Приспособленность организмов к среде обитания, её причины

Размещено на http://www.allbest.ru/

Реферат

Приспособленность организмов к среде обитания, её причины

Содержание:

Жизнь и труды Ч. Дарвина

Основные принципы эволюционной теории Ч. Дарвина

Формирование синтетической теории эволюции

Причины приспособленности организмов к среде обитания

Основные положения учения Ч. Дарвина

Борьба за существование и её формы

Жизнь и труды Чарльза Дарвина

Чарльз Дарвин родился 12 февраля 1809 года в семье врача. Во время обучения в университетах Эдинбурга и Кембриджа Дарвин получил глубокие знания в области зоологии, ботаники и геологии, навыки и вкус к полевым исследованиям. Большую роль в формировании его научного мировоззрения сыграла книга выдающегося английского геолога Чарльза Лайеля «Принципы геологии». Лайель утверждал, что современный облик Земли складывается постепенно под влиянием тех же естественных сил, что действуют и в настоящее время. Дарвин был знаком с эволюционными идеями Эразма Дарвина, Ламарка и других ранних эволюционистов, но они не казались ему убедительными.

Решающим поворотом в его судьбе стало кругосветное путешествие на корабле «Бигль». По словам самого Дарвина, в ходе этого путешествия на него произвели самое сильное впечатление: 1) открытие гигантских ископаемых животных, которые были покрыты панцирем, сходным с панцирем броненосцев; 2) то обстоятельство, что по мере продвижения по материку Южной Америки близкородственные виды животных замещают одни других; 3) этот факт, что близкородственные виды различных островов Галапагосского архипелага незначительно отличаются друг от друга. Было очевидно, что такого рода факты, также как и многие другие, можно было объяснить только на основании предложения, что виды постепенно изменялись, и проблема эта стала преследовать меня».

По возвращении из плавания Дарвин начинает обдумывать проблему происхождения видов. Он рассматривает разные идеи, в том числе идею Ламарка, и отвергает их, так как не одна из них не даёт объяснения фактам поразительной приспособленности животных и растений к условиям их обитания. То, что ранним эволюционистам казалось изначально заданным и не требующим объяснений, представляется для Дарвина самым важным вопросом. Он собирает данные об изменчивости животных и растений в природе и в условиях одомашнивания. Через много лет, вспоминая как возникла его теория, Дарвин напишет: «Вскоре я понял, что краеугольным камнем успехов человека в создании полезных рас животных и растений был отбор. Однако в течение некоторого времени для меня оставалось тайной, каким образом отбор мог быть применён к организмам, живущим в естественных условиях». Как раз в то время в Англии обсуждались идеи английского Т. Мальтуса о возвращении численности популяций в геометрической прогрессии». « В октябре 1838 года Я прочитал книгу Мальтуса «О народонаселении», - продолжает Дарвин,- и так как, благодаря продолжительным наблюдениям над образом жизни животных и растений, я был хорошо подготовлен к тому, чтобы оценить значение повсеместно происходящей борьбы за существование, меня сразу поразила мысль, что при таких условиях благоприятные изменения должны иметь тенденцию сохраняться, а неблагоприятные - уничтожаться. Результатом этого и должно быть образование новых видов».

Итак, идея о происхождении видов путём естественного отбора возникла у Дарвина в 1838 году. В течение 20 лет он работал над ней. В1856 по совету Лайеля он начал готовить свою работу к публикации. В 1858 году молодой английский учёный Альфред Уоллес прислал Дарвину рукопись своей статьи «О тенденции разновидностей к неограниченному отклонению от первоначального типа». Эта статья содержала изложение идеи происхождения видов путём естественного отбора. Дарвин был готов отказаться от публикации своего труда, однако его друзья геолог Ч. Лайель и ботаник Г. Гукер, которые давно знали об идее Дарвина и знакомились с предварительными набросками его книги, убедили учёного, что обе работы должны быть опубликованы одновременно.

