Ιστορία και συσχέτιση διαφόρων θεωριών για την εξέλιξη του οργανικού κόσμου. Θεωρία της εξέλιξης του οργανικού κόσμου Η έννοια της εξέλιξης του οργανικού κόσμου

6.3. Τα αποτελέσματα της εξέλιξης: η προσαρμοστικότητα των οργανισμών στο περιβάλλον, η ποικιλομορφία των ειδών. Στοιχεία για την εξέλιξη της άγριας ζωής. Προσαρμογή των οργανισμών στο περιβάλλον. Ως αποτέλεσμα μιας μακράς εξελικτικής διαδικασίας, όλοι οι οργανισμοί αναπτύσσονται συνεχώς και

6.4. Μακροεξέλιξη. Κατευθύνσεις και μονοπάτια εξέλιξης (A.N. Severtsov, I.I. Shmalgauzen). Βιολογική πρόοδος και παλινδρόμηση, αρωματοποίηση, ιδιοπροσαρμογή, εκφυλισμός. Αιτίες βιολογικής προόδου και οπισθοδρόμησης. Υποθέσεις για την προέλευση της ζωής στη Γη. Εξέλιξη του οργανικού κόσμου.

6.5. Human Origins. Ο άνθρωπος ως είδος, η θέση του στο σύστημα του οργανικού κόσμου. Υποθέσεις για την καταγωγή του ανθρώπου. Κινητήριες δυνάμεις και στάδια της ανθρώπινης εξέλιξης. Οι ανθρώπινες φυλές, η γενετική τους σχέση. βιοκοινωνική φύση του ανθρώπου. κοινωνικό και φυσικό περιβάλλον,

Στυπτικά οργανικής προέλευσης Φλοιός δρυός (Cortex Quercus) Συλλέγεται νωρίς την άνοιξη, ο φλοιός κατάφυτων κλαδιών και λεπτών κορμών καλλιεργημένης και άγριας βελανιδιάς Χρησιμοποιείται ως στυπτικό σε μορφή υδατικού αφεψήματος (1:10) για ξέπλυμα με ουλίτιδα. στοματίτιδα και

Πέτρες οργανικής προέλευσης Χρυσός τάφος λιβελλούλης (κεχριμπαρένιο) Η θεά της θάλασσας Jurate ζούσε στο βυθό της Βαλτικής Θάλασσας. Κάποτε κολύμπησε για ένα λεπτό από τα βάθη της θάλασσας, είδε έναν νεαρό - τον ψαρά Καστύτη - και τον παρέσυρε στο κάστρο της. Και το Κάστρο Jurate είναι όλα

Κοινωνιογνωστική θεωρία (θεωρία κοινωνικής μάθησης) επιστημονική και πειραματική μεθοδολογία στο πλαίσιο μιας συμπεριφορικής προσέγγισης, που αποκαλύπτει την εξάρτηση της ανθρώπινης συμπεριφοράς από μια σειρά εσωτερικών διεργασιών (για παράδειγμα, κινήσεις, κινήσεις, ανάγκες),

Ομοσπονδιακή Υπηρεσία για την Εκπαίδευση

GOU VPO "Κρατικό Πανεπιστήμιο του Τσελιάμπινσκ"

Ινστιτούτο Βιομηχανικής Οικονομίας, Επιχειρήσεων και Διοίκησης

Τμήμα Οικονομικών Επιστημών Βιομηχανιών και Αγορών

ΑΦΗΡΗΜΕΝΗ

Με θέμα "Θεωρία της εξέλιξης του οργανικού κόσμου"

Με θέμα "Έννοιες της σύγχρονης φυσικής επιστήμης"

Τσελιάμπινσκ

Εισαγωγή 4

1. Διαμόρφωση της ιδέας της ανάπτυξης στη βιολογία 5

2. Η Θεωρία της Εξέλιξης του Κάρολου Δαρβίνου 11

3. Αντιδαρβινισμός 14

4. Βασικές αρχές της γενετικής 16

5. Συνθετική θεωρία της εξέλιξης 20

Συμπέρασμα 29

Πόροι του παγκόσμιου δικτύου Διαδίκτυο 32

Εισαγωγή

Η σύγχρονη πρόοδος στην επιστήμη και την τεχνολογία κινείται με ασύλληπτη ταχύτητα. Ήταν αυτός που επέτρεψε στους ανθρώπους να μάθουν τα μυστικά της φύσης, τους δίδαξε πώς να χρησιμοποιούν τους φυσικούς πόρους, με τη βοήθειά του οι άνθρωποι μπορούν να βρεθούν τόσο στις εκτάσεις του διαστήματος και να βυθιστούν στον πυθμένα της βαθύτερης κοιλότητας στον φλοιό της γης, και πολύ περισσότερο. Όμως, παρ' όλα αυτά, εξακολουθούν να υπάρχουν μυστικά και ένα, ίσως, από τα πιο μυστηριώδη μυστικά, που είναι ακόμα λίγο ανοιχτό για τους ανθρώπους, ήταν και παραμένει το μυστήριο της προέλευσης της ζωής στον πλανήτη Γη.

Σύμφωνα με μια υπόθεση, η ζωή ξεκίνησε σε ένα κομμάτι πάγου. Αν και πολλοί επιστήμονες πιστεύουν ότι η παρουσία διοξειδίου του άνθρακα στην ατμόσφαιρα διατήρησε τις συνθήκες του θερμοκηπίου, άλλοι πιστεύουν ότι ο χειμώνας κυριάρχησε στη Γη. Τα διαστημικά θραύσματα μετεωριτών, οι εκπομπές από υδροθερμικές οπές και οι χημικές αντιδράσεις που συμβαίνουν κατά τις ηλεκτρικές εκκενώσεις στην ατμόσφαιρα ήταν πηγές αμμωνίας και οργανικών ενώσεων όπως η φορμαλδεΰδη και το κυάνιο. Μπαίνοντας στο νερό των ωκεανών, πάγωσαν μαζί του. Στο στρώμα του πάγου, τα μόρια των οργανικών ουσιών πλησίαζαν στενά το ένα το άλλο και μπήκαν σε αλληλεπιδράσεις που οδήγησαν στο σχηματισμό γλυκίνης και άλλων αμινοξέων.

Ο Κάρολος Δαρβίνος και οι σύγχρονοί του πίστευαν ότι η ζωή θα μπορούσε να προέρχεται από ένα σώμα νερού. Αυτή η άποψη εξακολουθεί να υποστηρίζεται από πολλούς μελετητές. Σε ένα κλειστό και σχετικά μικρό σώμα νερού, η οργανική ύλη που φέρεται από τα νερά που ρέουν σε αυτό θα μπορούσε να συσσωρευτεί στις απαιτούμενες ποσότητες.

Ή μήπως η ζωή προέκυψε σε περιοχές ηφαιστειακής δραστηριότητας; Αμέσως μετά τον σχηματισμό της, η Γη ήταν μια μπάλα μάγματος που αναπνέει φωτιά. Κατά τη διάρκεια ηφαιστειακών εκρήξεων και με αέρια που απελευθερώνονται από τηγμένο μάγμα, μια ποικιλία χημικών ουσιών που είναι απαραίτητες για τη σύνθεση οργανικών μορίων έφεραν στην επιφάνεια της γης.

1. Διαμόρφωση της ιδέας της ανάπτυξης στη βιολογία

Η ιδέα της εξέλιξης της ζωντανής φύσης προέκυψε στη σύγχρονη εποχή ως αντίθεση στον δημιουργισμό (από τη λατινική "δημιουργία") - το δόγμα της δημιουργίας του κόσμου από τον Θεό από το τίποτα και το αμετάβλητο του κόσμου που δημιουργήθηκε από τον δημιουργό . Ο Δημιουργισμός ως κοσμοθεωρία αναπτύχθηκε στην εποχή της ύστερης αρχαιότητας και στον Μεσαίωνα και κατέλαβε κυρίαρχη θέση στον πολιτισμό.

Θεμελιώδη ρόλο στην κοσμοθεωρία εκείνης της εποχής έπαιξαν επίσης οι ιδέες της τελεολογίας - το δόγμα σύμφωνα με το οποίο τα πάντα στη φύση είναι διατεταγμένα κατάλληλα και οποιαδήποτε εξέλιξη είναι η υλοποίηση προκαθορισμένων στόχων. Η τελεολογία αποδίδει στις διεργασίες και στα φαινόμενα της φύσης στόχους που είτε θεσπίζει ο Θεός (H. Wolf) είτε είναι τα εσωτερικά αίτια της φύσης (Αριστοτέλης, Leibniz).

Στην υπέρβαση των ιδεών του δημιουργισμού και της τελεολογίας, σημαντικό ρόλο έπαιξε η έννοια της περιορισμένης μεταβλητότητας των ειδών μέσα σε σχετικά στενές διαιρέσεις (από έναν μόνο πρόγονο) υπό την επίδραση του περιβάλλοντος - του μετασχηματισμού. Αυτή η έννοια διατυπώθηκε σε διευρυμένη μορφή από τον εξαιρετικό φυσιοδίφη του 18ου αιώνα, Georges Buffon, στο έργο του 36 τόμων Φυσική Ιστορία.

Ο μετασχηματισμός έχει βασικά ιδέες για την αλλαγή και τον μετασχηματισμό των οργανικών μορφών, την προέλευση ορισμένων οργανισμών από άλλους. Από τους φυσιοδίφες και τους μετασχηματιστές φιλοσόφους του 17ου και 18ου αιώνα, οι R. Hooke, J. Lametrie, D. Diderot, E. Darwin, I. Goethe, E. Saint-Hilaire είναι επίσης οι πιο διάσημοι. Όλοι οι μετασχηματιστές αναγνώρισαν τη μεταβλητότητα των ειδών των οργανισμών υπό την επίδραση των περιβαλλοντικών αλλαγών.

Η συστηματική, η βιολογική επιστήμη της ποικιλομορφίας όλων των υπαρχόντων και εξαφανισμένων οργανισμών, των σχέσεων και των οικογενειακών δεσμών μεταξύ των διαφόρων ομάδων τους (ταξά), έπαιξε σημαντικό ρόλο στη διαμόρφωση της ιδέας της εξέλιξης του οργανικού κόσμου. Τα κύρια καθήκοντα της ταξινομίας είναι ο προσδιορισμός με σύγκριση των ιδιαίτερων χαρακτηριστικών κάθε είδους και κάθε ταξινομίας υψηλότερης βαθμίδας, η αποσαφήνιση κοινών ιδιοτήτων σε ορισμένα taxa. Τα θεμέλια της συστηματικής τέθηκαν στα έργα των J. Ray (1693) και C. Linnaeus (1735).

Ο Σουηδός φυσιοδίφης του 18ου αιώνα, Carl Linnaeus, ήταν ο πρώτος που εφάρμοσε με συνέπεια τη δυαδική ονοματολογία και κατασκεύασε την πιο επιτυχημένη τεχνητή ταξινόμηση φυτών και ζώων.

Το 1751 εκδόθηκε το βιβλίο του «Φιλοσοφία της Βοτανικής», στο οποίο ο Κ. Λινναίος έγραψε: «Ένα τεχνητό σύστημα χρησιμεύει μόνο μέχρι να βρεθεί ένα φυσικό. Το πρώτο διδάσκει μόνο την αναγνώριση των φυτών. Το δεύτερο θα μας διδάξει να γνωρίζουμε τη φύση του ίδιου του φυτού». Και περαιτέρω: «Η φυσική μέθοδος είναι ο απώτερος στόχος της βοτανικής».

Αυτό που ο Λινναίος αποκαλεί «φυσική μέθοδο» είναι, στην πραγματικότητα, κάποια θεμελιώδης θεωρία των ζωντανών. Το πλεονέκτημα του Linnaeus είναι ότι, μέσω της δημιουργίας ενός τεχνητού συστήματος, οδήγησε τη βιολογία στην ανάγκη να εξεταστεί το κολοσσιαίο εμπειρικό υλικό από τη σκοπιά των γενικών θεωρητικών αρχών.

Σημαντικό ρόλο στη διαμόρφωση και ανάπτυξη της ιδέας της εξέλιξης της ζωντανής φύσης έπαιξε η εμβρυολογία, η οποία στη σύγχρονη εποχή χαρακτηριζόταν από την αντίθεση του προφορμισμού και της επιγένεσης.

Πρεφορμισμός - από λατ. "Προεικονίζω" - το δόγμα της παρουσίας στα γεννητικά κύτταρα υλικών δομών που προκαθορίζουν την ανάπτυξη του εμβρύου και τα σημάδια του οργανισμού που αναπτύσσεται από αυτό.

Ο πρεφορμισμός προέκυψε με βάση την ιδέα της προδιαμόρφωσης που επικράτησε τον 17ο και 18ο αιώνα, σύμφωνα με την οποία ο σχηματισμένος οργανισμός υποτίθεται ότι μετατράπηκε σε ωάριο (ovist) ή σε σπερματοζωάριο (ζωοπαθείς). Οι προφορμιστές (Sch. Bonnet, A. Haller και άλλοι) πίστευαν ότι το πρόβλημα της εμβρυϊκής ανάπτυξης θα έπρεπε να επιλυθεί από τη σκοπιά των καθολικών αρχών του όντος, που κατανοούνται αποκλειστικά από τη λογική, χωρίς εμπειρική έρευνα.

Η επιγένεση είναι το δόγμα σύμφωνα με το οποίο, στη διαδικασία της εμβρυϊκής ανάπτυξης, υπάρχει ένας σταδιακός και συνεπής νέος σχηματισμός οργάνων και τμημάτων του εμβρύου από την αδόμητη ουσία ενός γονιμοποιημένου ωαρίου.

Η επιγένεση ως δόγμα διαμορφώθηκε τον 17ο και 18ο αιώνα στον αγώνα ενάντια στον προφορμισμό. Οι επιγενετικές ιδέες αναπτύχθηκαν από τους W. Garvey, J. Buffon, K.F. Wolf. Οι επιγενετιστές εγκατέλειψαν την ιδέα της θεϊκής δημιουργίας των ζωντανών και προσέγγισαν την επιστημονική διατύπωση του προβλήματος της προέλευσης της ζωής.

Έτσι, τον 17ο-18ο αιώνα προέκυψε η ιδέα των ιστορικών αλλαγών στα κληρονομικά χαρακτηριστικά των οργανισμών, η μη αναστρέψιμη ιστορική ανάπτυξη της ζωντανής φύσης - η ιδέα της εξέλιξης του οργανικού κόσμου.

Εξέλιξη - από λατ. Το «ξεδίπλωμα» είναι η ιστορική εξέλιξη της φύσης. Στην πορεία της εξέλιξης, πρώτα, προκύπτουν νέα είδη, δηλ. η ποικιλία των μορφών των οργανισμών αυξάνεται. Δεύτερον, οι οργανισμοί προσαρμόζονται, δηλ. προσαρμοστούν στις αλλαγές των περιβαλλοντικών συνθηκών. Τρίτον, ως αποτέλεσμα της εξέλιξης, το γενικό επίπεδο οργάνωσης των ζωντανών όντων σταδιακά αυξάνεται: γίνονται πιο πολύπλοκα και βελτιωμένα.

Η μετάβαση από την ιδέα του μετασχηματισμού των ειδών στην ιδέα της εξέλιξης, η ιστορική ανάπτυξη των ειδών, προϋπέθετε, πρώτον, την εξέταση της διαδικασίας σχηματισμού των ειδών στην ιστορία του, λαμβάνοντας υπόψη τον εποικοδομητικό ρόλο της εποχής παράγοντας στην ιστορική ανάπτυξη των οργανισμών, και δεύτερον, η ανάπτυξη ιδεών σχετικά με την εμφάνιση μιας ποιοτικά νέας ιστορικής διαδικασίας. Η μετάβαση από τον μετασχηματισμό στον εξελικισμό στη βιολογία έλαβε χώρα στις αρχές του 18ου και του 19ου αιώνα.

Οι πρώτες εξελικτικές θεωρίες δημιουργήθηκαν από δύο μεγάλους επιστήμονες του 19ου αιώνα - τον J. Lamarck και τον C. Darwin.

ΚΑΙ ένας Baptiste Lamarck και ο Charles Robert Darwin δημιούργησαν εξελικτικές θεωρίες που είναι αντίθετες ως προς τη δομή, τη φύση του επιχειρήματος και τα κύρια συμπεράσματα. Οι ιστορικές τους μοίρες εξελίχθηκαν επίσης διαφορετικά. Η θεωρία του Λαμάρκ δεν έγινε ευρέως αποδεκτή από τους συγχρόνους του, ενώ η θεωρία του Δαρβίνου έγινε η βάση του εξελικτικού δόγματος. Επί του παρόντος, τόσο ο Δαρβινισμός όσο και ο Λαμαρκισμός συνεχίζουν να επηρεάζουν τις επιστημονικές έννοιες, αν και με διαφορετικούς τρόπους.

Το 1809 δημοσιεύτηκε η Φιλοσοφία της Ζωολογίας του Λαμάρκ, η οποία σκιαγράφησε την πρώτη ολιστική θεωρία για την εξέλιξη του οργανικού κόσμου.

