Размещено на http://www.allbest.ru/

План

• 1. Основные положения теории Дарвина
• 2. Развитие жизни в палеозойскую эру
• 3. Типы эволюции групп
• 4. Первые современные люди. Неоантропы
• 5. Биологический регресс. Вымирание и тупики в эволюции
• Список литературы

1. Основные положения теории Дарвина

Чарльз Дарвин - автор эволюционной теории опирался на колоссальный эмпирический материал, собранный как его предшественниками, так и им самим в ходе путешествий, прежде всего кругосветного путешествия на корабле "Бигль". "Путешествие на "Бигле", - писал Дарвин в автобиографии, - было самым значительным событием моей жизни, определившим весь мой дальнейший жизненный путь". Именно анализ разновозрастной фауны Южной Америки и Галапагосских островов привел его к представлению об эволюции в пространстве и во времени, открытию принципа дивергенции (расхождения признаков у потомков общего предка), нацелил на выявление движущих факторов эволюции.

Основные эмпирические обобщения, наталкивающие на идею эволюции органических форм, Дарвин привел в работе "Происхождение видов" (1859). Дарвин был с юных лет знаком с эволюционными представлениями, неоднократно сталкивался с высокими оценками эволюционных идей. В своем творчестве он опирался на представление (сформировавшееся в недрах униформизма) о полной познаваемости закономерностей развития природы, возможности их объяснения на основе доступных для наблюдения сил, факторов, процессов. Дарвину всегда были присущи антикреационистские и антителеологические воззрения; он отрицательно относился к антропоцентризму и был нацелен на рассмотрение происхождения человека как части, звена единого эволюционного процесса. Определенную конструктивную роль в выработке принципов селекционной теории эволюции сыграло утверждение (сформулированное Т.Р. Мальтусом) о том, что имеется потенциальная возможность размножения особей каждого вида в геометрической прогрессии.

Свою теорию Дарвин строит на придании принципиального значения таким давно известным до него фактам, как наследственность и изменчивость. От них отталкивался и Ламарк, непосредственно связывая эти два понятия представлением о приспособлении. Приспособительная изменчивость передается по наследству и приводит к образованию новых видов - такова основная идея Ламарка. Дарвин понимал, что непосредственно связывать наследственность, изменчивость и приспособляемость нельзя.

Дарвин разграничивает два вида изменчивости - определенная и неопределенная. Определенная изменчивость (в современной терминологии - адаптивная модификация) - способность всех особей одного и того же вида в определенных условиях внешней среды одинаковым образом реагировать на эти условия (климат, пищу и др.). По современным представлениям, адаптивные модификации не наследуются и потому не могут поставлять материал для органической эволюции. (Дарвин допускал, что определенная изменчивость в некоторых исключительных случаях может такой материал поставлять.)

Неопределенная изменчивость (в современной терминологии - мутация) предполагает существование изменений в организме, которые происходят в самых различных направлениях. Неопределенная изменчивость в отличие от определенной носит наследственный характер, и незначительные отличия в первом поколении усиливаются в последующих.

Кроме того, в цепь наследственность - изменчивость Дарвин вводил два посредствующих звена. Первое звено связано с понятием "борьба за существование". Оно отражает то обстоятельство, что каждый вид производит больше особей, чем их выживает до взрослого состояния; среднее количество взрослых особей находится примерно на одном уровне; каждая особь в течение своей жизнедеятельности вступает в множество отношений с биотическими и абиотическими факторами среды (отношения между организмами в популяции, между популяциями в биогеоценозах, с абиотическими факторами среды и др.).

Второе посредствующее звено, отличающее теорию эволюции Дарвина от ламаркизма, состоит в представлении о естественном отборе как механизме, который позволяет выбраковывать ненужные формы и образовывать новые виды. Борьба за существование неизбежно приводит к гибели определенного числа особей в каждом поколении и выборочному участию особей в размножении. В результате размножаются наиболее приспособленные особи каждого вида, передающие из поколения в поколение новые свойства. Накопление новых свойств приводит к видообразованию и прогрессивной эволюции органического мира. Таким образом, естественный отбор - творческая сила; он является движущим фактором эволюции, причиной ее протекания. Тезис о естественном отборе является ведущим принципом дарвиновской теории, который позволяет разграничить дарвинистские и недарвинистские трактовки эволюционного процесса.

Таким образом, дарвиновская теории эволюции опирается на следующие принципы:

+ борьбы за существование;

+ наследственности и изменчивости;

+ естественного отбора.

Эти принципы являются краеугольным основанием научной биологии.

