Розвиток еволюційного вчення Дарвіна - Гіпермаркет знань

Гіпермаркет знань >> Біологія >> Біологія 10 клас >> Розвиток еволюційного вчення Ч. Дарвіна

Розвиток еволюційного вчення Ч. Дарвіна

1. Що вам відомо про походження рослин і тварин?
2. Як ви розумієте, що таке еволюція?

Термін «еволюція» (від лат.evolutio- розгортання) ввів в XVIII в. швейцарський натураліст Шарль Бонна.
Під еволюцією в біології розуміють необоротне історичний розвиток живої природи. Еволюція організмів зачіпає всі процеси життя, що відбуваються на молекулярному рівні, на рівні окремих біохімічних або фізіологічних процесів, всього організму, аж до процесів, що розвиваються в спільнотах організмів, екосистемах та біосфері в цілому. У біології еволюція розглядається як сила, яка призводить до утворення нових форм організмів, як процес, завдяки якому доклеточного форми життя, що виникли понад 3 млрд років тому, дали початок виключно складних багатоклітинних організмів нашого часу.

Поняття «еволюція» пронизує всі сфери біології як основна об'єднуюча ідея наших уявлень про життя і про функції організмів .

Ще в давнину були зібрані дані, що свідчать про величезний різноманітті живих істот, і робилися спроби систематизувати накопичені знання про них. Задовго до нашої ери давньогрецький філософ Аристотель описав понад 500 видів різних рослин і тварин, згрупував і розташував їх у певному порядку, від примітивних до все більш складним.

Інтерес до біології зріс в епоху Великих географічних відкриттів. Завдяки відкриттю Америки (одна тисяча чотиреста дев'яносто дві) флора і фауна Євроазіатського континенту поповнилися новими видами. Картопля, соняшник, кукурудза, квасоля, чай, томати, бавовник, тютюн - ось лише крихітна частина завезених з Америки видів рослин, які стали грати важливу роль в економічному житті багатьох країн Старого світу.

У науці йшло опис нових видів, робилися спроби класифікації живих організмів, осмислювався питання про ступінь споріднення різних груп організмів.

Система органічної природи К. Ліннея.

Вирішальний внесок у створення системи природи вніс в XVIII в. видатний шведський натураліст Карл Лінней (1707-1778). Лінней розділив кожне з царств природи (він виділив три царства: Рослини, тварини та Мінерали) на супідрядні групи: класи, загони, пологи і види. За одиницю класифікації він прийняв вид - сукупність особин, подібних за будовою. Рослини були розділені на 24 класи і 116 загонів на основі аналізу будови органів розмноження. Загони включали в себе пологи, пологи - види, які, в свою чергу, поділялися на підвиди. Тварини були розділені на 6 класів (Ссавці, Птахи, Амфібії, Риби, Черви і Комахи). К. Лінней відніс людину до класу ссавців і ряду приматів. Віднесення людини до світу тварин, приміщення його в один загін з мавпами зажадало від Ліннея великої громадянської сміливості, так як відкидало уявлення про людину як про центральний відокремленому об'єкті живої природи.

Лінней встановив принцип співпідпорядкованості систематичних категорій (рис. 70), вважаючи, що сусідні категорії пов'язані не лише схожістю, а й родинними зв'язками: чим далі розташовані категорії один від одного, тим менше ступінь їх спорідненості.

Еволюційна теорія Ж. Б. Ламарка.

Вченим, який створив першу еволюційну теорію, був видатний французький натураліст Жан Батіст Ламарк (1744-1829), Своїми працями він зробив величезний внесок в біологію (сам термін «біологія» належить йому). Займаючись систематикою тварин, вчений звернув увагу на схожість рис будови у тварин, що не відносяться до одного виду. Ламарк виділив 10 класів безхребетних тварин замість двох в системі Ліннея (Комахи та Черви). Серед них Ракоподібні, Павукоподібні, Комахи, що збереглися в цьому таксономическом ранзі до наших днів.

