Концепция эволюции в биологии.

Под эволюцией подразумевается процесс длительных, постепенных, медленных изменений, которые в конечном итоге приводят к коренным, качественным изменениям, которые завершаются образованием новых систем, структур и видов. Впервые эволюционная концепция чётко и обоснованно была сформулирована в биологии.

Представления об эволюции живого высказывались на протяжении всего периода развития естествознания (Эмпедокл, Аристотель, Ламарк). Тем не менее, основоположником эволюционной теории в биологии считается Чарльз Дарвин. Исследуя изменения численности популяций, он пришёл к объяснению эволюции путем естественного отбора (1839-й год).

Наибольший вклад Дарвина в науку заключается именно в объяснении эволюционного процесса. В 1859-м году Дарвин опубликовал свой труд «Происхождение видов» («Origin of species»). Согласно теории Дарвина – Уоллеса, механизмом, с помощью которого возникают новые виды, служит естественный отбор. Эта теория основывается на трёх наблюдениях и двух выводах.

Наблюдение 1: Особи, входящие в состав популяции, обладают большим репродуктивным потенциалом. Наблюдение 2: Число особей в каждой популяции примерно постоянно. Вывод 1. Многим не удаётся выжить и оставить потомство. В популяции идёт «борьба за существование».

Наблюдение 3: Во всех популяциях существует изменчивость. Вывод 2: В «борьбе за существование» те особи, признаки которых наилучшим образом приспособлены к условиям существования, производят больше потомков, чем менее приспособленные особи.

Современная (синтетическая) теория эволюции. Теория Дарвина – Уоллеса в 20-м веке была значительно расширена и разработана в свете современных данных генетики, палеонтологии, молекулярной биологии, экологии, этологии и получила название неодарвинизма или синтетической теории эволюции.

Современная теория эволюции имеет следующие особенности: чётко выделяется элементарная структура, с которой начинается эволюция – это популяция; выделяется элементарный процесс эволюции – устойчивое изменение генотипа популяции; четко разграничивается микроэволюция и макроэволюция.

Микроэволюция – это совокупность эволюционных изменений, происходящих в генофондах популяций за сравнительно небольшой период времени и приводящих к образованию новых видов. Макроэволюция связана с эволюционными преобразованиями за длительный исторический период, которые приводят к возникновению надвидовых форм организации живого. Микроэволюционные изменения, доступны непосредственному наблюдению, тогда как макроэволюция происходит на протяжении длительного периода.

Важнейшими аргументами в пользу эволюционной теории является так называемая палеонтологическая летопись, т.е. обнаруживаемые ископаемые формы живых организмов и биогенетический закон Геккеля.

Основные законы эволюции. 1. Скорость эволюции в разные периоды неодинакова и характеризуется тенденцией ускорения. 2. Эволюция различных организмов происходит с разной скоростью. 3. Новые виды образуются не из наиболее высокоразвитых и специализированных форм, а из относительно простых, неспециализированных форм.

4. Эволюция не всегда идёт от простого к сложному. Существуют примеры «регрессивной» эволюции, когда сложная форма давала начало более простым (некоторые группы организмов, например, бактерии, сохранились только благодаря упрощению своей организации). 5. Эволюция затрагивает популяции, а не отдельные особи и происходит в результате мутаций, естественного отбора и дрейфа генов.

Основные факторы эволюции. Важнейшим фактором эволюции является мутационный процесс, т.е. изменения наследственных свойств организмов, возникающих естественным путём или вызываемых искусственно. Другим основным фактором эволюции признается обособленность группы организмов.

Движущая сила эволюции заключается в действии естественного отбора, который является результатом взаимодействия популяции и окружающей среды. Результатом естественного отбора является устранение от размножения отдельных организмов, популяций или видов.

Формы естественного отбора. Стабилизирующий отбор - форма естественного отбора, направленная на поддержание и повышение устойчивости реализации в популяции среднего, ранее сложившегося признака или свойства. При стабилизирующем отборе преимущество в размножении получают особи со средним выражением признака. Стабилизирующий отбор в течение миллионов поколений оберегает сложившиеся виды от существенных изменений, от разрушающего действия мутационного процесса.

Движущий (направленный) отбор - отбор, способствующий сдвигу среднего значения признака или свойства. Такой отбор способствует закреплению новой нормы взамен старой, пришедшей в несоответствие с изменившимися условиями. Пример: утрата пальцев у копытных, глаз у пещерных животных, конечностей у змей и т.п. Материал же для действия такого отбора поставляется разного рода мутациями.

Разрывающий отбор - форма отбора, благоприятствующая более чем одному фенотипу и действующая против средних, промежуточных форм. Эта форма отбора проявляется в тех случаях, когда ни одна из групп генотипов не получает абсолютного преимущества в борьбе за существование из-за разнообразия условий, одновременно встречающихся на одной территории. В одних условиях отбирается одно качество признака, в других - другое.

Разрывающий отбор направлен против особей со средним, промежуточным характером признаков и ведет к установлению полиморфизма, т.е. множества форм в пределах одной популяции, которая как бы «разрывается» на части.