Реферат: Эволюция и естественный отбор
Содержание
Введение
1. Ч. Дарвин –основоположник теории эволюции
2. Причины и формы«борьбы за существование» в живой природе
3. Теорияестественного отбора, формы естественного отбора
4. Рольнаследственной изменчивости в эволюции видов
Заключение
Список использованнойлитературы
ВВЕДЕНИЕВпервыетермин «эволюция» (от лат. evolutio — развертывание) был использован в одной из эмбриологических работ швейцарскимнатуралистом Шарлем Боннэ в 1762 г. В настоящее время под эволюцией понимаютпроисходящий во времени необратимый процесс изменения какой-либо системы,благодаря чему возникает что-то новое, разнородное, стоящее на более высокойступени развития.Процесс эволюции касается многих явлений, происходящих вприроде. Например, астроном говорит об эволюции планетарных систем и звезд,геолог — об эволюции Земли, биолог — об эволюции живых существ. В то же времятермин «эволюция» применяется часто и к явлениям, не связанным напрямую сприродой в узком значении этого слова. Например, говорят об эволюции общественныхсистем, взглядов, каких-либо машин или материалов и т. п.Особый смысл приобретает понятие эволюции в естествознании,где исследуется преимущественно биологическая эволюция. Биологическая эволюция- это необратимое и в известной степени направленное историческое развитиеживой природы, сопровождающееся изменением генетического состава популяций,формированием адаптаций, образованием и вымиранием видов, преобразованиямибиогеоценозов и биосферы в целом. Иными словами, под биологической эволюциейследует понимать процесс приспособительного исторического развития живых формна всех уровнях организации живого.Теория эволюции была разработана Ч. Дарвиным (1809-1882гг.) и изложена им в книге «Происхождение видов путем естественного отбора, илисохранение благоприятствуемых пород в борьбе за жизнь» (1859 г.).
1. Ч. ДАРВИН – ОСНОВОПОЛОЖНИК ТЕОРИИ ЭВОЛЮЦИИ
Чарльз Дарвинродился 12 февраля 1809г. в семье врача. Во время обучения в университетахЭдинбурга и Кембриджа Дарвин получил глубокие знания в области зоологии,ботаники и геологии, навыки и вкус к полевым исследованиям.
Большую рольв формировании его научного мировоззрения сыграла книга выдающегося английскогогеолога Чарльза Лайеля «Принципы геологии». Лайель утверждал, что современныйоблик Земли складывался постепенно под влиянием тех же естественных сил, чтодействуют и в настоящее время. Дарвин был знаком с эволюционными идеями ЭразмаДарвина, Ламарка и других ранних эволюционистов, но они не казались емуубедительными.
Решающим поворотом в егосудьбе стало кругосветное путешествие на корабле «Бигль» (1832—1837 гг.).Наблюдения, сделанные во время этого путешествия, послужили фундаментом длясоздания теории эволюции. По словам самого Дарвина, в ходе этого путешествия нанего произвели самое сильное впечатление: «1) открытие гигантских ископаемыхживотных, которые были покрыты панцирем, сходным с панцирем современныхброненосцев; 2) то обстоятельство, что по мере продвижения по материку ЮжнойАмерики близкородственные виды животных замещают одни других; 3) тот факт, чтоблизкородственные виды различных островов Галапагосского архипелаганезначительно отличаются друг от друга. Было очевидно, что такого рода факты,так же как и многие другие, можно было объяснить только на основаниипредположения, что виды постепенно изменялись, и проблема эта сталапреследовать меня» [2].
По возвращении изплавания Дарвин начинает обдумывать проблему происхождения видов. Онрассматривает разные идеи, в том числе идею Ламарка, и отвергает их, так как ниодна из них не дает объяснения фактам поразительной приспособленности животныхи растений к условиям их обитания. То, что ранним эволюционистам казалосьизначально заданным и не требующим объяснений, представляется для Дарвина самымважным вопросом. Он собирает данные об изменчивости животных и растений вприроде и в условиях одомашнивания. Через много лет, вспоминая, как возниклаего теория, Дарвин напишет: «Вскоре я понял, что краеугольным камнем успеховчеловека в создании полезных рас животных и растений был отбор. Однако в течениенекоторого времени для меня оставалось тайной, каким образом отбор мог бытьприменен к организмам, живущим в естественных условиях». Как раз в то время вАнглии бурно обсуждались идеи английского ученого Т. Мальтуса о возрастаниичисленности популяций в геометрической прогрессии. «В октябре 1838 г. я прочитал книгу Мальтуса «О народонаселении»,— продолжает Дарвин,— и так как, благодаряпродолжительным наблюдениям над образом жизни животных и растений, я был хорошоподготовлен к тому, чтобы оценить значение повсеместно происходящей борьбы засуществование, меня сразу поразила мысль, что при таких условиях благоприятныеизменения должны иметь тенденцию сохраняться, а неблагоприятные — уничтожаться.Результатом этого и должно быть образование новых видов».
