| МІНІСТЕРСТВО ЗАЛІЗНИЧНОГО ТРАНСПОРТУ УРАЛЬСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ УНІВЕРСИТЕТ Шляхів сполучення Кафедра Усеси Контрольна робота з дисципліни: КОНЦЕПЦІЇ СУЧАСНОГО природознавства на тему: ЕВОЛЮЦІЯ ЖИВИХ ОРГАНІЗМІВ Перевірив Виконав викладач: студент: Епін В.М. Миколаїв А.Г. Шифр 07-МТ-863 Єкатеринбург 2008 |
| I. | Становлення еволюційної теорії | 3 |
| II. | Еволюція живих організмів | 6 |
| 1. | Еволюційна теорія Ч. Дарвіна | 6 |
| 2. | Теорія відбору А. А. Травіна | 8 |
| 3. | Природний відбір І. І. Шмальгаузена | 16 |
| III. | Роль генетики в сучасному еволюційному вченні | 18 |
| Список використаної літератури | 20 |
Еволюційне вчення - це сукупність уявлень про механізми і закономірності історичних змін (еволюції) в живій природі.
Предметом вивчення еволюційного вчення є фактори, конкретні шляхи та механізми еволюції окремих груп організмів і всього живого світу в цілому, а також закономірності індивідуального розвитку організму.
Витоки еволюційних поглядів сходять до глибокої старовини. Філософи Стародавньої Греції і Стародавнього Риму (Демокріт, Анаксагор, Арістотель, Лукрецій, Кар та ін) висловлювали різні припущення про розвиток і перетвореннях організмів, а також про рушійні сили цих явищ. Але їх висновки носили характер припущень і не спиралися на конкретні наукові факти.
У середні століття панування релігійного догматизму і схоластики призвело до проповідування абсолютного сталості природи: всі види, одного разу з'явилися в результаті божественного акту творення, навічно залишаються незмінними.
У 15-18 ст у зв'язку з великими географічними відкриттями відбулося накопичення фактичного матеріалу про різноманіття тваринного і рослинного світу. Дослідження такого різноманіття сприяло розвитку порівняльного методу, який дозволяє вивчати тварини і рослинні організми за ознаками подібності та відмінності. Це призвело до становлення систематики та порівняльної анатомії, що відіграли величезну роль у формуванні еволюційного вчення.
Одним з творців класичних праць з систематики органічного світу був шведський натураліст К. Лінней. Будучи прихильником пануючій теорії божественного творіння, він стверджував, що «кожен вид - це потомство однієї пари, створеної богом при створенні світу», але все ж таки допускав можливість обмеженого видоутворення.
У працях багатьох дослідників природи другої половини 18 ст. викладалися різні гіпотези розвитку природи, які зіграли прогресивну роль у становленні природознавства. Зокрема, французький вчений Ж. Робіна, спираючись на вчення німецького філософа Г. Лейбніца про безперервність, вважав, що все живе походить від одного і того ж джерела, від однієї і тієї ж матерії. Перші форми були примітивні, від них шляхом послідовного розвитку виник висхідний ряд сучасних форм. Шлях йшов від мінералів до рослин, від них до тварин, від тварин до людини. Швейцарський природодослідник Ш. Бонні, також спираючись на філософію Г. Лейбніца і розвиваючи ідею про предустановленном творцем (богом) порядку, зображував відносини між живими і неживими об'єктами природи у вигляді сходів. На нижніх її щаблях розташовуються атоми і мінерали, потім все вище і вище - рослини, тварини, людина, херувими і, нарешті, бог. Незважаючи на зовні прогресивний характер і прагнення до встановлення певної системи розвитку органічного світу, всі подібні теорії мають лише зовнішню схожість з еволюційними і дуже близькі до ідеї про ієрархічному порядку, предустановленном вищим початком (творцем, богом). Винятково велике значення для матеріалістичного пояснення законів природи мали роботи французьких матеріалістів Ж. Ламетрі, Д. Дідро і К. Гельвеція, відкидали ідею божества. Внесок у розвиток еволюційних уявлень внесли також російські вчені М. В. Ломоносов, А. Н. Радищев.
