωνο DNA. Έτσι, ανακαλύφθηκε ότι υπάρχουν πολλά κοινά μεταξύ των γονιδιωμάτων διαφορετικών οργανισμών. Για παράδειγμα, το ανθρώπινο γονιδίωμα είναι περίπου 90% πανομοιότυπο με το γονιδίωμα του ποντικού και μόνο 1% διαφορετικό από το γονιδίωμα του χιμπατζή.

Η μελέτη της γενετικής σχέσης διαφόρων ομάδων οργανισμών που βασίζεται σε μοριακές γενετικές μελέτες RNA, DNA και πρωτεϊνών είναι η ουσία της μοριακής φυλογενετικής. Μία από τις μεγαλύτερες ανακαλύψεις μέσω αυτής της γραμμής έρευνας ήταν η ανακάλυψη των αρχαίων (C. Woese, 1977).

Άρα, η εξέλιξη είναι ένα αδιαμφισβήτητο επιστημονικό γεγονός, που επιβεβαιώνεται από έρευνες από διάφορες επιστήμες.

ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΑ

Εργασία Εφαρμογής της γνώσης

Η επιστημονική βάση για τη διαμόρφωση του εξελικτικού δόγματος ήταν οι ανακαλύψεις διαφόρων βιολογικών επιστημών. Έχοντας καθορίσει τη σωστή αντιστοιχία μεταξύ των επιστημών και των ανακαλύψεών τους, πάρτε το όνομα του φαινομένου με τη βοήθεια του οποίου ο Γάλλος ζωολόγος J. Cuvier θα μπορούσε να αναδημιουργήσει την εμφάνιση ενός εξαφανισμένου ζώου από ένα οστό.

1 Κυτταρολογία	L Η ιδέα της ενότητας των οργανισμών και των συνθηκών ύπαρξης
2 Εμβρυολογία	C Η απομόνωση προάγει την ομοιότητα της χλωρίδας και της πανίδας διαφορετικών ηπείρων
3 Παλαιοντολογία	K Όλοι οι ζωντανοί οργανισμοί έχουν κυτταρική δομή
4 Βιοχημεία	Σχετικά με την ανακάλυψη ομοιοτήτων μεταξύ των σταδίων ανάπτυξης των ζωικών εμβρύων
5 Οικολογία	Ε Η χημική ενότητα της άψυχης και της ζωντανής φύσης έχει αποδειχθεί
6 Μοριακή βιολογία	P Η μεταβλητότητα της χλωρίδας και της πανίδας στο παρελθόν της Γης έχει διαπιστωθεί
7 Βιογεωγραφία	Και οι υλικοί φορείς της κληρονομικότητας είναι τα γονίδια και τα χρωμοσώματα
8 Γενετική	I 2 Ενότητα του δομικού σχεδίου μεγάλων ομάδων ζώων και φυτών
9 Συγκριτική ανατομία	Οι ομοιότητες I, πρωτεΐνης και DNA υποδεικνύουν γενετική συγγένεια

Βιολογία + Ποίηση

Στο ποίημα «Temple of Nature» του Erasmus Darwin (ο παππούς του Charles Darwin) υπάρχουν οι στίχοι: «Έτσι, ταπεινώσου με αλαζονική υπερηφάνεια και να θυμάσαι πάντα, εγωιστικό πνεύμα, ότι το σκουλήκι είναι ο συγγενής σου, ο αδερφός σου το μυρμήγκι!». (μετάφραση Ν. Χολοντκόφσκι). Περί τίνος πρόκειται? Βγάλτε ένα συμπέρασμα για την ενότητα του οργανικού κόσμου, που εκδηλώνεται μέσα από την ποικιλομορφία του.

	Εργασίες αυτοελέγχου
	1.Τι είναι η βιολογική εξέλιξη; 2. Να αναφέρετε τα κύρια χαρακτηριστικά της βιολογικής εξέλιξης. 3. Τι είναι η εξελικτική βιολογία; 4. Να αναφέρετε τις κύριες κατευθύνσεις της εξελικτικής βιολογίας. 5. Ποια είναι τα στοιχεία για την εξέλιξη; 6. Ποια είναι τα παλαιοντολογικά και μοριακά γενετικά στοιχεία για την εξέλιξη;
	7. Ποια είναι τα κύρια χαρακτηριστικά της βιολογικής εξέλιξης; 8. Πώς αναπτύχθηκαν οι εξελικτικές απόψεις; 9. Ποιες είναι οι κύριες ομάδες στοιχείων για την εξέλιξη;
	10. Ποιος είναι ο ρόλος της παλαιοντολογίας και της μοριακής γενετικής στην τεκμηρίωση της εξέλιξης;

«...πρέπει να θυμόμαστε σταθερά,

ότι ορατά σωματικά πράγματα στη Γη

και όλος ο κόσμος δεν είναι σε τέτοια κατάσταση

ήταν από την αρχή από τη δημιουργία,

όπως βρίσκουμε τώρα,

αλλά έγιναν σπουδαία πράγματα

υπάρχουν αλλαγές σε αυτόν...»

M. V. LOMONOSOV

Η μάζα της Γης είναι περίπου 4΄10 18 τόνοι και η ηλικία της είναι περίπου 4,5-5 δισεκατομμύρια χρόνια. Πιστεύεται ότι η ζωή εμφανίστηκε στη Γη περίπου πριν από 3,5-3,8 δισεκατομμύρια χρόνια.

Είχε σημαντικό αντίκτυπο στην ατμόσφαιρα, η οποία άλλαξε από οξειδωτική σε μη οξειδωτική.

Η τεράστια ποικιλία των ζωντανών μορφών που κατοικούν τώρα στη Γη είναι το αποτέλεσμα μιας μακράς διαδικασίας εξέλιξης, η οποία νοείται ως η ανάπτυξη των οργανισμών με την πάροδο του χρόνου ή η διαδικασία ιστορικού μετασχηματισμού στη Γη, αποτέλεσμα της οποίας είναι η ποικιλομορφία του σύγχρονου ζωντανός κόσμος. Ο όρος «εξέλιξη» (από το λατινικό evolutio - unfolding) εισήχθη στην επιστήμη το 1762 από τον Ελβετό φυσιοδίφη C. Bonn (1720-1793).

Στην αρχή, η εξέλιξη ήταν πολύ αργή. Οι πρώτοι και μοναδικοί ζωντανοί κάτοικοι της Γης για 3 δισεκατομμύρια χρόνια ήταν μικροοργανισμοί. Οι πολυκύτταροι οργανισμοί εμφανίστηκαν μετά από τα τέσσερα πέμπτα του χρόνου που άρχισε να υπάρχει η Γη. Η ανθρώπινη εξέλιξη χρειάστηκε τα τελευταία εκατομμύρια χρόνια. Το κεντρικό σημείο της εξέλιξης είναι η φυλογένεση (από το ελληνικό phyle - φυλή, γένεση - ανάπτυξη), - η διαδικασία της ανάδυσης και ανάπτυξης ενός είδους, δηλαδή η εξέλιξη ενός είδους.

Οι ιδέες για την ανάπτυξη της ζωής αντικατοπτρίζονται στη θεωρία της εξέλιξης, η οποία βασίζεται σε δεδομένα σχετικά με τα γενικά πρότυπα και τις κινητήριες δυνάμεις της ανάπτυξης της ζωντανής φύσης. Αντιπροσωπεύει μια σύνθεση των επιτευγμάτων του Δαρβινισμού, της βιολογίας, της γενετικής, της μορφολογίας, της φυσιολογίας, της οικολογίας, της βιογεωκαινολογίας και άλλων επιστημών. Στην εποχή μας, η θεωρία της εξέλιξης, η βάση της οποίας είναι ο Δαρβινισμός, είναι η επιστήμη των γενικών νόμων ανάπτυξης της οργανικής φύσης, η μεθοδολογική βάση όλων των ειδικών βιολογικών κλάδων.

Σε αυτή την ενότητα θα εξετάσουμε τη θεωρία της εξέλιξης. Θα δοθούν επίσης δεδομένα για την προέλευση της ζωής, τη μικροεξέλιξη και την ειδογένεση, καθώς και την πορεία, τις κύριες κατευθύνσεις και τα στοιχεία της εξέλιξης. Σε ανεξάρτητα κεφάλαια παρουσιάζουμε πληροφορίες για την εξέλιξη των συστημάτων οργάνων των ζώων και την προέλευση των ανθρώπων.

Κεφάλαιο XIV

ΘΕΩΡΙΑ ΕΞΕΛΙΞΗΣ

Ιδέες για την εξέλιξη πριν

Κάρολος Δαρβίνος

Η εξέλιξη συμβαίνει σε όλα τα επίπεδα οργάνωσης της ζωντανής ύλης και σε κάθε επίπεδο χαρακτηρίζεται από το νέο σχηματισμό δομών και την εμφάνιση νέων λειτουργιών. Η ενοποίηση δομών και λειτουργιών ενός επιπέδου συνοδεύεται από τη μετάβαση των ζωντανών συστημάτων σε ένα ανώτερο εξελικτικό επίπεδο.

Τα προβλήματα της προέλευσης και της εξέλιξης της ζωής στη Γη ήταν και είναι από τα μεγαλύτερα προβλήματα της φυσικής επιστήμης. Αυτά τα προβλήματα έχουν προσελκύσει την προσοχή του ανθρώπινου μυαλού από αμνημονεύτων χρόνων. Αποτελούσαν αντικείμενο ενδιαφέροντος όλων των φιλοσοφικών και θρησκευτικών συστημάτων. Ωστόσο, σε διαφορετικές εποχές και σε διαφορετικά στάδια ανάπτυξης του ανθρώπινου πολιτισμού, τα προβλήματα της προέλευσης και της εξέλιξης της ζωής επιλύθηκαν με διαφορετικούς τρόπους.