Итак, идея опроисхождении видов путем естественного отбора возникла у Дарвина в 1838 г. В течение 20 лет он работал над ней. В 1856 по совету Лайеля он начал готовить свою работу кпубликации. В 1858 г. молодой английский ученый Альфред Уоллес прислал Дарвинурукопись своей статьи «О тенденции разновидностей к неограниченному отклонениюот первоначального типа». Эта статья содержала изложение идеи происхождения видовпутем естественного отбора. Дарвин был готов отказаться от публикации своеготруда, однако его друзья геолог Ч. Лайель и ботаник Г. Гукер, которые давнознали об идее Дарвина и знакомились с предварительными набросками его книги,убедили ученого, что обе работы должны быть опубликованы одновременно.
Книга Дарвина«Происхождение видов путем естественного отбора, или Сохранение благоприятныхрас в борьбе за жизнь» вышла в 1859 г., и ее успех превзошел все ожидания. Егоидея эволюции встретила страстную поддержку одних ученых и жесткую критикудругих. Этот и последующие труды Дарвина «Изменения животных и растений приодомашнивании», «Происхождение человека и половой отбор», «Выражение эмоций учеловека и животных» немедленно после выхода переводились на многие языки.Примечательно, что русский перевод книги Дарвина «Изменения животных и растенийпри одомашнивании» был опубликован раньше, чем ее оригинальный текст.Выдающийся русский палеонтолог В. О. Ковалевский переводил эту книгу сиздательских гранок, предоставленных ему Дарвином, и публиковал ее отдельнымивыпусками.
Эволюционнаятеория Дарвина представляет собой целостное учение об историческом развитииорганического мира. Она охватывает широкий круг проблем, важнейшими из которыхявляются доказательства эволюции, выявление движущих сил эволюции, определениепутей и закономерностей эволюционного процесса и др.
Сущностьэволюционного учения заключается в следующих основных положениях:
1. Все виды живыхсуществ, населяющих Землю, никогда не были кем-то созданы.
2. Возникнувестественным путем, органические формы медленно и постепенно преобразовывалисьи совершенствовались в соответствии с окружающими условиями.
3. В основепреобразования видов в природе лежат такие свойства организмов, какнаследственность и изменчивость, а также постоянно происходящий в природеестественный отбор. Естественный отбор осуществляется через сложноевзаимодействие организмов друг с другом и с факторами неживой природы; этивзаимоотношения Дарвин назвал борьбой за существование.
4. Результатомэволюции является приспособленность организмов к условиям их обитания имногообразие видов в природе.
2. ПРИЧИНЫ И ФОРМЫ«БОРЬБЫ ЗА СУЩЕСТВОВАНИЕ»
«Борьба засуществование» — это понятие Ч. Дарвин употреблял для характеристики всейсовокупности отношений между особями и различными факторами среды. Этиотношения определяют успех или неудачу конкретной особи в выживании иоставлении потомства. Все живые существа потенциально способны производитьбольшое количество себе подобных. Например, потомство, которое способнооставить одна дафния (пресноводный рачок) за лето, достигает астрономическойвеличины, более 1030 особей, что превосходит массу Земли. Однакобезудержного роста численности живых организмов в действительности никогда ненаблюдается. В чем причина такого явления? Большая часть особей гибнет наразных этапах развития и не оставляет после себя потомков. Существует множествопричин, ограничивающих рост численности животных: это и природно-климатическиефакторы, и борьба с особями своего и других видов [6].
/>
Рисунок 1 – Действие борьбыза существование
Известно, чтогибель тем интенсивнее, чем выше размножаемость особей данного типа. Белуга,например, выметывает во время нереста около миллиона икринок, и только оченьнезначительная часть из них достигает зрелого роста. Растения также производятогромное количество семян, но в естественных условиях лишь ничтожно малая ихчасть дает начало новым растениям. Несоответствие между возможностью видовк беспредельному размножению и ограниченностью ресурсов ― главная причинаборьбы за существование. Гибель потомков происходит по разным причинам.Она может носить как избирательный, так и случайный характер (в случаяхнаводнения, вмешательства человека в природу, лесного пожара и др.).