Э. Геккель называл Дарвина "Ньютоном органического мира". Символично, что в Вестминстерском аббатстве Дарвин похоронен рядом с И. Ньютоном. В этом сближении имен двух великих ученых есть большой смысл. Как Ньютон завершил труды своих предшественников созданием первой фундаментальной физической теории - классической механики, так Дарвин довел до завершения процесс поиска форм конкретизации идеи эволюции, создал первую фундаментальную теорию в биологии - теорию естественного отбора и заложил основания способа познания исторического аспекта органических систем.

теория дарвин эволюция вымирание

2. Развитие жизни в палеозойскую эру

В протерозое и в начале палеозоя многоклеточные растения населяют моря. Жизнь развивается в воде. Среди прикрепленных ко дну встречаются зеленые и бурые водоросли, а в толще воды - золотистые, красные и др. В кембрийских морях уже существовали почти все основные типы животных (исключая птиц и млекопитающих), которые впоследствии лишь специализировались и совершенствовались. Облик морской фауны определяли многочисленные ракообразные, губки, кораллы, иглокожие, моллюски, плеченогие, трилобиты.

В теплых и мелководных морях ордовика обитали многочисленные кораллы, значительного развития достигли головоногие моллюски - существа, похожие на современных кальмаров, длиной несколько метров. В конце ордовика в море появляются крупные плотоядные, достигавшие 10-11 м в длину. В ордовике, примерно 500 млн. лет назад, появляются и первые позвоночные - животные, имеющие скелеты. Это было значительной вехой в истории жизни на Земле.

Первые позвоночные возникли, видимо, в мелководных пресных водоемах, и уже затем эти пресноводные формы завоевывают моря и океаны. Первые позвоночные - мелкие (около 10 см длиной) существа, бесчелюстные рыбообразные, покрытые чешуей, которая помогала защищаться от крупных хищников (осьминогов, кальмаров). Дальнейшая эволюция позвоночных шла в направлении образования челюстных рыбообразных, которые быстро вытеснили большинство бесчелюстных. В девоне возникают и двоякодышащие рыбы, которые были приспособлены к дыханию в воде, но обладали и легкими.

Рыбы подразделяются на два больших класса: хрящевые (акулы [1] и скаты) и костные - наиболее многочисленная группа рыб (96%), в настоящее время преобладающая в морях, океанах, реках, озерах. Очевидно, некоторые пресноводные двоякодышащие рыбы девонского периода дали жизнь сначала первичным земноводным (стегоцефалам), а затем и сухопутным позвоночным. Таким образом, первые амфибии появляются в девоне.

Акулы - очень древние животные, они появились еще в девоне и с тех пор некоторые их виды не изменились. В настоящее время интерес к акулам в массовом сознании "подогревается" рассказами об их нападениях на людей, серией фантастических фильмов "Челюсти". Акулы действительно обладают сложной системой поведения, прекрасным обонянием и электромагнитной системой ориентации.

В девоне возникает и другой чрезвычайно прогрессивный и богатый видами класс животных - насекомые. Появление насекомых свидетельствовало о том, что в ходе эволюции сложились два разных способа укрепления каркаса тела (основных несущих органов и всего тела в целом) и совершенствования форм отражения. У позвоночных роль каркаса играет внутренний скелет, у высших форм беспозвоночных - насекомых - наружный. Что касается форм отражения, то у насекомых сложная нервная система, с разбросанными по всему телу огромными и относительно самостоятельными нервными центрами, врожденные реакции преобладают над приобретенными. У позвоночных развит головной мозг и условные рефлексы преобладают над безусловными. Различие этих способов решения важнейших эволюционных задач в полной мере проявилось после перехода к жизни на суше.

Важнейшим событием в эволюции форм живого являлся выход растений и живых существ из воды и последующее образование большого многообразия наземных растений и животных. Из них в дальнейшем и происходят высокоорганизованные формы жизни.

Переход к жизни в воздушной среде требовал многих изменений, поскольку вес тел здесь больше, чем в воде; в воздухе не содержится питательных веществ; воздух сухой, он иначе, чем вода, пропускает через себя свет и звук; содержание кислорода в воздухе выше, чем в воде. Вследствие всего этого выход на сушу предполагал выработку соответствующих приспособлений.

По-видимому, еще в конце протерозоя на поверхность суши выходят микроскопические одноклеточные растения. В результате взаимодействия абиотических (минералы, климатические факторы) и биотических (бактерии, цианеи) условий возникает почва. Почвообразовательные процессы в протерозое подготовили условия для выхода на сушу многоклеточных растений, а затем и животных.

