Теория Эволюции (шпаргалка)

1. Детерминизм Огюста Конта и Лапласа был заменен квантово-релятивистской концепцией, основанной на современной теории квантовой физики и теории относительности. относительность всех явлений касается и процесса познания, кот. подчас идет через ниспровержение аксиом от ложного знания к истинному незнанию. С появлением теории Дарвина биология становится точной наукой, но в ней нет правил без исключения. Все ее законы относительны, все ее положения и выводы статистически-условны, т. е. распространяются не на всех членов популяции и сообщества, а на основную их массу.

Макс Планк:

- внешний мир существует независимо от нас

- этот мир непосредственно недоступен для нас

- мы придумываем упрощенные модели этого мира.Наука должна быть общечеловеческой.

2. Естествознание обогатилось системным подходом. А.А. Богданов и Людвиг фон Берталанфи создали теорию систем. в биологии системный подход выразился переходом от эв-ции особей к эв-ции популяций. популяция предстала как системная единица эволюционного процесса и как системная единица отбора. В.И. Вернадский показал, что биосфера является общепланетарной системой круговорота веществ и энергии, а В.Н. Сукачев открыл (1942), что биосфера состоит из биогеоценозов, то есть элементарных природных экосистем взаимодействия живых и неживых компонентов.

Социобиолгическая пирамида (Ю.И. Новоженов).

Все природные системы самоорганизующиеся все живое развивается и укладывается в 4 уровня:

- молекулярно-генетический

- онтогенетический

- популяционный

- биогеоценотический.

3. В ХХ веке укрепился глобальный эволюционизм. Вселенная не состояние, а процесс. этот процесс получил название эв-ции. Первоначально он был научно обоснован для живой природы Дарвином, затем он был разработан для неживой природы И.Р. Пригожиным.

Вселенная возникла в результате «Большого взрыва», кот. произошел 15 млрд лет назад. Начался этап космической эв-ции, приведший к образованию Солнца и нашей планеты Земля. Начался этап космической эв-ции, приведший к появлению жизни, возраст которой около 4 млрд лет. Биологическая эволюция породила человека и его культуру, и начался новый этап культурной, или социальной, эв-ции.

Все эти этапы, однако, не сменяли друг друга. Они существуют параллельно. Жизнь ускорила химическую эволюцию на Земле, культурная изменяет и взаимодействует с биологической эволюцией. Этот процесс взаимодействия называется коэволюцией (по В.И.Вернадскому).

Космическая эволюция. Первоначально материя – плотная и сверхгорячая, крайне простая симметрия, недифференцированная. Между ее частями – симметрия. Нарушение симметрии – развертывание пространства и времени для эв-ции.

Гравитация – макроуровень.

Ядерные силы – микро –

Электромагнетизм – промежуточный уровень.

1-ые – ядерные силы. Синтез ядер Н+ и Не, в следствие охлаждения расширяется Вселенная.

→ гравитация – формирует скопления галактик и звезд.Вселенная возникла в рез-те взрыва 10-15 млрд л.н. – начало космической эв-ции.

Концентрация первичных облаков = формирование звезд и планет.[Земля 5-4,5 млрд лет].

Метагалактика – доступная наблюдениям часть Вселенной. Доступность опред-ся космическим горизонтом – 15 млрд световых лет. Горизонт удаляется на 300 лет/сек.

Квазары (1963) – объекты подобные ядрам галактик, 14 млрд лет/сек.

. В каждой галактике много млн звезд.

Химическая эволюция.

Из первичных атомов Н, С, О, N обр-сь молекулы метана, вода, аммиак.В метеоритах обнаружены органические в-ва – аминокислоты, углеводы, пуриновые основания.Возможность синтеза аминокислот. Углеводов, липидов и т.д. из простых соединений: метана, СО2, HCN, фосфатов.

1-ые органические соед-я – аминок-ты (HCN + альдегиды) в присутствии NH3 = простые сахара.

HCN – аденин, гуанин, аденозин, аденозин-моно(/ди/три)-фосфат. Эксперимент: пропуская электрические разряда через смесь газов метана и аммика пр наличие водяного пара, удалось получить ряд сложных соединений, таких как: глицин, аланин, аспарагиновая к-та, янтарная, молочная к-ты и другие низкомолекулярные органические соединения.Путем реакции полимеризации из простых молекул могли быть образованы более сложные молекулы – белки, липиды, нуклеиновые к-ты и их производные.Каталитические способности РНК, кот., вероятно, сыграли важную роль в ходе предбиологическоц эв-ции, были усилены каталитическими функциями молекул белков.

Источниками энергии для химической эв-ции – давление, УФ, ионизирующая радиация, повышенная температура.

Биологическая эволюция.

Существует неск-ко гипотез возникновения жизни на Земле.

Креационизм.

Архиепископ Ашер – сложил возраст всех людей в Библии – создание мира 3 октября 4004 г до н.э. Джон Лайтфут – создание человека 23 октября в 8 часов утра.

Самопроизвольное зарождение.

Аристотель. – Китай, Вавилония. «все живое из живого» - Споланцани, 1765.

Осуществив в 1665 г. ряд экспериментов с мясом и мухами, Ф. Реди (1626-1697)пришел к заключению, что личинки, возникающие в гниющем мясе, являются личинками насекомых, и что такие личинки никогда не возникнут, если мясо поместить в закрытый контейнер, недоступный для насекомых, т. е. для откладывания ими яиц. Этими экспериментами Ф. Реди опроверг доктрину самозарождения высших организмов из неживого материала. Однако в материалах и рассуждениях Ф. Реди не исключалась мысль о спонтанном самозарождении микроорганизмов и гельминтов в кишечнике человека и животных. Следовательно, сама идея самозарождения еще продолжала существовать.