/>
Рисунок 2 – Формы борьбыза существование
Внутривидоваяборьба. Решающиезначения для эволюционных преобразований имеет интенсивность размножения иизбирательная гибель особей, плохо приспособленных к меняющимся условиямокружающей среды. Не следует думать, что особь, имеющая нежелательный признак,непременно должна погибнуть. Просто существует большая вероятность того, чтоона оставит после себя меньше потомков или совсем их не оставит, тогда какнормальная особь ― размножится. Следовательно, выживают и размножаютсявсегда более приспособленные. В этом и заключен главный механизм естественногоотбора. Избирательная гибель одних и выживание других индивидуумов ―неразрывно связанные явления. Именно в таком простом и на первый взглядочевидном утверждении состоит гениальность дарвинской идеи естественногоотбора, т.е. в размножении более приспособленных особей, побеждающих в борьбеза существование. Борьба особей внутри одного вида носит самый разнообразныйхарактер.
Особи нетолько соревнуются за источники пищи, влаги, солнце и территорию, но иногдавступают в прямую борьбу.
У раздельнополых животныхсамцы и самки различаются прежде всего по строению органов размножения. Однаконередко различия распространяются и на внешние признаки, поведение. Вспомнитеяркий наряд из перьев у петуха, крупный гребень, шпоры на ногах, огромноепение. Очень красивы самцы фазанов по сравнению с гораздо более скромнымикурочками. Клыки верхних челюстей ― бивни ― особенно сильноразрастаются у самцов моржей. Внешние различия в строении полов носят название половогодиморфизма и обусловлены их ролью в половом отборе. Половой отборпредставляет собой конкуренцию самцов за возможность размножения. Этой целислужат пение, демонстративное поведение, ухаживание, а нередко и драки междусамцами.
Половойдиморфизм и половой отбор распространены в животном мире достаточно широко,вплоть до приматов. Эту форму отбора следует рассматривать как частный случайвнутривидового естественного отбора.
Взаимоотношенияособей в пределах вида не ограничиваются борьбой и соревнованием. Существуеттакже и взаимопомощь. Взаимопомощь особей, разграничение индивидуальныхтерриторий ― все это снижает остроту внутривидовых взаимодействий.
Наиболеечетко взаимопомощь проявляется в семейной и в групповой организации животных.Когда сильные и крупные особи защищают детенышей и самок, охраняют своютерриторию и добычу, способствуя успеху всей группы или семьи в целом, частоценой своей жизни. Размножение и гибель индивидуумов приобретают избирательныйхарактер через соревнования генетически разнородных особей внутри даннойпопуляции, поэтому внутренняя борьба ― наиболее важная причинаестественного отбора. Основным двигателем эволюционных преобразований являетсяестественный отбор наиболее приспособленных организмов, возникающих вследствиеборьбы за существование.
Межвидоваяборьба. Под межвидовой борьбой следуетпонимать борьбу особей разных видов. Особой остроты межвидовая борьба достигаетв тех случаях, когда противоборствуют виды, которые живут в сходныхэкологических условиях и используют одинаковые источники питания. В результатемежвидовой борьбы происходит либо вытеснение одного из противоборствующихвидов, либо вытеснение видов к разным условиям в пределах единого ареала или,наконец, их территориальное разобщение.
Иллюстрациейпоследствия борьбы близких видов могут служить два вида скальных поползней. Втех местах, где ареалы этих видов перекрываются, т.е. на одной теории живутптицы обоих видов, длина клюва и способность добывания пищи у них существенноотличаются. В неперекрывающихся областях обитания поползней отличий в длинеклюва и способе добывания пищи не обнаруживается. Межвидовая борьба, такимобразом, ведет к экологическому и географическому разобщению видов.
3. Борьбас неблагоприятными условиями неорганической природы также усиливает внутривидовоесостязание, так как особи одного вида конкурируют за пищу, свет, тепло идругие условия существования. Неслучайно про растение в пустыне говорят, чтооно борется с засухой. В тундре деревья представлены карликовыми формами, хотяи не испытывают конкуренции со стороны других растений. Победителями в борьбеоказываются наиболее жизнеспособные особи (у них более эффективно протекаютфизиологические процессы, обмен веществ). Если биологические особенностипередаются по наследству, то это в конечном счете приведет к совершенствованиювидовых приспособлений к среде обитания.