Η σύγχρονη θεωρία της εξέλιξης βασίζεται στη θεωρία του Καρόλου Δαρβίνου. Αλλά ο εξελικισμός υπήρχε πριν από τον Κάρολο Δαρβίνο. Επομένως, για να κατανοήσουμε καλύτερα σύγχρονη θεωρίαεξέλιξη, είναι σημαντικό να γνωρίζουμε για τις απόψεις του κόσμου πριν από τον Κάρολο Δαρβίνο, για το πώς αναπτύχθηκαν οι ιδέες του εξελικισμού.

Οι αρχαιότερες απόψεις για τη φύση ήταν μυστικιστικές, σύμφωνα με τις οποίες η ζωή συνδέθηκε με τις δυνάμεις της φύσης. Αλλά ήδη από τις απαρχές του πολιτισμού στην αρχαία Ελλάδα, οι μυστικιστικές ερμηνείες της φύσης αντικαταστάθηκαν από τις απαρχές άλλων ιδεών. Κατά την περίοδο εκείνη, προέκυψε και άρχισε να αναπτύσσεται το δόγμα της αβιογένεσης και της αυθόρμητης δημιουργίας, σύμφωνα με το οποίο αναγνωρίστηκε ότι οι ζωντανοί οργανισμοί προκύπτουν αυθόρμητα από άψυχο υλικό. Ταυτόχρονα, εμφανίστηκαν εξελικτικές ιδέες. Για παράδειγμα, ο Εμπεδοκλής (490-430 π.Χ.) πίστευε ότι τα πρώτα έμβια όντα προέκυψαν από τα τέσσερα στοιχεία της παγκόσμιας ύλης (φωτιά, αέρας, νερό και γη) και ότι η φύση χαρακτηρίζεται από φυσική ανάπτυξη, την επιβίωση εκείνων των οργανισμών που είναι περισσότερο αρμονικά (εύστοχα) τακτοποιημένος. Αυτές οι σκέψεις ήταν πολύ σημαντικές για την περαιτέρω διάδοση της ιδέας της φυσικής προέλευσης των έμβιων όντων.

Ο Δημόκριτος (460-370 π.Χ.) πίστευε ότι ο κόσμος αποτελείται από πολλά μικροσκοπικά σωματίδια που κινούνται και ότι η ζωή δεν είναι αποτέλεσμα δημιουργίας, αλλά αποτέλεσμα της δράσης των μηχανικών δυνάμεων της ίδιας της φύσης, που οδηγεί σε αυθόρμητη δημιουργία. Σύμφωνα με τον Δημόκριτο, η αυθόρμητη δημιουργία ζωντανών όντων προκύπτει από λάσπη και νερό ως αποτέλεσμα του συνδυασμού των ατόμων κατά τη διάρκεια τους. μηχανική κίνηση, όταν τα μικρότερα σωματίδια της υγρής γης συναντώνται και ενώνονται με άτομα φωτιάς. Η αυθόρμητη δημιουργία φαινόταν να είναι μια τυχαία διαδικασία.

Υποθέτοντας ότι τα σκουλήκια, τα ακάρεα και άλλοι οργανισμοί προέρχονται από δροσιά, λάσπη, κοπριά, μαλλιά, ιδρώτα, κρέας, οστρακοειδή από υγρή γη και ψάρια από θαλάσσια λάσπη κ.λπ., ο Πλάτωνας (427-347 π.Χ.) υποστήριξε ότι σχηματίζονται ζωντανά όντα ως αποτέλεσμα του συνδυασμού της παθητικής ύλης με μια ενεργητική αρχή (μορφή), που είναι η ψυχή, η οποία στη συνέχεια κινεί τον οργανισμό.

Ο Αριστοτέλης (384-322 π.Χ.) υποστήριξε ότι τα φυτά και τα ζώα προέρχονται από μη ζωντανό υλικό. Συγκεκριμένα, υποστήριξε ότι ορισμένα ζώα προκύπτουν από αποσυντεθειμένο κρέας. Αναγνωρίζοντας την πραγματικότητα του υλικού κόσμου και τη σταθερότητα της κίνησής του, συγκρίνοντας τους οργανισμούς μεταξύ τους, ο Αριστοτέλης κατέληξε στο συμπέρασμα της «σκάλας της φύσης», αντανακλώντας την αλληλουχία των οργανισμών, ξεκινώντας από ανόργανα σώματα και συνεχίζοντας μέσω των φυτών στους σπόγγους και θαλάσσια ριπίδια και στη συνέχεια σε ελεύθερους θαλάσσιους οργανισμούς. Ωστόσο, ενώ αναγνώριζε την ανάπτυξη, ο Αριστοτέλης δεν επέτρεψε την ιδέα της ανάπτυξης κατώτερων οργανισμών σε ανώτερους.

Οι απόψεις του Αριστοτέλη επηρέασαν τους αιώνες, καθώς οι επόμενες ελληνικές και ρωμαϊκές φιλοσοφικές σχολές αγκάλιασαν πλήρως την ιδέα της αυθόρμητης δημιουργίας, η οποία γέμιζε όλο και περισσότερο με μυστικιστικό περιεχόμενο. Περιγραφές διαφόρων περιπτώσεων αυθόρμητης δημιουργίας δόθηκαν από τον Κικέρωνα, τον Οβίδιο και αργότερα από τον Σενέκα, τον Πλίνιο, τον Πλούταρχο και τον Απουλείο. Η ιδέα της μεταβλητότητας μπορεί να εντοπιστεί στις απόψεις των αρχαίων φιλοσόφων της Ινδίας, της Κίνας, της Μεσοποταμίας και της Αιγύπτου. Ο πρώιμος χριστιανισμός τεκμηρίωσε το δόγμα της αβιογένεσης με παραδείγματα από τη Βίβλο. Τονίστηκε ότι η αυθόρμητη γενιά λειτουργεί από τη δημιουργία του κόσμου μέχρι σήμερα.

Κατά τον Μεσαίωνα (5ος-15ος αι.), η πίστη στην αυθόρμητη δημιουργία ήταν κυρίαρχη μεταξύ των επιστημόνων εκείνης της εποχής, γιατί η φιλοσοφική σκέψη τότε μπορούσε να υπάρξει μόνο ως θεολογική σκέψη. Επομένως, τα γραπτά των επιστημόνων του Μεσαίωνα περιέχουν πολυάριθμες περιγραφές της αυθόρμητης γενιάς εντόμων, σκουληκιών και ψαριών. Τότε πίστευαν συχνά ότι ακόμη και τα λιοντάρια προέκυψαν από πέτρες της ερήμου. Ο διάσημος μεσαιωνικός γιατρός Παράκελσος (1498-1541) έδωσε μια συνταγή για να «φτιάχνουμε» ένα homunculus (άνθρωπο) τοποθετώντας ανθρώπινο σπέρμα σε μια κολοκύθα. Όπως γνωρίζετε, ο Μεφιστοφελής από την τραγωδία του Γκαίτε «Φάουστ» αποκαλούσε τον εαυτό του άρχοντα των αρουραίων, των ποντικών, των μυγών, των βατράχων, των κοριών και των ψειρών, με την οποία ο Ι. Γκαίτε τόνισε τις εξαιρετικές δυνατότητες της αυθόρμητης γενιάς.

Ο Μεσαίωνας δεν εισήγαγε νέες ιδέες σε ιδέες για την ανάπτυξη του οργανικού κόσμου. Αντίθετα, εκείνη την εποχή βασίλευε η δημιουργιστική ιδέα της ανάδυσης των έμβιων όντων ως αποτέλεσμα μιας πράξης δημιουργίας, της σταθερότητας και του αμετάβλητου των υπαρχόντων ζωντανών μορφών. Η κορυφή του δημιουργισμού ήταν η δημιουργία μιας κλίμακας φυσικών σωμάτων: θεός - άγγελος - άνθρωπος - ζώα, φυτά, μικκύλια.

Ο Harvey (1578-1667) παραδέχτηκε ότι τα σκουλήκια, τα έντομα και άλλα ζώα θα μπορούσαν να προκύψουν ως αποτέλεσμα της αποσύνθεσης, αλλά υπό τη δράση ειδικών δυνάμεων. Ο F. Bacon (1561-1626) πίστευε ότι οι μύγες, τα μυρμήγκια και οι βάτραχοι μπορούσαν να προκύψουν αυθόρμητα κατά την αποσύνθεση, αλλά προσέγγισε το θέμα υλιστικά, αρνούμενος την ανυπέρβλητη γραμμή μεταξύ του ανόργανου και του οργανικού. Ο R. Descartes (1596-1650) αναγνώρισε επίσης την αυθόρμητη γενιά, αλλά αρνήθηκε τη συμμετοχή της πνευματικής αρχής σε αυτήν. Σύμφωνα με τον R. Descartes, η αυθόρμητη δημιουργία είναι μια φυσική διαδικασία που συμβαίνει κάτω από ορισμένες (ακατανόητες) συνθήκες.

Αξιολογώντας τις απόψεις επιφανών προσώπων του παρελθόντος, μπορούμε να πούμε ότι το δόγμα της αυθόρμητης δημιουργίας δεν αμφισβητήθηκε παρά τα μέσα του 17ου αιώνα. Μεταφυσικές απόψεις στον 17ο-18ο αιώνα. εκδηλώνεται ιδιαίτερα σε ιδέες για το αμετάβλητο των ειδών και την οργανική σκοπιμότητα, που θεωρήθηκαν το αποτέλεσμα της σοφίας και της ζωτικότητας του δημιουργού.

Ωστόσο, παρά την κυριαρχία των μεταφυσικών ιδεών τον 16ο-17ο αι. Ωστόσο, η δογματική σκέψη του Μεσαίωνα καταρρέει, ο αγώνας ενάντια στην πνευματική δικτατορία της εκκλησίας εντείνεται, η διαδικασία της γνώσης αναδύεται και εμβαθύνει, που οδήγησε τον 18ο αιώνα. σε ένα σημαντικό επιχείρημα κατά της θεωρίας της αβιογένεσης και να κινήσει το ενδιαφέρον για τον εξελικτικό.