В 1765г. Л. Спаланцани (1729-1799)во многих опытах показал, что развитие микробов в растительных и мясных настоях исключается кипячением последних. Он выявил также значение времени кипячения и герметичности сосудов. Его заключение сводилось к тому, что если герметичные сосуды с настоями кипятить достаточное время и исключить проникновение в них воздуха, то в таких настоях микроорганизмы никогда не возникнут. Однако Л. Спаланцани не сумел убедить своих современников в невозможности самозарождения микроорганизмов. Идею самозарождения жизни продолжали защищать многие выдающиеся философы и естествоиспытатели того времени (И. Кант, Г. Гегель, X. Гей-Люссак и др.).

В 1861-1862 гг. Л. Пастер представил развернутые доказательства невозможности самозарождения в настоях и растворах органических веществ. Экспериментально он доказал, что источником загрязнений всех растворов являются бактерии, находящиеся в воздухе. Исследования Л. Пастера произвели огромное впечатление на современников. Англичанин Д. Тиндаль (1820-1893) нашел, что некот. формы микробов очень резистентны, выдерживая нагревание до 5 часов. Поэтому он разработал метод дробной стерилизации, называемый сейчас тиндализацией.

3. Панспермия.

- теория Свант-Аррениуса – жизнь «перелетает» с планеты на планету.

Хойя, Вакрамансингхе – по характеру поглощения света обнаружили, что в звездной пыли есть живые Кл-ки, присутствуют органические полимеры

- сознательный посев

4. Теория Опарина.

Температура более 100С, вода в виде пара, УФ проникал, с накоплением кислорода в атмосфере восстановленные соед-ия стали окисляться: NH3 до NO3, CH4 – до CO2, H2S – до SO3 . Воды первичного океана насыщались разнообразными вещ-вами = первичный бульон.

Биологическая эволюция.

3 млрд лет назад появилась жизнь – молекулы способные к конвариантной редупликации (матричное размножение). Дискретность – жизнь представлена отдельными видами.

2,6 – 2,7 млрд л.н. – остаточные породы, имеющие биогенную стр-ру. Более древние не сохранились т.к. на Земле активно происходили процессы горообразования.

400 млн л.н. – растительные организмы

300 млн л.н. – животные

200-250 млн л.н. –позвоночные

125 млн л.н. – млекопитающие

1 млн л.н. – человек.

Первичные экосистемы были связаны с водой. В последние годы внимание микробиологов привлекли цианобактериальные «маты» - пласты микробного происхождения, располагающиеся на ровных увлаженных пространствах в нек-х прибрежных районах. Предполагается, что подобные маты могли представлять собой первый живой покров в докембрии и явились основой для развития почвы в будущем.Первые растения – зеленые водоросли – обнаружены в отложениях архея. Первые животные пока в ископаемом виде не обнаружены, и в верхнем протерозое, особенно в венде, появляются многоклеточные кишечнополостные, членистоногие и иглокожие. В венде же появились первые растительноядные организмы (амебы, инфузории, грибы), что сразу же усложнило существовавшие прежде экосистемы консументами первого порядка.

Возникновение многоклеточных организмов сопровождалось повышением устойчивости экосистем и открыло возможности для их развития в разных направлениях.

В начале палеозоя, в кембрии, сразу в нескольких группах организмов возникают минерализованные скелеты. «Скелетная революция» означала появление консументов второго порядка – хищников, что было одной из причин резкого увеличения многообразия экосистем. Другая причина – появление более совершенных организмов-фильтратов. В рез-те работы фильтратов, обогощались донные осадки, создавая условия для развития богатых донных экосистем. Это было причиной развития многообразия трилобитов и приапулид.

Начиная с ордовика формируется разнообразная фауна экосистем, связанная с освоением самой толщи воды.Силур, девон – появление, распространение сосудистых растений сыграло важную роль не только для дальнейшего изменения газового состава атмосферы, но и для уменьшения эрозии суши и стабилизации линии раздела суши и водоемов. Возникновение наземных растений, способных к вертикальному росту, позволило фотосинтезирующим структурам биосферы располагаться в 3-хмерном пространстве, что резко интенсифицировало весь процесс фотосинтеза. Наземная растительность – усложнение наземных экосистем (развитее почвы, корневой системы, гниющей растительной подстилки, накопление больших запасов биомассы).

В процессе эв-ции жизни важным успехом было образование биотического круговорота – создание таких экосистем, в которых одна и та же порция в-ва могла многократно использоваться, что стало возможным тогда, когда экосистемы включили не только организмы-автотрофы (хемо-, фотосинтетики), но и гетеротрофы. Т.о.возникла вся триада продуцентов-консументов-редуцентов.

В целом можно сказать, что основными чертами эв-ции биосферы были следующие:

- общее усложнение экосистем и возрастание суммы жизни

- возникновение биотического круговорота в-в

- накопление массы органического в-ва

- более полное освоение живым в-вом косного, возникновение биокосных экосистем (почва, современный океан)

- циклический и периодический характер нарастания биоразнообразия.

Этапы культурной эв-ции.

Преадаптации у животных: обучение, подражание.

Культура передается символами (2-ая сигнальная система)

В понятии «культура» содержится идея развития, соверщенствования того, что человеку дано от природы. Она включает в себя то, что создано, изменено самим человеком, в отличие от того, что сотворено природой.

Культура (Э.Тейлор) – это комплекс, кот. включает знание, веру, искусство, мораль, законы, нравы и другие способности, возможности и навыки, приобретенные человеком как членом общества.

Культура по происхождению – это биологическое явление, так как она является продуктом эволюционного процесса. В эволюционной филогении культура – это новый вид биологической адаптации с негенетическим способом наследования. Культура – есть высвобождение поведения от эффекта негов. Происхождение человека = происхождение культуры.