Ламарк вперше поставив питання про причини подібності та відмінності у тварин, припустивши, що природа «послідовно створювала різні тіла, сходячи від найпростішого до найбільш складного». Іншими словами, Ламарк прийшов до еволюційної ідеї - ідеї історичного розвитку органічного світу.

У книзі «Філософія зоології» Ламарк наводить численні докази змінності видів. Зміни будови живих організмів і утворення нових видів відбуваються, по Ламарку, вкрай повільно і тому непомітні. Важливу роль у виникненні нових видів він відводить поступових змін умов навколишнього середовища.

Згідно з Ламарком, зміни у тварин і рослин під дією зовнішніх умов відбуваються по-різному. Так, рослини сприймають зміни умов безпосередньо через обмін речовин із зовнішнім середовищем. Якщо насіння будь-якого лугового рослини, що росте в низинах, буде випадково занесено на суху кам'янисту височину, то, пристосовуючись до нових умов, потомство цього насіння перетвориться на новий різновид. У жовтцю, що росте у воді, підводні листя розсічені на тонкі волосоподібні частки, а листя, що знаходяться на поверхні води, широкі і округлі, розділені на прості лопаті. У спорідненого виду жовтця, що росте на вологому грунті, листя не розділені на тонкі частки. Ламарк вважав, що при попаданні насіння першого виду жовтця не в воду, а на вологий грунт з них виростуть рослини другого виду. Однак насправді цього не буває.

Для тварин Ламарк розробив більш складний механізм перетворень, який наразі триває в наступній послідовності: будь-яка значна зміна в зовнішніх умовах викликає зміни в потребах тварин; це тягне за собою нові дії тварин і виникнення нових «звичок»; в результаті тварини починають частіше вживати органи, якими вони раніше мало користувалися; ці органи значно розвиваються і збільшуються, а якщо потрібні нові органи, то вони під впливом потреб виникають «зусиллями внутрішнього почуття».

Таким чином, головним фактором еволюції Ламарк вважав прямий вплив середовища. Він надавав великого значення «вправі» і «неупражненія» органів, вважаючи, що вправа веде до їх посилення і результати такого тренування передаються потомству. Ламарк допускав, що прагнення, бажання тваринного веде до посиленого притоку крові і «інших флюїдів» до тієї частини тіла, до якої направлено це прагнення, викликаючи її посилений ріст, який передається потім у спадок нащадкам.

Як перша послідовна і цільна спроба створення еволюційного вчення, теорія Ламарка була прогресивною для свого часу. Однак представлені Ламарком докази причин змінності видів були переконливими. Основні положення його теорії не були виведені і доведені виходячи з наукових фактів, а були лише умоглядним побудовою. Він не пояснив, звідки виникає «прагнення організмів до прогресу», яке, по Ламарку, властиве всьому живому і є рушійною силою еволюції, і чому слід вважати спадковим властивість організмів доцільно реагувати на зовнішні впливи.

Розвиток палеонтології, анатомії і ембріології.

У першій половині XIX ст. були досягнуті значні успіхи в нових областях біології - порівняльної анатомії, палеонтології і ембріології. Чудовий французький вчений Жорж Кюв'є (1769- 1832), який досліджував будову органів хребетних тварин, встановив, що всі органи являють собою частини однієї цілісної системи. Будова кожного органу закономірно співвідноситься з будовою всіх інших, і жодна частина тіла не може змінюватися без відповідної зміни інших частин. Звідси випливало, що в будові частини можна знайти відображення принципів будови всього організму. Так, якщо у тварини є копита, вся його організація відображає травоїдний спосіб життя: будова зубів забезпечує перетирання грубої рослинної їжі, шлунок багатокамерний, кишечник довгий і т. Д. Кюв'є розділив тварин на чотири гілки (типу), кожна з яких характеризується спільністю плану будови. Відштовхуючись від загального плану будови, він зміг навіть реконструювати зовнішній вигляд стародавніх тварин за збереженими фрагментами копалин форм.