Ο Λαμάρκ σε αυτό το βιβλίο έδωσε απαντήσεις στα ερωτήματα που αντιμετωπίζει η εξελικτική θεωρία με λογικές συναγωγές από ορισμένα από τα αξιώματα που υιοθέτησε. Ήταν ο πρώτος που ξεχώρισε δύο από τις πιο γενικές κατευθύνσεις της εξέλιξης: την ανοδική ανάπτυξη από τις απλούστερες μορφές ζωής σε όλο και πιο περίπλοκες και τέλειες και το σχηματισμό προσαρμογών στους οργανισμούς ανάλογα με τις αλλαγές στο εξωτερικό περιβάλλον (ανάπτυξη " κάθετα» και «οριζόντια»). Ο Λαμάρκ ήταν ένας από τους πρώτους φυσιοδίφες που ανέπτυξαν την ιδέα της εξέλιξης του οργανικού κόσμου στο επίπεδο της θεωρίας.

Ο Λαμάρκ συμπεριέλαβε στη διδασκαλία του μια ποιοτικά νέα κατανόηση του ρόλου του περιβάλλοντος στην ανάπτυξη των οργανικών μορφών, ερμηνεύοντας το εξωτερικό περιβάλλον ως σημαντικό παράγοντα, προϋπόθεση για την εξέλιξη.

Ο Λαμάρκ πίστευε ότι η ιστορική ανάπτυξη των οργανισμών δεν είναι τυχαία, αλλά φυσικής φύσης και λαμβάνει χώρα προς την κατεύθυνση της σταδιακής και σταθερής βελτίωσης. Ο Lamarck ονόμασε αυτή την αύξηση στο συνολικό επίπεδο οργάνωσης μια διαβάθμιση.

Ο Λαμάρκ θεώρησε ότι η κινητήρια δύναμη των διαβαθμίσεων είναι «η επιθυμία της φύσης για πρόοδο», «η επιθυμία για τελειότητα», εγγενής σε όλους τους οργανισμούς και ενσωματωμένη σε αυτούς από τον Δημιουργό. Ταυτόχρονα, οι οργανισμοί είναι σε θέση να ανταποκρίνονται κατάλληλα σε οποιεσδήποτε αλλαγές στις εξωτερικές συνθήκες, να προσαρμοστούν στις συνθήκες του εξωτερικού περιβάλλοντος. Ο Λαμάρκ όρισε αυτή τη διάταξη σε δύο νόμους:

ένα όργανο που χρησιμοποιείται ενεργά αναπτύσσεται εντατικά και ένα περιττό εξαφανίζεται.

Οι αλλαγές που αποκτώνται από τους οργανισμούς με την ενεργή χρήση ορισμένων οργάνων και τη μη χρήση άλλων διατηρούνται στους απογόνους.

Ο ρόλος του περιβάλλοντος στην εξέλιξη των οργανισμών εξετάζεται διαφορετικά από διαφορετικούς τομείς της εξελικτικής διδασκαλίας.

Για κατευθύνσεις στο εξελικτικό δόγμα που θεωρούν την ιστορική ανάπτυξη της ζωντανής φύσης ως άμεση προσαρμογή των οργανισμών στο περιβάλλον, χρησιμοποιείται ένα κοινό όνομα - εκτογένεση (από τις ελληνικές λέξεις "έξω, έξω" και "ανάδυση, σχηματισμός"). Οι υποστηρικτές της εκτογένεσης θεωρούν την εξέλιξη ως μια διαδικασία άμεσης προσαρμογής των οργανισμών στο περιβάλλον και μια απλή άθροιση των αλλαγών που αποκτώνται από τους οργανισμούς υπό την επίδραση του περιβάλλοντος.

Τα δόγματα που εξηγούν την εξέλιξη των οργανισμών με τη δράση μόνο εσωτερικών μη υλικών παραγόντων ("η αρχή της τελειότητας", "η δύναμη της ανάπτυξης" κ.λπ.) ενώνονται με ένα κοινό όνομα - αυτογένεση.

Αυτές οι διδασκαλίες θεωρούν την εξέλιξη της ζωντανής φύσης ως μια διαδικασία ανεξάρτητη από τις εξωτερικές συνθήκες, που κατευθύνεται και ρυθμίζεται από εσωτερικούς παράγοντες. Η αυτογένεση είναι το αντίθετο της εκτογένεσης.

Η αυτογένεση πλησιάζει τον βιταλισμό - ένα σύνολο ρευμάτων στη βιολογία, σύμφωνα με τα οποία τα φαινόμενα ζωής εξηγούνται από την παρουσία στους οργανισμούς μιας άυλης υπερφυσικής δύναμης («ζωτική δύναμη», «ψυχή», «εντελεχία», «αρχαία») που ελέγχει αυτά τα φαινόμενα. Ο βιταλισμός - από το λατινικό "ζωή" - εξηγεί τα φαινόμενα της ζωής με τη δράση μιας ειδικής μη υλικής αρχής.

Με τον δικό της τρόπο, η ιδέα της εξέλιξης του οργανικού κόσμου αναπτύχθηκε στη θεωρία των καταστροφών.

φά Ο Γάλλος βιολόγος Georges Cuvier (1769-1832) έγραψε: «Η ζωή έχει ταράξει επανειλημμένα τη γη μας με τρομερά γεγονότα. Αμέτρητα ζωντανά πλάσματα έπεσαν θύματα καταστροφών: κάποιοι, οι κάτοικοι της γης, καταβροχθίστηκαν από πλημμύρες, άλλοι, που κατοικούσαν στα σπλάχνα των νερών, βρέθηκαν στη στεριά μαζί με τον ξαφνικά υψωμένο βυθό της θάλασσας, οι ίδιες οι φυλές τους εξαφανίστηκαν για πάντα, αφήνοντας μόνο λίγα απομεινάρια στον κόσμο, που μετά βίας διακρίνονται από τους φυσιοδίφες.

Αναπτύσσοντας τέτοιες απόψεις, ο Cuvier έγινε ο ιδρυτής της θεωρίας των καταστροφών - μια έννοια στην οποία η ιδέα της βιολογικής εξέλιξης εμφανίστηκε ως παράγωγο μιας γενικότερης ιδέας για την ανάπτυξη παγκόσμιων γεωλογικών διεργασιών.

Η θεωρία των καταστροφών (καταστροφισμός) προέρχεται από ιδέες για την ενότητα των γεωλογικών και βιολογικών πτυχών της εξέλιξης.

Στη θεωρία των καταστροφών, η πρόοδος των οργανικών μορφών εξηγείται μέσω της αναγνώρισης του αμετάβλητου των μεμονωμένων βιολογικών ειδών.

Το δόγμα του καταστροφισμού αντιτάχθηκε από υποστηρικτές μιας άλλης έννοιας της εξέλιξης, οι οποίοι επίσης επικεντρώθηκαν κυρίως σε γεωλογικά ζητήματα, αλλά προήλθαν από την ιδέα της ταυτότητας των σύγχρονων και αρχαίων γεωλογικών διεργασιών - την έννοια της ομοιομορφίας.

Ο ομοιομορφισμός αναπτύχθηκε υπό την επίδραση των επιτυχιών της κλασικής μηχανικής, κυρίως της ουράνιας μηχανικής, της γαλαξιακής αστρονομίας και των ιδεών για το άπειρο και το άπειρο της φύσης στο χώρο και το χρόνο. Στο 18ο-πρώτο μισό του 19ου αιώνα, η έννοια της ομοιομορφίας αναπτύχθηκε από τους J. Hutton, C. Lyell, M.V. Lomonosov, K. Goff και άλλους. Αυτή η έννοια βασίζεται στην ιδέα της ομοιομορφίας και της συνέχειας του οι νόμοι της φύσης, η αναλλοίωσή τους σε όλη την ιστορία της Γης. η απουσία κάθε είδους ανατροπών και αλμάτων στην ιστορία της Γης. άθροιση μικρών αποκλίσεων σε μεγάλες χρονικές περιόδους. πιθανή αναστρεψιμότητα των φαινομένων και άρνηση προόδου στην ανάπτυξη.

2. Η θεωρία της εξέλιξης του Κάρολου Δαρβίνου

Ο Άγγλος επιστήμονας Charles Darwin, σε αντίθεση με τον J.B. Ο Lamarck, επέστησε την προσοχή στο γεγονός ότι παρόλο που οποιοδήποτε ζωντανό πλάσμα αλλάζει κατά τη διάρκεια της ζωής, τα άτομα του ίδιου είδους δεν είναι τα ίδια.

Η διδασκαλία του Κάρολου Δαρβίνου βασίζεται σε μεγάλο όγκο πραγματικού υλικού που συλλέγεται κατά τη διάρκεια του ταξιδιού και αποδεικνύει την εγκυρότητα της θεωρίας του, καθώς και σε επιστημονικά επιτεύγματα (γεωλογία, χημεία, παλαιοντολογία, συγκριτική ανατομία κ.λπ.), κυρίως στον τομέα της επιλογής . Ο Δαρβίνος άρχισε αρχικά να εξετάζει τους εξελικτικούς μετασχηματισμούς όχι σε μεμονωμένους οργανισμούς, αλλά σε ένα είδος ή ενδοειδικές ομάδες.

Το 1859 δημοσιεύτηκε το βιβλίο του Δαρβίνου «The Origin of Species by Means of Natural Selection, or the Preservation of Favored Breeds in the Struggle for Life», στο οποίο εξήγησε τον μηχανισμό της εξελικτικής διαδικασίας. Αναλογιζόμενος συνεχώς τις κινητήριες αιτίες της εξελικτικής διαδικασίας, ο Κάρολος Δαρβίνος κατέληξε στην πιο σημαντική ιδέα για ολόκληρη τη θεωρία του αγώνα για ύπαρξη. Η ουσία αυτής της ιδέας, με την πρώτη ματιά, είναι πολύ απλή: κάθε είδος είναι ικανό για απεριόριστη αναπαραγωγή και οι απαραίτητοι πόροι για την αναπαραγωγή είναι περιορισμένοι. Συνέπεια του αγώνα για ύπαρξη είναι η φυσική επιλογή, δηλ. επιβίωσης και επιτυχούς παραγωγής απογόνων από τους πιο ικανούς οργανισμούς. Με βάση τα γεγονότα, ο Κάρολος Δαρβίνος μπόρεσε να αποδείξει ότι η φυσική επιλογή είναι ο κύριος παράγοντας στην εξελικτική διαδικασία στη φύση και η τεχνητή επιλογή παίζει τον ίδιο σημαντικό ρόλο στη δημιουργία ζωικών φυλών και φυτικών ποικιλιών.

Ο Χ. Δαρβίνος διατύπωσε ιδέες για την τεχνητή επιλογή, τονίζοντας τις δύο μορφές της: τη μεθοδική ή συνειδητή και την ασυνείδητη.

Η ασυνείδητη επιλογή είναι η πιο πρώιμη μορφή τεχνητής επιλογής, στην οποία ένα άτομο δεν θέτει συγκεκριμένο στόχο, αλλά διατηρεί τους καλύτερους, χρήσιμους οργανισμούς (φυτικού ή ζωικού).

Η μεθοδολογική επιλογή είναι μια δημιουργική διαδικασία, η οποία χαρακτηρίζεται από το γεγονός ότι ο κτηνοτρόφος αναθέτει στον εαυτό του το καθήκον να εκτρέφει μια συγκεκριμένη ράτσα ζωικής ή φυτικής ποικιλίας με οικονομικά πολύτιμα χαρακτηριστικά.

Ο Δαρβίνος έδειξε την ύπαρξη ορισμένων διαφορών μεταξύ τεχνητής και φυσικής επιλογής.

Ο Γ. Δαρβίνος διατύπωσε επίσης την αρχή της απόκλισης των χαρακτήρων, η οποία είναι πολύ σημαντική για την κατανόηση της διαδικασίας σχηματισμού νέων ειδών. Ως αποτέλεσμα της φυσικής επιλογής, προκύπτουν μορφές που διαφέρουν από τα αρχικά είδη και προσαρμόζονται σε συγκεκριμένες περιβαλλοντικές συνθήκες. Με την πάροδο του χρόνου, η ασυμφωνία οδηγεί στην εμφάνιση μεγάλων διαφορών σε αρχικά ελαφρώς διαφορετικές μορφές. Ως αποτέλεσμα, δημιουργούν διαφορές με πολλούς τρόπους. Με την πάροδο του χρόνου, συσσωρεύονται τόσες πολλές διαφορές που αναδύονται νέα είδη. Αυτό είναι που διασφαλίζει την ποικιλομορφία των ειδών στον πλανήτη μας.

Σύμφωνα με τις ιδέες του Καρόλου Δαρβίνου, οι κύριες κινητήριες δυνάμεις της εξέλιξης είναι η κληρονομικότητα, η μεταβλητότητα (βέβαιη, ή ομαδική και αόριστη, ή ατομική) και η φυσική επιλογή - το αποτέλεσμα του αγώνα για ύπαρξη, που κατευθύνει την εξελικτική διαδικασία.

Ορισμένη μεταβλητότητα είναι η μεταβλητότητα μιας ομάδας ατόμων του ίδιου είδους υπό την επίδραση ορισμένων περιβαλλοντικών παραγόντων, η οποία έχει προσαρμοστικό χαρακτήρα (απώλεια φύλλων από τα φυτά κατά την ξηρασία ή φυλλοβόλα φυτά μιας εύκρατης ζώνης το φθινόπωρο). Ελλείψει ενός παράγοντα που προκαλεί αλλαγή, αυτή η αλλαγή, κατά κανόνα, εξαφανίζεται.

Η αβέβαιη μεταβλητότητα είναι μια μεμονωμένη μεταβλητότητα μεμονωμένων χαρακτηριστικών σε μεμονωμένα άτομα ενός είδους που δεν έχει προσαρμοστικό χαρακτήρα (αλμπίνο, φυτό νάνος). Τέτοιες αλλαγές μπορούν να κληρονομηθούν ανεξάρτητα από τις περιβαλλοντικές συνθήκες. Επομένως, σύμφωνα με τον Δαρβίνο, η κύρια τιμή για την εξέλιξη ήταν η αόριστη μεταβλητότητα.

Η συσχετιστική μεταβλητότητα έγκειται στο γεγονός ότι όταν ένα όργανο ή σύστημα οργάνων αλλάζει, άλλα όργανα ή δομές αλλάζουν ταυτόχρονα με αυτό. Για παράδειγμα, η ανάπτυξη των θωρακικών μυών και ο σχηματισμός της καρίνας στα πτηνά.

Η αντισταθμιστική μεταβλητότητα εκφράζεται στο γεγονός ότι η ανάπτυξη ορισμένων οργάνων ή δομών οδηγεί στην υπανάπτυξη άλλων.

Ήδη το 1860, επιστήμονες από πολλές χώρες αποδέχθηκαν τις διδασκαλίες του Δαρβίνου (T. Huxley, A. Wallace, J. Hooker στην Αγγλία, E. Haeckel, F. Muller στη Γερμανία, K.A. Timiryazev, I.I. Mechnikov, A. O. and V. O. Kovalevsky, I. M. Sechenov στη Ρωσία, A. Gray στις ΗΠΑ). Ανεξάρτητα από τον Κάρολο Δαρβίνο, ο Άγγλος ζωολόγος Άλφρεντ Γουάλας κατέληξε σε παρόμοιες εξελικτικές ιδέες. Ο Κάρολος Δαρβίνος εκτίμησε ιδιαίτερα τις ιδέες του νεαρού επιστήμονα για τη φυσική επιλογή.

Βασικές αρχές της εξελικτικής διδασκαλίας του Χ. Δαρβίνου.

Κάθε είδος είναι ικανό για απεριόριστη αναπαραγωγή.

Οι περιορισμένοι πόροι ζωής εμποδίζουν την υλοποίηση της δυνατότητας για απεριόριστη αναπαραγωγή. Τα περισσότερα από τα άτομα πεθαίνουν στον αγώνα για ύπαρξη και δεν αφήνουν απογόνους.

Ο θάνατος ή η επιτυχία στον αγώνα για ύπαρξη είναι επιλεκτική. Οι οργανισμοί του ίδιου είδους διαφέρουν μεταξύ τους από ένα σύνολο χαρακτηριστικών. Στη φύση, εκείνα τα άτομα που έχουν τον πιο επιτυχημένο συνδυασμό χαρακτηριστικών για τις δεδομένες συνθήκες επιβιώνουν και αφήνουν απογόνους, δηλ. καλύτερα προσαρμοσμένο.

Ο Χ. Δαρβίνος ονόμασε την επιλεκτική επιβίωση και αναπαραγωγή των πιο ικανών οργανισμών φυσική επιλογή.

Υπό την επίδραση της φυσικής επιλογής που συμβαίνει σε διαφορετικές συνθήκες, ομάδες ατόμων του ίδιου είδους από γενιά σε γενιά συσσωρεύουν διάφορα προσαρμοστικά χαρακτηριστικά. Ομάδες ατόμων αποκτούν τόσο σημαντικές διαφορές που μετατρέπονται σε νέα είδη (η αρχή της απόκλισης των χαρακτήρων).

Ο Κάρολος Δαρβίνος ήταν ο πρώτος που τεκμηρίωσε την υλιστική θεωρία της εξέλιξης. Απέδειξε την πραγματικότητα της ύπαρξης ενός εξελισσόμενου είδους που γεννιέται, εξελίσσεται και εξαφανίζεται. Ο Δαρβίνος τεκμηρίωσε την αρχή της ενότητας της ασυνέχειας και της συνέχειας στην εμφάνιση ενός είδους, έδειξε πώς οι αόριστες τυχαίες αλλαγές υπό την επίδραση της φυσικής επιλογής μετατρέπονται σε προσαρμοστικά χαρακτηριστικά ενός είδους. Ο επιστήμονας προσδιόρισε τις υλικές αιτίες αυτού του φαινομένου και έδειξε τη διαμόρφωση σχετικής σκοπιμότητας. Η αξία του Κάρολου Δαρβίνου στην επιστήμη δεν έγκειται τόσο στο γεγονός ότι απέδειξε την ύπαρξη της εξέλιξης, αλλά στο ότι εξήγησε πώς μπορεί να συμβεί.

