Что такое эволюционный период

Эволюционный период. Эволюционная биология

Идея развития живой природы проникла в биологию лишь в XIX в., хотя предпосылки эволюционной биологии сформировались еще в античности. Так, в основе систематики живого у Аристотеля лежит идея лестницы существ: он расположил организмы от простого к сложному, человека при этом он поместил на вершине пирамиды животного мира. От этой идеи нужно было сделать лишь шаг к идее эволюции как развитию животного мира путем постоянного усложнения.

Начало эволюционному периоду развития биологии было положено в трудах французского биолога Ж. Б. Ламарка, предложившего первую эволюционную теорию. Она была изложена в его книге «Философия зоологии», вышедшей в 1809 г. Ламарк первым заговорил об изменении организмов под влиянием окружающей среды и передаче приобретенных признаков потомкам. Однако Ламарк в своей теории опирался на ряд неверных исходных положений, из-за которых ему не удалось решить вопрос о соотношении внутренних и внешних факторов эволюции.

Значительный вклад в развитие биологии на данном этапе внесла теория катастроф, автором которой стал французский ученый Ж. Кювье. Он исходил из представлений о том, что природные силы, действующие сейчас и господствовавшие в прошлом, качественно отличаются друг от друга. Поэтому в прошлом периодически могли происходить глобальные природные катаклизмы, прерывающие спокойное течение геологических и биологических процессов на Земле. В результате этих глобальных катастроф почти полностью изменялся не только облик Земли, но и ее органический мир. Причины этих катастроф наука установить не в состоянии, но можно сделать вывод, что именно катастрофы привели к появлению все более сложных органических форм.

Подлинная революция в биологии связана с появлением в 1859 г. теории эволюции Ч. Дарвина, изложенной им в книге «Происхождение видов путем естественного отбора». Эволюционная теория Дар-

Современная (синтетическая) теория эволюции появилась лишь к концу 20-х гг. XX в. Она представляла собой синтез генетики и дарвинизма. С этого времени стало возможным говорить об эволюционной биологии как о платформе, на которой происходит синтез разнородного биологического знания. Сегодняшняя эволюционная биология — это результат объединения двух потоков знания: самого эволюционного учения и знаний, полученных другими биологическими науками о процессах и механизмах эволюции. На протяжении XX в. содержание эволюционной биологии постоянно расширялось. Оно дополнено данными генетики, молекулярной биологии, цитологии, палеонтологии. Многие ученые считают, что именно эволюционная биология сможет стать фундаментом теоретической биологии, являющейся основной целью биологов XXI в.

Источник

Эволюция — что это такое и какие этапы развития известны человеку

Эволюция — это биологический процесс, что относится к временным изменениям, когда виды меняют набор генов на уровне ДНК, образуя множество потомков. Эволюция и естественный отбор часто смешиваются. Процесс эволюционирования — историческое возникновение мутаций. В свою очередь естественный отбор является одним из механизмов, в большинстве случаев наиболее важным, который может вызвать их. В последние года наблюдается расцвет […]

Главная страница » БЛОГ » Эволюция — что это такое и какие этапы развития известны человеку

Эволюция — это биологический процесс, что относится к временным изменениям, когда виды меняют набор генов на уровне ДНК, образуя множество потомков. Эволюция и естественный отбор часто смешиваются.

Процесс эволюционирования — историческое возникновение мутаций. В свою очередь естественный отбор является одним из механизмов, в большинстве случаев наиболее важным, который может вызвать их. В последние года наблюдается расцвет в области эволюционной биологии, и большое количество информации было изучено по теме эволюции.

Мы имеем информацию об исторических эволюционных изменениях, выведенных непосредственно из окаменелостей и вытекающих из изучения филогении и изучения процесса эволюционных изменений, в частности, эффекта естественного отбора. Очевидно, что при сильном отборе эволюция может протекать значительно быстрее, чем это обычно предполагал Дарвин.

В результате ученые осознают возможность проведения эволюционных экспериментов в режиме реального времени. Последние события во многих областях, включая молекулярную биологию и биологию развития, значительно расширили наши знания и подтвердили центральное место эволюции в понимании биологического разнообразия.