Выход многоклеточных растений на сушу начался, очевидно, в конце силура. Растения, переселявшиеся в воздушную среду, получали значительные эволюционные преимущества, а главное из них - то, что солнечной энергии здесь больше, чем в воде, а значит, и фотосинтез становится более совершенным. Проблема высыхания решалась посредством формирования водонепроницаемой внешней оболочки, пропитанной восковидными веществами. А перестройка системы питания из почвы требовала развития корневой системы и системы транспортировки питательных веществ и воды по организму. Корни способствовали также укреплению опоры. По мере увеличения размеров растений формировалась и поддерживающая ткань - древесина. Жизнь на суше требовала также изменения репродуктивной системы.

Первые наземные растения - риниофиты; они занимали промежуточное положение между наземными сосудистыми растениями и водорослями. У риниофитов образуется сосудистая система, перестраиваются покровные ткани, появляются примитивные листья и корни. В конце силура именно риниофиты покрывали сплошным зеленым ковром прибрежные участки суши. Кстати, только в силуре началось сплошное озеленение Земли. После кислородной революции и до появления первой растительности поверхность Земли была красной в результате коррозии минералов железа.

Вслед за растениями из воды на сушу и воздух (сначала по берегам рек, озер, болот) последовали различные виды членистоногих - предки насекомых, пауков и скорпионов. Первые обитатели суши напоминали по виду современных скорпионов. И если первые амфибии появились в девоне, то активное завоевание суши позвоночными началось в карбоне. Первые полностью приспособившиеся к жизни на суше позвоночные - рептилии. Яйца рептилий были покрыты твердой скорлупой, не боялись высыхания, были снабжены пищей и кислородом для эмбриона. Первые рептилии были небольшими и напоминали живущих ныне ящериц.

В карбоне значительного развития достигают насекомые. Появляются летающие насекомые. Некоторые из них имели размах крыльев до 100 см.

Эволюция растений после выхода на сушу была связана с усилением компактности тела, развитием корневой системы, тканей, клеток, проводящей системы, изменением способов размножения, распространения и т.д. Переход от трахеид к сосудам обеспечивал приспособление к засушливым условиям - по сосудам вода может подниматься на большую высоту. В наземных условиях оказались непригодными для размножения свободно плавающие голые половые клетки; здесь для целей размножения формируются разносимые ветром споры или семена. Постепенно происходит дифференциация тела на корень, стебель и лист, развивается проводящая система, совершенствуются покровные, механические и другие ткани.

С момента выхода на сушу растения развиваются в двух основных направлениях - гаметофитном и спорофитном. Высшим растениям свойственна правильная смена поколений в цикле их развития. Растение имеет две фазы развития, которые сменяют одна другую: гаметофит - половое поколение, на котором образуются половые органы - антеридии и архегонии, и спорофит - неполовое поколение, нормально развитое растение, которое имеет корень, стебель и листья. На спорофите образуются споры, которые прорастают и дают начало гаметофиту. Подобная смена поколений в цикле развития растений сложилась эволюционно, в ходе естественного отбора. Гаметофитное направление было представлено мохообразными, а спорофитное - остальными высшими растениями, включая цветковые. Спорофитная ветвь оказалась более приспособленной к наземным условиям.

Для девона характерны пышные леса из прогимноспермов и древних голосеменных. В карбоне растения приспособились удерживать воду и защищать семена от высыхания, благодаря чему они завоевали сухие места обитания. В карбоне с его увлажненным и равномерно теплым климатом в течение всего года мощные споровые растения-лепидодендроны и сигиллярии-достигали 40 м. В карбоне и перми получают дальнейшее распространение голосеменные, у которых происходил переход от гаплоидности (одинарный набор хромосом) к диплоидности (двойной набор хромосом), что усиливало генетические потенции организма.

Дальнейшая эволюция связана с совершенствованием семян: превращение мегаспорангия в семязачаток; после оплодотворения (благодаря ветру, переносящему пыльцу, вырабатываемую в достаточном количестве) семязачаток превращается в семя; оплодотворенный эмбрион упаковывается в водонепроницаемую защитную оболочку, наполненную пищей для эмбриона. Внутри семени зародыш мог находиться достаточно долго, пока растение не рассеет семена и они не попадут в благоприятные условия произрастания. И тогда росток раздувает семенную оболочку, прорастает и питается запасами до тех пор, пока его корни и листья не станут сами поддерживать и питать растение, вследствие чего у всех семенных растений исчезает зависимость процесса полового размножения от наличия водной среды.

Переход к семенному размножению связан с рядом эволюционных преимуществ, способствовавших широкому распространению семенных растений; в частности, диплоидный зародыш в семенах защищен от неблагоприятных условий наличием покровов и обеспечен пищей, а семена имеют приспособления для распространения животными и т.п.