3. Αντιδαρβινισμός

Αντιδαρβινισμός (από το ελληνικό «αντι-» - κατά και Δαρβινισμός), μια ομάδα διδασκαλιών που, με τη μια ή την άλλη μορφή, αρνούνται τον ηγετικό ρόλο της φυσικής επιλογής στην εξέλιξη. Αυτή η κατηγορία περιλαμβάνει και τις δύο ανταγωνιστικές εξελικτικές θεωρίες: Λαμαρκισμό, σαλτιονισμό, καταστροφισμό, καθώς και περισσότερο ή λιγότερο ιδιωτική κριτική των κύριων διατάξεων του Δαρβινισμού. Ο αντιδαρβινισμός δεν πρέπει να ταυτίζεται με την άρνηση της εξέλιξης ως ιστορικής διαδικασίας (δηλαδή, ο αντι-εξελικισμός).

Ιστορικά, ο αντιδαρβινισμός προέκυψε ως μια κριτική αντίδραση στη δημοσίευση του βιβλίου «On the Origin of Species» του Charles Darwin. Αυτές οι αντιρρήσεις συνοψίστηκαν με μεγαλύτερη συνέπεια και λογική το 1871 από τον Στ. Ο Maivart στο άρθρο του "On the Formation of Species":

δεδομένου ότι οι αποκλίσεις από τον κανόνα είναι συνήθως μικρές, δεν θα πρέπει να επηρεάζουν αισθητά την φυσική κατάσταση των ατόμων.

Εφόσον οι κληρονομικές αποκλίσεις συμβαίνουν τυχαία, πρέπει να αντισταθμίζονται αμοιβαία σε μια σειρά γενεών.

Η συσσώρευση και η στερέωση μικρών αποκλίσεων είναι δύσκολο να εξηγηθεί η εμφάνιση σύνθετων, ολοκληρωμένων δομών, όπως το μάτι ή το εσωτερικό αυτί.

Επιπλέον, σύμφωνα με τον Δαρβίνο, οι μεταβατικές μορφές θα πρέπει να αντιπροσωπεύονται ευρέως στη φύση, ενώ λίγο πολύ ξεκάθαρα σπασίματα (διακοπές) συνήθως εντοπίζονται μεταξύ των ταξινομικών κατηγοριών, τα οποία είναι ιδιαίτερα αισθητά στο παλαιοντολογικό υλικό. Ο ίδιος ο Δαρβίνος έδωσε προσοχή σε αυτές τις αντιρρήσεις στις επόμενες εκδόσεις του έργου του, αλλά δεν μπορούσε να τις εξηγήσει με επιχειρήματα. Εξαιτίας αυτού, οι ανταγωνιστικές εξελικτικές θεωρίες όπως ο νεολαμαρκισμός και ο νεοκαταστροφισμός εμφανίστηκαν στο δεύτερο μισό του 19ου αιώνα.

Στις αρχές του 20ου αιώνα, πολυάριθμα, συχνά δημοφιλή, μηχανομαρκιστικά έργα απέδειξαν τη δυνατότητα «επαρκούς μεταβλητότητας και κληρονομικότητας επίκτητων χαρακτήρων». Οι πρώτες εργασίες των γενετιστών (H. de Vries, W. Batson) απέδειξαν στην πράξη τη σπασμωδική, ξαφνική φύση της εμφάνισης κληρονομικών αλλαγών και όχι τη σταδιακή συσσώρευση αλλαγών υπό την επίδραση της επιλογής (το λεγόμενο γενετικό αντι- Δαρβινισμός). Τέλος, έχουν εμφανιστεί πολλά έργα που αποδεικνύουν πειραματικά την «αναποτελεσματικότητα» της φυσικής επιλογής. Έτσι, το 1903, ο W. Johannsen πραγματοποίησε επιλογή σε καθαρές γραμμές φασολιών, διαιρώντας τους σπόρους ανά μέγεθος σε τρεις ομάδες: μεγάλους, μεσαίους και μικρούς. Βρήκε ότι οι απόγονοι κάθε ομάδας αναπαρήγαγαν ένα πλήρες φάσμα μεγεθών σπόρων, πανομοιότυπων με τον γονέα. Από σύγχρονες θέσεις, αυτό το αποτέλεσμα είναι προφανές - δεν είναι το ίδιο το χαρακτηριστικό που κληρονομείται, αλλά ο κανόνας της αντίδρασης. Ωστόσο, στις αρχές του 20ου αιώνα, τέτοια έργα θεωρήθηκαν ως διάψευση της αρχής της φυσικής επιλογής. Αυτές οι συνθήκες οδήγησαν στο λεγόμενο. η κρίση του Δαρβινισμού, ή «η αγνωστικιστική περίοδος στην ανάπτυξη του εξελικτικού δόγματος», που κράτησε μέχρι τη δεκαετία του '30 του 20ού αιώνα. Η φυσική διέξοδος από την κρίση ήταν η σύνθεση της γενετικής και της πληθυσμιακής προσέγγισης, καθώς και η εμφάνιση μιας συνθετικής θεωρίας της εξέλιξης.

4. Βασικές αρχές της γενετικής

Οι κύριες κληρονομικές πληροφορίες αποθηκεύονται σε συγκεκριμένα σώματα του κυτταρικού πυρήνα των ευκαρυωτικών, που ονομάζονται χρωμοσώματα. Το χρωμόσωμα είναι ένα σύμπλεγμα που αποτελείται από ένα γιγάντιο μόριο δεοξυριβονουκλεϊκού οξέος (DNA) και πολλά μόρια πρωτεΐνης. Το DNA είναι ένα πολυμερές, δηλαδή αποτελείται από μεγάλο αριθμό μονομερών συνδεδεμένων σε σειρά - νουκλεοτίδια. Υπάρχουν τέσσερα διαφορετικά νουκλεοτίδια αδενίνη (Α), θυμίνη (Τ), γουανίνη (G) και κυτοσίνη (C). Το μόριο DNA αποτελείται από δύο πολυνουκλεοτιδικές αλυσίδες στριμμένες σε διπλή έλικα. Προκειμένου ένα δίκλωνο μόριο DNA να είναι σταθερό, είναι απαραίτητο να υπάρχει ένα νουκλεοτίδιο Τ απέναντι από το νουκλεοτίδιο Α στον αντίθετο κλώνο και αντίστροφα. Το ίδιο ισχύει για τα νουκλεοτίδια G και C. Αυτό οφείλεται σε μια ιδιότητα των νουκλεοτιδίων που ονομάζεται συμπληρωματικότητα. Έτσι, η αλληλουχία των νουκλεοτιδίων σε έναν κλώνο καθορίζει πλήρως την αλληλουχία των νουκλεοτιδίων στον δεύτερο κλώνο.

Τα νουκλεοτίδια A, T, G και C είναι ένα είδος αλφαβήτου, με τη βοήθεια του οποίου όλες οι κληρονομικές πληροφορίες κωδικοποιούνται σε μόρια DNA. Ένα γονίδιο είναι ένα τμήμα ενός χρωμοσώματος που αποθηκεύει πληροφορίες σχετικά με μια συγκεκριμένη ιδιότητα ενός οργανισμού. (Αυτός ο ορισμός είναι εξαιρετικά απλοποιημένος, αλλά είναι αρκετά κατάλληλος για περαιτέρω παρουσίαση). Κάθε χρωμόσωμα αποτελείται από κωδικοποιητικές περιοχές που είναι γονίδια και μη κωδικοποιητικές αλληλουχίες.
Στους πυρήνες των ανθρώπινων σωματικών κυττάρων, υπάρχουν κανονικά 46 χρωμοσώματα: 44 αυτοσώματα και 2 φυλετικά χρωμοσώματα.

Τα αυτοσώματα είναι ζευγαρωμένα, δηλαδή 44 αυτοσώματα μπορούν να χωριστούν σε 22 ζεύγη ομόλογων χρωμοσωμάτων. Τα ομόλογα χρωμοσώματα είναι πανομοιότυπα στη δομή, δηλαδή φέρουν γονίδια που περιέχουν πληροφορίες για τις ίδιες ιδιότητες του οργανισμού. Ωστόσο, οι αλληλουχίες νουκλεοτιδίων τόσο στις κωδικοποιητικές όσο και στις μη κωδικοποιητικές περιοχές των ομόλογων χρωμοσωμάτων μπορεί να διαφέρουν. Οι αλληλουχίες νουκλεοτιδίων που βρίσκονται στην ίδια θέση (θέση) σε ομόλογα χρωμοσώματα, αλλά έχουν διαφορετική σύνθεση νουκλεοτιδίων, ονομάζονται
είναι αλληλόμορφα. Εάν ένα άτομο έχει πανομοιότυπα αλληλόμορφα σε οποιοδήποτε τόπο, τότε ονομάζεται ομόζυγος για αυτόν τον τόπο. Οι τόποι ποικίλλουν πολύ ως προς τον αριθμό των αλληλόμορφων που υπάρχουν. Οι περισσότεροι τόποι έχουν έως δύο αλληλόμορφα, αλλά υπάρχουν οι λεγόμενοι εξαιρετικά πολυμορφικοί τόποι με δέκα ή περισσότερα αλληλόμορφα. Το σύνολο των αλληλόμορφων ενός δεδομένου ατόμου για οποιονδήποτε τόπο ή ομάδα τόπων ονομάζεται γονότυπος. Το σύνολο των αλληλικών παραλλαγών των τόπων που βρίσκονται στο ίδιο χρωμόσωμα ονομάζεται απλότυπος. Η διαδικασία προσδιορισμού του γονότυπου ή του απλότυπου ενός ατόμου, σύμφωνα με οποιονδήποτε τόπο ή ομάδα τόπων, ονομάζεται τυποποίηση.

Υπάρχουν δύο τύποι φυλετικών χρωμοσωμάτων - X και Y, τα οποία διαφέρουν πολύ μεταξύ τους τόσο σε μέγεθος όσο και ως προς τα γονίδια που είναι αποθηκευμένα σε αυτά. Το περιεχόμενο των φυλετικών χρωμοσωμάτων στους πυρήνες των ανθρώπινων κυττάρων εξαρτάται από το φύλο: οι γυναίκες έχουν κανονικά δύο χρωμοσώματα Χ, οι άνδρες έχουν ένα χρωμόσωμα Χ και ένα χρωμόσωμα Υ.
Ένα σύνολο χρωμοσωμάτων που περιέχει 22 ζεύγη αυτοσωμάτων και δύο φυλετικά χρωμοσώματα ονομάζεται διπλοειδές σύνολο.

Η μετάδοση κληρονομικών πληροφοριών γίνεται κατά τη διαίρεση των κυττάρων. Υπάρχουν δύο τύποι κυτταρικής διαίρεσης - η μίτωση και η μείωση.
Ως αποτέλεσμα της μίτωσης, ένα μητρικό κύτταρο διαιρείται σε δύο θυγατρικά κύτταρα. Σε ένα ορισμένο στάδιο της μίτωσης, τα χρωμοσώματα του μητρικού κυττάρου διπλασιάζονται και στο μέλλον κάθε θυγατρικό κύτταρο λαμβάνει ένα πλήρες διπλοειδές σύνολο χρωμοσωμάτων. Ανάλογα με τον τύπο της μίτωσης, εμφανίζεται σωματική κυτταρική διαίρεση.

Κατά τη δημιουργία γεννητικών κυττάρων (ωάρια στις γυναίκες, σπερματοζωάρια στους άνδρες), σε ένα ορισμένο στάδιο, η κυτταρική διαίρεση συμβαίνει ανάλογα με τον τύπο της μείωσης. Κατά τη διάρκεια της μείωσης, συμβαίνουν δύο διαιρέσεις. Κατά το πρώτο στάδιο της μείωσης, τα χρωμοσώματα διπλασιάζονται, αλλά οι δύο αδελφές χρωματίδες δεν διαχωρίζονται, αλλά παραμένουν μαζί, συνδεδεμένες σε μια συγκεκριμένη θέση που ονομάζεται κεντρομερίδιο. Σε μια ορισμένη φάση της πρώτης διαίρεσης της μείωσης, συμβαίνει σύζευξη, δηλαδή η προσκόλληση μιας από τις αδελφές χρωματίδες σε μια από τις χρωματίδες του ομόλογου χρωμοσώματος. Αυτή τη στιγμή, πραγματοποιείται ανασυνδυασμός, ο οποίος είναι η ανταλλαγή θέσεων μεταξύ των κολλημένων μεταξύ τους χρωματιδών των ομόλογων χρωμοσωμάτων. Θα πρέπει να σημειωθεί ότι στους άνδρες, των οποίων τα κύτταρα φέρουν ένα Χ- και ένα Υ-χρωμόσωμα, η σύζευξη μεταξύ των φυλετικών χρωμοσωμάτων συμβαίνει σε μια πολύ μικρή περιοχή. Στα θηλυκά, τα δύο χρωμοσώματα Χ συζευγνύονται και ανασυνδυάζονται με τον ίδιο τρόπο όπως τα αυτοσώματα. Ως αποτέλεσμα της πρώτης διαίρεσης της μείωσης, σχηματίζονται δύο θυγατρικά κύτταρα, που περιέχουν ένα από κάθε ζεύγος ομόλογων χρωμοσωμάτων. Πρέπει να σημειωθεί ότι η απόκλιση των ομόλογων χρωμοσωμάτων σε θυγατρικά κύτταρα είναι μια τυχαία διαδικασία, δηλαδή είναι αδύνατο να προβλεφθεί εκ των προτέρων ποιο από τα χρωμοσώματα θα καταλήξει σε ποιο κύτταρο. Στη δεύτερη διαίρεση της μείωσης, οι αδελφές χρωματίδες διαχωρίζονται, καθεμία από τις οποίες εισέρχεται στο θυγατρικό κύτταρο. Έτσι, ως αποτέλεσμα της μείωσης, από ένα κύτταρο που φέρει 46 χρωμοσώματα, σχηματίζονται τέσσερα γεννητικά κύτταρα, καθένα από τα οποία φέρει 23 χρωμοσώματα (22 αυτοσώματα και ένα φυλετικό χρωμόσωμα), δηλαδή το ήμισυ του γενετικού υλικού που περιέχεται στα σωματικά κύτταρα. Ένα τέτοιο σύνολο χρωμοσωμάτων ονομάζεται απλοειδές σύνολο.
Σημειώστε ότι όλα τα ωάρια μιας γυναίκας φέρουν ένα χρωμόσωμα Χ, ενώ το μισό του σπέρματος ενός άνδρα φέρει ένα χρωμόσωμα Χ και το άλλο μισό φέρει ένα χρωμόσωμα Υ.

Κατά τη γονιμοποίηση, οι πυρήνες του σπερματοζωαρίου και του ωαρίου συγχωνεύονται, με αποτέλεσμα ο πυρήνας του προκύπτοντος ζυγώτη να λάβει ένα πλήρες διπλοειδές σύνολο χρωμοσωμάτων. Εάν το ωάριο γονιμοποιήθηκε από ένα σπερματοζωάριο, ο πυρήνας του οποίου περιείχε το χρωμόσωμα Χ, τότε ένα θηλυκό έμβρυο αναπτύσσεται κανονικά από το ζυγωτό. Εάν ένα ωάριο γονιμοποιηθεί από ένα σπέρμα που φέρει ένα χρωμόσωμα Υ, το φύλο του εμβρύου θα είναι αρσενικό.

Από όσα ειπώθηκαν, προκύπτει ότι το ένα ήμισυ των χρωμοσωμάτων που περιέχονται στους πυρήνες των σωματικών κυττάρων κάθε ατόμου το έλαβε από τη βιολογική μητέρα και το άλλο μισό από τον βιολογικό πατέρα. Λόγω των γεγονότων ανασυνδυασμού που συμβαίνουν στο πρώτο στάδιο της μείωσης, τα χρωμοσώματα του παιδιού δεν είναι ακριβή αντίγραφα των χρωμοσωμάτων του καθενός από τους γονείς, αλλά είναι ιδιόμορφες χίμαιρες.

Εκτός από τον κυτταρικό πυρήνα, το DNA περιέχεται στα μιτοχόνδρια - κυτταρικά οργανίδια που βρίσκονται στο κυτταρόπλασμα και αποτελούν ένα είδος ενεργειακού σταθμού του κυττάρου. Το μιτοχονδριακό DNA είναι ένα σχετικά μικρό (~16,5 χιλιάδες ζεύγη βάσεων), κλειστό σε έναν δακτύλιο, μόρια. Ένα μιτοχόνδριο περιέχει, κατά μέσο όρο, 4-5 πανομοιότυπα αντίγραφα τέτοιων μορίων. Δεδομένου ότι υπάρχουν αρκετές εκατοντάδες μιτοχόνδρια σε ένα κύτταρο, ο αριθμός των μορίων μιτοχονδριακού DNA ανά κύτταρο μπορεί να φτάσει, για παράδειγμα, σε αυγά, αρκετές χιλιάδες, αλλά η μέση τιμή κυμαίνεται γύρω στα 500. Ένα σημαντικό χαρακτηριστικό ενός ατόμου, όπως τα περισσότερα θηλαστικά, είναι το γεγονός ότι κατά τη γονιμοποίηση Τα μιτοχόνδρια του σπέρματος δεν εισέρχονται στο ωάριο. Αυτό σημαίνει ότι το ζυγωτό που σχηματίζεται κατά τη γονιμοποίηση περιέχει μόνο τα μιτοχόνδρια (και, κατά συνέπεια, το μιτοχονδριακό DNA) του ωαρίου της μητέρας. Το σύνολο των αλληλικών παραλλαγών του μορίου του μιτοχονδριακού DNA ονομάζεται μιτότυπος.