Перша спроба створення цілісного вчення про еволюцію живих істот належить французькому зоолога Ж. Б. Ламарку. У його праці «Філософія зоології», що вийшов в 1809 р., містяться основні заперечення проти ідеї вічності і незмінності видів. Вивчення різноманіття тварин і рослин дозволило Ж. Б. Ламарку висловити припущення про існування прогресивної еволюції, рушійна сила якої - прагнення природи до вдосконалення, і про спадкування організмами набутих ознак. Він вважав головним чинником еволюції прямий вплив середовища, стверджував, що вплив «вправи» і «неупражненія» органу веде до посилення або ослаблення даного органу або ознаки не тільки у даної особини, а й, у її потомства (гіпотеза так званого успадкування набутих ознак, не отримала експериментального підтвердження). Незважаючи на те, що це вчення було недостатньо обгрунтована і не мало належного фактичного підтвердження, Ж. Б. Ламарка можна сміливо назвати першим еволюціоністів, так як він вперше представив проблему в повному обсязі, розглядаючи еволюційний процес, що відбувається в геологічному масштабі, як процес безперервний , що супроводжується необмеженої мінливістю видів тварин і рослинних організмів.
Французький вчений Ж. Кюв, використовуючи порівняльний метод, отримав колосальний фактичний матеріал, що підтверджує існування еволюції, і висловив ідею пристосовності організмів до умов навколишнього середовища і взаємозалежності окремих частин і органів всередині організму. Ж. Кюв'є встановив закономірність зміни тваринних форм у часі і показав, що чим ближче до геологічної сучасності, тим більше схожості між металами та сучасними формами тварин. Правда, перебуваючи під впливом теорії божественного акту творення, Ж. Кюв намагався пояснити зміну форм тварин так званої теорії катастроф.
Важливими відкриттями у різних галузях природознавства, що збагатили еволюційне вчення, ознаменувався 19 ст. Сюди можна віднести праці англійського природодослідника Ч. Лайєля, в яких він, на противагу теорії Ж. Кюв'є, розвивав вчення про повільне і безперервному зміну земної поверхні під впливом природних геологічних факторів; клітинну теорію німецького вченого Т. Шванна, що підтвердила єдність живої природи, а також дослідження вчених багатьох країн у галузі ембріології, палеонтології, біогеографії, селекції, порівняльної анатомії. Значний внесок у розвиток еволюційної ідеї внесли вітчизняні вчені-природознавці К. М. Бер, К. Ф. Рулье та ін
II. Еволюція живих організмів.
1. Еволюційна теорія Ч. Дарвіна
Накопичений теоретичний і фактичний матеріал був приведений у систему великим англійським вченим Ч. Дарвіном. Він встановив, що головними діючими факторами еволюції є спадковість, мінливість і природний добір. У своїй теорії Ч. Дарвін виходив з існування двох типів мінливості - визначеною і невизначеною (спадкової). У тому випадку, коли діючі умови навколишнього середовища однаково впливають на зміну всіх або більшості особин, має місце певна мінливість, наприклад, залежність між кліматом і ступенем розвитку шкіри або вовняного покриву. Певна мінливість, як правило, спадково не закріплюється (тобто носить суто пристосувальний характер). Невизначені зміни виникають у окремих особин також під впливом навколишнього середовища, але носять випадковий характер і спадкові за своєю природою. Якщо виникли невизначені зміни корисні для даного виду, то в процесі природного відбору вони закріплюються, даючи в подальшому початок новому виду. Відбір, таким чином, створює пристосованість через знищення непристосованих організмів (тобто організмів зі шкідливими або непотрібними для даного виду ознаками). Оскільки в процесі боротьби за існування виживають і дають потомство лише ті організми, які найбільшою мірою пристосовані до умов навколишнього середовища, ступінь їх пристосованості з покоління в покоління зростає. Завдяки безперервному дії природного відбору тварини або рослини, що знаходяться в різних районах проживання, пристосовуються до місцевих умов, змінюються відповідно з ними в різних напрямках і розходяться у своїх ознаках (дівергіруют). Такий процес повинен призводити до утворення нових форм, так що з однієї вихідної форми виникає більше чи менше число нових форм (видів або різновидів). При цьому розходження ознак не тільки збільшує різноманіття живих форм, але й створює можливість для кращого використання природних умов, тому що нові організми (з новими ознаками) здатні до існування в інших, ніж вихідні, умовах і без конкуренції з ними (наприклад, через за їжі).
