Надорганизменные системы.

Надорганизменные системы. Эволюция органического мира Органическая эволюция – это исторический процесс возникновения разнооб- разия и приспособлений к условиям жизни на всех уровнях организации живого. Эволюционный процесс необратим и всегда прогрессивен . В основе эволюци- онного процесса лежит естественный отбор случайных, фенотипически проявившихся наследственных изменений, обеспечивающих организмам преимущественные воз- можности для выживания и размножения в определенных условиях среды. Изменения, снижающие жизнеспособность организмов и видов, отсеиваются. Создателем первой эволюционной теории был Жан Батист Ламарк, отстаи- вавший идею изменяемости видов и их целенаправленного развития от простых форм к сложным. Однако присвоение организмам внутреннего стремления к прогрессу (це- ли), а так же утверждения о наследовании признаков, приобретенных в течение жизни особи, оказались неподтвержденными последующими исследованиями. Ошибочной оказалась и мысль о прямом, всегда адекватном, влиянии внешней среды на организм и его целесообразной реакции на это влияние. Заслуга развития эволюционных представлений и создания целостной теории эволюции принадлежит Ч. Дарвину и А. Уоллесу, обосновавшим принцип естествен- ного отбора, выявившим механизмы и причины эволюции. Вид, его критерии и структура. Популяция – структурная единица вида и элементарная единица эволюции. Способы видообразования. Микроэволюция Вид – это реально существующая в природе совокупность особей, занимающих определенный ареал, имеющих общее происхождение, морфологическое и генетиче- ское сходство, свободно скрещивающихся между собой и дающих плодовитое потом- ство. В силу того, что иногда бывает очень сложно отнести к определенному виду ту или иную особь, биологи разработали критерии, на основании которых двух, внешне очень похожих особей относят к одному или разным видам. Критерии вида: – морфологический – особи, принадлежащие к одному виду, похожи друг на друга по своему внешнему и внутреннему строению; – физиологический – особи, принадлежащие к одному виду, похожи друг на друга многим физиологическим особенностям жизнедеятельности; – биохимический – особи, принадлежащие к одному виду содержат сходные белки; – генетический – особи, принадлежащие к одному виду, имеют одинаковый кариотип, скрещиваются друг с другом в природе и дают плодовитое потомство. Между разными видами обмена генов не происходит; – экологический – особи одного вида ведут сходный образ жизни в близких условиях среды; – географический – вид распространен на определенной территории (аре- але). Наиболее существенен для определения принадлежности особей к разным ви- дам генетический критерий. Ни один критерий не может быть исчерпывающим. Только на основании совокупности критериальных признаков можно провести разли- чия между близкими видами. Популяция – устойчивая, совместно обитающая в течение ряда поколений со- вокупность особей одного вида; элементарная эволюционная единица. Минимальная популяция – две разнополых особи. Особи, входящие в состав одной популяции, могут рождаться и умирать, а попу- ляция будет продолжать существовать. Скрещивание между особями одной популяции происходит гораздо чаще, чем между особями разных популяций. Тем самым обеспечивается свободный генетиче- ский обмен между членами популяции. Под влиянием внешних факторов происходит изменение генетического состава популяции. Генетический состав популяции образу- ет ее генофонд. Длительное и направленное изменение генофонда популяции назы- вается элементарным эволюционным явлением. Факторы, вызывающие эволюционный процесс в популяциях, называются эле- ментарными эволюционными факторами: К ним относятся мутации, характер и разнообразие которых являются причи- ной генетической разнородности популяций. Они поставляют эволюционный матери- ал – основу для последующего действия естественного отбора. Совокупность рецес- сивных мутаций в генотипах особей популяции образуют резерв наследственной из- менчивости (С.С. Четвериков), который при изменении условий существования, изменении численности популяции может фенотипически проявиться и попасть под действие естественного отбора. Популяционные волны – периодические колебания численности особей попу- ляции, возникающие в результате резкой смены действия какого-либо из факторов среды (например, недостаток пищи, стихийные бедствия и др.). После прекращения действия этих факторов численность популяции снова возрастает. Оставшиеся в жи- вых особи могут оказаться ценными в генетическом отношении. Изменения частот встречаемости определенных генов может привести к изменению популяции. Изоляция бывает пространственной (географической) и биологической (эколо- гической, физиологической, репродуктивной). Естественный отбор – фактор, определяющий возможности выживания и раз- множения особей, а следовательно, сохранения и эволюции вида. Отбор действует на отдельные фенотипы, тем самым отбирая определенные генотипы. Видообразование – процесс образования новых разновидностей и видов, репродуктивно изолированных от первоначальной популяции. Выделяют географическое и экологическое видообра- зование. Географическое видообразование начинается в популяциях, обитающих в раз- личных, удаленных частях ареала или мигрирующих из ареала. Так как между ними пространственная изоляция, то не происходит генетического обмена, и возникает по- степенное расхождение признаков, приводящее к образованию новых видов, репро- дуктивно изолированных друг от друга. Этот процесс называется дивергенцией. Экологическое видообразование происходит в пределах одного ареала. Если особи данной популяции в силу генотипических и фенотипических различий окажутся приспособленными к разным экологическим условиям, то между ними может возник- нуть репродуктивная изоляция. Новые виды могут возникать не только в результате изоляции, но и в результате полиплоидии или межвидовой гибридизации, что часто происходит у растений. Микроэволюция – внутривидовой процесс, приводящий к образованию новых популяций данного вида, и в конечном счете новых видов. Необходимым условием является изоляция – географическая и экологическая. Результатом микроэволюции является репродуктивная изоляция. Микроэволюция начинается с естественного отбора мутаций и дивергенции. В результате действия этих факторов образуются новые, генетически и морфологически отличающиеся от исходных, популяции. Если после начала процессов дивергенции возникает географическая, а затем и репродуктивная изоляция между новыми и ста- рыми популяциями, то это, в конечном счете, приводит к возникновению новых видов. Примером могут служить вьюрки с Галапагосских островов, описанные Ч. Дар- вином. Характер пищи и удаленность островов от материка определили расхождения в строении клювов, длине крыльев птиц. Постепенно они разделились на разные, не скрещивающиеся друг с другом популяции, а в дальнейшем на самостоятельные виды. Макроэволюция – процесс, происходящий в исторически длительные периоды. Приводит к образованию более крупных, чем вид, таксонов – родов, семейств, отря- дов, классов и т.д. Механизмы макроэволюции те же, что и у микроэволюции. Эволюционный процесс обладает такими особенностями как: прогрессивность, непредсказуемость, необратимость, неравномерность.