Biologie și genetică

Evoluția lumii organice. Definiţia evolution. Teoriile evoluției. Specii biologice, structura populației sale. Efectul factorilor elementari asupra populaţiei. Evoluția biologică se bazează pe procese de auto-reproducere...

Evoluția lumii organice.

  1. Definiţia evolution.
  2. Teoriile evoluției.
  3. Specii biologice, structura populației sale.
  4. Efectul factorilor elementari asupra populaţiei.

Evoluția biologică se bazează pe procesele de auto-reproducere a macromoleculelor și organismelor.

Evoluția biologică este o dezvoltare istorică ireversibilă și direcționată a naturii vii.

Evoluția biologică este însoțită de:

Modificări în structura genetică a populației;

Formarea de adaptări;

Formarea și dispariția speciilor;

Transformarea ecosistemelor și a biosferei în ansamblu.

Există o corespondență între organisme și mediul extern. Fiecare poate să existe și să-și reproducă propriul soi doar într-un mediu corespunzător lui.

1809 Jean Baptiste Lamarck sa concentrat asupra dezvoltării progresive a organismelor.

Principii evolutive (după Lamarck)

  1. Existența în organism a unei dorințe interne de auto-îmbunătățire.
  2. Capacitatea organismelor de a se adapta circumstanțelor, de ex. Mediul extern.
  3. Acte frecvente de generare spontană.
  4. Moștenirea caracteristicilor și trăsăturilor dobândite.

Merit important - pozitia a 2-a. Lamarck nu a putut să-și demonstreze teoria, în plus, nu existau dovezi empirice care să susțină punctul său de vedere. Mai târziu, a apărut neo-lamarckismul.

K. Rouvier a dezvoltat conceptul apariției lumii organice din anorganic, al schimbării naturale treptate a organismelor, al formării unei varietăți de viețuitoare sub influența modificărilor condițiilor externe, al eredității și variabilității ca principale proprietăți ale vieții. organisme.

Beketov în 1854 a efectuat un studiu al schimbărilor în plante.

1858 - Darwin a făcut un raport preliminar asupra teoriei în societatea linneană. A. Wallres a făcut aceleași concluzii și a scris o scrisoare lui Charles Darwin, or. în momentul în care Wallres a scris manuscrisul, Darwin deja publicase unele dintre lucrări. Darwin nu a fost primul care a sugerat o teorie a evoluției universale, dar a demonstrat că evoluția există și, în plus, există forțe motrice ale evoluției în natură.

La 24 noiembrie 1859, a fost publicată integral Originea speciilor prin selecție naturală a lui Darwin.

Postulatele teoriei lui Darwin.

  1. Lumea din jurul nostru nu este statică, ci este în continuă evoluție. Speciile se schimbă constant, unele specii apar, altele se sting.
  2. Procesul evolutiv are loc treptat și continuu. Procesul evolutiv nu este o colecție de salturi individuale sau schimbări bruște.
  3. Organisme similare descind dintr-un strămoș comun și sunt înrudite prin legături de rudenie.
  4. Teoria selecției naturale.

Până în anii 1930, când a apărut teoria evoluției sintetice, au existat multe discrepanțe. Toate teoriile pot fi împărțite în 4 grupe:

monistic;

Sintetic;

Teoria echilibrului discontinuu;

Teoria mutațiilor neutre.

Teoriile moniste atribuie schimbarea evolutivă unui singur factor.

Ectogenetic - modificările sunt cauzate direct de mediu.

Endogenetic - modificările sunt controlate de forțe interne, adevărat lamarckism.

Evenimente aleatoare („accidente”) - mutații spontane, recombinări.

Selecție naturală.

Teoriile sintetice explică schimbarea evolutivă prin acțiunea multor factori.

Majoritatea teoriilor sunt lamarckiene;

vederile târzii ale lui Charles Darwin;

Stadiul incipient al „sintezei moderne”;

Scena modernă.

1926 - Chetverikov în „Experimental Biology” a publicat un articol „Despre unele aspecte ale procesului evolutiv din punctul de vedere al geneticii moderne”. Am legat unele dintre faptele lui Darwin.

1935 - II Vorontsov a formulat principalele prevederi ale teoriei sintetice a evolutiei (11 postulate).

Teoria sintetică a evoluției.

  1. Cea mai mică unitate de evoluție este populația locală.
  2. Principalul factor în evoluție este selecția naturală.
  3. Evoluția este de natură divergentă (convergentă, paralelă).
  4. Evoluția are o natură treptată pas cu pas (uneori bruscă).
  5. Schimbul de alele și fluxul de gene au loc numai în cadrul aceleiași specii.
  6. Macroevoluția urmează calea microevoluției.
  7. O specie este formată din mai multe unități subordonate.
  8. Conceptul de specie este inacceptabil pentru formele care nu au reproducere sexuală.
  9. Evoluția se realizează pe baza variabilității (așa-numita Tihogeneză).
  10. Taxonul are capacități monofile (descind dintr-un strămoș).
  11. Evoluția este imprevizibilă.

A devenit clar că unitatea elementară a evoluției nu este un singur organism, ci o populație. S-a stabilit că cauza evoluției nu este un factor separat, ci interacțiunea dintre mulți factori care se realizează ca urmare a selecției naturale.

Teoria sintetică a evoluției este acceptată de majoritatea oamenilor de știință. Toate prevederile la nivel de microevoluție au fost dovedite, la nivel de macroevoluție nu au fost încă suficient confirmate, de aceea se creează noi teorii evoluționiste.

Pe lângă teoria sintetică, este interesant conceptul de echilibru discontinuu. În evoluție, perioadele de stabilitate ale speciilor alternează cu perioade scurte de speciație violentă. Apariția mutațiilor bruște este asociată cu genele reglatoare. Cu toate acestea, nu au fost găsite gene reglatoare în plante.

Teoria mutațiilor neutre. Autori - King, Kimura - 1970 A apărut după descoperirea tiparelor în biologia moleculară. Principalul factor la nivel molecular nu este selecția naturală, ci șansele care duc la fixarea mutațiilor neutre sau aproape neutre. Apar modificări în secvența tripleților ADN, iar proteinele se modifică în consecință. Modificările ADN-ului sunt cauzate de deriva aleatoare a genelor. Teoria nu neagă rolul selecției naturale, dar consideră că doar o mică parte din modificările ADN-ului sunt adaptative. Majoritatea modificărilor de influență filogenetică nu au, nu sunt selective, neutre și nu au niciun rol în evoluție. Teoria are dovezi: leucina este adunată de 6 tripleți, de altfel preferată la diferite specii de animale. Schimbarea tripletului în acest caz nu schimbă nimic, totuși, diferiți tripleți la diferite animale îndeplinesc funcția de „cheie”.

Zavatsky - „Caracteristicile generale ale unei specii biologice”.

  1. număr;
  2. tip de organizare / set specific de cromozomi;
  3. reproducere (în procesul de reproducere, specia se păstrează);
  4. discreție (o specie există și evoluează ca o entitate separată);
  5. certitudine ecologică. Specia este adaptată la anumite condiții, unde este competitivă;
  6. certitudinea geografică / raza de acțiune a speciei;
  7. varietate de forme - structura internă a speciei - populație;
  8. istoricitate. O specie este un sistem capabil de dezvoltare evolutivă;
  9. stabilitate;
  10. integritate. O specie este o comunitate tribală unită prin anumite adaptări și relații intraspecifice.

Problema ce este o specie biologică nu a fost rezolvată. Noțiuni de bază:

Concept filozofic și logic;

Concept biologic;

Conceptul morfologic.

Conform conceptului filozofic și logic, o specie este o categorie de gândire. Proprietățile comune sunt comune tuturor reprezentanților.

Criteriul morfologic este aplicarea unui concept filozofic și logic la organismele vii. Speciile sunt determinate strict de prezența anumitor caractere într-o populație (Linnaeus, majoritatea naturaliștilor și taxonomiștilor). secolele XVIII - XIX).

Conceptul biologic se bazează pe faptul că toate speciile sunt formate din populații. Indivizii sunt potențial capabili să se încrucișeze între ei, speciile există în realitate, indivizii au un program genetic comun care s-a dezvoltat în procesul de evoluție. Este o comunitate reproductivă, o unitate ecologică, o unitate genetică. Specia are o izolare genetică și o izolare reproductivă. Structura genetică reflectă esența speciei. Specia se caracterizează prin diversitate genetică.

Vedere - un grup de organisme similare din punct de vedere morfologic care au o origine comună și sunt potențial capabile să se încrucișeze între ele în condiții naturale.

Indivizii nu trăiesc întotdeauna unul cu celălalt într-o relație strânsă (vecinătatea imediată); trăiesc în populaţii.

Trăsăturile populației.

  1. Populația este un grup de încrucișare liber.
  2. Grupul panmix este o unitate de reproducere.
  3. O populație este o unitate ecologică. Indivizii sunt asemănători genetic în ceea ce privește cerințele ecologice.

Populația - un grup de indivizi din aceeași specie, care locuiesc pe un anumit teritoriu pentru o perioadă lungă de timp, se încrucișează liber între ei în condiții naturale și dă urmași fertili.

Dimensiunea populației este instabilă. Populațiile reale diferă ca formă și număr de indivizi.

Structura populației.

Configurare spațială;

Sistem de reproducere;

Viteza de migrare.

În funcție de configurația spațială, există:

Populații continue mari (zeci și sute de kilometri).

Populații coloniale mici (corespunzător tipului de insulă).

Sistemul de ameliorare are game largi de valori.

Populațiile autogame – se reproduc prin autofertilizare.

Populații allogame – se reproduc prin fertilizare încrucișată.

La cele autogame predomină organismele homozigote, proporția heterozigoților este mică.

Populațiile allogame sunt caracteristice tuturor animalelor și unor plante. Compoziția alelelor este determinată de mutații și, în cea mai mare parte, de recombinări de gene. pentru că descendența apare din cauza încrucișării, proporția heterozigoților este mare. Numărul de genotipuri atinge valori caracteristice legii Hardy - Weinberg. Până când acţionează factorii de evoluţie, raporturile rămân. Factorii microevoluționari provoacă aberații cromozomiale, mutații și alte modificări - acesta este principalul factor de evoluție.

Factori de evoluție.

  1. Proces mutațional.
  2. Fluxul de gene.
  3. Deriva genetică.
  4. Selecție naturală.

Procesul mutațional și fluxul de gene creează variabilitate. Deriva genetică și selecția naturală o sortează, lucrează asupra ei și îi modelează destinul.

Proces mutațional. Fiecare alelă mutantă apare foarte rar pentru prima dată. Dacă este neutru, are loc eliminarea. Dacă este util, se acumulează în populație.

Fluxul de gene. O genă nouă se poate manifesta doar ca urmare a unei mutații, dar o populație o poate primi atunci când purtătorul acestei gene imigrează dintr-o altă populație. Fluxul de gene este transferul de gene de la o populație la alta. Fluxul genelor poate fi considerat un efect întârziat al procesului evolutiv. Purtătorii fluxului de gene sunt diferiți.

Selecția naturală este alcătuită din diferite procese:

Selecție de conducere (regizată, progresivă) - stabilită de Charles Darwin.

Stabilizare.

Mauer perturbator (sfâșiător).

Selecția de conducere - selecția dirijată, în care populația se modifică odată cu habitatul. Are loc cu o schimbare treptată a populației împreună cu mediul.

Stabilizarea selecției- selecția care are loc atunci când mediul nu se schimbă, populația este bine adaptată, formele extreme sunt eliminate, iar numărul crește.

Selecția perturbatoare- selecţia, în care se produce eliminarea formelor medii, iar variantele extreme se păstrează. Polimorfismul genetic. Cu cât populația este mai polimorfă, cu atât procesul de speciație este mai ușor.

Deriva genetică. Legea Hardy-Weinberg este posibilă numai în populațiile ideale. În populațiile mici, există abateri de la această distribuție. Modificările aleatorii ale genotipurilor și frecvențelor alelelor în timpul tranziției de la o generație la alta reprezintă deriva genetică, care este caracteristică unei populații mici.

  1. sistemul populației este format dintr-un număr de colonii izolate;
  2. populația este mare, apoi se micșorează și se recuperează în detrimentul indivizilor supraviețuitori;
  3. o populaţie mare dă naştere mai multor colonii. Indivizi - strămoșii formează colonii.

