Что такое эволюция биологическая эволюция
Теория биологической эволюции и генетическое разнообразие
Понятие биологическая эволюция
Биологическая эволюция определяется как любое генетическое изменение в популяции, которое происходило в течение нескольких поколений. Эти изменения могут быть небольшими или большими, сильно заметными или не значительными.
Для того чтобы событие считалось примером эволюции, изменения должны происходить на генетическом уровне вида и передаваться от одного поколения к другому. Это означает, что гены, или, более конкретно, аллели в популяции изменяются и передаются. Эти изменения отмечаются в фенотипах (выраженных физических чертах, которые могут быть замечены) популяции.
Изменение генетического уровня популяции определяется как мелкомасштабное изменение и называется микроэволюцией. Биологическая эволюция также включает идею о том, что все живые организмы связаны и могут происходить от одного общего предка. Это называется макроэволюцией.
Что не относится к биологической эволюции?
Биологическая эволюция не определяет простое изменение организмов во времени. Многие живые существа испытывают изменения со временем, такие как потеря или увеличение размеров. Эти изменения не рассматриваются в качестве примеров эволюции, поскольку они не являются генетическими, и не могут быть переданы следующему поколению.
Теория эволюции
Эволюция – это научная теория, предложенная Чарльзом Дарвином. Научная теория дает объяснения и прогнозы для естественных явлений, основанных на наблюдениях и экспериментах. Этот тип теории пытается объяснить, как происходят события в естественном мире.
Определение научной теории отличается от ее общего смысла, которая определяется как предположение о конкретном процессе. Напротив, хорошая научная теория должна быть проверкой, фальсификацией и обоснованием фактических данных.
Когда дело доходит до научной теории, нет абсолютного доказательства. Это скорее подтверждение обоснованности принятия теории как жизнеспособного объяснения конкретного события.
Что такое естественный отбор?
Естественный отбор – это процесс, посредством которого происходят биологические эволюционные изменения. Естественный отбор действует на популяцию, а не на отдельных особей. Он основан на следующих концепциях:
Окружающая среда определяет, какие варианты более благоприятные. Особи с чертами, которые лучше подходят для окружающей среды, выживут, чтобы произвести больше потомства, чем другие организмы. Таким образом, более благоприятные черты передаются виду в целом. Примеры генетической изменчивости среди популяции включают модифицированные листья плотоядных растений, полосатых гепардов, летающих змей, животных, которые напоминают листья и т.п.
Как генетическое разнообразие происходит в популяции?
Генетическая вариация происходит главным образом через мутацию ДНК, поток генов (перемещение генов из одной популяции в другую) и половое размножение. Из-за того, что среда нестабильна, генетически изменчивые популяции смогут адаптироваться к изменяющимся ситуациям лучше, чем те, которые не содержат генетических вариаций.
Половое размножение позволяет генетическим изменениям проходить через генетическую рекомбинацию. Рекомбинация происходит во время мейоза и обеспечивает способ получения новых комбинаций аллелей на одной хромосоме.
Половое размножение может создавать благоприятные комбинации генов в популяции или удалять неблагоприятные.
Популяция с более благоприятными генетическими комбинациями выживет в своей среде и воспроизведет больше потомства, чем особи с менее благоприятными генетическими комбинациями.
Биологическая эволюция и креационизм
Теория эволюции вызвала споры со времени ее возникновения, которые длятся по сегодняшний день. Биологическая эволюция противоречит религии в отношении потребности в божественном творце. Эволюционисты утверждают, что эволюция не затрагивает вопрос о том, существует ли Бог, но пытается объяснить, как происходят естественные процессы.
При этом, однако, не избежать того факта, что эволюция противоречит некоторым аспектам определенных религиозных убеждений. Например, эволюционный учет существования жизни и библейский рассказ о творениях совершенно разные.
Эволюция предполагает, что вся жизнь связана и может быть прослежена до одного общего предка. Буквальное толкование библейского творения предполагает, что жизнь была создана всемогущим сверхъестественным существом (Богом).
Тем не менее, другие пытались объединить эти два понятия, утверждая, что эволюция не исключает возможности существования Бога, а просто объясняет процесс, посредством которого Бог создал жизнь. Однако этот взгляд все еще противоречит буквальной интерпретации творчества, представленной в Библии.
По большей части эволюционисты и креационисты согласны с тем, что микроэволюция действительно существует и она заметна в природе.