Как эволюционировал человек — хронология превосходства

Эволюция человека — это процесс, посредством которого люди развивались на Земле с древних времен. С точки зрения зоологии люди, являются видом Homo sapiens, культурно-ориентированным видом, живущим на земле и, вероятно, впервые появившимся в Африке около 315 000 лет назад.

В настоящее время мы являемся единственными выжившими гоминидами (членами группы прогрессивных приматов), но имеются многочисленные ископаемые свидетельства того, что нам предшествовали миллионы поколений других человекоподобных, таких как ардипитеки, австралопитеки и другие виды. Кроме того, мы и наши предшественники всегда делили Землю с другими обезьяноподобными приматами, от современной гориллы до давно вымершего дриопитека.

Факт схожести между людьми и вымершими гоминидами признается антропологами и биологами повсюду. Все же точная природа наших эволюционных отношений была предметом споров и исследований. Великий британский натуралист Чарльз Дарвин опубликовал свои монументальные книги «Происхождение видов» (1859) и «Происхождение человека» (1871).

Теоретически существует общий предок, существовавший миллионы лет назад. Этот древний примат не был идентифицирован и, возможно, никогда, скорее всего, не будет известен. Так происходит из-за сложности раскопок. Фактически, человеческое «генеалогическое древо» можно лучше описать как «семейный куст», в рамках которого невозможно соединить полный хронологический ряд видов, приводящий к Homo sapiens, с которыми будут согласны все эксперты.

Самые популярные теории эволюции

Многие люди думают, что эволюция может происходить много тысяч или миллионов лет, но биологи знают, что этот процесс может произойти молниеносно. Благодаря генной революции, исследователи могут фактически отслеживать генетические сдвиги на уровне популяции, отмечающие эволюцию в действии, и они отслеживают это на людях. Какие же существовали теории эволюции за все существование человечества.

Дарвиновская теория эволюции — это канон современной науки

Чарльз Дарвин был британским ученым 19-го века, впервые предположившим, что все виды произошли от низших существ. В рамках своей работы он предложил идеи, ставшие известными как Теория Эволюции, которую поддерживал процесс естественного отбора. Дарвин впервые опубликовал теории в томе под названием «Происхождение видов» в 1859 году.

По сути, теория эволюции утверждает, что все живые существа произошли от других живых существ. Все живые существа могут проследить свои корни до предков, которые были до них. Породы и сорта постоянно меняются, иногда отделяются, чтобы стать абсолютно новыми, не изученными ранее типами. Естественный отбор описывает, как виды приспосабливаются к окружающей среде, делая их более способными к выживанию и развитию по мере изменения окружающей среды.

Процесс естественного отбора начинается с людей, у которых есть гены, которые производят характеристики, которые дают им преимущество в выживании. Это преимущество означает, что вы, скорее всего, будете жить достаточно долго, чтобы размножаться и давать этот ген своим детям. С течением поколений все больше и больше людей имеют это преимуществ. Так происходит в связи с тем, что те, у кого его нет, с большей вероятностью погибают до размножения.

Примером такой адаптации может быть то, как люди эволюционировали, чтобы быть выше или ходить прямо. Другим примером может послужить то, что мелкие животные, на которых охотятся более крупные животные, эволюционировали, чтобы бежать быстрее, чем хищники.

Экологическим давлением может быть засуха, благоприятствующая растениям и животным, которые могут выжить с меньшим количеством воды или которые могут перемещаться в места с большим количеством воды. Засуха не создает признаков у этих растений и животных, но с большей вероятностью убивает тех, у кого нет необходимых генов. Только навыки, которые генетически закодированы, могут быть переданы будущим поколениям, чтобы помочь им выжить.

Синтетическая теория эволюции

Современная синтетическая теория эволюции является результатом работы ряда ученых. Стеббинс, один из исследователей, в своей книге «Процесс органической эволюции» обсуждал синтетическую теорию. Она включает в себя следующие факторы: генные мутации, вариация (рекомбинация), наследственность, естественный отбор и изоляция.

Кроме того, три дополнительных фактора влияют на работу этих пяти основных факторов: миграция особей из одной популяции в другую, а также гибридизация между расами или близкородственными видами увеличивают количество генетической изменчивости, доступной для популяции. Воздействия случайного характера на небольшие группы населения могут изменить процесс, которым естественный отбор направляет ход эволюции.