В дальнейшем происходит специализация опыления (с помощью насекомых) и распространение семян и плодов животными; усиление защиты зародыша от неблагоприятных условий: обеспечение пищей, образование покровов и др. В раннем меловом периоде у некоторых растений улучшается система защиты семян за счет образования дополнительной оболочки. Примерно в это же время появляются и первые покрытосеменные растения.

Возникновение покрытосеменных было связано с совершенствованием процесса оплодотворения - пыльцу стал переносить не ветер, а животные (насекомые). Это потребовало значительных трансформаций растительного организма. Такой организм должен содержать средства сигнализации животным о себе, привлечения животных к себе, которые должны отнести пыльцу на другое растение того же вида; поэтому цветки каждого растения по внешнему (форме, окраске) виду (и запаху) должны отличаться от цветков прочих растений; животное должно само что-либо при этом получить для себя (нектар или пыльцу). Результатом трансформации растений стало появление множества разнообразных покрытосеменных (цветковых) растений.

3. Типы эволюции групп

В явлениях самой различной природы важнейшую роль играют классы механизмов эволюции, среди которых можно выделить два:

1. Адаптационные.

2. Катастрофические, или пороговые.

Адаптация означает приспособление организмов к окружающей среде.

Адаптационный механизм эволюции - это логическая цепочка, которая приспосабливает данную систему (или организм) к окружающей среде. Конечно же, сюда входят дарвиновские механизмы естественного отбора. Подобные же механизмы действуют и в физических и в химических процессах, используются в технике и общественном строе.

Основная особенность адаптационных механизмов - это то, что они позволяют нам в принципе предвидеть результаты действия механизма, т.е. развитие событий, а значит, прогнозировать эти события. Это происходит потому, что адаптация, т.е. самонастройка, обеспечивает развивающейся системе определенную стабильность в данных конкретных условиях внешней среды. Это значит, что, изучая особенности среды, мы можем представить, предвидеть тенденцию в изменении параметров системы, которые будут происходить под действием этих механизмов. Этим пользуются селекционеры, формируя отбор должным образом. В физике и технике используются механизмы обратной связи, о которых мы будем говорить позднее.

Свойства адаптационных механизмов эволюции:

1. Никакие внешние и внутренние возмущения не способны вывести систему за пределы того обозримого коридора, того канала эволюции, который заготовила природа для развития этой системы.

2. Под действием механизмов адаптационного типа границы этого коридора очерчены объективными законами нашего мира, более или менее близки друг к другу и достаточно обозримы в перспективе.

3. Путь развития в этом случае предсказуем с достаточной степенью точности.

Катастрофические, или пороговые, механизмы эволюции имеют совершенно другую природу, но для них тоже дарвиновская триада полностью сохраняет свой смысл. Суть этих механизмов: существует некоторое критическое значение внешнего воздействия (эффект "последней капли"), выше которого прежняя форма уже существовать не может. Старая организация системы разрушается, т.е. физическая система обладает пороговыми состояниями, переход через которые ведет к резкому качественному изменению протекающих в ней процессов, к изменению организации. Причем переход системы в новое состояние в этой пороговой ситуации не однозначен, так же, как неоднозначен и характер ее новой организации. То есть существует целое множество возможных структур, в рамках которых будет развиваться система. И предсказать заранее, какая из структур реализуется, нельзя. Предсказать нельзя в принципе, так как это зависит от тех неизбежно присутствующих случайных воздействий внешней среды, которые в момент перехода через пороговое состояние и будут определять отбор.

Главная особенность рассматриваемого типа механизмов - это неопределенность будущего, которая является следствием того, что будущее состояние системы при переходе ее характеристик через пороговое состояние определяется, прежде всего, случайностью, а она присутствует везде. Система как бы забывает свое прошлое. В этой точке как бы происходит разветвление путей эволюции и предсказать, по какой ветви пойдет развитие дальше, нельзя. Обратного ходя эволюции уже нет (разбитая чашка, даже склеенная, есть разбитая чашка). Пороговые механизмы свойственны не только неживой природе, но и процессам, протекающим в мире живой природы и общества.

Учеными, например, установлено, что на Земле более или менее регулярно происходит повышение солнечной активности (существует 11-летний цикл солнечной активности), в результате которого резко меняются условия жизни на Земле, появляются мутанты. Повышение фоновой радиации после Чернобыльской катастрофы также привело к резкому возрастанию числа мутантов. Повышение солнечной активности стимулировало быстрое вымирание старых видов растений и животных и появление новых. Поэтому катастрофические состояния биосферы - столь же естественные элементы эволюционного процесса, как и адаптация и внутривидовая борьба.