Și, de asemenea, alte lucrări care te-ar putea interesa
29401. Echipamente electrice pentru instalații de foraj 85,5 KB
Procesul de forare a puțurilor include următoarele operații: Coborârea țevilor de foraj cu un bit cu o unealtă distructivă în puț. Extinderea șirului de foraj pe măsură ce puțul se adâncește. Conducte de ridicare pentru înlocuirea biților uzați. În găurirea rotativă, rotația burghiului se realizează folosind un șir de țevi de foraj.
29402. Acționare electrică Drawworks 80,5 KB
Pe lângă ridicarea și coborârea șirului de țevi de foraj KBT cu ajutorul unui trailer, se efectuează adesea machiaj și deșurubarea țevilor; transferul și instalarea acestora; ridicarea și coborârea unui ascensor fără încărcare, precum și alimentarea bitului. spre fund. Mai mult, motoarele de antrenare ale troliului sunt folosite pentru ridicarea KBT, si pentru coborarea franelor electromagnetice de tip inductie sau electro-pulbere sau motoarelor de actionare in modul de franare dinamica sau regenerativa. Cerințe de acționare electrică Drawworks. Acționarea electrică a desenelor BL trebuie să asigure...
29403. Acționare electrică a pompelor de noroi 44,5 KB
Principalii parametri care caracterizează funcționarea pompei sunt debitul acesteia Q și înălțimea p dezvoltată la un debit dat. Puterea de antrenare a pompei este determinată de produsul Q ∙ p. În foraj se folosesc în principal pompe cu piston cu căptușe de cilindru înlocuibile, care permit modificarea debitului pompei. În funcție de diametrul bucșei, debitul pompei se va modifica, precum și presiunea maximă admisă la ieșirea pompei, care va scădea odată cu creșterea diametrului bucșei.
29404. Acționare electrică DC conform sistemului TP-D 28,5 KB
În instalațiile de foraj pentru forarea puțurilor cu adâncimea de 6510 km în ED al pompelor de noroi se utilizează DPT controlat de sistemul TPD. Instalațiile de foraj BU2500 EP și BU6500 EP și instalațiile de foraj offshore sunt echipate cu pompe de noroi cu EP reglabil conform sistemului TPD. Caracteristicile mecanice ale unei pompe de noroi controlate de acționarea electrică conform sistemului TPD.
29405. Ajustare automată a avansului biților 94 KB
Avizarea bitului este o coborâre secvențială a punctului superior al țevii de foraj în timpul forajului, în timp ce viteza de avans a bitului ar trebui să fie egală cu viteza de foraj. Problema avansului neted și uniform al biților este rezolvată prin utilizarea regulatoarelor automate. În funcție de locație, controlerele automate ale ratei de biți sunt de suprafață sau submersibile.
29406. MAȘINI ASINCRONE (AC) 35 KB
Un motor cu inducție este format dintr-un stator staționar și un rotor rotativ, separate printr-un spațiu de aer. Miezul este asamblat din foi subțiri de oțel electric izolate una de cealaltă și presate în carcasa statorului. Pe suprafața interioară a miezului sunt tăiate caneluri în care se potrivește înfășurarea statorului trifazat. Înfășurarea este conectată la o rețea trifazată și este un sistem de conductori deplasați unul față de celălalt în spațiu de-a lungul circumferinței statorului cu 120 °.
29407. Instalații de foraj 27,5 KB
Unitățile de viteză variabilă utilizează sistemul TPDPT. Motorul de antrenare al instalației de foraj poate fi diesel electric diesel electric și diesel hidraulic. Acționarea diesel este utilizată în zonele care nu au puterea necesară.
29408. Echipamente electrice rezistente la explozie 43,5 KB
Echipamentele electrice antiexplozive diferă în ceea ce privește nivelul de protecție împotriva exploziilor, grupuri și clase de temperatură. Au fost stabilite următoarele niveluri de protecție împotriva exploziilor a echipamentelor electrice: 1. Tipul de protecție împotriva exploziilor este determinat de setul stabilit de mijloace de protecție împotriva exploziilor. Pentru echipamentele electrice antiexplozive se stabilesc următoarele tipuri de protecție împotriva exploziilor: Incintă antiexplozie [d].
29409. Acționarea diesel-electrică a instalațiilor de foraj 28 KB
În ultimii ani, a existat o tendință de extindere a gamei și a volumelor de producție a instalațiilor de foraj diesel-electrice. Trecerea la alimentarea autonomă face posibilă rezolvarea problemei alimentării cu energie electrică pentru instalațiile de foraj la distanță de bază, problema rețelelor slabe, pentru a rezolva problema creșterii capacității instalate a acționărilor principale și auxiliare pe instalațiile de foraj etc. Dezavantajele enumerate ale sistemului de motor principal fac dificilă utilizarea acestuia în instalațiile de foraj offshore.

Evoluția ar trebui înțeleasă ca un proces de schimbări lungi, treptate, lente care conduc la schimbări radicale din punct de vedere calitativ noi (formarea altor structuri, forme, organisme și specii ale acestora).

Apariția unei celule primitive a însemnat sfârșitul evoluției prebiologice a viețuitoarelor și începutul evoluției biologice a vieții.

Primele organisme unicelulare care au apărut pe planetă au fost bacterii primitive care nu aveau nucleu, adică. procariote. Erau organisme unicelulare, fără nuclee. Erau anaerobi, deoarece trăiau într-un mediu fără oxigen, și heterotrofe, deoarece mâncau compuși organici gata preparati din „bulion organic”, adică. substanţe sintetizate în cursul evoluţiei chimice. Metabolismul energetic la majoritatea procariotelor a procedat în funcție de tipul de fermentație. Dar treptat „bulionul organic” scadea ca urmare a consumului activ. Pe măsură ce era epuizat, unele organisme au început să dezvolte modalități de formare biochimică a macromoleculelor, în interiorul celulelor înseși cu ajutorul enzimelor. În astfel de condiții, celulele s-au dovedit a fi competitive, care au putut primi cea mai mare parte a energiei necesare direct din radiația Soarelui. Procesul de formare a clorofilei și fotosinteză a urmat această cale.

Trecerea viețuitoarelor la fotosinteză și la tipul de nutriție autotrof a reprezentat o întorsătură în evoluția viețuitoarelor. Atmosfera Pământului a început să se „umple” cu oxigen, care era otravă pentru anaerobi. Prin urmare, mulți anaerobi unicelulari au murit, alții s-au refugiat în medii anoxice - mlaștini și, hrănire. Nu oxigenul a fost evoluat, ci metanul. Alții s-au adaptat la oxigen. Respirația oxigenului a devenit mecanismul metabolic central pentru ei, ceea ce a făcut posibilă creșterea producției de energie utilă de 10-15 ori în comparație cu tipul de schimb-fermentare anaerob. Tranziția la fotosinteză a durat mult și s-a încheiat cu aproximativ 1,8 miliarde de ani în urmă. Odată cu apariția fotosintezei, în materia organică a Pământului s-a acumulat din ce în ce mai multă energie a luminii solare, ceea ce a accelerat circulația biologică a substanțelor și evoluția viețuitoarelor în general.



Într-un mediu cu oxigen, s-au format eucariote, adică organisme unicelulare cu nucleu. Acestea erau deja organisme mai avansate cu capacitate fotosintetică. ADN-ul lor era deja concentrat în cromozomi, în timp ce în celulele procariote substanța ereditară era distribuită în întreaga celulă. Cromozomii eucariotelor erau concentrați în nucleul celulei, iar celula în sine se reproducea deja fără modificări semnificative. Astfel, celula fiică a eucariotelor era aproape o copie exactă a celei mamei și avea la fel de multe șanse de supraviețuire ca și cea a mamei.

Evoluția ulterioară a eucariotelor a fost asociată cu diviziunea în celule vegetale și animale. Această diviziune a avut loc în Proterozoic, când Pământul era locuit de organisme unicelulare.

De la începutul evoluției, eucariotele s-au dezvoltat în două moduri, adică au avut simultan grupe cu alimentație autotrofă și heterotrofă, ceea ce asigura integritatea și autonomie semnificativă a lumii vii.

Celulele vegetale au evoluat spre o scădere a locomoției datorită dezvoltării unei membrane celulozice rigide, dar spre utilizarea fotosintezei.

Celulele animale au evoluat spre o locomoție sporită și moduri îmbunătățite de absorbție și excreție a alimentelor procesate.

Următoarea etapă în dezvoltarea viețuitoarelor a fost reproducerea sexuală. A apărut acum aproximativ 900 de milioane de ani.

Un alt pas în evoluția viețuitoarelor a avut loc acum aproximativ 700-800 de milioane de ani, când au apărut organismele pluricelulare cu corpuri, țesuturi și organe diferențiate care îndeplinesc anumite funcții. Aceștia erau bureți, celenterate, artropode etc., aparținând animalelor pluricelulare.

Ulterior, multe tipuri de animale au existat deja în mările din Cambrian. Mai târziu s-au specializat și s-au îmbunătățit. Printre animalele marine de atunci, crustacee, bureți, corali, moluște, trilobiți etc.

La sfârșitul perioadei ordoviciane au început să apară carnivore și vertebrate mari.

Evoluția ulterioară a vertebratelor s-a desfășurat în direcția maxilarului asemănător peștilor. În Devonian, au început să apară pești deja lungi - amfibieni și apoi insecte. Sistemul nervos s-a dezvoltat treptat ca urmare a îmbunătățirii formelor de reflexie.

O etapă deosebit de importantă în evoluția formelor vii a fost eliberarea organismelor vegetale și animale din apă pe pământ și creșterea în continuare a numărului de specii de plante și animale terestre. În viitor, din ele își au originea formele de viață extrem de organizate. Apariția plantelor pe uscat a început la sfârșitul Silurianului, iar cucerirea activă a pământului de către vertebrate a început în Carbonifer.

Trecerea la viața în aer a necesitat multe schimbări de la organismele vii și a presupus dezvoltarea unor adaptări adecvate. El a crescut brusc rata de evoluție a vieții pe Pământ. Omul a devenit punctul culminant al evoluției celor vii.

Teoria evoluționistă a lui Charles Darwin.

Ideea unei schimbări îndelungate și treptate a tuturor speciilor de animale și plante a fost exprimată de oamenii de știință cu mult înainte de Charles Darwin. În acest spirit, Aristotel, naturalistul suedez K. Linney, biologul francez JLamarque, contemporanul lui Charles Darwin, naturalistul englez A. Wallace și alți oameni de știință și-au exprimat opiniile în momente diferite.

Meritul incontestabil al lui Charles Darwin nu este însăși ideea de evoluție, ci faptul că el a fost primul care a descoperit principiul selecției naturale în natură și a generalizat ideile evolutive individuale într-o singură teorie coerentă a evoluției. În formarea teoriei sale, Charles Darwin s-a bazat pe o mare cantitate de material factual, pe experimente și pe practica muncii de selecție pentru a dezvolta noi soiuri de plante și diverse rase de animale.

În același timp, Charles Darwin a ajuns la concluzia că din multitudinea de fenomene variate ale naturii vii se remarcă clar trei factori fundamentali în evoluția viețuitoarelor, uniți printr-o formulă scurtă: variabilitatea, ereditatea, selecția naturală.

Aceste principii fundamentale se bazează pe următoarele concluzii și observații ale lumii vii - acestea sunt:

  1. Variabilitate. Este comun oricărui grup de animale și plante, organismele diferă unele de altele în multe moduri diferite. Este imposibil să găsești două organisme identice în natură. Variabilitatea este o proprietate integrală a organismelor vii, se manifestă în mod constant și peste tot.

Potrivit lui Charles Darwin, există două tipuri de variabilitate în natură - definită și nedefinită.

1) O anumită variabilitate (modificare adaptativă) este capacitatea tuturor indivizilor aceleiași specii în anumite condiții de mediu specifice de a răspunde în același mod la aceste condiții (hrană, climă etc.). Conform conceptelor moderne, modificările adaptive nu sunt moștenite și, prin urmare, în cea mai mare parte, nu pot furniza material pentru evoluția organică.

2) Variabilitatea incertă (mutațiile) provoacă schimbări semnificative în organism în diverse direcții. Această variabilitate, spre deosebire de una anume, este ereditară, în timp ce abaterile minore din prima generație sunt amplificate în cele ulterioare. Variabilitatea incertă este, de asemenea, asociată cu schimbările din mediu, dar nu direct, ca în modificările adaptative, ci indirect. Prin urmare, potrivit lui Charles Darwin, schimbările nedefinite sunt cele care joacă un rol decisiv în evoluție.

  1. Abundența constantă a speciei. Numărul de organisme din fiecare specie care se nasc este mai mare decât numărul care pot găsi hrană și supraviețui; cu toate acestea, abundența fiecărei specii în condiții naturale rămâne relativ constantă.
  2. Relațiile de concurență ale indivizilor. Deoarece se nasc mai mulți indivizi decât pot supraviețui, există o luptă constantă pentru existență în natură, competiție pentru hrană și habitate.
  3. Adaptabilitatea, adaptabilitatea organismelor. Schimbările care facilitează supraviețuirea unui organism într-un anumit mediu oferă proprietarilor lor avantaje față de alte organisme care s-au adaptat mai puțin la condițiile externe și ca urmare au murit. Ideea „supraviețuirii celui mai potrivit” este centrală pentru teoria selecției naturale.
  4. Reproducerea caracteristicilor dobândite „de succes” la descendenți. Indivizii supraviețuitori dau naștere la urmași și astfel schimbările pozitive „de succes” care au permis supraviețuirea sunt transmise generațiilor următoare.