Божественная теория эволюции

Божественная эволюция — идея, что Бог создал или направил эволюционные процессы. Этот взгляд делает Бога неуклюжим, некомпетентным Создателем и автором смерти и страдания, поскольку ставит их перед грехом человечества. Это ставит под сомнение истину Божьего Слова и его характер как всемогущего, любящего Бога. Суть божественной эволюции заключается в том, что «Бог создал все это, и он все еще следит за своим творением». Независимо от каких-либо благих намерений, божественные эволюционисты искажают Писание и ослабляют структуру библейской доктрины.

В божественной эволюции Библия рассматривается как сборник документов, который частично содержит Слово Божье. Таким образом, Библия не содержит никаких авторитетных, обязывающих истин, но должна быть заново интерпретирована и исправлена для каждой эпохи и в любой ситуации. Христиане, которые принимают эволюцию, непоследовательны, потому что они принимают основу гуманистических мировоззрений. Они говорят Богу, что они верят Ему, когда Он рассказал нам о рождении Девы, Распятии и Воскресении Христа. Но они не доверяют Ему, когда Он рассказывает нам о том, как Он создал мир.

Спонтанная теория эволюции

Греческий философ Аристотель (384–322 гг. До н.э.) был одним из первых зарегистрированных ученых, сформулировавших теорию самопроизвольного рождения, представление о том, что жизнь может возникнуть из неживой материи. Аристотель предположил, что жизнь возникла из неживого материала, если материал содержал пневму («жизненное тепло»). В качестве доказательства он отметил несколько случаев появления животных из среды, ранее лишенной живых организмов. Например, внезапное появление рыбы в новой луже воды.

Эта теория сохранилась до семнадцатого века, когда ученые предприняли дополнительные эксперименты, чтобы поддержать или опровергнуть ее. К этому времени сторонники теории цитировали, как лягушки просто появляются на грязных берегах реки Нил в Египте во время ежегодного наводнения.

Другие заметили, что мыши просто появились среди зерна, хранящегося в сараях с соломенными крышами. Когда крыша протекла и зерно отлилось, появились мыши. Ян Баптиста ван Хельмонт, фламандский ученый семнадцатого века, предположил, что мыши могут появиться из ветоши и зерен пшеницы, оставленных в открытом контейнере на 3 недели. На самом деле такие места обитания обеспечивают идеальные источники пищи и убежище для процветания мышей.

Однако один из современников Ван Гельмонта, итальянский врач Франческо Реди (1626–1697), провел в 1668 году эксперимент, который одним из первых опроверг идею о том, что личинки (личинки мух) самопроизвольно образуются на мясе, оставленном на открытом месте. Он предсказал, что предотвращение прямого контакта мух с мясом также предотвратит появление личинок.

Реди оставил мясо в каждом из шести контейнеров. Два были открыты для воздуха, два были покрыты марлей, а два были плотно закрыты. Его гипотеза была доказана, когда личинки развивались в непокрытых кувшинах, но в плотно закрытых кувшинах не появлялись личинки.

Он пришел к выводу, что личинки могли образоваться только тогда, когда мухи имели возможность откладывать яйца в мясо, и что личинки были потомством мух, а не продуктом спонтанного рождения.

Какие есть доказательства эволюции

Доказательством эволюции могут послужить останки древних организмов, слои окаменелостей, сходства между организмами, живущими сегодня, сходства в ДНК и сходства эмбрионов. Еще один важный вид доказательств изучал еще Дарвин, и которые до сих пор изучаются и используются сегодня — искусственный отбор или селекция. Благодаря улучшению видов животных, мы эволюционировали в разумных людей.

Как эволюционировал мир

Эволюция является одной из величайших теорий во всей науке. Она призван объяснить жизнь: в частности, как первая простая жизнь породила все огромное разнообразие, которое мы видим сегодня, от бактерий до дубов и синих китов.

Для ученых эволюция — это факт. Мы знаем, что жизнь развивалась с той же уверенностью, что Земля имеет форму шара, а гравитация удерживает нас на ней. В средствах массой информации множество дискуссий на тему эволюции опровергают как «просто теорию» или отвергают как откровенную ложь.

