Теория эволюции

Преподаватель биологии и химии

Фунтова Дарья Михайловна

Теория эволюции

План занятия

1

История развития эволюционных взглядов

План занятия

25 ноября 1887

2

В семье купца второй гильдии Вавилова Ивана Ильича и его супруги Александры Михайловны родился сын Николай

Предпосылки к появлению теории Дарвина

План занятия

3

1906

Окончил Московское коммерческое училище и поступил в Московский сельскохозяйственный институт

Теория эволюции Чарльза Дарвина

План занятия

1908

4

Участник первого географического исследования Северного Кавказа и Закавказья

Заслуги Дарвина

План занятия

5

1906

Окончил Московское коммерческое училище и поступил в Московский сельскохозяйственный институт

Становление синтетической теории эволюции

Эволюционное учение

раздел биологии, который изучает движущие силы и механизмы исторического развития живой природы.

Биологическая эволюция

необратимое направленное развитие живых организмов и их сообществ, приводящее к более высокой ступени их развития.

Термин «эволюция» ввёл в 1762 г. Шарль Бонне

История развития эволюционных взглядов

Креационизм

Карл Линней

(1707-1778)

• Считал виды неизменными, созданными творцом, а приспособленность – изначально целесообразной.
• Создал первую классификацию живой природы, основанную на сравнении отдельных признаков. Результат – искусственная система.
• Не учитывал родство организмов

Трансформизм

Жорж-Луи Леклерк, граф де Бюффон

(1707-1788)

• Считал, что биоразнообразие со временем увеличивается, но при этом оно происходит из некоторого количества высокоорганизованных живых существ.
• Один вид может трансформироваться в другой.

Ламаркизм

Жан Батист Ламарк

(1744-1829)

• Понимал эволюцию как процесс постепенного усложнения организации от низших организмов к высшим. Ввёл понятие градации – постепенного развития от простого к сложному.
• Считал, что виды находятся в постоянном движении – постепенно изменяются и превращаются в другие виды. Существуют только переходные формы.

Ламаркизм

Жан Батист Ламарк

(1744-1829)

• Показал приспособительный характер изменений.

Ошибки:

• Неверно объяснил причины и движущие силы эволюции. Утверждал, что к изменениям приводит стремление живых организмов к совершенству и их способность изменяться в соответствии с

Ламаркизм

Жан Батист Ламарк

(1744-1829)

изменением внешних условий.

• Считал, что признаки могут изменяться в результате «упражнения и неупражнения» органов.
• Утверждал, что полезные признаки обязательно передаются потомкам.
• Отрицал реальность существования видов.

Теория катастроф

Жорж Кювье

(1769-1832)

Предполагал, что вымирание древних групп животных и растений могло происходить в результате крупных геологических катастроф, после чего опустевшие территории заселялись новыми видами животных и растений, которые приходили с соседних регионов.

Предпосылки к появлению теории Дарвина

Работы Кювье

Кювье заложил основы научной палеонтологии, основал сравнительную анатомию и развивал принцип корреляции органов.

Чарльз Лайель и его работы

Показал длительность существования Земли и непрерывное действие малых воздействий, которые потом приводят к изменениям.

Работы Томаса Мальтуса

В своём исследовании «Опыт о законе народонаселения» показал, что население размножается в геометрической прогрессии, а продукты питания оно производит в арифметической прогрессии.

Развитие селекции в Англии

Многие породы домашних животных выведены в Британии. В Англии ещё в конце 18 века была хорошо поставлена племенная работа.

Это был очень важный вклад в фундамент Дарвиновской теории, потому что он показывал, что можно вывести путём племенной работы живых существ, которые вообще не похожи на своих предков.

Путешествие Дарвина

Теория эволюции Дарвина

Чарльз Роберт Дарвин

1809-1882

Положения теории Дарвина

• Организмы обладают способностью к изменчивости. В природе не существует свойств или признаков, которые полностью тождественны у особей одного вида.
• Различия между организмами передаются по наследству, по крайней мере, частично.
• Любые организмы теоретически при благоприятных условиях могут размножаться в геометрической прогрессии и способны быстро заполнить всю Землю, однако этого не происходит ввиду ограниченности жизненных ресурсов, что приводит к борьбе за существование, результатом которой является частичное выживание особей.