Подальший розвиток біології підтвердило правильність основних положень теорії Ч. Дарвіна; дарвінізм став синонімом терміна «еволюційне вчення». Близько за своєю проблематикою дарвінізму і сучасне поняття «синтетична теорія еволюції». Вона включає дані генетики, палеонтології, молекулярної біології, екології, етології. Н. Грін, У. стаус і Д. Тейлор у своєму курсі біології визначають неодарвінізм як «теорію органічної еволюції шляхом природного відбору ознак, детермінованих генетично». Хоча поки що не створено твердо встановлених законів еволюції, але є добре підкріплені досвідченими фактами гіпотези, що складають у сукупності теорію. Еволюцію в минулому підтверджують дані палеонтології, біогеографії, порівняльної ембріології і біохімії. Біохіміки здійснили дарвінівську еволюцію на молекулярному рівні. Популяції макромолекул можна змусити розвиватися в бажану сторону, проводячи цикли селекції, ампліфікації і мутації.
Спрямована еволюція в деякому сенсі подібна штучному добору, який використовують садівники, любителі кішок і т.п. Тільки тепер це робиться не з організмами або клітинами, а на рівні макромолекул. Успіх спрямованої еволюції визначається великою кількістю її учасників. Для біохіміка цілком звичайно дослідити 10-13 різних молекул одночасно, і кожне нове покоління може існувати 1-2 дні (від моменту відбору до створення нового покоління).
Молекулярний біолог може читати гени якогось організму як історичний документ, що свідчить про його еволюції, тільки написаний хімічними компонентами молекули ДНК, і така інформація може стати ключем для наступних етапів роботи. Еволюцію в даний час можна продемонструвати селекцією рослин і тварин, вивченням адаптивної радіації, порівняльної біохімії і ембріології. В даний час досліджується і сам механізм, що виробляє еволюційні зміни.
Вчення Ч. Дарвіна було названо Ф. Енгельсом одним з найбільших досягнень природознавства 19 ст. Еволюційне вчення у формі дарвінізму обгрунтувало можливість використання історичного методу в додатку до природи, завдало удару по релігійним уявленням про постійність і незмінність всього існуючого, на ідеалістичним і метафізичним поглядам на розвиток органічного світу.
2. Теорія відбору А. А. Травіна
На основі теорії еволюції Ч. Дарвіна в 90-х р.р. з'являється нова точка зору вченого А. А. Травіна на такий фактор еволюції, як відбір.
А. А. Травін говорить, що сам Дарвін частіше вживав термін "добір", тим самим як би зміщуючи акцент від механізму (власне відбору) до результату, тобто до того, хто і за рахунок чого виявляється найбільш пристосованим до даних, конкретних умов середовища - підбирається ними. Ось це - згадане вище зміщення акценту - значуща деталь. Адже результат, тобто вже здійснене (вижіл! пристосувався!), Для природи куди важливіше, ніж механізм цього здійснення. Та й чи є, строго кажучи, сам механізм? Що це таке - відбір? Якщо образно, то це - перевірка на адекватність, в біологічному сенсі - на адаптивність: так чи широка норма реакції індивіда (особини), щоб стати "своїм" у середовищі з її конкретними параметрами. Тобто, відбір - це якийсь ВТК (відділ технічного контролю), бездумно, бездушно, як би суто механічно виробляє відбраковування невідповідних - тих, хто "своїм" стати не може і (що важливо) не повинен передати свої гени наступному поколінню. Але це образ - недарма Дарвін, розмірковуючи про відбір і боротьбі за існування, не раз уточнював, що оперує цими поняттями в якомусь метафоричному сенсі.