Возраст культуры древнее возраста современного человека. Известно, по крайней мере, три сменивших друг друга в процессе филетической эв-ции вида, относящихся к одному роду Homo. В сокращенном варианте эволюцию культуры этих 3 видом можно представить следующим образом:

2,5 млн л.н. оформилась в итоге длительной эв-ции галечная культура чопперов человека умелого, обнаруженного Л.Лики в Африке.

500 000 лет назад по всей Европе и Азии распространилась охотничья культура человека прямоходящего, появившегося на Земле около 1,6 млн лет назад.350 000 – человек научился пользоваться огнем.120 000 – культура охотника-собирателя, получившего название неандертальца. Возможно – это боковая ветвь, которая вымерла 30 тыс л.н.

40 000 – технологическая культура кроманьонского человека, изготовлявшего более совершенные орудия из камня и кости и имевшего скелет, сходный с современным человеком.32 000 – появление изображений животных и других объектов.

25 000 – ранее пещерное искусство, рождение мифологии и религии.15 000 – вершина наскальной живописи.10 000 – начало одомашнивания животных.8000 – начало земледелия и изготовления одежды.6200 – введение календаря в Египте.5400 – сущ-ие месопотамской цивилизации.3500 – начало цивилизации в Китае.

3000 – рождение греческой цивилизации.1997 – начало новой эры.505 – открытие Америки Колумбом.300 – промышленная революция.

138 лет назад – выход исторической книги Ч.Дарвина (1859).36 лет назад – выход человека в космос (1961 – полет Гагарина).

С возникновением культуры эволюция человека приобрела невиданное ускорение. Процесс этот превратился в коэволюцию за счет прямой и обратной связи между человеком и культурой, между биологической и социальной эволюцией. Система с прямой и обратной связью становится самоуправляемой, синергетической, и трудно предсказать, куда она может нас привести.

Пример. Освоение огня. Пламя очага позволило отпугивать хищников, жарить мясо, греться и общаться у костра, где развивался язык, происходило социализация племени и обмен опытом, т.е. культурой. Возм-ть обрабатывать орудия, для выгона животных из зарослей и охоты на них новым способом.

Приготовление еды = расширение источников пищи, лучшему усвоению белков и жиров, позволяло поедать мясо детям, старикам и больным, сокращало численность последних и число заразных болезней от вирусов, бактерий, глистов и простейших. = культура изготовления посуды. Т.к. жевать стало намного легче, зубы стали уменьшаться, нижняя челюсть уже не столь сильно выдавалась вперед, отпала необход-ть в массивной костной структуре для прикрепления жевательных мышц. Лицо стало приобретать современный облик, идеалы красоты изменились.

Представления о природе в Древнем мире.

Проблемы происхождения и эв-ции жизни на Земле принадлежали и принадлежат к числу величайших проблем естествознания. Эти проблемы привлекали к себе внимание человеческого ума с самых незапамятных времен. Они являлись предметом интереса всех философских и религиозных систем. Однако в разные эпохи и на разных ступенях развития человеческой культуры проблемы происхождения и эв-ции жизни решались по-разному.

Древние натуралисты оставили обширные списки названий животных, растений и минералов. Нередко дана уже классификация живого, н-р, шумеры делили животных на пять групп, исходя из количества конечностей - рыбы, членистоногие, змеи, птицы и четвероногие. В письменных источниках приводятся данные об особенностях строения, внешнего облика, образа жизни, полезных свойствах живых существ. В египетском "папирусе Эберса" (1500 лет до н.э) можно встретить описание развития мясной мухи из личинки, жука-скарабея из яйца, лягушки из головастика.

Биология как наука родилась в Древней Греции. Ее основателем считают крупнейшего греческого философа Аристотеля (384-322 гг. до н.э.), в трудах которого с исчерпывающей полнотой изложены биологические представления Античности. Становление биологии шло рука об руку с развитием медицины. Гиппократ (ок. 460 - ок. 370 гг. до н.э., Др. Греция) и К. Гален (129-201 гг. н.э., Др. Рим) внесли весомый вклад в развитие анатомии и физиологии человека. Самыми древними взглядами на природу были мистические, по которым жизнь связывали с силами природы. Но уже у самых истоков культуры в древней Греции на смену мистическим истолкованиям природы приходят начала других представлений. В тот период возникла и стала развиваться доктрина абиогенеза и спонтанного самозарождения, в соответствии с которой признавалось, что живые организмы возникают спонтанно из неживого материала. Тогда появились и эволюционные идеи. Н-р, Эмпедокл (490-430 гг. до н. э.)считал, что первые живые существа возникли из четырех элементов мировой материи (огонь, воздух, вода и земля) и что для природы характерно закономерное развитие, выживание тех организмов, кот. наиболее гармонично (целесообразно) устроены. Эти Мысли были очень важными для дальнейшего распространения идеи о естественном происхождении живых существ. Демокрит (460-370 гг. до н. э.) считал, что мир состоит из множества мельчайших частиц, кот. находятся в движении, и что жизнь является не результатом творения, а результатом действия механических сил самой природы, приводящих к самозарождению. По Д. самозарождение живых существ происходит из ила и воды в результате сочетания атомов при их механическом движении, когда мельчайшие частицы влажной земли встречаются и соединяются с атомами огня. Самозарождение представлялось случайным процессом.

Предполагая, что черви, клещи и другие организмы возникают из росы, ила, навоза, волос, пота, мяса, моллюски из влажной земли, а рыбы из морской тины и т. д., Платон (427-347 гг. до н. э.) утверждал, что живые существа об-ся в р-те соединения пассивной материи с активным началом (формой), представляющим собой душу, которая затем движет организмом.