3. ТЕОРИЯ ЕСТЕСТВЕННОГО ОТБОРА
ФОРМЫ ЕСТЕСТВЕННОГО ОТБОРА
Выживаниенаиболее приспособленных особей Дарвин называл естественным отбором. Егоне следует понимать как какой-то выбор, так как здесь мы имеем лишьестественное следствие гибели менее приспособленных. Естественный отборреализуется через действие естественных факторов среды (температура, влажность,свет, паразиты, конкуренты, враги, трудности добывания пищи и т. п.), действуетчерез сохранение и накопление мелких наследственных изменений. Например, даженезначительное удлинение хоботка у пчелы делает ее более способной добыватьнектар из цветков, недоступных для других пчел. Пчелы с удлиненным хоботком ибудут иметь преимущество по сравнению с теми, у которых сохраняется.в поколенииобычная длина этого органа [9].
Отборпроисходит непрерывно на протяжении бесконечного ряда следующих друг за другомпоколений и сохраняет главным образом те формы, которые в большей мересоответствуют данным условиям. Естественный отбор и элиминация части особейвида неразрывно связаны между собой и являются необходимым условием эволюциивидов в природе.
Схемадействия естественного отбора в системе вида по Дарвину сводится к следующему:
1) Изменчивостьсвойственна любой группе животных и растений, и организмы отличаются друг отдруга во многих отношениях;
2) Число организмовкаждого вида, рождающихся на свет, превышает число тех, которые могут найтипропитание и выжить. Тем не менее, поскольку численность каждого вида вестественных условиях постоянна, следует предполагать, что большая частьпотомства гибнет. Если бы все потомки какого-либо вида выживали и размножались,то весьма скоро они вытеснили бы все другие виды на земном шаре;
3) Посколькурождается больше особей, чем может выжить, происходит борьба за существование,конкуренция за пищу и место обитания. Это может быть активная борьба не нажизнь, а на смерть, или менее явная, но не менее действенная конкуренция, как,например, для растений в период засухи или холода;
4) Среди множестваизменений, наблюдающихся у живых существ, одни облегчают выживание в борьбе засуществование, другие же приводят к тому, что их обладатели гибнут. Концепция«выживания наиболее приспособленных» представляет собой ядро теорииестественного отбора;
5) Выживающие особидают начало следующему поколению, и таким образом «удачные» измененияпередаются последующим поколениям. В результате каждое следующее поколениеоказывается более приспособленным к среде обитания; по мере изменения средывозникают дальнейшие приспособления. Если естественный отбор действует напротяжении многих лет, то последние отпрыски могут оказаться настольконесхожими со своими предками, что их целесообразно будет выделить всамостоятельный вид [5].
Может такжеслучиться, что некоторые члены данной группы особей приобретут одни изменения иокажутся приспособленными к окружающей среде одним способом, тогда как другиеее члены, обладающие другим комплексом изменений, окажутся приспособленнымииначе; таким путем от одного предкового вида при условии изоляции подобныхгрупп может возникнуть два и более видов.
Движущий отбор. Естественный отбор всегда ведет к увеличению среднейприспособленности популяций. Изменение внешних условий может приводить кизменению приспособленности отдельных генотипов. В ответ на эти изменения,естественный отбор, используя огромный запас генетического разнообразия помножеству разных признаков, ведет к значительным сдвигам в генетическойструктуре популяции. Если внешняя среда меняется постоянно в определенномнаправлении, то естественный отбор меняет генетическую структуру популяциитаким образом, чтобы ее приспособленность в этих меняющихся условиях оставаласьмаксимальной. При этом меняются частоты отдельных аллелей в популяции. Меняетсяи средние значения приспособительных признаков в популяциях. В ряду поколенийпрослеживается их постепенное смещение в определенном направлении. Такую формуотбора называют движущим отбором.