Έχοντας πραγματοποιήσει μια σειρά πειραμάτων με κρέας και μύγες το 1665, ο F. Redi (1626-1697) κατέληξε στο συμπέρασμα ότι οι προνύμφες που εμφανίζονται στο σάπιο κρέας είναι προνύμφες εντόμων και ότι τέτοιες προνύμφες δεν θα εμφανιστούν ποτέ εάν τοποθετηθεί το κρέας σε ένα κλειστό δοχείο, απρόσιτο για τα έντομα, δηλαδή για να γεννήσουν αυγά. Με αυτά τα πειράματα, ο F. Redi αντέκρουσε το δόγμα της αυθόρμητης δημιουργίας ανώτερων οργανισμών από άψυχο υλικό. Ωστόσο, στα υλικά και τα επιχειρήματα του F. Redi, δεν αποκλείστηκε η ιδέα της αυθόρμητης δημιουργίας μικροοργανισμών και ελμινθών στα έντερα των ανθρώπων και των ζώων. Κατά συνέπεια, η ίδια η ιδέα της αυθόρμητης δημιουργίας συνέχιζε να υπάρχει.

Το 1765, ο L. Spalanzani (1729-1799) έδειξε σε πολλά πειράματα ότι η ανάπτυξη μικροβίων στα αφεψήματα φυτών και κρέατος εμποδίζεται με το βράσιμο του τελευταίου. Αποκάλυψε επίσης τη σημασία του χρόνου βρασμού και τη στεγανότητα των αγγείων. Το συμπέρασμά του ήταν ότι εάν τα σφραγισμένα δοχεία με αφεψήματα βράσουν για αρκετό χρόνο και ο αέρας δεν διεισδύσει σε αυτά, τότε δεν θα εμφανιστούν ποτέ μικροοργανισμοί σε τέτοια αφεψήματα. Ωστόσο, ο L. Spalanzani δεν μπόρεσε να πείσει τους συγχρόνους του για την αδυναμία αυθόρμητης δημιουργίας μικροοργανισμών. Η ιδέα της αυθόρμητης γενιάς της ζωής συνέχισε να υπερασπίζεται από πολλούς εξέχοντες φιλοσόφους και φυσικούς επιστήμονες εκείνης της εποχής (I. Kant, G. Hegel, X. Gay-Lussac, κ.λπ.).

Το 1861-1862 Ο L. Pasteur παρουσίασε λεπτομερή στοιχεία για την αδυναμία αυθόρμητης δημιουργίας σε εγχύσεις και διαλύματα οργανικών ουσιών. Πειραματικά απέδειξε ότι η πηγή μόλυνσης όλων των διαλυμάτων είναι τα βακτήρια στον αέρα. Η έρευνα του Λ. Παστέρ έκανε τεράστια εντύπωση στους συγχρόνους του. Ο Άγγλος D. Tyndall (1820-1893) διαπίστωσε ότι ορισμένες μορφές μικροβίων είναι πολύ ανθεκτικές, αντέχουν στη θερμότητα έως και 5 ώρες. Ως εκ τούτου, ανέπτυξε μια μέθοδο κλασματικής αποστείρωσης, που τώρα ονομάζεται tindalization.

Η διάψευση του δόγματος της αβιογένεσης συνοδεύτηκε από τη διαμόρφωση ιδεών για την αιωνιότητα της ζωής. Στην πραγματικότητα, αν η αυθόρμητη δημιουργία ζωής είναι αδύνατη, σκέφτηκαν πολλοί φιλόσοφοι και επιστήμονες, τότε η ζωή είναι αιώνια, αυτόνομη, διάσπαρτη σε όλο το Σύμπαν. Πώς όμως έφτασε στη Γη; Για να απαντήσει σε αυτό το ερώτημα, ο Σουηδός επιστήμονας Arrhenius (1859-1927) στις αρχές αυτού του αιώνα (1912) διατύπωσε την υπόθεση της πανσπερμίας, σύμφωνα με την οποία η ζωή υπάρχει στο σύμπαν και μεταφέρεται στις απλούστερες μορφές της από το ένα ουράνιο σώμα στο άλλο. , συμπεριλαμβανομένης της Γης, υπό πίεση ακτίνες φωτός. Οι υποστηρικτές αυτής της υπόθεσης πίστευαν ότι η μεταφορά της ζωής στη Γη ήταν επίσης δυνατή με τη βοήθεια μετεωριτών. Ωστόσο, η υπόθεση της πανσπερμίας υπήρξε αμφιλεγόμενη σε αυτό απώτερο διάστημαΥπάρχουν παράγοντες που είναι επιζήμιοι για τους μικροοργανισμούς και ότι αυτοί οι παράγοντες αποκλείουν την κυκλοφορία μικροοργανισμών έξω από την ατμόσφαιρα της Γης. Έγινε ολοένα και πιο σαφές ότι η ζωή είναι μοναδική, ότι η προέλευση της ζωής πρέπει να αναζητηθεί στη Γη.

Δεν ήταν λιγότερο σημαντικό εκείνη την εποχή το ζήτημα της «φυσικής σχέσης» των οργανισμών. Επρόκειτο για την ομαδοποίηση των οργανισμών με βάση τη φυσική τους συγγένεια, για την υπόθεση ότι μεμονωμένοι οργανισμοί θα μπορούσαν να έχουν προέλθει από κοινούς προγόνους. Για παράδειγμα, ο J. Buffon πίστευε ότι θα μπορούσαν να υπάρχουν «κοινοί πρόγονοι» για πολλές οικογένειες, ιδιαίτερα για τα θηλαστικά· τους επιτρέπονταν 38 κοινοί πρόγονοι. Στη Ρωσία, η ιδέα της προέλευσης οργανισμών ενός αριθμού ειδών από κοινούς προγόνους αναπτύχθηκε από τον P. S. Pallas (1741-1811).

Περαιτέρω, εφιστήθηκε η προσοχή στο ζήτημα του παράγοντα χρόνου στην αλλαγή των οργανισμών. Ειδικότερα, η σημασία του παράγοντα χρόνου για την ύπαρξη της Γης και το σχηματισμό οργανικών μορφών στη Γη αναγνωρίστηκε από τους I. Kant (1724-1804), D. Diderot, J. Buffon, M. V. Lomonosov (1711-1765) , A. N. Radishchev (1749-1802), A. A. Kaverznev (1748-?). Ο I. Kant προσδιόρισε την ηλικία της Γης σε αρκετά εκατομμύρια χρόνια και ο M. V. Lomonosov έγραψε ότι ο χρόνος που ήταν απαραίτητος για τη δημιουργία οργανισμών είναι μεγάλος στους εκκλησιαστικούς υπολογισμούς. Η αναγνώριση του παράγοντα χρόνου ήταν αναμφισβήτητη σημασία για την ιστορική κατανόηση της ανάπτυξης των οργανισμών. Ωστόσο, οι ιδέες για το χρόνο εκείνη την περίοδο περιορίστηκαν μόνο στην ιδέα ότι η εμφάνιση των οργανισμών δεν ήταν ταυτόχρονη ΔΙΑΦΟΡΕΤΙΚΟΙ ΤΥΠΟΙ, αλλά όχι στην αναγνώριση της ανάπτυξης των οργανισμών με την πάροδο του χρόνου.

Το ζήτημα της αλληλουχίας των φυσικών σωμάτων είχε τότε μεγάλη σημασία. Σημαντική συμβολή στη διαμόρφωση της ιδέας της ακολουθίας των φυσικών σωμάτων ανήκει στους C. Bonnet και G. Leibniz. Στη Ρωσία, αυτή η ιδέα υποστηρίχθηκε από τον A. N. Radishchev. Χωρίς επαρκείς γνώσεις για τους οργανισμούς, ο C. Bonnet, ο G. Leibniz και άλλοι φυσιοδίφες εκείνης της εποχής αναβίωσαν την αριστοτελική «σκάλα της φύσης». Έχοντας τακτοποιήσει οργανισμούς σε αυτό σε στάδια (ο άνθρωπος ήταν στην κύρια σκηνή), δημιούργησαν μια «σκάλα πλασμάτων», στην οποία υπήρχαν συνεχείς μεταβάσεις από τη Γη και τις πέτρες στον Θεό. Στη σκάλα υπήρχαν τόσα σκαλιά όσα και ζώα. Αντανακλώντας την ιδέα της ενότητας και της σύνδεσης των ζωντανών μορφών, την περιπλοκή των οργανισμών, η «σκάλα των όντων» στο σύνολό της ήταν προϊόν μεταφυσικής σκέψης, γιατί τα βήματά της αντικατόπτριζαν μια απλή γειτονιά, αλλά όχι το αποτέλεσμα της ιστορικής εξέλιξης .

Εκείνες τις μέρες, το ζήτημα του «πρωτότυπου» και της ενότητας του δομικού σχεδίου των οργανισμών προσέλκυσε σημαντική προσοχή. Υποθέτοντας την ύπαρξη ενός αρχικού όντος, πολλοί αναγνώρισαν ένα ενιαίο δομικό σχέδιο για τους οργανισμούς. Οι συζητήσεις για αυτό το θέμα ήταν σημαντικές για τις μετέπειτα ιδέες σχετικά με την κοινή προέλευση.

Για πολλούς, το ζήτημα της μεταμόρφωσης των οργανισμών προσέλκυσε μεγάλο ενδιαφέρον. Για παράδειγμα, ο Γάλλος φυσιοδίφης B. de Mais (1696-1738) πίστευε ότι οι αιώνιοι σπόροι της ζωής ζουν στη θάλασσα, οι οποίοι δημιουργούν θαλάσσιες μορφές ζωής, οι οποίες στη συνέχεια μετατρέπονται σε χερσαίους οργανισμούς. Ενώ σημειώνεται ο θετικός ρόλος του μετασχηματισμού στον εξελικισμό, πρέπει να σημειωθεί ότι ήταν μηχανικός και απέκλειε τη σκέψη της ανάπτυξης και του ιστορικισμού.