Положения теории Дарвина

• Результатом борьбы за существование является естественный отбор, суть которого в способности к выживанию наиболее приспособленных к данным условиям организмов. Выжившие передают свои свойства по наследству, что приводит к сохранению и закреплению этих свойств в последующих поколениях организмов.

Механизм возникновения новых видов

• Живые организмы имеют много отличий благодаря изменчивости.
• Интенсивность размножения видов велика, и особей рождается значительно больше, чем может выжить в конкретных условиях среды. Поэтому возникает конкуренция за ресурсы, т.е. борьба за существование.
• Результатом борьбы за существование является естественный отбор, в котором выживают и оставляют потомство наиболее приспособленные к условиям среды особи.
• Выжившие особи передают полезные признаки потомству.

Механизм возникновения новых видов

• Через много поколений особи могут значительно отличаться от исходной формы. Образуется новый вид.

Борьба за существование

сложные и многообразные взаимоотношения особей внутри вида, между видами и с неблагоприятными условиями неживой природы.

Естественный отбор

преимущественное выживание и размножение особей, имеющих полезные для данных условий признаки.

Естественный отбор – это механизм, посредством которого живые организмы адаптируются и эволюционируют. Отдельные организмы, лучше всего приспособленные к среде, выживают и успешно размножаются, производя на свет плодовитое потомство. После многочисленных циклов размножения такие организмы становятся преобладающими в популяции. В результате формируется приспособленность к условиям среды.

Схема действия эволюционного процесса

Движущий отбор

естественный отбор, который действует при направленном изменении условий внешней среды

Особи с признаками, которые соответствуют изменяющейся среде, получают преимущества. При этом другие проявления признаков не сохраняются. В результате в популяции из поколения к поколению среднее значение данного признака смещается в определённом направлении. Формируется новая средняя норма вместо существующей, которая больше не соответствует изменившимся условиям внешней среды.

Движущий отбор

Движущий отбор

В результате движущего отбора одни признаки исчезают, а другие формируются. Если отбор действует в одном направлении длительное время, то он может привести к превращению популяции в новый вид.

Примеры:

Изменение окраски у берёзовой пяденицы в промышленных районах

Редукция глаз у крота, пищеварительной системы у паразитических ленточных червей

Стабилизирующий отбор

естественный отбор, который сохраняет средний фенотип и удаляет любые отклонившиеся фенотипы.

Проявляется в неизменных и благоприятных для популяции условиях среды.

Стабилизирующий отбор сохраняет среднее значение признака и сужает его норму реакции. Устраняет отклонения признака от нормы, сохраняет приспособленность вида. Благодаря стабилизирующему отбору до сих пор существуют многие древние группы организмов, например, гинкго, латимерия.

Стабилизирующий отбор

Стабилизирующий отбор

Отбор в пользу средних значений был обнаружен по множеству признаков.

Примеры:

Гибель во время сильной бури птиц, имеющих слишком короткие и слишком длинные крылья

Более частая гибель при рождении или в первые недели жизни новорождённых млекопитающих с очень низким и очень высоким высоким весом

Дизруптивный отбор

естественный отбор, при котором сохраняются крайние варианты признака, а убираются его средние значения

Дизруптивный отбор

В результате может появиться несколько новых форм из одной исходной. Дизруптивный (разрывающий) отбор способствует возникновению и поддержанию разнообразия популяций. Он приводит к дивергенции (расхождению признаков) и образованию нескольких видов из одного исходного.

Примеры:

Формирование на сенокосных лугах двух рас погремка – раннецветущей и позднецветущей

Возникновение разных видов клевера

Микроэволюция

это эволюционные изменения отдельных популяций и вида в целом вплоть до образования нового вида

Микроэволюция представляет собой эволюционные преобразования, происходящие в пределах популяций в сравнительно короткие промежутки времени (например, изменение частоты генов, гомо- и гетерозигот за несколько поколений).

Начинается микроэволюция в популяциях, особи которых различаются генотипами. Постоянно действующий естественный отбор приводит к элементарным эволюционным явлениям

Элементарное эволюционное явление

направленное и необратимое изменение соотношения генов в генофонде популяции, которое меняет её эволюционные возможности.

Со временем генофонды популяций могут измениться так, что скрещивание между ними становится невозможным. При условии изоляции популяций это ведёт к образованию новых видов, что представляет собой заключительный этап микроэволюции.