Классическим примером движущего отбора является эволюция окраски уберезовой пяденицы. Окраска крыльев этой бабочки имитирует окраску покрытойлишайниками коры деревьев, на которых она проводит светлое время суток.Очевидно, такая покровительственная окраска сформировалась за многие поколенияпредшествующей эволюции. Однако с началом индустриальной революции в Англии этоприспособление стало терять свое значение. Загрязнение атмосферы привело кмассовой гибели лишайников и потемнению стволов деревьев. Светлые бабочки натемном фоне стали легко заметны для птиц. Начиная с середины XIX века, в популяциях березовой пяденицыстали появляться мутантные темные (меланистические) формы бабочек. Частота ихбыстро возрастала. К концу XIXвека некоторые городские популяции березовой пяденицы почти целиком состояли изтемных форм, в то время как в сельских популяциях по-прежнему преобладалисветлые формы. Это явление было названо индустриальным меланизмом. Ученыеобнаружили, что в загрязненных районах птицы чаще поедают светлые формы, а вчистых – темные. Введение ограничений на загрязнение атмосферы в 1950-х годахпривело к тому, что естественный отбор вновь изменил направление, и частотатемных форм в городских популяциях начала снижаться. В наше время они почти также редки, как и до начала индустриальной революции.
Движущий отбор приводит генетический состав популяций в соответствиеизменениям во внешней среде так, чтобы средняя приспособленность популяций быламаксимальной. На острове Тринидад рыбки гуппи обитают в разных водоемах.Множество тех, что живут в низовьях речек и в прудах гибнет в зубах хищных рыб.В верховьях жизнь для гуппи гораздо спокойней – там мало хищников. Эти различияво внешних условиях привели к тому, что «верховые» и «низовые» гуппиэволюционировали в разных направлениях. «Низовые», находящиеся под постояннойугрозой истребления, начинают размножаться в более раннем возрасте и производятмножество очень мелких мальков. Шанс на выживание каждого из них очень невелик,но их очень много и некоторые из них успевают размножиться. «Верховые»достигают половой зрелости позднее, их плодовитость ниже, но потомки крупнее.Когда исследователи переносили «низовых» гуппи в незаселенные водоемы вверховьях речек, они наблюдали постепенное изменение типа развития рыбок. Через11 лет после перемещения они стали значительно крупнее, вступали в размножениепозже и производили меньшее количество, но более крупных потомков.
Скорость изменения частот аллелей в популяции и средних значенийпризнаков при действииотбора зависит не только от интенсивности отбора, но и от генетическойструктуры признаков, по которым идет обор. Отбор против рецессивных мутацийоказывается значительно менее эффективным, чем против доминантных. Вгетерозиготе рецессивный аллель не проявляется в фенотипе и поэтому ускользаетот отбора. Используя уравнение Харди-Вейнберга можно оценить скорость изменениячастоты рецессивного аллеля в популяции в зависимости от интенсивности отбора иначального соотношения частот. Чем ниже частота аллеля, тем медленнеепроисходит его элиминация. Для того чтобы снизить частоту рецессивной летали от0,1 до 0,05 нужно всего 10 поколений; 100 поколений — чтобы уменьшить ее от0,01 до 0,005 и 1000 поколений — от 0,001 до 0,0005 [2].
Движущая форма естественного отбора играет решающую роль в приспособленииживых организмов к меняющимся во времени внешним условиям. Она же обеспечиваетширокое распространение жизни, ее проникновение во все возможные экологическиениши. Ошибочно думать, однако, что в стабильных условиях существованияестественный отбор прекращается. В таких условиях он продолжает действовать вформе стабилизирующего отбора.
Стабилизирующий отбор. Стабилизирующий отбор сохраняет то состояниепопуляции, которое обеспечивает ее максимальную приспособленность в постоянныхусловиях существования. В каждом поколении удаляются особи, отклоняющиеся отсреднего оптимального значения по приспособительным признакам.
Описано множество примеров действия стабилизующего отбора в природе.Например, на первый взгляд кажется, что наибольший вклад в генофонд следующегопоколения должны вносить особи с максимальной плодовитостью. Однако наблюдениянад природными популяциями птиц и млекопитающих показывают, что это не так. Чембольше птенцов или детенышей в гнезде, тем труднее их выкормить, тем каждый изних меньше и слабее. В результате наиболее приспособленными оказываются особисо средней плодовитостью.
Отбор в пользу средних значений был обнаружен по множеству признаков. Умлекопитающих новорожденные с очень низким и очень высоким весом чаше погибаютпри рождении или в первые недели жизни, чем новорожденные со средним весом.Учет размера крыльев у птиц, погибших после бури, показал, что большинство изних имели слишком маленькие или слишком большие крылья. И в этом случаенаиболее приспособленными оказались средние особи.
