Законы развития живой природы

§ 43 Основные закономерности биологической эволюции

Биологическая эволюция (лат. evolutio — «развертывание») — это процесс постоянного и направленного естественным отбором изменения форм орга­низмов на Земле, обеспечивающий их приспособленность к условиям окружа­ющей среды. Достигается такая приспособленность путем отбора из множе­ства случайных изменений таких, которые облегчают выживание организмов в конкретных условиях среды.

Эволюция — это исторический процесс развития живой природы, кото­рый зависит от взаимодействия многих внешних и внутренних факторов при ведущей роли отбора.

Эволюционный процесс на Земле создает огромное разнообразие видов и надвидовых групп. Все они в этом процессе приобретают специальные при­способления к условиям существования. Изменения условий окружающей сре­ды наряду с естественным отбором приводят к появлению у видов все новых и новых приспособлений, обеспечивающих организмам более выгодное суще­ствование, лучшую выживаемость, возрастание возможности размножения и более широкое распространение. Путем видообразования исторически воз­никла вся система живых организмов. Вместе с тем видообразование можно рассматривать как процесс более глубокого и эффективного использования окружающей среды с помощью конкретных приспособлений у видов.

Изучение хода развития разных групп при различных условиях внеш­ней среды позволяет выделить закономерности эволюции, характеризующие общую направленность развития живой природы. Назовем основные особен­ности эволюции.

Необратимый характер эволюции. Организмы, возникшие в ходе эво­люции, не могут вернуться к прежнему состоянию их предков. И это понятно, так как каждое эволюционное изменение представляет собой комбинацию многих независимо возникающих и подхваченных отбором перестроек в гено­типе. Потому возвращение к первоначальному исходному типу невозможно. Надо также учесть, что эволюционируют не особи, а популяции, отбирают­ся не отдельные признаки, а комплексы признаков, и контролируются отбо­ром целые генные комплексы. Поэтому трудно ожидать, чтобы еще раз мог повториться такой же состав генетических свойств, который был в исход­ном состоянии группы. Эволюция — это необратимый процесс историче­ского развития органического мира. Необратимость эволюции отражает неповторимость исторического процесса развития жизни, характерной чертой которого является не возврат к старому, а образование новых качеств живого.

Прогрессивное усложнение форм жизни. В прогрессивном усложне­нии органического мира проявляется общая направленность (тенденция) эволюционного процесса. Она определялась не внутренней потенцией при­роды, а многократной дивергенцией (расхождением) и вымиранием многих ветвей потомков при сохранении какой-то единственной ветви, давшей начало новому семейству, его родам и видам, приспособившимся к жизни в пределах их среды обитания (рис. 55).

В процессе эволюции отсутствует целенаправленность. Движение ее полностью зависит от естественного отбора. Эволюция — процесс непрограм­мированного развития живой природы.

Приспособленность видов к среде обитания. Адаптация, или приспо­собленность, — это совокупность морфологических, физиологических, пове­денческих и других особенностей вида, обеспечивающих его жизнедеятель­ность в определенных условиях внешней среды. Различают приспособления к жизни в обширной зоне среды (общие адаптации), например наличие конеч­ностей у наземных позвоночных, и приспособления к определенному образу жизни (частные адаптации), например роющие конечности крота, конеч­ности копытных, ловчие листья у росянки круглолистной и непентеса и т. п. (рис. 56).

Совокупность адаптаций придает строению и жизнедеятельности орга­низмов черты целесообразности. Однако, как доказали Ч. Дарвин и многие другие ученые-эволюционисты нашего времени, все адаптации возникают в процессе эволюции в результате естественного отбора (рис. 57). Достигну­тые конкретные адаптации обычно бывают относительными, так как всегда к данной среде возможны и другие, более совершенные адаптации.