Аристотель (384-322 гг. до н. э.) утв-ал, что растения и животные возникают из неживого материала. Н-р, что некот. животные возникают из разложившегося мяса. Признавая реальность материального мира и постоянство его движения, сравнивая организмы между собой, А. пришел к заключению о "лестнице природы", отражающей последовательность организмов, начинающуюся с неорганических тел и продолжающуюся через растения к губкам и асцидиям, а затем к свободно живущим морским организмам. Но, признавая развитие, А. не допускал мысли о развитии низших организмов к высшим.Взгляды А. оказали влияние на века, ибо последующие греческие и римские философские школы полностью разделили идею самопроизвольного зарождения, которая все больше и больше наполнялась мистическим содержанием. Описания различных случаев самозарождения даны Цицероном, Овидием, Сенекой, Плинием, Плутархом и Апулеем. Идея изменяемости прослеживается во взглядах древних философов Индии, Китая, Месопотамии, Египта. Раннее христианство обосновывало доктрину абиогенеза примерами из Библии. Подчеркивалось, что самозарождение действует от сотворения мира до наших дней.

Особенности науки Древнего Рима

Практическому складу римского ума было чуждо стремление к теоретическому познанию, являвшееся столь характерным признаком греческой научной мысли. Отсутствие оригинальных научных работ восполнялось в Риме компиляциями, имевшими характер популярных энциклопедий и иногда писавшимися в стихотворной форме.

Римский поэт и философ Лукреций Кар (1 в. до н.э.) изложил свои воззрения, базирующиеся на взглядах Демокрита и Эпикура, в поэме "О природе вещей". В ней можно найти идеи естественного происхождения растений и животных, борьбы за сущ-ие и отбора, комбинаторики наследственных признаков.

Плиний Старший (23-79 гг. н.э.) выпустил 37 томов "Естественной истории"; в этом монументальном труде собрана масса фактов, касающихся животных и растений, описано 155 видов животных, не известных Аристотелю, но быль перемежается с небылицами.

Cистема природы К. Линнея.

XV-XVIII вв. стали для биологии временем накопления и первоначальной систематизации ботанического и зоологического материала. В этот период было описано огромное количество новых видов. Все больше внимания привлекает к себе анатомическое строение животных и растений, появляется учение о тканях. Экспериментальные исследования способствовали развитию физиологии.

Все возрастающее число вновь открытых видов настойчиво требовало упорядочивания. Первые системы живого зачастую носили случайный характер - организмы могли, н-р, объединять по пользе, которую они приносят человеку, или по первой букве названия. На смену случайным приходят искусственные системы, построенные исходя из одного или немногих последовательно прослеживаемых признаков.

Быстрый рост числа вновь описанных животных и растений привел к необходимости создания стройной системы живого. Упорячиванию хаоса способствовало введение бинарной номенклатуры. Представление о виде — базовой единице систематики — менялось со временем, подчиняясь общим тенденциям развития биологической мысли. Возможности, открывшиеся перед биологами в связи с эпохой географических открытий, привели к тому, что ботаники и зоологи стали описывать огромное количество новых удивительных форм животных и растений. Нередко один и тот же вид описывался разными исследователями под разными названиями или, наоборот, под одним и тем же именем у разных ученых фигурировали весьма непохожие друг на друга организмы; для упорядочения этой путаницы требовался единый принцип называния живых существ.Исторически сложилось так, что международным биологическим языком стала латынь; если местные названия животного и растения могли варьировать, то латинское имя было уникальным, присущим лишь этому виду именем.

Удачным разрешением проблемы названий видов явилось введение бинарной номенклатуры. Принцип был предложен в 1623 г. Каспаром Баугином; дальнейшую разработку проблемы мы находим в трудах Дж. Рея (1628-1705), а как обязательное условие для описания любого органического вида бинарная номенклатура была введена К. Линнеем (1707-1778). Суть принципа бинарной в номенклатуры: каждый вид обозначается двумя латинскими словами - родовым и видовым названиями (полное имя включает в себя также фамилию автора и год описания вида). К. Линней, кроме того, ввел принцип синонимики - ученые были теперь обязаны цитировать ранее существовавшие названия систематических групп.

К. Линней, считающийся отцом-основателем систематики, разработал принцип классификации биологических объектов. Близкие виды он группировал в рода, близкие рода - в отряды, а близкие отряды - в классы. Так, н-р, растения были разделены им на 24 класса, насчитывавшие 116 отрядов, 1260 родов и около 7 тысяч видов.

Иерархическая система таксонов не только упорядочивала разнообразие живых форм. Не будучи эволюционистом, К. Линней в сильнейшей степени способствовал утверждению мысли о том, что соседние - расположенные на одной "ветви" древовидной структуры - таксоны связаны не только сходством, но и родством; чем дальше расположены в системе таксоны, тем меньше степень их родства.

Верхом развития искусственных систем по праву считается система К. Линнея. Так, н-р, растения К. Линней поделил на 24 класса, исходя из числа, величины, формы и взаиморасположения тычинок и пестиков. Искусственная система построена для удобства классификации и максимальной простоты определения организмов. В наши дни классификации используются в определителях животных и растений в виде ключа. Искусственная систематика разрешила задачу — обеспечила первоначальную классификацию ставших известными организмов.

К.Линней понимал искусственность выделенных им групп и стремился к созданию естественной системы. Естественные классификации базировались на учете максимального числа доступных признаков. Цель системы - отразить объективно существующие между группами отношения сходства и соподчиненности. К. Линней считал, что естественная система - результат того, что Бог, создавая все живое, действовал по определенному плану. В конце XVIII - начале XIX в. на стыке биологии и философии возникают естественные системы, построенные по интуитивно-умозрительному принципу; предполагалось, что общность групп порождена законами, общими для всего мироздания. Н-р, раз существует 4 стихии, то и среди животных можно выделить 4 крупные группы.