В чем причина постоянного появления малоприспособленных форм в постоянныхусловиях существования? Почему естественный отбор не способен раз и навсегдаочистить популяцию от нежелательных уклоняющихся форм? Причина не только и нестолько в постоянном возникновении все новых и новых мутаций. Причина в том,что часто наиболее приспособленными оказываются гетерозиготные генотипы. Прискрещивании они постоянно дают расщепление и в их потомстве появляютсягомозиготные потомки со сниженной приспособленностью. Это явление получилоназвание сбалансированный полиморфизм.
Половой отбор. У самцов многих видов обнаруживаются явно выраженныевторичные половые признаки, которые на первый взгляд кажутся неадаптивными:хвост павлина, яркие перья райских птиц и попугаев, алые гребни петухов,феерические цвета тропических рыбок, песни птиц и лягушек, и т.п. Многие изэтих особенностей осложняют жизнь их носителей, делают их легко заметными дляхищников. Казалось бы, эти признаки не дают никаких преимуществ их носителям вборьбе за существование, и тем не менее они очень широко распространены вприроде. Какую роль в их возникновении и распространении сыграл естественныйотбор?
Известно, что выживание организмов является важным, но не единственнымкомпонентом естественного отбора. Другим важнейшим компонентом являетсяпривлекательность для особей противоположного пола. Ч.Дарвин назвал это явлениеполовым отбором. Впервые он упомянул эту форму отбора в «Происхождении видов»,а затем подробно проанализировал ее в книге «Происхождение человека и половойотбор». Он считал, что «эта форма отбора определяется не борьбой засуществование в отношениях органических существ между собою или с внешнимиусловиями, но соперничеством между особями одного пола, обычно самцами, заобладание особями другого пола».
Половой отбор — это естественный отбор на успех в размножении. Признаки, которые снижаютжизнеспособность их носителей, могут возникать и распространяться, еслипреимущества, которые они дают в успехе размножения значительно выше, чем ихнедостатки для выживания. Самец, который живет недолго, но нравится самкам ипоэтому производит много потомков, имеет гораздо более высокую совокупнуюприспособленность, чем тот, что живет долго, но оставляет мало потомков. Умногих видов животных подавляющее большинство самцов вовсе не участвует вразмножении. В каждом поколении между самцами возникает жесточайшая конкуренцияза самок. Эта конкуренция может быть прямой, и проявляться в виде борьбы затерритории или турнирных боев. Она может происходить и в косвенной форме и бытьобусловленной выбором самок. В тех случаях, когда самки выбирают самцов,конкуренция самцов проявляется в демонстрации их яркого внешнего вида илисложного поведения ухаживания. Самки выбирают тех самцов, которые им большевсего нравятся. Как правило, это наиболее яркие самцы. Но почему самкам нравятсяяркие самцы?
Приспособленность самки зависит о того, насколько объективно она способнаоценить потенциальную приспособленность будущего отца своих детей. Она должнавыбрать такого самца, сыновья которого будут обладать высокойприспособленностью и привлекательностью для самок.
Было предложено две основные гипотезы о механизмах полового отбора.
Согласно гипотезе «хороших генов» самка «рассуждает» следующим образом:«Если этот самец, несмотря на его яркое оперение и длинный хвост, каким-тообразом умудрился не погибнуть в лапах хищника и дожить до половой зрелости,то, следовательно, он обладает хорошими генами, которые позволили ему этосделать. Значит, его стоит выбрать в качестве отца для своих детей: он передастим свои хорошие гены». Яркость окраски перьев и гребней у птиц, чешуи и хвостау рыб является надежной характеристикой здоровья. Так, на рыбке корюшке былопоказано, что чем ярче окраска самца, тем более он привлекателен для самок итем менее он заражен паразитами. Яркость гребня у петухов напрямую зависит отсодержания тестостерона в крови и от степени зараженности паразитами. Чем вышеуровень тестостерона, тем ярче гребень, чем больше паразитов, тем он бледнее.Известно, также, что тестостерон угнетает иммунную систему. Следовательно, самцыс ярким гребнем обладают такой эффективной иммунной системой, котораяобеспечивает их устойчивость к паразитам, несмотря на высокий уровеньтестостерона. Выбирая ярких самцов, самки выбирают хорошие гены для своихпотомков.