Травін вважає, що останнім часом занадто багато з'явилося хибних думок з приводу природи відбору, тому, щоб покінчити з помилкою про творить, активної ролі відбору, він пропонує ще один образ. Видоутворення і відбір - це система "ключ - замкова щілина". Завдяки мінливості кожен новостворений ключик перевіряється на відповідність замкової щілини. Відкрив дверцята - значить, ключик виявився золотим: отримано пропуск в еволюційне майбутнє. Створити такий ключик - справа хоч і замішане на випадковості, але саме по собі тонка, а замкова щілина - байдужа і тупа. Відбір - поняття видове, популяційне, а не індивідуальна (це ясно: жива природа, її еволюція засновані на приматі виду, а не індивіда; що до останнього, то справедливо говорити про його виживання, адаптивності, а не про його відборі). Звідси запитання: яка популяція з біологічної точки зору буде вважатися благополучної? Відповідь: та, в якій чисельність тих, що вижили і здатних до репродукції індивідів (особин) достатня для відтворення та збереження необхідної чисельності наступного покоління. Для того щоб реалізувати кінцеву видову мета - створити нове і обов'язково життєздатне покоління, - необхідно наступне: вижити; виживши, дожити до зрілого віку і розмножитися; розмножуючись, довести "до розуму" своїх нащадків (останнє являє собою видову завдання лише для частини видів) . Стало бути, з позицій відбору життя, точніше, її благополуччя, - це можливість послідовної та обов'язкової реалізації трьох зазначених етапів. Тому-то і типів відбору теж три: відбір на виживання (життєздатність), відбір на размножаемость (дожити до репродуктивного віку і розмножитися) і відбір на тривалість життя (після розмноження прожити ще n років, необхідних для годування, захисту та первинного навчання потомства) .
Відбір - це "трохи" не те. Тому що, якщо відбір - якась функція як би зі знаком мінус (відкладаються, в термінах Дарвіна, найменш пристосовані), то повинна бути відповідно і функція зі знаком плюс. І ці дві функції не можуть не бути як-то взаємопов'язані. Чим менше (або більше) тиск відбору, часом, навпаки, більше (або менше) пристосованість. І пристосованість, звичайно, не на індивідуальному рівні, а на популяційному. Під цим, вже цілком конкретним, а не образним поняттям біологи розуміють у загальному вигляді не що інше, як ймовірність - ймовірність для популяції (або її частини) передати свої гени наступному поколінню. (Величина ця відносна: вона розраховується як відношення середнього числа нащадків на покоління в досліджуваній частини популяції до такого ж показника в порівнюваних або загальної популяції.) Якщо пристосованість популяції дорівнює одиниці, популяція добре пристосована і стабільна (тиск відбору дорівнює нулю, тобто відбору немає ); якщо більше одиниці - популяція володіє підвищеною пристосованістю (не тільки відсутній тиск відбору на дану популяцію, але існують ще і якісь фактори, що забезпечують селективну перевагу цієї популяції); ну а якщо пристосованість менше одиниці, то тут можливо говорити про відбір. Він не механізм, тобто щось дійсно матеріальне, що володіє специфічною функцією. Відбір - це теж лише ймовірність - додаткова до пристосованості. І якщо пристосованість для якоїсь частини популяції складає, наприклад, 0,7, то показник, одержаний за допомогою елементарної процедури 1 - 0,7 = 0,3 (а це і є показник тиску відбору), говорить про те, що шанс не передати свої гени в належній кількості (тобто не створити необхідної чисельності потомства для підтримки стабільності даної популяції) становить 0,3, або 30%. Відбір, повторює Травін, - образ, метафора, а по суті - величина, величина статистична, імовірнісна, обрахована через пристосованість і показує, наскільки популяція не дотягує до того, щоб бути пристосованою стовідсотково. А ось за рахунок чого не дотягує, за рахунок яких чинників, що знижують пристосованість, - це вже інша історія, якій присвячені томи наукової літератури. Вся медицина, і особливо педіатрія, - це не що інше, як енциклопедія факторів відбору (хвороби, причини, їх викликають). А крім медицини є ще дещо. Генетика. Їй-то про відбір - у його істинному розумінні - відомо найсуттєвіше. Багато біологів, наукові дослідження яких так чи інакше пов'язані з генетикою, нерідко перебувають в помилці щодо того, наскільки виражений ефект природного відбору на сучасному етапі розвитку людини як виду. Ось теза, так щедро розмножилися в науковій (в тому числі соціологічної) та науково-популярній літературі: сьогодні, в умовах цивілізованого суспільства, людина фактично вийшов з-під впливу природного відбору.