Любые адаптации вида и надвидовых групп могут возникать лишь при на­личии у организмов и популяций определенных генетических свойств, формиру­ющихся в микроэволюционных процессах. Процесс эволюции любого масштаба всегда осуществляется с помощью микроэволюции и направляется естественным отбором, создающим приспособления к определенной конкретной среде, а не на все «случаи жизни», поскольку приспособленность всегда относительна.

Эволюция — это необратимый процесс исторического развития организ­мов, непрограммированно идущий на нашей планете с момента возник­новения на ней жизни.

1. Какова роль естественного отбора в эволюции?

2*. Докажите, что эволюция носит необратимый характер.

3. От чего зависит появление приспособленности у организмов?

Лабораторная работа № 5 (см. Приложение, с. 232).

На Земле существует огромное разнообразие видов. Их возникновение и приспособительные свойства объясняются учением об эволюции.

Современное учение об эволюции опирается на теорию естественного отбора Ч. Дарвина. Главными движущими силами эволюции, по Дарвину, являются наследственность, изменчивость, борьба за существование и отбор. Дарвин, раскрыв роль вида в процессе эволюции, тем самым опроверг организмоцентрический подход к развитию жизни, существовавший до него в естество­знании. Основная заслуга Дарвина в том, что он объяснил механизм эволюцион­ного процесса и происхождения видов, доказав, что вид происходит от вида.

Учение об эволюции основано на популяционной концепции видообра­зования. Различные популяции вида, оказываясь в новых условиях окружающей среды, с помощью мутаций и отбора накапливают свойства, отличающие их друг от друга. Это приводит популяции к репродуктивной изоляции и, следова­тельно, к их дивергенции и обособлению в качестве новых видов.

Популяция — это наименьшее подразделение вида, меняющееся во вре­мени. Поэтому ее называют элементарной единицей эволюции. Процесс изме­нения популяций при участии естественного отбора называют микроэволю­цией. Микроэволюционный процесс завершается образованием нового вида. Микроэволюция происходит на основе явлений наследственной изменчиво­сти под контролем естественного отбора.

Благодаря процессу микроэволюции на Земле идет постоянное увеличе­ние общей суммы видов и создается огромное биологическое разнообразие видов, хорошо адаптированных к среде обитания.

Вид является основной структурной единицей в системе живых организ­мов. Вид — особый, качественный этап эволюции. Каждый вид характеризует­ся репродуктивной изолированностью от всех других видов.

Эволюционные события крупного масштаба, ведущие к образованию групп организмов более высокого ранга, чем вид, отражают процесс макроэво­люции. Однако все макроэволюционные процессы происходят на основе мик­роэволюции.

Эволюция — это необратимый процесс исторического развития жизни, идущий постоянно путем образования новых видов с их новыми адаптивными качествами. При этом Эволюция производит прогрессивное усложнение форм жизни от первичных организмов до человека по пути их адаптаций к среде обитания. Эволюция — это ^запрограммированный процесс. Направление, ско­рость и ход развития живой природы задаются и осуществляются отбором. В при­роде действует естественный отбор, а человек использует искусственный отбор.

1. Назовите основные закономерности эволюции.
2. В чем сходство микроэволюции и макроэволюции?
3. Почему популяцию называют формой существования вида?
4. Какую роль в эволюционном процессе играет борьба за существова­ние?
5. Охарактеризуйте основные направления эволюции.
6. Раскройте значение видообразования в жизни природы.
7. В каждой строчке три термина взаимосвязаны определенным обра­зом. Назовите их. Отметьте четвертый термин, не имеющий к ним от­ношения:

• эволюция, адаптация, популяция, видообразование;
• микроэволюция, популяция, приспособленность, макроэволюция;
• идиоадаптация, ароморфоз, дегенерация, биологический прогресс;
• естественный отбор, искусственный отбор, приспособленность, ди­вергенция.

1. Какие явления лежат в основе необратимости эволюции?
2. Можно ли считать все причины, вызывающие гибель организмов, естественным отбором? Если организмы погибли при землетрясении, означает ли это, что они подверглись отбору?
3. В каких событиях проявляется биологический прогресс? Охаракте­ризуйте пути его осуществления.