Согласно гипотезе «привлекательных сыновей» логика выбора самок несколькоиная. Если яркие самцы, по каким бы то ни было причинам, являютсяпривлекательными для самок, то стоит выбирать яркого отца для своих будущихсыновей, потому что его сыновья унаследуют гены яркой окраски и будутпривлекательными для самок в следующем поколении. Таким образом, возникаетположительная обратная связь, которая приводит к тому, что из поколения впоколение яркость оперения самцов все более и более усиливается. Процесс идетпо нарастающей до тех пор, пока не достигнет предела жизнеспособности.Представим себе ситуацию, когда самки выбирают самцов с более длинным хвостом.Длиннохвостые производят больше потомков, чем самцы с короткими и среднимихвостами. Из поколения в поколение длина хвоста увеличивается, потому что самкивыбирают самцов не с определенным размером хвоста, но с большим, чем в среднемразмером. В конце концов, хвост достигает такой длины, когда его вред дляжизнеспособности самца уравновешивается его привлекательностью в глазах самок.
Объясняя эти гипотезы, мы старались понять логику действия самок птиц.Может создаться впечатление, что мы слишком много от них ожидаем, что такиесложные расчеты приспособленности им вряд ли доступны. На самом деле, в выборесамцов самки не более и не менее логичны, чем во всем остальном их поведении.Когда животное чувствует жажду, оно не рассуждает, что ему следует попить воды,для того чтобы восстановить водно-солевой баланс в организме – оно идет наводопой, потому что чувствует жажду. Когда рабочая пчела жалит хищника,напавшего на улей, она не вычисляет, насколько этим своим самопожертвованиемона повышает совокупную приспособленность своих сестер – она следует инстинкту.Точно так же и самки, выбирая ярких самцов, следуют своим инстинктами – имнравятся яркие хвосты. Все те, кому инстинкт подсказывал иное поведение, всеони не оставили потомства. Таким образом, мы обсуждали не логику самок, алогику борьбы за существование и естественного отбора – слепого иавтоматического процесса, который, действуя постоянно из поколения в поколение,сформировал все то удивительное разнообразие форм, окрасок и инстинктов,которое мы наблюдаем в мире живой природы.
4. РОЛЬ НАСЛЕДСТВЕННОЙ ИЗМЕНЧИВОСТИ ВЭВОЛЮЦИИ ВИДОВ И ЕЕ ФОРМЫ
Вэволюционной теории Дарвина предпосылкой эволюции является наследственнаяизменчивость, а движущими силами эволюции — борьба за существование иестественный отбор. При создании эволюционной теории Ч. Дарвин многократнообращается к результатам селекционной практики. Он показал, что в основе многообразиясортов и пород лежит изменчивость. Изменчивость — процесс возникновения отличийу потомков по сравнению с предками, которые обусловливают многообразие особей впределах сорта, породы. Дарвин считает, что причинами изменчивости являютсявоздействие на организмы факторов внешней среды (прямое и косвенное), а такжеприрода самих организмов (так как каждый из них специфически реагирует навоздействие внешней среды).Изменчивость служит основой образованияновых признаков в строении и функциях организмов, а наследственность закрепляетэти признаки Дарвин, анализируя формы изменчивости, выделил среди них три:определенную, неопределенную и коррелятивную [5].
Определенная, или групповая, изменчивость —это изменчивость, которая возникает под влиянием какого-либо фактора среды,действующего одинаково на все особи сорта или породы и изменяющегося вопределенном направлении. Примерами такой изменчивости могут служить увеличениемассы тела у особей животных при хорошем кормлении, изменение волосяного покровапод влиянием климата и т. д. Определенная изменчивость является массовой,охватывает все поколение и выражается у каждой особи сходным образом. Она не наследственна,т. е. у потомков измененной группы при других условиях приобретенные родителямипризнаки не наследуются.
Неопределенная, или индивидуальная, изменчивостьпроявляется специфично у каждой особи, т.е. единична, индивидуальна по своемухарактеру. С ней связаны отличия у особей одного и того же сорта или породы,находящихся в сходных условиях. Данная форма изменчивости неопределенна, т. е.признак в одних и тех же условиях может изменяться в разных направлениях.Например, у одного сорта растений появляются экземпляры с разной окраскойцветков, разной интенсивностью окраски лепестков и т. п. Причина такого явленияДарвину была неизвестна. Неопределенная изменчивость имеет наследственныйхарактер, т. е. устойчиво передается потомству. В этом заключается ее важноезначение для эволюции.