Esența procesului evolutiv constă în adaptarea continuă a organismelor vii la diferitele condiții ale mediului natural și în apariția unor organisme din ce în ce mai complexe. Prin urmare, evoluția biologică este îndreptată de la forme biologice simple către forme mai complexe.

Astfel, selecția naturală, care este rezultatul luptei pentru existență, este principalul factor al evoluției, dirijand și determinând schimbarea evolutivă. Aceste schimbări devin sesizabile, trecând prin schimbarea multor generații. În selecția naturală se reflectă una dintre trăsăturile fundamentale ale viețuitoarelor - dialectica interacțiunii dintre sistemul organic și mediu.

Avantajele neîndoielnice ale teoriei evoluționiste a lui Charles Darwin au avut și unele dezavantaje. Deci, ea nu a putut explica motivele apariției în unele organisme a unor structuri care par inutile; multe specii nu aveau forme de tranziție între animalele moderne și fosile; punctul slab a fost și conceptul de ereditate. Ulterior, au fost descoperite neajunsuri în ceea ce privește principalele cauze și factori ai evoluției organice. Deja în secolul al XX-lea, a devenit clar că teoria lui Charles Darwin avea nevoie de o rafinare și îmbunătățire suplimentară, ținând cont de cele mai recente realizări ale științei biologice. Aceasta a devenit o condiție prealabilă pentru crearea unei teorii sintetice a evoluției (STE).

Teoria sintetică a evoluției.

Realizările geneticii în dezvăluirea codului genetic, progresele în biologia moleculară, embriologie, morfologie evolutivă, genetică populară, ecologie și alte științe indică necesitatea de a combina genetica modernă cu teoria evoluției a lui Charles Darwin. O astfel de combinație a dat naștere în a doua jumătate a secolului al XX-lea unei noi paradigme biologice - teoria sintetică a evoluției. Deoarece se bazează pe teoria lui Charles Darwin, se numește neo-darwinian. Această teorie este considerată biologie non-clasică. Teoria sintetică a evoluției a făcut posibilă depășirea contradicțiilor dintre teoria evoluționistă și genetică. STE nu are încă un model fizic de evoluție, dar este o doctrină complexă cu mai multe fațete care stă la baza biologiei evoluționiste moderne. Această sinteză a geneticii și a doctrinei evoluționiste a reprezentat un salt calitativ atât în ​​dezvoltarea geneticii în sine, cât și în teoria evoluționistă modernă. Acest salt a marcat crearea unui nou centru al sistemului de cunoaștere biologică și tranziția biologiei la nivelul modern non-clasic al dezvoltării sale. STE este adesea numită teoria generală a evoluției, care este un set de idei evolutive ale lui Charles Darwin, în principal selecție naturală cu rezultate ale cercetărilor moderne în domeniul eredității și variabilității.

Ideile principale ale STE au fost stabilite de geneticianul rus S. Chetverikov încă din 1926 în lucrări despre genetica populară. Aceste idei au fost susținute și dezvoltate de geneticienii americani D. Haldane și de geneticianul rus contemporan N. Dubinin.

Punctul de referință al STE este ideea că componenta elementară a evoluției nu este o specie sau un individ, ci o populație. Ea este un sistem integral de interconectare a organismelor, care are toate datele pentru auto-dezvoltare. Nu sunt doar orice trăsătură individuală sau indivizi care sunt supuși selecției, ci întreaga populație, genotipul ei. Totuși, această selecție se realizează prin modificarea trăsăturilor fenotipice ale indivizilor individuali, ceea ce duce la apariția de noi trăsături atunci când se schimbă generațiile biologice.

Gena este unitatea elementară a eredității. Este o parte a moleculei de ADN care determină dezvoltarea anumitor caracteristici ale organismului. Geneticianul sovietic N.V. Timofeev-Ressovsky a formulat o poziție asupra fenomenelor și factorilor evoluției. Este după cum urmează:

Populația este o unitate structurală elementară;

Procesul mutațional este furnizorul de material evolutiv elementar;

Valuri de populație - fluctuații ale mărimii unei populații într-o direcție sau alta față de numărul mediu de indivizi ai acesteia;

Izolarea fixează diferențele în setul de genotipuri și determină împărțirea populației inițiale în mai multe independente;

Selecția naturală este supraviețuirea selectivă cu posibilitatea de a lăsa urmași de către indivizi individuali care au atins vârsta reproductivă.

Datele paleontologice, susținute și completate de materiale morfologice și embriologice, sunt documente istorice, conform cărora oamenii de știință reconstituie cursul specific de dezvoltare a lumii organice pe planeta noastră.

Conform datelor moderne, Pământul ca planetă a apărut acum aproximativ 7 miliarde de ani. Întregul timp al existenței planetei noastre este împărțit în ere. Epocile, la rândul lor, sunt împărțite în perioade. Secvența și durata lor aproximativă sunt prezentate în Tabelul 1.

Era pre-geologică- epoca formării planetei în sine. A început acum 6-7 miliarde de ani și a durat aproximativ 3 miliarde de ani; nu exista încă viață pe Pământ la vremea aceea.

Epoca arheică- epoca în care viața a apărut pe Pământ în apele mărilor primare. În ciuda lungimii erei arheene, până la sfârșitul vieții sale era încă reprezentată de forme destul de primitive: unicelulare (, flagelate, albastru-verde) și doar un număr mic de multicelulare (alge și celenterate primitive). În epoca arheică, ramurile lumii animale și vegetale erau destul de clar împărțite, având un strămoș comun - flagelate unicelulare. Această diviziune a apărut pe baza nutriției; animalele primitive au continuat să fie organisme heterotrofe, iar algele au dobândit capacitatea de a fotosintetiza și s-au transformat astfel în organisme autotrofe. Anumite bacterii, care au dobândit capacitatea de chimiosinteză, au devenit și ele autotrofe. Există motive să credem că formele primitive de reproducere sexuală au apărut și în această eră.

Era proterozoică- una dintre cele mai lungi. În acest moment, apar noi tipuri de alge, care mai târziu vor deveni cele originale pentru toate celelalte grupuri ale regnului vegetal. Algele masive din epoca proterozoică au jucat un rol decisiv în evoluția lumii animale: o mare cantitate de oxigen liber acumulat în apă și în atmosferă datorită fotosintezei. Fauna a parcurs un drum lung în epoca proterozoică: au apărut tipuri de viermi inferiori și moluște. Până la sfârșitul erei, au apărut artropodele primitive și cordatele fără craniu (aproape de lanceta modernă). Dar viața încă există doar în apă. Cu toate acestea, unele alge și bacterii au pătruns probabil în zonele de pământ umede, demarând acolo primele procese de formare a solului.

paleozoic- epoca evenimentelor majore din istoria lumii organice. Cea centrală este ieșirea plantelor și animalelor către pământ.

Pionierii sushi-ului printre plante au fost unele alge, bacterii și altele inferioare. Primele procese de formare a solului sunt asociate cu activitatea lor. Cele mai vechi plante terestre sunt cunoscute din perioada Siluriană - psilofite... Descendenții lor în perioada Devoniană au fost ferigile antice, care au înflorit în perioada Carboniferului. În aceeași perioadă au apărut primele gimnosperme, care în ultima - Perioada permiană a dobândit o poziţie dominantă.

stegocefalice.

Ajuns la perioada de glorie în Perioada carboniferă era paleozoică.

Deci, în timpul era paleozoică

Epoca mezozoică

triasic primele mamifere, iar în Jurasic

Epoca cenozoică

Pe parcursul Paleogen

Până la sfârșit neogen antropogen

Psilofite. Descendenții lor în perioada Devoniană au fost ferigile antice, care au înflorit în perioada Carboniferului. În aceeași perioadă au apărut primele gimnosperme, care în ultima - Perioada permiană a dobândit o poziţie dominantă.

Dezvoltarea terenului de către animale a avut loc în două moduri: primele nevertebrate care au aterizat, se pare, au fost scorpionii, milipedele și insectele fără aripi; printre vertebrate, amfibienii au devenit pionierii pământului. Nevertebratele au început să colonizeze pământul în perioada Siluriană.În perioada Carboniferului au apărut adevărate insecte înaripate (asemănătoare cu libelele și cicadele noastre), atingând uneori dimensiuni foarte mari. Animalele marine (cefalopode, pești rechini) au atins și ele un nivel ridicat de organizare.

Vertebratele terestre provin dintr-un grup deosebit de pești cu aripioare încrucișate din perioada Devoniană. Și deși peștii cu aripioare încrucișate au continuat să fie animale acvatice, în organizarea lor au apărut premisele unui stil de viață terestru. Înotătoarele pectorale și pelvine puternice le-au permis să se deplaseze de la un corp de apă la altul în timpul secetei; Vezica natatoare, alimentată din abundență cu vase de sânge, îndeplinea funcția de respirație în momentele unor astfel de tranziții. Treptat, în cursul selecției naturale, una dintre ramurile peștilor cu aripioare încrucișate a dat naștere la amfibieni primitivi - stegocefalice.

Ajuns la perioada de glorie în Perioada carboniferă, amfibienii au lăsat apoi locul reptilelor pe uscat. Dezvoltarea intensivă a reptilelor antice a început în perioada Permian era paleozoică.

Deci, în timpul era paleozoică plantele au trecut de la alge la gimnosperme, vertebrate - de la cordate primitive precum lanceta la reptile pe uscat și la pești rechin în apă și una dintre ramurile nevertebratelor (nu le-am luat în considerare pe altele) - de la artropode marine primitive la insecte zburătoare adevărate.

Epoca mezozoică a fost de două ori mai scurt decât în ​​Paleozoic, dar în acest timp au avut loc schimbări semnificative în lumea organică.

Dintre gimnosperme a apărut cea mai progresivă ramură, coniferele (perioada triasică). În perioada jurasică au apărut primele angiosperme, care până la sfârșitul erei ocupaseră deja o poziție dominantă și erau reprezentate de o mare varietate de specii.

Dezvoltarea progresivă a vertebratelor a dus la apariția triasic primele mamifere, iar în Jurasic- primele păsări; Cu toate acestea, reptilele încă domină. Prin urmare, epoca mezozoică în ansamblu este adesea numită era reptilelor. Dar până la sfârșitul perioadei Cretacice, un număr mare de specii de reptile dispar rapid. Știința nu a găsit încă o explicație suficient de completă pentru acest fapt uimitor. Fără îndoială, răcirea climei a jucat un rol în aceasta; o circumstanță extrem de importantă a fost răspândirea rapidă a celor mai progresive clase de vertebrate - păsări și mamifere în aer și pești teleostei în mediul acvatic. Și totuși, viteza cu care vechii săi conducători au dispărut de pe fața pământului este surprinzătoare și încurajează oamenii de știință să caute cauzele acestui fenomen misterios.

Epoca cenozoică- cel mai scurt. Dar semnificația sa pentru prezentul și viitorul întregii lumi organice este enormă. Motivul este că în epoca cenozoică a apărut omul pe Pământ. Și odată cu ea, nu doar o nouă formă de mișcare a materiei a apărut pe Pământ, care va fi discutată în capitolul următor, dar a schimbat radical și natura și direcția evoluției lumii organice în ansamblu.

Epoca cenozoică a adus victoria finală în rândul vertebratelor mamiferelor, păsărilor și peștilor osoși. Rezervele de nutrienți din semințele, fructele și organele de înmulțire vegetativă ale angiospermelor au oferit hrană bogată pentru primele două clase de vertebrate. Dezvoltarea evolutivă a acestor reprezentanți superiori ai florei și faunei a decurs în strânsă interacțiune. La rândul său, dezvoltarea plantelor cu flori este indisolubil legată de progresele viitoare în lumea nevertebratelor și, mai ales, a insectelor. Astfel, într-o interacțiune complexă și multifațetă, a avut loc formarea treptată a florei și faunei moderne.

Pe parcursul Paleogenși Neogen, contururile continentelor și mărilor adânci și-au luat în principal forma lor modernă. Clima caldă din aceste perioade a contribuit la creșterea violentă și la procesele morfogenetice intense ale angiospermelor, care au ocupat ferm o poziție dominantă în flora tuturor continentelor. Vegetația tropicală și subtropicală s-a răspândit mult spre nord în comparație cu cele moderne.

Până la sfârșit neogen se instalează o vată rece, care se încheie cu începutul primei glaciații. Gama de plante subtropicale și tropicale a scăzut brusc. Distribuția vegetației pe tot globul în perioadele interglaciare ale timpului antropic a căpătat treptat un caracter modern. Și chiar numele ultimei perioade a erei cenozoice - antropogen- marturiseste cel mai important eveniment din aceasta perioada - aparitia omului.