Вітер дме зі славного минулого, коли, виховуючи підростаюче покоління, не чекали милостей від природи, а насаджували детерміністський стиль. За радянських часів від генетики зовсім відвернулися, як від сили мало не містичної, оці невидимою, директивами не керованою. Так що наведений вище тезу справедливо можна вважати ознакою, набутих і в другому-третьому поколінні спадкоємною. Від генетики відсахнулися, і в результаті - непоінформованість, дефіцит причинного стилю мислення та термінологічна плутанина. Під природним відбором багато хто розуміє якісь негативні сили, які впливають на індивіда, особина, а точніше, на їх сукупності, - тобто на тих, хто вже народився, росте (виріс), живе. Такий відбір - знову ж образно, метафорично, - дійсно є, і його типи згадувалися вище: відбір, по-перше, на виживання, по-друге, на размножаемость і, по-третє, на тривалість життя.
Ось під цими типами відбору - відбору, до якого схильні живуть індивіди, - часто і мають на увазі весь відбір. І це принципова помилка. Тому що це відбір далеко не весь і, по ефекту (результату) не найзначніший. Для цього потрібно перерахувати "недоврахованої" типи відбору. Це: відбір презіготний (відбір на стадії утворення гамет), відбір зиготности, відбір ембріональний, відбір пренатальний (допологової), натільний (в період пологів) і постнатальний (післяпологовий). Слідом за цим - період дитинства (до однорічного віку), і ось з даного моменту, як багатьом здається, і з'являється відбір. Насправді ж він з'являється набагато раніше і приймається за своє похмуре, а з позицій природи - виключно необхідне і корисну справу.
Сучасна теорія еволюції побудована на теорії Дарвіна, тому її називають неодарвінізмом. Головною заслугою Дарвіна було встановлення механізмів еволюції, що складається в природному відборі організмів, найбільш пристосованих до зовнішніх умов, і поступовому накопиченні набутих ознак. Те, що ці ознаки не розсіюються в наступних поколіннях, було пояснено дискретним спадкуванням генів за законами Менделя. Ідеї Дарвіна широко обговорювалися - частково через неточність у визначенні й розумінні термінів (спадковість і пристосовність), частково з-за неправильного тлумачення цих слів популяризаторами. Крім того, природний відбір повинен був займати досить великі проміжки часу.
Нещодавно Джон Ендлер з Каліфорнійського університету в Санта-Барбарі склав список більше ста досліджень, в яких природний відбір проявляється за більш короткі часи. Наприклад, деякі трави, що ростуть поблизу шахт, стали толерантні до високих концентрацій свинцю в грунті. З'являється несприйнятливість до певних видів ліків, яка передається наступному поколінню.
Зяблики Дарвіна, що живуть на Галапагоських островах, еволюціонували від загального предка імовірно від 1 до 5 млн. років тому. Їх порівнювали за формою і довжині дзьоба з в'юрків, що живуть на Гавайських островах. У різні за погодними умовами роки досліджувались різні морфологічні особливості в'юрків. Як пояснив Холдейн, відбір не діє на наступне покоління до тих пір, поки він не буде впливати на ознаки, які контролюються в якійсь мірі генами. Погодні умови на островах змінюються з року в рік, змінюються і розміри насіння, якими харчуються в'юрки, і оптимальна форма дзьоба у них міняється в ту або іншу сторону, і під впливом відбору відбуваються зрушення в популяції.