Книга Дарвина «Происхождение видов путём естественного отбора, или Сохранение благоприятных рас в борьбе за жизнь» вышла в 1859 году, и её успех превзошёл все ожидания. Его идея эволюции встретила страстную поддержку одних учёных и жестокую критику других. Этот и последующие труды Дарвина «Изменения животных и растений при одомашнивании», «Происхождение человека и половой отбор», «Выражение эмоций у человека и животных» немедленно после выхода переводились на многие языки.

Примечательно, что русский перевод книги Дарвина «Изменения животных и растений при одомашнивании» был опубликован раньше, чем её оригинальный текст. Выдающийся русский палеонтолог В. О. Ковалевский переводил эту книгу с издательских гранок, предоставленных ему Дарвином, и опубликовал её отдельными выпусками.

Основные принципы эволюционной теории Ч. Дарвина

Сущность дарвиновской концепции эволюции сводится к ряду логичных, проверяемых в эксперименте и подтверждённых огромным количеством фактических данных положений:

В пределах каждого вида живых организмов существует огромный размах индивидуальной наследственной изменчивости по морфологическим, физиологическим, поведенческим и любым другим признакам. Эта изменчивость может иметь непрерывный, количественный, или прерывистый качественный характер, но она существует всегда.

Все живые организмы размножаются в геометрической прогрессии.

Жизненные ресурсы для любого вида живых организмов ограничены, и поэтому должна возникать борьба за существование либо между особями одного вида, либо между особями разных видов, либо с природными условиями. В понятие « борьба за существование» Альфред Рассел Уоллес (1823-1913) создал одновременно с Ч. Дарвином теорию естественного отбора. Один из основателей зоогеографии Дарвин включил не только собственно борьбу особи за жизнь, но и борьбу за успех в размножении.

В условиях борьбы за существование выживают и дают потомство наиболее приспособленные особи, имеющие те отклонения, которые случайно оказались адаптивными к данным условиям среды. Это принципиально важный момент в аргументации Дарвина. Отклонения возникают не направленно - в ответ на действие среды, а случайно. Немногие 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.

Естественный отбор отдельных изолированных разновидностей в разных условиях существования постепенно ведёт к дивергенции (расхождению) признаков этих разновидностей и, в конечном счёте, к видообразованию. На этих постулатах, безупречных с точки зрения логики и подкреплённых огромным количеством фактов, была создана современная теория эволюции. Главная заслуга Дарвина в том, что он установил механизм эволюции, объясняющий как многообразие живых существ, так и их изумительную целесообразность, приспособленность к условиям существования. Этот механизм - постепенный естественный отбор случайных ненаправленных наследственных изменений.

Формирование синтетической теории эволюции

Проблема наследования изменений была ключевой для судьбы дарвиновской теории. Во времена Дарвина господствовали представления о слитной наследственности. Наследственность объяснялась слиянием «кровей» предковых форм. «Крови» родителей смешиваются, давая потомство с промежуточными признаками. Именно с этой позиции выступал против теории Дарвина математик Ф. Дженкин. Он считал, что накопление благоприятных уклонений невозможно, так как при скрещивании они растворяются, разбавляются, становятся пренебрежимо малыми и, наконец, исчезают вовсе. Дарвин, который нашёл ответы на большинство возражений против своей теории, выдвинутых его современниками, этим возражением был поставлен в тупик.

Выход из этого тупика давала теория корпускулярной, дискретной наследственности, созданная Грегором Менделем (1822- 1884). Наследственность дискретна. Каждый родитель передаёт своему потомку одинаковое количество генов.

Гены могут подавлять или модифицировать проявления других генов, но не способны изменять информацию, записанную в них. Иначе говоря, гены не изменяются при слиянии с другими генами и передаются следующему поколению в той же форме, в какой они получены от предыдущего. В случае неполного доминирования мы действительно наблюдаем у потомков первого поколения промежуточное проявление признаков родителей. Но во втором и последующих поколениях родительские признаки могут вновь проявиться в неизменном виде.