Тем не менее макроэволюция относится к процессу эволюции, который находится на уровне видов, и где один вид эволюционирует от другого вида. Это резко контрастирует с библейским мнением о том, что Бог лично участвовал в формировании и создании живых организмов.
Пока что дискуссия по эволюции/креационизму продолжается, и кажется, что различия между этими двумя взглядами вряд ли будут урегулированы в ближайшее время.
Эволюция — что это такое и какие этапы развития известны человеку
Эволюция — это биологический процесс, что относится к временным изменениям, когда виды меняют набор генов на уровне ДНК, образуя множество потомков. Эволюция и естественный отбор часто смешиваются. Процесс эволюционирования — историческое возникновение мутаций. В свою очередь естественный отбор является одним из механизмов, в большинстве случаев наиболее важным, который может вызвать их. В последние года наблюдается расцвет […]
Главная страница » БЛОГ » Эволюция — что это такое и какие этапы развития известны человеку
Эволюция — это биологический процесс, что относится к временным изменениям, когда виды меняют набор генов на уровне ДНК, образуя множество потомков. Эволюция и естественный отбор часто смешиваются.
Процесс эволюционирования — историческое возникновение мутаций. В свою очередь естественный отбор является одним из механизмов, в большинстве случаев наиболее важным, который может вызвать их. В последние года наблюдается расцвет в области эволюционной биологии, и большое количество информации было изучено по теме эволюции.
Мы имеем информацию об исторических эволюционных изменениях, выведенных непосредственно из окаменелостей и вытекающих из изучения филогении и изучения процесса эволюционных изменений, в частности, эффекта естественного отбора. Очевидно, что при сильном отборе эволюция может протекать значительно быстрее, чем это обычно предполагал Дарвин.
В результате ученые осознают возможность проведения эволюционных экспериментов в режиме реального времени. Последние события во многих областях, включая молекулярную биологию и биологию развития, значительно расширили наши знания и подтвердили центральное место эволюции в понимании биологического разнообразия.
Как эволюционировал человек — хронология превосходства
Эволюция человека — это процесс, посредством которого люди развивались на Земле с древних времен. С точки зрения зоологии люди, являются видом Homo sapiens, культурно-ориентированным видом, живущим на земле и, вероятно, впервые появившимся в Африке около 315 000 лет назад.
В настоящее время мы являемся единственными выжившими гоминидами (членами группы прогрессивных приматов), но имеются многочисленные ископаемые свидетельства того, что нам предшествовали миллионы поколений других человекоподобных, таких как ардипитеки, австралопитеки и другие виды. Кроме того, мы и наши предшественники всегда делили Землю с другими обезьяноподобными приматами, от современной гориллы до давно вымершего дриопитека.
Факт схожести между людьми и вымершими гоминидами признается антропологами и биологами повсюду. Все же точная природа наших эволюционных отношений была предметом споров и исследований. Великий британский натуралист Чарльз Дарвин опубликовал свои монументальные книги «Происхождение видов» (1859) и «Происхождение человека» (1871).
Теоретически существует общий предок, существовавший миллионы лет назад. Этот древний примат не был идентифицирован и, возможно, никогда, скорее всего, не будет известен. Так происходит из-за сложности раскопок. Фактически, человеческое «генеалогическое древо» можно лучше описать как «семейный куст», в рамках которого невозможно соединить полный хронологический ряд видов, приводящий к Homo sapiens, с которыми будут согласны все эксперты.
Самые популярные теории эволюции
Многие люди думают, что эволюция может происходить много тысяч или миллионов лет, но биологи знают, что этот процесс может произойти молниеносно. Благодаря генной революции, исследователи могут фактически отслеживать генетические сдвиги на уровне популяции, отмечающие эволюцию в действии, и они отслеживают это на людях. Какие же существовали теории эволюции за все существование человечества.
Дарвиновская теория эволюции — это канон современной науки
Чарльз Дарвин был британским ученым 19-го века, впервые предположившим, что все виды произошли от низших существ. В рамках своей работы он предложил идеи, ставшие известными как Теория Эволюции, которую поддерживал процесс естественного отбора. Дарвин впервые опубликовал теории в томе под названием «Происхождение видов» в 1859 году.
По сути, теория эволюции утверждает, что все живые существа произошли от других живых существ. Все живые существа могут проследить свои корни до предков, которые были до них. Породы и сорта постоянно меняются, иногда отделяются, чтобы стать абсолютно новыми, не изученными ранее типами. Естественный отбор описывает, как виды приспосабливаются к окружающей среде, делая их более способными к выживанию и развитию по мере изменения окружающей среды.
