Возникновение и развитие эволюционной биологии

Билет 1

Возникновение и развитие эволюционной биологии

Оценка теории Ламарка.

Выдающаяся заслуга Ламарка заключается в создании первого эволюционного учения. Он отверг идею постоянства видов, противопоставив ей представление об изменяемости видов. Его учение утверждало существование эволюции как исторического развития от простого к сложному. Впервые был поставлен вопрос о факторах эволюции. Ламарк совершенно правильно считал, что условия среды оказывают важное влияние на ход эволюционного процесса. Он был одним из первых, кто отметил чрезвычайную длительность развития жизни на Земле. Однако Ламарк допустил серьезные ошибки, прежде всего в понимании факторов эволюционного процесса, выводя их из якобы присущего всему живому стремления к совершенству. Также неверно понимал причины возникновения приспособленности, прямо связывал их с влиянием окружающей среды. Это породило очень распространенные, но научно совершенно необоснованные представления о наследовании признаков, приобретаемых организмами под непосредственным воздействием среды.

Эволюционное учение Ламарка не было достаточно доказательным и не получило широкого признания среди его современников.

Основные положения теории Дарвина и значение ее для науки.

Основные принципы эволюционного учения Дарвина сводятся к следующим положением:

1.Каждый вид способен к неограниченному размножению.

2.Ограниченность жизненных ресурсов препятствует реализации потенциальной возможности беспредельного размножения. Большая часть особей гибнет в борьбе за существование и не оставляет потомства.

3.Гибель или успех в борьбе за существование носят избирательный характер. Организмы одного вида отличаются друг от друга совокупностью признаков. В природе преимущественно выживают и оставляют потомство те особи, которые имеют наиболее удачное для данных условий сочетание признаков, т.е. лучше приспособлены.

Избирательное выживание и размножение наиболее приспособленных организмов Ч. Дарвин назвал естественным отбором.

Под действием естественного отбора, происходящего в разных условиях, группы особей одного вида из поколения в поколение накапливают различные приспособительные признаки. Группы особей приобретают настолько существенные отличия, что превращаются в новые виды.

Крупнейшие ученые в разных странах способствовали распространению эволюционной теории Дарвина, защищали ее от нападок и сами вносили вклад в ее дальнейшее развитие. Дарвинизм оказал сильнейшее влияние не только на биологию и естественные науки, но и на общечеловеческую культуру, способствуя развитию естественнонаучных взглядов на возникновение и развитие живой природы и самого человека.

Дайте объяснение одному из постулатов синтетической теории эволюции, согласно которому эволюционный процесс не имеет направленности и никогда не достигнет конечного результата, т.е. своего финала

1. Элементарная единица эволюции - популяция.

2. Материалом для эволюции служат очень мелкие, но дискретные изменения наследственного материала - мутации. Мутационная изменчивость - поставщик материала для естественного отбора - носит случайный характер.

3. Основным движущим фактором эволюции является естественный отбор, основанный на отборе случайных и мелких мутаций.

4. Эволюция носит дивергентный характер.

Следствие: любой реальный таксон имеет однокорневое, монофилетическое происхождение.

5. Эволюция носит постепенный и длительный характер.

6. Вид состоит из множества соподчиненных, морфологически, физиологически и генетически отличных, но репродуктивно не изолированных единиц - подвидов, популяций, при этом поток генов (обмен аллелями) возможен только внутри вида (репродуктивная изоляция).

Следствие: эти критерии вида неприменимы к формам без полового процесса. Таким образом, за рамками концепции биологического вида СТЭ оказалось огромное множество видов прокариот, низших эукариот без полового процесса, а также некоторые специализированные формы высших эукариот - как среди животных, так и среди растений, вторично утерявших половой процесс.

7. Эволюция непредсказуема, имеет не направленный к некоей конечной цели, т. е. нефиналистический характер.

Билет 2

Эволюционная теория Дарвина

Автором первой эволюционной концепции был Чарльз Дарвин, написавший по этому поводу книгу: «О происхождении видов путём естественного отбора или о сохранении благоприятственных пород в борьбе за жизнь».

1. Наследственность, изменчивость 2. Способность организмов к неорганическому размножению, ограниченность условий среды

Организмы отличаются др. от др. и Борьба за существование

могут передавать свои характерные

особенности потомкам

Выживают наиболее приспособленные

Естественный отбор:

1. Живые системы приспосабливаются к условиям окружающей среды;

2. На планете Земля существует огромное количество видов живых организмов;

3. Могут сосуществовать высокоорганизованные виды и виды с более примитивным уровнем организации.

