Назовите три формы борьбы за существование , которые выделил Ч.Дарвин.
Завдання із ЗНО 2013 Установіть відповідність між значенням рослин у житті людини (1–4) та назвою родини (А–Д), до якої вони належать. серед представн … иків є олійна рослина, із зерен якої виготовляють гостру приправу; овочеві культури утворюють розрослі бруньки — головки; є коренеплідні рослини серед представників багато плодово-ягідних культур, є декоративні та цінні лікарські рослини; з деяких декоративних рослин отримують ефірну олію до родини належать цінні харчові та кормові культури, у насінні яких міститься багато білка; деякі культури використовують як медоноси, зелені добрива, декоративні рослини майже всі представники містять отруйні речовини (нікотин, атропін), хоча багато з них є цінними овочевими та декоративними культурами Бобові Лілійні Пасльонові Розові Капустяні
органы входящие в систему органов размножения у птиц
Рыбы отличаются от других хордовых животных наличием ______(А), с помощью которых они поглощают ______(Б), растворённый в воде. В ______(В) много желё … з, выделяющих ______(Г). СПИСОК СЛОВ: 1) слизь 2) кислород 3) мышцы 4) кожа 5) жабры 6) сало 7) лёгкие 8) углекислый газ
органы входящие в органы чувств у птиц
органы входящие в органы чувств у птиц
Яка функція білків «найменш бажана»?Чому?
Завдання 7 містить три стовпчики інформації, у кожному з яких вона позначена цифрами. Виберіть із кожного стовпчика одну цифру, що позначає правильну, … на Вашу думку, відповідь. Запишіть три цифри послідовно (зліва направо) без пробілів та розділових знаків у відведеному місці. Утворене тризначне число є відповіддю до завдання. Завдання із ЗНО 2017 Прочитайте опис родини: «Оцвітина складається з п’яти зрослих чашолистків і вільних пелюсток. Представники можуть бути медоносами, лікарськими й плодово-ягідними культурами. Людина вживає в їжу плоди, багаті на вітамін С». Доповніть опис рослин цієї родини за наведеними характеристиками.
ПЖ ПОМОГИТЕ! HELP Определи соответствие между функцией нейрона и его видом: чувствительные (1), вставочные (2) либо двигательные (3). Б — передают в … мозг нервные импульсы от органов чувств и внутренних органов. Е — преобразуют раздражения в нервные импульсы. К — осуществляют передачу нервных импульсов с одного нейрона на другой в головном мозге. Р — передают их мышцам, железам и другим исполнительным органам.
На фото вопрос, писать немного, помогите пожалуйста! На українській
Хелп, пожалуйста 23 баллов даю
Параграф 5. Учение Чарлза Дарвина о естественном отборе.
1. Выберите и подчеркните правильный ответ.
Какой закономерности подчиняется процесс размножения живых организмов при условии полного отсутствия ограничивающих факторов?
Ответ: арифметической прогрессии, геометрической прогрессии, логарифмической прогрессии.
2. Допишите определение.
Борьба за существование – это совокупность многообразных и сложных взаимоотношений, существующих между организмами и условиями внешней среды.
3. Назовите три формы борьбы за существование, которые выделил Ч. Дарвин.
1. Межвидовая.
2. Внутривидовая.
3. Борьба с неблагоприятными условиями внешней среды.
4. Объясните, почему внутривидовая борьба является наиболее напряженной.
У особей одного и того же вида потребности в пище, территории и других условиях существования одинаковы. Кроме того, особи-самцы некоторых видов конкурируют между собой за самку. Поэтому данный вид борьбы является наиболее острым.
5. Охарактеризуйте организмы, выигрывающие в борьбе за существование.
В борьбе за существование выживают и оставляют потомство индивидуумы, которые обладают наследственным комплексом признаков и свойств, позволяющих наиболее успешно конкурировать с другими.
6. Объясните, что понимал Ч. Дарвин под естественным отбором.
Под естественным отбором Дарвин понимал происходящие в природе процессы избирательного уничтожения одних особей и преимущественного размножения других особей.
7. Закончите утверждение.
Материалом для естественного отбора является наследственная (индивидуальная, мутационная) изменчивость.
8. Объясните, почему изменчивость, обусловленная прямым воздействием внешней среды, не имеет значения для эволюции.
Изменчивость, обусловленная прямым воздействием внешней среды, не имеет значения для эволюции, так как не передается по наследству.
9. Дайте сравнительную характеристику естественного и искусственного отбора. Заполните таблицу.
Что понимал дарвин под естественным отбором. Теория эволюции Ч. Дарвина. Естественный отбор. Формы естественного отбора. Творческая роль естественного отбора в эволюции. наследственная изменчивость и искусственный отбор
Эволюционная эстетика Если эволюционная этика (область эволюционной психологии, занимающаяся происхождением морали и нравственности) уже стала признанным научным направлением (28800 результатов поиска в Google по фразе evolutionary ethics), то об эволюционной эстетике широкой
автора Курчанов Николай Анатольевич2. Эволюционная теория Ж. Б. Ламарка Вспомните!Что такое эволюция?Чем объясняется господство представлений о неизменности видов в эпоху К. Линнея?В конце XVIII в. большинство учёных было готово принять идею об изменяемости видов. Продолжалось активное накопление научных
3. Предпосылки возникновения учения Чарлза Дарвина Вспомните!Кто был автором первой эволюционной теории?Какие биологические открытия были сделаны к середине XIX в.?Естественно-научные предпосылки. К середине XIX в. в естествознании было сделано много новых открытий.
Из книги автора2.5. Эволюционная биология и систематика Теоретические положения эволюционной биологии имеют основополагающее значение для принципов систематики.
11.5. Эволюционная психология Эволюционная психология – это единственное направление в психологии, в котором адекватно отражены достижения генетики и эволюционной биологии. Сильной ее стороной является междисциплинарный подход. Анализ взаимодействия биологического и
Дарвин никогда по настоящему не обучался биологии, а имел лишь любительский интерес к природе и животным. И как результат этого интереса, в 1832 г. добровольцем отправился в путешествие из Англии на государственном исследовательском судне «Бигл» и в течение пяти лет плавал по разным частям света.
Во время путешествия молодой Дарвин остался под впечатлением от увиденных им видов животных, особенно от различных видов зябликов, обитавших на островах Галапагос. Он подумал, что отличие клювов этих птиц зависит от окружающей среды. Опираясь на это предположение, он сделал для себя вывод: живые организмы не были созданы Богом по отдельности, а произошли от единого предка и затем видоизменились в зависимости от условий природы.
Эта гипотеза Дарвина не основывалась ни на каком научном объяснении или эксперименте. Только благодаря поддержке знаменитых в то время материалистов-биологов, со временем эта гипотеза Дарвина утвердилась как теория .
Согласно этой теории, живые организмы происходят от одного предка, но в течении длительного времени подвергаются небольшим изменениям и начинают отличаться друг от друга. Виды, более успешно адаптировавшиеся к природным условиям, передают свои особенности следующему поколению. Таким образом, эти полезные изменения со временем превращают индивид в живой организм, полностью отличный от своего предка.
— Что же подразумевалось под «полезными изменениями», так и осталось неизвестным. По мнению Дарвина, человек являлся самым развитым продуктом этого механизма. Оживив этот механизм в своем воображении, Дарвин назвал его «эволюцией путем естественного отбора» .
Однако Дарвин понимал, что в его теории было много нерешенного. Он признает это в книге «Трудности теории» (Difficulties of Theory). Эти трудности заключались в комплексных органах живых организмов, которые не могли появиться случайно (например, глаз) , а также ископаемые останки, инстинкты животных. Дарвин надеялся на то, что эти трудности будут преодолены в процессе новых открытий, на некоторые же из них он давал неполные объяснения
В противовес сугубо натуралистической теории эволюции выдвигаются две альтернативы. Одна носит чисто религиозный характер: это так называемый “креационизм”, буквальное восприятие библейской легенды о том, как Всевышний сотворил вселенную и жизнь во всем ее многообразии.
— Креационизм исповедуют лишь религиозные фундаменталисты, у этого учения узкая база, оно находится на периферии научной мысли. Поэтому за недостатком места мы ограничимся лишь упоминанием о его существовании.
А вот другая альтернатива сделала весьма серьезную заявку на место под научным солнцем. Теория “разумного замысла” (intelligent design), среди сторонников которой немало серьезных ученых, признавая эволюцию как механизм внутривидовой адаптации к меняющимся условиям среды обитания (микроэволюция), категорически отвергает ее претензии на роль ключа к тайне происхождения видов (макроэволюция), не говоря уже о происхождении самое жизни.
Жизнь настолько сложна и многообразна, что абсурдно думать о возможности ее спонтанного происхождения и развития: в основе ее неизбежно должен лежать разумный замысел, говорят поборники этой теории. Что это за разум – не суть важно. Сторонники теории разумного замысла принадлежат скорее к разряду агностиков, чем верующих, теология их не особенно интересует. Они заняты лишь тем, что пробивают зияющие бреши в теории эволюции, и им удалось настолько изрешетить ее, что господствующая в биологии догма ныне напоминает не столько гранитный монолит, сколько швейцарский сыр.
На протяжении всей истории западной цивилизации считалось аксиомой, что жизнь сотворена высшей силой. Еще Аристотель выражал убеждение в том, что невероятная сложность, элегантная стройность и гармоничность жизни и вселенной не могут быть случайным продуктом стихийных процессов. Наиболее известный телеологический аргумент в пользу существования разумного начала сформулировал английский религиозный мыслитель Уильям Пэйли в книге “Натурбогословие” (Natural Theology ), вышедшей в свет в 1802 году.
Пэйли рассуждал следующим образом: если, прогуливаясь в лесу, я споткнусь о камень, у меня не возникнет сомнений в его естественном происхождении. Но если я увижу валяющиеся на земле часы, мне вольно или невольно придется предположить, что сами по себе они возникнуть не могли, кто-то должен был их собрать. И если у часов (относительно малого и простого устройства) есть разумный устроитель – часовщик, то у самой Вселенной (большого устройства) и у наполняющих ее биологических объектов (более сложных устройств, чем часы,) должен быть великий устроитель – Творец.
Но затем объявился Чарльз Дарвин, и все изменилось. В 1859 году он опубликовал эпохальный труд под названием “Происхождении видов путём естественного отбора, или выживание благоприятствуемых пород в борьбе за жизнь”, которому было суждено произвести подлинную революцию в научной и общественной мысли. Опираясь на достижения селекционеров (“искусственный отбор”) и на свои собственные наблюдения за птицами (вьюрками) на Галапагосских островах, Дарвин пришел к выводу, что организмы могут претерпевать небольшие изменения, приспосабливаясь к изменяющимся условиям среды обитания посредством “естественного отбора”.
Он далее заключил, что при наличии достаточно длительного времени сумма подобных малых изменений порождает более крупные перемены и, в частности, ведет к появлению новых видов. По мысли Дарвина, новые признаки, снижающие шансы организма на выживание, безжалостно отбраковываются природой, а признаки, дающие преимущество в борьбе за жизнь, постепенно накапливаясь, со временем позволяют их носителям брать верх над менее приспособленными конкурентами и вытеснять их из оспариваемых экологических ниш.
Этот чисто натуралистический механизм, абсолютно лишенный какой-либо целенаправленности или замысла, с точки зрения Дарвина исчерпывающим образом объяснял, каким путем развивалась жизнь и почему все живые существа столь идеально приспособлены к условиям своей среды обитания. Теория эволюции подразумевает непрерывную прогрессию постепенно изменяющихся живых существ в ряду от самых примитивных форм до высших организмов, венцом которых является человек.
Проблема, однако, в том, что теория Дарвина носила чисто умозрительный характер, ибо в те годы палеонтологические свидетельства не давали никаких оснований для его заключений . По всему миру ученые откапывали множество ископаемых остатков вымерших организмов прошлых геологических эпох, но все они укладывались в четкие границы все той же неизменной таксономии.
— В палеонтологической летописи не фигурировало ни одного промежуточного вида, ни единого существа с морфологическими признаками, которые подтверждали бы правоту теории, сформулированной на основании абстрактных умозаключений без опоры на факты.
Дарвин отчетливо видел слабость своей теории. Недаром он более двух десятков лет не решался опубликовать ее и направил свой капитальный труд в печать, только когда узнал, что другой английский натуралист – Альфред Рассел Уоллес – готовится выступить со своей собственной теорией, поразительно похожей на дарвинскую.
Любопытно отметить, что оба соперника повели себя как истые джентльмены. Дарвин написал Уоллесу учтивое письмо с изложением доказательств своего первенста, тот ответил не менее вежливым посланием с предложением представить на Королевском обществе совместный доклад. После этого Уоллес публично признал приоритет Дарвина и до конца своих дней ни разу не посетовал на свою горькую судьбу. Вот такие были нравы в викторианскую эпоху. Говорите после этого о прогрессе.
Теория эволюции напоминала здание, возведенное на траве с тем, чтобы впоследствии, когда подвезут нужные материалы, подвести под него фундамент. Ее автор полагался на прогресс палеонтологии, который – он был убежден – позволит в будущем найти переходные формы жизни и подтвердит справедливость его теоретических выкладок.
Но коллекции палеонтологов все росли и росли, а подтверждений дарвинской теории не было и в помине. Ученые находили сходные виды, но никак не могли обнаружить ни единого мостика, перекинутого от одного вида к другому. А ведь из теории эволюции вытекает, что такие мостики не только существовали, но что их должно было быть великое множество, ибо палеонтологическая летопись должна отражать все бесчисленные этапы долгой истории эволюции и фактически целиком и полностью состоять из переходных звеньев.
Некоторые последователи Дарвина, подобно ему самому, считают, что нужно лишь запастись терпением – мы, мол, просто еще не нашли промежуточные формы, но в будущем непременно их отыщем. Увы, их надеждам вряд ли суждено сбыться, ибо существование подобных переходных звеньев вступало бы в противоречие с одним из основополагающих постулатов самой же теории эволюции.
Представим себе для примера, что передние лапы динозавров постепенно эволюционировали в птичьи крылья. Но это значит, что на протяжении долгого переходного периода эти конечности не были ни лапами, ни крыльями, и их функциональная ненужность обрекала владельцев таких бесполезных обрубков на заведомое поражение в жестокой борьбе за жизнь. Согласно дарвинскому учению, природа должна была безжалостно выкорчевать подобные промежуточные виды и, стало быть, пресечь в зародыше процесс видообразования.
Но ведь общепризнано, что птицы произошли от ящеров. Спор не об этом. Противники дарвинистского учения вполне допускают, что прообразом птичьего крыла действительно могла быть передняя лапа динозавра. Они утверждают лишь, что какие бы пертурбации ни происходили в живой природе, они не могли протекать по механизму естественного отбора. Должен был действовать какой-то другой принцип – скажем, использование носителем разумного начала универсальных шаблонов-прототипов.
Палеонтологическая летопись упрямо свидетельствует о несостоятельности эволюционизма. На протяжении первых трех с лишним миллиардов лет существования жизни на нашей планете обитали только простейшие одноклеточные организмы. Но вот приблизительно 570 миллионов лет назад наступил кембрийский период , и в течение нескольких миллионов лет (по геологическим меркам — быстролетный миг), словно по мановению волшебной палочки, на пустом месте возникло практически все многообразие жизни в его нынешнем виде и без каких-либо промежуточных звеньев. По теории Дарвина этого “кембрийского взрыва”, как его называют, просто не могло произойти.
Другой пример: во время так называемого пермско-триасового вымирания 250 миллионов лет назад жизнь на земле едва не прекратилась: исчезло 90% всех видов морских организмов и 70% наземных. Тем не менее, основная таксономия фауны не претерпела никаких существенных изменений – основные типы живых существ, обитавшие на нашей планете до “великого вымирания”, полностью сохранились и после катастрофы. Но если исходить из дарвинской концепции естественного отбора, в этот период обостренной конкуренции за заполнение вакантных экологических ниш непременно должны были возникнуть многочисленные переходные виды. Однако же этого не произошло, из чего опять-таки следует, что теория неверна.
Дарвинисты отчаянно ищут переходные формы жизни, но все их старания пока не увенчались успехом. Максимум того, что им удается найти , – это черты сходства разных видов, но признаки подлинных промежуточных существ по-прежнему лишь грезятся эволюционистам. Периодически вспыхивают сенсации: найдено переходное звено! Но на поверку неизменно оказывается, что тревога ложная, что найденный организм – не более чем проявление обыкновенной внутривидовой изменчивости. А то и просто фальсификация вроде пресловутого пилтдаунского человека.
Невозможно описать радость эволюционистов, когда в 1908 году в Англии был найден ископаемый череп человеческого типа с обезъяньей нижней челюстью. Вот оно, реальное доказательство правоты Чарльза Дарвина! У ликующих ученых не было никакого стимула как следует присмотреться к заветной находке, а то они не могли бы не заметить очевидные нелепости в ее строении и не осознать, что “окаменелость” – фальшивка, причем весьма грубо сработанная. И прошло целых 40 лет, прежде чем ученый мир вынужден был официально признать, что его разыграли. Оказалось, что какой-то до сих пор неведомый шутник просто склеил нижнюю челюсть отнюдь не ископаемого орангутана с черепом от столь же свежего мертвеца-гомосапиенса.
Кстати, персональное открытие Дарвина – микроэволюция галапагосских вьюрков под давлением среды – тоже не выдержало испытания временем . Спустя несколько десятилетий климатические условия на этих тихоокеанских островах вновь изменились, и длина клюва птиц вернулась в прежнюю норму. Никакого видообразования не произошло, просто один и тот же вид птиц временно адаптировался к изменившимся экологическим условиям – самая что ни на есть тривиальная внутривидовая изменчивость.
Некоторые дарвинисты осознают, что их теория зашла в тупик, и лихорадочно лавируют. Так, например, ныне покойный гарвардский биолог Стивен Джей Гулд предложил гипотезу “прерывистого равновесия” или “пунктирной эволюции”. Это некий гибрид дарвинизма с “катастрофизмом” Кювье, который постулировал прерывистое развитие жизни через серию катастроф. По мысли Гулда, эволюция происходила скачкообразно, и каждый скачок следовал за каким-нибудь вселенским стихийным бедствием с такой быстротой, что не успевал оставить никакого следа в палеонтологической летописи.
Хотя Гулд и считал себя эволюционистом, его теория подрывает основное положение дарвинского учения о видообразовании посредством постепенного накапливания благоприятных признаков. Впрочем, “пунктирная эволюция” столь же умозрительна и так же лишена эмпирических доказательств, как и классический дарвинизм.
Таким образом, палеонтологические свидетельства решительно опровергают концепцию макроэволюции. Но это далеко не единственное свидетельство ее несостоятельности. Развитие генетики полностью разрушило веру в то, что давление среды может вызвать морфологические изменения. Не счесть мышей, которым исследователи отрубали хвосты в надежде, что их потомство унаследует новый признак. Увы, у бесхвостых родителей упорно рождались хвостатые отпрыски. Законы генетики неумолимы: все особенности организма зашифрованы в родительских генах и напрямую передаются от них потомкам.
Пришлось эволюционистам, следуя принципам своего учения, приспосабливаться к новым условиям. Появился “неодарвинизм”, в котором место классической “адаптации” занял мутационный механизм. По мысли неодарвинистов, отнюдь не исключено, что случайные мутации гена могли породить достаточно высокую степень изменчивости, которая опять-таки могла способствовать выживанию вида и, будучи унаследована потомством, могла закрепиться и дать своим носителям решающее превосходство в борьбе за экологическую нишу.
Однако расшифровка генетического кода нанесла сокрушительный удар по этой теории. Мутации происходят редко и в подавляющем большинстве случаев носят неблагоприятный характер, в силу чего вероятность того, что “новый благоприятный признак” закрепится в какой-либо популяции на достаточно долгий срок, чтобы дать ей преимущество в борьбе с конкурентами, практически равны нулю.
Кроме того, естественный отбор уничтожает генетическую информацию по мере отбраковки признаков, не способствующих выживанию, и оставляет только “отобранные” черты. Но их ни в коей мере нельзя считать “благоприятными” мутациями, ибо эти генетические признаки во всех случаях были изначально присущи популяции и лишь ждали своего часа, чтобы проявиться, когда давление среды “зачистит” ненужный или вредный мусор.
Прогресс молекулярной биологии в последние десятилетия окончательно загнал эволюционистов в угол. В 1996 году профессор биохимии университета Лихай Майкл Бэхи опубликовал нашумевшую книгу “Черный ящик Дарвина” , где показал, что в организме существуют невероятной сложности биохимические системы, которые никак не поддаются объяснению с дарвинистских позиций. Автор описал ряд внутриклеточных молекулярных машин и биологических процессов, отличающихся “неупрощаемой сложностью”.