Τέλος, το επίκεντρο της προσοχής εκείνη την εποχή ήταν το ζήτημα της ανάδειξης της οργανικής σκοπιμότητας. Πολλοί φιλόσοφοι και φυσιοδίφες αναγνώρισαν ότι η σκοπιμότητα δεν είναι πρωτότυπη, ότι προέκυψε φυσικά ως αποτέλεσμα της απόρριψης δυσαρμονικών οργανισμών. Η συζήτηση αυτού του ερωτήματος προώθησε τον εξελικτικό χαρακτήρα, αλλά δεν πέτυχε σημαντικό αποτέλεσμα, επειδή η εμφάνιση μιας μορφής θεωρήθηκε ανεξάρτητα από την εμφάνιση μιας άλλης.

Έτσι, στα τέλη του 18ου αιώνα. Εμφανίστηκαν ιδέες που έρχονταν σε αντίθεση με τις ιδέες του αμετάβλητου των ειδών, αλλά δεν σχημάτισαν ένα σύστημα απόψεων και η μεταφυσική φύση της σκέψης μας εμπόδισε να απορρίψουμε εντελώς τη θρησκεία και να δούμε τη φύση με έναν νέο τρόπο. Ο πρώτος που στράφηκε συγκεκριμένα στη μελέτη των προβλημάτων της εξέλιξης ήταν ο Γάλλος επιστήμονας J.-B. Λαμάρκ (1744-1829). Το δόγμα που δημιούργησε ήταν η ολοκλήρωση των προηγούμενων αναζητήσεων πολλών φυσιολόγων και φιλοσόφων που προσπάθησαν να κατανοήσουν την εμφάνιση και την ανάπτυξη του οργανικού κόσμου.

J.-B. Ο Λαμάρκ ήταν ντεϊστής, γιατί πίστευε ότι η κύρια αιτία της ύλης και της κίνησης είναι ο δημιουργός, αλλά η περαιτέρω ανάπτυξη συμβαίνει λόγω φυσικών αιτιών. Σύμφωνα με τον Lamarck, ο δημιουργός πραγματοποίησε μόνο την πρώτη πράξη, δημιουργώντας τα περισσότερα απλά σχήματα, που αναπτύχθηκε στη συνέχεια, προκαλώντας όλη την ποικιλομορφία που βασίζεται σε φυσικούς νόμους. Ο Λαμάρκ ήταν επίσης αντιβιταλιστής. Πιστεύοντας ότι τα έμβια όντα προκύπτουν από μη έμβια πράγματα, θεώρησε την αυθόρμητη δημιουργία ως μια φυσική, κανονική διαδικασία, η οποία είναι η αφετηρία της εξέλιξης. Αναγνωρίζοντας την εξέλιξη από απλή σε σύνθετη και βασιζόμενος στην «σκάλα των όντων», ο Lamarck κατέληξε στο συμπέρασμα μιας διαβάθμισης στην οποία είδε μια αντανάκλαση της ιστορίας της ζωής, την ανάπτυξη ορισμένων μορφών από άλλες. Ο Λαμάρκ πίστευε ότι η ανάπτυξη από τις πιο απλές μορφές στις πιο σύνθετες διαμορφώνει το κύριο περιεχόμενο της ιστορίας ολόκληρου του οργανικού κόσμου, συμπεριλαμβανομένης της ιστορίας του ανθρώπου. Ωστόσο, αποδεικνύοντας την εξέλιξη των ειδών, ο Lamarck πίστευε ότι είναι ρευστά και δεν υπάρχουν όρια μεταξύ τους, δηλαδή, στην πραγματικότητα, αρνήθηκε την ύπαρξη ειδών.

Οι κύριοι λόγοι για την ανάπτυξη της ζωντανής φύσης σύμφωνα με τον Lamarck είναι η έμφυτη επιθυμία των οργανισμών να αυξήσουν την πολυπλοκότητα μέσω της βελτίωσης. Σύμφωνα με τον Lamarck, η εξέλιξη προχωρά με βάση την εσωτερική επιθυμία για πρόοδο και οι διατάξεις για την άσκηση και τη μη άσκηση οργάνων και για την κληρονομικότητα χαρακτηριστικών που αποκτώνται υπό την επίδραση του περιβάλλοντος είναι νόμοι. Όπως πίστευε ο Lamarck, οι περιβαλλοντικοί παράγοντες επηρεάζουν άμεσα τα φυτά και τους απλούς οργανισμούς, «σμιλεύοντάς» τους, όπως ο πηλός, απαραίτητα έντυπα, δηλαδή οι αλλαγές στο περιβάλλον οδηγούν σε αλλαγές στα είδη. Τα ζώα επηρεάζονται έμμεσα από περιβαλλοντικούς παράγοντες.

Οι αλλαγές στο περιβάλλον οδηγούν σε αλλαγές στις ανάγκες των ζώων, οι αλλαγές στις ανάγκες οδηγούν σε αλλαγές στις συνήθειες και οι αλλαγές στις συνήθειες συνοδεύονται από τη χρήση ή τη μη χρήση ορισμένων οργάνων. Ο Λαμάρκ ανέφερε πολλά παραδείγματα για να τεκμηριώσει αυτές τις απόψεις. Για παράδειγμα, το σχήμα του σώματος των φιδιών, όπως πίστευε, είναι το αποτέλεσμα της συνήθειας αυτών των ζώων να σέρνονται στο έδαφος και ο μακρύς λαιμός της καμηλοπάρδαλης οφείλεται στην ανάγκη να φτάνουν τα φρούτα στα δέντρα.

Η χρήση (άσκηση) ενός οργάνου συνοδεύεται από την περαιτέρω ανάπτυξή του, ενώ η μη χρήση του οργάνου συνοδεύεται από υποβάθμιση. Οι αλλαγές που προκαλούνται από εξωτερικές συνθήκες (περιστάσεις) κληρονομούνται από τους απογόνους, συσσωρεύονται και οδηγούν στη μετάβαση του ενός είδους στο άλλο.

Τα ιστορικά πλεονεκτήματα του Λαμάρκ έγκεινται στο γεγονός ότι μπόρεσε να δείξει την ανάπτυξη από απλή σε σύνθετη και να επιστήσει την προσοχή στην άρρηκτη σύνδεση του οργανισμού με το περιβάλλον. Ωστόσο, ο Λαμάρκ δεν κατάφερε να τεκμηριώσει τη θεωρία της εξέλιξης, επειδή δεν κατάφερε να ανακαλύψει τους αληθινούς μηχανισμούς της εξέλιξης. Όπως σημείωσε ο K. A. Timiryazev (1843-1920), ο Lamarck απέτυχε να εξηγήσει το πιο σημαντικό ζήτημα σχετικά με τη σκοπιμότητα των οργανισμών. Οι διδασκαλίες του Λαμάρκ περιείχαν στοιχεία φυσικής φιλοσοφίας και ιδεαλισμού, έτσι δεν κατάφερε να πείσει τους συγχρόνους του ότι η εξέλιξη λαμβάνει χώρα πραγματικά στη φύση.

Σχετική πληροφορία.

Αρχικά στάδια βιολογικής εξέλιξης

Η εμφάνιση ενός πρωτόγονου κυττάρου σήμαινε το τέλος της προβιολογικής εξέλιξης των ζωντανών όντων και την αρχή της βιολογικής εξέλιξης της ζωής.

Οι πρώτοι μονοκύτταροι οργανισμοί που εμφανίστηκαν στον πλανήτη μας ήταν πρωτόγονα βακτήρια που δεν είχαν πυρήνα, δηλαδή προκαρυώτες. Όπως αναφέρθηκε ήδη, αυτοί ήταν μονοκύτταροι, απαλλαγμένοι από πυρηνικούς οργανισμούς. Ήταν αναερόβιοι επειδή ζούσαν σε περιβάλλον χωρίς οξυγόνο και ετερότροφοι επειδή έτρωγαν έτοιμο φαγητό. ΟΡΓΑΝΙΚΕΣ ΕΝΩΣΕΙΣ«οργανικός ζωμός», δηλαδή ουσίες που συντίθενται κατά τη χημική εξέλιξη. Ενεργειακός μεταβολισμόςστους περισσότερους προκαρυώτες συνέβη ανάλογα με τον τύπο της ζύμωσης. Αλλά σταδιακά ο «βιολογικός ζωμός» μειώθηκε ως αποτέλεσμα της ενεργητικής κατανάλωσης. Καθώς είχε εξαντληθεί, ορισμένοι οργανισμοί άρχισαν να αναπτύσσουν τρόπους για να σχηματίσουν μακρομόρια βιοχημικά, μέσα στα ίδια τα κύτταρα με τη βοήθεια ενζύμων. Κάτω από τέτοιες συνθήκες, τα κύτταρα που ήταν σε θέση να λάβουν το μεγαλύτερο μέρος του απαιτούμενη ενέργειααπευθείας από την ηλιακή ακτινοβολία. Η διαδικασία σχηματισμού της χλωροφύλλης και η φωτοσύνθεση ακολούθησε αυτό το μονοπάτι.