5. Συνθετική θεωρία της εξέλιξης

Η συνθετική θεωρία της εξέλιξης - ο σύγχρονος Δαρβινισμός - προέκυψε στις αρχές της δεκαετίας του '40 του ΧΧ αιώνα. Είναι ένα δόγμα της εξέλιξης του οργανικού κόσμου, που αναπτύχθηκε με βάση δεδομένα από τη σύγχρονη γενετική, την οικολογία και τον κλασικό δαρβινισμό. Ο όρος «συνθετικό» προέρχεται από τον τίτλο του βιβλίου του διάσημου Άγγλου εξελικτικού J. Huxley «Evolution: a modern synthesis» (1942). Πολλοί επιστήμονες συνέβαλαν στην ανάπτυξη της συνθετικής θεωρίας της εξέλιξης.

Μετά την εκ νέου ανακάλυψη των νόμων του Mendel, στοιχεία της διακριτικής φύσης της κληρονομικότητας, και ιδιαίτερα μετά τη δημιουργία της θεωρητικής γενετικής πληθυσμού από τα έργα των R. Fisher (1918-1930), J. B. S. Haldane Jr. (1924,), S. Wright ( 1931· 1932), οι διδασκαλίες του Δαρβίνου απέκτησαν στέρεα γενετικά θεμέλια. Αλλά ενώ οι θεωρητικοί διαφωνούσαν για τη συχνότητα της φυσικής διαδικασίας μετάλλαξης, ο Γερμανός φυτογενετιστής E. Baur το 1924 έδειξε στο snapdragon τον κορεσμό των φυσικών πληθυσμών με μικρές, κυρίως φυσιολογικές μεταλλάξεις.

Ο SS Chetverikov στη δημιουργία της γενετικής των φυσικών πληθυσμών Δεν ήταν μόνο ένας γενετιστής, αλλά και ένας ζωολόγος με βαθιά γνώση, γεγονός που επέτρεψε για πρώτη φορά να συζητηθούν τα προβλήματα των ειδών και των ειδών από γενετική άποψη. Ως εκ τούτου, η εξελικτική σύνθεση, όπως ήταν, περιέχονταν στο έμβρυο ήδη στο άρθρο του Chetverikov "On Some Moments of the Evolutionary Process from the Point of the Modern Genetics" (1926). Το άρθρο του Chetverikov αποτελούσε ένα συγκεκριμένο πρόγραμμα πληθυσμιακής γενετικής έρευνας, το οποίο υλοποιήθηκε από ταλαντούχους μαθητές του. Οι N. V. και E. A. Timofeev-Resovsky «έφεραν» τις ιδέες του Chetverik στην Ευρώπη και ο F. G. Dobzhansky, μαθητής του γενετιστή-εξελικιστή του Λένινγκραντ Yu. A. Filipchenko, δημιούργησε τη μεγαλύτερη διεθνή σχολή εξελικτικών γενετιστών στον κόσμο, η οποία ξεκίνησε άνευ προηγουμένου έρευνα στις Ηνωμένες Πολιτείες . Έτσι, πολλές θεμελιώδεις ιδέες της μελλοντικής συνθετικής θεωρίας της εξέλιξης αφαιρέθηκαν από τη Ρωσία.

Σημαντική προϋπόθεση για την εμφάνιση μιας νέας θεωρίας της εξέλιξης ήταν το βιβλίο του Άγγλου γενετιστή, μαθηματικού και βιοχημικού J. B. S. Haldane, Jr., ο οποίος το δημοσίευσε το 1932 με τον τίτλο «The αιτίες της εξέλιξης». Η ρωσική μετάφραση του 1935 γίνεται με συντομογραφίες και δεν αντικατοπτρίζει την πληρότητα των ιδεών του συγγραφέα.

Ο Haldane, δημιουργώντας τη γενετική της ατομικής ανάπτυξης, περιέλαβε αμέσως μια νέα επιστήμη στην επίλυση των προβλημάτων της μακροεξέλιξης. Μεγάλες εξελικτικές καινοτομίες πολύ συχνά προκύπτουν με βάση τη νεογέννητη (διατήρηση των νεανικών χαρακτηριστικών σε έναν ενήλικο οργανισμό). Ο Neoteny Haldane εξήγησε την προέλευση του ανθρώπου (γυμνό πίθηκο), την εξέλιξη τόσο μεγάλων ταξινομικών κατηγοριών όπως τα αμμωνοειδή, οι γραπτόλιθοι και τα τρηματοφόρα. Ο δάσκαλος του Chetverikov, NK Koltsov, έδειξε το 1933 ότι η νεοτονία είναι ευρέως διαδεδομένη στο ζωικό βασίλειο και παίζει σημαντικό ρόλο στην προοδευτική εξέλιξη. Η νεοτινία οδηγεί σε μορφολογική απλοποίηση, διατηρώντας παράλληλα τον πλούτο του γονότυπου.

Οι δεκαετίες του 1930 και του 1940 είδαν μια ταχεία σύνθεση της γενετικής και του δαρβινισμού. Οι γενετικές ιδέες διείσδυσαν στη συστηματική, την παλαιοντολογία, την εμβρυολογία και τη βιογεωγραφία. Ο όρος «Modern» ή «Evolutionary synthesis» προέρχεται από τον τίτλο του βιβλίου του J. Huxley «Evolution: The Modern synthesis» (1942). Η έκφραση "συνθετική θεωρία της εξέλιξης" στην ακριβή εφαρμογή αυτής της θεωρίας χρησιμοποιήθηκε για πρώτη φορά από τον J. Simpson το 1949.

Στην αμερικανική λογοτεχνία, μεταξύ των δημιουργών του STE, αναφέρονται συχνότερα τα ονόματα των F. Dobzhansky, J. Huxley, E. Mayr, J. Simpson, B. Rensch, J. Stebbins. Αυτό, φυσικά, απέχει πολύ από μια πλήρη λίστα. Μόνο από Ρώσους επιστήμονες, τουλάχιστον, θα πρέπει να ονομαστούν οι A.N. Severtsov, I.I. Shmalgauzen, N.V. Timofeev-Resovsky, G.F. GauzeN. P. DubininaA. L. Takhtadzhyan, E. I. Lukin. Από τους Βρετανούς επιστήμονες μεγάλος είναι ο ρόλος των J. B. S. Haldane, Jr., D. Lack, C. Waddington, G. de Beer. Οι Γερμανοί ιστορικοί (W. Reif, Th. Junker, U. Hosfeld) αναφέρουν τα ονόματα των E. Baur, W. Zimmermann, W. Ludwig, G. Heberer και άλλων μεταξύ των ενεργών δημιουργών του STE.

Οι συγγραφείς της συνθετικής θεωρίας διαφώνησαν σε μια σειρά θεμελιωδών προβλημάτων και εργάστηκαν σε διαφορετικούς τομείς της βιολογίας, αλλά ήταν ουσιαστικά ομόφωνοι στην ερμηνεία των ακόλουθων βασικών διατάξεων: ο τοπικός πληθυσμός θεωρείται η στοιχειώδης μονάδα εξέλιξης. Το υλικό για την εξέλιξη είναι η μεταβλητότητα μετάλλαξης και ανασυνδυασμού. Η φυσική επιλογή θεωρείται ως ο κύριος λόγος για την ανάπτυξη προσαρμογών, ειδογένεσης και προέλευσης υπερειδικών ταξινομικών κατηγοριών. Η γενετική μετατόπιση και η ιδρυτική αρχή είναι οι λόγοι για τον σχηματισμό ουδέτερων χαρακτηριστικών. ένα είδος είναι ένα σύστημα πληθυσμών που απομονώνονται αναπαραγωγικά από πληθυσμούς άλλων ειδών και κάθε είδος είναι οικολογικά απομονωμένο (ένα είδος - μία θέση). Η ειδογένεση συνίσταται στην εμφάνιση γενετικών μηχανισμών απομόνωσης και πραγματοποιείται κυρίως σε συνθήκες γεωγραφικής απομόνωσης. Συμπεράσματα σχετικά με τα αίτια της μακροεξέλιξης (η προέλευση των υπερειδικών ταξινομικών κατηγοριών) μπορούν να ληφθούν μέσω της μελέτης της μικροεξέλιξης, που βασίζεται σε ακριβή πειραματικά δεδομένα, παρατηρήσεις πεδίου και θεωρητικές συναγωγές. Είναι προφανές ότι η «Σύνθεση» δεν ήταν μια μεταφυσική κατασκευή χωρίς οριοθετημένα όρια. Μάλλον ήταν ένα ξεκάθαρο επιστημονικό πρόγραμμα, που λειτουργούσε ως οργανωτής συγκεκριμένης έρευνας.

Η δραστηριότητα των Αμερικανών δημιουργών του STE ήταν τόσο υψηλή που γρήγορα δημιούργησαν μια διεθνή κοινωνία για τη μελέτη της εξέλιξης, η οποία το 1946 έγινε ο ιδρυτής του περιοδικού Evolution. Ο Αμερικανός Νατουραλιστής επέστρεψε και πάλι στη δημοσίευση εργασιών για εξελικτικά θέματα, δίνοντας έμφαση στη σύνθεση της γενετικής, της πειραματικής και της βιολογίας πεδίου. Ως αποτέλεσμα πολυάριθμων και ποικίλων μελετών, οι κύριες διατάξεις του STE όχι μόνο έχουν δοκιμαστεί με επιτυχία, αλλά έχουν επίσης τροποποιηθεί και συμπληρωθεί με νέες ιδέες.

Σε όλα σχεδόν τα ιστορικά και επιστημονικά μοντέλα, το 1937 ονομάστηκε έτος εμφάνισης του STE - φέτος εμφανίστηκε το βιβλίο του Ρωσοαμερικανού γενετιστή και εντομολόγου-συστηματιστή F. G. Dobzhansky "Γενετική και η προέλευση των ειδών". Η επιτυχία του βιβλίου του Dobzhansky καθορίστηκε από το γεγονός ότι ήταν ταυτόχρονα φυσιοδίφης και πειραματικός γενετιστής. Η "διπλή" εξειδίκευση του Dobzhansky του επέτρεψε να είναι ο πρώτος που θα ρίξει μια σταθερή γέφυρα από το στρατόπεδο των πειραματικών βιολόγων στο στρατόπεδο των φυσιολόγων "(E. Mayr). Ο Dobzhansky αποκαλείται συχνά «το δίδυμο του Δαρβίνου στον 20ο αιώνα». Για πρώτη φορά, διατυπώθηκε η πιο σημαντική έννοια των «μηχανισμών απομόνωσης της εξέλιξης» - αυτοί οι αναπαραγωγικοί φραγμοί που διαχωρίζουν τη γονιδιακή δεξαμενή ενός είδους από τις γονιδιακές δεξαμενές άλλων ειδών. Ο Dobzhansky εισήγαγε την μισοξεχασμένη εξίσωση Hardy-Weinberg στην ευρεία επιστημονική κυκλοφορία. Εισήγαγε επίσης το «φαινόμενο S. Wright» σε νατουραλιστικό υλικό, πιστεύοντας ότι οι μικρογεωγραφικές φυλές προκύπτουν υπό την επίδραση τυχαίων αλλαγών στις συχνότητες των γονιδίων σε μικρές απομονώσεις, δηλαδή με προσαρμοστικό-ουδέτερο τρόπο.

Το 1942, ο Γερμανοαμερικανός ορνιθολόγος και ζωογεωγράφος E. Mayr δημοσίευσε το βιβλίο Systematics and Origin of Species (Ρωσική μετάφραση: 1947), στο οποίο αναπτύχθηκε με συνέπεια η έννοια ενός πολυτυπικού είδους και το γενετικό-γεωγραφικό μοντέλο της ειδογένεσης. Ο Mayr πρότεινε την αρχή του ιδρυτή, την οποία διατύπωσε στην τελική της μορφή το 1954. Εάν η γενετική μετατόπιση, κατά κανόνα, παρέχει μια αιτιολογική εξήγηση για το σχηματισμό ουδέτερων χαρακτηριστικών στη χρονική διάσταση, τότε η αρχή του ιδρυτή στη χωρική (νησιωτικό μοντέλο του ειδογένεια.).

Μετά τη δημοσίευση των έργων των Dobzhansky και Mayr, οι ταξινομιστές έλαβαν μια γενετική εξήγηση για αυτό που πίστευαν από καιρό: τα υποείδη και τα στενά συγγενικά είδη διαφέρουν ως προς τους προσαρμοστικούς-ουδέτερους χαρακτήρες. Κανένα από τα έργα για το STE δεν μπορεί να συγκριθεί με το αναφερόμενο βιβλίο του 1942. Άγγλος πειραματικός βιολόγος και φυσιοδίφης J. Huxley. Το έργο του Χάξλεϋ ξεπερνά ακόμη και το βιβλίο του ίδιου του Δαρβίνου ως προς τον όγκο του αναλυόμενου υλικού και το εύρος της προβληματικής. Ο Χάξλεϋ για πολλά χρόνια κράτησε στο μυαλό του όλες τις κατευθύνσεις στην ανάπτυξη της εξελικτικής σκέψης, παρακολουθούσε στενά την εξέλιξη των σχετικών επιστημών και είχε προσωπική εμπειρία ως πειραματικός γενετιστής. Ένας εξέχων ιστορικός της βιολογίας αξιολόγησε το έργο του Χάξλεϋ ως εξής: «Εξέλιξη. Η Σύγχρονη Σύνθεση ήταν η πιο περιεκτική σε θέμα και έγγραφα από άλλες εργασίες για το θέμα. Τα βιβλία των Haldane και Dobzhansky γράφτηκαν κυρίως για γενετιστές, ο Mayr για ταξινομιστές και ο Simpson για παλαιοντολόγους. Το βιβλίο του Χάξλεϋ έγινε η κυρίαρχη δύναμη στην εξελικτική σύνθεση». (Επαρχία)

Όσον αφορά τον όγκο, το βιβλίο του Huxley ήταν απαράμιλλο (645 σελίδες). Αλλά το πιο ενδιαφέρον είναι ότι όλες οι βασικές ιδέες που εκτίθενται στο βιβλίο γράφτηκαν πολύ ξεκάθαρα από τον Χάξλεϋ στη σελίδα 20 ήδη από το 1936, όταν έστειλε μια ομιλία στη Βρετανική Ένωση για την Προώθηση της Επιστήμης με τον τίτλο: " Φυσική επιλογή και εξελικτική πρόοδος». Από αυτή την άποψη, καμία από τις δημοσιεύσεις για την εξελικτική θεωρία που κυκλοφόρησαν τις δεκαετίες του 1930 και του 40 δεν μπορεί να συγκριθεί με την εργασία του Χάξλεϋ. Νιώθοντας καλά το πνεύμα των καιρών, ο Χάξλεϋ έγραψε: «Προς το παρόν, η βιολογία βρίσκεται σε φάση σύνθεσης. Μέχρι τότε, οι νέοι κλάδοι λειτουργούσαν μεμονωμένα. Υπάρχει τώρα μια τάση προς την ενοποίηση που είναι πιο γόνιμη από τις παλιές μονόπλευρες απόψεις της εξέλιξης» (Huxley, 1936, σ. 81). Ήδη στα γραπτά της δεκαετίας του 1920, ο Huxley έδειξε ότι η κληρονομικότητα των επίκτητων χαρακτηριστικών είναι αδύνατη (ο Mayr και ο Rensch ήταν Λαμαρκιστές εκείνη την εποχή). Η φυσική επιλογή δρα ως παράγοντας στην εξέλιξη και ως παράγοντας σταθεροποίησης πληθυσμών και ειδών (εξελικτική στάση). Η φυσική επιλογή δρα σε μικρές και μεγάλες μεταλλάξεις. Η γεωγραφική απομόνωση είναι η πιο σημαντική προϋπόθεση για την ειδογένεση. Ο προφανής σκοπός της εξέλιξης εξηγείται από τις μεταλλάξεις και τη φυσική επιλογή.

Τα κύρια σημεία του άρθρου του Χάξλεϋ το 1936 μπορούν να συνοψιστούν πολύ σύντομα με αυτή τη μορφή:

Οι μεταλλάξεις και η φυσική επιλογή είναι συμπληρωματικές διαδικασίες που από μόνες τους δεν μπορούν να δημιουργήσουν κατευθυνόμενη εξελικτική αλλαγή.