Этим термином Майкл Бэхи обозначил системы, состоящие из многих компонентов, каждый из которых обладает критической важностью. То есть, механизм может работать только при наличии всех его компонентов; стоит хотя бы одному из них выйти из строя, как вся система разлаживается. Из этого с неизбежностью следует вывод: для того, чтобы механизм мог выполнить свое функциональное предназначение, все его составные части должны были появиться на свет и “включиться” одновременно – вопреки основному постулату теории эволюции.
В книге описаны также каскадные явления, например, механизм свертывания крови, в котором задействовано полтора десятка специализированных белков плюс промежуточные формы, образующиеся по ходу процесса. При порезе в крови запускается многоступенчатая реакция, в которой белки активируют друг друга по цепочке. В отсутствие любого из этих белков реакция автоматически прерывается. При этом каскадные белки высоко специализированы, ни один из них не выполняет никакой иной функции, кроме образования сгустка крови. Иными словами, “они непременно должны были возникнуть сразу в виде единого комплекса”, – пишет Бэхи.
Каскадность – антагонист эволюции . Невозможно себе представить, чтобы слепой, хаотичный процесс естественного отбора обеспечил запасание впрок множества бесполезных элементов, которые пребывают в латентном состоянии до тех пор, пока на свет Божий не появится, наконец-то, последний из них и позволит системе сразу же включиться и заработать на полную мощность. Подобное представление в корне противоречит фундаментальным принципам теории эволюции, что прекрасно сознавал и сам Чарльз Дарвин.
«Если будет доказана возможность существования любого сложного органа, который никоим образом не мог явиться результатом многочисленных последовательных малых изменений, моя теория разлетится в прах” , – откровенно признавал Дарвин.
Его, в частности, крайне беспокоила проблема глаза: как объяснить эволюцию этого сложнейшего органа, который обретает функциональную значимость только в самый последний момент, когда все его составные части уже на месте? Ведь, если следовать логике его учения, любая попытка организма начать многоступенчатый процесс создания механизма зрения была бы безжалостно пресечена естественным отбором. И откуда ни с того ни с сего появились развитые органы зрения у трилобитов — первых живых существ на земле?
После публикации “Черного ящика Дарвина” на его автора обрушился град яростных нападок и угроз. Причем подавляющее большинство поборников теории эволюции выражало уверенность в том, что “дарвинская модель происхождения неупрощаемо сложных биохимических систем излагается в сотнях тысяч научных публикаций”. Однако ничто не может быть дальше от истины.
Предвидя, какую бурю вызовет его книга, работая над ней, Майкл Бэхи погрузился в изучение научной литературы, чтобы составить представление о том, как эволюционисты объясняют происхождение сложных биохимических систем. И… не нашел ровным счетом ничего. Оказалось, что не существует ни единой гипотезы эволюционного пути образования подобных систем. Официальная наука устроила заговор молчания вокруг неудобной темы: ей не было посвящено ни одного научного доклада, ни одной ученой монографии, ни одного научного симпозиума.
С тех пор было предпринято несколько попыток выработать эволюционную модель образования систем такого рода, но все они неизменно терпели неудачу. Многие ученые натуралистической школы отчетливо понимают, в каком тупике оказалась их любимая теория. «Мы принципиально отказываемся поставить разумный замысел на место диалога случая и необходимости, – пишет биохимик Франклин Хэролд. – Но при этом мы должны признать, что, если не считать бесплодных спекуляций, по сей день никому не удалось предложить детального дарвинистского механизма эволюции какой-либо биохимической системы”.
Вот так: принципиально отказываемся, и все тут! Прямо как Мартин Лютер: «Здесь я стою и не могу иначе»! Но вождь Реформации хотя бы обосновал свою позицию 95 тезисами, а тут один только голый принцип, продиктованный слепым поклонением господствующей догме, и ничего более. Верую, о Господи!
Еще более проблематичной представляется неодарвинистская теория самозарождения жизни. К чести Дарвина, он этой темы вообще не касался. В его книге речь идет о происхождении видов, а не жизни. Но последователи основоположника пошли на шаг дальше и предложили эволюционное объяснение самого феномена жизни. Согласно натуралистической модели, барьер между неживой природой и жизнью был преодолен стихийно благодаря сочетанию благоприятных условий среды.
Однако концепция самозарождения жизни построена на песке, ибо она входит в вопиющее противоречие с одним из самых фундаментальных законов природы – вторым законом термодинамики. Он гласит, что в замкнутой системе (в отсутствие целенаправленного подвода энергии извне) неизбежно возрастает энтропия, т.е. уровень организации или степень сложности такой системы неумолимо снижается. А обратный процесс невозможен.
Великий английский астрофизик Стивен Хокинг в своей книге “Краткая история времени” пишет: “Согласно второму закону термодинамики, энтропия изолированной системы всегда и во всех случаях возрастает, а при слиянии двух систем энтропия комбинированной системы выше, чем сумма энтропий входящих в нее индивидуальных систем”. Хокинг добавляет: “В любой замкнутой системе уровень дезорганизации, т.е. энтропия, неизбежно возрастает во времени”.
Но если энтропический распад – судьба любой системы, то абсолютно исключается возможность самозарождения жизни, т.е. спонтанное повышение уровня организации системы при прорыве биологического барьера. Самозарождение жизни при любых обстоятельствах должно сопровождаться возрастанием степени сложности системы на молекулярном уровне, а этому препятствует энтропия. Хаос не может сам по себе порождать порядок, это запрещено законом природы.
Еще один удар нанесла концепции самозарождения жизни теория информации. Во времена Дарвина наука полагала, что клетка – это просто примитивная емкость, заполненная протоплазмой. Однако с развитием молекулярной биологии выяснилось, что живая клетка представляет собой механизм невероятной сложности, несущий непостижимое количество информации.
Но информация сама по себе из ничего не возникает. Согласно закону сохранения информации, ее количество в замкнутой системе никогда и ни при каких обстоятельствах не возрастает. Давление извне может вызвать “перетасовку” информации, уже имеющейся в системе, но ее общий объем сохранится на прежнем уровне или уменьшится вследствие возрастания энтропии.
Словом, как пишет всемирно известный английский физик, астроном и научный фантаст сэр Фред Хойл: «Не существует ни крупицы объективных свидетельств в пользу гипотезы о том, что жизнь спонтанно зародилась в органическом супе у нас на земле». Соавтор Хойла астробиолог Чандра Викрамасингх выразил ту же мысль более красочно: «Вероятность самозарождения жизни столь же ничтожна, как вероятность того, что ураганный ветер, проносясь над свалкой, одним порывом соберет из мусора исправный авиалайнер».
Можно привести множество других доказательств, опровергающих попытки представить эволюцию как универсальный механизм зарождения и развития жизни во всем ее многообразии. Но и приведенных фактов, полагаю, достаточно, чтобы показать, в каком затруднительном положении оказалось учение Дарвина.
И как же реагируют на все это поборники эволюции? Некоторые из них, в частности, Фрэнсис Крик (разделивший с Джеймсом Уотсоном Нобелевскую премию за открытие строения ДНК ), разочаровались в дарвинизме и уверовали в то, что жизнь на землю занесена из космоса.
Первым эту идею выдвинул еще столетие с лишним назад другой нобелевский лауреат, выдающийся шведский ученый Сванте Аррениус, предложивший гипотезу «панспермии».
Однако сторонники теории обсеменения земли зародышами жизни из космоса не замечают или предпочитают не замечать, что такой подход лишь отодвигает проблему на одну ступень, но отнюдь не решает ее. Допустим, что жизнь действительно занесена из космоса, но тогда возникает вопрос: а откуда она там взялась – самозародилась или была сотворена?
Разделяющие эту точку зрения Фред Хойл и Чандра Викрамасингх нашли изящно-иронический выход из положения. Приведя в своей книге «Эволюция из космоса» (Evolution from Space) массу доводов в пользу гипотезы о том, что жизнь была занесена на нашу планету извне, сэр Фред и его соавтор спрашивают: а как зародилась жизнь там, вне земли?
И отвечают: известно как – ее создал Всевышний . Иными словами, авторы дают понять, что они поставили перед собой узкую задачу и за пределы ее выходить не собираются, им это не по зубам.
Однако основная масса эволюционистов категорически отвергает любые попытки набросить тень на их учение. Гипотеза разумного замысла, словно красная тряпка, которой дразнят быка, вызывает у них пароксизмы безудержной (так и подмывает сказать — животной) ярости. Эволюционный биолог Ричард фон Стернберг, не разделяя концепции разумного замысла, тем не менее позволил напечатать в руководимом им журнале Proceedings of the Biological Society of Washington научную статью в поддержку этой гипотезы. После чего на редактора обрушился такой шквал ругани, проклятий и угроз, что он вынужден был обратиться за защитой в ФБР.
Позицию эволюционистов красноречиво суммировал один из наиболее голосистых дарвинистов – английский зоолог Ричард Докинз:
«Можно с абсолютной уверенностью утверждать, что любой, кто не верит в эволюцию, является либо невеждой, либо дураком, либо умалишенным (а может, и подонком, хотя в последнее не хочется верить)» .
Одной этой фразы достаточно, чтобы утратить всякое уважение к Докинзу . Словно ортодоксальные марксисты, ведущие войну с ревизионизмом, дарвинисты не спорят с оппонентами, а обличают их; не дискутируют с ними, а предают их анафеме.
Это классическая реакция господствующей религии на вызов со стороны опасной ереси. Такое сравнение вполне уместно. Подобно марксизму, дарвинизм давно выродился, окаменел и превратился в косную псевдорелигиозную догму. Да, кстати, его так и называли — марксизм в биологии. Сам Карл Макс восторженно приветствовал теорию Дарвина как «естественно-научный базис классовой борьбы в истории».
И чем больше прорех обнаруживается в обветшавшем учении, тем яростнее сопротивление его адептов .
* Под угрозой оказалось их материальное благополучие и душевный комфорт, рушится все их мироздание, а нет гнева безудержнее, чем гнев правоверного, чья вера рушится под ударами неумолимой реальности. Они будут зубами и ногтями цепляться за свои убеждения и стоять до последнего. Ибо когда умирает идея, она перерождается в идеологию, а идеология абсолютно нетерпима к конкуренции.
Будучи агностиком и деистом, сам Чарльз Дарвин всегда считал, что первую живую клетку создал Бог. Уже после опубликования своего знаменитого труда, ученый, изучая совершенство строения глаза, признавался: «Мысли о глазе охладили меня к этой теории» . По некоторым свидетельствам, незадолго до смерти Дарвин пришел от деизма к Христу, сильно сокрушаясь при этом о неуместном атеистическом резонансе своей гипотезы.
Спустя полтора столетия после смерти создателя теории эволюции не было найдено ни одной, точно атрибутированной из «переходных эволюционных форм». Кроме того, генетика доказала, что в природе вырождение происходит, по крайней мере, не реже, чем эволюция.
Также было экспериментально подтверждено, что генетический аппарат не дает растению или животному далеко отклониться от нормы и при этом выжить и дать здоровое потомство нескольких поколениях. Уже в середине 20 века машинный расчет вероятности случайного образования живой клетки из «первичного бульона» дал нулевой результат. Последнее касается так называемого «самозарождения жизни».
Генетический аппарат. .. Гены, Генетика, вот где есть все ответы. Но ключей пока что у ученного мира нет. (разумом не вышли, пока еще).
Есть кое что, такое… заставляет задуматься каждого читающего эти строки. Вот оно:
Человеческий геном содержит удивительные хроники недавнего прошлого, своего рода параллельную версию истории. Геном быстро эволюционирует, и если какое-то сообщество развивается в изоляции по религиозным, географическим или языковым причинам, уже через несколько столетий оно приобретает генетическое своеобразие. ДНК проливает новый свет на историю таких народов, как евреи, исландцы, обитатели Британского архипелага. Она хранит записи о генетическом следе мужских династий монголов и маньчжуров. А тем, кто умеет задавать правильные вопросы, может открыть семейные секреты исторических фигур вроде Томаса Джефферсона.
Составители Книги Бытия старались, как только могли, склеивая из имевшихся легенд и мифов связный рассказ о происхождении человека.
Они пытались объяснить, почему на земле существуют разные языки, почему женщины рожают в муках, зачем человек прикрывает наготу одеждой. Сегодня происхождение человека можно описать иначе. Учитывая то, сколь мало дошло до нас материальных свидетельств из отдаленного прошлого, удивительно, как много мы узнаем о нем сегодня. Многие из описываемых находок сделаны в самые последние годы. Хотя передний край науки изобилует заявлениями, подтверждение которых требует месяцев и лет работы, некоторые из открытий, о которых пойдет речь, — это несомненные научные прорывы. С небывалой отчетливостью прорисовываются биологические «чертежи» происхождения человека. Информация, непрерывно добываемая из человеческого генома, выводит нас к новому пониманию вещей.
В своем долгом стремлении познать себя, свое загадочное происхождение, странную и противоречивую натуру, разделение некогда единой человеческой семьи на разные расы и враждующие культуры, говорящие на тысячах разных языков, мы наконец начинаем видеть в ночной тьме, царившей в истории людей до совсем недавно наступившего рассвета.
Генезис = Генетика? (скорее всего так оно и есть)
Человечество «Сотворили» взял за основу материал которого было уже предостаточно на планете — Шимпанзе.. был взят за основу. Остальное сделали древние генетики.
99% — Мы и есть шимпанзе.
И всего лишь 233 гена нас от них отличают
Причем эти 233 никак ранее в ранних видах не прослеживаются, вот и вопрос!
— Откуда же они взялись?
В Библии Сотворение — называется: «Genesis»
Гены — «Генезис», совпадение да?
Код, который как бы является управляющей матрицей этих существ. Генетика — наука вроде бы молодая, и очень перспективная. Белки, кодоны, метахондрии.. дезоксирибонуклеиновая кислота..Всё тоже самое что и у всех Землян. Всё, да не всё.. Что то есть такое, чего мы не знаем. Или нам не говорят.
§ 3- НАУЧНЫЕ И СОЦИАЛЬНО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПРЕДПОСЫЛКИ ВОЗНИКНОВЕНИЯ ТЕОРИИ ЧАРЛЗА ДАРВИНА
1) Перечислите главные научные предпосылки возникновения эволюционной теории. Заполните таблицу.
Научная область
Основная предпосылка
Геология
Работы Ч. Лайеля, показывающие, что поверхность Земли непрерывно изменяется под воздействием повседневных факторов — колебаний температуры, ветра, дождя, жизнедеятельности организмов и других.
Цитология
Клеточная теория Т. Шванна, показывающая, что в основе строения всех живых существ лежит клетка.
Эмбриология
Исследования К. Бэра, показывающие сходство в строении зародышей позвоночных и что развитие всех организмов начинается с яйцеклетки.
Сравнительная анатомия
Накопленные материалы, свидетельствующие об изменчивости видов, рудименты, атавизмы, гомологичные и аналогичные органы.
2) Опишите наблюдения, сделанные Ч. Дарвином во время экспедиции на корабле «Бигль», которые заставили его усомниться в божественном сотворении видов.
- Ответ:
- 1- Скелеты вымерших гигантских млекопитающих, сходных с современными броненосцами и ленивцами.
- 2- Близкие виды галапагосских вьюрков, различающихся между собой характером питания и формой клюва.
- 3- Существенные отличия в строении животных, обитающих на островах Зеленого Мыса, от живущих на континенте близкородственных им видов.
§ 4 УЧЕНИЕ ЧАРЛЗА ДАРВИНА ОБ ИСКУССТВЕННОМ ОТБОРЕ
1) Ответьте на вопросы.
1-На какие достижения сельского хозяйства Англии в XIX в, Ч. Дарвин обратил особое внимание?
- Ответ: Английскими фермерами к тому времени было выведено много пород собак, голубей, крупного рогатого скота и кур, интенсивно велась селекция новых сортов культурных растений.
2- Какие его научные интересы были тому причиной?
- Ответ: Сторонники постоянства видов утверждали, что каждый сорт и порода имеют своего дикого предка, а Дарвин считал, что это не так.
2) Заполните пропуски в таблице.
3) Ответьте, чем объясняется многообразие пород домашних животных и сортов культурных растений. Приведите по два примера сортов растений и пород животных, являющихся результатами усилий селекционеров.
- Ответ: Селекционеры развили животных или растения, оставляя те организмы, у которых признак имел наиболее выраженную степень.Яблоня домашняя, смородина черная — растения, кролик, домашняя утка — животные.
4) Допишите предложение.
- Ответ: Традиционный способ выведения новых сортов растений и пород животных сводится к искусственному систематическому отбору и размножению особей с наиболее ценными для человека признаками и свойствами.
§ 5 УЧЕНИЕ ЧАРЛЗА ДАРВИНА О ЕСТЕСТВЕННОМ ОТБОРЕ
1) Выберите и подчеркните правильный ответ.
Какой закономерности подчиняется процесс размножения живых организмов при условии полного отсутствия ограничивающих факторов?
- Ответ: арифметической прогрессии, геометрической прогрессии, логарифмической прогрессии.
2) Допишите определение.
- Ответ: Борьба за существование — это совокупность многообразных и сложных взаимоотношений, существующих между организмами и условиями внешней среды.
3) Назовите три формы борьбы за существование, которые выделил Ч. Дарвин.
- Ответ:
- 1- Межвидовая.
- 2- Внутривидовая.
- 3- Борьба с неблагоприятными условиями внешней среды.
4) Объясните, почему внутривидовая борьба является наиболее напряженной.
- Ответ: У особей одного и того же вида потребности в пище, территории и других условиях существования одинаковы. Особи-самцы некоторых видов конкурируют за самку.
5) Охарактеризуйте организмы, выигрывающие в борьбе за существование.
- Ответ: В борьбе за существование выживают и оставляют потомство индивидуумы, которые обладают наследственным комплексом признаков и свойств.
6) Объясните, что понимал Ч. Дарвин под естественным отбором.
- Ответ: Он понимал — происходящие в природе процессы избирательного уничтожения одних особей и преимущественного размножения других.
7) Закончите утверждение.
- Ответ: Материалом для естественного отбора является наследственная изменчивость.
8) Объясните, почему изменчивость, обусловленная прямым воздействием внешней среды, не имеет значения для эволюции.
- Ответ: Изменчивость, обусловленная прямым воздействием внешней среды, не имеет значения для эволюции, так как не передается по наследству.
9) Дайте сравнительную характеристику естественного и искусственного отбора. Заполните таблицу.
Характеристика
Естественный отбор
Искусственный отбор
Источник генетического разнообразия
Наследственная изменчивость, естественные мутации
Наследственная изменчивость, Искусственные мутации, скрещивание и т. д
Отбирающий фактор
Условия среды
Значение приобретённых признаков для самих организмов
Новые виды
Новые сорта растений, породы животных, штаммов микроорганизмов, приводят к появлению видов невозможных в природе
Зависимость результата от воли человека
Повышают приспособленность организмов к условиям среды
Могут быть вредными для самих организмов
§6- ФОРМЫ ЕСТЕСТВЕННОГО ОТБОРА
1) Перечислите основные формы естественного отбора.
- Ответ:
- 1- Движущий.
- 2- Стабилизирующий.
2) Назовите форму естественного отбора, которая поддерживает соответствие формы и размеров у цветков насекомоопыляемых растений и насекомых-опылителей.
- Ответ: Стабилизирующий отбор.
3) Дополните предложение.
- Ответ:
- Живые ископаемые (реликтовые формы растений и животных) сохранились до нашего времени благодаря действию стабилизирующей формы естественного отбора.
- Приведите пример реликтового животного и реликтового растения: кистеперая рыба латимерия, голосеменное растение гинкго билоба.
4) Выберите и впишите правильные варианты недостающих слов.
- Ответ:
- Стабилизирующий отбор действует в постоянных условиях среды на протяжении больших промежутков времени.
5) Назовите форму естественного отбора, которая действует в изменяющихся условиях внешней среды, и укажите ее эволюционные результаты.
- Ответ:
- Форма естественного отбора — движущий отбор.
- Результаты:
- А) Появление новых признаков внутри вида.
- Б) Ослабление либо утрата неактуального признака.
- В) Устранение менее удачных комбинаций генов.
6) Известно, что через некоторое время после начала применения того или иного ядохимиката появляются формы животных, устойчивых к нему. Объясните это явление с позиции естественного отбора.
- Ответ: Действует движущий отбор. У видов появляются новые признаки, которые обеспечивают устойчивость к изменениям внешней среды.
7) Закончите утверждения.
- Ответ:
- 1- Форма естественного отбора, преобразующая виды, называется движущий отбор .
- 2- Форма естественного отбора, закрепляющая полученные формы, называется стабилизирующий отбор .
8) Раскройте смысл тезиса: «Естественный отбор в эволюции организмов играет творческую роль».
- Ответ: Он устраняет от размножения менее удачных особей, то есть менее удачные комбинации генов. Творческая роль отбора в том, что результатом его действия является появление новых видов организмов и новых форм жизни.
9) Дайте определение понятий.
- Ответ:
- Половой отбор — это конкуренция самцов за возможность размножения.
- Половой диморфизм — внешние различия в строении полов .