2) Будет ли происходить естественный отбор в гомогенной популяции, состоящей из однородных особей, например у дочерних растений, вегетативно размножившихся корневищных злаков

«У клональных популяций репродуктивная устойчивость обеспечивается делением индивида на дочерние особи (простейшие) или вегетативным размножением у растений (например, у корневищных злаков). Наличие в составе популяций генетически однородных, чистых линий, возникающих в результате близкородственного скрещивания, значительно снижает общую репродуктивную целостность таких видов. Чистые линии обусловливают относительно бедный по генетическому составу резерв наследственной изменчивости клональных популяций».

Билет 3

Палеонтологические доказательства эволюции

Палеонтология указывает на причины эволюционных преобразований. В этом отношении интересна эволюция лошадей. Изменение климата на Земле повлекло за собой изменение конечностей лошади. Параллельно изменению конечностей происходило преобразование всего организма: увеличение размеров тела, изменения формы черепа и усложнение строения зубов, возникновения свойственного травоядным млекопитающим пищеварительного тракта и многое другое.

В результате изменения внешних условий под влиянием естественного отбора произошло постепенное превращение мелких пятипалых всеядных животных в крупных травоядных. Богатейший палеонтологический материал - одно из наиболее убедительных доказательств эволюционного процесса, длящегося на нашей планете уже более 3 миллиардов лет.

Число пальцев у позвоночных животных практически не менялось в течении всей эволюционной истории этого подтипа, хотя известны мутации, увеличивающие число глаз и пальцев. Почему?

Мутации – это изменение наследственных структур живой материи. На примере ланцетника ученые убедились, что много миллионов лет назад у ранних позвоночных дважды произошло полное удвоение генома, которое послужило мощным толчком к их дальнейшему развитию. Ланцетник – это хрестоматийный объект, его называют живой упрощенной схемой хордового животного. Его строение очень похоже на ранние эмбриональные стадии развития позвоночных животных. У него нет позвоночника, но у него есть хорда, такой упругий тяж.

Билет 4

Билет 5

Билет 6

1) Эмбриологические доказательства эволюции:

1. При половом размножении развитие организмов из оплодотворенной яйцеклетки;

2. Сходство зародышей позвоночных животных на ранних стадиях их развития. Формирование у зародышей признаков класса, отряда, а затем рода и вида по мере их развития;

3. Биогенетический закон Ф. Мюллера и Э. Геккеля — каждая особь в онтогенезе повторяет историю развития своего вида (форма тела личинок некоторых насекомых — доказательство их происхождения от червеобразных предков).

Форма рогов у самцов оленей такова, что сталкиваясь ими, они не могут поранить др. др. Гибель самцов во время боёв за самку – несчастный случай: олени либо не могут расцепить их из-за неправильного развития отростков, либо из-за недоразвития отростков рога становятся уже не «турнирным», а «боевым» оружием. Объясните нецелесообразность гибели самцов во время боёв за самку. В каком направлении действует отбор по признаку «формы рогов»?

Рога почти всегда ветвятся или несут крупные зубцы - своего рода страховку от смертельных ударов, которые может нанести соперник во время драки за самку; ответвления не дают чужому оружию вонзиться глубоко в тело. Во время гона самцы иногда так сцепляются рогами, что не могут разъединиться и умирают от истощения. Противоречие между интенсивностью размножения и ограниченностью средств жизни приводит к борьбе за существование. Внутривидовая – самая жесткая и острая, та как все особи одного вида нуждаются в одних и тех же и к тому же ограниченных ресурсах. Форма этой борьбы обусловливает процветание вида в целом, способствует его совершенствованию.

Билет 7

В 1878 г. в гавани г. Плимута был построен новый мол, отгородивший акваторию порта от моря и затруднивший вынос в открытое море известковой взвеси, которую несли в гавань две впадающие в неё речки. Спустя некоторое время в популяции крабов, обитавших в отгороженной части стали встречаться преимущественно особи с узким панцирем головогруди. Крабы с более широким панцирем практически все погибли. Какой фактор среды вызвал отбор узкопанцирных крабов?

Экологический фактор — свойства среды обитания, оказывающие какое-либо воздействие на организм.

Билет 8