Ученые всегда считали, что эволюция есть. Это можно проследить на очевидных фактах. С течением времени на нашей планете изменился не только человеческий род, но и растения, состояние земли и климата в целом.

Какие существуют факторы эволюции

Прежде всего, фактором эволюции является мутация, затем естественный отбор. Помимо этого, смешение генов, рекомбинация ДНК являются одними из важнейших факторов, влияющих на эволюцию живых организмов. Мутация является источником появления новых генов, и все особи популяции различаются между собой из-за наличия разных генов в каждом из них.

Определенные гены будут полезны для выживания человека. Тогда есть более высокие шансы того, что эти гены будут унаследованы потомством.

Следовательно, благоприятные изменения выбираются природой на поколенном уровне, что в конечном итоге способствует эволюции хорошо адаптированного организма.

Подведение итогов

В данной статье вы познакомились с дарвиновской, синтетической и божественной теориями эволюций. Также вы узнали, что эволюция — это постоянное изменение, как правило, положительное в жизни человека, его генах, окружающей среде. Человек постоянно эволюционирует. На базовом уровне его эволюцией можно назвать принятие новых физических и личностных качеств от родителей, развитие на протяжении всей жизни. Факт того, что эволюция существует, был доказан не один раз разными учеными. У эволюции также есть свои особые факторы, которые влияют на нее развитие.

Источник

Эволюция живой природы. Эволюционная теория. Движущие силы эволюции.

Эволюция живых систем

Эволюционное учение

Эволюционное учение (теория эволюции) — наука, изучающая историческое развитие жизни: причины, закономерности и механизмы. Различают микро- и макроэволюцию.

Микроэволюция — эволюционные процессы на уровне популяций, приводящие к образованию новых видов.

Макроэволюция — эволюция надвидовых таксонов, в результате которой формируются более крупные систематические группы. В их основе лежат одинаковые принципы и механизмы.

Развитие эволюционных идей

Учение Дарвина сводится к следующему:

Факторы эволюции по Ч. Дарвину — это

Наследственность — способность организмов передавать из поколения в поколение свои признаки (особенности строения, развития, функции).
Изменчивость — способность организмов приобретать новые признаки.
Борьба за существование — весь комплекс взаимоотношений организмов с условиями окружающей среды: с неживой природой (абиотическими факторами) и с другими организмами (биотическими факторами). Борьба за существование не является «борьбой» в прямом смысле слова, фактически это стратегия выживания и способ существования организма. Различают внутривидовую борьбу, межвидовую борьбу и борьбу с неблагоприятными факторами окружающей среды. Внутривидовая борьба — борьба между особями одной популяции. Всегда идёт очень напряжённо, так как особи одного вида нуждаются в одних и тех же ресурсах. Межвидовая борьба — борьба между особями популяций разных видов. Идёт, когда виды конкурируют за одни и те же ресурсы либо когда они связаны отношениями типа «хищник – жертва». Борьба с неблагоприятными абиотическими факторами среды особенно проявляется при ухудшении условий среды; усиливает внутривидовую борьбу. В борьбе за существование выявляются наиболее приспособленные к данным условиям обитания особи. Борьба за существование ведёт к естественному отбору.
Естественный отбор — процесс, в результате которого выживают и оставляют после себя потомство преимущественно особи с полезными в данных условиях наследственными изменениями.

На основе дарвинизма перестроились все биологические и многие другие естественные науки.
В настоящее время наиболее общепризнанной является синтетическая теория эволюции (СТЭ). Сравнительная характеристика основных положений эволюционного учения Ч. Дарвина и СТЭ дана в таблице.