В 1920-х годах был осуществлён синтез дарвинизма и генетики. Решающую роль в осуществлении этого синтеза сыграл выдающийся отечественный генетик С. С. Четвериков. На основании своих работ по анализу природных популяций он пришёл к пониманию механизмов накопления и поддержания индивидуальной изменчивости.

Одновременно с С. С. Четвериковым к синтезу идей корпускулярной генетики с классическим дарвинизмом пришли Р. Фишер, Дж. Холдейн и С. Райт. Крупный вклад в формирование современной синтетической теории эволюции внесли зоолог Э. Майр и палеонтолог Дж. Симпсон. Теория естественного отбора была развита в трудах выдающегося отечественного учёного И.И. Шмальгаузена. Основы экологии, биогеографии, филогенетической систематики и этологии (науки о поведении животных), заложенные в трудах Дарвина, развились в самостоятельные науки и, в свою очередь, внесли важнейший вклад в формирование современных представлений о путях, механизмах и закономерностях эволюции. Важнейшие успехи эволюционной биологии в последние годы были достигнуты, благодаря активному применению в эволюционных исследованиях идей и методов молекулярной генетики и биологии развития.

приспособленность организм среда обитание дарвин

Причины приспособленности организмов к среде обитания

Приспособленность - соответствие признаков организма (внутреннего и внешнего строения, физиологических процессов, поведения) среде обитания, позволяющее выжить и дать потомство. Например, водные животные имеют обтекаемую форму тела; лягушку делает незаметной на фоне растений зелёная окраска спины; ярусное расположение растений в биогеоценозе даёт возможность эффективно использовать солнечную энергию для фотосинтеза. Приспособленность помогает выжить организмам в тех условиях, в которых она сформировалась под влиянием движущих сил эволюции. Но и в этих условиях она относительна. Белая куропатка в солнечный день выдаёт себя тенью. Заяц-беляк, незаметный на снегу, хорошо виден на фоне тёмных стволов.

Видообразование, их микроэволюция - начальный этап эволюции органического мира, заключающийся в появлении новых видов на основе существовавших ранее.

Географическое (аллопатрическое) видообразование происходит в результате расширения ареала исходного вида или расчленения его ареала на изолированные части естественными преградами (гора, реки и т. д.). В этом случае популяции встречаются с новыми условиями среды и сообществами организмов. На популяцию в природе действует мутационный процесс, происходят колебания численности особей, действует естественный отбор. Со временем генный состав популяции изменяется, она приобретает отличия от других популяций этого же вида. Например, сибирская лиственница расселилась от Урала до Байкала и оказалась в разных условиях, что привело к возникновению даурской лиственницы.

Экологическое видообразование относится к симпатрическому происходит в тех случаях, когда популяции одного вида остаются в пределах своего ареала, но условия обитания у них оказываются различными. Под влиянием движущих сил эволюции изменяется их генный состав. Через ряд поколений в результате различий генофондов возникает биологическая изоляция. Например, один вид традесканции сформировался на скалистых вершинах, другой - в тенистых лесах; сезонные расы погремка большого дают семена до скашивания, либо после него и, обитая на одной территории, не имеют возможности скрещиваться; популяции форели в озере Севан различаются по срокам нереста.

Особенностью экологического видообразования

является то, что оно приводит к образованию новых видов, морфологически близких к исходному виду.

Сходство видообразований: происходят под действием движущих сил эволюции. Различия: причины расхождения признаков у популяций различны: географическое видообразование связано с расширением ареала и возникновением изолированных популяций, а экологическое с заселением особями одного вида разных экологических ниш в пределах одного ареала.

Эволюция как исторический процесс имеет два направления; прогресс и регресс. Биологический прогресс - это результат успеха в борьбе за существование, показатель приспособленности вида, рода, класса. Его признаки: высокая численность, широкий ареал и увеличение числа систематических групп. Например, из млекопитающих прогресс испытывают заяц-русак (около 20 подвидов), паразитические черви из типа круглые. Биологический прогресс является наиболее общим путём биологической эволюции и имеет след

Размещено на Allbest.ru