Agenția Federală pentru Educație

GOU VPO „Universitatea de Stat Chelyabinsk”

Institutul de Economie a Industriilor, Afacerilor și Administrației

Departamentul de Economie a Industriilor și Piețelor

ESEU

Pe tema „Teoria evoluției lumii organice”

La subiectul „Concepte ale științelor naturale moderne”

Celiabinsk

Introducere 4

1. Formarea ideii de dezvoltare în biologie 5

2. Teoria evoluției a lui Charles Darwin 11

3. Anti-darwinism 14

4. Fundamentele geneticii 16

5. Teoria sintetică a evoluției 20

Concluzia 29

Resurse de internet 32

Introducere

Progresul modern al științei și tehnologiei se mișcă cu o viteză de neimaginat. El a fost cel care a permis oamenilor să învețe secretele naturii, a învățat cum să folosească resursele naturale, cu ajutorul lui oamenii se pot găsi atât în ​​vastitatea spațiului cosmic, cât și să se scufunde în fundul celei mai adânci depresiuni din scoarța terestră și multe Mai Mult. Dar, cu toate acestea, mai există secrete și unul, poate, dintre cele mai misterioase secrete, care este încă puțin deschis oamenilor, a fost și rămâne misterul originii vieții pe planeta Pământ.

Potrivit unei ipoteze, viața a început într-o bucată de gheață. În timp ce mulți oameni de știință cred că dioxidul de carbon prezent în atmosferă a fost responsabil pentru menținerea condițiilor de seră, alții cred că iarna a predominat pe Pământ. Resturile de meteorit transportate din spațiu, emisiile din gurile hidrotermale și reacțiile chimice care au loc în timpul descărcărilor electrice în atmosferă au fost surse de amoniac și compuși organici precum formaldehida și cianura. Intrând în apa Oceanului Mondial, au înghețat odată cu el. În masa de gheață, moleculele de substanțe organice s-au apropiat și au intrat în interacțiuni, ceea ce a dus la formarea glicinei și a altor aminoacizi.

Charles Darwin și contemporanii săi credeau că viața poate apărea într-un corp de apă. Mulți oameni de știință încă aderă la acest punct de vedere. Într-un rezervor închis și relativ mic, substanțele organice aduse de apele care se varsă în el s-ar putea acumula în cantitățile necesare.

Sau poate viața își are originea în zone cu activitate vulcanică? Imediat după formare, Pământul era o minge de magmă care suflă foc. În timpul erupțiilor vulcanice și cu gazele eliberate din magma topită, la suprafața pământului au fost transportate diverse substanțe chimice necesare sintezei moleculelor organice.

1. Formarea ideii de dezvoltare în biologie

Ideea evoluției naturii vii a apărut în timpurile moderne ca un contrast cu creaționismul (din latinescul „creație”) - doctrina creării lumii de către Dumnezeu din nimic și imuabilitatea lumii creată de creator. . Creaționismul ca viziune asupra lumii a luat contur în epoca antichității târzii și în Evul Mediu și a ocupat poziții dominante în cultură.

Rolul fundamental în viziunea asupra lumii din acea vreme l-au jucat și ideile de teleologie - doctrina conform căreia totul în natură este aranjat oportun și orice dezvoltare este punerea în aplicare a unor obiective prestabilite. Teleologia atribuie scopuri proceselor și fenomenelor naturii, care fie sunt stabilite de Dumnezeu (H. Wolf), fie sunt cauzele interne ale naturii (Aristotel, Leibniz).

În depășirea ideilor de creaționism și teleologie, un rol important l-a jucat conceptul de variabilitate limitată a speciilor în cadrul unor subdiviziuni relativ înguste (de la un singur strămoș) sub influența mediului - transformism. Acest concept a fost formulat într-o formă extinsă de remarcabilul naturalist al secolului al XVIII-lea Georges Buffon în lucrarea sa în 36 de volume „Istoria naturală”.

Transformismul are practic idei despre schimbarea și transformarea formelor organice, originea unor organisme din altele. Dintre naturaliștii și filozofii transformatori ai secolelor al XVII-lea și al XVIII-lea, cei mai cunoscuți sunt și R. Hooke, J. Lametrie, D. Diderot, E. Darwin, I. Goethe, E. Saint-Hilaire. Toți transformiștii au recunoscut variabilitatea speciilor de organisme sub influența schimbărilor din mediu.

În formarea ideii de evoluție a lumii organice, taxonomia a jucat un rol semnificativ - știința biologică a diversității tuturor organismelor existente și dispărute, a relației și rudenie dintre diferitele lor grupuri (taxa). Sarcinile principale ale taxonomiei sunt de a determina, prin compararea caracteristicilor specifice fiecărei specii și fiecărui taxon de rang superior, să clarifice proprietățile generale ale anumitor taxoni. Bazele sistematicii au fost puse în lucrările lui J. Ray (1693) și C. Linnaeus (1735).

Naturalistul suedez din secolul al XVIII-lea Karl Linnaeus a fost primul care a aplicat consecvent nomenclatura binară și a construit cea mai de succes clasificare artificială a plantelor și animalelor.

În 1751 a fost publicată cartea sa „Filosofia botanicii”, în care K. Linney scria: „Un sistem artificial servește doar până când este găsit unul natural. Prima învață doar să recunoaștem plantele. Al doilea ne va învăța să cunoaștem natura plantei în sine.” Și mai departe: „Metoda naturală este ultimul scop al botanicii”.

Ceea ce Linneu numește „metoda naturală” este, de fapt, o teorie fundamentală a celor vii. Meritul lui Linnaeus este că, prin crearea unui sistem artificial, a condus biologia la necesitatea de a considera materialul empiric colosal din punctul de vedere al principiilor teoretice generale.

Un rol important în formarea și dezvoltarea ideii de evoluție a naturii vii l-a jucat embriologia, care în timpurile moderne s-a caracterizat prin opoziția dintre preformism și epigeneza.

Preformism - din lat. "Preformă" - doctrina prezenței în celulele germinale a structurilor materiale care predetermina dezvoltarea embrionului și semnele organismului care se dezvoltă din acesta.

Preformismul a apărut pe baza noțiunii de preformare care a predominat în secolele 17-18, conform căreia organismul format ar fi fost preformat într-un ou (ovists) sau un spermatozoid (animalculiști). Preformiștii (S. Bonnet, A. Haller și alții) credeau că problema dezvoltării embrionare ar trebui rezolvată din punctul de vedere al principiilor universale ale ființei, înțelese exclusiv de rațiune, fără cercetări empirice.

Epigeneza este o doctrină conform căreia, în procesul dezvoltării embrionare, are loc o nouă formare treptată și secvențială a organelor și părților embrionului din substanța lipsită de structură a unui ovul fecundat.

Epigeneza ca doctrină a luat contur în secolele 17-18 în lupta împotriva preformismului. Conceptele epigenetice au fost dezvoltate de W. Garvey, J. Buffon, C. F. Wolf. Epigeneticienii au abandonat ideea creației divine a celor vii și au abordat formularea științifică a problemei originii vieții.

Astfel, în secolele 17-18, a apărut ideea schimbărilor istorice ale caracteristicilor ereditare ale organismelor, dezvoltarea istorică ireversibilă a naturii vii - ideea evoluției lumii organice.

Evoluție - din lat. „Desfăşurare” - dezvoltarea istorică a naturii. În cursul evoluției, mai întâi apar specii noi, adică. varietatea formelor de organisme crește. În al doilea rând, organismele se adaptează, adică. adaptarea la schimbările condițiilor de mediu. În al treilea rând, ca urmare a evoluției, nivelul general de organizare al ființelor vii crește treptat: ele devin mai complexe și se îmbunătățesc.

Trecerea de la ideea de transformare a speciilor la ideea de evoluție, dezvoltarea istorică a speciilor a presupus, în primul rând, luarea în considerare a procesului de formare a speciilor în istoria sa, ținând cont de rolul constructiv al timpului. factor în dezvoltarea istorică a organismelor, și în al doilea rând, dezvoltarea ideilor despre apariția unui nou calitativ în acest proces istoric. Tranziția de la transformism la evoluționism în biologie a avut loc la începutul secolelor XVIII-XIX.

Primele teorii evolutive au fost create de doi mari oameni de știință ai secolului al XIX-lea - J. Lamarck și C. Darwin.

F ro Baptiste Lamarck și Charles Robert Darwin au creat teorii evoluționiste care sunt opuse ca structură, natura argumentării și principalele concluzii. Destinele lor istorice s-au dezvoltat și ele în moduri diferite. Teoria lui Lamarck nu a fost acceptată pe scară largă de către contemporani, în timp ce teoria lui Darwin a devenit baza doctrinei evoluționiste. Astăzi, atât darwinismul, cât și lamarckismul continuă să influențeze conceptele științifice, deși în moduri diferite.

În 1809, a fost publicată cartea lui Lamarck „Filosofia zoologiei”, în care a fost conturată prima teorie holistică a evoluției lumii organice.

Lamarck în această carte a dat răspunsuri la întrebările cu care se confruntă teoria evoluționistă, prin deducții logice din unele dintre postulatele sale. El a fost primul care a identificat două direcții cele mai generale de evoluție: dezvoltarea ascendentă de la cele mai simple forme de viață la cele din ce în ce mai complexe și perfecte și formarea adaptărilor în organism în funcție de schimbările din mediul extern (dezvoltarea „verticală” și "orizontal"). Lamarck a fost unul dintre primii naturaliști care a dezvoltat ideea evoluției lumii organice la nivel de teorie.

Lamarck a inclus în predarea sa o nouă înțelegere calitativ a rolului mediului în dezvoltarea formelor organice, tratând mediul extern ca un factor important, o condiție a evoluției.

Lamarck credea că dezvoltarea istorică a organismelor nu este întâmplătoare, ci naturală și are loc în direcția îmbunătățirii treptate și constante. Lamarck a numit această creștere a nivelului general de organizare o absolvire.

Lamarck credea că forța motrice din spatele gradațiilor a fost „ludarea naturii pentru progres”, „lutarea spre perfecțiune”, inerentă tuturor organismelor și inerentă acestora de către Creator. În același timp, organismele sunt capabile să reacționeze rapid la orice modificări ale condițiilor externe, să se adapteze la condițiile mediului extern. Lamarck a precizat această prevedere în două legi:

un organ folosit activ se dezvoltă intens, iar cel inutil dispare;

modificările dobândite de organisme în timpul utilizării active a unor organe și neutilizarea altora se păstrează la descendenți.

Rolul mediului în evoluția organismelor este considerat în moduri diferite de către diferite direcții ale doctrinei evoluționiste.

Pentru tendințele în doctrina evoluționistă care consideră dezvoltarea istorică a naturii vii ca o adaptare directă a organismelor la mediul lor, se folosește un nume comun - ectogeneză (de la cuvintele grecești „în afară, în afară” și „apariție, educație”). Susținătorii ectogenezei văd evoluția ca un proces de adaptare directă a organismelor la mediu și o simplă însumare a modificărilor dobândite de organismele sub influența mediului.

Doctrinele care explică evoluția organismelor prin acțiunea doar a factorilor interni nemateriali („principiul îmbunătățirii”, „puterea creșterii” etc.), sunt unite printr-un nume comun - autogeneza.

Aceste învățături consideră evoluția naturii vii ca un proces independent de condițiile externe, dirijat și reglementat de factori interni. Autogeneza este opusul ectogenezei.

Autogeneza este apropiată de vitalism - un ansamblu de curente din biologie, conform cărora fenomenele vieții sunt explicate prin prezența în organisme a unei forțe supranaturale imateriale („forță vitală”, „suflet”, „entelehie”, „arheană”), care controlează aceste fenomene. Vitalismul – din latinescul „vital” – explică fenomenele vieții prin acțiunea unui principiu imaterial special.

În felul său, ideea evoluției lumii organice s-a dezvoltat în teoria catastrofelor.

F Biologul francez Georges Cuvier (1769-1832) a scris: „Viața a șocat pământul nostru de mai multe ori cu evenimente teribile. Nenumărate viețuitoare au căzut victimele catastrofelor: unii, locuitorii pământului, au fost înghițiți de inundații, alții care au locuit în măruntaiele apelor, au ajuns pe uscat împreună cu fundul mării brusc ridicat, rasele lor au dispărut pentru totdeauna. , lăsând doar câteva rămășițe în lume, abia perceptibile pentru naturaliști.”...

Dezvoltând astfel de opinii, Cuvier a devenit fondatorul teoriei catastrofelor - un concept în care ideea de evoluție biologică a acționat ca un derivat al ideii mai generale a dezvoltării proceselor geologice globale.

Teoria catastrofelor (catastrofismul) pornește de la conceptul de unitate a aspectelor geologice și biologice ale evoluției.

În teoria catastrofelor, progresul formelor organice este explicat prin recunoașterea imuabilității speciilor biologice individuale.

Doctrinei catastrofismului i s-au opus susținătorii unui alt concept de evoluție, care au fost, de asemenea, ghidați în principal de probleme geologice, dar au pornit de la conceptul de identitate a proceselor geologice moderne și antice - conceptul de uniformitarism.

Uniformismul s-a conturat sub influența succeselor mecanicii clasice, în primul rând mecanica cerească, astronomia galactică, ideile despre infinitul și nemărginirea naturii în spațiu și timp. În secolul al XVIII-lea și în prima jumătate a secolului al XIX-lea, conceptul de uniformitarism a fost dezvoltat de J. Getton, C. Lyell, MV Lomonosov, K. Goff și alții.Acest concept se bazează pe ideea de uniformitate și continuitate. a legilor naturii, invariabilitatea lor de-a lungul istoriei Pământului; absența oricăror răsturnări și salturi în istoria Pământului; sumarea micilor abateri pe perioade lungi de timp; reversibilitatea potențială a fenomenelor și negarea progresului în dezvoltare.