Сравнительная характеристика основных положений эволюционного учения Ч. Дарвина и синтетической теории эволюции (СТЭ)

Признаки	Эволюционная теория Ч. Дарвина	Синтетическая теория эволюции (СТЭ)
Основные результаты эволюции	1) Повышение приспособленности организмов к условиям среды; 2) повышение уровня организации живых существ; 3) увеличение многообразия организмов
Единица эволюции	Вид	Популяция
Факторы эволюции	Наследственность, изменчивость, борьба за существование, естественный отбор	Мутационная и комбинативная изменчивость, популяционные волны и дрейф генов, изоляция, естественный отбор
Движущий фактор	Естественный отбор
Трактовка термина естественный отбор	Выживание более приспособленных и гибель менее приспособленных форм	Избирательное воспроизводство генотипов
Формы естественного отбора	Движущий (и половой как его разновидность)	Движущий, стабилизирующий, дизруптивный

Возникновение приспособлений. Каждое приспособление вырабатывается на основе наследственной изменчивости в процессе борьбы за существование и отбора в ряду поколений. Естественный отбор поддерживает только целесообразные приспособления, которые помогают организму выживать и оставлять потомство.
Приспособленность организмов к среде не абсолютна, а относительна, так как условия среды обитания могут изменяться. Доказательством этого служат многие факты. Например, рыбы прекрасно приспособлены к водной среде обитания, но все эти адаптации совершенно непригодны для других сред обитания. Ночные бабочки собирают нектар со светлых цветков, хорошо заметных ночью, но часто летят на огонь и гибнут.

Элементарные факторы эволюции — факторы, изменяющие частоту аллелей и генотипов в популяции (генетическую структуру популяции).

Выделяют несколько основных элементарных факторов эволюции:
• мутационный процесс;
• популяционные волны и дрейф генов;
• изоляция;
• естественный отбор.

Мутационная и комбинативная изменчивость.

Мутационный процесс приводит к возникновению новых аллелей (или генов) и их сочетаний в результате мутаций. В результате мутации возможен переход гена из одного аллельного состояния в другое (А→а) или изменение гена вообще (А→С). Мутационный процесс, в силу случайности мутаций, не обладает направленностью и без участия других факторов эволюции не может направлять изменение природной популяции. Он лишь поставляет элементарный эволюционный материал для естественного отбора. Рецессивные мутации в гетерозиготном состоянии составляют скрытый резерв изменчивости, который может быть использован естественным отбором при изменении условий существования.
Комбинативная изменчивость возникает в результате образования у потомков новых комбинаций уже существующих генов, унаследованных от родителей. Источниками комбинативной изменчивости являются перекрёст хромосом (рекомбинация), случайное расхождение гомологичных хромосом в мейозе, случайное сочетание гамет при оплодотворении.

Популяционные волны и дрейф генов.

Популяционные волны (волны жизни) — периодические и непериодические колебания численности популяции как в сторону увеличения, так и в сторону уменьшения. Причинами популяционных волн могут быть периодические изменения экологических факторов среды (сезонные колебания температуры, влажности и т. д.), непериодические изменения (природные катастрофы), заселение видом новых территорий (сопровождается резкой вспышкой численности).
В качестве эволюционного фактора популяционные волны выступают в малочисленных популяциях, где возможно проявление дрейфа генов. Дрейф генов — случайное ненаправленное изменение частот аллелей и генотипов в популяциях. В малых популяциях действие случайных процессов приводит к заметным последствиям. Если популяция мала по численности, то в результате случайных событий некоторые особи независимо от своей генетической конституции могут оставить или не оставить потомство, вследствие этого частоты некоторых аллелей могут резко меняться за одно или несколько поколений. Так, при резком сокращении численности популяции (например, вследствие сезонных колебаний, сокращения кормовых ресурсов, пожара и т. д.) среди оставшихся в живых немногочисленных особей могут быть редкие генотипы. Если в дальнейшем численность восстановится за счёт этих особей, то это приведёт к случайному изменению частот аллелей в генофонде популяции. Таким образом, популяционные волны являются поставщиком эволюционного материала.
Изоляция обусловлена возникновением разнообразных факторов, препятствующих свободному скрещиванию. Между образовавшимися популяциями прекращается обмен генетической информацией, в результате чего начальные различия генофондов этих популяций увеличиваются и закрепляются. Изолированные популяции могут подвергаться различным эволюционным изменениям, постепенно превращаться в разные виды.
Различают пространственную и биологическую изоляцию. Пространственная (географическая) изоляция связана с географическими препятствиями (водные преграды, горы, пустыни и др.), а для малоподвижных популяций и просто с большими расстояниями. Биологическая изоляция обусловлена невозможностью спаривания и оплодотворения (в связи с изменением сроков размножения, строения или других факторов, препятствующих скрещиванию), гибелью зигот (вследствие биохимических различий гамет), стерильностью потомства (в результате нарушения конъюгации хромосом при гаметогенезе).
Эволюционное значение изоляции состоит в том, что она закрепляет и усиливает генетические различия между популяциями.
Естественный отбор. Изменения частот генов и генотипов, вызванные рассмотренными выше факторами эволюции, носят случайный, ненаправленный характер. Направляющим фактором эволюции является естественный отбор.