Источник

Законы развития живой природы

В 1859 году в Англии вышел знаменитый труд великого естествоиспытателя Ч. Дарвина «Происхождение видов», который заложил научные основы биологии и нанес одно из самых тяжелых поражений религиозному мировоззрению.

Наблюдая удивительную приспособленность различных представителей живой природы к условиям их существования, человек еще на заре цивилизации задавал себе этот вопрос: почему, откуда такая целесообразность, столь «разумная» организация у растений и животных? Возьмем самое простое растение. Стоит повнимательнее присмотреться, как оно живет, и нас поразит, насколько оно приспособлено к окружающей среде. Например, стебли растений устроены так, чтобы быть очень прочными и в то же время легкими. В местах, где мало воды, у растений имеются очень развитые корни; они уходят в землю на десятки метров, собирая там драгоценную влагу. Не меньшая приспособленность к окружающим условиям наблюдается в мире животных. Не позаботился ли об этом кто-то разумный и всесильный? Богословы так и отвечают: да, бог предусмотрел наиболее совершенные формы животных и растений, установил «божественную гармонию» в мире.

Чарлз Дарвин доказал, что целесообразность в строении живых организмов объясняется их приспособлением к внешней среде, к условиям существования. Это результат естественного отбора наиболее приспособленных к условиям жизни организмов, который постоянно шел и идет в природе.

Все живые организмы существуют в тесной связи с окружающим миром. А природа не остается постоянной. Изменяются и климат, и влажность, и растительность, и рельеф местности и т. д. Животные и растения, живущие, казалось бы, в одинаковых условиях, получают разное количество питательных веществ, влаги,, солнечной энергии. При этом те организмы, которые приобрели черты, позволяющие лучше приспосабливаться к окружающим условиям жизни, скажем, лучше переносить холод или зной, имеют больше шансов, чтобы выстоять при самых тяжелых испытаниях.

Процесс выживания наиболее приспособленных и гибели наименее приспособленных организмов Дарвин и назвал естественным отбором. Именно в результате такого отбора у различных видов животных и растений постепенно вырабатывались и закреплялись разнообразные и сложные приспособления к жизни, изменялись и совершенствовались их формы.

Например, защитная окраска некоторых животных организмов— это результат естественного отбора. За долгое время существования у зайцев наследственно закрепилась белая окраска шерсти в зимнее время и стала свойственной всем особям, потому что зайцы с такой защитной окраской менее подвержены опасности погибнуть в когтях хищников.

Так, отвергая участие каких бы то ни было мистических сил в развитии природы, теория Дарвина объясняет многие природные явления, которые защитники религии приводят для доказательства разумного устройства мира.

Но надо сказать и о другом: в живой природе далеко не все и не всегда столь разумно, как пытаются представить богословы. Наряду с поразительной приспособленностью организмов к условиям их жизни мы видим в природе и немало нецелесообразного. У многих животных существуют такие особенности, которые никак не говорят о разумном устройстве мира. Разве разумно, например, устроено жало у ос и пчел? Являясь орудием защиты, оно в то же время губит своего хозяина! Ужалив своего врага, пчела чаще всего не может вынуть свое жало и погибает.

Или какой разумной целесообразностью можно объяснить тот факт, что бабочки в ночное время летят на огонь и гибнут? Целесообразность живых организмов, которая вырабатывается в результате естественного отбора, имеет лишь относительный, во многих случаях ограниченный характер. Например, у многих животных, живущих под землей, есть глаза, но они закрыты кожей — смотреть ими нельзя. Да это, собственно, и не нужно подземному животному, например, кроту. Почему же они имеются у таких животных? Причина в том, что когда-то их далекие предки жили в других условиях — тогда им было необходимо зрение. Прошли тысячелетия, изменились условия существования, и для животных, переселившихся под землю, оно стало почти ненужным. И глаза постепенно превратились в рудиментарный (недоразвитый) орган.

Источник