Эволюция (от лат. evolutio — развёртывание) представляет собой
естественный процесс развития живой природы.
Развитие эволюционных идей
Жан Батист Ламарк (1744-1829) - предложил первую эволюционную теорию:
- современные животные и растения не всегда были такими, они развились под действием естественных законов природы из очень простых организмов (от простого к сложному)
- они постепенно изменялись, совершенствовались, пока не дошли до знакомого нам состояния ( изменения строения и образования новых видов происходят крайне медленно и поэтому незаметны)
- важную роль в возникновении новых видов играет постепенное изменение условий, сложившихся на поверхности Земли
- главная причина изменяемости видов - врожденная для каждого живого "склонность к совершенствованию"
Ламарк считал что наследуются только благоприятные для живого существа изменения признаков, которые появились в результате "упражнения органов".
Изменения растений по Ламарку объясняется их восприятием изменений условий через обмен веществ с внешней средой.
Некоторые эволюционные процессы в природе происходят так, как это
описывал Ламарк, — например, формирование врождённого иммунитета у зародыша есть не что иное, как ламарковское «наследование благоприобретённого признака». Таким образом, теория Ламарка верно описывает некоторые частные закономерности эволюционного процесса.
☝️Вот классическое задание в формате ЕГЭ (линия 19 или 20) по теме «Теория эволюции Ламарка»:
Задание
Выберите три верных ответа из шести и запишите цифры, под которыми они указаны. Какие положения относятся к эволюционной теории Ж. Б. Ламарка?
- Основным фактором эволюции является естественный отбор.
- Организмы обладают внутренним стремлением к совершенству.
- Новые виды возникают в результате дивергенции.
- Приспособленность возникает в результате прямого влияния среды и наследования приобретенных признаков.
- Главная движущая сила эволюции — борьба за существование.
- Упражнение или неупражнение органов ведет к их изменению и передаче этих изменений потомству.
Ответ: 246
☝️Разбор ошибок Ламарка для 2-й части ЕГЭ:
В заданиях на поиск ошибок в тексте часто встречаются следующие тезисы Ламарка, которые современная наука считает неверными:
- Утверждение: Изменения в организмах всегда полезны и адекватны среде.
- Ошибка: Ламарк считал, что среда напрямую вызывает только нужные изменения, но на самом деле мутации случайны, а полезные отбирает естественный отбор.
- Утверждение: Приобретенные в течение жизни признаки (например, накачанные мышцы) наследуются.
- Ошибка: Наследуются только изменения в генотипе (половых клетках), а не модификационные изменения.
Чарльз Дарвин (1809-1882)
В 1859 г., после 20 лет научных исследований, Дарвин написал и опубликовал
книгу «Происхождение видов путём естественного отбора, или Сохранение благоприятствующих пород в борьбе за жизнь». Эта монография стала сенсацией и привела к широкому распространению дарвиновской концепции эволюции. В качестве главных движущих сил эволюции Дарвин рассматривал изменчивость организмов, борьбу за существование и естественный отбор
Сущность эволюционной теории Дарвина
1. Наследственная изменчивость: Все особи в одном помете чуть-чуть разные (кто-то быстрее, кто-то чуть темнее).
У особей в пределах каждого вида существует разброс индивидуальной наследственной изменчивости по морфологическим, физиологическим, поведенческим и любым другим признакам. Изменчивость может иметь непрерывный (количественный) или прерывистый (качественный) характер, но она существует всегда.
Дарвин выделял два типа изменчивости
- Определённая (групповая) — это то, что мы сейчас называем модификационной. Она не наследуется. (Пример: все коровы на хорошем корму дают больше молока).
- Неопределённая (индивидуальная) — это то, что мы называем мутационной. Она передается по наследству и является материалом для отбора.
2. Избыточность потомства: Все живое производит на свет гораздо больше детей, чем может выжить (рыба мечет тысячи икринок, а взрослой станет одна). Все живые организмы способны к размножению в геометрической прогрессии (следует заметить, что это положение Дарвин не сформулировал сам, а позаимствовал из работы демографа Томаса Мальтуса «Опыт закона о народонаселении в связи с будущим совершенствованием общества»).
3. Ограниченность ресурсов: Еды, мест для гнезд и самок на всех не хватает. Жизненные ресурсы для любого вида живых организмов ограниченны, и по
этому должна возникать борьба за существование либо между особями одного
вида, либо между особями разных видов, либо с природными условиями. В понятие «борьба за существование» Дарвин включил не только собственно борьбу особи за жизнь, но и борьбу за успех в размножении.