Η επιλογή σε φυσικούς πληθυσμούς τις περισσότερες φορές δεν δρα σε μεμονωμένα γονίδια, αλλά σε σύμπλοκα γονιδίων. Οι μεταλλάξεις δεν μπορούν να είναι ωφέλιμες ή επιβλαβείς, αλλά η επιλεκτική τους αξία ποικίλλει σε διαφορετικά περιβάλλοντα. Ο μηχανισμός δράσης της επιλογής εξαρτάται από το εξωτερικό και το γονοτυπικό περιβάλλον και τον φορέα της δράσης του στη φαινοτυπική εκδήλωση των μεταλλάξεων

Η αναπαραγωγική απομόνωση είναι το κύριο κριτήριο που υποδεικνύει την ολοκλήρωση της ειδογένεσης. Η ειδοποίηση μπορεί να είναι συνεχής και γραμμική, συνεχής και αποκλίνουσα, απότομη και συγκλίνουσα.

Ο σταδιακός και ο παν-προσαρμοστισμός δεν είναι καθολικά χαρακτηριστικά της εξελικτικής διαδικασίας. Τα περισσότερα φυτά της γης χαρακτηρίζονται από ασυνέχεια και ταχύ σχηματισμό νέων ειδών. Τα ευρέως διαδεδομένα είδη εξελίσσονται σταδιακά, ενώ τα μικρά απομονωμένα είδη εξελίσσονται ασυνεχώς και όχι πάντα προσαρμοστικά. Η ασυνεχής ειδογένεση βασίζεται σε συγκεκριμένους γενετικούς μηχανισμούς (υβριδισμός, πολυπλοειδία, χρωμοσωμικές και γονιδιωματικές ανωμαλίες). Τα είδη και τα υπερειδικά taxa, κατά κανόνα, διαφέρουν ως προς τους προσαρμοστικούς-ουδέτερους χαρακτήρες. Οι κύριες κατευθύνσεις της εξελικτικής διαδικασίας (πρόοδος, εξειδίκευση) είναι ένας συμβιβασμός μεταξύ προσαρμοστικότητας και ουδετερότητας.

Οι δυνητικά προπροσαρμοστικές μεταλλάξεις είναι ευρέως διαδεδομένες σε φυσικούς πληθυσμούς. Αυτός ο τύπος μετάλλαξης παίζει κρίσιμο ρόλο στη μακροεξέλιξη, ειδικά σε περιόδους δραματικών περιβαλλοντικών αλλαγών.

Επί- και φυλογένεση. Η έννοια των ρυθμών δράσης των γονιδίων εξηγεί τον εξελικτικό ρόλο της ετεροχρονίας και της αλλομετρίας. Η σύνθεση των προβλημάτων της γενετικής με την έννοια της ανακεφαλαίωσης οδηγεί σε μια εξήγηση της ταχείας εξέλιξης των ειδών στο αδιέξοδο της εξειδίκευσης. Μέσω του νεοτενισμού επέρχεται η «αναζωογόνηση» του ταξινομικού συστήματος, και αποκτά νέους ρυθμούς εξέλιξης. Μια ανάλυση της σχέσης μεταξύ της οντογένεσης και της φυλογένεσης καθιστά δυνατή την ανακάλυψη επιγενετικών μηχανισμών για την κατεύθυνση της εξέλιξης.

Στη διαδικασία της προοδευτικής εξέλιξης, η επιλογή δρα για τη βελτίωση της οργάνωσης. Το κύριο αποτέλεσμα της εξέλιξης ήταν η εμφάνιση του ανθρώπου. Με την έλευση του ανθρώπου, μια μεγάλη βιολογική εξέλιξη εξελίσσεται σε ψυχοκοινωνική. Η εξελικτική θεωρία είναι μια από τις επιστήμες που μελετούν τη διαμόρφωση και ανάπτυξη της ανθρώπινης κοινωνίας και δημιουργεί τα θεμέλια για την κατανόηση της φύσης του ανθρώπου και του μέλλοντός του.

Μια ευρεία σύνθεση δεδομένων από τη συγκριτική ανατομία, την εμβρυολογία, τη βιογεωγραφία, την παλαιοντολογία με τις αρχές της γενετικής πραγματοποιήθηκε στα έργα των I. I. Schmalhausen (1939), A. L. Takhtadzhyan (1943), J. Simpson (1944), B. Rensch (194). ). Από αυτές τις μελέτες αναπτύχθηκε η θεωρία της μακροεξέλιξης. Μόνο το βιβλίο του Simpson εκδόθηκε στα αγγλικά και κατά την περίοδο της μεγάλης επέκτασης της αμερικανικής βιολογίας, αναφέρεται συχνότερα μόνο του ανάμεσα στα ιδρυτικά έργα. Ο I. I. Shmalgauzen ήταν μαθητής του A. N. Severtsov. Ωστόσο, ήδη από τη δεκαετία του 1920 είχε καθοριστεί η ανεξάρτητη πορεία του. Μελέτησε τα ποσοτικά πρότυπα ανάπτυξης, τη γενετική της εκδήλωσης των σημείων, τη γενετική την ίδια. Ένας από τους πρώτους Schmalhausen πραγματοποίησε τη σύνθεση της γενετικής και του Δαρβινισμού. Από την τεράστια κληρονομιά του I. I. Schmalhausen ξεχωρίζει η μονογραφία του «Ways and Patterns of the Evolutionary Process» (1939). Για πρώτη φορά στην ιστορία της επιστήμης, διατύπωσε την αρχή της ενότητας των μηχανισμών της μικρο- και της μακροεξέλιξης. Αυτή η διατριβή δεν υποβλήθηκε απλώς, αλλά απορρέει άμεσα από τη θεωρία του για τη σταθεροποιητική επιλογή, η οποία περιλαμβάνει πληθυσμιακά-γενετικά και μακροεξελικτικά συστατικά (αυτονομοποίηση της οντογένεσης) στην πορεία της προοδευτικής εξέλιξης. Ο A. L. Takhdadzhyan στο μονογραφικό άρθρο «The Relationships of Ontogenesis and Phylogeny in Higher Plants» (1943) όχι μόνο συμπεριέλαβε ενεργά τη βοτανική στην τροχιά της εξελικτικής σύνθεσης, αλλά στην πραγματικότητα έχτισε ένα πρωτότυπο οντογενετικό μοντέλο μακροεξέλιξης («soft saltationism»). Το μοντέλο του Takhtadzhyan που βασίζεται σε βοτανικό υλικό ανέπτυξε πολλές από τις αξιοσημείωτες ιδέες του A. N. Severtsov, ειδικά τη θεωρία της archallaxis (μια ξαφνική αλλαγή σε ένα όργανο στα πρώτα στάδια της μορφογένεσής του, που οδηγεί σε δραστικές αλλαγές σε ολόκληρη την πορεία της οντογένεσης). Το πιο δύσκολο πρόβλημα της μακροεξέλιξης - τα κενά μεταξύ των μεγάλων ταξινομικών κατηγοριών, εξηγήθηκε από τον Takhtadzhyan από τον ρόλο του neoteny στην προέλευσή τους. Το Neoteny έπαιξε σημαντικό ρόλο στην προέλευση πολλών ανώτερων ταξινομικών ομάδων, συμπεριλαμβανομένων των ανθοφόρων. Τα ποώδη φυτά εξελίχθηκαν από ξυλώδη φυτά από παραγαδιάρικο νεοτένιο.

Η οικολογία των πληθυσμών και των κοινοτήτων εισήλθε στην εξελικτική θεωρία λόγω της σύνθεσης του νόμου του Gause και του γενετικού-γεωγραφικού μοντέλου ειδογένεσης. Η αναπαραγωγική απομόνωση έχει συμπληρωθεί από την οικολογική θέση ως το πιο σημαντικό κριτήριο του είδους. Ταυτόχρονα, η εξειδικευμένη προσέγγιση στα είδη και την ειδογένεση αποδείχθηκε γενικότερη από την αμιγώς γενετική, καθώς ισχύει και για είδη που δεν έχουν σεξουαλική διαδικασία.

Η είσοδος της οικολογίας στην εξελικτική σύνθεση ήταν το τελικό στάδιο στη διαμόρφωση της θεωρίας. Από εκείνη τη στιγμή ξεκίνησε η περίοδος χρήσης της STE στην πρακτική της ταξινόμησης, της γενετικής και της επιλογής, η οποία διήρκεσε μέχρι την ανάπτυξη της μοριακής βιολογίας και της βιοχημικής γενετικής.

Ίσως η πιο σημαντική συμβολή της μοριακής γενετικής στη θεωρία της εξέλιξης ήταν η διαίρεση των γονιδίων σε ρυθμιστικά και δομικά (το μοντέλο των R. Britten και E. Davidson 1971). Είναι τα ρυθμιστικά γονίδια που ελέγχουν την εμφάνιση αναπαραγωγικών μηχανισμών απομόνωσης και τα υψηλά ποσοστά σχηματισμού νέων μορφών. Το ότι τα γονίδια ρυθμιστές φαίνεται να αλλάζουν ανεξάρτητα από τα ενζυματικά γονίδια και να προκαλούν γρήγορες αλλαγές (σε γεωλογική χρονική κλίμακα) σε μορφολογικό και φυσιολογικό επίπεδο ήταν ένας από τους λόγους για την ευρεία αναζωπύρωση των ιδεών στο πνεύμα του «σκληρού» αλατισμού. Ταυτόχρονα, οι υποστηρικτές του STE (F. Dobzhansky, E. Mayr, A. L. Takhadzhyan, F. Ayala) ερμήνευσαν πειστικά αυτά τα δεδομένα στο πλαίσιο των ιδεών του STE. Συγκεκριμένα, έχει αποδειχθεί ο σχηματισμός αναπαραγωγικών απομονωτικών μεσάνων. Αλλά η ανάπτυξη των πιο πρόσφατων επιστημών δεν έχει ακόμη γεννήσει την έννοια της εξέλιξης, η οποία θα μπορούσε πλήρως όχι μόνο να αντικαταστήσει, αλλά ακόμη και να ανταγωνιστεί τη συνθετική θεωρία.

Οι κύριες διατάξεις της συνθετικής θεωρίας της εξέλιξης μπορούν να συνοψιστούν ως εξής:

Το υλικό για την εξέλιξη είναι οι κληρονομικές αλλαγές - μεταλλάξεις (κατά κανόνα, γονίδια) και οι συνδυασμοί τους.

Ο κύριος κινητήριος παράγοντας της εξέλιξης είναι η φυσική επιλογή, η οποία προκύπτει στη βάση του αγώνα για ύπαρξη.

Η μικρότερη μονάδα εξέλιξης είναι ο πληθυσμός.

Η εξέλιξη είναι στις περισσότερες περιπτώσεις αποκλίνουσας φύσης, δηλ. ένα taxon μπορεί να γίνει ο πρόγονος πολλών θυγατρικών taxa.

Η εξέλιξη είναι σταδιακή και μακροχρόνια. Η ειδοποίηση ως στάδιο της εξελικτικής διαδικασίας είναι μια διαδοχική αλλαγή ενός προσωρινού πληθυσμού από μια διαδοχή μεταγενέστερων προσωρινών πληθυσμών.

Ένα είδος αποτελείται από πολλές δευτερεύουσες, μορφολογικά, φυσιολογικά, οικολογικά, βιοχημικά και γενετικά διακριτές, αλλά αναπαραγωγικά μη απομονωμένες μονάδες - υποείδη και πληθυσμούς.

Το είδος υπάρχει ως ολιστικός και κλειστός σχηματισμός. Η ακεραιότητα του είδους διατηρείται με μεταναστεύσεις ατόμων από τον έναν πληθυσμό στον άλλο, κατά την οποία υπάρχει ανταλλαγή αλληλόμορφων («γονιδιακή ροή»),

Η μακροεξέλιξη σε υψηλότερο επίπεδο από το είδος (γένος, οικογένεια, τάξη, τάξη κ.λπ.) περνάει από τη μικροεξέλιξη. Σύμφωνα με τη συνθετική θεωρία της εξέλιξης, δεν υπάρχουν μοτίβα μακροεξέλιξης που να διαφέρουν από τη μικροεξέλιξη. Με άλλα λόγια, η εξέλιξη ομάδων ειδών ζωντανών οργανισμών χαρακτηρίζεται από τις ίδιες προϋποθέσεις και κινητήριες δυνάμεις όπως και για τη μικροεξέλιξη.

Οποιαδήποτε πραγματική (και όχι σύνθετη) ταξινόμηση έχει μονοφυλετική προέλευση.

Η εξέλιξη έχει ακατευθυνόμενο χαρακτήρα, δηλαδή δεν πάει προς την κατεύθυνση κάποιου τελικού στόχου.

Η συνθετική θεωρία της εξέλιξης αποκάλυψε τους υποκείμενους μηχανισμούς της εξελικτικής διαδικασίας, συσσώρευσε πολλά νέα στοιχεία και στοιχεία για την εξέλιξη των ζωντανών οργανισμών και συνδύασε δεδομένα από πολλές βιολογικές επιστήμες. Ωστόσο, η συνθετική θεωρία της εξέλιξης (ή νεοδαρβινισμός) είναι σύμφωνη με τις ιδέες και τις τάσεις που διατύπωσε ο Κάρολος Δαρβίνος.

Τώρα οι περισσότεροι επιστήμονες χρησιμοποιούν την έκφραση «σύγχρονη εξελικτική θεωρία». Με ένα τέτοιο όνομα, δεν απαιτείται πλέον οποιαδήποτε έννοια της μακροεξέλιξης, που ακολουθεί αυστηρά τις μικροεξελικτικές μελέτες. Το κύριο επίτευγμα της σύγχρονης εξελικτικής θεωρίας είναι μια τέτοια θεώρηση της εξέλιξης, στην οποία οι σταδιακές αλλαγές μπορούν να εναλλάσσονται με αλμυρές.

συμπέρασμα

Η βιολογική εξέλιξη είναι μια μη αναστρέψιμη και ως ένα βαθμό κατευθυνόμενη ιστορική εξέλιξη της άγριας ζωής, που συνοδεύεται από αλλαγή στη γενετική σύνθεση των πληθυσμών, σχηματισμό προσαρμογής, σχηματισμό και εξαφάνιση ειδών, μετασχηματισμούς βιογεωκαινώσεων και της βιόσφαιρας στο σύνολό της. Με άλλα λόγια, η βιολογική εξέλιξη θα πρέπει να κατανοηθεί ως η διαδικασία προσαρμοστικής ιστορικής ανάπτυξης των ζωντανών μορφών σε όλα τα επίπεδα της οργάνωσης των έμβιων όντων.

Πρόσφατα, κατά τη μελέτη της ιστορίας της ανάπτυξης της επιστήμης, το πρόβλημα της ορθολογικής ανασυγκρότησης της ιστορικής της εξέλιξης γίνεται ολοένα και πιο οξύ, συνδεδεμένο με τη διαφορά μεταξύ της κατανόησης της προηγούμενης επιστημονικής έρευνας και του τρόπου με τον οποίο οι ίδιοι οι φυσικοί επιστήμονες κατανοούσαν τις ανακαλύψεις τους. Το σωρευτικό μοντέλο ανάπτυξης της επιστήμης που κυριάρχησε για μεγάλο χρονικό διάστημα, δηλ. επικρίνεται η παρουσίαση του περιεχομένου της γνώσης στην ιστορική τους εξέλιξη, αφού στο πλαίσιό της η γνώση εξάγεται από το ιστορικό της πλαίσιο και εντάσσεται στο σύστημα των σύγχρονων ιδεών, υποτίθεται δηλαδή η ύπαρξη ενός ορισμένου ορθολογισμού κοινής για όλους. . Πρόσφατα, η έννοια της επαναστατικής αλλαγής στα θεμελιώδη προγράμματα της γνώσης έχει γίνει ευρέως διαδεδομένη και διαφορετικοί ιστορικοί τύποι ορθολογισμού έρχονται στη θέση του κοινού για όλους. Μελετώντας τα στάδια του σχηματισμού της ιδέας της ανάπτυξης στη βιολογία από την αρχαιότητα μέχρι σήμερα, είναι απαραίτητο να προσπαθήσουμε να δημιουργήσουμε μια λογική ανασυγκρότηση, αφενός, και ταυτόχρονα να λάβουμε υπόψη τις διαφορές τα είδη του ορθολογισμού με την αλλαγή των εποχών.

Η ίδια η βιολογική εξέλιξη είναι πλέον ένα επιστημονικά τεκμηριωμένο γεγονός, για το οποίο κανένας φυσικός επιστήμονας δεν μπορεί να αμφισβητήσει. Παρά την φαινομενική πληρότητά του, εξακολουθούν να υπάρχουν πολλές διαμάχες τόσο σχετικά με την προέλευση διαφόρων βιολογικών ειδών όσο και σχετικά με τη ζωή στην ίδια τη Γη.

Οι ιδέες για την προέλευση της ζωής μεταξύ των αρχαίων φιλοσόφων ήταν πολύ διαφορετικές. Ιδιαίτερη σημείωση είναι ένας από τους πρώτους φυσικούς φιλοσόφους - ο Αναξίμανδρος με τη λαμπρή εικασία του για την προέλευση της ζωής στο νερό και την επακόλουθη μετανάστευση των ζωντανών όντων στη γη. Ο Αριστοτέλης ήταν επίσης μεγάλος συστηματοποιητής της αρχαίας βιολογικής γνώσης.