Как ни удивительно, Чарльз Дарвин пришел к своей теории эволюции путем естественного отбора почти случайно. Ведь изначально он планировал стать медиком, потом изучал религию, а после вообще занялся стрельбой и верховой ездой.
А «виновником» идеи Дарвина послужило его кругосветное путешествие на корабле «Бигль». За время этого путешествия (продлившегося пять лет) Дарвин успел посмотреть мир и сделал записи о том, что он видел.
Так вот Дарвин пришел к биологии. После возвращения «Бигля» Дарвин всерьез увлекся биологией и даже издал немало книг. В какой-то момент ему пришла идея о том, что жизнь на планете эволюционирует из-за борьбы за выживание – так сказать природа проводит отбор самых приспособленных существ – естественный отбор.
Идея эта была не нова – о ней уже говорил Жан Ламарк и другие (в частности дедушка самого Чарльза Дарвина и Алфред Уоллес, написавший книгу на эту тему в то же время, что и Дарвин).
Однако когда вышла книга Дарвина «Происхождение видов путем естественного отбора», событие было подобно взорвавшейся бомбе. Тысячи людей – как именитых ученых, так и простых обывателей – ожесточенно спорили, верна ли теория Дарвина или нет.
Почему же на теорию эволюции путем естественного отбора обратили внимание только после издания книги? А потому, что Дарвин не только выдвинул теорию, но и привел немало доказательств в ее пользу. Именно поэтому ему удалось привлечь внимание к своей идее.
Чуть позже Дарвин еще раз ошарашил мировое сообщество, издав книгу «Происхождение человека и половой отбор», где он утверждал, что человек произошел от обезьяны. Тут уж мир всколыхнулся еще больше.
Однако, в великие люди Чарльз Дарвин попал вовсе не потому, что доказал миру верность теории эволюции путем естественного отбора (кстати споры о том, прав ли был Дарвин или нет – не утихли и по сей день). А потому, что изменил взгляд на мир, на науку, политику, социологию и, конечно, религию. Ведь до Дарвина мир воспринимался как неизменяемая данность (с религиозной точки зрения – созданная Богом). А если принять верность дарвиновской теории эволюции, то все история мира и человека в нем выглядит совсем иначе.
Дарвин заставил человечество усомниться в непреложности самого бытия и именно в этом и заключается его величайшая заслуга, а вовсе не в открытии/популяризации теории эволюции путем естественного отбора, и именно поэтому мы признаем за ним право считаться великим человеком.
Какие утвер-жде-ния от-но-сят к тео-рии Ч. Дар-ви-на?
1) Внут-ри вида рас-хож-де-ние при-зна-ков при-во-дит к ви-до-об-ра-зо-ва-нию.
2) Вид не-од-но-ро-ден и пред-став-лен мно-же-ством по-пу-ля-ций.
3) Есте-ствен-ный отбор — на-прав-ля-ю-щий фак-тор эво-лю-ции.
4) При со-зда-нии сор-тов и пород на-прав-ля-ю-щим фак-то-ром слу-жит ис-кус-ствен-ный отбор.
5) Внут-рен-нее стрем-ле-ние к со-вер-шен-ству — фак-тор эво-лю-ции.
6) По-пу-ля-ция — это еди-ни-ца эво-лю-ции.
По-яс-не-ние.
Утвер-жде-ния от-но-ся-щи-е-ся к тео-рии Ч. Дар-ви-на: внут-ри вида рас-хож-де-ние при-зна-ков при-во-дит к ви-до-об-ра-зо-ва-нию; есте-ствен-ный отбор — на-прав-ля-ю-щий фак-тор эво-лю-ции; при со-зда-нии сор-тов и пород на-прав-ля-ю-щим фак-то-ром слу-жит ис-кус-ствен-ный отбор.
Ответ: 134.
При-ме-ча-ние.
Эво-лю-ци-он-ная тео-рия Дар-ви-на пред-став-ля-ет собой це-лост-ное уче-ние об ис-то-ри-че-ском раз-ви-тии ор-га-ни-че-ско-го мира.
Ос-нов-ные прин-ци-пы эво-лю-ци-он-ной тео-рии Ч. Дар-ви-на.
1. В пре-де-лах каж-до-го вида живых ор-га-низ-мов су-ще-ству-ет огром-ный раз-мах ин-ди-ви-ду-аль-ной на-след-ствен-ной из-мен-чи-во-сти по мор-фо-ло-ги-че-ским, фи-зио-ло-ги-че-ским, по-ве-ден-че-ским и любым дру-гим при-зна-кам. Эта из-мен-чи-вость может иметь не-пре-рыв-ный, ко-ли-че-ствен-ный, или пре-ры-ви-стый ка-че-ствен-ный ха-рак-тер, но она су-ще-ству-ет все-гда.
2. Все живые ор-га-низ-мы раз-мно-жа-ют-ся в гео-мет-ри-че-ской про-грес-сии.
3. Жиз-нен-ные ре-сур-сы для лю-бо-го вида живых ор-га-низ-мов огра-ни-че-ны, и по-это-му долж-на воз-ни-кать борь-ба за су-ще-ство-ва-ние либо между осо-бя-ми од-но-го вида, либо между осо-бя-ми раз-ных видов, либо с при-род-ны-ми усло-ви-я-ми. В по-ня-тие «борь-ба за су-ще-ство-ва-ние» Дар-вин вклю-чил не толь-ко соб-ствен-но борь-бу особи за жизнь, но и борь-бу за успех в раз-мно-же-нии.
4. В усло-ви-ях борь-бы за су-ще-ство-ва-ние вы-жи-ва-ют и дают потом-ство наи-бо-лее при-спо-соб-лен-ные особи, име-ю-щие те от-кло-не-ния, ко-то-рые слу-чай-но ока-за-лись адап-тив-ны-ми к дан-ным усло-ви-ям среды. Это прин-ци-пи-аль-но важ-ный мо-мент в ар-гу-мен-та-ции Дар-ви-на. От-кло-не-ния воз-ни-ка-ют не на-прав-лен-но — в ответ на дей-ствие среды, а слу-чай-но. Не-мно-гие из них ока-зы-ва-ют-ся по-лез-ны-ми в кон-крет-ных усло-ви-ях. По-том-ки вы-жив-шей особи, ко-то-рые на-сле-ду-ют по-лез-ное от-кло-не-ние, поз-во-лив-шее вы-жить их пред-ку, ока-зы-ва-ют-ся более при-спо-соб-лен-ны-ми к дан-ной среде, чем дру-гие пред-ста-ви-те-ли по-пу-ля-ции.
5. Вы-жи-ва-ние и пре-иму-ще-ствен-ное раз-мно-же-ние при-спо-соб-лен-ных осо-бей Дар-вин на-звал есте-ствен-ным от-бо-ром.
6. Есте-ствен-ный отбор от-дель-ных изо-ли-ро-ван-ных раз-но-вид-но-стей в раз-ных усло-ви-ях су-ще-ство-ва-ния по-сте-пен-но ведет к ди-вер-ген-ции (рас-хож-де-нию) при-зна-ков этих раз-но-вид-но-стей и, в ко-неч-ном счете, к ви-до-об-ра-зо-ва-нию.
Ответ: 134
Источник: ЕГЭ по биологии 30.05.2013. Основная волна. Сибирь. Вариант 4.
Илья Сафронов (Великий Новгород) 02.09.2013 18:14
Ну по идеи шестой вариант тоже правильный. Элементарной единицей эволюции считается локальная популяция.
Наталья Евгеньевна Баштанник
Популяция является элементарной единицей эволюции — это уже положение Синтетической теории эволюции
Ольга Иванова 27.01.2014 17:14
Искусственный отбор не является предметом рассмотрения эволюционной теории, а синтетическая теория эволюции развивает дарвиновскую. Историческое развитие мира не затрагивает вопросы селекции.
Наталья Евгеньевна Баштанник
Дарвин подчеркивал особую важность бессознательного отбора с теоретической точки зрения, так как эта форма отбора проливает свет и на процесс видообразования. Его можно рассматривать как мостик между искусственным и естественным отбором. Искусственный отбор был хорошей моделью, на которой Дарвин расшифровал процесс формообразования. Дарвиновский анализ искусственного отбора сыграл важную роль в обосновании эволюционного процесса: во-первых, он окончательно утвердил положение об изменчивости: во-вторых, установил основные механизмы формообразования (изменчивость, наследственность, преимущественное размножение особей с полезными признаками) и, наконец, показал пути выработки целесообразных приспособлений и дивергенции сортов, пород. Эти важные предпосылки открыли путь к успешному решению проблемы естественного отбора.
Наиболее напряженной формой борьбы за существование — Міський Майдан
Под выражением борьба за существование понимают сложные и многообразные отношения особей внутри видов, между. Эта форма борьбы наиболее напряженная. Заходи и общайся скучно не будет! Дарвин определил три формы борьбы за существование. Какая форма борьбы за существование является наиболее напряженной и почему? Наиболее напряженной формой борьбы за существование считают. Также третья глава книги Чарльза Дарвина Происхождение видов путм. Нажмите, чтобы увеличить ответ. Какая форма борьбы за существование является наиболее напряженной и почему? Наиболее напряженной формой борьбы за существование Ч. Наиболее напряженная из них внутривидовая борьба. Внутривидовая борьбаБорьба между особями одного и того же вида считается самой напряженной формой борьбы за существование. Назовите форму межвидовой борьбы за существование аскарида. Внутривидовая борьба за существование является наиболее напряженной. Внутривидовая борьба протекает наиболее остро, так как все особи. Установите соответствие между формами борьбы за существование и. Конкуренция Паразитизм Нахлебничество Хищничество. Какая форма борьбы за существование является наиболее напряжнной и почему? Какой вид борьбы за существование является наиболее напряженным? Борьба за существование один из движущих факторов эволюции, наряду с естественным отбором и наследственной изменчивостью, совокупность многообразных и сложных взаимоотношений, существующих между организмами и условиями среды. Борьбу с неблагоприятными условиями. Каждый из этих видов может принимать острые формы, но все же доказано исследователями. Какая форма борьбы за существование является наиболее напряженной и почему? Наиболее напряжнная из них внутривидовая борьба. Внутривидовая борьба протекает наиболее остро, так как все особи вида нуждаются в. Найдите название критерия вида в указанном перечне 1 цитологический 2. При этом человека не берут в рассчт это социальное существо. Третья форма борьбы за существование борьба с неблагоприятными внешними условиями. Что служит движущей силой изменения видов? А борьбу с неблагоприятными условиями. Наиболее напряжнной формой борьбы за существование Ч. Существует межвидовая, внутривидовая борьба и борьба с неблагоприятной средой. Внутривидовая борьба наиболее напряженная форма борьбы за существование так как все особи нуждаются в одних и тех же, причем сильно ограниченных.Я должен предупредить, писал Дарвин о борьбе за существование, что применяю это выражение в широком и. Наиболее напряженной формой борьбы за существование является внутривидовая борьба, потому что особи одного вида живут в одинаковых условиях, на одной. Дарвину, существуют три формы борьбы за существование внутривидовая, межвидовая и с факторами. Какая из форм борьбы за существование является, по вашему мнению, самой напряженной? Назовите три формы борьбы за существование, которые выделил Ч. Дарвинизм Формы борьбы за существование внутривидовая, межвидовая и борьба со. Победителями являются самые жизнеспособные особи, те, у которых наиболее эффективно протекает обмен. Что такое борьба существование Каковы е формы Какая форма борьбы за существование является наиболее напряженной и почему Что служит движущей силой. Наиболее напряжнной формой борьбы за существования считают. Внутривидовая трофическая конкуренция носит наиболее острый характер, так как в. Объясните, почему внутривидовая борьба является наиболее напряженной
Борьба за существование сложные и многообразные отношения особей внутри видов, между видами и с неорганической. ГДЗ, решебники и ответы онлайн.
Борьба за существование. — биология, планирование
Дата____
Класс: 11
Предмет: Биология.
Тема урока: Борьба за существование.
Учитель: Заболотняя Ю.В.
Форма проведения: карта «Устный урок -1». Технология БиС. Методическое руководство для учителя
Цель: усвоение учебного материала по требованиям норматива — 63% учащихся на уроке. Развитие скоростного, логического и критического мышления, словарного запаса, информационной компетентности. Выработать интерес и мотивацию к качественному усвоению предмета, как критерий успешного человека.
Задача: выполнение регламента технологической карты. Планируемый результат: достижение поставленной цели. 1 тип урока. Учебное занятие по изучению и первичному закреплению нового материала имеет следующую логику: мотивация → актуализация субъектного опыта учащихся → организация восприятия → организация осмысления → первичная проверка понимания → организация первичного закрепления → анализ → рефлексия.
Ход урока:
1
Орг. момент. Мотивация.
Мотивация учащихся как класс — команды: и успешности в жизни после школы. Объясняется порядок работы по карте.
В правом верхнем углу доски ставится число нормы 63%, (кол. уч. в классе кот. должны получить оценки 5 и 4)
2
Актуализация субъектного опыта учащихся
Перекрёстный опрос по теме предыдущего урока. Сначала задаю вопрос, затем указываю на место в МПМ.
- Что такое вид.
- Приведите примеры географического критерии вида
- Назовите экологические критерии вида.
- Приведите примеры генетического критерии вида.
Первая отметка.
Всем учащимся ставится плюс или минус порезультатам. Объясняется порядок работы по карте
На доске записать результат:
1 этап ≤ или ≥ нормы
3
Организация восприятия
Первая критическая точка. Даю краткое введение в новую тему, важно правильно нацелить учащихся на тот объем знаний который будем изучать. На доску заношу опорные слова по изучаемой теме в количестве 7 слов. По окончании времени на запоминание опорные слова закрываются и ученики воспроизводят слова за то же время за которое запоминали. По окончании времени на запись, опорные слова открываются, ученики обмениваются листочками и подсчитывают друг у друга количество слов, а затем сообщают мне, я заношу результаты в МПМ.
- Межвидовая борьба
- Внутривидовая.
- Хищничество.
- Конкуренция.
- Паразитизм.
- Отбор.
Вторая отметка. Норматив времени на запоминание.
7 слов – 30сек.
Понятие из 2 слов считается как два слова.
На доске записать результат:
2 этап ≤ или ≥ нормы
4
Организация осмысления
Учащиеся должны прочитать текст в учебнике по нормативному времени. Учитель предупреждает, что опрос проводится с целью проверки их знания прочитанного материала. Пар.18,19 стр.74
8 минут на 2 лист текста.
5
Первичная проверка понимания
Перекрёстный опрос. По МПМ опрашиваю учащихся по теме урока, но не по порядку. Объясняю и раскрываю те значения темы, которые учащиеся не поняли. Если один ученик не ответил, то повторяю вопрос и опрашиваю любого ученика у которого стоит минус. Если ответ не получен то спрашиваю класс, если нет ответа — отвечаю сама. По окончании этапа, разрешается бросить «Спасательный круг» тем учащимся у которых два минуса. Именно этим учащимся даются три вопроса и каждый из них может подняв руку ответить и исправить свой минус. Это правило действует и в «Критическом опросе»
1)Английский ученый-естествоиспытатель Ч.Дарвин выделил какие формы борьбы за существование.
2) Существуют ли хищники среди растений,назовите их.
3)приведите примеры паразитизма в межвидовой борьбе
4) назовите причины внутривидовой борьбы, приведите примеры.
Спасательный круг.
1)Почему прореживают густорастущие проростки лука, свеклы.
Вторая критическая точка. По результатам опроса определяет те области изучаемой темы, которые учащиеся не поняли или не раскрыли в полной мере. Затем в течение 1-2 минут объясняю и раскрываю проблемные зоны.
Третья отметка ставится всем учащимся плюс или минус по результатам На доске записать результат: 3 этап ≤ или ≥ нормы
6
Организация первичного закрепления
Критический опрос. Критический опрос, содержит в себе: ошибочно построенные вопросы. Правила построения вопроса: первая часть вопроса строится при помощи отвлекающих вопросов: где, когда, почему, по какой причине, сколько, каким образом, откуда ит.д; вторая часть вопроса заведомо должна быть ошибочной. По МПМ опрашиваю учащихся. Вопросы сознательно искажаются для того, чтобы проверить качество усвоения учащимися изучаемой темы.
1)Почему самцы одного вида в период размножения вступают с друг с другом в межвидовую борьбу(внутр).
2)По какой причине хищничество это прямое уничтожение жертвы и как правило, использование ее в качестве жилья (пиши)
3)где в 1918г Арнольди нашел самые крупные на земле тропические цветы росянки (раффлезии) дост. В диаметре до 1м, весом 14 кг.
4)в результате внут. борьбы за сущ. выживает наиболее приспособленный к условиям окруж. среды – это пример наследственности(конкуренции)
Третья критическая точка. Учитель по результатам опроса определяет те области изучаемой темы, которые учащиеся не поняли или не раскрыли в полной мере. Затем, в течение 1-2 минут учитель объясняет и раскрывает проблемные зоны
Четвертая отметка ставится всем учащимся плюс или минус по результатам.
На доске записать результат:
4 этап ≤ или ≥ нормы
7
Анализ Время 5 минут
Проводится тематический словарный запас (ТСЗ) по изучаемой теме. Слова пишутся, разборчиво не сокращая. Разрешается писать в форме сочинения. Предлоги и союзы не считаются словами.
Четвертая критическая точка. По результатам урока определяю те области изучаемой темы, которые учащиеся не поняли или не раскрыли в полной мере. Затем, в течение 1-2 минут учитель объясняет и раскрывает проблемные зоны.
Пятая отметка ставится всем учащимся плюс или минус по результатам. Норматив слов 60
5 этап ≤ или ≥ нормы
8
Рефлексия
Учитель кратко анализирует урок по выполнению нормы на каждом этапе, а затем по количеству оценок 4 и 5 в соответствии с нормой. Учитель указывает учащимся на их проблемы с развитием мышления по каждому этапу и мотивирует их на упорство и целеустремлённость.
9
Оценки
Норматив выставления оценок в журнал: 4 – 5 отметок – 5 балловØ 3 отметки – 4 баллаØ 2 отметки – 3 баллаØ 1 отметка – 2 баллаØ
Норматив качества: 63%
10
Домашнее задание
Параграф 18,19 с 77 выполнить задание 1,2,3,4.
Борьба за существование — совокупность многообразных и слож-ных взаимодействий организмов между собой и с окружающими их условиями внешней среды.
Дарвин выделил три формы борьбы за суще тво ание: нутри идовую, меж-видовую и борьбу с неблагоприятными условиями реды.
Внутривидовая борьба —взаимоотношения между о обями одного и тогоже вида. Дарвин считал внутривидовую борьбу н иболее н пряженной, так как ор-ганизмы, принадлежащие к одному виду, предъ вл ют сходные требования к кор-му, условиям размножения, убежищам и др. Максимально остро такая борьба про-текает при значительном увеличении численности особей вида и ухудшении усло-вий существования. Это приводит к гибели ч сти особей или к устранению их от размножения. Например, внутривидов я борьба проявляется в виде конкуренции за участки для гнездования у птиц или за полового партнера у животных одного вида (рис. 45). Проросшие семе а расте ий, например берез, часто погибают по-тому, что почва уже густо заросла сея цами этого же вида и молодые проростки
Рис. 45. Внутривидовая борьба
Правообладатель Народная асвета
108 Глава 4
Рис. 46. Межвидовая борьба
испытывают недостаток освещенности , пит ния и др. У жука мучного хрущика превышение допустимого числа особей на единице пищевого субстрата приводит к полному нарушению половых циклов и к каннибализму.
Межвидовая борьба —взаимоотношения между особями разных видов.Типичными примерами межвидовой борьбы вляются известные вам типы меж-видовых взаимоотношений: «хищник-жертва» (рис. 46), «паразит-хозяин» и др. Результатом межвидовой борьбы является то, что ввиду лучшей приспособлен-ности один из видов может вытес ять другой. К примеру, американская норка, ввезенная в Беларусь, постепе о физически вытесняет европейскую норку за счет более крупных размеров и выраженной агрессивности. Сорные растения на полях вытесняют культурные, конкурируя с ними за влагу, свет и минеральное питание. При выращивании в одной питательной среде инфузории туфельки и зо-лотистой инфуз ии п следняя неизбежно приводит «туфельку» к гибели, ввиду большей конку ентоспособности за пищевой ресурс.
Бо ьба с неблагоприятными условиями среды —выживание наиболееприспособленных особей, популяций и видов в изменившихся условиях неживой природы. Эта форма борьбы более остро проявляется в периоды, когда какой-либо из абиотических экологических факторов находится в дефиците или избыт-ке. Такие ситуации складываются при сильных засухах, наводнениях, заморозках, пожарах, извержении вулканов и т. п. Например, в пустынях борьба за суще-ствование у растений направлена на экономное расходование влаги. В результате
у них сформировались приспособления в виде мясистых листьев или стеблей для запасания воды, листьев-колючек для уменьшения испарения, глубоко проника-ющих корней для питания влагой грунтовых вод и т. д. Другим примером борьбы
Правообладатель Народная асвета
Движущие силы и основные результаты эволюции по Ч. Дарвину |
с неблагоприятными условиями среды является миграция перелетных птиц в те-плые страны при наступлении холодов.