Проблема вида - одна из сложнейших в биологии, полностью не разрешенная и поныне. Каждая эпоха выдвигала собственные представления об этом понятии.

Представление о виде как о биологической категории обязано своим возникновением Дж. Рею (1628-1705). Дж. Рей объединял особи в виды исходя из двух признаков - внешнего сходства и способности размножаться, скрещиваясь между собой и передавая свои признаки потомкам.

К. Линней развил идею о виде; утв-я, что вид - универсальная, объективно существующая в природе категория. Основным критерием вида считал морфологическое сходство - организмы, отнесенные к одному виду, не должны отличаться друг от друга более, чем различаются дети одних родителей; они также должны воспроизводить свои признаки в потомстве. К. Линней полагал, что в большинстве своем виды устойчивы и неизменны, хотя изредка новые виды могут возникнуть в результате гибридизации уже существующих. На практике теоретические рассуждения К. Линнея преломлялись в типологическую концепцию вида: для того, чтобы отнести данный организм к тому или иному виду, его необходимо было сличить с типовыми образцами оных, хранящимися в музеях.Более широкое изучение изменчивости в природе привело к пониманию того, что не всегда виды легко различить, исходя лишь из сравнения внешних признаков.

Лестница существ Шарля Боннэ. Жорж Бюффон и его «Естественная история»

Важное значение имел вопрос о последовательности природных тел. Значительный вклад в формирование идеи последовательности природных тел принадлежит Ш. Боннэ и Г. Лейбницу. В России эту идею поддерживал А. Н. Радищев. Не имея достаточных знаний об организмах, Ш. Боннэ, Г, Лейбниц и другие натуралисты того времени возродили аристотелевскую "лестницу природы". Расположив на ней организмы по ступеням (на главной ступени оказался человек), они создали "лестницу существ, в которой имелись непрерывные переходы от Земли и камней к Богу. Ступеней в лестнице было столько, сколько есть животных. Отражая мысль о единстве и связи живых форм, об усложнении организмов, "лестница существ" в целом явилась порождением метафизического мышления, ибо ее ступени отражали простое соседство, но не результат исторического развития.

В 1749 г. Начинает выходить многотомная «естественная история» Ж. Бюффона (до 1788 вышло 36 томов), в которой он обосновывает гипотезу о развитии Земли. По его мнению, это развитие охватывает 80-90 тыс лет (в неопубликованных записках он приводит цифру даже в 500 тыс лет), но лишь в последние периоды на Земле появляются из неорганических вещ-в живые организмы: сначала растения, потом животные и человек. Ж.Бюффон видел доказательства единства происхождения в плане строения животных и объяснял сходство близких форм их происхождением от общих предков. Он стоял на позициях трансформизма – учения об изменяемости видов.

Ж. Бюффон (1707-1788) предложил использовать критерий нескрещиваемости: особи, дающие при скрещивании плодовитое потомство, принадлежат к одному виду, не дающие такового - к разным. Подход имел недостатки - в искусственных экспериментальных условиях могли скрещиваться и представители достаточно далеких друг от друга групп; зато, спорные переходные формы при этом удавалось включить в границы одного из видов.

Развитие идеи трансформизма, т. е. возможности превращения одних групп организмов в другие, связанное с именами Ж. Бюффона, Э. Жоффруа Сент-Илера и др. привело к отрицанию реальности вида. Сторонники номиналистической концепции утверждали, что в природе существуют лишь особи, а виды, равно как и рода, семейства и пр. - плод фантазии систематиков, впрочем, достаточно удобный с практической точки зрения.

Семинар №2.

1. Философские основы взглядов Ламарка.

Ламарк допускал, что творец сотворил материю и природу, т.е. законы её движения. Но на этом и прекратилась творческая деятельность Бога. Всё дальнейшее развитие природы осуществлялось в силу её законов. Л. выступал против телеологической трактовки принципа конечных причин, считая, что естествоиспытатели заблуждаются, приписывая природе какую-нибудь цель, намерение в её действиях. Был против того, чтобы противопоставлять духовное материальному, т. к. первое есть функция последнего. Материи было сотворено определённое количество, но, т. к. она изменчива, в ней всё время идёт образование нового.

2. Сущность и происхождение жизни по Л..

Л. считал, что живое качественно, коренным образом отличается от неживого. Неорганическое тело может представлять как однородную, так и неоднородную массу. Все живые тела, даже наиболее простые по организации, обязательно состоят из несходных частей. Массы, составляющие неорганические тела, не имеют определённой формы, неизменна только форма их составных частей. Наоборот, живые тела имеют определённую форму, которую они воспроизводят в потомстве.

Различно влияние внешних условий на неорганическую и органическую природу: действуя на неживое тело, они разрушают его; в живом теле они поддерживают жизнь. Увеличение неживого тела, н-р кристалла, идёт путём нарастания, т.е. путём добавления новых частей к наружной поверхности данного тела; в организме увеличение происходит благодаря внедрению в особь веществ, кот. после своего уподобления веществам живого тела присоединяются к нему и становятся его частью. Неорганическая природа не нуждается в питании; в органической природе процесс питания необходим, так как с ним связано постоянное разрушение и обновление живого тела. Неживое не развивается от зародыша; развитие живого всегда начинается с зародыша. Ни одно неорганическое тело не может умереть, поскольку оно не обладает жизнью, тогда как каждое живое тело неизменно подлежит смерти.

Источник формирования и изменения живого тела Л. видит во внешней среде, её факторах. Отрицая сущ-ие какой-либо «жизненной силы», он склонен допустить, что простейшие живые тела могут возникнуть из веществ неорганической природы под влиянием особых материальных агентов. Считали, что в природе существуют специфические жидкости (флюиды), кот., будучи невидимы простым глазом, познаются нами по вызываемому ими эффекту. Н-р, нагревание вызывает флюид теплоты, электрические явления – электрический флюид. Л. допускал, что именно флюиды являются материальными агентами, выступающими в качестве посредника между телом, которое их порождает. И телом, на которое они действуют. Сами флюиды в новой, внутренней среде организма могут трансформироваться, превращаться в другой флюид (н-р, электрический флюид в нервной системе преобразуется в особый нервный флюид).