Коли популяція флуктуірует, то генні частоти змінюються як результат випадкових процесів, особливо в малих популяціях.
Російський князь, революціонер, географ і геолог П. А. Кропоткін, більше відомий як теоретик анархізму, в 60-і роки минулого століття здійснив ряд експедицій по Східному Сибіру. Спостерігаючи переміщення великих мас тварин, що рятуються від стихійних лих, він виділив взаємодопомога і кооперацію у тваринному світі як фактори еволюції.
Крім природно відбору, безумовно, найважливішого чинника еволюції, існують і інші. Один з них - випадковість. Джерелами мінливості служать випадкові генні або хромосомні мутації. Особливо важливу роль відіграють випадкові процеси в маленьких популяціях. Фактично кожне покоління нащадків містить вибірку генів, що були в попередньому поколінні. Якщо перехресних популяція невелика, то частоти деяких генів можуть раптово і різко змінитися за одну чи кілька поколінь. Така зміна частоти генів називається генетичним дрейфом. Зяблики Дарвіна були колись понесені під час бурі з Південної Америки і заснували нову популяцію - так з'явилися на різних островах нові види. Нова і стара популяції відчували різні тиску відбору та еволюціонували в різних напрямках.
Виникнення нових видів служить прикладом еволюції. Зазвичай визначенням виду вважають умови схрещування: групу організмів, які можуть схрещуватися один з одним, а з іншими подібними групами не можуть, відносять до одного виду. Для утворення нового вигляду потрібно, щоб між популяціями існувала репродуктивна ізоляція. Так було з зяблики Дарвіна. Може статися, що в певних умовах (наприклад, у неволі) представники різних видів будуть схрещуватися один з одним, але нового виду не виникає, оскільки помісі лева і тигра чи осла і коня не здатні до розмноження. Популяції можуть дати початок новим видам лише в тому випадку, якщо вони не відділені одна від одної.
Американський генетик Сьалл Райт у 1931 році спробував кількісно оцінити значення в еволюції мінливості, величини популяції, ступеня ізоляції, ролі відбору і ряду інших чинників. Він визнав важливість і необхідність їх сукупної дії, що згодом відзначали і багато інших вчених.
У 30-і роки Четвериков, Фішер, Холдейн, Райт прийшли до висновку, що генетика може слугувати фундаментом дарвінівської ідеї. Вони стали досліджувати генетичні процеси, що відбуваються всередині виду і завершуються утворенням різновидів, що призводять потім до появи нового виду. Так сформувалося вчення про мікроеволюції. Мінливість всередині виду буває трьох типів: генотипическая (це, в основному, мінливість ДНК через мутацій), фенотипова (мінливість конкретних ознак розвиваються організмів) і модифікаційна мінливість, викликана неоднорідністю умов розвитку.
Вирішальна роль належить, звичайно, генотипової мінливості, яку в кінці 60-х років досліджували Н.В.Тимофеев-Ресовський, Н. Н. Воронцов, А. В. Яблоков. У їх теорії елементарною одиницею є популяція, тоді як у Ламарка такою була особина. Для виникнення стійких еволюційних зрушень потрібно дія не менше чотирьох еволюційних факторів: мутацій, флуктуацій чисельності особин («хвилі життя»), ізоляції та природного відбору.