Естественным результатом всех форм борьбы является гибель части особей, которые не оставляют после себя потомства. Поэтому борьба за существование является ограничивающим фактором. С другой стороны, остальные особи пре-одолевают неблагоприятные условия, выживают и воспроизводят потомство. Этот процесс, постоянно протекающий в природе, Дарвин назвал ес ес венным отбором.
По Дарвину, естественный отбор—процесс выживания и размно-жения наиболее приспособленных к условиям обитания особ й и гибель менее приспособленных.
Естественный отбор протекает под воздействием факторов окружающей сре-ды (температуры, влажности, света, паразитов, конкурентов, хищников и др.). Естественный отбор позволяет сохранять и накапливать мелкие наследственные изменения, полезные в данных условиях существов ния. Например, даже незна-чительное удлинение хоботка у шмелей позволяет им добывать пыльцу из цвет-ков с удлиненным венчиком. В этом случае длиннохоботковые шмели имеют не-оспоримое преимущество.
Отбор происходит непрерывно в р ду поколений и сохраняет главным об-разом те формы, которые в наибольшей степени приспособлены к данным усло-виям среды. Таким образом, естественный отбор и борьба за существование не-разрывно связаны между собой и являются движущими силами эволюции видов. Данные движущие силы способствуют совершенствованию организмов, резуль-
татом которого является их приспособле ость к среде обитания и многообразие видов в природе.
Основные результаты эв люции.По Дарвину,результатами эволюции яв-ляются приспособленн сть рганизмов к среде обитания и многообразие видов в природе. Приспособленность — совокупность адаптаций (особенностей внеш-него и внутреннего ст оения и поведения организмов), которые обеспечивают данному виду п еимущество в выживании и оставлении потомства при опреде-ленных условиях среды.
Многообр зие видов —второй важный результат эволюции.Неопреде-ленная изменчивость и протекающий на ее основе естественный отбор приво-дят к многообразию взаимоотношений между организмами в природе. На осно-ве данных взаимоотношений и формируется многообразие видов. Преимущество
в этом случае получают наиболее высокоорганизованные и приспособленные к условиям среды формы. Дарвин подчеркивал, что одновременное существование видов живых организмов с различным уровнем организации объясняется тем, что их эволюция шла одновременно в нескольких направлениях.
Правообладатель Народная асвета
110 Глава 4
Ч. Дарвин определил, что противоречие между неограниченными спо-собностями организмов к размножению и нехваткой пищевых ресурсов приводит к борьбе за существование. Борьба за существование — со-вокупность многообразных и сложных взаимодействий организмов между собой и с окружающими их условиями внешней среды. Следствием борь-бы за существование является естественный отбор. Естественный от-бор — процесс выживания и размножения наиболее приспособленных к условиям обитания особей и гибель менее приспособл нных. В результа-те действия естественного отбора достигаются основные результаты эво-люции: приспособленность организмов и многообразие видов в природе.
1.Почему Дарвин при выяснении движущих ил э олюции придавал большое зна-чение неопределенной (индивидуальной) изменчи о ти организмов? 2. Что такое борьба за существование согласно Ч . Дарвину? Какие формы борьбы за существо-вание он выделил? 3. Для чего, на в ш взгляд, в ельском хозяйстве необходимо соблюдать нормы высева семян на единицу площади? Смоделируйте возможные результаты урожая при различных схем х посева семян. 4. Охарактеризуйте есте-ственный отбор как движущую силу эволюции. В чем состоят его основные отличия от искусственного отбора?
§ 28. Популяция — элемент рн я единица эволюции. Предпосылки эволюции
Популяция — элеме тар ая единица эволюции.Эволюция представляетсобой длительный процесс изме е ия передающихся по наследству свойств и признаков живых рганизмов в ряду поколений. Следовательно, отдельный ор-ганизм не может выступать в роли элементарной единицы эволюции. Во-первых, он существует граниченн е время (одно поколение) и не способен обеспечить продолжение да. Во-вторых, каждая особь развивается на основе генотипа, унаследованного от одителей. Но как бы ни менялся фенотип особи, ее генотип
в течение жизни остается практически неизменным. Следовательно, отдельно взятый орг низм не может обладать генотипическим разнообразием. Естествен-ный отбор протекает только в неоднородных по фенотипу и генотипу группах, где отдельные особи вступают в борьбу за существование, в результате которой ме-няется вероятность их участия в размножении и оставлении потомства.
Ч. Дарвин рассматривал эволюцию на уровне вида. В то время вид считался наименьшей неделимой единицей природы. Однако по современным представле-ниям вид дискретен и разделяется на популяции. Значит, вид не является наи-меньшей неделимой единицей природы, способной к эволюции, а представляет собой этап эволюционного процесса.
Правообладатель Народная асвета
Популяция — элементарная единица эволюции. Предпосылки эволюции |
Следовательно, особь или вид не могут быть элементарной единицей эво-люции, а ее роль выполняет популяция. В главе «Вид и популяция» вы изучали популяцию как структурную единицу живой природы. В природе популяция мо-жет длительно существовать, благодаря смене поколений особей, различающих-ся по генотипам. Совокупность генотипов всех особей популяции н зыв ется ге-нофондом.Эффективность распространения в популяции каждого конкретногогенотипа зависит от того, насколько сформировавшийся на его основе фенотип особи соответствует условиям ее обитания. Однако условия жизни и численность популяции непостоянны во времени. Изменяются климат, ландшафт, численность других видов (хищников, жертв, паразитов, конкурентов), с которыми взаимодей-ствуют особи данной популяции. Изменяется численность и плотность самой по-пуляции в результате миграции особей. Соответственно изменяется и полезность фенотипов. То, что было полезным в предыдущем поколении, может оказаться бесполезным или вредным в последующем и н оборот. В результате одни гено-типы распространяются в популяции, а другие ст новят я редкими и постепенно исчезают, что приводит к изменению генофонда популяции.
Условия жизни меняются не только во времени, но и в пространстве. Раз-ные части ареала широко распространенных видов сильно различаются по усло-виям обитания. Фенотипы, которые полезны , например, на севере ареала, могут оказаться вредными на юге. То, что хорошо в долине, может быть плохо в горах, и наоборот. В каждой популяции выжив ют особи с теми фенотипами, которые обеспечивают наилучшую приспособле ость их носителей к местным условиям.
В результате частота генотипов, определяющих эти фенотипы, в генофонде раз-ных популяций различается.
Не остаются п ст янными и сами генотипы. Отдельные их элементы (гены) также меняются со временем. В генах возникают мутации, меняя при этом ге-нотипы и фенотипы с бей и их потомков. При половом размножении каждый потомок получает п л вину ген в от матери и половину от отца и оказывается носителем уникальной комбинации аллелей в генотипе.
Таким об зом, в популяциях постоянно изменяются генотипы особей и ме-няется их соотношение в генофондах. Это приводит к появлению генетических различий между популяциями, которые усиливаются под действием естественно-го отбора при наличии барьеров между ними. Если отбор действует однонаправ-ленно, то в популяции возникает элементарное эволюционное явление. Элемен-тарное эволюционное явление —направленное и необратимое изменениесоотношения генов в генофонде популяции в ряду поколений. Со временем ге-нофонды популяций могут стать настолько разными, что между популяциями бу-дет невозможно скрещивание. Это значит, что популяции стали новыми видами. Образование новых видов — это результат эволюции.
Правообладатель Народная асвета
112 Глава 4
Как видно, для протекания эволюционного процесса необходимо, чтобы в популяции появилось генотипическое разнообразие особей и происходило изме-нение соотношения генотипов в генофонде, т. е. сформировался элементарныйэволюционный материал.Формирование данного материала в популяции про-исходит в результате действия определенных факторов — предпосылок эволюции.
Предпосылки эволюции.Исследования в области эволюционной биологии,генетики и экологии подтвердили справедливость положений еории Ч. Дарвина
и выявили ряд факторов, которые играют важную роль в проц ссе эволюции. Их принято разделять на предпосылки и движущие силы эволюции. Со-гласно современным представлениям к предпосылкам э олюции относятся: му-
тационный процесс, комбинативная изменчи ость, поток генов, популяци-онные волны (волны жизни), дрейф генов, изоляция. Все предпосылки,за ис-
ключением изоляции, создают элементарный эволюционный материал. Изоляция
не создает материал для естественного отбора, з крепляет генетические раз-личия между популяциями или их частями , возникшие в результате его действия.
Таким образом, предпосылки эволюции в з висимости от их роли можно раз-делить на две группы:
ПРЕДПОСЫЛКИ | ЭВОЛЮЦИИ |
Создают элеме тар ый | Закрепляет генетические |
эволюционный материал: | различия популяций: |
мутационный процесс; | изоляция |
комбинативная изменчивость; | |
пот к ген в; | |
популяци нные в лны; | |
д ейф ген в |
Мут ционный процесс —случайный и ненаправленный процесс возникно-вения н следственных изменений — мутаций, под действием мутагенных факто-ров среды. Он создает эволюционный материал для естественного отбора в виде измененных генотипов (мутационная изменчивость). Частота спонтанных мутаций
в отдельном гене невелика (одна мутация на 104—109 гамет одного поколения).
о поскольку одновременно мутируют многие гены, то в среднем 10—15 % га-мет в поколении несут мутантные аллели. В природе практически нет признаков особей, которые в той или иной степени не затрагивались бы мутациями. Они могут приводить к увеличению или снижению выраженности признака, к его резкому или незначительному отклонению от исходного значения. Мутации носят
Правообладатель Народная асвета
Популяция — элементарная единица эволюции. Предпосылки эволюции |
ненаправленный характер и по-разному влияют на жизнеспособность, плодови-тость, скорость роста и другие особенности особей. Фенотипическое проявление мутаций в определенных условиях может быть вредным (у большинства мутаций), полезным или нейтральным для их обладателей. Оно делает особей неравнознач-ными в борьбе за существование и приводит к действию естественного отбора.
Рецессивные мутации не имеют фенотипического проявления у особей д н-ного поколения, поэтому не могут служить материалом для ес ес венного отбора на данном этапе эволюции. Но у потомков они могут перейти в гомозиго ное со-стояние и проявиться фенотипически. Следовательно, р ц ссивные му ации яв-ляются резервом дальнейшей эволюции вида, его эволюционным пот нциалом.
Комбинативная изменчивость —наследст енные изм н ния,возника-ющие вследствие образования новых комбинаций генов (рекомбинаций) у по-томков. Комбинативная изменчивость создает эволюционный материал для есте-ственного отбора в виде новых комбинаций генов. Их и точником могут быть: кроссинговер, случайное расхождение хромосом при мейозе, случайное сочета-ние гамет при оплодотворении. При этом структура с мих генов не изменяется. Появление новых признаков является результ том вз имодействия аллельных и неаллельных генов, а также перехода рецессивных мутаций в гомозиготное со-стояние. Возникающее вследствие этого фенотипическое разнообразие особей приводит к борьбе за существов ние и действию естественного отбора.
Поток генов —случайный обмен ген ми между популяциями одного вида
в результате миграции особей. Поток ге ов создает эволюционный материал для естественного отбора в виде изме е ого соотношения генов в генофонде по-пуляции. При вселении в а ую популяцию особей из другой популяции мо-жет произойти поп лнение ее генофонда новыми генами или повыситься кон-центрация присутствующих ген в. При выселении части особей из популяции ее генофонд обедняется ( дни гены могут исчезать, а другие — снижать свою кон-центрацию). В обоих случаях генетическая структура популяции изменяется.
Популяционные волны (волны жизни) —более или менее регулярныеколебания численности, случайным образом изменяющие частоту встречаемо-сти генов и мут ций в популяциях. Популяционные волны являются источником эволюционного м тери ла для естественного отбора в виде измененной часто-ты встречаемости генов и мутаций в генофонде популяции. Причиной колебаний численности могут быть как абиотические (сезонные изменения климатических факторов), так и биотические (колебания численности хищников, паразитов, кон-курентов, изменение запасов корма и др.) факторы среды.
Например, при теплых погодных условиях в экосистеме луга за лето образу-ется много растительного корма, что приводит к быстрому увеличению численно-сти популяции листогрызущих насекомых. При этом концентрация редких генов
Правообладатель Народная асвета
114 Глава 4
и мутаций в их популяции может случайным образом увеличиться. Также возрас-тет вероятность возникновения новых мутаций и их комбинаций. В результате ге-нетическая структура популяции изменится. При неблагоприятных условиях бу-дет уменьшаться запас растительного корма, и, как следствие, произойдет сни-жение численности насекомых. Это вызовет случайное изменение соотношения генов и мутаций в популяции.
Дрейф генов —резкое и случайное изменение концен р ции генов в ге-нофонде популяции. Дрейф генов создает материал для ес ес венного отбора в виде измененного соотношения генов в генофонде популяции. Причиной дрейфа генов является резкое сокращение численности популяции в р зультате стихий-ных бедствий (лесных пожаров, наводнений, ураганов и др.). При этом одни гены
могут утрачиваться, а другие — закрепляться популяции в гомозиготном со-стоянии за счет увеличения частоты близкород т енных скрещиваний. Особенно заметна роль этого фактора в малочисленных популяциях.
Изоляция —наличие барьеров р зличной природы,препятствующих об-мену генами между популяциями в результ те свободного скрещивания особей. Она закрепляет результат действия естественного отбора в изолированных по-пуляциях и приводит к формированию у них независимых генофондов.
Популяция — элемент рн единица эволюции. К предпосылкам эво-люции относятся: мут ционный процесс, комбинативная изменчивость, поток генов, популяцио ые волны (волны жизни), дрейф генов, изо-ляция. Первые пять факторов поставляют эволюционный материал для естественного отбора, а изоляция закрепляет результат его действия.
1.Почему т ельная собь или вид не могут быть элементарной единицей эво-люции? Ответ аргументируйте. 2. Назовите причины изменения генотипов особей в популяциях. 3. Какие предпосылки эволюции, по вашему мнению, могут изме-нять с тн шение ген типов в популяциях? 4. Объясните, почему только часть ге-нетической изменчивости проявляется в фенотипах. 5. При каких условиях и какие мут ции, на ваш взгляд, могут стать элементарным эволюционным материалом?
6. В чем з ключается эволюционная роль изоляции?
§ 29. Движущие силы эволюции
Предпосылки эволюции сами по себе не могут привести к эволюции. Для протекания эволюционного процесса, приводящего к появлению приспособле-ний и образованию новых видов и других таксонов, необходимы движущие силы эволюции. В настоящее время созданное Ч. Дарвином учение о движущих силах эволюции (борьбе за существование и естественном отборе) дополнено новыми фактами благодаря достижениям современной генетики и экологии.
Правообладатель Народная асвета
Движущие силы эволюции |
Борьба за существование и ее формы.По представлениям современнойэкологии, особи одного вида объединяются в популяции, а популяции разных ви-дов существуют в определенных экосистемах. Следовательно, именно взаимоот-ношения особей внутри популяций данного вида или с особями популяций других видов, а также с условиями среды будут определять эволюционную судьбу видов
и рассматриваться как борьба за существование.
Ч. Дарвин считал, что борьба за существование является резуль ом р з-множения видов в геометрической прогрессии и появления избы очной числен-ности особей при ограниченности кормовых ресурсов. То сть под словом «борь-ба» по сути понималась конкуренция за корм в условиях п р нас л нности. По современным представлениям, элементами борьбы за сущ ст о ание могут быть любые взаимоотношения — как конкурентные, так и заимо ыгодные (забота о потомстве, взаимопомощь). Перенаселение не являет я необходимым условием для борьбы за существование. Следовательно , в на тоящее время борьба за су-ществование понимается шире, чем по Дарвину и не водится к конкурентной борьбе в прямом смысле слова. Например, у личинок дрозофилы при небольшой плотности отношения нейтральные. При средней плотности они приобретают ха-рактер взаимопомощи. А при очень высокой — становятся конкурентными.
Выделяют две основные формы борьбы за существование: прямая борьба и косвенная борьба.
Прямая борьба — любые вз имоотношения,при которых между особямиодного или разных видов в составе их популяций наблюдается выраженный в той или иной степени физический ко такт. Последствия этой борьбы могут быть са-мыми разными для взаимо ействующих сторон. Прямая борьба может быть как внутривидовой, так и межви овой (рис. 47).
Рис. 47. Прямая борьба
Правообладатель Народная асвета
116 Глава 4
Примерами прямой внутривидовой борьбы могут быть: соперничество между семьями грачей за места гнездований, между волками за добычу, между самцами за территорию. Это также вскармливание детенышей молоком у мле-копитающих, взаимопомощь при строительстве гнезд у птиц, защита от врагов и др. К прямой межвидовой борьбе относятся взаимоотношения хищника и жерт-вы, паразита и хозяина, цветковых растений и насекомых-опылителей, клубень-ковых бактерий и бобовых растений, акул и рыб-прилипал и др.
При прямой межвидовой борьбе совершенствуются приспособления взаимодей-ствующих особей обоих видов (например, хищника и ж р вы, парази а и хозяина).
Косвенная борьба —любые взаимоотношения м жду особями разных по-пуляций, использующих общие пищевые ресурсы, т рриторию, условия среды без непосредственного контакта друг с другом. Ко енная борьба может быть внутривидовой, межвидовой и с абиотическими факторами среды.
Примерами косвенной борьбы могут быть вз имоотношения между отдель-ными березами в загущенной березовой роще (внутривидовая борьба), меж-ду белыми медведями и песцами, льв ми и гиен ми за добычу, светолюбивыми
и тенелюбивыми растениями (межвидовая борьба). Также косвенной борьбой является разная устойчивость растений к обеспеченности почвы влагой и мине-ральными веществами, животных — к температурному режиму (борьба с аби-
отическими факторами среды).
Результатом борьбы за существов ние является успех или неудача данных особей в выживании и оставле ии потомства, т. е. естественный отбор, а так-же смена территорий, изме е ие экологических потребностей и др.
Естественный отбор и его формы.По Дарвину,естественный отбор выра-жается в преимущественн м выживании и оставлении потомства наиболее при-способленными с бями и гибели менее приспособленных. Современная генети-ка расши ила данн е представление. Разнообразие генотипов в популяциях, воз-никающее в езультате действия предпосылок эволюции, приводит к появлению фенотипических азличий между особями. В результате борьбы за существование
в к ждой популяции выживают и оставляют потомство особи с полезными в дан-ной среде фенотипами. И если в ряду поколений естественный отбор будет сохра-нять только такие фенотипы, то произойдет направленное изменение генофонда популяции. Следовательно, действие отбора заключается в дифференциации (из-бирательном сохранении) фенотипов и воспроизведении адаптивных генотипов. Поскольку отбор происходит по фенотипам, то это определяет значимость фе-
нотипической (модификационной) изменчивости в эволюции.Разнообразие модификаций влияет на степень разнообразия фенотипов,анализируемых есте-ственным отбором, и позволяет виду выживать в изменяющихся условиях среды.
Правообладатель Народная асвета
Движущие силы эволюции | |||||||
Однако | модификационная | из- | |||||
менчивость не может быть пред- | |||||||
посылкой эволюции, так как не | |||||||
влияет на генофонд популяции. | |||||||
Естественный отбор — | |||||||
направленный исторический | |||||||
процесс дифференциации (из- | |||||||
бирательного | сохранения) | ||||||
фенотипов и | воспроизведе- | ||||||
ния адаптивных генотипов | |||||||
в популяциях. | |||||||
В | зависимости от условий | ||||||
среды | обитания | популяций | в | ||||
природе | можно | наблюдать | две | ||||
основные | формы естественного | ||||||
отбора: движущий и стабилизи- | |||||||
рующий. | |||||||
Движущий отбор дей- | |||||||
ствует в постепенно изменяю- | |||||||
щихся в определенном направ- | |||||||
лении условиях среды. Он сохра- | |||||||
няет | полезные | отклонившиеся | |||||
фенотипы и удаляет прежние и | Рис. 48. Схема действия естественного отбора | ||||||
бесполезные отклонившиеся фе- | |||||||
нотипы. При этом происхо ит с виг среднего значения нормы реакции признаков и | |||||||
смещение их вариаци нн й крив й в конкретном направлении (рис. 48). Если отбор | |||||||
действует таким образ м в ряду поколений, то он приводит к формированию новой | |||||||
нормы реакции п изнак в в | езультате закрепления новых адаптивных генотипов в | ||||||
популяции. Это является п ичиной постепенного превращения популяции в новый | |||||||
вид. Именно т кую фо му отбора Ч. Дарвин считал движущей силой эволюции. | |||||||
В результ те действия движущего отбора одни признаки могут исчезать в но- | |||||||
вых условиях, другие — развиваться и совершенствоваться. Например, утрата | |||||||
конечностей у змей, глаз — у пещерных животных, корней и листьев — у расте- | |||||||
ний-паразитов или увеличение длины корней у склерофитов, повышение остроты | |||||||
зрения, слуха, обоняния у хищников и их жертв. | |||||||
Стабилизирующий отбор действует в неизменных и оптимальных для по- | |||||||
пуляций условиях среды. Он сохраняет прежний фенотип и удаляет любые откло- | |||||||
нившиеся от него фенотипы. При этом среднее значение нормы реакции призна- | |||||||
ков не изменяется, но суживается их вариационная кривая (см. рис. 48). Следова- | |||||||
Правообладатель Народная асвета
118 Глава 4
Рис. 49. Реликтовые организмы
тельно, генотипическое раз ообразие, возникающее как результат действия пред-посылок эволюции, снижается, что способствует закреплению прежних генотипов
и сохранению существующего вида. Результатом данной формы отбора является существование в наст ящее время древних (реликтовых) организмов (рис. 49).