Реальные процессы развития дают целую гамму различных механизмов. Законы физики, химии и другие принципы отбора устанавливают определенные границы изменения состояния системы, определяют так называемые каналы, внутри которых и будут протекать эволюционные процессы. Однако множество случайных факторов стараются вывести системы за эти границы. Поток внутри канала следует механизму адаптационного типа, границы которого определены законами развития.

Смысл принципа А. Пуанкаре состоит в том, что если эволюционный поток выходит на площадь - пересечение нескольких каналов эволюции, то возникает несколько вариантов дальнейшего развития эволюционного процесса. Характер развития качественно меняется и этих вариантов столько, сколько каналов эволюции выходит на перекресток. Выбор канала непредсказуем и неопределен. Какова будет новая организация системы - предсказать невозможно в принципе, так как выбор канала зависит от тех случайных факторов, которые неизбежно присутствуют в момент выхода системы на перекресток каналов эволюции.

Изложенная интерпретация характера эволюции делает наглядным один из общих законов самоорганизации материи - закон дивергенции, суть которого в следующем: процесс развития характеризуется непрерывным усложнением и ростом разнообразия организационных форм материи.

Дивергенция в переводе с позднелатинского означает расхождение. Здесь имеется в виду расхождение признаков и свойств у первоначально близких групп организмов в процессе эволюции. Это результат обитания в разных условиях и неодинаково направленного естественного отбора. Понятие дивергенции было введено Ч. Дарвином для объяснения многообразия сортов культурных растений, пород домашних животных и биологических видов.

Закон дивергенции характерен для всех трех форм развития материального мира: он действует в мире неживой природы, эволюции живых существ и обществе. С ростом сложности системы возрастает вероятность увеличения числа возможных путей дальнейшего развития, т.е. дивергенции. С увеличением сложности системы количество состояний, в которых могут происходить катастрофы, быстро возрастает, как и вероятность увеличения числа возможных путей дальнейшего развития. Это означает, что процесс самоорганизации ведет к непрерывному увеличению числа организационных форм, так как вероятность появления двух развивающихся систем в одном и том же канале эволюции практически равна нулю.

4. Первые современные люди. Неоантропы

С возникновением гомо хабилис начался длительный период сосуществования социальных и биологических закономерностей, на протяжении которого биологические факторы и закономерности постепенно вытеснялись социальными. Этот период - нижний палеолит - длился вплоть до эпохи верхнего палеолита (40-35 тыс. лет назад) и закончился с появлением кроманьонца - человека современного типа. Этот период получил название периода первобытного стада.

Постепенно развивалась также техника производства и использования орудий труда. В нижнем палеолите отсутствуют устойчивые, стабильные формы орудий, а значит, и устойчивые способы их изготовления. Но техника обработки орудий труда совершенствовалась, а вместе с ней совершенствовались навыки и способы изготовления орудий, отрабатывались устойчивые, стабильные приемы. Очевидно, именно в это время появляются первые формы передачи социального опыта, выражавшиеся во взаимной передаче опыта обработки орудий в процессе обучения.

О противоречивом и многогранном характере эволюции гоминид свидетельствует тот факт, что не только хабилисы, но и человек прямоходящий длительное время сосуществовали с австралопитековыми. И только около 1 млн лет назад австралопитековые были вытеснены, их экологическая ниша занята и Homo erectus, по-видимому, стал единственным представителем гоминид на Земле.

Большую роль в эволюции человечества сыграло освоение огня. Первая стадия приспособления этой природной силы состояла в использовании естественного огня (молния, вызвавшая пожар), постоянном поддержании процесса горения. Так, в пещерах, где жили синантропы (350-400 тыс. лет назад), археологи обнаружили слой пепла и угля толщиной до 7 м. С помощью огня первобытные люди обрабатывали мясо, которое благодаря этому лучше усваивалось и дольше сохранялось. Вторую стадию - искусственное добывание огня - специалисты относят к 120-100 тыс. лет до н.э. Несомненно, что освоение огня стимулировалось похолоданием (сначала миндельское оледенение, а затем рисское). Благодаря освоению огня человек приобрел определенную независимость от климатических условий. Это позволило человеку резко расширить ареал обитания, увеличить количество видов продуктов питания, изготовлять более совершенные орудия труда, повышать эффективность охоты и рыболовства. Как удачно отметил известный отечественный антрополог П.И. Борисковский, "с появлением огня и очага возникло совершенно новое явление - пространство, строго предназначенное для людей".

