Помощничек
Главная | Обратная связь


Археология
Архитектура
Астрономия
Аудит
Биология
Ботаника
Бухгалтерский учёт
Войное дело
Генетика
География
Геология
Дизайн
Искусство
История
Кино
Кулинария
Культура
Литература
Математика
Медицина
Металлургия
Мифология
Музыка
Психология
Религия
Спорт
Строительство
Техника
Транспорт
Туризм
Усадьба
Физика
Фотография
Химия
Экология
Электричество
Электроника
Энергетика

Теория эволюции живых организмов



В настоящее время эта теория является фундаментальной биологической теорией.

Эволюция живых организмов означает постепенное, упорядоченное развитие сложных организмов из предсуществующих более простых с течением времени.

Еще в древности было замечено, что разнообразные живые организмы имеют черты структурного и функционального сходства между собой. Чтобы объяснить это сходство, выдвигались различные эволюционные гипотезы. Рассмотрим их на примере древнегреческой философии.

Ионийская школа (Фалéс,VII-VI вв. до н.э., Анаксимандр, VI в. до н.э.) утверждала, что всё живое происходит из воды. Анаксимандр создал развернутое учение о возникновении из ила растений и животных. По мере высыхания земли жизнь вышла из морей на сушу. Люди произошли от особого вида рыб.

Эмпедокл (V в. до н.э.) считал, что живой мир образован сочетанием четырех первичных элементов – воздуха, земли, огня и воды под действием двух нематериальных сил – Любви и Ненависти. Любовь смешивает элементы, а Ненависть их разделяет, и т.к. сами элементы вечны и неизменны, то нет ни рождения, ни смерти, а есть постоянная борьба Любви и Ненависти. Эта борьба идет с переменных успехом, и поэтому развитие мира повторяется периодически, образуя круг времени. Таким образом, изменчивость существ, а следовательно, и органическая эволюция возможна только внутри круга времени.

Аристотель на основе своей теории развития живого из неживой материи расположил все организмы в ряд (непрерывный) – «лестницу природы» (scala naturae). Предлагались и различные классификации, но все они были построены по какому-то одному или нескольким признакам (например, те, кто плавают, относятся к рыбам и т.п.).

Накопление данных об органическом мире в последующие века привело к новому принципу классификации живых организмов на основе понятия вида в системе растений (Рей, XVII в.) и системе природы (Линней, XVIII в.). Линней был убежден в постоянстве видов, а Бюффон (XVIII в.) допускал их изменчивость под влиянием внешней среды. В XIX веке эволюционные теории стали содержать гипотезы о механизме эволюции.

Ламарк (1809 г.) предположил, что изменения среды могут привести к изменению форм поведения и изменению соответствующих органов. Эти приобретенные признаки организма передаются потомству.

Например, предки жирафа питались листьями высоких деревьев, им приходилось тянуться все выше и выше за ними, поэтому в каждом поколении происходило удлинение шеи и ног, передающееся по наследству. Плоское тело камбалы возникло из-за лежания на мелководье.

Кювье (1812 г.) выдвинул теорию катастроф, чтобы объяснить смену фаун и флор на Земле в прошлом. Анализ ископаемых останков в пластах Земли приводит к выводу, что эпохи покоя заканчивались стихийными бедствиями, гибелью одних видов и приходом других. Д’Орбиньи насчитывал 27 таких катастроф в истории Земли.

Дарвин (1859 г.) и независимо от него Уоллес пришли к выводу о том, что эволюция осуществляется путем естественного отбора. Эта гипотеза основана на трех наблюдениях и двух выводах.

Наблюдение 1. Особи в составе популяции обладают большой способностью к размножению.

Наблюдение 2. Число особей в популяции примерно постоянно.

Вывод 1. Многим особям не удается выжить и оставить потомство. Происходит борьба за существование.

Наблюдение 3. Во всех популяциях существует изменчивость.

Вывод 2. В борьбе за существование особи, лучше приспособленные к условиям жизни, произведут больше потомков (естественный отбор). Таким образом, любое даже самое незначительное изменение, но благоприятное для выживания организма, должно передаваться следующим поколениям и может привести к изменению вида.