Движущими силами эволюции являются естественный отбор и борьба за существов ние. Различают две формы борьбы за существование: прямую
и косвенную борьбу. Естественный отбор — направленный исторический процесс дифференциации (избирательного сохранения) фенотипов и фор-миров ния адаптивных генотипов в популяциях. В природе наблюдается две основные формы естественного отбора: движущий и стабилизирующий.
1.Чем современное представление о борьбе за существование отличается от ее определения по Дарвину? 2. В чем различие между прямой и косвенной борьбой за существование? Приведите примеры. 3. Охарактеризуйте механизм действия есте-ственного отбора с позиций современной генетики. 4. Какую роль в эволюции игра-ют движущий и стабилизирующий естественный отбор? 5. Как можно объяснить, что до настоящего времени сохранились древние (реликтовые) организмы?
Правообладатель Народная асвета
Приспособления — основной результат эволюции |
Ответ Глава 3. Теория Чарлза Дарвина о происхождении видов путем естественного отбора
§ 3- НАУЧНЫЕ И СОЦИАЛЬНО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПРЕДПОСЫЛКИ ВОЗНИКНОВЕНИЯ ТЕОРИИ ЧАРЛЗА ДАРВИНА
1) Перечислите главные научные предпосылки возникновения эволюционной теории. Заполните таблицу.
-
Ответ:
Научная область
Основная предпосылка
Геология
Работы Ч. Лайеля, показывающие, что поверхность Земли непрерывно изменяется под воздействием повседневных факторов — колебаний температуры, ветра, дождя, жизнедеятельности организмов и других.
Цитология
Клеточная теория Т. Шванна, показывающая, что в основе строения всех живых существ лежит клетка.
Эмбриология
Исследования К. Бэра, показывающие сходство в строении зародышей позвоночных и что развитие всех организмов начинается с яйцеклетки.
Сравнительная анатомия
Накопленные материалы, свидетельствующие об изменчивости видов, рудименты, атавизмы, гомологичные и аналогичные органы.
2) Опишите наблюдения, сделанные Ч. Дарвином во время экспедиции на корабле «Бигль», которые заставили его усомниться в божественном сотворении видов.
- Ответ:
- 1- Скелеты вымерших гигантских млекопитающих, сходных с современными броненосцами и ленивцами.
- 2- Близкие виды галапагосских вьюрков, различающихся между собой характером питания и формой клюва.
- 3- Существенные отличия в строении животных, обитающих на островах Зеленого Мыса, от живущих на континенте близкородственных им видов.
§ 4 УЧЕНИЕ ЧАРЛЗА ДАРВИНА ОБ ИСКУССТВЕННОМ ОТБОРЕ
1) Ответьте на вопросы.
1-На какие достижения сельского хозяйства Англии в XIX в, Ч. Дарвин обратил особое внимание?
- Ответ: Английскими фермерами к тому времени было выведено много пород собак, голубей, крупного рогатого скота и кур, интенсивно велась селекция новых сортов культурных растений.
2- Какие его научные интересы были тому причиной?
- Ответ: Сторонники постоянства видов утверждали, что каждый сорт и порода имеют своего дикого предка, а Дарвин считал, что это не так.
2) Заполните пропуски в таблице.
-
Ответ:
Предковые формы
Одомашненные формы
Волк (шакал)
Собаки
Дикие утки
Домашние утки
Зайцы
Кролики
Дикая банкивская курица
Домашние куры
Дикий тур
Крупный рогатый скот
3) Ответьте, чем объясняется многообразие пород домашних животных и сортов культурных растений. Приведите по два примера сортов растений и пород животных, являющихся результатами усилий селекционеров.
- Ответ: Селекционеры развили животных или растения, оставляя те организмы, у которых признак имел наиболее выраженную степень.Яблоня домашняя, смородина черная – растения, кролик, домашняя утка – животные.
4) Допишите предложение.
- Ответ: Традиционный способ выведения новых сортов растений и пород животных сводится к искусственному систематическому отбору и размножению особей с наиболее ценными для человека признаками и свойствами.
§ 5 УЧЕНИЕ ЧАРЛЗА ДАРВИНА О ЕСТЕСТВЕННОМ ОТБОРЕ
1) Выберите и подчеркните правильный ответ.
Какой закономерности подчиняется процесс размножения живых организмов при условии полного отсутствия ограничивающих факторов?
- Ответ: арифметической прогрессии, геометрической прогрессии, логарифмической прогрессии.
2) Допишите определение.
- Ответ: Борьба за существование – это совокупность многообразных и сложных взаимоотношений, существующих между организмами и условиями внешней среды.
3) Назовите три формы борьбы за существование, которые выделил Ч. Дарвин.
- Ответ:
- 1- Межвидовая.
- 2- Внутривидовая.
- 3- Борьба с неблагоприятными условиями внешней среды.
4) Объясните, почему внутривидовая борьба является наиболее напряженной.
- Ответ: У особей одного и того же вида потребности в пище, территории и других условиях существования одинаковы. Особи-самцы некоторых видов конкурируют за самку.
5) Охарактеризуйте организмы, выигрывающие в борьбе за существование.
- Ответ: В борьбе за существование выживают и оставляют потомство индивидуумы, которые обладают наследственным комплексом признаков и свойств.
6) Объясните, что понимал Ч. Дарвин под естественным отбором.
- Ответ: Он понимал — происходящие в природе процессы избирательного уничтожения одних особей и преимущественного размножения других.
7) Закончите утверждение.
- Ответ: Материалом для естественного отбора является наследственная изменчивость.
8) Объясните, почему изменчивость, обусловленная прямым воздействием внешней среды, не имеет значения для эволюции.
- Ответ: Изменчивость, обусловленная прямым воздействием внешней среды, не имеет значения для эволюции, так как не передается по наследству.
9) Дайте сравнительную характеристику естественного и искусственного отбора. Заполните таблицу.
-
Ответ:
Характеристика
Естественный отбор
Искусственный отбор
Источник генетического разнообразия
Наследственная изменчивость, естественные мутации
Наследственная изменчивость, Искусственные мутации, скрещивание и т.д
Отбирающий фактор
Условия среды
Человек
Значение приобретённых признаков для самих организмов
Новые виды
Новые сорта растений, породы животных, штаммов микроорганизмов, приводят к появлению видов невозможных в природе
Зависимость результата от воли человека
Повышают приспособленность организмов к условиям среды
Могут быть вредными для самих организмов
§6- ФОРМЫ ЕСТЕСТВЕННОГО ОТБОРА
1) Перечислите основные формы естественного отбора.
- Ответ:
- 1- Движущий.
- 2- Стабилизирующий.
2) Назовите форму естественного отбора, которая поддерживает соответствие формы и размеров у цветков насекомоопыляемых растений и насекомых-опылителей.
- Ответ: Стабилизирующий отбор.
3) Дополните предложение.
- Ответ:
- Живые ископаемые (реликтовые формы растений и животных) сохранились до нашего времени благодаря действию стабилизирующей формы естественного отбора.
- Приведите пример реликтового животного и реликтового растения: кистеперая рыба латимерия, голосеменное растение гинкго билоба.
4) Выберите и впишите правильные варианты недостающих слов.
- Ответ:
- Стабилизирующий отбор действует в постоянных условиях среды на протяжении больших промежутков времени.
5) Назовите форму естественного отбора, которая действует в изменяющихся условиях внешней среды, и укажите ее эволюционные результаты.
- Ответ:
- Форма естественного отбора – движущий отбор.
- Результаты:
- А) Появление новых признаков внутри вида.
- Б) Ослабление либо утрата неактуального признака.
- В) Устранение менее удачных комбинаций генов.
6) Известно, что через некоторое время после начала применения того или иного ядохимиката появляются формы животных, устойчивых к нему. Объясните это явление с позиции естественного отбора.
- Ответ: Действует движущий отбор. У видов появляются новые признаки, которые обеспечивают устойчивость к изменениям внешней среды.
7) Закончите утверждения.
- Ответ:
- 1- Форма естественного отбора, преобразующая виды, называется движущий отбор.
- 2- Форма естественного отбора, закрепляющая полученные формы, называется стабилизирующий отбор.
8) Раскройте смысл тезиса: «Естественный отбор в эволюции организмов играет творческую роль».
- Ответ: Он устраняет от размножения менее удачных особей, то есть менее удачные комбинации генов. Творческая роль отбора в том, что результатом его действия является появление новых видов организмов и новых форм жизни.
9) Дайте определение понятий.
- Ответ:
- Половой отбор – это конкуренция самцов за возможность размножения.
- Половой диморфизм – внешние различия в строении полов.
О происхождении видов: Глава III, Борьба за существование | Чарльз Дарвин
Дарвин уже показал своему читателю силу искусственного отбора и изысканные вариации, существующие в природе. В главе III он спрашивает, как разновидности могут стать полноценными видами. Решающее значение для этого имеет то, что он называет «борьбой за существование». Это может быть конфликт из-за еды или битва против стихий. Одним из свидетельств этой борьбы является огромный потенциал увеличения численности популяций животных и растений.Даже слон, один из самых медленных заводчиков в животном царстве, мог бы захватить планету, если бы ему было позволено беспрепятственно размножаться достаточно долго. Дарвин говорит, что через 500 лет от одной пары останется 15 миллионов потомков. Популяции находятся под контролем, потому что не хватает ресурсов для обхода, и это приводит к острой конкуренции за выживание.
Прежде чем перейти к теме этой главы, я должен сделать несколько предварительных замечаний, чтобы показать, как борьба за существование влияет на естественный отбор.В предыдущей главе было замечено, что среди органических существ в естественном состоянии существует некоторая индивидуальная изменчивость; действительно, я не знаю, чтобы это когда-либо оспаривалось. Для нас безразлично, будет ли множество сомнительных форм называться видами, подвидами или разновидностями; какой ранг, например, имеют две или триста сомнительных форм британских растений, если допустить существование каких-либо хорошо выраженных разновидностей. Но простое существование индивидуальной изменчивости и нескольких хорошо выраженных разновидностей, хотя и необходимо в качестве основы для работы, мало помогает нам в понимании того, как виды возникают в природе.Как были доведены до совершенства все эти изысканные приспособления одной части организации к другой части и к условиям жизни, а также одного отдельного органического существа к другому существу? Наиболее отчетливо мы видим эти прекрасные совместные адаптации у дятла и дятла; и лишь немного менее явно у самого скромного паразита, который цепляется за волосы четвероногого животного или за перья птицы; в строении жука, ныряющего в воду; в перышках семян, которые разносит легкий ветерок; Короче говоря, мы видим прекрасные приспособления повсюду и во всех частях органического мира.
Опять же, можно спросить, как же так получается, что разновидности, которые я назвал зарождающимися видами, в конечном итоге превращаются в хорошие и отличные виды, которые в большинстве случаев, очевидно, отличаются друг от друга гораздо больше, чем разновидности одного и того же вида. ? Как возникают те группы видов, которые составляют так называемые отдельные роды и которые отличаются друг от друга больше, чем виды одного и того же рода? Все эти результаты, как мы более подробно увидим в следующей главе, неизбежно вытекают из борьбы за жизнь.Благодаря этой борьбе за жизнь любое изменение, даже незначительное и возникающее по какой-либо причине, если оно в какой-либо степени выгодно для индивидуума любого вида, в его бесконечно сложных отношениях с другими органическими существами и внешней природой, будет иметь тенденцию к сохранение этого человека и, как правило, будет унаследовано его потомством. У потомства также будет больше шансов выжить, поскольку из многих особей любого вида, которые периодически рождаются, выжить может лишь небольшое количество.Я назвал этот принцип, согласно которому каждое небольшое изменение, если оно полезно, сохраняется термином «Естественный отбор», чтобы обозначить его связь с силой отбора человека. Мы видели, что человек путем отбора, безусловно, может давать великие результаты и может адаптировать органические существа к своим собственным потребностям посредством накопления небольших, но полезных вариаций, данных ему рукой Природы. Но естественный отбор, как мы увидим в дальнейшем, — это сила, постоянно готовая к действию, и она неизмеримо превосходит слабые усилия человека, как произведения Природы превосходят произведения искусства.
………………………………………… ………………………………………….. …………………………………………..
Теперь немного подробнее остановимся на борьбе за существование. В моей будущей работе эта тема будет рассматриваться, как этого и заслуживает, гораздо более подробно. Де Кандоль и Лайель-старший в значительной степени философски показали, что все органические существа подвергаются жесткой конкуренции. Что касается растений, никто не подошел к этому вопросу с большей энергией и способностями, чем У. Герберт, декан Манчестера, что, очевидно, является результатом его огромных знаний в области садоводства.Нет ничего проще, чем на словах признать истину всеобщей борьбы за жизнь, или труднее — по крайней мере, я так считаю — чем постоянно помнить об этом заключении. Однако я убежден, что до тех пор, пока это не будет полностью закреплено в уме, вся экономия природы с каждым фактом, касающимся распространения, редкости, изобилия, исчезновения и вариаций, будет смутно видна или совершенно неверно понята. Мы с радостью созерцаем лицо природы, мы часто видим изобилие еды; мы не видим или забываем, что птицы, праздно поющие вокруг нас, в основном питаются насекомыми или семенами и, таким образом, постоянно разрушают жизнь; или мы забываем, как часто эти певцы, или их яйца, или их птенцы уничтожаются хищными птицами и хищниками; мы не всегда учитываем, что, хотя пищи сейчас может быть в избытке, это не так во все сезоны каждого повторяющегося года.
Я должен исходить из того, что я использую термин «борьба за существование» в широком и метафорическом смысле, включая зависимость одного существа от другого и включая (что более важно) не только жизнь индивидуума, но и успех в оставлении потомства. Можно справедливо сказать, что два собачьих зверя во время голода борются друг с другом за то, чтобы добывать пищу и жить. Но говорят, что растение на краю пустыни борется за жизнь с засухой, хотя правильнее сказать, что оно зависит от влажности.О растении, которое ежегодно дает тысячу семян, из которых в среднем только одно созревает, можно точнее сказать, что оно борется с растениями того же и других видов, которые уже покрывают почву. Ракетник зависит от яблони и нескольких других деревьев, но только в надуманном смысле можно сказать, что он борется с этими деревьями, потому что, если на одном дереве будет расти слишком много этих паразитов, оно зачахнет и умрет. Но можно сказать, что несколько проростков ракеты, растущие близко друг к другу на одной ветке, борются друг с другом.Поскольку ракета распространяется птицами, ее существование зависит от птиц; метафорически можно сказать, что он борется с другими плодоносящими растениями, чтобы соблазнить птиц пожирать и таким образом распространять его семена, а не семена других растений. В этих нескольких смыслах, которые переходят друг в друга, я для удобства использую общий термин борьбы за существование.
Борьба за существование неизбежно вытекает из высокой скорости, с которой все органические существа стремятся к росту. Каждое существо, которое в течение своей естественной жизни производит несколько яиц или семян, должно претерпевать разрушение в течение определенного периода своей жизни, а в течение какого-то сезона или случайного года, в противном случае, по принципу геометрического увеличения, его количество быстро станет настолько чрезмерно большим, что ни одна страна не могла поддержать продукт.Следовательно, поскольку производится больше особей, чем может выжить, в каждом случае должна быть борьба за существование, либо одна особь с другой того же вида, либо с особями разных видов, либо с физическими условиями жизни. Это учение Мальтуса с разносторонней силой применено ко всем царствам животных и растений; ибо в этом случае не может быть искусственного увеличения количества пищи и разумного ограничения брака. Хотя некоторые виды могут теперь более или менее быстро увеличиваться в численности, все не могут этого сделать, потому что мир их не удержит.
………………………………………… ………………………………………….. …………………………………………..
Нет исключения из правила, согласно которому каждое органическое существо естественным образом растет с такой высокой скоростью, что, если не уничтожить, Земля скоро будет покрыта потомством одной пары. Даже медленно размножающийся человек увеличился вдвое за 25 лет, и при такой скорости через несколько тысяч лет для его потомства буквально не останется места.Линней подсчитал, что если однолетнее растение дает только два семени — а нет такого непродуктивного растения, как это, — а их всходы в следующем году дают два и т. Д., То через двадцать лет будет миллион растений. Считается, что слон является самым медленным заводчиком из всех известных животных, и я приложил некоторые усилия, чтобы оценить его вероятную минимальную скорость естественного прироста: будет неправильным предположить, что он размножается в возрасте тридцати лет и продолжает размножаться. до девяноста лет, родив за это время три пары детенышей; если бы это было так, то в конце пятого века было бы живыми пятнадцать миллионов слонов, произошедших от первой пары.
Но у нас есть лучшее свидетельство по этому поводу, чем простые теоретические расчеты, а именно многочисленные зарегистрированные случаи удивительно быстрого роста различных животных в естественном состоянии, когда обстоятельства были для них благоприятными в течение двух или трех последующих сезонов. Еще более поразительными являются свидетельства того, что наши домашние животные многих видов одичали в нескольких частях мира: если утверждения о темпах роста медленно размножающихся крупного рогатого скота и лошадей в Южной Америке, а в последнее время и в Австралии, не подтвердились. были бы хорошо аутентифицированы, они были бы совершенно невероятными.То же самое и с растениями: можно привести примеры интродуцированных растений, которые стали обычным явлением на целых островах менее чем за десять лет. Некоторые из растений, которые сейчас наиболее многочисленны на широких равнинах Ла-Платы, занимающие квадратные лиги поверхности почти за исключением всех других растений, были завезены из Европы; и есть растения, которые сейчас распространены в Индии, как я слышал от доктора Фальконера, от мыса Коморин до Гималаев, которые были импортированы из Америки с момента их открытия.В таких случаях и можно привести бесконечные примеры, никто не предполагает, что плодовитость этих животных или растений внезапно и временно увеличилась в какой-либо ощутимой степени. Очевидное объяснение состоит в том, что условия жизни были очень благоприятными, и, следовательно, было меньше разрушений для старых и молодых, и что почти все молодые получили возможность размножаться. В таких случаях геометрическая пропорция роста, результат которой никогда не перестает удивлять, просто объясняет необычайно быстрый рост и широкое распространение натурализованной продукции в их новых домах.
Посмотрите на растение посреди своего ареала, почему оно не удваивает или не вчетверо его количество? Мы знаем, что он может отлично противостоять немного большей жаре или холоду, сырости или сухости, поскольку в других местах он находится в более жарких или холодных, более влажных или более сухих районах. В этом случае мы ясно видим, что, если мы желаем в воображении дать растению возможность увеличиваться в количестве, мы должны дать ему некоторое преимущество перед его конкурентами или над животными, которые охотятся на него.В пределах своего географического ареала изменение конституции по отношению к климату, несомненно, было бы преимуществом для нашего растения; но у нас есть основания полагать, что лишь несколько растений или животных обитают так далеко, что их уничтожает только суровый климат. Конкуренция не прекратится до тех пор, пока мы не достигнем крайних пределов жизни, в арктических регионах или на границах абсолютной пустыни. Земля может быть очень холодной или сухой, но между несколькими видами или между особями одного и того же вида будет конкуренция за самые теплые или самые влажные места.
………………………………………… ………………………………………….. …………………………………………..
Отсюда также мы можем видеть, что когда растение или животное помещается в новую страну среди новых конкурентов, хотя климат может быть точно таким же, как и в его прежнем доме, однако условия его жизни обычно меняются. существенным образом. Если мы хотим увеличить его среднюю численность в его новом доме, нам придется изменить его по-другому, чем мы должны были сделать в его родной стране; поскольку мы должны дать ему некоторое преимущество перед другим набором конкурентов или врагов.
Таким образом, хорошо попытаться в нашем воображении придать одной форме какое-то преимущество перед другой. Наверное, ни в одном случае мы не должны знать, что делать, чтобы добиться успеха. Это убедит нас в нашем незнании взаимоотношений всех органических существ; осуждение по мере необходимости, поскольку его трудно получить. Все, что мы можем сделать, — это постоянно помнить о том, что каждое органическое существо стремится расти в геометрической пропорции; что каждый в какой-то период своей жизни, в какое-то время года, в течение каждого поколения или через определенные промежутки времени должен бороться за жизнь и терпеть великие разрушения.Когда мы размышляем об этой борьбе, мы можем утешать себя полной верой в то, что война природы не бесконечна, что не чувствуется страх, что смерть обычно наступает быстро и что сильные, здоровые и счастливые выживают и выживают. умножить.