В эпоху мустье (от 100 до 40 тыс. лет назад; неандертальский человек) начался процесс разделения труда при производстве орудий труда. Неандертальцы эпохи мустье достигли относительно высокой производительности, изготовляли более 60 видов орудий труда, вели развитый охотничий промысел, занимались собирательством, жили в постоянных поселениях. Люди мустьерской эпохи производили различные типы остроконечников (употреблявшиеся как ножи для резания, кинжалы, наконечники копий и др.), скребел (для разделывания туш, обработки шкур и дерева), выемчатые и зубчатые орудия (для обтачивания деревянных предметов, резания и пиления), рубил ища разных форм (служившие ударным орудием) и др. Все это говорит о специализации орудий труда в эпоху мустье в отличие от начальных этапов производства орудий труда, когда создавались универсальные орудия.

Увеличение разнообразия орудий труда свидетельствует об усложнении технологии их изготовления. Хотя структура технологического процесса осталась старой, но совершенствовались ее основные этапы: приобрели более правильную форму ядрища; стали более совершенными отщепы; росло число операций; технология производства стала в основном трехступенчатой (оббивка, скалывание, ретушь). Такой сложный процесс требовал значительного опыта, навыка, координации движений и определенной специализации в рамках рода. Позже появились составные орудия (копья, рогатины, ножи, скребла с деревянными рукоятками и др.) и стал применяться такой технологический прием, как раскаливание камня в огне, а затем охлаждение его в воде.

Возникновение людей современного физического типа (Homo sapiens), сменивших древних людей, произошло относительно недавно, около 50 тыс. лет назад. Остатки ископаемых людей современного типа обнаружены в Европе, Азии, Африке и Австралии. В 1868 г. в гроте Кро-Маньон во Франции было обнаружено сразу несколько скелетов людей этого типа. По месту находки ископаемых людей современного типа называют кроманьонцами. Но первой находкой был обезглавленный скелет, найденный в Уэллсе (Англия) в 1823 г. В нашей стране уникальные находки этих людей сделаны около Воронежа и Владимира.

Ископаемые люди современного типа обладали всем комплексом основных физических особенностей, которые имеются и у наших современников. Новые люди (кроманьонец, современный человек) имели объем мозга около 1 400 см3, мозговой череп преобладал над лицевым, подбородочный выступ был хорошо развит.

Неоантропы изготовляли сложные орудия труда, у них была развита настоящая речь, абстрактное мышление, интеллект. Изучение орудий труда кроманьонцев показывает, что уже в то время человек умел сшивать шкуры животных и изготавливать из них одежду, жилье. Все это сделало человека менее зависимым от климатических условий. Именно поэтому люди начинают осваивать ранее недоступные для них районы земного шара, переносить неблагоприятные условия окружающей среды. На этом этапе произошло еще одно крупное событие в жизни людей - возникло искусство. Совершенствование производственной деятельности, развитие сельского хозяйства, техники, науки, искусства (строились примитивные жилища, новые люди начали приручать животных, создавали рисунки на стенах пещер, носили одежду) привели к возникновению человеческого общества. На этом закончилась биологическая эволюция вида Человек разумный.

В каждой популяции можно найти людей, отличающихся по многим признакам: росту и массе, чертам лица, окраске кожи и волос. Это индивидуальная изменчивость. Признаки рас характеризуют не отдельного человека, а целую общность, обычно связанную с определенным районом обитания. Общеизвестны три главные расы: европеоидная, монголоидная и негроидная, которые, в свою очередь, подразделяют на малые расы, или подрасы.

Европеоиды - люди, как правило, с прямыми или волнистыми, часто светлыми волосами, со светлой кожей. Борода и усы у них обычно сильно растут, лицо узкое, с выступающим носом (т.е. профилированное), ширина носа невелика, ноздри параллельны друг другу. Глаза расположены горизонтально, складка верхнего века отсутствует или развита слабо, челюстная часть лица не выступает вперед, губы обычно тонкие. Сейчас европеоиды обитают на всех материках, но сформировались они в Европе и Передней Азии.

Монголоиды имеют чаще всего жесткие, прямые и темные волосы. Кожа у них темнее, с желтоватым оттенком, борода и усы растут слабее, чем у европеоидов. Лицо широкое, уплощенное, скулы сильно выступают, нос, наоборот, уплощен, ноздри расположены под углом друг к другу. Очень характерны глаза: они часто узкие, внешний угол глаз чуть выше внутреннего (раскосость). Верхнее веко у типичных монголоидов закрыто кожной складкой, порой до самых ресниц, имеется эпикантус (складка во внутреннем крае глаза, прикрывающая слезный бугорок). Губы средние по толщине. Эта раса преобладает в Азии.