Т.о., под влиянием тепла, света, электричества и влажности самопроизвольно зарождались наиболее простоорганизованные формы. В дальнейшем шло усложнение их организации в силу установленного творцом порядка градации.

3. Идеи эволюционного развития природы

принцип градации

Принцип градации форм

Разрабатывая естественную систему животного мира, Л. выделяет 14 классов животных вместо 6 линнеевских и располагает их так, чтобы между самым примитивным из них (класс инфузорий) и самым высокоорганизованным (класс млекопитающих) последовательно расположились все остальные классы в порядке усложнения их организации. Со времён Линнея порядок расположения классов животных был диаметрально противоположным: он начинался с млекопитающих и кончался наиболее низкоорганизованным классом червей. Л. обращает внимание на то, что если следовать такому (линнеевскому) размещению классов, то при обзоре системы животных наблюдается деградация и упрощение организации. Наоборот, при том направлении, в котором он размещает свои 14 классов, мы являемся свидетелями усложнения организации – градации, которая носит ступенчатый характер. 14 классов размещаются на 6 ступенях, при чём каждая из них, по мысли Ламарка, отличается от предыдущей усложнением в строении основных систем органов – нервной и кровеносной.

14 Млекопитающие 13Птицы. Нервы сходятся в головном мозге, заполняющем всю полость черепа; сердце с 2 желудочками; кровь горячая.

12 Рептилии 11 Рыбы Нервы сходятся в головном мозге, не заполняющем всю полость черепа; сердце с 1 желудочками; кровь холодная.

10 Моллюски 9 Усоногие 8 Кольчецы 7 Ракообразные. Для дыхания служат жабры, для кровообращения - артерии и вены.

6 Паукообразные 5 Насекомые. Дыхание трахейное. Кровообращения нет или оно несовершенное.

4 Черви 3 Лучистые. Нет ни продольно-узловатого мозга, ни кровеносных сосудов. Кроме органов пищеварения имеются и другие внутренние органы.

2 Полипы 1 Инфузории. Нет ни нервов, ни сосудов и никаких внутренних специальных органов, кроме пищеварительных.

В мире растений также существует единый ступенчатый ряд, в котором группы располагаются по мере усложнения их организации. Такой ряд (градация) как в животном, так и в растительном мире начинается с простейших и кончается наиболее совершенными живыми телами. Данный порядок отражает процесс исторического развития органических форм от простых к сложным, от низкоорганизованных к высокоорганизованным.

Н-р: Грудина птиц расширилась и приобрела киль, т.к. к ней прикрепились мощные мышцы.

Змеи ползают и прячутся, поэтому исчезли конечности.Белки-летяги – постоянные прыжки – возникла перепонка между конечностями.

Вытягивание шеи у жирафов.

доказательства эв-ции

Л. как и другие ранние эволюционисты вынужден только постулировать необходимость изменения органических форм, прямых доказательств существования в природе эв-ции не было. Все доказательства были натурфилософскими.Но Л. создал целостную концепцию эв-ции, содержавшую описание как предпосылок (изменчивость и наследственность) и причин эв-ции (внутренний закон прогресса и изначальная целесообразность при реагировании на изменение условий). Движущая сила эв-ции – нематериальная субстанция(типичные натурфилософские рассуждения).

Эволюция была для Л. бесспорным, неоспоримым суждением.

4. Причины эв-ции по Ламарку

Значение внешней среды для эв-ции растений и животных.

Итак, под влиянием тепла, света, электричества и влажности самопроизвольно зарождались наиболее простоорганизованные формы. В дальнейшем шло усложнение их организации в силу установленного творцом порядка градации. Однако этот порядок мог бы осуществляться без нарушений только в том случае, если бы была создана однородная по составу среда. На самом же деле среда крайне разнообразна; разнообразны и её влияния на живые существа. Поэтому теперешнее состояние животных, с одной стороны, есть результат нарастающей в силу закона градации сложности организации, а с другой стороны, результат влияния внешних обстоятельств, нарушающих правильный ход градации.

По мнению Ламарка, факторы среды, непосредственно воздействуя на те или иные органы растения, заставляют их изменяться. В результате это может обусловить как появление и развитие одних частей, так и ослабление и даже исчезновение других. Если между особями одного и того же вида одни хорошо питаются и находятся в лучших условиях для роста, а другие испытывают недостаток в пище, то между ними выявятся заметные различия. Очень сухая весна является причиной того, что луговые травы растут весьма плохо и ослабевают; они цветут и плодоносят, достигая лишь очень незначительных размеров. Весна же с перемежающимися ясными и дождливыми днями вызывает сильный рост тех же самых трав.

Но если в силу какой-нибудь причины неблагоприятные обстоятельства станут обычным явлением для определённых растений, то последние начнут соответственно изменяться. Если, н-р, семя какого-то травянистого растения, растущего на равнине, будет занесено ветром на возвышенную местность, то оно попадёт в совершенно иные условия. Когда семя прорастёт, может выявиться недостаток влаги и пищи; на сеянец будут влиять и сильные ветры. В результате получится форма, отличающаяся от той, которая растёт на лугу и от которой она ведёт своё происхождение. В качестве примера изменчивости органов растения под влиянием определённого фактора Ламарк приводит водяной лютик (Ranunculus aquatilis). Когда это растение обитает в глубоких водах, у него все листья развиваются под водой и имеют сильно рассечённую пластинку. Если же водяной лютик находится в мелких водах, его стебли могут вырасти настолько, что верхние листья будут развиваться вне воды. В этих условиях только нижние листья окажутся рассечёнными на нитевидные доли, тогда как верхние будут иметь широкую, округлую, лопастную листовую пластинку.