2. Teoria evoluției a lui Charles Darwin

Omul de știință englez Charles Darwin, spre deosebire de J.B. Lamarck, a atras atenția asupra faptului că, deși orice creatură vie se schimbă în timpul vieții, indivizii aceleiași specii se nasc diferit.

Doctrina lui Charles Darwin se bazează pe o mare cantitate de material factual adunat în timpul călătoriei și care dovedește validitatea teoriei sale, precum și pe realizări științifice (geologie, chimie, paleontologie, anatomie comparată etc.), în primul rând în domeniul selecției. . Darwin a început să ia în considerare transformările evolutive nu în organisme individuale, ci într-o specie sau grupări intraspecifice.

În 1859, a fost publicată cartea lui Darwin The Origin of Species by Natural Selection, or the Preservation of Favored Breeds in the Struggle for Life, în care explica mecanismul procesului evolutiv. Reflectând în mod constant la cauzele motrice ale procesului evolutiv, Charles Darwin a ajuns la conceptul de luptă pentru existență, care este cel mai important pentru întreaga teorie. Esența acestei idei, la prima vedere, este foarte simplă: fiecare specie este capabilă de reproducere nelimitată, iar resursele necesare reproducerii sunt limitate. Consecința luptei pentru existență este selecția naturală, adică. supraviețuirea și procrearea cu succes a celor mai apte organisme. Pe baza faptelor, Charles Darwin a reușit să demonstreze că selecția naturală este principalul factor în procesul evolutiv în natură, iar selecția artificială joacă același rol important în crearea raselor de animale și a soiurilor de plante.

C. Darwin a formulat conceptul de selecție artificială, evidențiind două dintre formele sale: metodică, sau conștientă, și inconștientă.

Selecția inconștientă este cea mai timpurie formă de selecție artificială, în care o persoană nu își stabilește un scop specific, ci păstrează cele mai bune organisme utile pentru sine (plantă sau animal).

Selecția metodică este un proces creativ caracterizat prin faptul că crescătorul își stabilește sarcina de a reproduce o anumită rasă de soiuri de animale sau plante cu trăsături valoroase din punct de vedere economic.

Darwin a arătat existența anumitor diferențe între selecția artificială și cea naturală.

Charles Darwin a formulat și principiul divergenței caracterelor, care este foarte important pentru înțelegerea procesului de formare a noilor specii. Ca urmare a selecției naturale, apar forme care diferă de specia originală și sunt adaptate la condiții specifice de mediu. În timp, discrepanța duce la apariția unor diferențe mari în formele inițial ușor diferite. Drept urmare, ele formează diferențe în multe feluri. De-a lungul timpului, se acumulează atât de multe diferențe încât apar noi specii. Acesta este ceea ce asigură diversitatea speciilor de pe planeta noastră.

În conformitate cu ideile lui Charles Darwin, principalele forțe motrice ale evoluției sunt ereditatea, variabilitatea (definită, sau de grup și nedefinită, sau individuală) și selecția naturală - rezultatul luptei pentru existență, care dirija procesul evolutiv.

O anumită variabilitate este variabilitatea unui grup de indivizi din aceeași specie sub influența anumitor factori de mediu, care are un caracter adaptativ (pierderea frunzelor de către plante în timpul secetei sau a plantelor de foioase din zona temperată toamna). În absența unui factor care provoacă o schimbare, această schimbare, de regulă, dispare.

Variabilitatea incertă este variabilitatea individuală a trăsăturilor individuale la indivizii unei specii care nu are o natură adaptativă (animal albinos, plantă pitică). Astfel de schimbări pot fi moștenite indiferent de condițiile de mediu. Prin urmare, potrivit lui Darwin, semnificația principală pentru evoluție a fost variabilitatea nedefinită.

Variabilitatea corelației înseamnă că atunci când un organ sau un sistem de organe se modifică, alte organe sau structuri se schimbă simultan cu acesta. De exemplu, dezvoltarea mușchilor pectorali și formarea chilei la păsări.

Variabilitatea compensatorie se exprimă prin faptul că dezvoltarea unor organe sau structuri duce la subdezvoltarea altora.

Deja în 1860, oamenii de știință din multe țări au acceptat învățăturile lui Darwin (T. Huxley, A. Wallace, J. Hooker în Anglia, E. Haeckel, F. Muller în Germania, K.A. Timiryazev, I.I. O. și VO Kovalevskiy, IMSechenov în Rusia , A. Gray în SUA). Independent de Charles Darwin, zoologul englez Alfred Wallace a ajuns la idei evolutive similare. C. Darwin a apreciat foarte mult ideile tânărului om de știință despre selecția naturală.

Principiile de bază ale învățăturilor evoluționiste ale lui Charles Darwin.

    Fiecare specie este capabilă de reproducere nelimitată.

    Resursele limitate ale vieții împiedică realizarea potențialului de reproducere nelimitată. Majoritatea indivizilor mor în lupta pentru existență și nu lasă urmași.

    Moartea sau succesul în lupta pentru existență este selectiv. Organismele aceleiași specii diferă unele de altele printr-un set de caracteristici. În natură, acei indivizi supraviețuiesc în mod predominant și lasă urmași care au cea mai reușită combinație de trăsături pentru condițiile date, de exemplu. mai bine adaptat.

Supraviețuirea selectivă și reproducerea celor mai adaptate organisme Ch. Darwin a numit selecție naturală.

    Sub influența selecției naturale, desfășurându-se în condiții diferite, grupuri de indivizi din aceeași specie, din generație în generație, acumulează diverse trăsături adaptative. Grupurile de indivizi dobândesc diferențe atât de semnificative încât se transformă în specii noi (principiul divergenței caracterelor).

C. Darwin a fost primul care a fundamentat teoria materialistă a evoluției. El a dovedit realitatea existenței unei specii în evoluție care apare, evoluează și dispare. Darwin a fundamentat principiul unității discontinuității și continuității în apariția unei specii, a arătat cum schimbările aleatorii nedefinite sub influența selecției naturale se transformă în trăsături adaptative ale unei specii. Omul de știință a identificat motivele materiale ale acestui fenomen și a arătat formarea unei oportunități relative. Meritul lui Charles Darwin în știință constă nu atât în ​​faptul că a dovedit existența evoluției, cât în ​​faptul că a explicat cum se poate produce.

3. Antidarwinism

Antidarwinismul (din grecescul „anti-” – împotriva și darwinism), un grup de învățături care neagă într-o formă sau alta rolul principal al selecției naturale în evoluție. Această categorie include atât teorii evoluționiste concurente: lamarckismul, saltaționismul, catastrofismul și critica mai mult sau mai puțin privată a principiilor de bază ale darwinismului. Nu ar trebui să echivaleze anti-darwinismul cu negarea evoluției ca proces istoric (adică anti-evoluționism).

Din punct de vedere istoric, anti-darwinismul a apărut ca o reacție critică la publicarea cărții The Origin of Species a lui Charles Darwin. Cel mai consistent și logic, aceste obiecții au fost rezumate în 1871 de art. Maywart în articolul „Despre formarea speciilor”:

    deoarece abaterile de la normă sunt de obicei mici, ele nu ar trebui să afecteze în mod vizibil fitnessul persoanelor;

    întrucât abaterile moștenite apar întâmplător, ele trebuie să se compenseze reciproc într-o succesiune de generații;

    acumularea și consolidarea micilor abateri este dificil de explicat apariția unor structuri complexe, integrale, precum ochiul sau urechea internă.

În plus, conform lui Darwin, formele de tranziție ar trebui să fie larg reprezentate în natură, în timp ce, de obicei, între taxoni se găsesc întreruperi mai mult sau mai puțin distincte (hiatus), care sunt vizibile în special pe materialul paleontologic. Darwin însuși a atras atenția asupra acestor obiecții în edițiile ulterioare ale lucrării sale, dar nu le-a putut explica în mod rezonabil. Din această cauză, în a doua jumătate a secolului al XIX-lea au apărut învățături evolutive concurente precum neo-lamarckismul și neocatastrofismul.

Până la începutul secolului al XX-lea, numeroase lucrări, adesea populare, ale mechanolamarkiștilor au demonstrat posibilitatea „variabilității și moștenirii adecvate a trăsăturilor dobândite”. Primele lucrări ale geneticienilor (H. de VriesU. Batson) au dovedit în practică natura bruscă, bruscă a apariției modificărilor moștenite și nu o acumulare treptată a modificărilor sub influența selecției (așa-numitul anti-darwinism genetic) . În sfârșit, au apărut o mulțime de lucrări care dovedesc experimental „ineficacitatea” selecției naturale. Deci, în 1903, W. Johannsen a efectuat o selecție în linii curate de fasole, împărțind semințele după mărime în trei grupe: mari, medii și mici. El a descoperit că descendenții fiecărui grup au reprodus întregul spectru de dimensiuni ale semințelor, identice cu părintele. Din pozițiile moderne, acest rezultat este evident - nu trăsătura în sine este moștenită, ci norma de reacție. Cu toate acestea, la începutul secolului al XX-lea, astfel de lucrări au fost percepute ca o respingere a principiului selecției naturale. Aceste circumstanțe au dus la așa-numitul. criza darwinismului, sau „perioada agnostică în dezvoltarea doctrinei evoluționiste”, care a durat până în anii 30 ai secolului XX. Ieșirea firească din criză a fost sinteza geneticii și abordarea populației, precum și apariția unei teorii sintetice a evoluției.

4. Fundamentele geneticii

Principalele informații ereditare sunt stocate în corpurile specifice ale nucleului celulei eucariote, numite cromozomi. Un cromozom este un complex format dintr-o moleculă gigantică de acid dezoxiribonucleic (ADN) și multe molecule de proteine. ADN-ul este un polimer, adică este format dintr-un număr mare de monomeri - nucleotide conectate în serie. Există patru nucleotide diferite: adenină (A), timină (T), guanină (G) și citozină (C). O moleculă de ADN este formată din două lanțuri de polinucleotide răsucite într-o dublă helix. Pentru ca o moleculă de ADN dublu catenară să fie stabilă, este necesar ca nucleotida T să fie opusă nucleotidei A, care se află într-o catenă, în catena opusă și invers. Același lucru este valabil și pentru nucleotidele G și C. Acest lucru se datorează unei proprietăți a nucleotidelor numită complementaritate. Astfel, secvența de nucleotide dintr-o catenă determină complet secvența de nucleotide din a doua catenă.

Nucleotidele A, T, G și C sunt un fel de alfabet cu ajutorul căruia toate informațiile ereditare sunt codificate în moleculele de ADN. O genă este o secțiune a unui cromozom care stochează informații despre o proprietate specifică a unui organism. (Această definiție este extrem de simplificată, dar destul de potrivită pentru o prezentare ulterioară). Fiecare cromozom este format din regiuni codificatoare care sunt gene și secvențe necodificatoare.
În nucleele celulelor somatice umane, există în mod normal 46 de cromozomi: 44 de autozomi și 2 cromozomi sexuali.

Autozomii sunt perechi, adică 44 de autozomi pot fi împărțiți în 22 de perechi de cromozomi omologi. Cromozomii omologi au structură identică, adică poartă gene care conțin informații despre aceleași proprietăți ale organismului. Cu toate acestea, secvențele de nucleotide, atât în ​​regiunile codificante, cât și în regiunile necodificatoare ale cromozomilor omologi, pot diferi. Secvențele de nucleotide situate în același loc (locus) pe cromozomii omologi, dar având o compoziție de nucleotide diferită, se numesc
sunt alele. Dacă o persoană are alele identice la orice locus, atunci el este numit homozigot pentru acest locus. Locii variază foarte mult în ceea ce privește numărul de alele prezente. Majoritatea locilor au până la două alele, dar există așa-numiții loci foarte polimorfi, numărul de alele în care este de zece sau mai mult. Setul de alele ale unui individ dat la un locus sau un grup de loci se numește genotip. Setul de variante alelice ale loci care se află pe un cromozom se numește haplotip. Procesul de determinare a genotipului sau haplotipului unui individ, pentru orice locus sau grup de loci, se numește typing.

Există două tipuri de cromozomi sexuali - X și Y, care sunt foarte diferiți unul de celălalt atât ca dimensiune, cât și ca gene stocate în ei. Conținutul de cromozomi sexuali din nucleele celulelor umane depinde de sex: femeile au în mod normal doi cromozomi X, iar bărbații au un cromozom X și un cromozom Y.
Un set de cromozomi care conține 22 de perechi de autozomi și doi cromozomi sexuali se numește set diploid.