Негроиды - люди с курчавыми черными волосами, с очень темной кожей и карими глазами. Борода и усы, как и у монголоидов, растут слабо. Лицо узкое и низкое, нос широкий. Глаза широко открытые, складка верхнего века развита слабо, эпикантус у взрослых обычно отсутствует. Характерно также выступание челюстной части лица. Губы обычно толстые, нередко вздутые. Классические негроиды живут в Африке. Схожие люди встречаются по всему экваториальному поясу Старого Света.

Однако не все группы человечества можно разделить по трем основным расам. В первую очередь выпадают американские индейцы. По традиции их часто относят к монголоидам. Но эпикантус у взрослых индейцев редок, а лицо с орлиным выступающим носом профилировано так же, как у европеоидов. Вот почему выделяют отдельную расу америндов. То же можно сказать об обитателях Австралии и близлежащих островов. Они темнокожи, но волосы у типичных австралийских аборигенов не курчавые, а волнистые, борода и усы растут обильно, а по строению зубов, составу крови, пальцевым узорам они оказываются ближе к монголоидам.

По-видимому, по крайней мере, три основных расы возникли очень давно. Об этом свидетельствуют находки в Африке черепов негроидного типа, в Азии - монголоидного. Европейские кроманьонцы, в свою очередь, были европеоидами. По данным последних исследований получается, что общий предок всех рас жил около 90-92 тыс. лет назад.

На протяжении многих лет в антропологии шли споры: произошла ли каждая раса в одном месте (моноцентризм) или же в разных, независимо друг от друга (полицентризм)? Сейчас моноцентризм считается более обоснованным. В антропогенезе проблема поли - и моноцентризма не единственная, она примыкает к другой, более важной - причинам возникновения человеческих рас, механизмам расогенеза.

Расовые особенности наследственны, но в настоящее время они не имеют существенного значения для жизнедеятельности человека. По умственным способностям, т.е. способностям к познанию, творческой и вообще трудовой деятельности все расы одинаковы. Различия в уровне культуры связаны не с биологическими особенностями людей разных рас, а с социальными условиями развития общества. По мере экономического, культурного, социального развития, а также благодаря межрасовым бракам расовые различия стираются.

5. Биологический регресс. Вымирание и тупики в эволюции

Для современных проблем теории эволюции чрезвычайно важно исследование соотношения случайных процессов в эволюции с направленными процессами повышения приспособляемости. Бесспорна нарастающая приспособляемость организма, но в некоторых случаях эти изменения случайны. Долгие годы мы ничего не знали о причинах изменчивости, мутациях. Возникновение молекулярной биологии, расшифровка генетического кода позволили расширить представления о мутации.

Все разнообразие типов, характеризующееся чисто объективно разной сложностью организации, хорошо приспособлено к условиям своего существования. Приспособление бактерии и птицы неравноценно в отношении свободы перемены своей среды, но это не означает, что бактерии распространяются менее широко, чем птицы, и наоборот. Для жизни, а следовательно, для адаптации наиболее важны физиологические процессы, а они эволюционируют очень мало, отличаются консерватизмом.

В выборе направлений дальнейшей эволюции всегда присутствует случайность, но этот выбор контролируется отбором и приводит к повышению жизнеспособности. Если насекомое, живущее преимущественно на песчаном фоне и приобретающее светлую окраску, получает возможность переселиться в другую среду, более благоприятную в смысле питания и связанную в основном с более развитой растительностью, то оно будет быстрее замечено птицами и естественный отбор неминуемо приведет к изменению этой окраски на более благоприятную для выживания, если, конечно, вид вообще сохранится. Но какую именно окраску приобретает насекомое, зависит от случайности, так как имеется несколько возможных путей для адаптивных изменений окраски.

Допустим, что, например, первый случай связан с распространением в небольшой пока популяции насекомых с зеленой окраской, цвет которой совпадает с фоном зеленой растительности. Если возникшая в этом случае мутация распространится и закрепится, то из вида постепенно исчезнут желтые особи, а зеленые в большом количестве сохранятся в каждом поколении.

Но возможен и другой путь: если насекомое по своей форме сходно с теми, за которыми не охотятся птицы, например, с осой, то, возможно, что его сохранению будут способствовать мутации, вызывающие черные полосы на желтом фоне, что наблюдается у ос.

Оба пути адаптивно приблизительно равноценны, и какой именно будет избран в эволюции, во многом зависит от случайности: какая мутация появится раньше. Но если уже приобретена зеленая окраска, то появление черной полосы будет только демаскировать насекомое из-за отличия от зеленых листьев. Вместе с тем если раньше появилась отпугивающая птиц окраска, то замена желтых полос на зеленые только приведет к потере адаптации.