Процесс естественного отбора начинается с людей, у которых есть гены, которые производят характеристики, которые дают им преимущество в выживании. Это преимущество означает, что вы, скорее всего, будете жить достаточно долго, чтобы размножаться и давать этот ген своим детям. С течением поколений все больше и больше людей имеют это преимуществ. Так происходит в связи с тем, что те, у кого его нет, с большей вероятностью погибают до размножения.
Примером такой адаптации может быть то, как люди эволюционировали, чтобы быть выше или ходить прямо. Другим примером может послужить то, что мелкие животные, на которых охотятся более крупные животные, эволюционировали, чтобы бежать быстрее, чем хищники.
Экологическим давлением может быть засуха, благоприятствующая растениям и животным, которые могут выжить с меньшим количеством воды или которые могут перемещаться в места с большим количеством воды. Засуха не создает признаков у этих растений и животных, но с большей вероятностью убивает тех, у кого нет необходимых генов. Только навыки, которые генетически закодированы, могут быть переданы будущим поколениям, чтобы помочь им выжить.
Синтетическая теория эволюции
Современная синтетическая теория эволюции является результатом работы ряда ученых. Стеббинс, один из исследователей, в своей книге «Процесс органической эволюции» обсуждал синтетическую теорию. Она включает в себя следующие факторы: генные мутации, вариация (рекомбинация), наследственность, естественный отбор и изоляция.
Кроме того, три дополнительных фактора влияют на работу этих пяти основных факторов: миграция особей из одной популяции в другую, а также гибридизация между расами или близкородственными видами увеличивают количество генетической изменчивости, доступной для популяции. Воздействия случайного характера на небольшие группы населения могут изменить процесс, которым естественный отбор направляет ход эволюции.
Божественная теория эволюции
Божественная эволюция — идея, что Бог создал или направил эволюционные процессы. Этот взгляд делает Бога неуклюжим, некомпетентным Создателем и автором смерти и страдания, поскольку ставит их перед грехом человечества. Это ставит под сомнение истину Божьего Слова и его характер как всемогущего, любящего Бога. Суть божественной эволюции заключается в том, что «Бог создал все это, и он все еще следит за своим творением». Независимо от каких-либо благих намерений, божественные эволюционисты искажают Писание и ослабляют структуру библейской доктрины.
В божественной эволюции Библия рассматривается как сборник документов, который частично содержит Слово Божье. Таким образом, Библия не содержит никаких авторитетных, обязывающих истин, но должна быть заново интерпретирована и исправлена для каждой эпохи и в любой ситуации. Христиане, которые принимают эволюцию, непоследовательны, потому что они принимают основу гуманистических мировоззрений. Они говорят Богу, что они верят Ему, когда Он рассказал нам о рождении Девы, Распятии и Воскресении Христа. Но они не доверяют Ему, когда Он рассказывает нам о том, как Он создал мир.
Спонтанная теория эволюции
Греческий философ Аристотель (384–322 гг. До н.э.) был одним из первых зарегистрированных ученых, сформулировавших теорию самопроизвольного рождения, представление о том, что жизнь может возникнуть из неживой материи. Аристотель предположил, что жизнь возникла из неживого материала, если материал содержал пневму («жизненное тепло»). В качестве доказательства он отметил несколько случаев появления животных из среды, ранее лишенной живых организмов. Например, внезапное появление рыбы в новой луже воды.
Эта теория сохранилась до семнадцатого века, когда ученые предприняли дополнительные эксперименты, чтобы поддержать или опровергнуть ее. К этому времени сторонники теории цитировали, как лягушки просто появляются на грязных берегах реки Нил в Египте во время ежегодного наводнения.
Другие заметили, что мыши просто появились среди зерна, хранящегося в сараях с соломенными крышами. Когда крыша протекла и зерно отлилось, появились мыши. Ян Баптиста ван Хельмонт, фламандский ученый семнадцатого века, предположил, что мыши могут появиться из ветоши и зерен пшеницы, оставленных в открытом контейнере на 3 недели. На самом деле такие места обитания обеспечивают идеальные источники пищи и убежище для процветания мышей.
Однако один из современников Ван Гельмонта, итальянский врач Франческо Реди (1626–1697), провел в 1668 году эксперимент, который одним из первых опроверг идею о том, что личинки (личинки мух) самопроизвольно образуются на мясе, оставленном на открытом месте. Он предсказал, что предотвращение прямого контакта мух с мясом также предотвратит появление личинок.