Η μετάβαση των ζωντανών όντων στη φωτοσύνθεση και στον αυτότροφο τύπο διατροφής ήταν ένα σημείο καμπής στην εξέλιξη των ζωντανών όντων. Η ατμόσφαιρα της Γης άρχισε να «γεμίζει» με οξυγόνο, το οποίο ήταν δηλητήριο για τα αναερόβια. Ως εκ τούτου, πολλά μονοκύτταρα αναερόβια πέθαναν, άλλα κατέφυγαν σε περιβάλλοντα χωρίς οξυγόνο - βάλτους και, ενώ τρέφονταν, απελευθέρωσαν όχι οξυγόνο, αλλά μεθάνιο. Άλλοι πάλι έχουν προσαρμοστεί στο οξυγόνο. Ο κεντρικός μεταβολικός μηχανισμός τους ήταν η αναπνοή οξυγόνου, η οποία κατέστησε δυνατή την αύξηση της απόδοσης χρήσιμης ενέργειας κατά 10-15 φορές σε σύγκριση με τον αναερόβιο τύπο μεταβολισμού - ζύμωση. Η μετάβαση στη φωτοσύνθεση ήταν μια μακρά διαδικασία και ολοκληρώθηκε πριν από περίπου 1,8 δισεκατομμύρια χρόνια. Με την εμφάνιση της φωτοσύνθεσης στο οργανική ύληΗ Γη συσσώρευε ολοένα και περισσότερη ενέργεια από το ηλιακό φως, γεγονός που επιτάχυνε τον βιολογικό κύκλο των ουσιών και την εξέλιξη των ζωντανών όντων γενικότερα.

Σε περιβάλλον οξυγόνου σχηματίστηκαν ευκαρυώτες, δηλαδή μονοκύτταροι οργανισμοί με πυρήνα. Αυτοί ήταν ήδη πιο προηγμένοι οργανισμοί με φωτοσυνθετική ικανότητα. Το DNA τους ήταν ήδη συγκεντρωμένο σε χρωμοσώματα, ενώ στα προκαρυωτικά κύτταρα η κληρονομική ουσία ήταν κατανεμημένη σε όλο το κύτταρο. Τα ευκαρυωτικά χρωμοσώματα συγκεντρώθηκαν στον πυρήνα του κυττάρου και το ίδιο το κύτταρο αναπαρήχθη ήδη χωρίς σημαντικές αλλαγές. Έτσι, το θυγατρικό κύτταρο των ευκαρυωτών ήταν σχεδόν ένα ακριβές αντίγραφο του μητρικού κυττάρου και είχε τις ίδιες πιθανότητες επιβίωσης με το μητρικό κύτταρο.

Εκπαίδευση φυτών και ζώων

Η μετέπειτα εξέλιξη των ευκαρυωτών συνδέθηκε με τη διαίρεση σε φυτικά και ζωικά κύτταρα. Αυτή η διαίρεση συνέβη στο Πρωτοζωικό, όταν η Γη κατοικούνταν από μονοκύτταρους οργανισμούς (Πίνακας 8.2).

Πίνακας 8.2

Η εμφάνιση και η κατανομή των οργανισμών στην ιστορία της Γης (σύμφωνα με τους Z. Brem και I. Meinke, 1999)

Από την αρχή της εξέλιξης, οι ευκαρυώτες αναπτύχθηκαν διπλά, δηλαδή είχαν ταυτόχρονα ομάδες με αυτότροφη και ετερότροφη διατροφή, που εξασφάλιζε την ακεραιότητα και τη σημαντική αυτονομία του ζωντανού κόσμου.

Τα φυτικά κύτταρα έχουν εξελιχθεί για να μειώνουν την ικανότητα κίνησης λόγω της ανάπτυξης μιας σκληρής μεμβράνης κυτταρίνης, αλλά να χρησιμοποιούν φωτοσύνθεση.

Τα ζωικά κύτταρα έχουν εξελιχθεί για να αυξάνουν την ικανότητά τους να κινούνται και να βελτιώνουν την ικανότητά τους να απορροφούν και να εκκρίνουν τα τρόφιμα.

Το επόμενο στάδιο στην ανάπτυξη των ζωντανών όντων ήταν σεξουαλική αναπαραγωγή. Εμφανίστηκε πριν από περίπου 900 εκατομμύρια χρόνια.

Ένα περαιτέρω βήμα στην εξέλιξη των ζωντανών όντων συνέβη περίπου 700-800 εκατομμύρια χρόνια πριν, όταν πολυκύτταροι οργανισμοίμε διαφοροποιημένο σώμα, ιστούς και όργανα που εκτελούν συγκεκριμένες λειτουργίες. Επρόκειτο για σφουγγάρια, συνεντερικά, αρθρόποδα κ.λπ., που σχετίζονται με πολυκύτταρα ζώα.

Σε όλο το Πρωτοζωικό και στις αρχές του Παλαιοζωικού, τα φυτά κατοικούσαν κυρίως θάλασσες και ωκεανούς. Αυτά είναι πράσινα και καφέ, χρυσά και κόκκινα φύκια.

Στη συνέχεια, πολλά είδη ζώων υπήρχαν ήδη στις θάλασσες της Κάμβριας. Αργότερα εξειδικεύτηκαν και βελτιώθηκαν. Ανάμεσα στα θαλάσσια ζώα εκείνης της εποχής ήταν τα καρκινοειδή, τα σφουγγάρια, τα κοράλλια, τα μαλάκια, οι τριλοβίτες κ.λπ.

Στο τέλος της ορδοβικανής περιόδου, άρχισαν να εμφανίζονται μεγάλα σαρκοφάγα, καθώς και σπονδυλωτά.

Η περαιτέρω εξέλιξη των σπονδυλωτών πήγε προς την κατεύθυνση των ζώων που μοιάζουν με τα σαγόνια. Στο Devonian, τα lungfish - αμφίβια και στη συνέχεια έντομα - άρχισαν να εμφανίζονται. Αναπτύχθηκε σταδιακά νευρικό σύστημαως συνέπεια της βελτίωσης των μορφών αναστοχασμού.

Ένα ιδιαίτερα σημαντικό στάδιο στην εξέλιξη των ζωντανών μορφών ήταν η εμφάνιση φυτικών και ζωικών οργανισμών από το νερό στη γη και η περαιτέρω αύξηση του αριθμού των ειδών των χερσαίων φυτών και ζώων. Στο μέλλον, από αυτούς προκύπτουν πολύ οργανωμένες μορφές ζωής. Η εμφάνιση των φυτών στη στεριά ξεκίνησε στο τέλος της Σιλουρίας και η ενεργός κατάκτηση της γης από τα σπονδυλωτά άρχισε στο Σιλουρικό.

Η μετάβαση στη ζωή στον αέρα απαιτούσε πολλές αλλαγές από τους ζωντανούς οργανισμούς και προϋπέθετε την ανάπτυξη κατάλληλων προσαρμογών. Αύξησε απότομα τον ρυθμό εξέλιξης της ζωής στη Γη. Ο άνθρωπος έγινε η κορυφή της εξέλιξης των ζωντανών όντων.

Η ζωή στον αέρα έχει «αυξήσει» τη μάζα σώματος των οργανισμών που δεν περιέχονται στον αέρα ΘΡΕΠΤΙΚΕΣ ουσιες, ο αέρας μεταδίδει φως, ήχο, θερμότητα διαφορετικά από το νερό, η ποσότητα οξυγόνου σε αυτόν είναι μεγαλύτερη. Ήταν απαραίτητο να προσαρμοστούμε σε όλα αυτά. Τα πρώτα σπονδυλωτά που προσαρμόστηκαν στις συνθήκες διαβίωσης στην ξηρά ήταν τα ερπετά. Τα αυγά τους τροφοδοτούνταν με τροφή και οξυγόνο για το έμβρυο, καλυμμένα με σκληρό κέλυφος και δεν φοβήθηκαν να στεγνώσουν.

Πριν από περίπου 67 εκατομμύρια χρόνια, τα πουλιά και τα θηλαστικά απέκτησαν πλεονέκτημα στη φυσική επιλογή. Χάρη στη θερμόαιμη φύση των θηλαστικών, απέκτησαν γρήγορα μια κυρίαρχη θέση στη Γη, η οποία συνδέεται με τις συνθήκες ψύξης στον πλανήτη μας. Αυτή την εποχή, η θερμόαιμη ήταν που έγινε ο καθοριστικός παράγοντας για την επιβίωση. Εξασφάλιζε σταθερή υψηλή θερμοκρασία σώματος και σταθερή λειτουργία των εσωτερικών οργάνων των θηλαστικών. Η ζωντάνια των θηλαστικών και η διατροφή των μικρών τους με γάλα ήταν ένας ισχυρός παράγοντας στην εξέλιξή τους, επιτρέποντάς τους να αναπαραχθούν σε ποικίλες περιβαλλοντικές συνθήκες. Το ανεπτυγμένο νευρικό σύστημα συνέβαλε σε ποικίλες μορφές προσαρμογής και προστασίας των οργανισμών.

Υπήρχε μια διαίρεση των σαρκοφάγων ζώων σε οπληφόρα και αρπακτικά, και τα πρώτα εντομοφάγα θηλαστικά σηματοδότησε την αρχή της εξέλιξης των πλακούντων και των μαρσιποφόρων οργανισμών.

Το αποφασιστικό στάδιο στην εξέλιξη της ζωής στον πλανήτη μας ήταν η εμφάνιση της τάξης των πρωτευόντων. Στον Καινοζωικό, περίπου πριν από 67-27 εκατομμύρια χρόνια, τα πρωτεύοντα χωρίζονται σε πιθήκους και πιθήκους, που είναι οι παλαιότεροι πρόγονοι του σύγχρονου ανθρώπου. Οι προϋποθέσεις για την εμφάνιση του σύγχρονου ανθρώπου στη διαδικασία της εξέλιξης διαμορφώθηκαν σταδιακά. Στην αρχή υπήρχε ένας τρόπος ζωής αγέλης. Κατέστησε δυνατή τη διαμόρφωση των θεμελίων της μελλοντικής κοινωνικής επικοινωνίας. Επιπλέον, αν στα έντομα (μέλισσες, μυρμήγκια, τερμίτες) η βιοκοινωνικότητα οδήγησε στην απώλεια της ατομικότητας, τότε στους αρχαίους προγόνους των ανθρώπων, αντίθετα, ανέπτυξε τα ατομικά χαρακτηριστικά του ατόμου. Αυτό ήταν μια ισχυρή κινητήρια δύναμη για την ανάπτυξη της ομάδας.