Στο Μεσαίωνα κυριαρχούσε η θεωρία του δημιουργισμού, σύμφωνα με την οποία ό,τι υπάρχει ήταν δημιουργία ενός ανώτερου όντος. Από τη στιγμή που ο Χριστιανισμός θριάμβευσε στη Δύση, η αυθεντία της Βίβλου, αποδεκτή χωρίς επιφυλάξεις, εμπόδισε κάθε ανεξάρτητη και ανεξάρτητη έρευνα και αναζητήσεις στον τομέα της εξελικτικότητας για πολλούς αιώνες. Η κυριολεκτική παρουσίαση της γένεσης απέκλεισε τη δυνατότητα μετάβασης μιας μορφής ζωής σε άλλες. Κάθε είδος όφειλε την ύπαρξή του σε μια πράξη δημιουργίας και οι μόνες μορφές ζωής που σώζονται σήμερα είναι αυτές που επέζησαν από τα νερά του κατακλυσμού χάρη στην κιβωτό του Νώε.

Όλα άλλαξαν με την έλευση της λεγόμενης Νέας Εποχής: χάρη στην τεχνολογική επανάσταση και τον Διαφωτισμό, αρχίζει η ραγδαία ανάπτυξη της βιολογίας. Τον 18ο αιώνα, στην κυρίαρχη θεωρία της προέλευσης της ζωής, προσέθεσαν τη θεωρία του αμετάβλητου των ειδών του μεγάλου Carl Linnaeus, σύμφωνα με την οποία τα φυτά και τα ζώα που δημιουργήθηκαν από τον Θεό, πιθανότατα πριν από τη δημιουργία του ανθρώπου, παραμένουν αμετάβλητα. το ίδιο, πολλαπλασιάζοντας με την αυτοπαραγωγή, και στη συνέχεια η θεωρία του Μπουφόν, ο οποίος ένας από τους πρώτους σε διευρυμένη μορφή σκιαγράφησε την έννοια του μετασχηματισμού, δηλαδή την περιορισμένη μεταβλητότητα των ειδών και την προέλευση των ειδών σε σχετικά στενές διαιρέσεις (από ένας μόνο πρόγονος) υπό την επίδραση του περιβάλλοντος.

Ο 19ος αιώνας χαρακτηρίστηκε από την ταχεία ανάπτυξη της βιολογικής σκέψης: οι θεωρίες του καταστροφισμού του Cuvier, ο ομοιομορφισμός του Layell προέκυψαν, ο μεγάλος προκάτοχος του Δαρβίνου, Lamarck, πρότεινε μια θεωρία για την επιρροή του εξωτερικού περιβάλλοντος και ο ίδιος ο Δαρβίνος, που κατάφερε να συνδυάζουν όλα τα καλύτερα από τις θεωρίες που υπήρχαν εκείνη την εποχή.

Μετά το θάνατο του Δαρβίνου, αναδείχθηκαν σχετικά ανεξάρτητες κατευθύνσεις στη διδασκαλία του, καθεμία από τις οποίες κατανοούσε, συμπλήρωνε και βελτίωσε τις απόψεις του με τον δικό της τρόπο.

Ο 20ός αιώνας σημαδεύτηκε από τη δημιουργία μιας συνθετικής θεωρίας και τη μετάβαση στην πληθυσμιακή έννοια της εξέλιξης. Η πιο πρόσφατη θεωρία είναι η θεωρία συστήματος του νομπελίστα Prigogine, σύμφωνα με την οποία η ανάπτυξη οποιουδήποτε βιολογικού συστήματος συνδέεται με την εξέλιξη συστημάτων υψηλότερης βαθμίδας στα οποία περιλαμβάνεται ως στοιχείο, ενώ εξετάζει τις αλληλεπιδράσεις «από πάνω προς τα κάτω». από τη βιόσφαιρα στο οικοσύστημα, τις κοινότητες, τους οργανισμούς κ.λπ.

Βιβλιογραφία

Agapova O.V., Agapov V.I. Διαλέξεις για τις έννοιες της σύγχρονης φυσικής επιστήμης. Πανεπιστημιακό μάθημα. - Ryazan, 2000. - 304.

Vorontsov N.N. Ανάπτυξη εξελικτικών ιδεών στη βιολογία. - Μ.: Εκδοτικός οίκος. τμήμα του UC DO MSU, Progress-Tradition, ABF, 1999. ― 640.

Grodnitsky D.L. Δύο θεωρίες βιολογικής εξέλιξης. - Saratov: Εκδοτικός οίκος "Επιστημονικό βιβλίο", 2001. - 160.

Sadokhin A.P. Έννοιες της σύγχρονης φυσικής επιστήμης: ένα εγχειρίδιο για φοιτητές πανεπιστημίου που σπουδάζουν στις ανθρωπιστικές και ειδικότητες των οικονομικών και της διοίκησης / A.P. Σαντόχιν. - 2η έκδ., αναθεωρημένη. και επιπλέον - Μ.: UNITI-DANA, 2006. - 447.

Yablokov A.V., Yusufov A.G. εξελικτικό δόγμα. Proc. επίδομα για φοιτητές. Παν. - Μ., Ανώτατο Σχολείο, 1976. - 331.

Πόροι WANΔιαδίκτυο

Βιολογική εικόνα του κόσμου. [Ηλεκτρονικός πόρος]: Λειτουργία πρόσβασης: http://nrc.edu.ru/est/r4/5.html, δωρεάν.

Ιστορία της γενετικής. [Ηλεκτρονικός πόρος]: Λειτουργία πρόσβασης: http://www.po4emu.ru/drugoe/history/index/raznoe/stat_raznoe/177.htm, δωρεάν.

Ιστορία ανάπτυξης της εξελικτικής θεωρίας. [Ηλεκτρονικός πόρος]: Λειτουργία πρόσβασης: http://www.rsu.edu.ru/~zoo/r1g1.html, δωρεάν.

Jordan N.N. Η εξέλιξη της ζωής. [Ηλεκτρονικός πόρος]: Λειτουργία πρόσβασης: http://p16q48.firstvds.ru/evzhcont.htm, δωρεάν.

Makeev A.V. Fundamentals of biology 1996 και 1997. [Ηλεκτρονικός πόρος]: Τρόπος πρόσβασης: http://newlibrary.ru/download/makeev_a_v_/osnovy_biologii.html, δωρεάν.

Επιστημονικός ιστότοπος για το DNA. Βασικές αρχές της γενετικής. [Ηλεκτρονικός πόρος]: Λειτουργία πρόσβασης: http://www.aboutdna.ru/p/85, δωρεάν.

Δημιουργία του κόσμου ή θεωρία της εξέλιξης. [Ηλεκτρονικός πόρος]: Λειτουργία πρόσβασης: http://creation.xpictoc.com/?page_id=2#awp::?page_id=2, δωρεάν.

Η θεωρία της καταστροφής του Cuvier [Ηλεκτρονικός πόρος]: Τρόπος πρόσβασης: http://www.airmed.com.ua/forum/index.php?showtopic=3267, δωρεάν.

Εξέλιξη της Γης. [Ηλεκτρονικός πόρος]: Λειτουργία πρόσβασης: http://evolution.powernet.ru/history, δωρεάν.

εξελικτικό δόγμα. [Ηλεκτρονικός πόρος]: Λειτουργία πρόσβασης: http://ru.wikwpedia.org/wiki, δωρεάν.

Εγκυκλοπαίδεια Κυρίλλου και Μεθοδίου [Ηλεκτρονικός πόρος]: Τρόπος πρόσβασης: http://www.megabook.ru/Article.asp?AID=689217, δωρεάν.

Βασικές έννοιες και βασικοί όροι: ΒΙΟΛΟΓΙΚΗ ΕΞΕΛΙΞΗ. Στοιχεία για την εξέλιξη.

Θυμάμαι! Τι είναι ανάπτυξη;

Νομίζω!

Ποια είναι η διαφορά μεταξύ επαναστατικής και εξελικτικής ανάπτυξης; Αυτές οι έννοιες θεωρούνται αντίθετες. Η επανάσταση συνδέεται με δραστικές αλλαγές στη ζωή της κοινωνίας, οι οποίες μερικές φορές πραγματοποιούνται με αρκετά ριζοσπαστικά μέσα. Τι είναι όμως η εξέλιξη και ποια είναι τα σημάδια της;

Ποια είναι τα κύρια χαρακτηριστικά της βιολογικής εξέλιξης;

Η έννοια της εξέλιξης (από την ελληνική εξέλιξη - ανάπτυξη) εισήχθη για πρώτη φορά στην επιστήμη από τον Ελβετό φυσιοδίφη και φιλόσοφο Charles Bonnet το 1762.

Αυτή η έννοια στη σύγχρονη βιολογία υποδηλώνει όχι μόνο ποσοτικές, αλλά και ποιοτικές αλλαγές στα έμβια όντα για μεγάλες περιόδους. Η βιολογική εξέλιξη έχει αυτά τα κοινά χαρακτηριστικά.

Το μη αναστρέψιμο της εξέλιξης. Αυτή η θέση σε επίπεδο είδους διατυπώθηκε για πρώτη φορά

Χ. Δαρβίνος: «Ένα είδος που έχει εξαφανιστεί δεν μπορεί ποτέ να εμφανιστεί ξανά, ακόμα κι αν επαναλαμβάνονταν ξανά απολύτως πανομοιότυπες συνθήκες ζωής - οργανικές και ανόργανες». Τώρα αυτό το μοτίβο έχει αποδειχθεί σε άλλα επίπεδα. Έτσι, με τη μοντελοποίηση της εξέλιξης των πρωτεϊνών σε μοριακό επίπεδο, αποδείχθηκε ότι οι νέες μεταλλάξεις εξαρτώνται από τις προηγούμενες και γίνεται όλο και πιο δύσκολο να επιστρέψουμε και να αφαιρέσουμε συσσωρευμένες μεταλλάξεις χωρίς να βλάψουμε τις πρωτεΐνες.

Η κατεύθυνση της εξέλιξης είναι η προσαρμογή των οργανισμών στις αλλαγές στη δράση ορισμένων παραγόντων. Το αποτέλεσμα της βιολογικής

Η λογική εξέλιξη είναι πάντα η αντιστοιχία ενός ζωντανού συστήματος με τις συνθήκες ύπαρξής του.

Το επίπεδο εξέλιξης, το οποίο μπορεί να εντοπιστεί σε κάθε ένα από τα επίπεδα οργάνωσης της ζωής: μοριακό, κυτταρικό, οργανικό, πληθυσμό-είδη, βιογεωκένωση και βιόσφαιρα. Η βιολογική εξέλιξη είναι στενά συνδεδεμένη με τη γεωλογική ιστορία της Γης, με τη δράση κοσμικών και γεωλογικών δυνάμεων και περιβαλλοντικών παραγόντων.

Άρα, η ΒΙΟΛΟΓΙΚΗ ΕΞΕΛΙΞΗ είναι μια μη αναστρέψιμη, κατευθυνόμενη ιστορική εξέλιξη της ζωντανής φύσης, που συνοδεύεται από αλλαγές σε όλα τα επίπεδα οργάνωσης της ζωής.

Πώς αναπτύχθηκε η εξελικτική σκέψη;

Οι ιδέες για την εξέλιξη του οργανικού κόσμου ανήκουν στο παρελθόν. Ακόμη και οι αρχαίοι φιλόσοφοι (Ηράκλειτος, Δημόκριτος) εξέφρασαν την ιδέα της ενότητας της φύσης, σύμφωνα με την οποία όλα τα σώματα και τα φυσικά φαινόμενα προέρχονται από κάποιες υλικές αρχές. Τέτοιες ιδέες συνδυάζονται σε ένα σύστημα απόψεων που ονομάζεται αυθόρμητος υλισμός (από το λατινικό materialis - υλικό).

Στην εποχή του Μεσαίωνα, βασίλευε η μεταφυσική (από τον ελληνικό στόχο - πέρα, physis - φύση) - το δόγμα της υπερφυσικής θεμελιώδης αρχής του όντος, υπερευαίσθητο, απρόσιτο να βιώσει αρχές της ύπαρξης του κόσμου. Οι απόψεις ότι ο κόσμος και οι διαφορετικές μορφές ζωής στη Γη δημιουργήθηκαν από μια ανώτερη, υπερφυσική δύναμη στη διαδικασία της δημιουργίας (η έννοια της «νεαρής Γης», η έννοια του «Ευφυής Σχεδιασμού») αποτελούν τη βάση του δημιουργισμού (από τα Λατινικά creatio - δημιουργία).

Στην Αναγέννηση εντάθηκε η επιστημονική έρευνα, η οποία διευκολύνθηκε από τις γεωγραφικές ανακαλύψεις και τη συσσώρευση περιγραφικού υλικού. Οι ιδέες της μεταβλητότητας των ζωντανών διαμορφώνονται, γίνονται η βάση του μετασχηματισμού (από τα λατινικά transformatio - μετασχηματισμός), και στη συνέχεια του εξελικτικού (από το λατινικό evolutio - deployment).

Στο πρώτο μισό του XIX αιώνα. διαμορφώνεται μια εξελικτική άποψη της φύσης και αναπτύσσεται η εξελικτική βιολογία - η επιστήμη των αιτιών, των κινητήριων δυνάμεων, των μηχανισμών και των προτύπων της ιστορικής εξέλιξης του οργανικού κόσμου. Αυτή η επιστήμη σχηματίστηκε με βάση την παλαιοντολογία, τη συγκριτική ανατομία, την εμβρυολογία, την ταξινόμηση και λίγο αργότερα - τη γενετική, την οικολογία, τη μοριακή βιολογία. Σε σχέση με τις ιδιαιτερότητες των εξελικτικών μετασχηματισμών σε διαφορετικά επίπεδα στη σύγχρονη επιστήμη, έχουν προκύψει τρεις κύριοι τομείς έρευνας για τις εξελικτικές διαδικασίες:

1) μοριακή βιολογική (ανάλυση της μοριακής εξέλιξης βιομορίων, ιδιαίτερα πρωτεϊνών και νουκλεϊκών οξέων).

2) γενετική-οικολογική (μελέτη μικροεξελικτικών διεργασιών σε επίπεδο πληθυσμών, ειδών, οικοσυστημάτων και βιόσφαιρας χρησιμοποιώντας μεθόδους πληθυσμιακής γενετικής και οικολογίας).

3) εξελικτικό-μορφολογικό (μελέτη της εξέλιξης με τις μεθόδους της παλαιοντολογίας, συγκριτικής ανατομίας, εμβρυολογίας).

Έτσι, οι ιδέες για την εξέλιξη προήλθαν από τους αρχαίους πολιτισμούς και διαμορφώθηκαν σύμφωνα με τη συσσώρευση γνώσης για τη ζωντανή φύση.

Ποιος είναι ο ρόλος της παλαιοντολογίας, της μοριακής γενετικής στην τεκμηρίωση της θεωρίας της εξέλιξης;

Στοιχεία για την εξέλιξη - επιστημονικά δεδομένα που επιβεβαιώνουν την ιστορική εξέλιξη όλων των ζωντανών όντων στη Γη. Η ικανότητα ανάπτυξης με την πάροδο του χρόνου είναι χαρακτηριστική για όλες τις εκδηλώσεις της ζωής, και ως εκ τούτου στοιχεία της βιολογικής εξέλιξης μπορούν να παρουσιαστούν από όλες τις βιολογικές επιστήμες. Συγκριτικές ανατομικές, εμβρυολογικές, βιογεωγραφικές, βιοχημικές, ηθολογικές, φυσιολογικές και πολλές άλλες μελέτες της ιστορικής εξέλιξης των οργανισμών επιβεβαιώνουν το γεγονός της εξέλιξης, ανακαλύπτοντας σημάδια ομοιότητας στη δομή, την εμβρυϊκή ανάπτυξη, την κατανομή, τη χημική σύνθεση, τη συμπεριφορά, τις ζωτικές λειτουργίες κ.λπ. ., που υποδηλώνει συγγένεια και ενότητα του οργανικού κόσμου.

Τα παλαιοντολογικά στοιχεία είναι τα πιο αξιόπιστα και ενδεικτικά. Οι παλαιοντολόγοι μελετούν τους εξαφανισμένους οργανισμούς, τα είδη και τα βιολογικά τους χαρακτηριστικά, με βάση τα οποία αποκαθιστούν την πορεία της εξέλιξης. Μέχρι σήμερα, έχει καθιερωθεί σημαντικός αριθμός αλληλουχιών απολιθωμάτων (φυλογενετικές σειρές) οργανισμών, ιδιαίτερα μαλακίων, αρτιοδάκτυλων, ελεφάντων κ.λπ.

Έχουν βρεθεί και περιγραφεί εξαφανισμένοι οργανισμοί που συνδυάζουν τα χαρακτηριστικά δύο μεγάλων συστηματικών ομάδων (απολυκτώδεις μεταβατικές μορφές). Παράδειγμα τέτοιων εξαφανισμένων μορφών είναι ο Archeopteryx (ill. 117), οι theriodonts, τα ρινόφυτα, οι φτέρες των σπόρων.

Τα μοριακά γενετικά στοιχεία καθιστούν δυνατή τη σύγκριση ακόμη και πολύ απομακρυσμένων ομάδων οργανισμών - βακτήρια, ευκαρυώτες και αρχαία - και να εξαχθεί ένα συμπέρασμα για την εξελικτική τους σχέση. Η καθολικότητα του γενετικού κώδικα, η χημική σύνθεση των μεμβρανών, η δομή των πρωτεϊνών που αποτελούνται από 20 «μαγικά» αμινοξέα - αυτά και πολλά άλλα σημάδια χρησιμεύουν ως απόδειξη της κοινής προέλευσης της ζωής στη Γη. Μια σημαντική μέθοδος για την αξιολόγηση των εξελικτικών αλλαγών στα γονιδιώματα είναι η μέθοδος του υβριδισμού του DNA. Τα μόρια DNA δύο διαφορετικών οργανισμών διαχωρίζονται σε μονόκλωνα μόρια και στη συνέχεια δημιουργούνται συνθήκες για τη σύνδεσή τους για να σχηματιστεί ένα υβριδικό δίκλωνο DNA. Έτσι, διαπιστώθηκε ότι υπάρχουν πολλά κοινά μεταξύ των γονιδιωμάτων διαφορετικών οργανισμών. Για παράδειγμα, το ανθρώπινο γονιδίωμα είναι περίπου 90% πανομοιότυπο με το γονιδίωμα του ποντικού και διαφέρει μόνο κατά 1% από το γονιδίωμα του χιμπατζή.