4. В условиях борьбы за существование выживают и дают потомство наиболее приспособленные особи, имеющие те отклонения, которые случайно оказались адаптивными к данным условиям среды. Отклонения возникают не направленно (в ответ на действие среды), а случайно. Не многие из них оказываются полезными в конкретных условиях. Потомки выжившей особи, которые наследуют полезное отклонение, позволившее выжить их предку, оказываются более приспособленными к данной среде, чем другие представители популяции. Выживание и преимущественное
размножение приспособленных особей Дарвин назвал естественным отбором.
Итак, логика Дарвина: Избыточность + Ограниченность ресурсов = Борьба за существование.
В этой борьбе побеждают те, чья наследственная изменчивость оказалась полезной. Процесс их выживания — это Естественный отбор.
Результаты эволюции по Дарвину:
- Адаптация (приспособленность): Организмы приспосабливаются к среде.
- Дивергенция: Расхождение признаков. Родственники разъезжаются по разным нишам и становятся непохожими (так из одного предка-вьюрка на Галапагосах получилось много видов с разными клювами).
- Видообразование: Постепенное превращение одних видов в другие.
Вывод: Дарвин считал, что эволюция идет постепенно и мелкими шагами.
Классический пример дарвинизма — история бабочки берёзовой пяденицы в Англии XIX века
Как это было:
- Начало (До промышленной революции):
Большинство бабочек были светлыми. Они отлично маскировались на светлых стволах берёз, покрытых лишайниками. Тёмные особи рождались редко (результат случайной изменчивости), и их быстро съедали птицы, так как они были слишком заметны. - Перемена (Промышленный бум):
Заводы начали дымить, копоть оседала на деревьях, а лишайники погибли от загрязнения. Стволы стали чёрными. - Естественный отбор в действии:
Теперь роли поменялись: светлые бабочки стали «мишенями» на чёрном фоне, а редкие тёмные получили преимущество — их стало не видно. - Результат:
Тёмные бабочки стали выживать чаще и передавать свой «тёмный» ген потомству (наследственность). Всего за несколько десятилетий популяция почти полностью «почернела». Это явление назвали индустриальным меланизмом.
Итог: Выживает не самый сильный, а тот, кто лучше всех вписался в текущий ландшафт
Задание
Прочитайте текст. Выберите три предложения, в которых даны описания идей Ч. Дарвина об эволюции. Запишите цифры, под которыми они указаны.
(1) Образование новых видов происходит в результате действия движущих сил эволюции: неопределенной (наследственной) изменчивости, борьбы за существование, естественного отбора.
(2) В основе эволюционного процесса лежит способность животных к упражнению органов.
(3) Всему живому присуще стремление к совершенству.
(4) В основе видообразования лежит принцип дивергенции.
(5) Все изменения, которые возникают у организмов в течение жизни, передаются потомству.
(6) Борьба за существование приводит к выживанию наиболее приспособленных особей, которые и оставляют потомство.
Правильный ответ: 146
253 это идеи Ламарка
Сравнение эволюционных идей: Ламарк vs Дарвин
Синтетическая теория эволюции (СТЭ) - включение в дарвиновскую теорию генетики.
Основные положения СТЭ :
1) Элементарной единицей эволюции является популяция; Вид есть система популяций, репродуктивно изолированных от популяций других видов, и каждый вид экологически обособлен;
2) Материал для эволюции - мутационная и комбинационная изменчивость;
3) Движущие силы- естественный отбор (главный фактор), мутационный процесс, популяционные волны, дрейф генов, изоляция. Популяционные волны выступают причинами формирования нейтральных признаков; Естественный отбор рассматривается как главная причина развития адаптаций, видообразования и происхождения надвидовых таксонов;
4) Элементарное явление эволюции — стойкое изменение генофонда популяции
5) Видообразование заключается в возникновении генетических изолирующих механизмов и осуществляется преимущественно в условиях географической изоляции.
С точки зрения СТЭ, история берёзовой пяденицы выглядит так:
- Мутация (ген «cortex»): Учёные выяснили, что тёмный цвет появился не просто так, а из-за случайной мутации в конкретном гене — cortex. СТЭ утверждает: мутации — главный источник нового материала для эволюции.
2. Популяция — единица эволюции: Дарвин смотрел на отдельных особей, а СТЭ — на популяцию (группу бабочек в конкретном лесу). Эволюция — это когда в этой группе частота «тёмного» гена растёт, а «светлого» — падает.