Transmiterea informațiilor ereditare are loc în timpul diviziunii celulare. Există două tipuri de diviziune celulară - mitoză și meioză.
Ca urmare a mitozei, o celulă mamă este împărțită în două celule fiice. La un anumit stadiu al mitozei, cromozomii celulei mamă sunt dublați, iar în viitor, fiecare celulă fiică primește un set complet diploid de cromozomi. După tipul de mitoză, are loc diviziunea celulelor somatice.

Când se creează celule germinale (ovule la femei, spermatozoizi la bărbați), la o anumită etapă are loc diviziunea celulară în funcție de tipul de meioză. În meioză au loc două diviziuni. În prima etapă a meiozei, cromozomii sunt duplicați, dar cele două cromatide surori nu diverg, ci rămân împreună, conectate într-o zonă specifică numită centromer. Într-o anumită fază a primei diviziuni a meiozei are loc conjugarea, adică aderența uneia dintre cromatidele surori cu una dintre cromatidele cromozomului omolog. În acest moment, se efectuează recombinarea, care este un schimb de secțiuni între cromatidele lipite împreună ale cromozomilor omologi. Trebuie remarcat faptul că la bărbați, ale căror celule poartă un cromozom X și un cromozom Y, conjugarea între cromozomii sexuali are loc într-o zonă foarte mică. La femei, cei doi cromozomi X se conjugă și se recombină în același mod ca autozomii. Ca urmare a primei diviziuni a meiozei, se formează două celule fiice, care conțin câte una din fiecare pereche de cromozomi omologi. Trebuie remarcat faptul că divergența cromozomilor omologi în celulele fiice este un proces aleatoriu, adică este imposibil de prezis în prealabil care dintre cromozomi, în ce celulă, va fi. În timpul celei de-a doua diviziuni a meiozei, are loc separarea cromatidelor surori, fiecare dintre acestea intră în celula fiică. Astfel, în urma meiozei, dintr-o celulă care poartă 46 de cromozomi se formează patru celule germinale, fiecare purtând 23 de cromozomi (22 autozomi și un cromozom sexual), adică jumătate din materialul genetic conținut de celulele somatice. Acest set de cromozomi se numește set haploid.
Rețineți că toate ovocitele unei femei poartă un cromozom X, în timp ce jumătate din spermatozoizii unui bărbat poartă un cromozom X, iar cealaltă jumătate poartă un cromozom Y.

În timpul fecundației, are loc fuziunea nucleelor ​​spermatozoizilor și a ovulului, în urma căreia nucleul zigotului format primește un set complet diploid de cromozomi. Dacă ovulul a fost fertilizat de un spermatozoid, al cărui nucleu conținea un cromozom X, atunci un făt feminin se dezvoltă în mod normal din zigot. Dacă ovulul este fertilizat de un spermatozoid care poartă cromozomul Y, sexul fătului va fi masculin.

Din cele spuse rezultă că o jumătate din cromozomii conţinuţi în nucleele celulelor somatice ale fiecărei persoane au fost primite de acesta de la mama sa biologică, iar cealaltă jumătate de la tatăl său biologic. Ca urmare a evenimentelor de recombinare care au loc în prima etapă a meiozei, cromozomii copilului nu sunt copii exacte ale cromozomilor fiecăruia dintre părinți, ci sunt himere deosebite.

Pe lângă nucleul celular, ADN-ul este conținut în mitocondrii - organele celulare situate în citoplasmă și care sunt un fel de stații energetice ale celulei. ADN-ul mitocondrial este o moleculă relativ mică (~ 16,5 mii de perechi de baze), închisă într-un inel. O mitocondrie conține în medie 4-5 copii identice ale unor astfel de molecule. Întrucât într-o celulă există câteva sute de mitocondrii, numărul de molecule de ADN mitocondrial per celulă poate ajunge, de exemplu, în ouă, la câteva mii, dar valoarea medie fluctuează în jurul a 500. O caracteristică importantă a oamenilor, ca majoritatea mamiferelor, este faptul că în timpul fecundației mitocondriile spermatozoizilor nu pătrund în ovul. Aceasta înseamnă că zigotul format în timpul fecundației conține doar mitocondrii (și, în consecință, ADN mitocondrial) din ovulul mamei. Colecția de variante alelice ale unei molecule de ADN mitocondrial se numește mitotip.

5. Teoria sintetică a evoluției

Teoria sintetică a evoluției - darwinismul modern - a apărut la începutul anilor 40 ai secolului XX. Este o doctrină a evoluției lumii organice, dezvoltată pe baza datelor geneticii moderne, ecologiei și darwinismului clasic. Termenul „sintetic” provine din titlul cărții celebrului evoluționist englez J. Huxley „Evolution: Modern Synthesis” (1942). Mulți oameni de știință au contribuit la dezvoltarea unei teorii sintetice a evoluției.

După redescoperirea legilor lui Mendel, dovada naturii discrete a eredității, și mai ales după crearea geneticii teoretice a populației prin lucrările lui R. Fisher (1918-1930), JBS Haldane Jr. (1924,), S. Wright ( 1931; 1932), învățăturile lui Darwin au dobândit o bază genetică solidă. Dar în timp ce teoreticienii se certau cu privire la frecvența procesului de mutație naturală, geneticianul de plante german E. Baur în 1924 a arătat asupra mucusului saturația populațiilor naturale cu mutații mici, în principal fiziologice.

S. S. Chetverikov în crearea geneticii populațiilor naturale Nu a fost doar un genetician, ci și un zoolog profund cunoscător, ceea ce a făcut posibilă pentru prima dată să se discute problemele speciilor și ale speciației din punct de vedere genetic. Prin urmare, sinteza evolutivă, așa cum spune, a fost conținută în embrion în articolul lui Chetverikov „Despre anumite momente ale procesului evolutiv din punctul de vedere al geneticii moderne” (1926). Articolul lui Chetverikov a elaborat un program specific de cercetare genetică a populației, care a fost implementat de studenții săi talentați. N. V. și E. A. Timofeevs-Resovskys „au scos” ideile lui Chetverikov în Europa, iar F. G. Dobrzhansky, un student al geneticianului evoluționist din Leningrad, Yu. A. Filipchenko, a creat cea mai mare școală internațională de geneticieni evoluționiști din lume, care a lansat cercetări fără precedent în Statele Unite. . Astfel, multe dintre ideile fundamentale ale viitoarei teorii sintetice a evoluției au fost exportate din Rusia.

O condiție prealabilă importantă pentru apariția unei noi teorii a evoluției a fost cartea geneticianului, matematicianului și biochimistului englez JBS Haldane, Jr., care a publicat-o în 1932 sub titlul Cauzele evoluției. Traducerea rusă din 1935 a fost făcută cu abrevieri și nu reflectă integralitatea ideilor autorului.

Haldane, creând genetica dezvoltării individuale, a inclus imediat noua știință în rezolvarea problemelor macroevoluției. Inovațiile evolutive majore apar foarte adesea pe baza neoteniei (conservarea trăsăturilor juvenile într-un organism adult). Neoteny Haldane a explicat originea omului (maimuța goală), evoluția unor taxoni atât de mari precum amonoizii, graptoliții și foraminiferele. Profesorul lui Chetverikov, NK Koltsov, a arătat în 1933 că neotenia în regnul animal este larg răspândită și joacă un rol important în evoluția progresivă. Neotenia duce la simplificarea morfologică, dar în același timp se păstrează bogăția genotipului.

În anii 1930 și 1940 a avut loc rapid o sinteză largă a geneticii și darwinismului. Ideile genetice au pătruns în taxonomie, paleontologie, embriologie, biogeografie. Termenul „Modern” sau „Evolutionary synthesis” provine din titlul cărții de J. Huxley „Evolution: The Modern synthesis” (1942). Expresia „teoria sintetică a evoluției” în aplicarea sa exactă la această teorie a fost folosită pentru prima dată de J. Simpson în 1949.

În literatura americană, printre creatorii STE sunt cel mai des menționate numele lui F. Dobrzhansky, J. Huxley, E. Myr, J. Simpson, B. Rensch, J. Stebbins. Aceasta, desigur, nu este o listă completă. Numai dintre oamenii de știință ruși, cel puțin, ar trebui să fie numiți, A. N. Severtsov, I. I. Shmalgauzen, N. V. Timofeev-Resovsky, G. F. Tifon. P. Dubinina A. L. Takhtadzhyan, E. I. Lukina. Dintre oamenii de știință britanici, rolul lui JBS Haldane Jr., D. Lack, C. Waddington și G. de Beer este grozav. Istoricii germani (W. Reif, Th. Junker, U. Hosfeld) numesc printre creatorii activi ai STE numele lui E. Baur, W. Zimmermann, V. Ludwig, G. Heberer etc.

Autorii teoriei sintetice nu au fost de acord cu o serie de probleme fundamentale și au lucrat în diferite domenii ale biologiei, dar au fost practic unanimi în interpretarea următoarelor prevederi de bază: populația locală este considerată unitatea elementară a evoluției; materialul pentru evoluție este variabilitatea mutațională și de recombinare; selecția naturală este considerată drept principalul motiv al dezvoltării adaptărilor, speciației și originii taxonilor supraspecifici; deriva genetică și principiul fondator sunt motivele formării trăsăturilor neutre; o specie este un sistem de populații izolate reproductiv de populațiile altor specii, iar fiecare specie este izolată ecologic (o specie - o nișă); speciația constă în apariția unor mecanisme de izolare genetică și se realizează mai ales în condiții de izolare geografică; concluzii despre cauzele macroevoluției (originea taxonilor supraspecifici) pot fi obținute prin studiul microevoluției, construit pe baza unor date experimentale precise, observații de teren și deducții teoretice. Este destul de evident că „Sinteza” nu a fost o construcție metafizică fără limite conturate. Mai degrabă, a fost un program științific clar care servește ca organizator al cercetării specifice.

Activitatea creatorilor americani ai STE a fost atât de mare încât au creat rapid o societate internațională pentru studiul evoluției, care în 1946 a devenit fondatoarea revistei „Evolution”. Naturalistul american a revizuit publicarea lucrărilor evoluționiste, cu accent pe sinteza geneticii, biologiei experimentale și de teren. Ca urmare a numeroaselor și variate studii, principalele prevederi ale STE au fost nu numai testate cu succes, ci și modificate, completate cu idei noi.

În aproape toate modelele istorice și științifice, 1937 a fost numit anul STE - anul acesta a apărut cartea geneticianului și entomolog-sistematist ruso-american FG Dobrzhansky „Genetica și originea speciilor”. Succesul cărții lui Dobrzhansky a fost determinat de faptul că era atât naturalist, cât și genetician experimental. Specializarea „dublă” a lui Dobrzhansky i-a permis să fie primul care a construit o punte solidă de la tabăra biologilor experimentali la tabăra naturaliștilor” (E. Mayr). Dobzhansky a fost adesea numit „dublul lui Darwin în secolul al XX-lea”. Pentru prima dată, a fost formulat cel mai important concept de „mecanisme de izolare ale evoluției” – acele bariere de reproducere care separă fondul genetic al unei specii de fondul genetic al altor specii. Dobrzhansky a introdus în circulație științifică largă ecuația Hardy-Weinberg, pe jumătate uitată. El a introdus, de asemenea, „efectul S. Wright” în materialul naturalist, crezând că rasele microgeografice apar sub influența unor modificări aleatorii ale frecvențelor genelor în izolate mici, adică într-un mod adaptiv-neutru.

În 1942, ornitologul și zoogeograful germano-american E. Mayr a publicat cartea Systematics and the Origin of Species (traducere rusă: 1947), în care au fost dezvoltate în mod constant conceptul de specie politipică și un model genetico-geografic de speciație. Mayr a propus principiul fondatorului, pe care l-a formulat în forma sa finală în 1954. Dacă deriva genetică, de regulă, oferă o explicație cauzală pentru formarea caracterelor neutre în dimensiunea temporală, atunci principiul fondatorului în spațiul spațial. (model insular de speciație.).