Реди оставил мясо в каждом из шести контейнеров. Два были открыты для воздуха, два были покрыты марлей, а два были плотно закрыты. Его гипотеза была доказана, когда личинки развивались в непокрытых кувшинах, но в плотно закрытых кувшинах не появлялись личинки.
Он пришел к выводу, что личинки могли образоваться только тогда, когда мухи имели возможность откладывать яйца в мясо, и что личинки были потомством мух, а не продуктом спонтанного рождения.
Какие есть доказательства эволюции
Доказательством эволюции могут послужить останки древних организмов, слои окаменелостей, сходства между организмами, живущими сегодня, сходства в ДНК и сходства эмбрионов. Еще один важный вид доказательств изучал еще Дарвин, и которые до сих пор изучаются и используются сегодня — искусственный отбор или селекция. Благодаря улучшению видов животных, мы эволюционировали в разумных людей.
Как эволюционировал мир
Эволюция является одной из величайших теорий во всей науке. Она призван объяснить жизнь: в частности, как первая простая жизнь породила все огромное разнообразие, которое мы видим сегодня, от бактерий до дубов и синих китов.
Для ученых эволюция — это факт. Мы знаем, что жизнь развивалась с той же уверенностью, что Земля имеет форму шара, а гравитация удерживает нас на ней. В средствах массой информации множество дискуссий на тему эволюции опровергают как «просто теорию» или отвергают как откровенную ложь.
Ученые всегда считали, что эволюция есть. Это можно проследить на очевидных фактах. С течением времени на нашей планете изменился не только человеческий род, но и растения, состояние земли и климата в целом.
Какие существуют факторы эволюции
Прежде всего, фактором эволюции является мутация, затем естественный отбор. Помимо этого, смешение генов, рекомбинация ДНК являются одними из важнейших факторов, влияющих на эволюцию живых организмов. Мутация является источником появления новых генов, и все особи популяции различаются между собой из-за наличия разных генов в каждом из них.
Определенные гены будут полезны для выживания человека. Тогда есть более высокие шансы того, что эти гены будут унаследованы потомством.
Следовательно, благоприятные изменения выбираются природой на поколенном уровне, что в конечном итоге способствует эволюции хорошо адаптированного организма.
Подведение итогов
В данной статье вы познакомились с дарвиновской, синтетической и божественной теориями эволюций. Также вы узнали, что эволюция — это постоянное изменение, как правило, положительное в жизни человека, его генах, окружающей среде. Человек постоянно эволюционирует. На базовом уровне его эволюцией можно назвать принятие новых физических и личностных качеств от родителей, развитие на протяжении всей жизни. Факт того, что эволюция существует, был доказан не один раз разными учеными. У эволюции также есть свои особые факторы, которые влияют на нее развитие.
Биологическая эволюция
Давайте разберем суть определения.
Получается, что эволюция идет (это очень важно: эволюция идет и сейчас!) в двух направлениях:
Результаты эволюции.
Эволюционный процесс приводит к сохранению наиболее приспособленных особей в популяциях и вымиранию наименее приспособленных.
Что такое приспособленность? По-научному, это адаптация Так вот, эволюция привела к двум видам адаптации:
Появляются новые ткани, развиваются и совершенствуются органы и системы органов.
Например, у наземных растений, в отличие от водорослей, появились ткани и органы.
Организм усложняется, преобразуется в другую таксономическую группу например:
Организм принадлежит той же самой таксономической группе например:
Примеры заданий.
ЭВОЛЮЦИЯ БИОЛОГИЧЕСКАЯ
— процесс развития биосферы от образования живых объектов до совр. её состояния. Выделяют след, этапы происхождения жизни:
1) синтез осн. биологически важных молекул: Сахаров, липидов, нуклеотидов, аминокислот и их случайных полимеров; образование комплексных структур, содержащих полипептиды в липидной оболочке;
2) образование комплексов из полинуклеотидов и белков, способных к комплементарной ауторепродукции (гиперциклов); образование единого биол. кода;
3) образование многообразия живых объектов, существующих за счёт материалов, накопленных в предбиол. период (анаэробы);
4) появление организмов, способных усваивать энергию света, разлагать воду и использовать продукты разложения (кислород и восстановленные органич. вещества) для биосинтеза; образование структуры трофич. уровней, биоценозов и формирование совр. биосферы;
5) появление разумных живых существ.