Говоря о влиянии условий среды на организм животного, Ламарк считает, что в этом случае оно может быть не только прямым, как у растений, но и косвенным, через нервную систему. Учёный делает попытку осмыслить механизм координационной деятельности нервной системы как посредника между средой и всеми внутренними органами. Бросается в глаза резкая диспропорция между крайне ограниченным фактическим материалом и широтой обобщений, а также механистичность понимания нервных процессов, характерная для естествоиспытателей XVIII в. Ход рассуждений Ламарка таков. Из среды различные флюиды, и в первую очередь электрический, воздействуя через органы чувств, поступают в организм и трансформируются в нервный флюид. Последний по центростремительным нервам направляется в мозг, полушария которого являются органом мысли. В мозгу возникает стремление к усовершенствованию, в силу чего флюиды по центробежным нервам направляются к органам, кот. начинают усиленно функционировать, в результате чего эти органы приводятся в соответствие с воздействующими на организм условиями среды.

Стремление организмов к усовершенствованию

Отсюда одним из ведущих факторов эволюционного процесса Л. считал стремление самих животных к совершенствованию. На всём этом представлении, и особенно на его формулировках. Лежит печать антропоморфизма, признание сознательной, разумной деятельности у животных.

Продолжая развивать свою концепцию изменчивости, Л. предполагает, что любая значительная перемена во внешних условиях любой породы животных, приобретая характер постоянства, вызывает изменение в потребностях отдельных особей. Это в свою очередь требует новых действий, движения для удовлетворения возникших потребностей, а следовательно, ведёт к установлению новых привычек. В связи с новыми потребностями одни органы начинают функционировать сильнее и развиваются, совершенствуются, другие же, наоборот, недоразвиваются, атрофируются. Кроме того могут возникнуть и новые органы, ранее отсутствовавшие у животного.

Законы Ламарка

1.Упражнение или неупражнение приводит к их развитию или деградации.

2.Всё, что природа заставила особи приобрести, она сохраняет у вновь нарождающихся организмов.

3.Жизнь своими собственными силами непрерывно стремится увеличить объём всякого наделённого ею типа и расширяет размеры его частей до предела, ею самой установленного.

4.Образование нового органа в теле животного явл-тся рез-ом новой появившейся потребности, кот. продолжает оставаться ощутимой, а также нового движения, порождаемого и поддерживаемого этой потребностью.

5. Представления Л. о виде

В 1786 году Л. писал в статье «Вид», что как у животных, так и у растений вид состоит из совокупности сходных между собой особей, кот. остаются такими же при размножении. Но в дальнейшем разработка эволюционной идеи привела Л. к отрицанию реальности видов. В «Философии зоологии» он выступает с критикой подобных взглядов. Его новая точка зрения сводится к тому, что само понятие вида уже таит в себе представление о неизменности. Наши классификации животных и растений всегда искусственны, привнесены человеком в природу. В действительности же природа не образовывала среди своих произведений ни константных классов, ни отрядов, ни семейств, ни родов, ни видов и создавала только особей, кот. последовательно сменяли друг друга и были в известной степени сходны с особями, породившими их. Т. о., органический мир, по Л.у, если его рассматривать в пространстве и во времени, в процессе исторического развития представляет собой многочисленную совокупность индивидуумов, связанных между собой различной степенью родственных связей. Основная ошибка Л. в этой трактовке единства форм органической природы заключалась в том, что он отождествил отрицание постоянства видов с отрицанием их реальности на определённом отрезке исторического процесса развития.

6. Оценка эволюционной концепции Л.

Вклад.

1.Л. попытался объяснить современную органическую природу как результат длительного исторического процесса развития. Следствие: рождение первая эволюционной теории, кот. исходила из признания поступательного развития органического мира.Выдвинул гипотезу о факторах эв-ции (среда и время).

2.Разработал естественную систему органического мира по принципу градации (живые существа могут постепенно, в течение многих лет, изменяться от более простой структуры к сложной).

3.Часто используемые органы наиболее развиты, чем те, кот. не упражняются.

4.Предложил, что изменения, приобретённые организмом в течение жизни, могут в некоторой степени наследоваться. Механизм наследования не имеет для него значения.

5.Пытался подкрепить идею многими примерами (домашние животные и растения значительно отличаются от диких предков)

6.Виды эволюируют постепенно. Внезапное возникновение вида говорило бы в пользу его сотворения.

Дарвин соглашался с Л.ом в пунктах 4, 5, 6.

Недостатки.

1.Дуализм (Э как начало разрушающее гармонию, предустановленную творцом)

а) На растения среда действует непосредственно, а на животных посредством изменения их потребностей.

б) изменение организмов определяется упражнением и неупражнением органов, а образование новых органов вызвано стремлением их заполучить.

в) Физическая природа у человека создавалась теми же факторами, что и у животных, а психическая дана свыше.

г) Прогресс в мире растений и животных совершается волей, а трансформация условиями среды.

д) Время, пространство, движение и материя созданы Творцом, все остальное силами самой природы.

2.Теория не подкреплена фактическим материалом и лишена механизмов Э.Метод изложения – рассуждения, спекуляция, выдумки, догадки, предположения.

3.Отрицание реальности видов и существования границ м\у ними. Искал переходные формы. Природа - цепь изменяющихся индивидов, а систематики искусственно разбивают эту цепь на отдельные системные группы (для удобства).

4.Опирался на ненаследственную изменчивость и модификационную изменчивость.

7. Преформизм и эпигенез.

Преформизм.