Дарвинизм оказался недостаточным для исчерпывающего объяснения все новых и новых биологических фактов. Поэтому в ХХ веке появились новые идеи, которые привели к формированию в 1930-40 гг. синтетической теории эволюции (СТЭ). Это современная эволюционная теория, которая является синтезом различных дисциплин, прежде всего, генетики и дарвинизма. Она также опирается на палеонтологию, систематику, молекулярную биологию и др.

Вот некоторые сведения, подтверждающие теорию эволюции.

1. Ископаемые остатки можно распределить по тем же типам и классам, что и ныне живущие виды. Изменения в строении организмов можно связать с изменениями условий жизни в соответствующие эпохи. Разрывы палеонтологической летописи объясняются неполнотой данных или внезапным появлением некоторых видов.

2. Современное географическое распространение видов позволяет проследить их адаптацию и пути расселения. Разные группы возникали в разное время и в разных областях.

3. Существует структурное сходство между организмами в пределах рода, класса. В этом можно убедиться, сравнивая соответствующие признаки.

4. Селекция может рассматриваться как искусственный отбор, во многом аналогичный естественному отбору.

5. Сравнительная анатомия животных и растений выявляет сходство строения разных организмов, что указывает на их происхождение от общего предка (гомологичные органы). Например, пятипалая конечность – гомологичный орган, наличествующий у многих животных от амфибий до млекопитающих. Рудиментарные органы не имеют соответствующей функции, но она, видимо, была у предков.

6. Адаптивная радиация – это развитие гомологичной структуры в соответствии с функциями. Насекомые способны к разной пище, и их рот одинаков по структуре.

7. Сравнительная эмбриология показывает на целом ряде примеров, что развитие организма повторяет историю развития группы. Или согласно закону Геккеля (XIX в.): онтогенез повторяет филогенез.

8. Сравнительная биохимия позволяет сделать вывод о том, что все живое на Земле состоит из практически одинаковых химических веществ, например, белковые молекулы разных живых организмов построены из ограниченного числа одних и тех же аминокислот.

 

Биосфера Земли

К концу ХХ века установился взгляд на Землю, как самоорганизующуюся систему, подобную живому организму. Строение Земли представляется в виде сферических оболочек. При этом кроме вещественных оболочек (атмосферы, литосферы, гидросферы) выделяют биосферу, охватывающую область распространения живых организмов. Границы биосферы определяются условиями существования организмов. По-видимому, в атмосфере она простирается до 7 км над поверхностью Земли, уходит на 2-3 км вглубь литосферы и включает всю гидросферу.

Представление об «области жизни» как геологической оболочке можно найти у Ламарка (XIX в.), в 1875 году Зюсс вводит для нее термин «биосфера». Согласно Зюссу, биосфера – это тонкая пленка жизни на земной поверхности.

Географические концепции XIX века рассматривают биосферу как совокупность природных зон, определяемых теплом и влагой, получаемых землей. Решающую роль при этом играют: согласно Гумбольдту – климат, а согласно Докучаеву – почва.

Наконец, в 1926 году Вернадский предлагает биогеохимическую концепцию и создает целостное учение о биосфере.

Согласно Вернадскому, биосфера – это область распространения жизни, включающая живые организмы и среду их обитания.

Разнообразие объектов природы сводится к семи геологически взаимосвязанным типам вещества:

1) живое вещество (в составе живых организмов);

2) биогенное вещество (создаваемое и перерабатываемое живыми организмами);

3) косное (в его производстве не участвуют живые организмы);

4) биокосное (почва, создаваемая одновременно и живыми организмами, и неорганическими процессами);

5) радиоактивное вещество;

6) рассеянные атомы (редкие и редкоземельные элементы);

7) вещество космического происхождения.

Основу биосферы составляет живое вещество. Оно непрерывно изменяет свое окружение путем питания, дыхания и размножения особей. Соответственно геохимическая функция живого вещества представляет собой совокупность концентрационной, газовой и транспортной функций.

Живое вещество составляет только одну миллионную часть массы биосферы (1012-1013 т), но благодаря ему биосфера является активным началом в формировании других геооболочек. Более 90% живого вещества составляет наземная растительность.