При адсорбции аминокислот на биспирали ДНК возможно избират. связывание аминокислот с определ. кодо-нами, имеющими к ним хим. сродство. Благодаря этому при последующей полимеризации образуется белок-чехол, аминокислотная последовательность к-рого коррелирует с последовательностью кодонов в матричной ДНК. Вероятность такого процесса не мала, поскольку он протекает без участия кода, трансляции, аппарата биосинтеза и не нуждается в содержащейся в них информации.
Совокупность одинаковых гиперциклов, образовавшихся в результате комплементарной авторепродукции одной биспирали ДНК с одинаковым набором адаптеров, представляет собой первичный живой объект, обладающий информацией о коде. Популяция с др. предшественником (биспирали ДНК с др. последовательностью) обладает, вообще говоря, др. набором адаптеров, поскольку избирательность взаимодействия аминокислот и кодонов не столь велика, чтобы обеспечить однозначность алгоритма соответствия. Поэтому множество объектов с разными предшественниками ещё не представляет собой первичную биосферу, поскольку каждый из объектов обладает своим вариантом кода.
3. Согласно принципу преемственности, возникновение новых ф-ций не должно мешать выполнению и сохранению прежних. В сложных организмах эти условия дополнительны (дуальны). Так, воздействие мутагенных факторов полезно для новых ф-ций и вредно для прежних. Проблема дуальности была решена путём удвоения всего генетич. материала (за счёт блочной мутации) и появления перекрёстного полового размножения. При этом отбор особей женского пола происходил по фенотипич. признакам (анатомическим и физиологическим), способствующим защите репродуктивных органов и сохранению генома. Напротив, отбор мужских особей происходил по признакам, способствующим накоплению новой информации.
4. Обмен генетич. информацией между клетками увеличивает фонд запасённых генов, что полезно в дивергентных стадиях. Он может происходить: а) в результате внедрения участков генома (плазмид) одной клетки в другую и встраивания его в ДНК; такой процесс происходит в колониях одноклеточных организмов, при внедрении чужеродной клетки в организм и между разными клетками одного организма; б) в результате внедрения одной клетки в другую и образования симбиотич. организма (напр., хлоропластов растит. клеток и митохондрий); в) при скрещивании; в этом случае увеличение информации происходит не путём увеличения ДНК, а благодаря удвоению числа хромосом.
3. Дискуссионные вопросы теории биологической эволюции
1) Согласно теории естеств. отбора, любая нейтральная генетич. информация должна элиминироваться как лишняя нагрузка, не дающая эволюц. преимуществ. Согласно нейтралистской теории эволюции, нейтральная информация должна сохраняться как материал, необходимый для выбора подходящего варианта при дивергенции. Разрешение этого противоречия состоит в том, что Э. б. представляет собой чередование конвергентных и дивергентных стадий. При конвергенции часть информации действительно элиминируется как избыточная, но значит. часть её остаётся на случай перехода в дивергентную фазу.
2) Согласно ортодоксальному дарвинизму, благоприятные фенотипич. признаки, приобретённые в результате упражнений, но не в результате мутаций, не могут передаваться потомству. Однако противоположное утверждение Ж. Б. Ламарка (J. В. Lamarck) не исключал и Ч. Дарвин (С. Darvin). Молекулярной основой первого утверждения является догма Крика, согласно к-рой белки (и др. метаболиты) не могут влиять на геном. Однако известные ныне и перечисленные выше механизмы генной регуляции допускают нарушение догмы Крика из-за влияния белков на эпигенетич. процессы, образование плазмид и внедрение их в геном репродуктивных органов. Важность разрешения этой проблемы в том, что даже редкие случаи наследования благоприобретённых признаков существенно ускоряют эволюц. процесс.
3) Ряд заболеваний связан с тем, что в клетку внедряется патогенный вирус, размножается в ней (активный вирус) и (или) встраивается в геном и размножается при его редупликации (провирус). В клетках организма обнаружен аппарат, способствующий этим процессам. Возникает вопрос: каким образом в Э. б. возник и сохранился аппарат, явно не способствующий выживанию данного организма?
Лит.: Оно С., Генетические механизмы прогрессивной эволюции, пер. с англ., M., 1973; Шноль С. Э., Физико-химические факторы биологической эволюции, M., 1979; Волькенштейн M. В., Молекулярная биофизика, M., 1975; его же, Общая биофизика, M., 1978; Романовский Ю. M., Степанова H. В., Чернавский Д. С., Математическое моделирование в биофизике, M., 1975; их же, Математическая биофизика, M., 1984; Геодакян В. А., Эволюционная теория пола, «Природа», 1991, № 8, с. 60. Д. С. Чернявский.