Прочтите следующий отрывок: Глава IV, Естественный отбор
|
выживает сильнейший | Определение, применение и примеры
Выживание наиболее приспособленных , термин, ставший известным в пятом издании (опубликованном в 1869 г.) книги О происхождении видов британского натуралиста Чарльза Дарвина, который предположил, что организмы, лучше всего приспособленные к окружающей среде, являются наиболее успешными в выживании. воспроизведение.Дарвин позаимствовал этот термин у английского социолога и философа Герберта Спенсера, который впервые использовал его в своей книге « Принципы биологии » 1864 года. (Спенсер придумал эту фразу только после прочтения работы Дарвина.)
выживание наиболее приспособленныхПринципы биологии Герберта Спенсера (1864) впервые ввело выражение «выживание наиболее приспособленных».
Британская библиотека (общественное достояние)Использование в теории эволюции
Дарвин не считал процесс эволюции выживанием наиболее приспособленных; он считал это выживанием сильнейшего, потому что «борьба за существование» (термин, который он взял от английского экономиста и демографа Томаса Мальтуса) относительна и, следовательно, не абсолютна.Вместо этого победители в отношении видов в экосистемах могут стать проигравшими при изменении обстоятельств. Например, свидетельства окаменелостей подтверждают мнение о том, что мамонт ( Mammuthus ) был более приспособлен во время последнего ледникового периода (который закончился примерно 11 700 лет назад), но стал менее пригодным, поскольку люди охотились на него и климат в мире потеплел; Ископаемые остатки свидетельствуют о том, что мамонт вымер несколько тысяч лет спустя.
Дарвиновская теория эволюции путем естественного отбора включает в себя три важнейших элемента: изменчивость, воспроизводство и наследуемость.Вариации физических характеристик организмов, которые имеют тенденцию приносить пользу отдельному человеку (или виду) в борьбе за существование, сохраняются и передаются (или отбираются), потому что индивидуумы (или виды), у которых они есть, имеют тенденцию к выживанию. Успех или неудача данного варианта неизвестны, когда он возникает; он известен только ретроспективно, после того, как организмы, обладающие им, либо вырастают и созревают и передают его своему потомству, либо не могут созреть и воспроизвести.
Важно отметить, что Дарвин находился под влиянием мышления английского физика и математика Исаака Ньютона, чья система делала упор на эксперименты, математику и логику над субъективным чувственным опытом.Во времена Дарвина его эволюционная теория была попыткой построить аналогичную систему для живого мира — рубеж, еще не пересеченный в биологических науках.
Получите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту. Подпишись сейчасНекоторые философы и ученые предположили, что понятие выживания наиболее приспособленных является примером кругового рассуждения, то есть тавтологии (утверждение, сформулированное таким образом, что его нельзя фальсифицировать без несогласованности).В тавтологиях любые последующие истинные утверждения являются предметом определения. Действительно, описание выживших как наиболее приспособленных аналогично утверждению, что выжившие выживают. Британский философ Карл Поппер сначала считал «выживание наиболее приспособленных» самоочевидным; однако он передумал после того, как понял, что Дарвин аксиоматически постулировал вариацию; то есть Дарвин отметил, что все люди не начинали с одного и того же набора символов (или черт). Следовательно, силы, влияющие на выживание, не оказывали одинакового воздействия на людей и виды; всегда были вариации, некоторые из которых оказывались благоприятными и давали пригодность перед другими.
Применение в экономике
Дарвин также находился под влиянием шотландского философа Адама Смита, чей Исследование природы и причин богатства народов было опубликовано в 1776 году. В этой работе Смит уважал личные интересы: «Это так. не из-за доброжелательности мясника, пивовара или пекаря, которых мы ждем от обеда, а из их уважения к своим интересам ». Такой личный интерес был основан на философском взгляде на мир, который утверждал, что только отдельные лица, а не группы, являются важными элементами.Поступая так, Смит присоединился к номиналистическому мировоззрению (согласно которому реальность состоит только из конкретных и индивидуальных элементов). По словам Смита, то, что он называл «невидимой рукой» — метафора, в которой благотворные социальные и экономические результаты возникают из накопленных эгоистичных действий отдельных людей, — урегулирует вопросы между людьми, привнося чувство баланса в их действия. Мировоззрение Смита было связано с доктриной невмешательства в экономику (политика минимального государственного вмешательства в экономические дела людей и общества), и это отражено в собственном отчете Дарвина об эволюции путем естественного отбора:
Можно сказать. что естественный отбор ежедневно и ежечасно исследует во всем мире все изменения, даже самые незначительные; отвергая плохое, сохраняя и складывая все хорошее; тихо и незаметно работая, когда и где бы ни предлагала возможность, над улучшением каждого органического существа по отношению к его органическим и неорганическим условиям жизни.
Евгеника
Считалось, что логика выживания наиболее приспособленных и естественного отбора может быть передана человечеству. В контексте господства викторианской Англии (1820–1914) возникла перспектива, согласно которой более умные будут править менее умными или менее приспособленными. Чтобы реализовать эту перспективу, двоюродный брат Дарвина, британский ученый Фрэнсис Гальтон, который ввел термин евгеника (от греческого «благородный»), основал в 1907 году Лондонское общество евгенического просвещения.Гальтон, как и многие другие образованные классы, надеялся активно препятствовать чрезмерному размножению менее приспособленных и таким образом сохранить то, что было лучшим в викторианском обществе.
Что касается концепции выживания наиболее приспособленных, евгеника была разделена на положительную и отрицательную формы, при этом положительная евгеника активно поощряла хорошее воспитание, а отрицательная евгеника предотвращала плохое воспитание. Соответствующий пример негативной евгеники появился в работе американского психолога Роберта Йеркса.Во время Первой мировой войны Йеркес проанализировал интеллект новобранцев армии США и пришел к выводу, что наследственные черты объясняют различия в интеллекте между расами, несмотря на то, что он использовал культурно предвзятые тесты интеллекта. Президент США Кэлвин Кулидж, на которого повлияли выводы Йеркса, подписал Закон об иммиграции 1924 года — закон, запрещающий иммигрировать в Соединенные Штаты в силу их национальности или расы. В 1907 году Индиана стала первым штатом США, принявшим законы, разрешающие принудительную стерилизацию тех, кто был признан «непригодным».«Более 29 других штатов последуют за ними, приняв свои собственные законы об обязательной стерилизации; однако после 1920-х годов популярность евгенического движения в США упала.
Движение евгеники зародилось в Европе в 1920-е и 1930-е годы. Немецкий политик Адольф Гитлер писал в Mein Kampf (1925), что «следует предпринять позитивные шаги для поощрения процветания слесаря, потому что сама система часто работала против них». В этом отрывке Гитлер, кажется, искажает догматы дарвинизма, чтобы поддержать свое фашистское мировоззрение.После Второй мировой войны евгеника потеряла свою привлекательность в Европе и других странах из-за своей связи с нацистской Германией.
Конор КаннингемУзнайте больше в этих связанных статьях Britannica:
Каковы четыре основные идеи Дарвина об эволюции?
Английский естествоиспытатель Чарльз Дарвин использовал свои острые навыки наблюдения и логику, чтобы разработать всеобъемлющую теорию, описывающую процесс эволюции. Хотя вокруг эволюции в отношении человеческих популяций возникают разногласия, теория Дарвина применима ко всем органическим видам.Основные принципы эволюции просты и кажутся очевидными современному читателю. Однако до Дарвина ни один ученый не сложил все воедино.
TL; DR (слишком долго; не читал)
Четыре ключевых момента теории эволюции Дарвина: особи вида не идентичны; черты характера передаются из поколения в поколение; рождается больше потомков, чем может выжить; и воспроизводятся только те, кто выжил в конкурентной борьбе за ресурсы. Вариации особей дают некоторым представителям вида преимущества в борьбе за выживание и размножение.Эти полезные черты будут переданы следующему поколению.
Изменчивость в популяциях
У каждого вида есть различия. Эта изменчивость наблюдается даже между родственными особями. Братья и сестры различаются по цвету, росту, весу и другим характеристикам. Другие характеристики меняются редко, например количество конечностей или глаз. Наблюдатель должен быть осторожен, делая обобщения о популяции. Некоторые популяции демонстрируют большее разнообразие, чем другие, особенно в географически изолированных районах, таких как Австралия, Галапагосские острова, Мадагаскар и т. Д.Организмы в этих областях могут быть родственниками организмов в других частях мира. Однако из-за очень специфических условий в их окружении эти виды развивают очень разные характеристики.
Унаследованные признаки
У каждого вида есть признаки, определяемые по наследству. Унаследованные черты, переданные от родителей к потомству, определяют характеристики потомства. Унаследованные черты, повышающие шансы на выживание, с большей вероятностью будут переданы последующим поколениям. Конечно, на некоторые характеристики, такие как вес и мышечная масса, также могут влиять факторы окружающей среды, такие как наличие пищи.Но характеристики, сформированные под воздействием окружающей среды, не будут переданы будущим поколениям. Унаследованы будут только черты, переданные генами. Например, если организм наследует гены большей массы скелета, но недостаток питания не позволяет индивиду вырасти до этого размера, и если особь выживет и размножается, гены более крупного скелета будут переданы.
Конкуренция потомства
Большинство видов производят больше потомства каждый год, чем может поддержать окружающая среда.Столь высокая рождаемость приводит к конкуренции между представителями вида за ограниченные доступные природные ресурсы. Борьба за ресурсы определяет уровень смертности внутри вида. Только выжившие особи размножаются и передают свои гены следующему поколению.
Выживание сильнейших
Некоторые люди выживают в борьбе за ресурсы. Эти особи размножаются, добавляя свои гены последующим поколениям. Черты, которые помогли этим организмам выжить, будут переданы их потомству.Этот процесс известен как «естественный отбор». Условия окружающей среды приводят к выживанию особей со специфическими чертами, которые передаются по наследству следующему поколению. Сегодня мы называем этот процесс «выживанием сильнейшего». Дарвин использовал эту фразу, но в качестве источника он указал на своего коллегу-биолога Герберта Спенсера.
18.1B: Чарльз Дарвин и естественный отбор
Чарльз Дарвин и Альфред Уоллес независимо друг от друга разработали теории эволюции и ее главный принцип действия: естественный отбор.
Цели обучения
- Объяснить, как естественный отбор может привести к эволюции
Ключевые моменты
- Уоллес отправился в Бразилию, чтобы собирать и наблюдать за насекомыми из тропических лесов Амазонки.
- Дарвин заметил, что у зябликов на Галапагосских островах клювы не такие, как у зябликов в Южной Америке; Эти приспособления позволили птицам приобретать определенные источники пищи.
- Уоллес и Дарвин наблюдали аналогичные закономерности в изменчивости организмов и независимо разработали такое же объяснение того, как такие изменения могут происходить с течением времени, механизм, который Дарвин назвал естественным отбором.
- Согласно естественному отбору, также известному как «выживание наиболее приспособленных», особи с чертами, которые позволяют им выжить, более успешны в репродуктивном отношении; это приводит к тому, что эти черты становятся преобладающими в популяции.
- Естественный отбор — это неизбежный результат трех принципов: большинство характеристик передается по наследству, потомство получается больше, чем способно выжить, и потомство с более благоприятными характеристиками выживет и даст больше потомства, чем особи с менее благоприятными признаками.
Ключевые термины
- естественный отбор : процесс, в котором отдельные организмы или фенотипы, обладающие благоприятными чертами, имеют больше шансов выжить и воспроизвести
- происхождение с модификацией : изменение популяции от поколения к поколению
Чарльз Дарвин и естественный отбор
В середине девятнадцатого века механизм эволюции был независимо задуман и описан двумя натуралистами: Чарльзом Дарвином и Альфредом Расселом Уоллесом.Важно отметить, что каждый натуралист проводил время, исследуя мир природы в экспедициях в тропики. С 1831 по 1836 год Дарвин путешествовал по миру в такие места, как Южная Америка, Австралия и южная оконечность Африки. Уоллес ездил в Бразилию, чтобы собирать насекомых в тропических лесах Амазонки с 1848 по 1852 год и на Малайский архипелаг с 1854 по 1862 год. Путешествие Дарвина, как и более поздние поездки Уоллеса на Малайский архипелаг, включали остановки на нескольких цепях островов, последней из которых были Галапагосские острова. Острова к западу от Эквадора.На этих островах Дарвин заметил, что виды организмов на разных островах явно похожи, но имеют явные различия. Например, наземные зяблики, населяющие Галапагосские острова, представлены несколькими видами с уникальной формой клюва. Виды на островах имели дифференцированный ряд размеров и форм клювов с очень небольшими различиями между наиболее похожими. Он заметил, что эти зяблики очень похожи на другие виды зябликов на материковой части Южной Америки. Дарвин предположил, что островные виды могут быть модифицированы по сравнению с одним из первоначальных видов на материке.При дальнейшем изучении он понял, что различные клювы каждого зяблика помогают птицам добывать определенный тип пищи. Например, у зябликов, питающихся семенами, были более сильные и толстые клювы для разбивания семян, а у зябликов, питающихся насекомыми, были клювы, похожие на копья, чтобы колоть свою добычу.
Рисунок \ (\ PageIndex {1} \): Форма клюва у видов вьюрков : Дарвин заметил, что форма клюва варьируется у разных видов вьюрков. Он предположил, что клюв одного из предков со временем приспособился к тому, чтобы зяблики могли добывать различные источники пищи.Естественный отбор
Уоллес и Дарвин наблюдали аналогичные закономерности у других организмов и независимо разработали такое же объяснение того, как и почему могут происходить такие изменения. Дарвин назвал этот механизм естественным отбором. Естественный отбор, также известный как «выживание наиболее приспособленных», представляет собой более плодовитое воспроизводство особей с благоприятными чертами, которые переживают изменения окружающей среды из-за этих черт. Это приводит к эволюционным изменениям, и эта черта становится преобладающей в популяции.Например, Дарвин заметил, что у популяции гигантских черепах, обитающих на Галапагосском архипелаге, шеи длиннее, чем у тех, что жили на других островах с засушливыми низменностями. Эти черепахи были «отобраны», потому что они могли дотянуться до большего количества листьев и иметь доступ к большему количеству пищи, чем те, у кого короткие шеи. Во время засухи, когда будет доступно меньше листьев, у тех, кто может достичь большего количества листьев, будет больше шансов поесть и выжить, чем у тех, которые не могут добраться до источника пищи. Следовательно, черепахи с длинной шеей, скорее всего, будут репродуктивно успешными и передадут черту длинной шеи своему потомству.Со временем в популяции будут присутствовать только длинношеие черепахи.
Дарвин утверждал, что естественный отбор был неизбежным результатом трех принципов, действующих в природе. Во-первых, большинство характеристик организмов передаются по наследству или передаются от родителей к потомству, хотя неизвестно, как были унаследованы признаков. Во-вторых, производится больше потомства, чем может выжить. Способность к воспроизводству всех организмов превосходит доступность ресурсов для поддержания их численности.Таким образом, в каждом поколении существует конкуренция за эти ресурсы. И на Дарвина, и на Уоллеса повлияло эссе, написанное экономистом Томасом Мальтусом, в котором этот принцип обсуждался применительно к человеческим популяциям. В-третьих, Дарвин и Уоллес рассудили, что потомство с унаследованными характеристиками, позволяющими им лучше конкурировать за ограниченные ресурсы, выживет и даст больше потомства, чем те люди с вариациями, которые менее способны конкурировать. Поскольку характеристики наследуются, эти черты будут лучше представлены в следующем поколении.Это приведет к изменению популяций в течение последующих поколений в процессе, который Дарвин назвал происхождением с модификацией. В конечном итоге естественный отбор ведет к большей адаптации популяции к местной среде; это единственный известный механизм адаптивной эволюции.
Статьи Дарвина и Уоллеса, в которых изложена идея естественного отбора, были прочитаны вместе в 1858 году перед Линнеевским обществом в Лондоне. В следующем году была опубликована книга Дарвина « О происхождении видов ».В его книге изложены его аргументы в пользу эволюции путем естественного отбора.
Рисунок \ (\ PageIndex {1} \): Чарльз Дарвин и Альфред Уоллес : И (а) Чарльз Дарвин, и (б) Альфред Уоллес написали научные статьи о естественном отборе, которые были представлены вместе перед Линнеевским обществом в 1858 году.Эволюция Чарльза Дарвина | Наука
Из тех девяти раз, когда я совершил 5 000-мильное путешествие на Галапагосские острова, чтобы пойти по стопам Чарльза Дарвина, самое стойкое впечатление, которое я получил, — это хрупкость жизни.В ту минуту, когда человек сойдет с любой из туристических троп, созданных Службой национальных парков Галапагосских островов, и направится в дикие внутренние районы одного из этих островов, он рискует умереть под ярким экваториальным солнцем. На острове Санта-Крус, где расположена исследовательская станция Чарльза Дарвина, с 1990 года пропали без вести 17 человек. Большинство из них были впоследствии найдены живыми, безнадежно потерявшимися в густых зарослях и пересеченной вулканической местности. Но некоторые погибли. Один из них был молодым израильским туристом, который заблудился в заповеднике черепах Санта-Крус в 1991 году.Массовые, двухмесячные поиски его не нашли. Фактически, некоторые искатели сами потерялись, и их пришлось спасать. В конце концов, рыбаки обнаружили тело молодого человека. Бывший командир израильского танка, он был в отличной физической форме, но сумел пройти всего шесть миль, прежде чем поддался палящей жаре и нехватке пресной воды. Вывеска в заповеднике черепах прямо гласит: «Стой. Не выходите за рамки этого пункта. Ты можешь умереть.
Это обманчиво коварный мир выжженной на солнце лавы, колючих кактусов и запутанных кустов, в который Чарльз Дарвин ступил в сентябре 1835 года, когда он достиг Галапагосских островов с другими членами экипажа HMS Beagle.Капитан «Бигля» Роберт Фицрой описал бесплодный вулканический ландшафт как «берег, пригодный для Пандемониума». В 26 лет Дарвин прибыл на архипелаг, расположенный на экваторе примерно в 600 милях к западу от Эквадора, в рамках пятилетней миссии «Бигля» по обследованию побережья Южной Америки и проведению серии продольных измерений по всему земному шару. Пятинедельный визит Дарвина на эти замечательные острова стал катализатором научной революции, которая теперь носит его имя.
Революционная теория Дарвина заключалась в том, что новые виды возникают естественным образом, в процессе эволюции, а не были созданы — навсегда неизменными — Богом.Согласно устоявшейся креационистской теории времен Дарвина, изысканные приспособления многих видов, такие как петли двустворчатой раковины, крылья и перья на семенах, рассеянных по воздуху, были неопровержимым доказательством того, что «дизайнер» создал каждый вид. за предназначенное место в хозяйстве природы. Дарвин всем сердцем принимал эту теорию, которая подкреплялась библейским рассказом в Книге Бытия, пока его опыт на Галапагосских островах не начал подрывать этот образ мышления о биологическом мире.
Галапагосские острова образовались в результате извержений вулканов в недавнем геологическом прошлом (самый старый из островов появился из океана всего три миллиона лет назад), и Дарвин понял, что удаленность должна была дать жизни новое начало. «Глядя на каждую высоту, увенчанную своим кратером, а границы большинства лавовых потоков все еще отчетливы, мы приходим к выводу, что в течение периода, недавнего с геологической точки зрения, здесь распространился сплошной океан», — написал он в своем «Журнале исследований». Исследования.«Следовательно, как в пространстве, так и во времени, мы, кажется, несколько приблизились к этому великому факту — этой тайне тайн — первому появлению новых существ на этой Земле».
Как, спрашивал себя Дарвин, жизнь впервые появилась на этих островах? «Естественная история этих островов, — позднее указывал он, — в высшей степени любопытна и заслуживает внимания. Большинство органических продуктов — творения аборигенов, которых больше нигде не найти ». Тем не менее, все существа демонстрировали заметную связь с обитателями американского континента.Дарвин предположил, что новые виды на Галапагосских островах, должно быть, возникли как случайные колонисты из Центральной и Южной Америки, а затем отошли от своих предков после прибытия на Галапагосские острова. Путешествуя с острова на остров, Дарвин также натолкнулся на соблазнительные доказательства того, что эволюция происходила независимо на каждом острове, создавая, казалось, новые виды.