При коррелятивной,или соотносительной, изменчивости изменение в каком-либо одном органеявляется причиной изменений в других органах. Например, у собак с плохоразвитым шерстным покровом обычно недоразвиты зубы, у голубей с оперенныминогами имеются перепонки между пальцами, у голубей с длинным клювом обычнодлинные ноги, белые кошки с голубыми глазами обычно глухи и т. д. Из факторовкоррелятивной изменчивости Дарвин делает важный вывод: человек, отбираякакую-либо особенность строения, почти «наверное будет неумышленно изменять идругие части организма на основании таинственных законов корреляции».
Определивформы изменчивости, Дарвин приходит к выводу, что для эволюционного процессаважны лишь наследуемые изменения, так как только они могут накапливаться изпоколения в поколение. Согласно Дарвину, основные факторы эволюции культурныхформ — это наследственная изменчивость и отбор, производимый человеком (такойотбор Дарвин назвал искусственным). Изменчивость — необходимая предпосылкаискусственного отбора, но она не определяет образования новых пород и сортов.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Такимобразом, Дарвин впервые в истории биологии построил теорию эволюции. Это имелобольшое методологическое значение и позволило не только наглядно и убедительнодля современников обосновать идею органической эволюции, но и проверитьсправедливость самой теории эволюции. Это была решающая фаза одной извеличайших концептуальных революций в естествознании. Самым главным в этойреволюции была замена теологической идеи эволюции как представления обизначальной целесообразности моделью естественного отбора. Несмотря наожесточенную критику, теория Дарвина быстро завоевала признание благодаря тому,что концепция исторического развития живой природы лучше, чем представление онеизменности видов, объясняло наблюдаемые факты. Для обоснования своей теорииДарвин в отличие от своих предшественников, привлек огромное количестводоступных ему фактов из самых разных областей. Выдвижение на первый планбиотических отношений и их популяционно-эволюционная интерпретация былаважнейшим новшеством дарвиновской концепции эволюции и дает право назаключение, что Дарвин создал свою концепцию борьбы за существование,принципиально отличную от идей предшественников Учение Дарвина об эволюцииорганического мира было первой теорией развития, созданной «естественноисторическим материализмом в недрах естествознания, первым применением принципаразвития к самостоятельной области естественных наук»[4]. В этом общенаучноезначение дарвинизма.
ЗаслугаДарвина и в том, что он вскрыл движущие силы органической эволюции. Дальнейшееразвитие биологии углубило и дополнило его представления, послужившие основойсовременного дарвинизма. Во всех биологических дисциплинах ведущее местозанимает теперь исторический метод исследования, позволяющий изучать конкретныепути эволюции организмов и глубоко проникать в существо биологических явлений.Эволюционная теория Ч. Дарвина нашла широкое применение в современнойсинтетической теории, где единственным направляющим фактором эволюции остаетсяестественный отбор, материалом для которого служат мутации. Исторический анализтеории Дарвина неизбежно порождает новые методологические проблемы науки,которые могут стать предметом специального исследования. Решение этих проблемвлечет за собой расширение области знаний, а, следовательно, и научный прогрессво многих областях: как в биологии, медицине, так и в психологии, на которую эволюционнаятеория Ч. Дарвина оказала не меньшее влияние, чем на естественные науки.
Список использованной литературы
1. Алексеев В.А.Основы дарвинизма (историческое и теоретическое введение). – М., 1964.
2. Велисов Е.А.Чарльз Дарвин. Жизнь, деятельность и труды основоположника эволюционногоучения. – М., 1959.
3. Данилова В.С.,Кожевников Н.Н. Основные концепции естествознания. – М.: Аспект Пресс, 2000. –256 с.
4. Дворянский Ф.А.Дарвинизм. – М.: МГУ, 1964. – 234 с.
5. Лемеза Н.А.,Камлюк Л.В., Лисов Н. Д. Пособие для поступающих в вузы. – М.: Рольф,Айрис-пресс, 1998. – 496 с.
6. Мамонтов С.Г.Биология: пособие для поступающих в вузы. –М.: Высшая школа, 1992. – 245 c.
7. Рузавин Г.И.Концепции современного естествознания: Курс лекций. – М.: Проект, 2002. – 336с.
8. Садохин А.П.Концепции современного естествознания. – М., 2005.
9. Слопов Е.Ф.Концепции современного естествознания. – М.: Владос, 1999. – 232 с.
10. СмыгинаС.И. Концепции современного естествознания. – Ростов н/Д., 1997.