Вивчення викопних організмів наштовхнуло Кюв'є на думку, що вимирання древніх груп тварин і рослин могло бути наслідком великих катастроф геологічного характеру. Згодом пустельні території заселялися видами тварин і рослин, які проникли з сусідніх областей.

В цей же час з'являються нові ембріологічні дані. Російський вчений Карл Бер (1792-1876) вперше описав процес виникнення тканин і органів в ході розвитку ембріона, по-новому глянув на вже відоме на той час явище подібності зародкових стадій тварин, що відносяться до різних класів хребетних. Сформульований Бером закон зародкової схожості свідчив: «Ембріони виявляють, вже починаючи з самих ранніх стадій, відоме загальне схожість в межах типу». Подібність зародків різних систематичних груп свідчить про спільність їх походження. Закон Бера поєднав в собі вчення про «типі» Кюв'є з ембріологічного даними. Бер встановив, що загальні властивості кожної групи тварин утворюються в зародку раніше, ніж спеціальні. Так, в ході розвитку курячого зародка спочатку проявляються властивості хребетних, потім властивості класу птахів і лише потім властивості даного конкретного виду - курки. При цьому зародок вищої форми тваринного ніколи не буває подібний іншій формі тварини, а лише її зародку (рис. 71).

Важливе значення для розуміння історії розвитку органічного світу мали результати вивчення геологічного минулого Землі. У XIX ст. англійському вченому Чарлзу Лайелю (1797-1876) вдалося розшифрувати і датувати геологічну історію Землі. Він показав, що такі фактори, як горотворення, вулканізм, зледеніння, потоки, дощ, вітер, припливи, можуть пояснити і пояснюють як нинішні, так і минулі зміни земної поверхні, а отже, і зміни в складі органічного світу. Висунуті Лайєлем пояснення рушійних чинників еволюції Землі були сприйняті багатьма біологами, в тому числі Ч. Дарвіном, так як представляли опору для створення наукової теорії еволюції органічного світу.

Чарлз Дарвін і основні положення його теорії. Ч. Дарвін (1809-1882) - великий англійський біолог - творець основ сучасної теорії еволюції біологічних видів.

З дитинства Ч. Дарвін захоплювався збиранням колекцій, хімічними дослідами, спостереженнями за тваринами. Студентом він вивчав наукову літературу, оволодів методикою польових досліджень. Ч. Дарвін закінчив університет в Кембриджі в 22 роки і відразу після закінчення університету був запрошений в 5-річне кругосвітню подорож на кораблі «Бігль» в якості натураліста. У віці 50 років, після 30-річних досліджень і спостережень він написав і в 1859 р опублікував «Походження видів» - одну з найбільш чудових і серйозних книжок за всю історію людства. Її повна назва - «Про походження видів шляхом природного відбору або Збереженні благопри- ятствуемих порід в боротьбі за життя» ( «Оп the origin of species by means of natural selection or The preservation of favoured races in the struggle for life»). Книга викликала сенсацію. Її ідеї зіграли видатну роль у розвитку науки.

Дарвін не сумнівався ні в існуванні Творця, ні в його відповідальності за все, що відбувається на Землі. Він просто вірив, що Бог висловлює себе через природничо-наукові закони, які можуть бути вивчені і пізнані.
Відвідавши кілька разів порівняно молоді вулканічні острови архіпелагу Галапагосського, заселені живими організмами з південноамериканського континенту, Дарвін зіткнувся з тим, що острівні рослини і тварини відрізняються від тих же видів на континенті. Тут Дарвін виявив гігантських черепах і дивний відігуани. Ігуана на материку - звичайна сухопутна ящірка, що живе в посушливих районах. На острові вона харчувалася в море і харчувалася водоростями. Крім того, він знайшов викопні рештки гігантського лінивця і броненосця, істотно перевершували розмірами своїх родичів, все ще населяють Центральну і Південну Америку.

Дарвін припустив, що на острови тварини потрапили з материка і тут, пристосовуючись до місцевих умов, змінилися.