Другое свидетельство, полученное с южноамериканского континента, показало, что виды не казались стабильными ни в географическом пространстве, ни в глубоких пределах палеонтологического времени.Но особенно убедительные свидетельства с Галапагосских островов катапультировали Дарвина и науки о жизни в современную эпоху. Впоследствии он добавил к своему смелому одобрению эволюции важное понимание того, что виды развиваются посредством естественного отбора: варианты, которые лучше приспособлены к окружающей среде, с большей вероятностью выживут и будут воспроизводиться. Когда в 1859 году он, наконец, опубликовал «Происхождение видов путем естественного отбора», революционные теории Дарвина не только переработали изучение жизни, но и превратили Галапагосские острова в священную научную базу.
Более трех десятилетий назад я был очарован жизнью Дарвина и особенно его историческим кругосветным путешествием. Когда эволюционный биолог Эдвард О. Уилсон, чей курс бакалавриата я проходил в Гарварде, узнал о моем интересе, он предложил мне поехать на Галапагосские острова и помог финансировать документальный фильм о путешествии Дарвина. Моя первая поездка в 1968 году была за два года до начала организованного туризма на Галапагосские острова. Просто добраться до островов
было непросто.Наша экспедиция вылетела из Гуаякиля, Эквадор, на PBY, двухмоторном патрульном самолете-амфибии времен Второй мировой войны. Мы сидели на сиденьях из сетчатых сеток. В шасси самолета было множество дыр, через которые я мог видеть весь океан внизу. Эти удивительно красивые острова произвели на меня неизгладимое впечатление (вулкан, образующий остров Фернандина, во время нашего визита подвергся впечатляющему извержению).
Спустя восемь экспедиций меня по-прежнему привлекают эти острова, чтобы задокументировать их необычайное влияние на Дарвина, а также изучить экологические изменения со времен Дарвина.С появлением организованного туризма многое изменилось. Сейчас на Галапагосские острова ежедневно летают от двух до четырех пассажирских самолетов, что в сумме дает около 100 000 туристов в год. Пуэрто-Айора, где находится исследовательская станция Чарльза Дарвина, — это быстро развивающаяся туристическая остановка с населением около 15 000 человек, что почти в десять раз больше, чем во время моего первого визита. Поскольку туристы наслаждаются организованными круизами по островам, они ограничены 60 местами, тщательно отобранными Службой национальных парков, и должны придерживаться четко обозначенных маршрутов, которые защищают их от опасности.
Изучая исторический визит Дарвина, изучающий исторический визит Дарвина сталкивается с двумя основными вопросами: куда отправился Дарвин и как именно его визит повлиял на его научное мышление? Ответить на первый вопрос оказалось проще, чем можно было подумать, благодаря богатому репозиторию документальных источников. Британский флот был склонен к ведению подробных записей, и путешествие «Бигля» описано в трех судовых журналах, в личном рассказе капитана Фицроя, в серии отличных карт, сделанных офицерами «Бигля», а также в различных акварелях и зарисовках членов экипажа.Мы также можем использовать собственные обширные записи Дарвина о его дюжине или около того полевых поездок, которые включают более 100 страниц неопубликованных заметок и более 80 страниц опубликованных материалов.
В течение пяти лет в журналах «Бигль», часто ежечасно, фиксировалось, где находится корабль и что он делает. Через два дня после первого обнаружения земли на Галапагосских островах, 15 сентября 1835 года, «Бигль» бросил якорь в заливе Стивенс на острове Чатем, ныне известном как Сан-Кристобаль. (Всем островам давали испанские, а также английские названия их первые посетители, в том числе испанцы, ищущие золото и серебро инков в Перу, и британские пираты, намеревающиеся украсть эти богатства у испанцев.На этой якорной стоянке офицеры компании «Бигль» зафиксировали направление N10ºE до Кикер-Рок, впечатляющего 470-футового островка примерно в четырех милях от берега, и направление N45ºE на Finger Hill, 516-футовый туфовый кратер. На карте место пересечения этих двух пеленгов указывает точку стоянки «Бигля». Используя другие данные в журналах «Бигля», а также замечания Дарвина в его дневнике и научные записи, можно реконструировать практически все места высадки Дарвина и внутренние маршруты во время его пятинедельного визита.К ним относятся многие регионы, которые находятся либо в отдаленных, либо в потенциально опасных местах и, следовательно, закрыты для туристов.
Когда «Бигль» плыл с востока на запад через архипелаг, Дарвин посетил четыре более крупных острова, где он высадился в девяти различных местах. На Сан-Кристобале Дарвина особенно привлекал сильно «кратеризованный район» на суровом северо-восточном побережье. «Вся поверхность этой части острова, — сообщил Дарвин, — кажется, была пропитана, как сито, подземными парами: кое-где лава, хотя и была мягкой, превратилась в огромные пузыри; а на других участках вершины пещер, образованных аналогичным образом, обрушились, оставив круглые ямы с крутыми сторонами.Из-за правильной формы множества кратеров они придавали стране искусственный вид, который живо напомнил мне те части Стаффордшира, где больше всего крупных чугунолитейных заводов ».
Когда Дарвин исследовал Сан-Кристобаль, он встретил много новых для себя птиц и животных. Он дивился удивительной ручности птиц, отталкивая любопытного ястреба с ветки стволом своего ружья и пытаясь поймать мелких птиц руками или в шапке. Он также отметил поразительное доминирование рептилий на этих островах, из-за чего архипелаг походил на путешествие во времени.На берегу росли стаи «отвратительных» морских игуан — единственные в мире океанские ящерицы. На суше экипаж «Бигля» встретил крупных наземных игуан, тесно связанных со своими морскими кузенами; парочка ящериц поменьше; змея; и гигантские наземные черепахи, в честь которых названы острова. (Старое испанское слово галапаго означает седло, которое напоминает форма панциря черепахи.)
Посреди частично покрытого растительностью поля лавы на Сан-Кристобале Дарвин наткнулся на двух огромных черепах, каждая из которых весила более 200 фунтов.Один, как он отметил, «ел кусок кактуса, и когда я подошел к нему, он посмотрел на меня и медленно пошел прочь; другой издал глубокое шипение и втянул голову. Эти огромные рептилии, окруженные черной лавой, безлистным кустарником и большими кактусами, казались мне какими-то допотопными животными ». Дарвин подумал, что в целом эти гигантские рептилии внесли значительный вклад в «странную циклопическую сцену».
Флореана была следующим из четырех островов, которые посетил Дарвин. Первое поселение на Галапагосских островах было основано здесь всего за три года до этого, и его населяли осужденные из Эквадора; он рухнул несколько лет спустя, после того как несколько недовольных заключенных подняли оружие против местного губернатора.На Флореане Дарвин заметил в своем личном дневнике: «Я усердно собрал всех животных, растений, насекомых и рептилий с этого острова», добавив: «Будет очень интересно узнать из будущего сравнения, в каком районе или« центре творения » «должны быть прикреплены организованные существа этого архипелага». Все еще думая как креационист, Дарвин стремился понять странных жителей островов в рамках господствующей биологической парадигмы.
После короткой остановки в бухте Тежу, на острове Исабела, «Бигль» направился в Сантьяго.Дарвину, трем членам экипажа и его слуге Симсу Ковингтону оставили на девять дней для сбора образцов, а «Бигль» вернулся в Сан-Кристобаль за пресной водой. Под руководством поселенца из Флореаны, которого послали охотиться на черепах, Дарвин дважды поднимался на высокогорье, чтобы собрать образцы во влажной зоне. Там он смог подробно изучить повадки черепахи.
Он обнаружил, что эти неуклюжие чудовища прилетели со всего острова, чтобы попить воды из нескольких небольших источников недалеко от вершины.Можно было видеть, как орды гигантов приближаются и уходят с вытянутыми шеями, зарываясь головами в воду, «совершенно независимо от зрителей», чтобы утолить жажду. Дарвин подсчитал, сколько раз черепахи проглотили за минуту (около десяти), определил их среднюю скорость (шесть ярдов в минуту) и изучил их диету и брачные привычки. Находясь в высокогорье, Дарвин и его товарищи обедали исключительно черепаховым мясом. Он сказал, что это было очень вкусно, когда его жарили в скорлупе или превращали в суп.
Когда он не собирал образцы, Дарвин уделял время попыткам понять геологические особенности островов, особенно выступающие конусы туфа возле своего лагеря в Бухте Буканир. Он был первым геологом, который осознал, что подобные песчаниковые структуры, которые поднимаются на высоту более 1000 футов, обязаны своими особенностями подводным извержениям лавы и грязи; они смешиваются при высоких температурах с морской водой, производя крошечные частицы, которые взлетают в воздух и осыпаются дождем на сушу, образуя огромные шлаковые конусы.
17 октября Дарвин и четверо его товарищей из Сантьяго отправили на «Бигль» недельный улов особей. Следующие два дня корабль провел, завершая обследование двух самых северных островов, а затем, через 36 дней после прибытия на архипелаг (в течение которых он провел на суше 19 дней), «Бигль» отплыл на Таити. Хотя Дарвин еще не полностью осознавал это, революция в науке началась.
Следуя по пути Дарвина, каждый понимает трудности, которые он преодолел, которые не всегда очевидны для читателей его публикаций.Во время похода на Галапагосские острова все зависит от того, сколько воды можно унести, что ограничивает каждую экскурсию примерно тремя днями — или, для более длительных экскурсий, требуется припрятать еду и воду по маршруту.
Для Дарвина такая логистика была бы еще более проблематичной, поскольку у него не было легкого оборудования, такого как рюкзаки с алюминиевой рамой и пластиковые контейнеры для воды, которые у нас есть сегодня. С помощью своего слуги Дарвин принес бы свой геологический молоток, клинометр для измерения уклонов, дробовик для сбора птиц, компас, прессы для растений, ловушки для грызунов, бутылки для образцов, спиртные напитки для сохранения беспозвоночных, блокнот, спальный мешок. , еда и, конечно же, вода.С характерным преуменьшением (отражающим, возможно, его отличную физическую подготовку после обширных полевых исследований в Южной Америке в течение предыдущих четырех лет) Дарвин написал о восхождении на высоту 3000 футов на вершину Сантьяго просто так, что прогулка была «долгой». Во время нашего собственного восхождения по этому маршруту в 2004 году, когда мы все набирали около 70 фунтов, один из моих товарищей по экспедиции был настолько истощен тепловым истощением, что ему пришлось вернуться в наш базовый лагерь в Бухте Буканир; другой коварно вывихнул лодыжку, но сумел продолжить.
Во время предыдущей экспедиции я и пятеро товарищей смогли оценить гораздо ярче, чем нам хотелось бы, сравнение Дарвином потоков лавы на Галапагосских островах с воображаемой сценой из «Адских областей». Мы были в Сантьяго, где Дарвин разбил лагерь девять дней, по пути в регион, где иногда можно было встретить черепах. Наши два гида предложили кратчайший путь через прибрежный поток лавы. То, что никто из нас не мог видеть с выгодной позиции с места приземления нашей лодки, — это то, что наш маршрут включает более восьми миль почти непрерывной лавовой породы, а не только милю или две, которых ожидали наши гиды.Когда мы начали свой путь через это опасное поле из зубчатой лавы, мы понятия не имели, насколько близки к смерти мы все подойдем. То, что должно было быть 6-часовой экскурсией, превратилось в 51-часовой кошмар, когда мы перелезали через беспорядочные груды блоков с острыми краями, входили и выходили из крутых оврагов, образованных извилистой лавой и обрушившимися лавовыми куполами. Такие потоки, прокомментировал Дарвин, отважившийся на несколько меньших, походили на «море, окаменевшее в самые бурные моменты своей жизни». Он добавил: «Ничего нельзя представить более грубым или ужасным.”
Некоторые виды (разновидность ушастых сов на Галапагосских островах) все еще развиваются, становясь все менее похожими на материковых родственников.(Фрэнк Дж. Саллоуэй) «Естественная история этих островов в высшей степени любопытна», — писал Дарвин.Саллоуэй сфотографировал галапагосского ястреба на вулкане Фернандина. (Фрэнк Дж. Саллоуэй) Гигантские черепахи, которые могут достигать 600 фунтов и жить 175 лет, добавляют к «странной циклопической сцене», писал Дарвин.(Фрэнк Дж. Саллоуэй) Виды галапагосских вьюрков, происходящие с разных островов, отличаются характерными клювами, приспособленными к различным условиям.Птицы помогут Дарвину изобразить важнейший процесс адаптации. (Фрэнк Дж. Саллоуэй) Об этих островах (гигантская черепаха) Дарвин писал: «Кажется, мы несколько приблизились к этому великому факту — этой тайне тайн — первому появлению новых существ на этой Земле.» (Марк Моффетт / Minden Pictures) Легенда гласит, что Дарвин сразу понял, что виды эволюционируют в результате естественного отбора, когда он посетил Галапагосские острова в 1835 году.Но на самом деле ему потребовались годы, чтобы полностью оценить то, что он там нашел. (Фрэнк Дж. Саллоуэй / Картина Джорджа Ричмонда) В ц.В письме 1837 года Роберту Фицрою, капитану корабля «Бигль», Дарвин спрашивает, на каких островах были обнаружены образцы птиц. (Фрэнк Дж. Саллоуэй / Кембриджский университет, Англия)Во второй день нашего лавового потока Сантьяго у нас закончилась вода.Что еще хуже, наши два гида не принесли с собой никакой воды и пили нашу. К полудню третьего дня мы все были сильно обезвожены и были вынуждены бросить большую часть нашего оборудования. В отчаянии наши гиды отрубили ветку канделябров кактуса, и мы начали пить сок, который был настолько горьким, что меня вырвало. Прежде чем мы наконец добрались до берега, где нас отчаянно искало вспомогательное судно, один из членов экспедиции был в бреду и был при смерти.Впоследствии он был госпитализирован на пять дней в Соединенных Штатах, и ему потребовалось больше месяца, чтобы выздороветь.
В другой раз я сопровождал ботаника из исследовательской станции Чарльза Дарвина Алана Тая в поисках редкого кустарника лекокарпуса, который Дарвин собрал в 1835 году. Это растение, принадлежащее к семейству маргариток, никто не видел в течение столетия, поэтому некоторые ботаники, чтобы подвергнуть сомнению сообщенное местонахождение Дарвина. День был необычно жарким, и Тай, после нескольких часов пеших прогулок, почувствовал начало теплового истощения и попросил меня взять на себя инициативу.Используя мачете, чтобы расчистить себе путь сквозь кусты, я тоже почувствовал тепловое истощение, и меня начало рвать. Тепловое истощение оказалось наименьшей из моих проблем. Я случайно срезал ветку нависающего дерева мансанильо, яблоки которого ядовиты для людей, но любимы черепахами. Часть древесного сока попала на браслет, который я носил, а затем попала в мои глаза. Укус сока был почти невыносимым, и промывание глаз водой не помогло. В течение следующих семи часов я был почти ослеплен и мог открывать глаза только на несколько секунд за раз.Возвращаясь к нашему лагерю, находящемуся в пяти часах пути, мне часто приходилось балансировать с закрытыми глазами на огромных валунах в высохшем русле реки и на краю лавовых оврагов. Это были самые болезненные семь часов, которые я когда-либо проводил. К счастью, мы с Тай нашли то редкое растение, которое искали, разрешив вековую загадку и установив, что в Сан-Кристобале есть два разных представителя одного и того же рода Lecocarpus.
Дарвин лично не сообщил о серьезных физических проблемах во время своего собственного визита на Галапагосские острова, хотя он и четыре товарища в Сантьяго жаловались на нехватку пресной воды и сильную жару, которая достигала 137 градусов по Фаренгейту (максимум на их термометре), как измерено в песчаная почва за пределами их палатки.Дарвину дважды напомнили о потенциально смертельном исходе любой экскурсии в дебри Галапагосских островов. Команда «Бигля» столкнулась с одной заблудшей душой американского китобойца Хайдаспи, который застрял на острове Эспаньола, и эта удача спасла ему жизнь. Кроме того, капитан Фицрой записал, что пропал другой моряк с американского китобойного судна, и что команда китобоя его разыскивает. Поэтому не следует удивляться тому, что, занимаясь полевыми исследованиями, Дарвин сосредоточил свое внимание на выживании во многих опасностях Галапагосских островов.
Легенда гласит, что Дарвин обратился к теории эволюции, подобной эврике, во время своего визита на острова. Как он мог не быть? Оглядываясь назад, можно сказать, что доказательства эволюции кажутся столь убедительными. Дарвин сообщает нам в своем «Журнале исследований», впервые опубликованном в 1839 году, что его увлечение «тайной загадок» — происхождением новых видов — впервые было вызвано случайной дискуссией о Флореане с Николасом Лоусоном, вице-губернатором островов. . Частично основываясь на различиях в форме панциря черепахи, Лоусон утверждал, что «он мог сразу сказать, с какого острова привезен тот или иной остров.Дарвин также заметил, что пересмешники представляли собой отдельные разновидности или виды на четырех островах, которые он посетил. Если это правда, полагал он, «такие факты подорвут стабильность видов» — фундаментальный принцип креационизма, который утверждал, что все виды были созданы в их нынешних неизменных формах.
Первые размышления Дарвина об эволюции были запоздалыми, написанными во время последнего этапа плавания на Бигле, через девять месяцев после его визита на Галапагосские острова. (Этим историческим открытием я обязан любопытному факту — Дарвин плохо писал.В 1982 году я смог датировать самые ранние и ранее недатированные работы Дарвина о возможных трансформациях видов, проанализировав изменения в образце орфографических ошибок Дарвина во время путешествия.) Находясь на Галапагосских островах, Дарвин гораздо больше интересовался геологией островов, чем их зоологией. Более того, из полного отчета его неопубликованных научных заметок мы знаем, что он лично сомневался в эволюции. В течение почти полутора лет после своего визита на Галапагосские острова он считал, что черепахи и пересмешники, вероятно, были «единственными разновидностями», и это заключение не угрожало креационизму, что позволяло животным немного отличаться в зависимости от среды обитания.Согласно теории креационистов, виды напоминали резинки. Окружающая среда могла вызывать изменения, но неизбежное притяжение неизменного «типа» — который считался идеей в разуме Бога — заставлял виды возвращаться к своим первоначальным формам. Для креациониста все отклонения от «типа» ограничивались непреодолимой преградой между настоящими видами.
Первоначальная неспособность Дарвина понять аргументы в пользу эволюции во многом проистекает из широко ошибочного предположения о черепахах.Натуралисты считали, что гигантские черепахи были завезены на Галапагосские острова пиратами, которые перевезли их из Индийского океана, где похожие черепахи встречаются на нескольких островах. Эта путаница объясняет поразительную неспособность Дарвина собрать даже один образец для научных целей. Он и его слуга привезли в Англию в качестве домашних животных двух черепах. Эти молодые черепахи еще больше сбили с толку Дарвина, потому что различия между подвидами очевидны только у взрослых особей. Не осознавая важность черепах для теории о происхождении и разнообразии живых существ, которую он в конечном итоге разработал, Дарвин и его товарищи по плаванию съели 48 особей взрослых черепах и выбросили их панцири за борт.
Знаменитые зяблики Дарвина также сначала вводили его в заблуждение. На Галапагосских островах обитает 14 видов вьюрков, которые произошли от одного предка за последние несколько миллионов лет. Они стали одним из самых известных случаев адаптации видов к разным экологическим нишам. Из записных книжек Дарвина видно, что он был обманут, думая, что некоторые из необычных видов зябликов принадлежали к семействам, которым они стали подражать в результате процесса, называемого конвергентной эволюцией.Например, Дарвин полагал, что кактусовый зяблик, чей длинный зябкий клюв предназначен для получения нектара из цветов кактуса (и уклонения от колючек кактуса), может быть связан с птицами с длинными заостренными клювами, такими как луговые жаворонки и иволги. Он также принял зяблика певчих птиц за крапивника. Не понимая, что все зяблики были тесно связаны между собой, Дарвин не имел оснований предполагать, что они произошли от общего предка или что они различались от одного острова к другому.
Мое собственное открытие более 30 лет назад, что Дарвин ошибочно идентифицировал некоторых из своих знаменитых галапагосских зябликов, привело меня в Дарвиновский архив библиотеки Кембриджского университета в Англии.Там я нашел след от рукописи, который пробил еще больше дыр в легенде о том, что эти птицы вызвали немедленное «ага». Только после возвращения Дарвина в Англию, когда специалисты по герпетологии и орнитологии начали исправлять его отчеты о Галапагосских островах, он осознал масштабы своих оплошностей и ошибочных идентификаций. В частности, Дарвин не смог пометить большинство своих галапагосских птиц по островам, поэтому у него не было решающих доказательств, которые позволили бы ему утверждать, что разные виды вьюрков развивались отдельно, будучи изолированными на разных островах группы Галапагосов.