Η μελέτη της γενετικής σχέσης διαφόρων ομάδων οργανισμών με βάση μοριακές γενετικές μελέτες RNA, DNA και πρωτεϊνών είναι η ουσία της μοριακής φυλογενετικής. Μία από τις μεγαλύτερες ανακαλύψεις με τη βοήθεια αυτής της γραμμής έρευνας ήταν η ανακάλυψη των αρχαίων (K. Woese, 1977).

Άρα, η εξέλιξη είναι ένα αδιαμφισβήτητο επιστημονικό γεγονός, που επιβεβαιώνεται από έρευνες σε διάφορες επιστήμες.

ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΑ

Εργασία Εφαρμογής Γνώσης

Η επιστημονική βάση για τη διαμόρφωση του εξελικτικού δόγματος ήταν η ανακάλυψη διαφόρων βιολογικών επιστημών. Έχοντας διαπιστώσει τη σωστή αντιστοιχία μεταξύ των επιστημών και των ανακαλύψεών τους, πάρτε το όνομα του φαινομένου με το οποίο ο Γάλλος ζωολόγος J. Cuvier θα μπορούσε να αναδημιουργήσει την εμφάνιση ενός εξαφανισμένου ζώου από ένα οστό.

Βιολογία + Ποίηση

Στο ποίημα του Έρασμου Δαρβίνου (παππούς του Καρόλου Δαρβίνου) «Ναός της Φύσης» υπάρχουν στίχοι: «Έτσι, ταπεινώσου με αλαζονική υπερηφάνεια και να θυμάσαι πάντα, εγωιστικό πνεύμα, ότι το σκουλήκι είναι συγγενής σου, ο αδερφός σου είναι μυρμήγκι!» (μτφρ. N. Kholodkovsky). Περί τίνος πρόκειται? Βγάλτε ένα συμπέρασμα για την ενότητα του οργανικού κόσμου, που εκδηλώνεται μέσα από την ποικιλομορφία του.

7.2.1. Στοιχεία για την εξέλιξη του οργανικού κόσμου

Στοιχεία εξέλιξης - στοιχεία της κοινής προέλευσης όλων των οργανισμών από κοινούς προγόνους, της μεταβλητότητας των ειδών και της εμφάνισης ορισμένων ειδών από άλλα

Τα στοιχεία για την εξέλιξη χωρίζονται σε ομάδες.

1. Κυτταρολογικό. Όλοι οι οργανισμοί (εκτός από τους ιούς) αποτελούνται από κύτταρα που έχουν κοινή δομή και λειτουργία.

2. Βιοχημική. Όλοι οι οργανισμοί αποτελούνται από τις ίδιες χημικές ουσίες: πρωτεΐνες, νουκλεϊκά οξέα και ούτω καθεξής.

3. Συγκριτική ανατομική:

η ενότητα της δομής των οργανισμών μέσα σε έναν τύπο, τάξη, γένος κ.λπ. Για παράδειγμα, όλοι οι εκπρόσωποι της κατηγορίας των θηλαστικών χαρακτηρίζονται από πολύ ανεπτυγμένο φλοιό των εγκεφαλικών ημισφαιρίων, ενδομήτρια ανάπτυξη, σίτιση νεαρών με γάλα, τρίχα, καρδιά τεσσάρων θαλάμων και πλήρη διαχωρισμό αρτηριακού και φλεβικού αίματος, θερμόαιμα. πνεύμονες κυψελιδικής δομής:

ομόλογα όργανα - όργανα που έχουν κοινή προέλευση, ανεξάρτητα από τις λειτουργίες που εκτελούνται. Για παράδειγμα, τα άκρα των σπονδυλωτών, οι τροποποιήσεις της ρίζας, του στελέχους και των φύλλων των φυτών.

βασικά - τα υπολείμματα των οργάνων (σημείων) που ήταν διαθέσιμα στους προγόνους. Για παράδειγμα, ένα άτομο έχει τέτοια βασικά στοιχεία όπως ο κόκκυγας, η σκωληκοειδής απόφυση, το τρίτο βλέφαρο, οι φρονιμίτες, οι μύες που κινούν το αυτί κ.λπ.

αταβισμοί - η ξαφνική εμφάνιση σε μεμονωμένα άτομα των οργάνων (σημείων) των προγόνων τους. Για παράδειγμα, η γέννηση ανθρώπων με ουρά, πυκνές τρίχες στο σώμα, επιπλέον θηλές, ιδιαίτερα ανεπτυγμένους κυνόδοντες κ.λπ.

4. Εμβρυολογικά στοιχεία. Αυτά περιλαμβάνουν: την ομοιότητα της γαμετογένεσης, την παρουσία στην ανάπτυξη ενός μονοκύτταρου σταδίου - του ζυγώτη. ομοιότητα των εμβρύων στα αρχικά στάδια ανάπτυξης· σχέση μεταξύ οντογένεσης και φυλογένεσης.

Τα έμβρυα των οργανισμών πολλών συστηματικών ομάδων είναι παρόμοια μεταξύ τους και όσο πιο κοντά είναι οι οργανισμοί, τόσο περισσότερο αυτή η ομοιότητα παραμένει μέχρι ένα μεταγενέστερο στάδιο στην ανάπτυξη του εμβρύου (Εικ. 7.8). Με βάση αυτές τις παρατηρήσεις, οι E. Haeckel και F. Müller διατύπωσαν έναν βιογενετικό νόμο - κάθε άτομο επαναλαμβάνει μερικά από τα κύρια δομικά χαρακτηριστικά των προγόνων του στα πρώτα στάδια της οντογένεσης. Έτσι, η οντογένεση (ατομική ανάπτυξη) είναι μια σύντομη επανάληψη της φυλογένεσης (εξελικτική ανάπτυξη).

6. Αποδεικτικά κειμήλια. Προς το παρόν, υπάρχουν απόγονοι μεταβατικών μορφών (Εικ. 7.11), για παράδειγμα, το ψάρι coelacanth coelacanth είναι απόγονος της μεταβατικής μορφής μεταξύ ψαριών και αμφιβίων, το tuatara είναι απόγονος της μεταβατικής μορφής μεταξύ αμφιβίων και ερπετών. πλατύπους - απόγονος μιας μεταβατικής μορφής μεταξύ ερπετών και θηλαστικών

7. Βιογεωγραφικά στοιχεία. Ομοιότητες και διαφορές μεταξύ οργανισμών που ζουν σε διαφορετικές βιογεωγραφικές ζώνες. Για παράδειγμα, τα μαρσιποφόρα επιβίωσαν μόνο στην Αυστραλία.

7.2.2. Προέλευση της ζωής

Ανάπτυξη απόψεων για την προέλευση της ζωής. Από την αρχαιότητα μέχρι σήμερα, η ανθρωπότητα αναζητά μια απάντηση στο ερώτημα της προέλευσης της ζωής στη Γη. Παλαιότερα, πιστευόταν ότι ήταν δυνατή η αυθόρμητη δημιουργία ζωής από άψυχη ύλη. Σύμφωνα με τους επιστήμονες του Μεσαίωνα, τα ψάρια γεννιούνται από λάσπη, τα σκουλήκια από το χώμα, τα ποντίκια από βρώμικα κουρέλια, οι μύγες από τα σάπια

κρέας. Τον 17ο αιώνα ο Ιταλός επιστήμονας F. Redi πραγματοποίησε ένα πρωτότυπο πείραμα: τοποθέτησε κομμάτια κρέατος σε γυάλινα δοχεία, μερικά άφησε ανοιχτά και μερικά τα σκέπασε με μουσελίνα. Οι προνύμφες μύγας εμφανίστηκαν μόνο σε ανοιχτά αγγεία (Εικ. 7.12). Στα μέσα του XIX αιώνα. ο Γάλλος μικροβιολόγος L. Pasteur τοποθέτησε τον αποστειρωμένο ζωμό σε μια φιάλη με μακρόστενο λαιμό σε σχήμα Β. Βακτήρια και άλλοι αερομεταφερόμενοι οργανισμοί εγκαταστάθηκαν με τη βαρύτητα στο κάτω καμπύλο τμήμα του λαιμού και δεν έφτασαν στο ζωμό, ενώ ο αέρας εισήλθε στην ίδια τη φιάλη (Εικ. 7.13).

Μια ποικιλία προσεγγίσεων στο ζήτημα της προέλευσης της ζωής. Στο ζήτημα της προέλευσης της ζωής, καθώς και στο ζήτημα της ουσίας της ζωής, δεν υπάρχει συναίνεση μεταξύ των επιστημόνων. Υπάρχουν διάφορες προσεγγίσεις για την επίλυση του προβλήματος της προέλευσης της ζωής, οι οποίες είναι στενά αλληλένδετες. Μπορούν να ταξινομηθούν ως εξής.

1) σύμφωνα με την αρχή ότι η ιδέα, ο νους είναι πρωταρχικός και η ύλη είναι δευτερεύουσα (ιδεαλιστικές υποθέσεις) ή η ύλη είναι πρωταρχική και η ιδέα, ο νους είναι δευτερεύον (υλιστικές υποθέσεις).

2) σύμφωνα με την αρχή ότι η ζωή υπήρχε πάντα και θα υπάρχει για πάντα (υποθέσεις στάσιμης κατάστασης) ή η ζωή προκύπτει σε ένα ορισμένο στάδιο στην ανάπτυξη του κόσμου.

3) σύμφωνα με την αρχή ότι το ζωντανό είναι μόνο από το ζωντανό (η υπόθεση της βιογένεσης) ή είναι δυνατή η αυθόρμητη δημιουργία ζωντανών από το μη ζωντανό (η υπόθεση της αβιογένεσης)».

4) με την αρχή ότι η ζωή προήλθε από τη Γη ή προήλθε από το διάστημα (υποθέσεις πανσπερμίας).

Εξετάστε την πιο σημαντική από τις υποθέσεις.

Δημιουργισμός. Σύμφωνα με αυτή την υπόθεση, η ζωή δημιουργήθηκε από τον Δημιουργό. Ο Δημιουργός είναι ο Θεός, η Ιδέα, ο Ανώτερος Νους ή άλλοι.

Ακίνητη Κατάσταση Ψόθεση. Η ζωή, όπως και το ίδιο το Σύμπαν, υπήρχε πάντα και θα υπάρχει για πάντα, γιατί αυτό που δεν έχει αρχή δεν έχει τέλος. Ταυτόχρονα, η ύπαρξη μεμονωμένων σωμάτων και σχηματισμών (αστέρων, πλανητών, οργανισμών) είναι χρονικά περιορισμένη: γεννιούνται, γεννιούνται και πεθαίνουν. Προς το παρόν, αυτή η υπόθεση είναι κυρίως ιστορικής σημασίας, αφού είναι γενικά αναγνωρισμένη η «θεωρία του Big Bang», σύμφωνα με την οποία το Σύμπαν υπάρχει για περιορισμένο χρονικό διάστημα. σχηματίστηκε από ένα μόνο σημείο πριν από περίπου 15 δισεκατομμύρια χρόνια.

Φωσίωση της πανσπερμίας. Η ζωή μεταφέρθηκε στη Γη από το διάστημα και ρίζωσε εδώ μετά από ευνοϊκές συνθήκες που αναπτύχθηκαν στη Γη. Αυτή η υπόθεση έγινε από τον Γερμανό επιστήμονα G. Rikhur το 1865 και τελικά διατυπώθηκε από τον Σουηδό επιστήμονα S. Arrhenius το 1895. Τα βακτηριακά σπόρια, τα οποία είναι σε μεγάλο βαθμό ανθεκτικά στην ακτινοβολία, το κενό, τις χαμηλές θερμοκρασίες, θα μπορούσαν να φτάσουν στη Γη με μετεωρίτες και κοσμικές σκόνη.για το πώς προέκυψε η ζωή στο διάστημα λόγω αντικειμενικών δυσκολιών αναβάλλεται επ' αόριστον. Θα μπορούσε να δημιουργηθεί από τον Δημιουργό, να υπάρχει πάντα ή να προκύπτει από άψυχη ύλη. Πρόσφατα, όλο και περισσότεροι υποστηρικτές της υπόθεσης της πανσπερμίας εμφανίστηκαν μεταξύ των επιστημόνων.

Phothesis of abiogenesis (αυθόρμητη δημιουργία έμβιων όντων από μη έμβια όντα και επακόλουθη βιοχημική εξέλιξη). Το 1924, ο Ρώσος βιοχημικός A. I. Oparin και αργότερα το 1929 ο Άγγλος επιστήμονας J. Haldane πρότειναν ότι η ζωή προέκυψε στη Γη από μη ζωντανή ύλη ως αποτέλεσμα της χημικής εξέλιξης - πολύπλοκων χημικών μετασχηματισμών μορίων. Αυτό το γεγονός ευνοήθηκε από τις συνθήκες που επικρατούσαν στη Γη εκείνη την εποχή.

Σύμφωνα με αυτή την υπόθεση, τέσσερα στάδια μπορούν να διακριθούν στη διαδικασία σχηματισμού της ζωής στη Γη -

1) σύνθεση οργανικών ενώσεων χαμηλού μοριακού βάρους από αέρια της πρωτογενούς ατμόσφαιρας.

2) πολυμερισμός μονομερών με σχηματισμό αλυσίδων πρωτεϊνών και νουκλεϊκών οξέων.

3) ο σχηματισμός συστημάτων οργανικών ουσιών διαχωρισμένων φάσεων, διαχωρισμένων από το εξωτερικό περιβάλλον με μεμβράνες.

4) η εμφάνιση των απλούστερων κυττάρων που έχουν τις ιδιότητες ενός ζωντανού, συμπεριλαμβανομένου του αναπαραγωγικού μηχανισμού, που πραγματοποιούν
δίνοντας στα θυγατρικά κύτταρα όλες τις χημικές και μεταβολικές ιδιότητες των μητρικών κυττάρων.

Τα τρία πρώτα στάδια αποδίδονται στην περίοδο της χημικής εξέλιξης, από το τέταρτο - αρχίζει η βιολογική εξέλιξη.

Έτσι, οργανική ύλη θα μπορούσε να είχε δημιουργηθεί στον αρχέγονο ωκεανό από απλές ανόργανες ενώσεις. Ως αποτέλεσμα της συσσώρευσης οργανικής ύλης στον ωκεανό, σχηματίστηκε η λεγόμενη «πρωτογενής σούπα». Στη συνέχεια, συνδυάζοντας, οι πρωτεΐνες και άλλα οργανικά μόρια σχημάτισαν σταγόνες συσσωρευτών, που χρησίμευσαν ως πρωτότυπο
Κύτταρα Σταγόνες συνενώσεων υποβλήθηκαν σε φυσική επιλογή και εξελίχθηκαν. Οι πρώτοι οργανισμοί ήταν ετερότροφοι. Καθώς τα αποθέματα του «πρωτογενούς ζωμού» εξαντλήθηκαν, προέκυψαν αυτότροφοι.

Πρέπει να σημειωθεί ότι από τη σκοπιά της θεωρίας πιθανοτήτων, η πιθανότητα σύνθεσης υπερσυμπλεγμάτων βιομορίων υπό την προϋπόθεση τυχαίων συνδυασμών των συστατικών τους είναι εξαιρετικά χαμηλή.

ΣΕ ΚΑΙ. Vernadsky για την προέλευση και την ουσία της ζωής και της βιόσφαιρας. ΣΕ ΚΑΙ. Ο Βερνάντσκι περιέγραψε τις απόψεις του για την προέλευση της ζωής στις ακόλουθες διατριβές.

1. Δεν υπήρχε αρχή ζωής στον κόσμο που παρατηρούμε, αφού δεν υπήρχε αρχή αυτού του σύμπαντος. Η ζωή είναι αιώνια, γιατί ο κόσμος είναι αιώνιος, και πάντα μεταδιδόταν μέσω της βιογένεσης.

2. Η ζωή, αιώνια εγγενής στο Σύμπαν, ήταν νέα στη Γη, τα μικρόβια της έφερναν συνεχώς από έξω, αλλά ενισχύονταν στη Γη μόνο όταν οι ευκαιρίες ήταν ευνοϊκές για αυτό.

3. Πάντα υπήρχε ζωή στη Γη. Η διάρκεια ζωής ενός πλανήτη είναι μόνο η διάρκεια ζωής σε αυτόν. Η ζωή είναι γεωλογικά (πλανητική) αιώνια. Η ηλικία του πλανήτη είναι απροσδιόριστη.

4. Η ζωή δεν ήταν ποτέ κάτι τυχαίο, φωλιασμένο σε κάποιες ξεχωριστές οάσεις. Διανεμήθηκε παντού και πάντα υπήρχε ζωντανή ύλη με τη μορφή της βιόσφαιρας.