Η εξέλιξη της ζωής έκανε το επόμενο βήμα με την εμφάνιση του Homo sapiens (Homo sapiens).Είναι ο Homo sapiens που έχει την ικανότητα να αλλάξει σκόπιμα τον κόσμο γύρω του, να δημιουργήσει τεχνητές συνθήκες για τον βιότοπό του και να μεταμορφώσει την εμφάνιση του πλανήτη μας.

Εξελικτική θεωρία του Καρόλου Δαρβίνου

Υπό εξέλιξη (από λατ. evolutio– ανάπτυξη, ανάπτυξη) θα πρέπει να νοείται ως μια διαδικασία μακροπρόθεσμων, σταδιακών, αργών αλλαγών που οδηγούν σε θεμελιώδεις, ποιοτικά νέες αλλαγές (σχηματισμός άλλων δομών, μορφών, οργανισμών και των ειδών τους).

Η ιδέα των μακροπρόθεσμων και σταδιακών αλλαγών σε όλα τα είδη ζώων και φυτών εκφράστηκε από επιστήμονες πολύ πριν από τον Κάρολο Δαρβίνο. Με αυτό το πνεύμα μίλησαν σε διαφορετικές εποχές ο Αριστοτέλης, ο Σουηδός φυσιοδίφης C. Linnaeus, ο Γάλλος βιολόγος J. Lamarck, ο σύγχρονος του Charles Darwin, ο Άγγλος φυσιοδίφης A. Wallace και άλλοι επιστήμονες.

Η αναμφισβήτητη αξία του Κάρολου Δαρβίνου δεν είναι η ίδια η ιδέα της εξέλιξης, αλλά το γεγονός ότι ήταν αυτός που ανακάλυψε πρώτος την αρχή της φυσικής επιλογής στη φύση και γενίκευσε μεμονωμένες εξελικτικές ιδέες σε μια συνεκτική θεωρία της εξέλιξης. Κατά την ανάπτυξη της θεωρίας του, ο Κάρολος Δαρβίνος βασίστηκε σε μεγάλη ποσότητα πραγματικού υλικού, σε πειράματα και στην πρακτική της εκτροφής για να αναπτύξει νέες ποικιλίες φυτών και διάφορες ράτσες ζώων.

Ταυτόχρονα, ο Κάρολος Δαρβίνος κατέληξε στο συμπέρασμα ότι από τα πολλά διαφορετικά φαινόμενα της ζωντανής φύσης ξεχωρίζουν ξεκάθαρα τρεις θεμελιώδεις παράγοντες στην εξέλιξη των έμβιων όντων, ενωμένοι με έναν σύντομο τύπο: μεταβλητότητα, κληρονομικότητα, φυσική επιλογή.

Αυτές οι θεμελιώδεις αρχές βασίζονται στα ακόλουθα συμπεράσματα και παρατηρήσεις του ζωντανού κόσμου:

1. Μεταβλητότητα.Είναι χαρακτηριστικό κάθε ομάδας ζώων και φυτών· οι οργανισμοί διαφέρουν μεταξύ τους με πολλούς διαφορετικούς τρόπους. Στη φύση είναι αδύνατο να βρεθούν δύο πανομοιότυποι οργανισμοί. Η μεταβλητότητα είναι αναπόσπαστη ιδιότητα των ζωντανών οργανισμών· εκδηλώνεται συνεχώς και παντού.

Σύμφωνα με τον Κάρολο Δαρβίνο, υπάρχουν δύο τύποι μεταβλητότητας στη φύση - οριστική και αόριστη.

1) Ορισμένη μεταβλητότητα(προσαρμοστική τροποποίηση) είναι η ικανότητα όλων των ατόμων του ίδιου είδους σε ορισμένες συγκεκριμένες περιβαλλοντικές συνθήκες να αντιδρούν με τον ίδιο τρόπο σε αυτές τις συνθήκες (τροφή, κλίμα κ.λπ.). Σύμφωνα με τις σύγχρονες έννοιες, οι προσαρμοστικές τροποποιήσεις δεν κληρονομούνται, και ως εκ τούτου, ως επί το πλείστον, δεν μπορούν να παρέχουν υλικό για οργανική εξέλιξη.

2) Αβέβαιη μεταβλητότητα(μεταλλάξεις) προκαλεί σημαντικές αλλαγές στο σώμα προς διάφορες κατευθύνσεις. Αυτή η μεταβλητότητα, σε αντίθεση με μια συγκεκριμένη, είναι κληρονομικής φύσης, με μικρές αποκλίσεις στην πρώτη γενιά να αυξάνονται στις επόμενες. Η αβέβαιη μεταβλητότητα συνδέεται επίσης με περιβαλλοντικές αλλαγές, αλλά όχι άμεσα, όπως στις προσαρμοστικές τροποποιήσεις, αλλά έμμεσα. Επομένως, σύμφωνα με τον Κάρολο Δαρβίνο, είναι αβέβαιες οι αλλαγές που παίζουν καθοριστικό ρόλο στην εξέλιξη.

2. Συνεχής αφθονία του είδους.Ο αριθμός των οργανισμών κάθε είδους που γεννιούνται είναι μεγαλύτερος από τον αριθμό που μπορούν να βρουν τροφή και να επιβιώσουν. Ωστόσο, η αφθονία κάθε είδους παραμένει σχετικά σταθερή υπό φυσικές συνθήκες.

3. Ανταγωνιστικές σχέσειςτα άτομα.Δεδομένου ότι γεννιούνται περισσότερα άτομα από όσα μπορούν να επιβιώσουν, υπάρχει συνεχής αγώνας για ύπαρξη στη φύση, ανταγωνισμός για τροφή και βιότοπο.

4. Προσαρμοστικότητα, προσαρμοστικότητα των οργανισμών.Οι αλλαγές που διευκολύνουν την επιβίωση ενός οργανισμού σε ένα συγκεκριμένο περιβάλλον δίνουν στους ιδιοκτήτες του πλεονεκτήματα έναντι άλλων οργανισμών που είναι λιγότερο προσαρμοσμένοι στις εξωτερικές συνθήκες και ως αποτέλεσμα πεθαίνουν. Η ιδέα της «επιβίωσης του ισχυρότερου» είναι κεντρική στη θεωρία της φυσικής επιλογής. 5. Αναπαραγωγή «επιτυχημένων» επίκτητων χαρακτηριστικών στους απογόνους.Τα επιζώντα άτομα γεννούν απογόνους και έτσι οι «επιτυχείς» θετικές αλλαγές που τους επέτρεψαν να επιβιώσουν μεταβιβάζονται στις επόμενες γενιές.

Η ουσία της εξελικτικής διαδικασίας είναι η συνεχής προσαρμογή των ζωντανών οργανισμών σε διάφορες συνθήκες του φυσικού περιβάλλοντος και η εμφάνιση ολοένα και πιο περίπλοκων οργανισμών. Επομένως, η βιολογική εξέλιξη κατευθύνεται από απλές βιολογικές μορφές σε πιο σύνθετες μορφές.

Έτσι, η φυσική επιλογή, που είναι το αποτέλεσμα του αγώνα για ύπαρξη, είναι ο κύριος παράγοντας εξέλιξης, που κατευθύνει και καθορίζει τις εξελικτικές αλλαγές. Αυτές οι αλλαγές γίνονται αισθητές μετά από πολλές γενιές. Είναι στη φυσική επιλογή που αντικατοπτρίζεται ένα από τα θεμελιώδη χαρακτηριστικά των ζωντανών όντων - η διαλεκτική της αλληλεπίδρασης μεταξύ του οργανικού συστήματος και του περιβάλλοντος.

Τα αναμφισβήτητα πλεονεκτήματα της εξελικτικής θεωρίας του Κάρολου Δαρβίνου είχαν επίσης ορισμένα μειονεκτήματα. Έτσι, δεν μπορούσε να εξηγήσει τους λόγους για την εμφάνιση σε ορισμένους οργανισμούς ορισμένων δομών που φαίνονται άχρηστες. Πολλά είδη δεν είχαν μεταβατικές μορφές μεταξύ των σύγχρονων ζώων και των απολιθωμάτων. Οι ιδέες για την κληρονομικότητα ήταν επίσης ένα αδύνατο σημείο. Στη συνέχεια, ανακαλύφθηκαν ελλείψεις σχετικά με τις κύριες αιτίες και τους παράγοντες της οργανικής εξέλιξης. Ήδη στον 20ο αιώνα. κατέστη σαφές ότι η θεωρία του Καρόλου Δαρβίνου χρειάζεται περαιτέρω βελτίωση και βελτίωση, λαμβάνοντας υπόψη τα τελευταία επιτεύγματα της βιολογικής επιστήμης. Αυτό έγινε προϋπόθεση για τη δημιουργία της συνθετικής θεωρίας της εξέλιξης (STE).

Συνθετική θεωρία της εξέλιξης

Τα επιτεύγματα της γενετικής στην αποκάλυψη του γενετικού κώδικα, οι επιτυχίες της μοριακής βιολογίας, της εμβρυολογίας, της εξελικτικής μορφολογίας, της λαϊκής γενετικής, της οικολογίας και ορισμένων άλλων επιστημών δείχνουν την ανάγκη συνδυασμού της σύγχρονης γενετικής με τη θεωρία της εξέλιξης του Καρόλου Δαρβίνου. Αυτή η σύνδεση δημιούργησε το δεύτερο μισό του 20ού αιώνα. ένα νέο βιολογικό παράδειγμα - η συνθετική θεωρία της εξέλιξης. Δεδομένου ότι βασίζεται στη θεωρία του Καρόλου Δαρβίνου, ονομάζεται νεοδαρβινικό. Αυτή η θεωρία θεωρείται ως μη κλασική βιολογία. Η συνθετική θεωρία της εξέλιξης κατέστησε δυνατή την υπέρβαση των αντιφάσεων μεταξύ της εξελικτικής θεωρίας και της γενετικής. Το STE δεν έχει ακόμη ένα φυσικό μοντέλο εξέλιξης, αλλά είναι μια πολύπλευρη, πολύπλοκη διδασκαλία που βρίσκεται στη βάση της σύγχρονης εξελικτικής βιολογίας. Αυτή η σύνθεση της γενετικής και της εξελικτικής διδασκαλίας ήταν ένα ποιοτικό άλμα τόσο στην ανάπτυξη της ίδιας της γενετικής όσο και στη σύγχρονη εξελικτική θεωρία. Αυτό το άλμα σηματοδότησε τη δημιουργία ενός νέου κέντρου για το σύστημα της βιολογικής γνώσης και τη μετάβαση της βιολογίας στο σύγχρονο μη κλασικό επίπεδο ανάπτυξής της. Η STE ονομάζεται συχνά η γενική θεωρία της εξέλιξης, η οποία είναι ένας συνδυασμός των εξελικτικών ιδεών του Charles Darwin, κυρίως της φυσικής επιλογής, με σύγχρονα αποτελέσματα έρευνας στον τομέα της κληρονομικότητας και της μεταβλητότητας.