В Австралії його зацікавили сумчасті і яйцекладущие, які вимерли в інших місцях земної кулі. Ці примітивні тварини виявилися в Австралії в ізоляції (адже Австралія як материк відокремилася ще до виникнення вищих ссавців) і розвивалися незалежно від еволюції ссавців, що йшла на інших материках своєю чергою.

Все побачене привело Дарвіна до висновку, що зміни організмів відповідають змінам умов їх життя.

Дарвін був добре знайомий з принципами селекції домашніх тварин. Відзначав, що відмінності між різними породами одного і того ж виду одомашнених тварин часом навіть більш значні, ніж між різними видами диких тварин, Породи тварин і сорти культурних рослин створені людиною в процесі відбору особин з потрібними людині ознаками. Наприклад, якщо селекціонер, розводячи голубів, зацікавлений в збереженні і збільшенні числа особин з довгими крилами, він відбирає цих особин, підтримуючи умови, що сприяють їх виживанню і розмноженню. Відбір, який здійснює людина, називають штучним. Сама можливість такого відбору визначається спадковою мінливістю (за Дарвіном - невизначеною) - відхиленнями ознак окремих організмів, які успадковуються.

З покоління в покоління людина відбирав і залишав на плем'я особин з певними, цікавими для нього успадкованими ознаками і усував інших особин від розмноження. В результаті були отримані нові породи і сорти, ознаки та властивості яких відповідали інтересам і потребам людини. Спадкова мінливість і вироблений людиною відбір є рушійні сили еволюції порід і сортів.

Однак властивості, корисні з точки зору людини, можуть виявитися марними і навіть шкідливими в боротьбі за життя, яка відбувається в дикій природі. У природі діє інший вид відбору - природний. Його вимоги зводяться лише до одного - здатності вижити. Якщо організм живе в холодному кліматі, то ті властивості, які сприяють його кращої теплоізоляції, є корисними, або пристосувальними (адаптивними), так як вони збільшують ймовірність його виживання. В результаті природного відбору саме адаптивні властивості закріплюються в популяції , Відбиваючись в зовнішності і звичках входять до неї організмів. Таким чином, вимоги зовнішнього середовища - вирішальний фактор, що визначає відмінності між популяціями близьких видів.

Важливим моментом розвитку теорії Дарвіна стало його знайомство з роботами Томаса Роберта Мальтуса (1766-1834), книгу якого Дарвін прочитав через два роки після повернення з експедиції. Мальтус доводив, що популяції рослин і тварин прагнуть розмножитися в геометричній прогресії і теоретично будь-який організм може заповнити Землю дуже швидко. Нескладний підрахунок приводить до висновку, що одна бактерія, наприклад, за три доби здатна дати потомство, загальна маса якого досягає тисячі тонн. Фактично цього ніколи не трапляється, і чисельність виду залишається більш-менш постійної через те, що життєві ресурси обмежені і дістаються лише небагатьом - тим, хто здатний здобути перемогу в боротьбі за життя.

Отже, здатність організмів до мінливості забезпечує їх різноманітність По спектру ознак і ступенів їх прояви. Кожен організм має можливість продукувати більше нащадків, ніж може вижити. В результаті боротьби за існування відбувається природний відбір, або, за словами Дарвіна, «збереження сприятливих індивідуальних відмінностей і знищення шкідливих». Особи з корисними в даних обставинах фізичними, поведінковими або іншими властивостями мають більш високі шанси вижити в порівнянні з іншими. Наявність корисних властивостей дозволяє організмам надаватися переможцями в боротьбі за існування. Виживаючи, вони мають перевагу в передачі цих передових властивостей потомству. Природний відбір закріплює корисні в даних умовах життя властивості організмів, що відбивається, в кінцевому рахунку, в їхньому вигляді і звичках, В результаті природного відбору корисні властивості накопичуються в популяції, і сама вона поступово змінюється. Вимоги зовнішнього середовища можуть відрізнятися в різних ділянках проживання одного або близьких видів, тому природний відбір призводить до відмінностей між населяють такі ділянки популяціями і видами.