Через пять месяцев после своего возвращения в Англию, в марте 1837 года, Дарвин встретился с орнитологом Джоном Гулдом. На пять лет старше Дарвина, Гулд только начинал становиться известным благодаря своим прекрасно иллюстрированным монографиям о птицах, которые сегодня являются предметами высокой оценки коллекционеров. Одним из самых неожиданных открытий в архивах Дарвина стал лист бумаги, на котором Дарвин записал свою решающую встречу с Гулдом. Этот манускрипт ясно показывает, как мышление Дарвина начало меняться в результате проницательных идей Гулда о птицах Галапагосских островов.В отличие от Дарвина, Гулд мгновенно осознал родственную природу галапагосских зябликов, а также убедил Дарвина, который подробно расспрашивал его по этому поводу, что три из его четырех галапагосских пересмешников были отдельными видами, а не «только разновидностями». Гулд также сообщил Дарвину, что 25 из его 26 наземных птиц с Галапагосов были новыми для науки, а также уникальными для этих островов.
Таксономические суждения Гулда наконец заставили Дарвина принять теорию эволюции.Ошеломленный осознанием того, что эволюционирующие разновидности могут преодолеть якобы фиксированный барьер, который, согласно креационизму, предотвращает образование новых видов, он быстро попытался исправить свои предыдущие упущения в отношении сбора, запросив информацию о местонахождении острова из тщательно помеченных коллекций трех товарищей по плаванию «Бигль». Две из этих коллекций, созданные капитаном Фицроем и стюардом Фицроя,
Гарри Фуллером, содержали 50 галапагосских птиц, в том числе более 20 зябликов. Даже слуга Дарвина, Ковингтон, сделал то, чего не сделал Дарвин, назвав островами свою личную коллекцию зябликов, которые позже были приобретены частным коллекционером в Англии.Рождение дарвиновской революции было плодотворным предприятием.
Доводы в пользу эволюции, представленные этим общим орнитологическим свидетельством, тем не менее оставались спорными в течение почти десятилетия. Дарвин не был полностью убежден, что Гулд был прав в том, что все зяблики были отдельными видами, или даже что все они были зябликами. Дарвин также знал, что без образцов, различия между островами среди черепах можно оспаривать, даже несмотря на то, что французский герпетолог сказал восхищенному Дарвину в 1838 году, что на островах обитает по крайней мере два вида черепах.
В 1845 году друг Дарвина ботаник Джозеф Хукер предоставил Дарвину неопровержимые доказательства, необходимые для поддержки его теории. Хукер проанализировал многочисленные растения, которые Дарвин привез с Галапагосских островов. В отличие от птиц, все растения имели точные местоположения, привязанные к ним — не потому, что Дарвин собирал растения с учетом эволюционной теории, а потому, что растения должны храниться в прессах вскоре после сбора. Следовательно, образцы с каждого острова были спрессованы вместе, а не перемешаны.В конце концов Хукер идентифицировал более 200 видов, половина из которых были уникальными для Галапагосских островов. Три четверти из них были ограничены отдельными островами, но другие острова часто обладали близкородственными формами, которых больше нигде на Земле не встречали. Наконец, у Дарвина были убедительные доказательства, которым, как он чувствовал, он действительно мог доверять. Как он писал Хукеру: «Я не могу передать вам, насколько я рад и удивлен результатами вашего экзамена; как чудесно они подтверждают мое утверждение о различиях животных на разных островах, которого я всегда боялся.”
Несомненно, свидетельством интеллектуальной смелости Дарвина является то, что он сформулировал теорию эволюции около восьми лет назад, когда он все еще сомневался в том, как классифицировать галапагосских черепах, пересмешников и зябликов. Чтобы поддержать неортодоксальную теорию, он провел исчерпывающую 20-летнюю программу исследований, которая в конечном итоге стала настолько убедительной, что ему не потребовались вдохновляющие доказательства Галапагосских островов, чтобы подтвердить свою правоту. Как следствие, Дарвин посвящает Галапагосским островам лишь 1 процент происхождения видов, чуть больше, чем он выделил островам Мадейрас или Новой Зеландии.
Я часто задавался вопросом, почему Дарвин до публикации «Происхождения видов» в 1859 году был единственным человеком, который, как известно, стал эволюционистом на основании свидетельств с Галапагосских островов, особенно после убедительного ботанического исследования Хукера. В конце концов, капитан Фицрой, Джон Гулд, Джозеф Хукер и многочисленные научные специалисты, которые помогали Дарвину с анализом и публикацией результатов его путешествия, были полностью осведомлены о необычной природе его галапагосских коллекций. В конце концов, возможно, дело в смелой готовности рассматривать новые и нетрадиционные способы мышления.Когда дядя Дарвина, Джозия Веджвуд, пытался убедить отца Дарвина в том, что юному Чарльзу следует разрешить плавать на «Бигле», Джозия отметил, что Чарльз был «человеком чрезмерного любопытства».
Мы постоянно видим истинность наблюдений Веджвуда. Неоспоримое умение Чарльза Дарвина задавать правильные вопросы, подкрепленное его пятинедельным посещением необычного семинара по эволюции, наполненного незаданными и оставшимися без ответа вопросами, в конечном итоге ускорило дарвиновскую революцию.Задавая новые вопросы, Дарвин снова и снова мысленно возвращался к Галапагосским островам, переоценивая свои несовершенные доказательства в свете своей теории созревания и извлекая пользу из новых и более совершенных доказательств, полученных другими исследователями.
Хотя многое из того, что можно увидеть на Галапагосских островах сегодня, кажется практически идентичным тому, что Дарвин описал в 1835 году, биология и экология островов были существенно преобразованы с появлением экзотических растений, насекомых и животных.Например, полностью исчезли из Сантьяго золотистые наземные игуаны, которые Дарвин в 1835 году описал как столь многочисленные, что «какое-то время мы не могли найти свободное от их нор место, на котором можно было бы разбить палатку». Основными виновниками этого вымирания, помимо членов экипажа Бигля и других людей, которые сочли этих игуан очень вкусной едой, были крысы, собаки, кошки, козы и свиньи, завезенные моряками и потенциальными поселенцами, которые оставили своих животных на волю. Наряду с посещением китобоев ранние поселенцы также вымерли на некоторых островах гигантских сухопутных черепах, а на других они почти истребили их.Недавно завезенные насекомые и растения, в том числе огненные муравьи, осы, паразитические мухи и хининовые деревья, также стали сильно инвазивными и угрожают экосистеме Галапагосских островов.
Когда я впервые посетил Галапагосские острова, 37 лет назад, хинин еще не был серьезной проблемой, а дикие козы, которые позже вторглись в вулкан Альседо Изабелы (где обитает около 5000 гигантских наземных черепах), еще не достигли числа эпидемий. Но к 1990-м годам более 100 000 коз истребляли растительность вулкана.Сам Дарвин, несомненно, приветствовал бы неустанные усилия Исследовательской станции Чарльза Дарвина и Службы национальных парков по сдерживанию волны разрушения хрупкой экосистемы, и он также удивился бы некоторым из случайных историй успеха, таких как недавнее уничтожение диких свиней из Сантьяго.
Из того, что я много раз шел по стопам Дарвина, чтобы лучше понять его путешествие открытий, я пришел к выводу, что Галапагосские острова продолжают воплощать один из ключевых элементов теории Дарвина.Как он утверждал, в течение долгих периодов времени естественный отбор в конечном итоге отвечает за «бесконечные формы самых красивых и самых прекрасных» вокруг нас. Расширение возможностей этого эволюционного процесса на повседневной основе — это то, что Дарвин назвал «борьбой за существование». Этот эволюционный двигатель работает со своими медленными, но неумолимыми биологическими эффектами в первую очередь за счет несчастных случаев, голода и смерти. Возможно, нигде этот суровый биологический принцип не проявляется более очевидным, чем на странных островах, которые вдохновили дарвиновскую научную революцию.
Чарльз Дарвин | Биология для неосновных I
Что вы научитесь делать: Опишите работу Чарльза Дарвина на Галапагосских островах, особенно его открытие естественного отбора в популяциях вьюрков
Чарльз Роберт Дарвин, английский естествоиспытатель, геолог и биолог, наиболее известный своим вкладом в науку об эволюции. Он установил, что все виды жизни произошли с течением времени от общих предков, и в совместной публикации с Альфредом Расселом Уоллесом представил свою научную теорию о том, что эта ветвящаяся модель эволюции является результатом процесса, который он назвал естественным отбором, в котором борьба за Существование имеет эффект, аналогичный искусственному отбору, используемому в селекции.
Дарвин опубликовал свою теорию эволюции с неопровержимыми доказательствами в своей книге « О происхождении видов » 1859 года, преодолев научный отказ от более ранних концепций трансмутации видов. К 1870-м годам научное сообщество и большая часть широкой общественности приняли эволюцию как факт. Однако многие выступали за конкурирующие объяснения, и только после появления современного эволюционного синтеза с 1930-х по 1950-е годы сложился широкий консенсус, согласно которому естественный отбор был основным механизмом эволюции.Научное открытие Дарвина — это объединяющая теория наук о жизни, объясняющая разнообразие жизни.
В результате мы узнаем больше о его работе и о том, как она помогла развить теорию эволюции.
результатов обучения
- Опишите работу Чарльза Дарвина как естествоиспытателя на борту HMS Beagle
- Обобщите предыдущую работу и новые доказательства, которые Дарвин использовал для развития идеи «спуска с модификацией».
- Опишите, как работа Дарвина превратилась в теорию эволюции
Дарвин и спуск с модификацией
Рисунок 1.Дарвин заметил, что форма клюва варьируется у разных видов зябликов. Он предположил, что клюв одного из предков со временем приспособился к тому, чтобы зяблики могли добывать различные источники пищи.
В середине девятнадцатого века реальный механизм эволюции был независимо задуман и описан двумя натуралистами: Чарльзом Дарвином, и Альфредом Расселом Уоллесом. Важно отметить, что каждый натуралист проводил время, исследуя мир природы в экспедициях в тропики. С 1831 по 1836 год Дарвин путешествовал по миру на H.РС. Beagle , включая остановки в Южной Америке, Австралии и южной оконечности Африки. Уоллес ездил в Бразилию, чтобы собирать насекомых в тропических лесах Амазонки с 1848 по 1852 год и на Малайский архипелаг с 1854 по 1862 год. Путешествие Дарвина, как и более поздние путешествия Уоллеса на Малайский архипелаг, включало остановки на нескольких цепях островов, последней из которых были Галапагосские острова. к западу от Эквадора. На этих островах Дарвин наблюдал виды организмов на разных островах, которые были явно похожи, но имели явные различия.Например, наземные зяблики, населяющие Галапагосские острова, представлены несколькими видами с уникальной формой клюва (рис. 1).
У видов на островах был ряд градуированных размеров и форм клювов с очень небольшими различиями между наиболее похожими. Он заметил, что эти зяблики очень похожи на другие виды зябликов на материковой части Южной Америки. Дарвин предположил, что островные виды могут быть видами, модифицированными по сравнению с одним из первоначальных видов на материке. При дальнейшем изучении он понял, что различные клювы каждого зяблика помогают птицам добывать определенный тип пищи.Например, у зябликов, питающихся семенами, были более сильные и толстые клювы для разрушения семян, а у зябликов, питающихся насекомыми, были клювы, похожие на копья, для нанесения ударов по добыче.
Уоллес и Дарвин наблюдали аналогичные закономерности у других организмов и независимо друг от друга разработали одно и то же объяснение того, как и почему могут происходить такие изменения. Дарвин назвал этот механизм естественным отбором. Естественный отбор , также известный как «выживание наиболее приспособленных», — это процесс, с помощью которого организмы, которые лучше приспособлены к окружающей среде, выживают и передают эти адаптации своему потомству; это приводит к эволюционным изменениям.
Например, у популяции гигантских черепах, обитающих на Галапагосском архипелаге, Дарвин наблюдал более длинные шеи, чем у тех, что обитали на других островах с засушливыми низменностями. Эти черепахи были «отобраны», потому что они могли дотянуться до большего количества листьев и иметь доступ к большему количеству пищи, чем те, у кого короткие шеи. Во время засухи, когда будет доступно меньше листьев, у тех, кто может достичь большего количества листьев, будет больше шансов поесть и выжить, чем у тех, кто не может добраться до источника пищи. Следовательно, черепахи с длинной шеей с большей вероятностью будут репродуктивно успешными и передадут черту длинной шеи своему потомству.Со временем в популяции будут присутствовать только длинношеие черепахи.
Дарвин утверждал, что естественный отбор был неизбежным результатом трех принципов, действующих в природе. Во-первых, большинство характеристик организмов передаются по наследству или передаются от родителей к потомству. Хотя никто, включая Дарвина и Уоллеса, не знал, как это произошло в то время, это было общее понимание. Во-вторых, производится больше потомства, чем может выжить, поэтому ресурсы для выживания и воспроизводства ограничены.Способность к воспроизводству всех организмов превосходит доступность ресурсов для поддержания их численности. Таким образом, в каждом поколении существует конкуренция за эти ресурсы. Понимание этого принципа и Дарвином, и Уоллесом пришло из чтения эссе экономиста Томаса Мальтуса, в котором этот принцип обсуждался применительно к человеческим популяциям. В-третьих, потомство различается между собой по своим характеристикам, и эти изменения передаются по наследству. Дарвин и Уоллес рассудили, что потомство с унаследованными характеристиками, позволяющими им лучше конкурировать за ограниченные ресурсы, выживет и даст больше потомства, чем те люди с вариациями, которые менее конкурентоспособны.Поскольку характеристики наследуются, эти черты будут лучше представлены в следующем поколении. Это приведет к изменению популяций на протяжении поколений в процессе, который Дарвин назвал происхождением с модификацией. В конечном итоге естественный отбор ведет к большей адаптации популяции к местной среде; это единственный известный механизм адаптивной эволюции. Важно помнить, что естественный отбор ведет к адаптации к конкретной среде , а не ко всем средам или даже к другой среде.
Документы Дарвина и Уоллеса (рис. 2), в которых представлена идея естественного отбора, были прочитаны вместе в 1858 году перед Линнеевским обществом в Лондоне. В следующем году была опубликована книга Дарвина О происхождении видов , . В его книге довольно подробно изложены его аргументы в пользу постепенных изменений и адаптивного выживания посредством естественного отбора.
Рис. 2. И (а) Чарльз Дарвин, и (б) Альфред Уоллес написали научные статьи о естественном отборе, которые были представлены вместе перед Линнеевским обществом в 1858 году.
Доказательства эволюции путем естественного отбора требуют много времени и их трудно получить. Один из лучших примеров был продемонстрирован на тех самых птицах, которые помогли вдохновить теорию Дарвина: галапагосских вьюрках. Питер и Розмари Грант и их коллеги изучали популяции галапагосских вьюрков каждый год с 1976 года и представили важные демонстрации естественного отбора. Гранты обнаружили изменения от поколения к поколению в распределении формы клюва у среднего наземного зяблика на Галапагосском острове Дафна Майор.Птицы унаследовали различную форму клюва: у одних птиц клювы широкие, а у других — более тонкие. В период, когда из-за Эль-Ниньо количество осадков было выше обычного, количество крупных твердых семян, которые съели крупноклювые птицы, уменьшилось; однако мелких мягких семян, которые ели мелкоклювые птицы, было в изобилии. Таким образом, выживаемость и воспроизводство мелкоклювых птиц в последующие годы были намного лучше. В годы, последовавшие за этим Эль-Ниньо, Гранты измерили размер клюва у населения и обнаружили, что средний размер клюва был меньше.Поскольку размер клюв является унаследованной чертой, родители с меньшими клювами имели больше потомков, и размер клюв стал меньше. Когда в 1987 году условия улучшились и семена большего размера стали более доступными, тенденция к уменьшению среднего размера клюва прекратилась.
Вкратце: Дарвин и происхождение с модификацией
Хотя Чарльза Дарвина обычно называют « отцом эволюции », основная идея этой концепции была фактически разработана как Дарвином, так и Альфредом Расселом Уоллесом.Оба ученых основали свои гипотезы на наблюдениях за разнообразием природных популяций. Работа Дарвина, в частности, была сосредоточена на животных Галапагосских островов, особенно на зябликах. Со временем идея о том, что виды изменились от давления естественного отбора через «происхождение с модификацией», породила идею эволюции. Данные, накопленные с течением времени, например, долгое исследование галапагосских вьюрков исследовательской группой Гранта, поддержали эту идею и переместили ее в сферу поддерживаемой теории биологии.
Дарвин и теория эволюции
Естественный отбор может иметь место только при наличии вариаций или различий между особями в популяции. Важно отметить, что эти различия должны иметь некую генетическую основу; в противном случае выбор не приведет к изменениям в следующем поколении. Это очень важно, потому что различия между людьми могут быть вызваны негенетическими причинами, такими как рост человека из-за лучшего питания, а не из-за разных генов.
Генетическое разнообразие в популяции происходит за счет двух основных механизмов: мутации и полового размножения. Мутация, изменение ДНК, является основным источником новых аллелей или новых генетических вариаций в любой популяции. Генетические изменения, вызванные мутацией, могут иметь один из трех последствий для фенотипа. Мутация влияет на фенотип организма таким образом, что снижает его приспособленность — меньшую вероятность выживания или меньшее количество потомков. Мутация может вызвать фенотип, положительно влияющий на приспособленность.И многие мутации также не будут влиять на приспособленность фенотипа; они называются нейтральными мутациями. Мутации также могут иметь целый ряд размеров воздействия на приспособленность организма, который выражает их в своем фенотипе, от небольшого эффекта до большого эффекта. Половое размножение также ведет к генетическому разнообразию: когда два родителя воспроизводятся, уникальные комбинации аллелей собираются, чтобы произвести уникальные генотипы и, следовательно, фенотипы в каждом из потомков.
Унаследованная черта, которая помогает выживанию и воспроизводству организма в его нынешней среде, называется адаптацией .Ученые описывают группы организмов, которые адаптируются к своей среде, когда с течением времени происходит изменение диапазона генетических вариаций, которое увеличивает или поддерживает «приспособленность» популяции к окружающей среде. Перепончатые лапы утконоса — приспособление для плавания. Густой мех снежного барса — приспособление для жизни на морозе. Быстрая скорость гепардов — приспособление для ловли добычи.
Является ли признак благоприятным, зависит от условий окружающей среды в данный момент.Не всегда выбираются одни и те же черты, потому что условия окружающей среды могут измениться. Например, рассмотрим вид растений, которые росли во влажном климате и не нуждались в экономии воды. Были выбраны крупные листья, потому что они позволяли растению получать больше энергии от солнца. Для содержания больших листьев требуется больше воды, чем для ухода за маленькими листьями, а влажная среда обеспечивает благоприятные условия для поддержки крупных листьев. Спустя тысячи лет климат изменился, и в этом районе больше не было избытка воды.Направление естественного отбора изменилось, и в результате были выбраны растения с небольшими листьями, потому что эти популяции были способны экономить воду, чтобы выжить в новых условиях окружающей среды.
Эволюция видов привела к огромному разнообразию форм и функций. Иногда эволюция порождает группы организмов, которые сильно отличаются друг от друга. Когда два вида эволюционируют в разных направлениях из общей точки, это называется дивергентной эволюцией. Такую дивергентную эволюцию можно увидеть в формах репродуктивных органов цветковых растений, которые имеют одну и ту же базовую анатомию; однако они могут выглядеть совершенно по-разному в результате отбора в разных физических средах и адаптации к разным типам опылителей (рис. 1).
Рис. 1. Цветковые растения произошли от общего предка. Обратите внимание, что (а) плотная пылающая звезда ( Liatrus spicata ) и (b) пурпурный эхинацея ( Echinacea purpurea ) различаются по внешнему виду, но оба имеют схожую базовую морфологию. (кредит а: модификация работы Дрю Эйвери; кредит б: модификация работы Кори Занкера)
В других случаях подобные фенотипы развиваются независимо у отдаленно родственных видов. Например, полет эволюционировал как у летучих мышей, так и у насекомых, и у них обоих есть структуры, которые мы называем крыльями, которые являются адаптацией к полету.Однако крылья летучих мышей и насекомых произошли от очень разных оригинальных структур. Это явление называется конвергентной эволюцией , когда сходные черты эволюционируют независимо у видов, не имеющих недавнего общего предка. Эти два вида выполняли одну и ту же функцию — летали, но выполняли это отдельно друг от друга.
Эти физические изменения происходят в течение огромных промежутков времени и помогают объяснить, как происходит эволюция. Естественный отбор действует на отдельные организмы, которые, в свою очередь, могут формировать целый вид.Хотя естественный отбор может воздействовать на отдельное поколение в отдельности, эволюция генотипа целого вида может занять тысячи или даже миллионы лет. Именно за эти большие промежутки времени жизнь на Земле изменилась и продолжает меняться.
Резюме: Дарвин и теория эволюции
Естественный отбор, движущая сила эволюции, может работать только в том случае, если между организмами существуют различия. В конечном итоге вариации возникают из-за генетических мутаций. Разнообразие поощряется половым размножением.По мере изменения среды выборочное давление смещается и способствует разным адаптациям. Таким образом, через тысячи или миллионы лет, виды эволюционируют.
Проверьте свое пониманиеОтветьте на вопросы ниже, чтобы увидеть, насколько хорошо вы понимаете темы, затронутые в предыдущем разделе.
Leave A Comment