Мутації поставляють елементарний еволюційний матеріал, але самі мутації ще не забезпечують еволюцію, оскільки відбуваються у різних напрямках і можуть призвести до руйнування набутого. Новий вид може початися у разі мутації, що дала репродукційного ізоляцію за один стрибок. Виниклі особини називають поліплоїдних, вони можуть розмножуватися самі по собі, але не можуть схрещуватися зі своїми нормальними родичами і тому виявляються репродуктивно ізольовані від них. Усі їхні нащадки будуть теж поліплоїдами. Поліплоїди краще переносять несприятливі умови середовища, ніж їх батьківські форми. Ймовірно, таким шляхом виникла більшість квіткових рослин, оскільки число полиплоидов серед них складає майже 2 / 3. Практично всі культурні рослини є тетраплоїда або поліплоїдами, у яких відбулося подвоєння генетичного матеріалу. Ізоляція - важливий фактор еволюції, вона може бути просторової, сезонної і пр.
Флуктуації чисельності теж відбуваються в різних напрямках і не надають певного напряму спадковим перетворенням.
3. Природний відбір І. І. Шмальгаузена
Природний відбір, згідно радянському біологу І. І. Шмальгаузену, виступає у двох формах: рушійною та стабілізуючої. Рушійний відбір виробляє закономірне зміна популяції в певному напрямку, стабілізуючий - вдосконалює процеси індивідуального розвитку особин, не змінюючи ознак організмів. Він створює регуляторний апарат, що захищає нормальне формоутворення від можливих випадкових порушень у внутрішній і зовнішній середовищі. Організм постає як ціле в індивідуальному та історичному розвитку. Без цього механізму збереження стійкості, зберігання самих процесів, які є основою новоутворень, неможлива еволюція систем.
У роботі «Чинники еволюції» (1946) Шмальгаузен писав: «Провідна (рушійна) форма відбору реалізується на основі селекційного переваги (у змінених умовах зовнішнього середовища) певних ухилень від організації перед нормою, яка встановилася в колишніх умовах існування. Вона пов'язана з частковою елімінацією більшості ухилень і з виробленням більш стійких механізмів нормального формоутворення ».
Внутрішнє перебудовується шляхом відбору спадкових змін, які зовні не відрізняються від фенотипу колишньої форми, і цінність цього в тому, що відбір зберігається в наступних поколіннях. Зовнішнє не має безпосереднього перебудовного впливу, спосіб відповіді на нього визначається внутрішньою природою організму, його можливостями і потребами. Внутрішнє створює передумови для спрямованої дії зовнішнього.
Процес еволюції вважався повільним, мутантні гени виникали рідко і ще рідше опинялися сприятливішими вже існуючих. Але палеонтологічний літопис показує, що в еволюції живого існували різкі скачки, і викопні види виявлялися подібними з існуючими видами. Зараз багато еволюціоністи вважають, що у деяких видів еволюція відбувається по типу «переривчастого рівноваги», тобто довгий час види практично не змінюються або частоти різних генів залишаються поблизу деякого положення рівноваги, що визначається загальними селективними чинниками. Потім відбувається якесь різке зміна навколишнього середовища або велика генетична мутація, що змінює генофонд, і за кілька тисяч років (швидко в еволюційних масштабах часу) з'явиться новий вид зі своїм генетичним рівновагою.
Ймовірно, так відбувалася еволюція життя на Землі, а після таких стрибків члени нового виду поширювалися по великих просторів, і з'являлися майже раптово великі групи організмів. Гіпотеза переривчастої еволюції пояснює відсутність безперервного розвитку у викопних рештках проміжних форм, з чим не могла зрівнятися впоратися модель поступової еволюції. Тому видоутворення може відбуватися різними способами.
Матеріал для еволюції схоластічен, але сама вона є спрямованою. Природний відбір, будучи напрямних фактором, визначає спрямованої рух біосфери, створення порядку з хаосу. Останні роботи в області еволюції можна віднести до теорії стабілізуючого відбору Шмальгаузена, де еволюція розглядається як Авторегуляторні процес.