Заслуга Дарвіна полягає в тому, що він вказав на вигляд як на вузловий етап еволюційного процесу, пояснив зміну організмів дією законів природи, без втручання надприродних сил, розкрив рушійні сили і виявив причини протікання біологічної еволюції.

В основу свого пояснення механізмів еволюції Ч. Дарвін поклав три головні чинники: мінливість організмів, боротьбу за існування і природний відбір, серед яких природний відбір є направляючої, рушійною силою.

Теорію Дарвіна можна сформулювати у вигляді досить простих положень:

1. Організми мінливі. Важко знайти таку властивість або ознака, по якому особини, що належать до даного виду, були б повністю тотожні.
2. Відмінності між організмами, хоча б частково, передаються у спадок.
3. Теоретично при сприятливих умовах будь-які організми можуть розмножуватися в геометричній прогресії і в змозі заповнити Землю, однак такого не трапляється, тому що життєві ресурси обмежені, що призводить до боротьби за існування, в якій виживають не всі.
4. В результаті боротьби за існування відбувається природний відбір - виживають ті особини, які мають у своєму розпорядженні корисними в даних умовах властивостями. Ті, що вижили передають ці властивості своєму потомству.

Отже, ці властивості закріплюються в низці наступних поколінь.

Індивідуальні спадкові ухилення (спадкова мінливість), боротьба за існування і природний відбір в довгому ряду поколінь забезпечують пристосувальні зміни організмів до умов існування. Цими ж процесами визначається різноманіття видів і загальне підвищення рівня організації організмів, що населяють Землю.

Хоча багато релігійні лідери критикували дарвиновскую теорію, його ідеї були настільки переконливі і обгрунтовані, що більшість вчених приймають їх до цього дня, Вчення Ч. Дарвіна дозволило привести в гармонію розрізнені знання про закони, яким підпорядковується організація життя на нашій планеті. У минулому столітті еволюційний вчення Ч, Дарвіна було розвинене і конкретизовано завдяки створенню хромосомної теорії спадковості, розвитку малекулярно-генетичних досліджень, систематики, екології, ембріології, палеонтології і багатьох інших областей біології.

Еволюція. Спадкова мінливість. Природний відбір. Штучний відбір. Боротьба за існування.

1. Як ж.б. Ламарк пояснив хід еволюції у рослин і тварин?
2. Що прийнято за одиницю класифікації в системі природи Ліннея?
3. В чому полягають основні положення вчення Ч. Дарвіна?
4. Які чинники дозволяють говорити про боротьбу за існування? Як проявляється ця боротьба в природі?

Поспостерігайте за оточуючими вас тваринами і рослинами. Відзначте, ніж вони розрізняються, складіть списки відмінностей.

Каменський А. А., Кріксунов Е. В., Пасічник В. В. Біологія 10 клас
Відправлено читачами з інтернет-сайту

онлайн бібліотека з учнями та книгами, плани-конспекти уроків з Біології 10 класу, книги та підручники згідно календарного плану планування Біології 10 класу

конспект уроку и опорний каркас презентація уроку акселеративного методи та інтерактівні технології закриті управо (только для использование вчителями) оцінювання Практика завдання и вправо, самоперевірка Практикум, лабораторні, кейси рівень складності завдань: звичайний, високий, олімпійський домашнє завдання ілюстрації ілюстрації: відеокліпи, аудіо, фотографии, графіки, табліці, комікси, мультимедіа реферати фішки для допітлівіх шпаргалки гумор, прітчі, приколи, приказки, кросворди, цитати Доповнення Зовнішнє незалежне тестування (ЗНО) підручники основні и додаткові тематичні свята, слоганом статті національні Особливості словник термінів інші Тільки для вчителів ідеальні уроки календарний план на рік методичні рекомендації програми Обговорення

Если у вас є виправлення або Пропозиції до даного уроку, напишіть нам .

Если ви хочете Побачити інші коригування та побажання до уроків, дивіться тут - освітній форум .