3. Дрейф генов: Представьте, что в лесу живут 50% темных и 50% светлых бабочек. Внезапно случается лесной пожар или кто-то случайно наступает на группу отдыхающих насекомых. По воле случая выживают только 5 темных бабочек. Не потому, что они лучше прятались, а просто потому, что оказались в нужном месте. Теперь всё следующее поколение будет темным. Светлый ген исчез из этого леса навсегда из-за случайности, а не из-за отбора. СТЭ называет такие случайные скачки дрейфом генов.
Ситуация, когда численность популяции резко падает, а затем восстанавливается из очень малого числа выживших особей - эффект бутылочного горлышка
Дрейф генов особенно сильно влияет на маленькие популяции, где гибель даже нескольких особей может полностью изменить генетическое будущее вида:
- генофонд обедняется (множество редких вариантов генов просто теряется)
- популяция становится генетически одинаковой, что делает её уязвимой к болезням в будущем
☝️Сегодня в Европе воздух стал чище, лишайники вернулись на деревья, и СТЭ подтверждается в обратную сторону — частота «темного» гена в популяциях снова падает, так как он стал вредным.
отличия СТЭ от Дарвина
Чтобы закрыть блок «История эволюционных идей» на 100%, нужно знать еще три ключевых этапа. В ЕГЭ их часто вставляют в задания на последовательность или выбор верных тезисов.
1. Креационизм (До научного периода)
Это представление о том, что мир и всё живое были созданы Богом (Творцом) и не меняются.
- Что важно для ЕГЭ: Убежденность в неизменности видов и «изначальной целесообразности» (всё сразу создано идеальным).
2. Карл Линней (Вклад в биологию)
Он был креационистом, но сделал для эволюции больше, чем многие эволюционисты.
- Бинарная номенклатура: Ввел двойные названия видов на латыни (Род + вид, например, Homo sapiens человек разумный).
- Систематика: Создал первую иерархическую систему живой природы (классы, отряды, роды, виды).
- Заблуждение: Считал вид элементарной единицей и верил в их неизменность (хотя в конце жизни признал, что новые виды могут возникать через гибридизацию).
3. Жорж Кювье (Теория катастроф)
Основатель палеонтологии. Он видел, что в разных слоях земли лежат разные ископаемые.
- Суть: Земля переживала глобальные катастрофы. Старые виды гибли, а на их место приходили новые (или из других мест, или путем нового сотворения).
- Зачем знать: Кювье объяснял смену флоры и фауны в геологических пластах, не признавая эволюцию.
Мини-чеклист «Кто что сделал»:
- Линней: Описал, назвал, упорядочил (но не объяснил развитие).
- Ламарк: Первым сказал, что всё меняется (но ошибся в причинах).
- Дарвин: Нашел главный механизм — естественный отбор.
- СТЭ: Объяснила всё с точки зрения генетики и популяций
☝️Задание (Линия 19 ЕГЭ)
Установите хронологическую последовательность появления научных взглядов и открытий в области эволюции:
- Создание первой иерархической системы живой природы и введение бинарной номенклатуры.
- Формирование представлений об элементарной единице эволюции — популяции и роли дрейфа генов.
- Обоснование роли естественного отбора как главного механизма адаптации видов.
- Появление первой эволюционной теории, основанной на идее прямого влияния среды и упражнения органов.
- Господство представлений о неизменности видов и их сотворении Творцом (креационизм).
Правильный ответ: 51432
- 5 (Креационизм) — самое начало, виды неизменны.
- 1 (Линней) — середина XVIII века. Он навел порядок (систематика), но еще не верил в эволюцию.
- 4 (Ламарк) — 1809 год. Первая теория эволюции.
- 3 (Дарвин) — 1859 год. Главный хит: естественный отбор.
- 2 (СТЭ) — 1930–40-е годы. Когда к Дарвину добавили генетику (популяции, гены).
Блиц-опрос для закрытия темы о развитии эволюционных представлений (просто ответь "да" или "нет"):
- Верил ли Ламарк в то, что виды могут вымирать?
- Знал ли Дарвин про гены и хромосомы?
- Является ли популяция единицей эволюции по мнению Дарвина?
Правильные ответы:
- Нет — Ламарк считал, что виды не вымирают, а просто постоянно изменяются и превращаются в другие (идея вечного движения к совершенству).
- Нет — Дарвин про гены ничего не знал (генетика появилась позже).
- Нет — Для Дарвина единицей был вид (или особь), а популяцию в основу поставила уже СТЭ.