Филос. основа – Р. Декарт. Создал первую систему природы, которая представляет учение о строении мироздания и его происхождении. Построена по принципу механики. Природа – огромный механизм, все тела, его составляющие, сводятся к чисто количественным изменениям. Образование мира идёт к определённой цели по естественным законам. Под действием таких взглядов родился преформизм. Сторонники преформизма утверждали, что организм рождается вполне сформированным, но сильно уменьшенным в размерах. Развития в процессе онтогенеза не происходит, наблюдается рост имеющихся частей. Упорядоченность яйцеклетки или сперматозоида = упорядоченности взрослого организма.

Сторонники: Антони Левенгук, Ян Сваммердам, Марчелло Мальпиги, Гарвей, Лейбниц. Док-во преформизма – партеногенез у тлей. Все преформисты сходились во мнении, что опл-ние даёт толчок к росту того микроскопически малого существа, кот. сущ-ет в семени или в яйце. Но одни из них (анималькулисты) утверждали, что вполне сформированный организм находится в головке сперматозоида. Другие же (овисты) считали, что преобразованный зародыш существует в яйцеклетке. В середине XVIII века среди преформистов была широко распространена «теория вложения», согласно которой в яичниках первых самок в момент их творения были заложены зародыши всех последующих поколений. Такой взгляд способствовал распространению представлений объём постоянстве видов. Антонио Валлиснери: Размеры вложенных друг в друга зародышей должны уменьшаться в геометрической прогрессии, через несколько поколений должны уменьшиться до субатомных размеров. Парадокс опрокидывания в бесконечность.

Эпигенез.

К. Вольф заложил основы теории эпигенеза. Сторонники: Дидро, Радищев, Забелин. Упорядоченность взрослого организма выше упорядоченности яйцеклетки за счёт поступления информации из окружающей среды. Индивидуальное развитие является явственным развитием, кот. всегда происходит с новообразованием (эпигенез). Органы развиваются не одновременно, а последовательно из некоей гомогенной, бесструктурной субстанции.

Возникновение упорядоченности из хаоса невозможно без упорядочивающего начала (ДНК). Во времена Вольфа не знали ДНК -> он обращается к Аристотелю: упорядочивающее начало – энтелехия.

Метафизическая концепция преформизма соответствовала креационистским, телеологическим взглядам. Взгляды эпигенетиков сыграли положительную роль, расчищали дорогу для индивидуального развития.

Парадокс Уодингтона «На пути к теоретической биологии» (1970): Согласно теории информации количество инф-ции, идущей от источника к приемнику, может только уменьшаться, но с точки зрения здравого смысла, кролик включает больше информации, чем яйцеклетка.

Вейсман пытался разрешить этот парадокс, выдвинул теорию зародышевой плазмы. «Непрерывность зародышевой плазмы»

1 Сома (тело) и зародышевая плазма совместно сущ-ют в организме.

2 Зародышевая плазма, непрерываясь, передаётся из поколения в поколение.

3 Зародышевая плазма и телесная плазма изменяются т.о., что наследственным изменениям телесных признаков должно предшествовать изменение зародышевой плазмы.

В онтогенезе существуют 2 механизма:

конвариантная редупликация (подтверждение преформизма), двойная спираль ДНК - матрица

синтез белка (подтверждение эпигенеза) Китообразные с эоцена лишены задних конечностей. В среднем каждый 10000ый рождается с зачаточными задними конечностами.

8. Трансформизм и креационизм.

1830 в АН Франции возник спор между Жоффруа Сент-Илером и Жоржом Кювье: В основе организации животного мира 4 типа строения (по нервной системе: позвоночные, моллюски, членистые, лучистые, между ними нет переходных форм) (Кювье) или 1тип (С.-И.).

Кювье – Все виды были созданы Творцом во время творческого акта, но часть их сохранилась, а часть вымерла.

С.- И. – все живое изменяется. Идея единства животного мира и изменяемости его форм под влиянием воздействия условий внешней среды. Все животные связаны общностью происхождения; современные виды их произошли от каких –то первозданных форм. Природа создала все существа по одному плану, одинаковому в принципе, но бесконечно варьирующему в деталях. Организмы неизменны. Основная причина их изменений лежит во внешней среде, кот. всё время меняется: холод следует за теплом, влажность сменяется сухостью. Из такого совместного действия среды возникает борьба, которая или нарушает развитие организма или содействует ему (плодоношение деревьев зависит от условий среды в этом году).

МУТАЦИОННЫЙ ПРОЦЕСС КАК ЭЛЕМЕНТАРНЫЙ ФАКТОР ЭВ-ЦИИ.

Мутации(Мут.) – элементарный эволюционный материал. Процесс возникновения мут. – постоянно действующий элементарный эволюционный фактор, оказывающий давление на популяции. Несколько или 10-ки % особей в популяции носители вновь возникших мут.. Постоянно идущий в природе мут. процесс ведет к изменению в популяции частоты одного аллеля по отношению к другому. По любому отдельному гену давление мут. процесса невелико, при наличии большого числа генов в организме оно оказывает заметное действие на генетическую структуру популяции (в сочетании с генетической комбинаторикой).

Обезвреживание мут. в эв-ции:

Значительная часть вновь возникших мут. биологически «хуже» исходной нормы. Нормальный комплекс генотипов природной популяции – результат длительного отбора лучших комбинаций, следовательно, большинство отклонений должны оказаться «вредными» уже потому, что случайное изменение сложного механизма не может его улучшить. В то же время, безграничная изменчивость очень легко может разрушить сложнейшие системы взаимодействия, начиная от воздействия молекул внутри клетки и кончая взаимодействием особей в популяциях и популяций в биогеоценозах. Это противоречие решается возникновением в эв-ции полового процесса, ведущего к обезвреживанию мут. путем перевода их в гетерозиготное состояние.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6