5. Οι πιο αρχαίες μορφές ζωής - τα pellets - είναι σε θέση να εκτελούν όλες τις λειτουργίες στη βιόσφαιρα. Αυτό σημαίνει ότι είναι δυνατή μια βιόσφαιρα που αποτελείται μόνο από προκαρυώτες. Είναι πιθανό ότι έτσι ήταν στο παρελθόν.

6. Η ζωντανή ύλη δεν θα μπορούσε να προέρχεται από αδρανές. Δεν υπάρχουν ενδιάμεσα βήματα μεταξύ αυτών των δύο καταστάσεων της ύλης. Αντίθετα, ως αποτέλεσμα της επιρροής της ζωής, έγινε η εξέλιξη του φλοιού της γης.

Επομένως, πρέπει να αναγνωριστεί ότι μέχρι σήμερα, καμία από τις υπάρχουσες υποθέσεις για την προέλευση της ζωής δεν έχει άμεσες αποδείξεις και η σύγχρονη επιστήμη δεν έχει μια σαφή απάντηση στο ερώτημα της προέλευσης της ζωής.

7.2.3. Μια σύντομη ιστορία της ανάπτυξης του οργανικού κόσμου

Η ηλικία της Γης είναι περίπου 4,6 δισεκατομμύρια χρόνια. Η ζωή στη Γη ξεκίνησε στον ωκεανό πριν από περισσότερα από 3,5 δισεκατομμύρια χρόνια.

Μια σύντομη ιστορία της ανάπτυξης του οργανικού κόσμου δίνεται στον Πίνακα. 7.2. Η φυλογένεση των κύριων ομάδων οργανισμών φαίνεται στο σχ. 7.15. Ο οργανικός κόσμος των περασμένων εποχών αναδημιουργείται στο σχ. 7.16-7.21.

Η ιστορία της ανάπτυξης της ζωής στη Γη μελετάται από τα απολιθώματα των οργανισμών ή τα ίχνη της ζωτικής τους δραστηριότητας. Βρίσκονται σε βράχους διαφορετικών ηλικιών.

Η γεωχρονολογική κλίμακα της ιστορίας της ανάπτυξης του οργανικού κόσμου της Γης περιλαμβάνει εποχές και περιόδους (βλ. Πίνακα 7.2). Διακρίνονται οι ακόλουθες εποχές: Archean (Archean) - η εποχή της αρχαίας ζωής, Proterozoic (Proterozoic) - η εποχή της πρωτογενούς ζωής, Paleozoic (Paleozoic) - η εποχή της αρχαίας ζωής, Mesozoic (Mesozoic) - η εποχή της μέσης ζωής, Καινοζωικό (Κενοζωικό) - η εποχή της νέας ζωής. Τα ονόματα των περιόδων σχηματίζονται είτε από τα ονόματα των τοποθεσιών όπου πρωτοβρέθηκαν τα αντίστοιχα κοιτάσματα (πόλη του Περμ, η κομητεία του Ντέβον), είτε από τις διεργασίες που συνέβαιναν εκείνη την εποχή (κατά την περίοδο του άνθρακα - Ανθρακοφόρος - κατατέθηκαν κοιτάσματα άνθρακα, στην Κρητιδική - κιμωλία κ.λπ. .).

Αρχαϊκή εποχή (εποχή της αρχαίας ζωής: 3500 (πριν από 3800-2600 εκατομμύρια χρόνια). Σύμφωνα με διάφορες πηγές, οι πρώτοι ζωντανοί οργανισμοί στη Γη εμφανίστηκαν πριν από 3,8-3,2 δισεκατομμύρια χρόνια. Αυτοί ήταν προκαρυωτικοί ετερότροφοι αναερόβιοι (προπυρηνικοί, που τρέφονταν με έτοιμο -γίνονταν οργανικές ουσίες, όχι Ζούσαν στον αρχέγονο ωκεανό και τρέφονταν με οργανικές ουσίες διαλυμένες στο νερό του, που δημιουργήθηκαν βιογονικά από ανόργανες ουσίες υπό τη δράση της ενέργειας των υπεριωδών ακτίνων του Ήλιου και των κεραυνών.

Η ατμόσφαιρα της Γης αποτελούνταν κυρίως από CO 2 , CO, H 2 , N7, υδρατμούς, μικρές ποσότητες N113, H 2 5 , CH 4 και σχεδόν δεν περιείχε ελεύθερο οξυγόνο 0 2 . Η απουσία ελεύθερου οξυγόνου κατέστησε δυνατή τη συσσώρευση οργανικών ουσιών που δημιουργήθηκαν βιογονικά στον ωκεανό, διαφορετικά θα διασπώνταν αμέσως από το οξυγόνο.

Οι πρώτοι ετερότροφοι πραγματοποίησαν την οξείδωση των οργανικών ουσιών αναερόβια - χωρίς τη συμμετοχή οξυγόνου με ζύμωση. Κατά τη διάρκεια της ζύμωσης, η οργανική ύλη δεν διασπάται πλήρως και παράγεται λίγη ενέργεια. Για το λόγο αυτό, η εξέλιξη στα πρώτα στάδια της ανάπτυξης της ζωής ήταν πολύ αργή.

Με την πάροδο του χρόνου, τα ετερότροφα πολλαπλασιάστηκαν πολύ και άρχισαν να τους λείπει η βιογονικά δημιουργημένη οργανική ύλη. Τότε προέκυψαν προκαρυωτικά αυτότροφα αναερόβια. Θα μπορούσαν να συνθέσουν οργανικές ουσίες από ανόργανες ουσίες μόνοι τους, πρώτα μέσω της χημειοσύνθεσης και στη συνέχεια μέσω της φωτοσύνθεσης.

Η πρώτη ήταν η αναερόβια φωτοσύνθεση, η οποία δεν συνοδεύτηκε από την απελευθέρωση οξυγόνου:

6С0 2 + 12Н 2 5 -> С(,Н 12 0 6 + 125 + 6 Н,0

Μετά ήρθε η αερόβια φωτοσύνθεση:

6С0 2 + 6Н 2 0 -> СбН, 2 0 6 + 60,

Η αερόβια φωτοσύνθεση ήταν χαρακτηριστική για πλάσματα παρόμοια με τα σύγχρονα κυανοβακτήρια.

Το ελεύθερο οξυγόνο που απελευθερώθηκε κατά τη φωτοσύνθεση άρχισε να οξειδώνει τον δισθενή σίδηρο, τις θειούχες ενώσεις και το μαγγάνιο διαλυμένο στο νερό των ωκεανών. Οι ουσίες αυτές μετατράπηκαν σε αδιάλυτες μορφές και εγκαταστάθηκαν στον πυθμένα του ωκεανού, όπου σχημάτισαν κοιτάσματα μεταλλευμάτων σιδήρου, θείου και μαγγανίου, τα οποία σήμερα χρησιμοποιούνται από τον άνθρωπο.

Η οξείδωση των διαλυμένων ουσιών στον ωκεανό έλαβε χώρα σε εκατοντάδες εκατομμύρια χρόνια και μόνο όταν τα αποθέματά τους στον ωκεανό εξαντλήθηκαν, το οξυγόνο άρχισε να συσσωρεύεται στο νερό και να διαχέεται στην ατμόσφαιρα.

Πρέπει να σημειωθεί ότι υποχρεωτική προϋπόθεση για τη συσσώρευση οξυγόνου στον ωκεανό και την ατμόσφαιρα ήταν η ταφή κάποιου μέρους της οργανικής ύλης που συντίθεται από τους οργανισμούς στον πυθμένα του ωκεανού. Διαφορετικά, αν όλα τα οργανικά χωρίζονταν με τη συμμετοχή του οξυγόνου, δεν θα υπήρχε περίσσευμά του και δεν θα μπορούσε να συσσωρευτεί οξυγόνο. Μη αποσυντιθέμενα σώματα οργανισμών εγκαταστάθηκαν στον πυθμένα του ωκεανού, όπου σχημάτισαν κοιτάσματα ορυκτών καυσίμων - πετρελαίου και αερίου.

Η συσσώρευση ελεύθερου οξυγόνου στον ωκεανό κατέστησε δυνατή την εμφάνιση αυτότροφων και ετερότροφων αερόβιων οργανισμών.Αυτό συνέβη όταν η συγκέντρωση του 0 2 στην ατμόσφαιρα έφτασε στο 1% του σημερινού επιπέδου (και είναι ίση με 21 6C0 2 + 6H 2 0 + 38 ATP.

Εφόσον άρχισε να απελευθερώνεται πολύ περισσότερη ενέργεια κατά τις αερόβιες διεργασίες, η εξέλιξη των οργανισμών επιταχύνθηκε σημαντικά.

Ως αποτέλεσμα της συμβίωσης διαφόρων προκαρυωτικών κυττάρων, εμφανίστηκαν οι πρώτοι ευκαρυώτες (πυρηνικοί).

Ως αποτέλεσμα της εξέλιξης των ευκαρυωτών, προέκυψε η σεξουαλική διαδικασία - η ανταλλαγή οργανισμών με γενετικό υλικό - DNA. Χάρη στη σεξουαλική διαδικασία, η εξέλιξη πήγε ακόμη πιο γρήγορα, αφού η συνδυαστική μεταβλητότητα προστέθηκε στη μεταβλητή μεταβλητότητα.

Στην αρχή, οι ευκαρυώτες ήταν μονοκύτταροι και στη συνέχεια εμφανίστηκαν οι πρώτοι πολυκύτταροι οργανισμοί. Η μετάβαση στην πολυκυτταρικότητα στα φυτά, τα ζώα και τους μύκητες συνέβη ανεξάρτητα το ένα από το άλλο.

Οι πολυκύτταροι οργανισμοί έχουν λάβει πολλά πλεονεκτήματα σε σχέση με τους μονοκύτταρους:

1) μακρά διάρκεια οντογένεσης, καθώς κατά τη διάρκεια της ατομικής ανάπτυξης του οργανισμού, ορισμένα κύτταρα αντικαθίστανται από άλλα.

2) πολυάριθμους απογόνους, αφού ο οργανισμός μπορεί να παράγει περισσότερα κύτταρα για αναπαραγωγή.

3) σημαντικό μέγεθος και ποικιλόμορφη δομή σώματος, που παρέχει μεγαλύτερη αντίσταση σε εξωτερικούς περιβαλλοντικούς παράγοντες λόγω της σταθερότητας του εσωτερικού περιβάλλοντος του οργανισμού.

Οι επιστήμονες δεν έχουν κοινή γνώμη για το πότε προέκυψε η σεξουαλική διαδικασία και η πολυκυτταρικότητα - στην Αρχαϊκή ή την Πρωτοζωική εποχή.

Πρωτοζωική εποχή (εποχή πρωτογενούς ζωής: 2600-570 εκατομμύρια χρόνια πριν). Η εμφάνιση πολυκύτταρων οργανισμών επιτάχυνε ακόμη περισσότερο την εξέλιξη και σε σχετικά σύντομο χρονικό διάστημα (σε γεωλογική χρονική κλίμακα) εμφανίστηκαν διάφοροι τύποι ζωντανών οργανισμών προσαρμοσμένων σε διαφορετικές συνθήκες ύπαρξης. Νέες μορφές ζωής κατέλαβαν και σχημάτισαν συνεχώς νέες οικολογικές κόγχες σε διαφορετικές περιοχές και βάθη του ωκεανού. Βράχοι ηλικίας 580 εκατομμυρίων ετών περιέχουν ήδη τα αποτυπώματα πλασμάτων με σκληρούς σκελετούς και επομένως είναι πολύ πιο εύκολο να μελετήσουμε την εξέλιξη από αυτήν την περίοδο. Οι συμπαγείς σκελετοί χρησιμεύουν ως στήριγμα για τα σώματα των οργανισμών και συμβάλλουν στην αύξηση του μεγέθους τους.

Μέχρι το τέλος της Πρωτοζωικής εποχής (πριν από 570 εκατομμύρια χρόνια), σχηματίστηκε ένα σύστημα παραγωγού-καταναλωτή και σχηματίστηκε ένας βιογεωχημικός κύκλος ουσιών οξυγόνου-άνθρακα.

Παλαιοζωική εποχή (εποχή αρχαίας ζωής: 570-240 εκατομμύρια χρόνια πριν).

Στην πρώτη περίοδο της Παλαιοζωικής εποχής - την Κάμβρια (πριν από 570-505 εκατομμύρια χρόνια) - υπήρξε μια λεγόμενη «εξελικτική έκρηξη»: σε σύντομο χρονικό διάστημα σχηματίστηκαν σχεδόν όλοι οι γνωστοί σήμερα τύποι ζώων. Όλος ο εξελικτικός χρόνος που προηγήθηκε αυτής της περιόδου ονομάστηκε Προκάμβριος ή κρυπτοζωικός ("εποχή της κρυμμένης ζωής") - αυτό είναι το 7 / jj της ιστορίας της Γης. Η εποχή μετά την Κάμβρια ονομάστηκε Φανεροζωική («εποχή της έκδηλης ζωής»).

Καθώς σχηματιζόταν όλο και περισσότερο οξυγόνο, η ατμόσφαιρα αποκτούσε σταδιακά οξειδωτικές ιδιότητες. Πότε η συγκέντρωση του 0 2 στην ατμόσφαιρα έφτασε στο lOfS; από το σημερινό επίπεδο (στα σύνορα του Σιλουρίου και του Δεβόνιου), σε υψόμετρο 20-25 km, άρχισε να σχηματίζεται το στρώμα του όζοντος στην ατμόσφαιρα. Σχηματίστηκε από 0 2 μόρια υπό την επίδραση της ενέργειας των υπεριωδών ακτίνων του Ήλιου:

o 2 + o -> o,

Τα μόρια του όζοντος (0 3) έχουν την ικανότητα να αντανακλούν τις υπεριώδεις ακτίνες. Ως αποτέλεσμα, η οθόνη του όζοντος έχει γίνει προστασία για τους ζωντανούς οργανισμούς από επιβλαβείς για αυτούς σε μεγάλες δόσεις υπεριώδους ακτινοβολίας. Πριν από αυτό, ένα βόδι χρησίμευε ως ραμμένο. Τώρα η ζωή έχει την ευκαιρία να μετακινηθεί από τον ωκεανό στη στεριά.

Η εμφάνιση των ζωντανών όντων στη στεριά ξεκίνησε την περίοδο της Κάμβριας: τα βακτήρια ήταν τα πρώτα που εισήλθαν σε αυτήν, και στη συνέχεια οι μύκητες και τα κατώτερα φυτά. Ως αποτέλεσμα, σχηματίστηκε χώμα στη στεριά και στη Σιλουριακή περίοδο (πριν από 435-400 εκατομμύρια χρόνια), εμφανίστηκαν στην ξηρά τα πρώτα αγγειακά φυτά, τα ψιλόφυτα. Η έξοδος στη στεριά συνέβαλε στην εμφάνιση στα φυτά ιστών (ενσωμάτωσης, αγώγιμων, μηχανικών κ.λπ.) και οργάνων (ρίζα, στέλεχος, φύλλα). Ως αποτέλεσμα, εμφανίστηκαν ανώτερα φυτά. Τα πρώτα ζώα της ξηράς ήταν αρθρόποδα, που κατάγονταν από θαλάσσια καρκινοειδή.

Εκείνη την εποχή, τα χορδοειδή εξελίχθηκαν στο θαλάσσιο περιβάλλον: τα σπονδυλωτά ψάρια προήλθαν από ασπόνδυλα και τα αμφίβια από τα ψάρια με πτερύγια λοβών στο Devonian. Κυριάρχησαν στη γη για 75 εκατομμύρια χρόνια και αντιπροσωπεύονταν από πολύ μεγάλες μορφές. Στην περίοδο της Πέρμιας, όταν το κλίμα έγινε ψυχρότερο και ξηρότερο, τα ερπετά απέκτησαν υπεροχή έναντι των αμφιβίων.

Μεσοζωική εποχή (εποχή της μέσης ζωής: 240-66 εκατομμύρια χρόνια πριν). Στη Μεσοζωική εποχή, την «εποχή των δεινοσαύρων», τα ερπετά έφτασαν στο αποκορύφωμά τους (δημιουργήθηκαν οι πολυάριθμες μορφές τους) και η παρακμή. Στο Τριασικό, εμφανίστηκαν κροκόδειλοι και χελώνες και η τάξη των Θηλαστικών προήλθε από τα ερπετά με δόντια ζώων. Σε όλη τη Μεσοζωική εποχή, τα θηλαστικά ήταν μικρά και δεν ήταν ευρέως διαδεδομένα. Στο τέλος της Κρητιδικής, σημειώθηκε μια ψύξη και μια μαζική εξαφάνιση ερπετών, τα τελικά αίτια της οποίας δεν έχουν αποσαφηνιστεί πλήρως. Στην Κρητιδική περίοδο εμφανίστηκαν αγγειόσπερμα (άνθηση).

Καινοζωική εποχή (εποχή νέας ζωής: 66 εκατομμύρια χρόνια πριν - σήμερα). Στην Καινοζωική εποχή, τα θηλαστικά, τα πουλιά, τα αρθρόποδα και τα ανθοφόρα φυτά ήταν ευρέως διαδεδομένα. Εμφανίστηκε ένας άντρας.

Επί του παρόντος, η ανθρώπινη δραστηριότητα έχει γίνει ένας σημαντικός παράγοντας για την ανάπτυξη της βιόσφαιρας.