Великий внесок у розвиток теоретичних основ еволюційного вчення в последарвінскій період внесли вітчизняні вчені. Роботи В. О. Ковалевського в області палеонтології, засновані на теоретичному методі, дозволили заповнити ряд прогалин в еволюційному вченні. Важливим кроком у подальшому розвитку еволюційного вчення стали дослідження А. О. Ковалевського та І. І. Мечникова в області еволюційної ембріології, а також роботи засновника еволюційної морфології А. Н. Северцова, який в результаті своїх порівняльно-морфологічних досліджень розкрив шляхи і механізми розвитку органів тварин. Він довів існування двох основних напрямків еволюції органів. В одному випадку може відбуватися прогресивна зміна органу, що підвищує життєдіяльність організму і відкриває йому доступ у нове середовище (наприклад, освіта наземних хребетних стало можливим внаслідок зміни будови плавців стародавніх кистеперих риб та формування у них кінцівок наземного типу). Інший напрямок пов'язано з пристосуваннями до конкретних, більш спеціалізованим і приватним умов існування (наприклад, будова крота - до існування тільки під землею). Вчення А. Н. Северцова про еволюцію було розвинене І. І. Шмальгаузеном з позицій раціонального формування цілісного організму, пов'язаного ланцюгом залежностей як з історією розвитку цього виду, так і з індивідуальним його розвитком.
III. Роль генетики в сучасному еволюційному вченні
Сучасне еволюційне вчення базується на фундаменті досягнень генетики, розкрила матеріальну природу спадковості. Еволюціонує одиницею з таких позицій є не особина і не вид, а популяція, тобто сукупність особин одного виду, які тривалий час населяють певну територію й вільно схрещуються між собою. В основі спадкових змін в популяції лежить мутаційна мінливість як наслідок раптових мутацій - спадкових змін генетичного апарату. Мутації можуть виникати в будь-якій клітці, на будь-якій стадії розвитку як у звичайних умовах існування (спонтанні мутації), так і під впливом будь-яких фізичних або хімічних факторів (індуковані мутації). Отже, з сучасних позицій рушійними факторами еволюції є мутагенез (тобто процес утворень мутацій) і природний добір. Останній дає можливість вижити організмам, мутаційні зміни яких забезпечують найбільшу пристосованість до конкретних умов навколишнього середовища. У з'ясуванні ролі мутацій в еволюційному процесі велику роль зіграли роботи радянських вчених С. С. Четверикова, Н. І. Вавілова, І. І. Шмальгаузена.
Одне з головних місць у сучасному еволюційному вченні займає генетичний аналіз популяцій людини. Своєрідністю їх генетики є те, що природний відбір втратив роль провідного чинника в еволюції людини. Проте значення генетики для людини надзвичайно великий, оскільки вона займає ключове місце при аналізі поширення спадкових хвороб, при оцінці ефекту радіації та інших фізичних, а також хімічних впливів на генетичний апарат.
Подальший розвиток еволюційного вчення пов'язане, перш за все з успіхами популяційної генетики, що вивчає перетворення генетичних систем в процесі історичного розвитку організмів. Новітні досягнення молекулярної біології дозволяють по-новому поглянути на механізм еволюції. Відкриття молекулярних механізмів, що лежать в основі мутагенезу, вивчення проблеми розгортання генетичної інформації в процесі онтогенезу, закономірностей філогенезу підготували грунт для нового якісного стрибка в розвитку еволюційного вчення і всієї біології в цілому. Таким чином, еволюційне вчення є основною зброєю біологів-матеріалістів, постійно збагачуються новими фактичними і теоретичними даними, що розвиваються в міру поглиблення знань в живій природі.
Список використаних джерел:
1. Гуляєв С.А., Жуковський В.М., Комов С.В. «Основи природознавства», Єкатеринбург, 1997 р.
2. Дубніщева Т.Я. «Концепції сучасного природознавства», Новосибірськ, «Вид-во ЮКЕА», 1997 р.
3. Петровський Б.В. «Популярна медична енциклопедія», М., «Радянська енциклопедія», 1997 р.
4. Травін А.А. «Етюди з теорії та практиці еволюції» (стаття), 1997 р.
5. Хакен Г. «Синергетика», М.: Світ, 1980 р.