După publicarea lucrărilor lui Dobrzhansky și Mayra, taxonomiștii au primit o explicație genetică pentru ceea ce au crezut de mult timp: subspeciile și speciile strâns înrudite diferă prin caractere neutre adaptiv. Niciuna dintre lucrările despre STE nu se poate compara cu cartea din 1942 menționată. Biologul experimental și naturalistul englez J. Huxley. Opera lui Huxley depășește chiar și cartea lui Darwin însuși în ceea ce privește volumul materialului analizat și amploarea problemelor. Timp de mulți ani Huxley a ținut cont de toate direcțiile în dezvoltarea gândirii evoluționiste, a urmărit îndeaproape dezvoltarea științelor conexe și a avut experiența personală a unui genetician experimental. Un istoric proeminent al biologiei a evaluat opera lui Huxley în felul următor: „Evoluția. Modern Synthesis ”a fost cea mai cuprinzătoare pe această temă și documente decât alte lucrări pe această temă. Cărțile lui Haldane și Dobrzhansky au fost scrise în principal pentru geneticieni, Myr pentru taxonomi și Simpson pentru paleontologi. Cartea lui Huxley a devenit o forță dominantă în sinteza evolutivă.” (Provin)

Din punct de vedere al volumului, cartea lui Huxley a fost de neegalat (645 de pagini). Dar cel mai interesant lucru este că toate ideile principale evidențiate în carte au fost scrise foarte clar de Huxley la pagina 20 încă din 1936, când a trimis adresa Asociației Britanice pentru Avansarea Științei sub titlul: „Selecție naturală. și progresul evolutiv”. Sub acest aspect, nici una dintre publicațiile despre teoria evoluționistă publicate în anii 1930 și 1940 nu se poate compara cu articolul lui Huxley. Cu un bun simț al spiritului vremurilor, Huxley a scris: „În prezent, biologia este în faza de sinteză. Până atunci, noile discipline funcționau izolat. Există acum o tendință spre unificare care este mai fructuoasă decât vechile concepții unilaterale ale evoluției ”(Huxley, 1936, p.81). În lucrările anilor 1920, Huxley a arătat că moștenirea trăsăturilor dobândite este imposibilă (Mayr și Rensch erau lamarckieni în acest moment); selectia naturala actioneaza ca factor de evolutie si ca factor de stabilizare a populatiilor si speciilor (staza evolutiva); selecția naturală acționează asupra mutațiilor mici și mari; izolarea geografică este cea mai importantă condiție pentru speciație. Scopul aparent în evoluție se datorează mutației și selecției naturale.

Principalele puncte ale lucrării lui Huxley din 1936 pot fi rezumate pe scurt după cum urmează:

    Mutația și selecția naturală sunt procese complementare care, individual, nu sunt capabile să creeze schimbări evolutive direcționale.

    Selecția în populațiile naturale acționează cel mai adesea nu asupra genelor individuale, ci asupra complexelor genice. Mutațiile pot să nu fie benefice sau dăunătoare, dar valoarea lor selectivă variază în diferite medii. Mecanismul de acțiune al selecției depinde de mediul extern și genotipic, iar vectorul acțiunii sale asupra manifestării fenotipice a mutațiilor.

    Izolarea reproductivă este principalul criteriu pentru finalizarea speciației. Speciația poate fi continuă și liniară, continuă și divergentă, bruscă și convergentă.

    Gradualismul și pan-adaptarea nu sunt caracteristici universale ale procesului evolutiv. Majoritatea plantelor terestre se caracterizează prin discontinuitate și formarea bruscă de noi specii. Speciile răspândite evoluează treptat, în timp ce izolatele mici evoluează intermitent și nu întotdeauna adaptativ. Speciația intermitentă se bazează pe mecanisme genetice specifice (hibridare, poliploidie, aberații cromozomiale și genomice). Speciile și taxonii supraspecifici, de regulă, diferă prin caractere neutre adaptiv. Principalele direcții ale procesului evolutiv (progres, specializare) sunt un compromis între adaptabilitate și neutralitate.

    Mutațiile potențial preadaptative sunt larg răspândite în populațiile naturale. Acest tip de mutație joacă un rol critic în macroevoluție, mai ales în perioadele de schimbări drastice ale mediului.

    Onto și filogenie. Conceptul de viteză de acțiune a genelor explică rolul evolutiv al heterocroniei și al alometriei. Sinteza problemelor de genetică cu conceptul de recapitulare conduce la o explicație a evoluției rapide a speciilor care se află în fundături ale specializării. Prin neotenie, taxonul este „întinerit” și capătă noi rate de evoluție. Analiza relației dintre ontogeneză și filogeneză face posibilă descoperirea mecanismelor epigenetice ale direcției de evoluție.

    În procesul de evoluție progresivă, selecția acționează spre îmbunătățirea organizației. Principalul rezultat al evoluției a fost apariția omului. Odată cu apariția omului, marea evoluție biologică se dezvoltă într-una psiho-socială. Teoria evoluționistă este una dintre științele care studiază formarea și dezvoltarea societății umane și creează fundamentul pentru înțelegerea naturii omului și a viitorului său.

O sinteză largă de date despre anatomia comparată, embriologie, biogeografie, paleontologie cu principiile geneticii a fost realizată în lucrările lui IIShmalgauzen (1939), AL Takhtadzhyan (1943), J. Simpson (1944), B. Rensch (1947). ). Teoria macroevoluției a apărut din aceste studii. Doar cartea lui Simpson a fost publicată în limba engleză și în perioada de extindere a biologiei americane, ea este cel mai adesea menționată singură printre lucrările fundamentale. I. I. Shmalgauzen a fost elev al lui A. N. Severtsov. Cu toate acestea, deja în anii 1920, calea sa independentă a fost determinată. El a studiat modelele cantitative de creștere, genetica manifestării trăsăturilor și genetica însăși. Schmalhausen a fost unul dintre primii care a sintetizat genetica și darwinismul. Din uriașa moștenire a lui II Shmalgauzen se remarcă monografia sa „Căi și tipare ale procesului evolutiv” (1939). Pentru prima dată în istoria științei, el a formulat principiul unității mecanismelor de micro și macroevoluție. Această teză nu a fost doar postulată, ci a urmat direct din teoria sa de stabilizare a selecției, care include componente genetice și macroevolutive ale populației (autonomizarea ontogenezei) în cursul evoluției progresive. A. L. Takhdadzhyan în articolul său monografic: „Relația între ontogeneză și filogenie la plantele superioare” (1943) nu numai că a inclus în mod activ botanica în orbita sintezei evolutive, dar a construit de fapt un model ontogenetic original al macroevoluției („saltaționismul moale”). Modelul lui Takhtadzhyan bazat pe material botanic a dezvoltat multe dintre ideile remarcabile ale lui Severtsov, în special teoria arhalaxiei (o schimbare bruscă a unui organ în primele etape ale morfogenezei sale, ducând la schimbări bruște în întregul curs al ontogenezei). Cea mai dificilă problemă a macroevoluției, decalajele dintre taxoni mari, a fost explicată de Takhtadzhyan prin rolul neoteniei în originea lor. Neotenia a jucat un rol important în originea multor grupuri taxonomice superioare, inclusiv a celor înflorite. Plantele erbacee au evoluat din plante arboricole prin neotenie cu paragate

Ecologia populațiilor și comunităților a intrat în teoria evoluționistă datorită sintezei legii lui Gause și modelului genetico-geografic al speciației. Izolarea reproductivă a fost completată de o nișă ecologică ca cel mai important criteriu pentru o specie. În același timp, abordarea de nișă a speciilor și a speciației s-a dovedit a fi mai generală decât una pur genetică, deoarece este aplicabilă și speciilor care nu au un proces sexual.

Intrarea ecologiei în sinteza evolutivă a fost etapa finală în formarea teoriei. Din acel moment a început perioada de utilizare a STE în practica taxonomiei, geneticii și selecției, care a durat până la dezvoltarea biologiei moleculare și a geneticii biochimice.

Poate cea mai importantă contribuție a geneticii moleculare la teoria evoluției a fost împărțirea genelor în reglatoare și structurale (modelul lui R. Britten și E. Davidson 1971). Genele reglatoare sunt cele care controlează apariția mecanismelor de izolare a reproducerii și ratele ridicate de formare a noilor forme. Faptul că genele reglatoare par să se schimbe independent de genele enzimelor și să provoace schimbări rapide (de-a lungul timpului geologic) la nivel morfologic și fiziologic a fost unul dintre motivele renașterii pe scară largă a ideilor în spiritul saltaționismului „dur”. În același timp, susținătorii STE (F. Dobrzhansky, E. Mayr, A. L. Takhadzhyan, F. Ayala) au interpretat convingător aceste date în cadrul ideilor STE. În special, a fost demonstrată formarea mesanoului izolator reproductiv. Dar dezvoltarea celor mai recente științe nu a generat încă conceptul de evoluție, care ar putea nu numai să înlocuiască pe deplin, ci chiar să concureze cu teoria sintetică.

Principalele prevederi ale teoriei sintetice a evoluției în termeni generali pot fi exprimate astfel:

    Materialul pentru evoluție este modificările ereditare - mutații (de obicei genetice) și combinațiile lor.

    Principalul factor motor al evoluției este selecția naturală, care ia naștere pe baza luptei pentru existență.

    Cea mai mică unitate de evoluție este populația.

    În cele mai multe cazuri, evoluția are un caracter divergent, adică un taxon poate deveni strămoșul mai multor taxoni fiice.

    Evoluția este treptată și pe termen lung. Speciația ca etapă a procesului evolutiv este o înlocuire secvențială a unei populații temporare cu o succesiune de populații temporare ulterioare.

    Specia este formată din mai multe unități subordonate, distincte din punct de vedere morfologic, fiziologic, ecologic, biochimic și genetic, dar nu izolate din punct de vedere reproductiv - subspecii și populații.

    Specia există ca o formațiune integrală și închisă. Integritatea speciei este menținută prin migrarea indivizilor de la o populație la alta, în care are loc un schimb de alele ("flux de gene"),

    Macroevoluția la un nivel mai înalt decât o specie (gen, familie, ordine, clasă etc.) are loc prin microevoluție. Conform teoriei sintetice a evoluției, nu există legi ale macroevoluției care să fie diferite de microevoluție. Cu alte cuvinte, evoluția grupurilor de specii de organisme vii este caracterizată de aceleași premise și forțe motrice ca și pentru microevoluție.

    Orice taxon real (și nu colectiv) are o origine monofiletică.

    Evoluția are un caracter nedirecționat, adică nu merge în direcția niciunui scop final.

Teoria sintetică a evoluției a dezvăluit mecanismele profunde ale procesului evolutiv, a acumulat multe fapte și dovezi noi ale evoluției organismelor vii și a combinat datele multor științe biologice. Cu toate acestea, teoria sintetică a evoluției (sau neo-darwinismul) este în concordanță cu ideile și direcțiile care au fost stabilite de Charles Darwin.

Majoritatea oamenilor de știință folosesc acum termenul „teorie evolutivă modernă”. Cu un astfel de nume, nu mai este necesar niciun concept de macroevoluție, care urmează strict din cercetarea microevoluționară. Principala realizare a teoriei evoluționiste moderne este o viziune asupra evoluției în care schimbările treptate pot alterna cu cele saltaționale.

Concluzie

Evoluția biologică este o dezvoltare istorică ireversibilă și, într-o anumită măsură, direcțională a naturii vii, însoțită de modificarea compoziției genetice a populațiilor, formarea adaptării, formarea și dispariția speciilor, transformările biogeocenozelor și biosferei ca întreg. Cu alte cuvinte, evoluția biologică ar trebui înțeleasă ca procesul de dezvoltare istorică adaptativă a formelor vii la toate nivelurile de organizare a viețuitoarelor.

Recent, în studiul istoriei dezvoltării științei, problema reconstituirii raționale a dezvoltării sale istorice a devenit din ce în ce mai acută, legată de diferența dintre înțelegerea noastră a cercetării științifice care a avut loc în trecut și modul în care oamenii de știință natural au înțeles înșiși. descoperirile lor. Modelul cumulativ al dezvoltării științei care a predominat multă vreme, i.e. Este criticată prezentarea conținutului cunoașterii în dezvoltarea lor istorică, întrucât în ​​cadrul acesteia cunoașterea este scoasă din contextul lor istoric și inclusă în sistemul ideilor moderne, adică se presupune existența unei anumite raționalități comune tuturor. . Recent, conceptul de schimbare revoluționară a programelor fundamentale ale cunoașterii a devenit larg răspândit, iar diferitele tipuri istorice de raționalitate îl înlocuiesc pe unul pentru toți. Studiind etapele formării ideii de dezvoltare în biologie din cele mai vechi timpuri până în prezent, este necesar să se încerce, pe de o parte, să se creeze o reconstrucție rațională și, în același timp, să se țină cont de diferențele dintre tipurile de raţionalitate cu schimbarea erelor.

Evoluția biologică în sine este în prezent un fapt stabilit științific, de care niciun om de știință natural nu se poate îndoi. În ciuda completității sale aparente, și în prezent există multe dispute referitoare atât la originea diferitelor specii biologice, cât și la viața însăși pe Pământ.

Ideile despre originea vieții printre filozofii antici erau foarte diverse. Este de remarcat în special unul dintre primii filozofi ai fizicianului - Anaximandru cu presupunerea sa ingenioasă despre originea vieții în apă și migrația ulterioară a ființelor vii pe pământ. Aristotel a fost, de asemenea, un mare sistematizator al cunoștințelor biologice antice.

În Evul Mediu a predominat teoria creaționismului, conform căreia tot ceea ce există a fost creația unei ființe superioare. Din momentul în care creștinismul a triumfat în Occident, autoritatea necalificată a Bibliei a împiedicat timp de multe secole orice cercetare și căutare independentă în domeniul evoluționismului. O prezentare literală a genezei excludea posibilitatea trecerii unei forme de viață la altele. Fiecare specie și-a datorat existența actului de creație, iar în prezent există doar acele forme de viață care au supraviețuit din apele potopului datorită chivotului lui Noe.