Различают филетическую микроэволюцию и видообразование.

Филетическая микроэволюция

это постепенное направленное изменение одного вида. Приводит к возрастанию приспособленности организмов к среде обитания.

Видообразование

это процесс образования нескольких новых видов из одного исходного

Схема микроэволюции

Элементарные эволюционные факторы

↓

Борьба за существование и естественный отбор

Элементарная единица эволюции (популяция)

←

Изоляция

→

↓

Элементарные эволюционные явления

↓

↓

Видообразование (новые виды)

Филетическая эволюция (адаптация)

Кошмар Дженкина

Как работает механизм наследования?

Механизм наследования Дарвину был не известен. Его теория пангенезиса, т.е. детерминации будущего поколения всеми частями поколения предыдущего, она приводит к достаточно неприятному для всей теории следствию, а именно к размыванию наследственных задатков в поколении.

Гуго де Фриз

Основатель мутационизма. Считал, что виды изменяются скачкообразно.

Де Фриз нашёл растение, которое показывало его мнение – ослинник Энотеро, у которого действительно при скрещивании возникают совершенно новые формы.

В последствие было доказано, что дело не в мутациях, транслокациях.

Становление синтетической теории

Генетический дарвинизм

Мутации изменяют проявление генов. Некоторые из этих мутаций полезны. Обычно они полезны бывают при изменении условий. То есть нам видно, что они полезны, если меняются условия, и то, что было полезно в наших условиях, становится, например, менее полезным. Тогда возникает вопрос, нет ли чего-то ещё. Вот это что-то ещё, это возникшие мутации.

Естественный отбор как сито устраняет вредные мутации и сохраняет полезные. Накапливаясь, полезные мутации ведут к прогрессу.

Это упрощённое представление было развито и расширено, и на его основе была создана СТЭ.

Генетический дарвинизм

Феодосий Григорьевич Добржанский

Сергей Сергеевич

Четвериков

Сьюалл

Райт

Рональд

Фишер

Джон

Холдей

Борьба за существование

Признаки

Взгляды Ч. Дарвина

Единица эволюции

Вид

Факторы эволюции

Положения СТЭ

- Наследственность.

Движущий фактор

Популяция

Естественный отбор

- Изменчивость.

Движущей силой эволюции является борьба за существование и естественный отбор.

Естественный отбор

Формы естественного отбора

Выживают более приспособленные и гибнут менее приспособленные организмы.

-Борьба за существование.

-Естественный отбор.

Движущий и половой, как его разновидность.

Результат эволюции

Совокупность биологических процессов, в результате которых наблюдается дифференциальный успех и дифференциальная смерть.

1) Повышение приспособленности к условиям среды; 2) Повышение уровня организации;

Объектом действия е.о. является фенотип особи на всех стадиях онтогенеза.

Движущий, дизруптивный и стабилизирующий.

3) Увеличение многообразия организмов.

Е.о. действует по фенотипам, определяется генотипом особи и как следствие – происходит дифференциальное воспроизведение генотипов.

Первичная изменчивость в популяциях проявляется за счет действия элементарных эволюционных факторов: мутационный процесс, популяционные волны изоляция и другие.

сложные и многообразные взаимоотношения особей внутри вида, между видами и с неблагоприятными условиями неживой природы.

Борьба за существование

Критерий

К. Линней

Единица эволюции

Эволюции не существует.

Факторы эволюции

Ж.-Б. Ламарк

Отсутствуют

Возникновение приспособленности

Ч Дарвин

Особь

Вид

- Стремление к совершенству.

Движущая сила возникновения приспособленности (эволюции)

Приспособленность – проявление изначальной целесообразности.

Бог. Все что создано Творцом – неизменно.

-Наследственность.

- Адаптация к условиям среды.

Врожденная способность к изменениям под воздействием внешней среды.

- Изменчивость.

Приспособленность возникает в результате мутаций и закрепляется естественным отбором.

- Наследование приобретенных признаков.

Стремление к совершенству.

-Борьба за существование.

Упражнение и неупражнение органов в определенных условиях.

Движущая сила – естественные законы природы.

-Естественный отбор.

Передача приобретенных признаков по наследству.

сложные и многообразные взаимоотношения особей внутри вида, между видами и с неблагоприятными условиями неживой природы.