Οι βασικές ιδέες του STE διατυπώθηκαν από τον Ρώσο γενετιστή S. Chetverikov το 1926 στα έργα του για τη λαϊκή γενετική. Αυτές οι ιδέες υποστηρίχθηκαν και αναπτύχθηκαν από τους Αμερικανούς γενετιστές R. Fisher, S. Wright, τον Άγγλο βιολόγο και γενετιστή D. Haldane και τον σύγχρονο Ρώσο γενετιστή N. Dubinin (1906–1998).

Η κύρια προϋπόθεση για τη σύνθεση της γενετικής με τη θεωρία της εξέλιξης ήταν οι βιομετρικές και φυσικές και μαθηματικές προσεγγίσεις στην ανάλυση της εξέλιξης, χρωμοσωμική θεωρίακληρονομικότητα, εμπειρικές μελέτες της μεταβλητότητας των φυσικών πληθυσμών κ.λπ.

Το υποστηρικτικό σημείο του STE είναι η ιδέα ότι το στοιχειώδες συστατικό της εξέλιξης δεν είναι ένα είδος (σύμφωνα με τον Δαρβίνο) ή ένα άτομο (κατά τον Lamarck), αλλά ένας πληθυσμός. Ακριβώς αυτό είναι ένα ολιστικό σύστημα διασύνδεσης μεταξύ των οργανισμών, που διαθέτει όλα τα δεδομένα για αυτο-ανάπτυξη. Δεν είναι μόνο οποιαδήποτε μεμονωμένα χαρακτηριστικά ή άτομα που υπόκεινται σε επιλογή, αλλά ολόκληρος ο πληθυσμός, ο γονότυπος του. Ωστόσο, αυτή η επιλογή πραγματοποιείται μέσω αλλαγών στα φαινοτυπικά χαρακτηριστικά των μεμονωμένων ατόμων, γεγονός που οδηγεί στην εμφάνιση νέων χαρακτηριστικών με την αλλαγή των βιολογικών γενεών.

Η βασική μονάδα κληρονομικότητας είναι το γονίδιο. Είναι ένα τμήμα ενός μορίου (ή χρωμοσώματος) DNA που καθορίζει την ανάπτυξη ορισμένων χαρακτηριστικών ενός οργανισμού. Ο Σοβιετικός γενετιστής N.V. Timofeev-Resovsky (1900–1981) διατύπωσε μια θέση για τα φαινόμενα και τους παράγοντες της εξέλιξης. Είναι ως εξής:

Ο κύριος καθοριστικός παράγοντας της συνθετικής θεωρίας της εξέλιξης είναι η φυσική επιλογή, η οποία κατευθύνει την εξελικτική διαδικασία. Η καθαρά βιολογική σημασία ενός ατόμου ως οργανισμού που έδωσε απογόνους αξιολογείται από τη συμβολή του στη γονιδιακή δεξαμενή του πληθυσμού. Τα αντικείμενα επιλογής σε έναν πληθυσμό είναι οι φαινότυποι μεμονωμένων ατόμων. Ο φαινότυπος ενός μεμονωμένου οργανισμού προσδιορίζεται και σχηματίζεται με βάση τις πραγματοποιηθείσες πληροφορίες γονότυπου σε μεταβαλλόμενες περιβαλλοντικές συνθήκες. Ως αποτέλεσμα, από γενιά σε γενιά, η επιλογή ανά φαινότυπο οδηγεί σε επιλογή γονότυπων.

Η εξέλιξη είναι μια ενιαία διαδικασία. Στο STE υπάρχουν δύο επίπεδα εξέλιξης: μικροεξέλιξη,λαμβάνει χώρα σε επίπεδο πληθυσμού-ειδών σε σχετικά σύντομο χρονικό διάστημα σε περιορισμένες περιοχές, και μακροεξέλιξη,λαμβάνει χώρα σε επίπεδο υποειδών, όπου εμφανίζονται γενικά πρότυπα και κατευθύνσεις στην ιστορική εξέλιξη των έμβιων όντων.

Μικροεξέλιξηείναι ένα σύνολο εξελικτικών διεργασιών που συμβαίνουν σε πληθυσμούς ενός είδους, που οδηγούν σε αλλαγές στις γονιδιακές δεξαμενές αυτών των πληθυσμών και στο σχηματισμό νέων ειδών. Εμφανίζεται με βάση τη μεταβλητή μεταβλητότητα υπό τον αυστηρό έλεγχο της φυσικής επιλογής. Η μόνη πηγή εμφάνισης ποιοτικά νέων χαρακτηριστικών είναι οι μεταλλάξεις. Η επιλογή είναι ένας δημιουργικός επιλεκτικός παράγοντας που κατευθύνει τις στοιχειώδεις εξελικτικές αλλαγές στην πορεία προσαρμογής των οργανισμών στις μεταβαλλόμενες περιβαλλοντικές συνθήκες. Η φύση των διεργασιών της μικροεξέλιξης επηρεάζεται από τις αλλαγές στον πληθυσμό (κύματα ζωής), την ανταλλαγή γενετικές πληροφορίεςμεταξύ τους, καθώς και μόνωση. Η μικροεξέλιξη οδηγεί είτε σε αλλαγή ολόκληρης της γονιδιακής δεξαμενής ενός είδους στο σύνολό του (φυλογενετική εξέλιξη), είτε στον διαχωρισμό τους από το γονικό αρχικό είδος ως νέες μορφές (ειδογένεση).

Μακροεξέλιξη- πρόκειται για εξελικτικούς μετασχηματισμούς που οδηγούν σε αλλαγές σε περισσότερα υψηλό επίπεδο taxa παρά είδη (οικογένειες, τάξεις, τάξεις). Δεν έχει τους χαρακτηριστικούς του μηχανισμούς και πραγματοποιείται μέσω των διεργασιών της μικροεξέλιξης. Οι μικροεξελικτικές διεργασίες που συσσωρεύονται σταδιακά λαμβάνουν την εξωτερική τους έκφραση στα φαινόμενα της μακροεξέλιξης. Η μακροεξέλιξη είναι μια γενικευμένη εικόνα της εξελικτικής αλλαγής που παρατηρείται από μια ευρεία ιστορική προοπτική. Επομένως, μόνο στο επίπεδο της μακροεξέλιξης εμφανίζονται γενικές τάσεις, πρότυπα και κατευθύνσεις της εξέλιξης της ζωντανής φύσης που δεν μπορούν να παρατηρηθούν σε μικροεξελικτικό επίπεδο.

Οι σύγχρονες έννοιες του STE δείχνουν ότι οι εξελικτικές αλλαγές είναι τυχαίες και μη κατευθυνόμενες στη φύση, αφού οι τυχαίες μεταλλάξεις είναι το υλικό εκκίνησης για αυτές. Η εξέλιξη προχωρά σταδιακά και αποκλίνοντα μέσω της επιλογής μικρών τυχαίων μεταλλάξεων. Σε αυτή την περίπτωση, νέες μορφές ζωής σχηματίζονται μέσω μεγάλων κληρονομικών αλλαγών, το δικαίωμα στη ζωή των οποίων καθορίζεται από τη φυσική επιλογή. Μια αργή και σταδιακή εξελικτική διαδικασία μπορεί επίσης να έχει απότομο χαρακτήρα, που σχετίζεται με αλλαγές στις περιβαλλοντικές συνθήκες ως αποτέλεσμα διεργασιών διχασμού στην ανάπτυξη του πλανήτη μας.

Η συνθετική θεωρία της εξέλιξης δεν είναι κάποιο είδος κανόνα, ένα παγωμένο σύστημα θεωρητικών θέσεων. Στο πιθανό εύρος του, διαμορφώνονται νέες κατευθύνσεις έρευνας, εμφανίζονται και θα συνεχίσουν να εμφανίζονται θεμελιώδεις ανακαλύψεις, συμβάλλοντας στην περαιτέρω γνώση των εξελικτικών διαδικασιών των ζωντανών όντων.

Σύμφωνα με τις σύγχρονες ιδέες, σημαντικό πρακτική εργασίαΤο STE είναι η ανάπτυξη βέλτιστων τρόπων διαχείρισης της εξελικτικής διαδικασίας σε συνθήκες συνεχώς αυξανόμενης ανθρωπογενούς πίεσης στο περιβάλλον φυσικό περιβάλλον. Αυτή η θεωρία χρησιμοποιείται για την επίλυση προβλημάτων της σχέσης μεταξύ ανθρώπου και φύσης, φύσης και ανθρώπινης κοινωνίας.

Ωστόσο, η συνθετική θεωρία της εξέλιξης έχει κάποια αμφιλεγόμενα ζητήματα και δυσκολίες που γεννούν μη δαρβινικές έννοιες της εξέλιξης. Αυτά περιλαμβάνουν, για παράδειγμα, τη θεωρία της νομογένεσης, την έννοια της ακριβείας και ορισμένες άλλες.