Totul s-a schimbat odată cu apariția așa-numitei New Age: datorită revoluției tehnice și a Iluminismului, începe dezvoltarea rapidă a biologiei. În secolul al XVIII-lea, la teoria predominantă a originii vieții s-a adăugat teoria imuabilității speciei marelui Karl Linnaeus, conform căreia plantele și animalele create de Dumnezeu, cel mai probabil înainte de crearea omului, rămân invariabil. la fel, înmulțirea prin autoproducție, și apoi teoria lui Buffon, care a fost unul dintre primii în formă extinsă care a expus conceptul de transformism, adică variabilitatea limitată a speciilor și originea speciilor în subdiviziuni relativ înguste. (dintr-un singur strămoș) sub influența mediului.

Secolul al XIX-lea a fost caracterizat de dezvoltarea rapidă a gândirii biologice: au apărut teoriile catastrofismului lui Cuvier, uniformitarismul lui Laeyel, marele predecesor al lui Darwin Lamarck a prezentat teoria influenței mediului extern și Darwin însuși, care a reușit să combine toate cea mai bună dintre teoriile care existau la acea vreme.

După moartea lui Darwin, în învățătura lui au apărut direcții relativ independente, fiecare dintre ele înțeles în felul său, completat și îmbunătățit opiniile sale.

Secolul XX a fost marcat de crearea unei teorii sintetice și trecerea la conceptul de evoluție populațional. Cea mai nouă teorie este teoria sistemelor a laureatului Nobel Prigogine, conform căreia dezvoltarea oricărui sistem biologic este asociată cu evoluția sistemelor de rang superior, în care este inclus ca element etc.

Bibliografie

    Agapova O.V., Agapov V.I. Prelegeri despre conceptele științelor naturale moderne. Curs universitar. - Ryazan, 2000 .-- 304.

    Vorontsov N.N. Dezvoltarea ideilor evolutive în biologie. - M .: Editura. Departamentul UC DO MSU, Progres-Tradiție, ABF, 1999. - 640.

    Grodnitsky D.L. Două teorii ale evoluției biologice. - Saratov: Editura „Cartea științifică”, 2001. - 160.

    A.P. Sadokhin Concepte de științe naturale moderne: un manual pentru studenții înscriși la specialitățile umanitare și specialitățile de economie și management / A.P. Sadokhin. - Ed. a II-a, Rev. si adauga. - M .: UNITATEA-DANA, 2006 .-- 447.

    Yablokov A.V., Yusufov A.G. Doctrina evoluționistă. Manual. manual pentru stud. un-tov. - M., Şcoala Superioară, 1976 .-- 331.

Resurse globale ale rețeleiInternet

    Imaginea biologică a lumii. [Resursa electronica]: Mod de acces: http://nrc.edu.ru/est/r4/5.html, gratuit.

    Istoria geneticii. [Resursa electronica]: Mod de acces: http://www.po4emu.ru/drugoe/history/index/raznoe/stat_raznoe/177.htm, gratuit.

    Istoria dezvoltării teoriei evoluționiste. [Resursa electronica]: Mod de acces: http://www.rsu.edu.ru/~zoo/r1g1.html, gratuit.

    Iordansky N.N. Evoluția vieții. [Resursa electronica]: Mod de acces: http://p16q48.firstvds.ru/evzhcont.htm, gratuit.

    Makeev A.V. Fundamentals of Biology 1996 și 1997. [Resursa electronică]: Mod de acces: http://newlibrary.ru/download/makeev_a_v_/osnovy_biologii.html, gratuit.

    Site științific despre ADN. Fundamentele Geneticii. [Resursa electronica]: Mod de acces: http://www.aboutdna.ru/p/85, gratuit.

    Crearea lumii sau teoria evoluției. [Resursă electronică]: Mod de acces: http://creation.xpictoc.com/?page_id=2#awp::?page_id=2, gratuit.

    Teoria catastrofelor lui Cuvier [Resursa electronica]: Mod de acces: http://www.airmed.com.ua/forum/index.php?showtopic=3267, gratuit.

    Evoluția Pământului. [Resursă electronică]: Mod de acces: http://evolution.powernet.ru/history, gratuit.

    Doctrina evoluționistă. [Resursă electronică]: Mod de acces: http://ru.wikwpedia.org/wiki, gratuit.

    Enciclopedia Cyril and Methodius [Resursa electronică]: Mod de acces: http://www.megabook.ru/Article.asp?AID=689217, gratuit.

Epoca continuă a marilor descoperiri geografice a deschis spații noi, imense, pentru europeni. În 1606, marinarii olandezi au văzut pentru prima dată Australia. În 1741 V. Bering a ajuns pe coasta Alaska. Expediții în jurul lumii din a doua jumătate Xviii v. au avut drept consecință extinderea nu numai a orizonturilor geografice, ci și a cunoștințelor biologice despre flora și fauna noilor meleaguri. A sosit momentul sistematizării cunoștințelor dobândite.

Percepând natura ca întreg, oamenii de știință au căutat să identifice diversitatea organismelor și să stabilească relația dintre ele. Până la sfârșit Xvii v. a devenit evident că descrierea organismelor este imposibilă fără crearea unui sistem ierarhic și stabilirea unor relații de familie între grupuri, ceea ce a dus la formarea de idei despre dezvoltarea istorică a lumii organice.

Elemente ale acestei idei pot fi urmărite în lucrările filosofilor greci antici - de la Thales la Aristotel. Mulți filozofi și naturaliști ai Renașterii și timpurilor moderne au exprimat ideea relației dintre formele naturii vii. Astfel, filozoful german G. Leibniz (1646-1716) a prezentat lumea ca o singură serie armonioasă de forme tot mai complexe de plante și animale, create inițial de Dumnezeu. Naturalistul elvețian C. Bonnet (1720-1793) a dezvoltat ideea „scării ființelor” (1745) ca o reflectare a complicației progresive a lumii organice. J. Buffon (1707-1788) a prezentat o ipoteză îndrăzneață despre dezvoltarea Pământului (1748). Împărțind „istoria naturală” a Pământului în șapte perioade, el a sugerat că plantele, apoi animalele și apoi omul au apărut în ultimele perioade ale dezvoltării planetei. Buffon a mai presupus că unele forme se pot transforma în altele sub influența climatului sau a condițiilor de existență și că există „o ierarhie continuă de la planta cea mai de jos până la animalul cel mai bine organizat”.

Principiile de sistematica lumii organice, dezvoltat de un medic și naturalist suedez Carl Linnaeus (Carolus Linnaeus, 1707 - 1778) - primul secretar al Academiei Suedeze de Științe, fondată în 1739. În celebra sa lucrare „System naturae” („System naturae”, 1735), publicată de 12 ori în timpul vieții autorului, bazele clasificării din „trei regate ale naturii” (plante, animale și minerale). El a împărțit fiecare dintre regate în clase, ordine, genuri, tipuri și subspecii; pentru toate speciile organice a introdus o nomenclatură binară (dublă) obligatorie, în care


Specia Torah a fost desemnată prin două nume - generic și specific. Linné a purtat mai întâi un bărbat (genul Homo) la clasa mamiferelor (ordinul primatelor), care la vremea aceea necesita suficient curaj din partea omului de știință. Rețineți că Linnaeus nu s-a îndoit de imuabilitatea naturii și de scopul ei.

K. Linney a fost ales membru al academiilor de științe din Germania (1754), Suedia (1739), Marea Britanie (1753), Rusia (1754), Franța (1762). Aceasta mărturisește influența sa enormă asupra dezvoltării științelor naturale mondiale. Lucrările lui Linnaeus au contribuit la formarea ideilor lui J. Cuvier, J. Lamarck și C. Darwin.

zoolog francez Georges Cuvier (George Cuvier, 1769-1832) a dezvoltat conceptul de tipuri în zoologie și a combinat pentru prima dată clasele de mamifere, păsări, amfibieni și pești într-un singur tip de vertebrate. El a pus bazele paleontologiei și anatomiei comparate și, prin urmare, a pus bazele viitoarei teorii evoluționiste. Angajat în predare, a creat Facultatea de Științe ale Naturii de la Universitatea din Paris.

Jean Lamarck(Jean Baptiste Pierre Antoine de Monet Lamarck, 1744-1829) - naturalist francez, student și adept al materialiștilor și iluminatorilor francezi din secolul al XVIII-lea. - a formulat primul teoria dezvoltării evolutive a ființelor vii. Principalele prevederi ale filozofiei naturale a lui Lamarck sunt expuse în lucrările sale „Istoria naturală a plantelor” (1803) și „Filosofia zoologiei” („Philosophic zoologique”, 1809). Fiind angajat în anatomia comparată a nevertebratelor, el a fost primul care a împărțit animalele în vertebrate și nevertebrate și a introdus aceste concepte.

Lamarck a susținut că nu există linii ascuțite între speciile de animale; speciile nu sunt permanente - se schimbă sub influența mediului, dobândind noi proprietăți și moștenesc aceste caracteristici dobândite. Astfel, Lamarck credea că semnele care apar în mod adecvat factorilor de mediu care influențează sunt moștenite. El a considerat principalul factor de adaptare ca fiind exercițiul sau neexercitarea organelor, precum și formarea de noi organe. El s-a opus conceptului de preformism (vezi p. 347), argumentând că „toate corpurile vii provin unele de la altele” și nu se dezvoltă din „embrioni preexistenți”.

Dar teoria lui Lamarck conținea și câteva propoziții idealiste. Deci, el credea că progresul în dezvoltarea organismelor se explică prin „efortul” lor intern pentru auto-îmbunătățire. Învățăturile sale au luat mai târziu forma lamarckismul- un concept filozofic din a doua jumătate a secolului al XIX-lea, care după moartea lui Lamarck a devenit antiteza darwinismului. Acest lucru, însă, nu înlătură meritele istorice ale lui Lamarck însuși, care a propus prima teorie holistică a evoluției. Acest lucru a fost înțeles și foarte apreciat de unul dintre cei mai mari biologi din lume, fondatorul doctrinei evoluționiste - Charles Darwin.

Charles Darwin(Charles Robert Darwin, 1809-1882) a lăsat o uriașă moștenire științifică de peste 8000 de pagini. Lucrarea sa fundamentală „Originea speciilor prin selecția naturae” a fost publicată în 1859. În lucrările ulterioare ale lui Darwin, „Schimbarea animalelor domestice și a plantelor cultivate” (1868), „Originea omului și a selecției sexuale” (1871) și alții, doctrina evoluționistă a fost dezvoltată în continuare.


După absolvirea Universității din Cambridge, Charles Darwin a luat parte la o călătorie în jurul lumii pe nava „Beagle” (1831 - 1836), în timpul căreia a făcut cunoștință cu uimitoarea diversitate a „laboratorului natural al evoluției”. Timp de 20 de ani, a adunat și analizat materiale, a experimentat și sistematizat. Pe baza unei cantități uriașe de materiale faptice, el a ajuns la convingerea că animalele și plantele existente pe Pământ au evoluat din specii larg răspândite anterior ca urmare a evoluției. Darwin a luat în considerare principalii factori ai evoluției variabilitate, ereditateși selecție naturalăîn condiţii de „luptă pentru existenţă” (concept introdus de Darwin).

Darwin a ajuns la ideea selecției naturale prin cunoașterea lucrărilor de economie politică ale compatriotului său Adam Smith (1776), care a scris despre diviziunea muncii în societate, lupta pentru existență și selecția artificială ca urmare a acestui fapt. lupta. Astfel, Darwin a dat o bază științifică naturală pentru apariția semnelor adaptative, spre deosebire de ideea oportunității originale a lumii existente.

F. Engels a numit teoria lui Darwin printre cele trei principale descoperiri științifice naturale ale secolului al XIX-lea. În 1859, într-o scrisoare către K. Marx, scria: „... până acum nu a existat niciodată o încercare atât de grandioasă de a dovedi dezvoltarea istorică în natură și, în plus, cu atâta succes” 1.

Charles Darwin a fost ales doctor onorific al universităților Cambridge, Bonn, Breslavl și Leiden, membru corespondent al academiilor de științe din Sankt Petersburg (1867) și Berlin (1878).

Teoria selecției naturale a întâlnit numeroși susținători și oponenți. De la mijlocul anilor 1860, abordarea evolutivă a fost aplicată în morfologie, embriologie, paleontologie; au apărut primele studii experimentale de evoluţie. Rezultatul acestei lucrări cu mai multe fațete a oamenilor de știință din diferite țări ale lumii a fost crearea unui modern teoria sintetică a evoluției(STE). Miezul fundamental al acestei teorii este conceptul de selecție naturală ca forță motrice a evoluției și a populației. Bazele STE au fost puse de lucrările lui FG Dobrzhansky „Genetica și originea speciilor” (1937), J. Huxley „Evoluția. Sinteză modernă "(1942), E. Mayer" Sistematica și originea speciilor "(1942), precum și N.V. Timofeev-Resovsky (despre utilizarea radiațiilor în studiul genei, 1935) și multe alte străine și interne oameni de știință.

Doctrina lui Darwin a deschis o nouă abordare istorică a studiului legilor naturii vii și a contribuit la dezvoltarea ulterioară a tuturor științelor biologice.