Основной источник активности живых организмов – солнечная энергия (электромагнитные волны), используемая в процессе фотосинтеза зелеными растениями и некоторыми микроорганизмами для создания органического вещества, обеспечивающего пищей и энергией все остальные организмы. Спектральный состав солнечного излучения определяет характер синтезируемых веществ, их структуру и в конечном итоге – виды организмов в геооболочках.

Структурно биосфера состоит из биогеоценозов (Сукачев, 1942 г.).

Биогеоценоз – комплекс взаимосвязанных популяций, образующих конкретное сообщество, занимающее определенную пространственную область (биотоп).

В биогеоценозе существует внутреннее динамическое равновесие, обеспечивающее его устойчивость. Поэтому конкуренция видов и внутривидовая конкуренция не уничтожают, а поддерживают жизнь.

Очевидно, что состояние живого мира на Земле определяется эволюцией биосферы.

Изучение истории Земли показывает, что:

1. Геологические процессы устойчивы во времени.

2. Активным началом является живое вещество.

На основе этих фактов Вернадский формулирует следующие принципы эволюции биосферы:

1. Биогенная миграция химических элементов стремится к своему максимальному выражению.

2. Эволюция видов идет в направлении, усиливающем эту биогенную миграцию.

3. Заселенность Земли в каждую геологическую эпоху была максимально возможной для существовавшего в данный момент времени живого вещества.

Однако закономерности эволюции биосферы изучены пока недостаточно. По-видимому, они носят вероятностный характер. Учение о биосфере развивается вследствие того, что антропогенное воздействие в течение последних 150-200 лет приняло глобальный характер и превосходит воздействие даже наиболее активных организмов.

Понятие ноосферы

Ноосфера – новое эволюционное состояние биосферы, при котором разумная деятельность человечества становится решающим фактором ее развития.

Термин введен Ле Руа и Тейяром де Шарденом в 1927 году под влиянием идей Вернадского. К этому времени сформировался эволюционный подход к проблеме человека как биологического сознательного существа. В конечном итоге он опирался на теорию эволюции Дарвина и теорию антропогенеза Энгельса 1870-х годов в совокупности с палеонтологическими данными о древнем человеке (1880-1920).

Чтобы преодолеть трудности классического дарвинизма, разрабатывались чисто философские концепции эволюции. «Творческая эволюция» Бергсона (1907 г.) выдвигает идею первоначального порыва (elan originel) жизни. Это порыв переходит от одного поколения зародышей к следующему через посредство взрослых организмов. При этом он распределяется по нескольким линиям развития и вызывает изменения признаков.

Тейяр де Шарден считал человека структурным центром мира и вершиной эволюции. Таким образом, эволюция расширялась за рамки живой природы, включая как материальный, так и социальный мир. Любому явлению присущи две стороны – духовное совершенство и материальное усложнение. Согласно Тейяру, если проследить развитие природы в обратном порядке, то обнаружится, что основное направление этого развития ведет к человеку. Следовательно, сознание имеет всеобщее распространение, и на ранних этапах эволюции Земли мы должны допустить существование некоей преджизни, как зародыша жизни.

Всю биосферу можно считать результатом развития Земли, направленного к человеку. Когда сознание развилось настолько, что стало способно сосредоточиться на самом себе как предмете, возникла мысль как новое биологическое состояние.

Мысль изменила всю планету и биосферу.

Эволюция по Тейяру сводится к следующей схеме:

геогенез → биогенез → психогенез → ноогенез.

Ноосфера – это высшая фаза биосферы, особая мыслительная оболочка. Она все время расширяется и является орудием взаимодействия человека с окружающей средой. На этапе ноогенеза можно говорить о некоей коллективной форме жизни (сверхжизни) – как общности сознаний или едином мышлении человечества.

Вернадский (1944 г.) развил представление о переходе биосферы в ноосферу. Ноосфера по Вернадскому – это новая форма организованности, возникающая при взаимодействии биосферы и общества. Овладевая законами природы и развивая технику, человечество преобразует природу соответственно своим потребностям. На определенном этапе человечество сознает свой путь эволюции и объединяется для обеспечения своего будущего. В ноосфере человек становится крупнейшей геологической силой. Ноосфера расширяется за счет выхода в космос и проникновения в недра Земли.

 

 




©2015 studopedya.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.