Если в разных частях популяции возникли обе формы и они способны комбинироваться и опять создавать неадаптированную черно-зеленую форму, то начнется борьба между этими двумя по отдельности полезными мутациями. Причем если адаптивное значение обеих мутаций примерно одинаково, то более многочисленные мутации вытесняют малочисленную. Такое вытеснение может произойти и тогда, когда имеется некоторое неравенство и может быть вытеснена даже более полезная мутация.

В любом случае естественный отбор действует в сторону повышения приспособляемости по сравнению с исходной формой, но каким именно образом произойдет это повышение приспособляемости зависит от случайности.

В системе общей направленности эволюция сохраняет адаптивный характер, т.е. повышение адаптации все равно произойдет, но конечный результат может быть даже хуже, чем был бы при ином направлении.

Случайные процессы идут в русле постоянного повышения в каждый данный момент адаптации под влиянием естественного отбора, принимая лишь форму случайного выбора именно того, а не иного конкретного направления повышения адаптации.

Может быть и так, что случайный выбор за счет более раннего возникновения одной из потенциально возможных мутаций приведет в тому, что мутация с лучшими адаптивными свойствами, но возникшая позднее, будет вытеснена менее благоприятной, так что здесь огромное значение имеет и фактор времени.

Таким образом, все достигнутое за период эволюции не обязательно является наилучшим из возможного. В истории эволюции бывают тупики и вымирания.

Вымирание - исчезновение видов, родов, семейств, рядов, классов, типов, целых фаун и флор из биосферы. Предполагается, что на Земле за весь период ее существования возникло 5-6 миллиардов видов. Большинство из них вымерло, т.к. сейчас насчитывают 2-3 миллиона. Около 2250 семейств исчезло полностью, не оставив потомков среди современных форм.

Ч. Дарвин уделял внимание вымиранию и сделал такие заключения. "Вымирание видов и целых групп видов, сыгравшее такую выдающуюся роль в истории органического мира, есть почти неизбежным следствием природного отбора, так как старые формы замешаются новыми и усовершенствованными".В.А. Догель считал, что "старение, сопровождающееся чрезмерной специализацией, приводит к полному вымиранию целых семейств".Е.С. Смирнов утверждал: реальный таксон - это реально существующая единица, ведущая себя как одно целое. Раз так, то таксон должен рождаться, развиваться, стареть, а израсходовав жизненную потенцию - гибнуть.

Старение вида - это утрата способности к быстрой адаптации (морфологическому и физиологическому изменению). Приспособления перестают соответствовать изменениям в среде обитания. Таксоны становятся все более стенобионтными. В итоге таксон заходит в тупик, из которого один выход - вымирание. К тому же постоянно или косвенно влияют новые таксоны, появившиеся и развившиеся в новых условиях.

Еще К.Ф. Рулье считал, что "иногда физические условия изменяются так сильно или так быстро, что жизнь известного вида животного вовсе прерывается". "Вымирание есть следствие недостаточных темпов эволюции специализированного организма, отстающего в своих изменениях от изменений условий существования". Секвойя вымирает. Причина этого не только четвертичное оледенение, резко сузившее ареал этого вида, но и злаки: злаковые образуют дерн, который не дает возможности семенам этого юрского дерева попадать в почву и прорастать. Вымирание как естественный этап эволюции определяется теми же эволюционными факторами, что и эволюционный процесс. Вымирание вида вовсе не обязательно должно проходить одновременно.

Вымирание вида может происходить путем уменьшения рождаемости, увеличения смертности, уменьшения численности, уменьшения ареала, усиления гомозиготизации особей, уменьшения гетерозиготности генофонда популяции и ее приспособляемости. В качестве причины вымирания таксонов могут выступать самые разные события: колебание уровня океана, реверсии магнитного полюса (в конце палеозоя и в конце мезозоя реверсии были наиболее частые), движение материков, горообразовательные процессы, экологическая конкуренция. Массовое вымирание может быть следствием колебания вулканической активности. После вулканических извержений взрывного характера на всем земном шаре, из-за уменьшения прозрачности атмосферы, происходит снижение температуры нижнего слоя в среднем на 5° С.

Список литературы

1. Афанасьев В.Г. Мир живого: эволюция и управление. М., 1986.

2. Горелов А.А. Концепции современного естествознания. М., 1997.

3. Естествознание в гуманитарном контексте. Под ред. Мамчур Е.А. М., 1999.

4. Концепции современного естествознания. Под ред. Лаврененко В.Н. М., 2001.

5. Найдыш В.М. Концепции современного естествознания. М., 2001.

Размещено на Allbest.ru