Естественный отбор — процесс, в результате которого выживают и оставляют после себя потомство преимущественно особи с полезными для популяции свойствами.

Отбор действует в популяциях, его объектами являются фенотипы отдельных особей. Однако отбор по фенотипам является отбором генотипов, так как потомкам передаются не признаки, а гены. В результате в популяции происходит увеличение относительного числа особей, обладающих определённым свойством или качеством. Таким образом, естественный отбор — это процесс дифференциального (выборочного) воспроизводства генотипов.
Действию отбора подвергаются не только свойства, повышающие вероятность оставления потомства, но и признаки, которые не имеют прямого отношения к воспроизводству. В ряде случаев отбор может быть направлен на создание взаимоприспособлений видов друг к другу (цветки растений и посещающие их насекомые). Также могут создаваться признаки, вредные для отдельной особи, но обеспечивающие выживание вида в целом (ужалившая пчела гибнет, но, нападая на врага, она сохраняет семью). В целом отбор играет творческую роль в природе, поскольку из ненаправленных наследственных изменений закрепляются те, которые могут привести к образованию новых групп особей, более совершенных в данных условиях существования.
Различают три основные формы естественного отбора: стабилизирующий, движущий и разрывающий (дизруптивный) (табл.).

Формы естественного отбора

ФормаХарактеристикаПримерыСтабилизирующийНаправлен на сохранение мутаций, ведущих к меньшей изменчивости средней величины признака. Действует при относительно постоянных условиях окружающей среды, то есть пока сохраняются условия, повлёкшие образование того или иного признака или свойства.Сохранение у насекомоопыляемых растений размеров и формы цветка, так как цветки должны соответствовать размерам тела насекомого-опылителя. Сохранение реликтовых видов.ДвижущийНаправлен на сохранение мутаций, изменяющих среднюю величину признака. Возникает при изменении условий окружающей среды. Особи популяции имеют некоторые отличия по генотипу и фенотипу, и при длительном изменении внешней среды преимущество в жизнедеятельности и размножении может получить часть особей вида с некоторыми отклонениями от средней нормы. Вариационная кривая смещается в направлении приспособления к новым условиям существования.Возникновение у насекомых и грызунов устойчивости к ядохимикатам, у микроорганизмов — к антибиотикам. Потемнение окраски берёзовой пяденицы (бабочки) в развитых индустриальных районах Англии (индустриальный меланизм). В этих районах кора деревьев становится тёмной из-за исчезновения лишайников, чувствительных к загрязнению атмосферы, а тёмные бабочки менее заметны на стволах деревьев.Разрывающий (дизруптивный)Направлен на сохранение мутаций, ведущих к наибольшему отклонению от средней величины признака. Разрывающий отбор проявляется в том случае, если условия среды изменяются так, что преимущество приобретают особи с крайними отклонениями от средней нормы. В результате разрывающего отбора формируется полиморфизм популяции, то есть наличие нескольких, различающихся по какому-либо признаку групп.При частых сильных ветрах на океанических островах сохраняются насекомые либо с хорошо развитыми крыльями, либо с рудиментарными.

Краткая история эволюции органического мира

Возраст Земли около 4,6 млрд лет. Жизнь на Земле возникла в океане более 3,5 млрд лет назад.
Краткая история развития органического мира представлена в таблице. Филогенез основных групп организмов отражен на рисунке.
Историю развития жизни на Земле изучают по ископаемым останкам организмов или следам их жизнедеятельности. Они встречаются в горных породах разного возраста.
Геохронологическая шкала истории Земли разделена на эры и периоды.

Источник