Η θεωρία της νομογένεσης προτάθηκε το 1922 από τον Ρώσο βιολόγο L. Berg. Βασίζεται στην ιδέα ότι η εξέλιξη είναι μια ήδη προγραμματισμένη διαδικασία πραγματοποίησης ορισμένων εσωτερικών προτύπων εγγενών στα ζωντανά όντα. Ένας ζωντανός οργανισμός είναι εγγενής σε μια ορισμένη εσωτερική δύναμη της φύσης, η οποία δρα πάντα, ανεξάρτητα από τις εξωτερικές συνθήκες, σκόπιμα προς την κατεύθυνση της περιπλοκής των ζωντανών δομών. Προς υποστήριξη αυτού, ο L. Berg υπέδειξε ορισμένα δεδομένα σχετικά με τη συγκλίνουσα και παράλληλη εξέλιξη ορισμένων ομάδων φυτών και ζώων.

Μια μη-δαρβινική έννοια που εμφανίστηκε πρόσφατα είναι η ακριβής ώρα. Οι υποστηρικτές αυτής της κατεύθυνσης πιστεύουν ότι η διαδικασία της εξέλιξης προχωρά σπασμωδικά - μέσα από σπάνια και γρήγορα άλματα, που αντιστοιχούν μόνο στο 1% του εξελικτικού χρόνου. Το υπόλοιπο 99% του χρόνου της ύπαρξής του το είδος παραμένει σε κατάσταση σταθερότητας. Σε ακραίες περιπτώσεις, το άλμα προς ένα νέο είδος μπορεί να συμβεί σε μικρούς πληθυσμούς έως και δέκα ατόμων κατά τη διάρκεια μιας ή περισσότερων γενεών. Αυτή η ιδέα βασίζεται στη γενετική βάση που ορίζεται από τη μοριακή γενετική και τη σύγχρονη βιοχημεία. Η ακρίβεια απορρίπτει το μοντέλο γενετικού πληθυσμού της ειδογένεσης, την ιδέα του Charles Darwin για τις ποικιλίες και τα υποείδη ως αναδυόμενα είδη. Η ακρίβεια εστιάζει σε μοριακή γενετικήάτομο ως φορέας των ιδιοτήτων του είδους. Η ιδέα της διάσπασης της μακρο- και της μικροεξέλιξης και της ανεξαρτησίας των παραγόντων που ελέγχονται από αυτούς δίνει σε αυτή την έννοια μια ορισμένη αξία.

Είναι πιθανό ότι στο μέλλον μπορεί να προκύψει μια ενοποιημένη θεωρία της ζωής που συνδυάζει τη συνθετική θεωρία της εξέλιξης με μη δαρβινικές έννοιες για την ανάπτυξη της ζωντανής φύσης.

Εξελικτική εικόνα του κόσμου. Παγκόσμια εξελικτικότητα

Η ιδέα της παγκόσμιας ανάπτυξης είναι η πιο σημαντική ιδέα του παγκόσμιου πολιτισμού. Στις πολύ τέλειες μορφές του, άρχισε να διεισδύει στη φυσική επιστήμη τον 18ο αιώνα. Αλλά ήδη από τον 19ο αιώνα. μπορεί με ασφάλεια να ονομαστεί αιώνας των εξελικτικών ιδεών. Εκείνη την εποχή, οι αναπτυξιακές έννοιες άρχισαν να διεισδύουν στη γεωλογία, τη βιολογία, την κοινωνιολογία και ανθρωπιστικές επιστήμες. Στο πρώτο μισό του 20ου αιώνα. Η επιστήμη αναγνώρισε την εξέλιξη της φύσης, της κοινωνίας και του ανθρώπου, αλλά δεν υπήρχε ακόμα φιλοσοφική γενική αρχή ανάπτυξης.

Και μόνο στα τέλη του 20ου αιώνα η φυσική επιστήμη απέκτησε μια θεωρητική και μεθοδολογική βάση για τη δημιουργία ενός ενιαίου μοντέλου καθολική εξέλιξη, εντοπίζοντας παγκόσμιους νόμους κατεύθυνσης και κινητήριες δυνάμεις της εξέλιξης της φύσης. Μια τέτοια βάση είναι η θεωρία της αυτοοργάνωσης της ύλης, που αντιπροσωπεύει συνεργίες. (Όπως προαναφέρθηκε, η συνέργεια είναι η επιστήμη της οργάνωσης της ύλης.) Η έννοια του καθολικού εξελικτικούισμού, που έφτασε σε παγκόσμιο επίπεδο, συνέδεσε σε ένα ενιαίο σύνολο την προέλευση του Σύμπαντος (κοσμογένεση), την ανάδυση ηλιακό σύστημακαι ο πλανήτης Γη (γεωγένεση), η εμφάνιση της ζωής (βιογένεση), ο άνθρωπος και η ανθρώπινη κοινωνία (ανθρωποκοινωνιογένεση). Αυτό το μοντέλο ανάπτυξης της φύσης ονομάζεται επίσης παγκόσμιος εξελικισμός, αφού ακριβώς αυτό το μοντέλο περιλαμβάνει όλες τις υπάρχουσες και νοητικά φανταστικές εκδηλώσεις της ύλης σε μια ενιαία διαδικασία αυτοοργάνωσης της φύσης.

Ο παγκόσμιος εξελικισμός θα πρέπει να κατανοηθεί ως η έννοια της ανάπτυξης του Σύμπαντος ως ενός φυσικού συνόλου που αναπτύσσεται με την πάροδο του χρόνου. Ταυτόχρονα, ολόκληρη η ιστορία του Σύμπαντος, ξεκινώντας από το Big Bang και τελειώνοντας με την εμφάνιση της ανθρωπότητας, θεωρείται ως μια ενιαία διαδικασία, όπου οι κοσμικοί, χημικοί, βιολογικοί και κοινωνικοί τύποι εξέλιξης συνδέονται διαδοχικά και γενετικά στενά. . Η κοσμική, η γεωλογική και η βιολογική χημεία σε μια ενιαία διαδικασία εξέλιξης των μοριακών συστημάτων αντανακλά τις θεμελιώδεις μεταβάσεις τους και το αναπόφευκτο μετασχηματισμό σε ζωντανή ύλη. Κατά συνέπεια, η πιο σημαντική κανονικότητα του παγκόσμιου εξελικισμού είναι η κατεύθυνση της ανάπτυξης του κόσμου στο σύνολό του (universum) προς την αύξηση της δομικής του οργάνωσης.

Η ιδέα της φυσικής επιλογής παίζει σημαντικό ρόλο στην έννοια του καθολικού εξελικτικού πνεύματος. Εδώ, κάτι νέο προκύπτει πάντα ως αποτέλεσμα της επιλογής των πιο αποτελεσματικών σχηματισμών. Οι αναποτελεσματικές νέες αναπτύξεις απορρίπτονται από την ιστορική διαδικασία. Ένα ποιοτικά νέο επίπεδο οργάνωσης της ύλης «επιβεβαιώνεται» από την ιστορία μόνο όταν αποδεικνύεται ότι μπορεί να απορροφήσει την προηγούμενη εμπειρία της ιστορικής ανάπτυξης της ύλης. Αυτό το μοτίβο είναι ιδιαίτερα έντονο για τη βιολογική μορφή κίνησης, αλλά είναι χαρακτηριστικό ολόκληρης της εξέλιξης της ύλης γενικά.

Η αρχή της παγκόσμιας εξέλιξης βασίζεται στην κατανόηση της εσωτερικής λογικής της ανάπτυξης της κοσμικής τάξης των πραγμάτων, της λογικής της ανάπτυξης του Σύμπαντος ως ενιαίου συνόλου. Για μια τέτοια κατανόηση, παίζει σημαντικό ρόλο ανθρωπική αρχή.Η ουσία του είναι ότι η εξέταση και η γνώση των νόμων του Σύμπαντος και της δομής του πραγματοποιείται από ένα λογικό άτομο. Η φύση είναι αυτό που είναι μόνο επειδή υπάρχει ένα άτομο μέσα της. Με άλλα λόγια, οι νόμοι της κατασκευής του Σύμπαντος πρέπει να είναι τέτοιοι που σίγουρα κάποια μέρα θα γεννήσει έναν παρατηρητή. αν ήταν διαφορετικά, απλά δεν θα υπήρχε κανείς που να γνωρίζει το Σύμπαν. Η ανθρωπική αρχή επισημαίνει την εσωτερική ενότητα των νόμων της ιστορικής εξέλιξης του Σύμπαντος και τις προϋποθέσεις για την εμφάνιση και την εξέλιξη της ζωντανής ύλης μέχρι την ανθρωποκοινωνιογένεση.

Το παράδειγμα του καθολικού εξελικτικούισμού είναι μια περαιτέρω ανάπτυξη και συνέχιση διαφόρων ιδεολογικών εικόνων του κόσμου. Ως αποτέλεσμα, η ίδια η ιδέα του παγκόσμιου εξελικτικού χαρακτήρα έχει κοσμοθεωρητικό χαρακτήρα. Ο κύριος στόχος του είναι να καθορίσει την κατεύθυνση των διαδικασιών αυτοοργάνωσης και ανάπτυξης διαδικασιών στην κλίμακα του Σύμπαντος. Στην εποχή μας, η ιδέα του παγκόσμιου εξελικτικού ρόλου παίζει διπλό ρόλο. Από τη μια πλευρά, αντιπροσωπεύει τον κόσμο ως ακεραιότητα, μας επιτρέπει να κατανοήσουμε τους γενικούς νόμους της ύπαρξης στην ενότητά τους. από την άλλη, καθοδηγεί σύγχρονη φυσική επιστήμηνα εντοπίσει ορισμένα πρότυπα εξέλιξης της ύλης σε όλα τα δομικά επίπεδα της οργάνωσής της και σε όλα τα στάδια της αυτοανάπτυξής της.