Синтетическая теория эволюции. Элементарные факторы эволюции. Исследования С.С. Четверикова. Роль эволюционной теории в формировании современной естественнонаучной картины мира.
Когда мы говорим от эволюции, то это понятие у нас всегда ассоциируется с именем Чарлза Дарвина. Жил ученый в 19 в, а споры по поводу эволюции ( в частности, эволюции человека) ведутся по сей день.
Кроме того, генетика, зародившаяся тоже примерно в 19 в, сейчас продвигается вперед просто семимильными шагами. Поэтому, логично было бы объединить имеющиеся знания и накопленный фактический материал в новую теорию эволюции — более современную.
Синтетическая теория эволюции — современный дарвинизм — возникла в начале 40-х годов XX в.
Она представляет собой учение об эволюции органического мира, разработанное на основе данных современной генетики, экологии и классического дарвинизма.
Термин «синтетическая» идет от названия книги известного английского эволюциониста Дж. Хаксли «Эволюция: современный синтез» (1942). В разработку синтетической теории эволюции внесли вклад многие ученые.
Как и в классической, в синтетической теории эволюции были выдвинуты основные положения:
- Основа эволюции — мутации, причем именно генные, т.к. они должны передаваться по наследству;
- как и в классической теории, в синтетической теории эволюции основной движущий фактор — это естественный отбор ;
- элементарная единица эволюции — популяция;
- эволюция — длительный процесс — смена одной популяции за другой приводит, в конце концов, к образованию вида или нескольких видов (дивергентность);
- вид — это замкнутое образование, при этом наблюдается поток генов — особи мигрируют из одной популяции в другую;
- макроэволюция — результат микроэволюции, при этом все закономерности микроэволюции (на уровне вида) переходят и на более высокий уровень.
Человек, которые впервые объединил знания генетики и эволюционную теорию Дарвиина, — С.С. Четвериков.
- Как и Дарвин, Четвериков понимал важность фактического материала — он экспериментально изучал наследование свойств у популяций животных в естественных условиях.
- 9 лет он работал научным руководителем отдела генетики Института экспериментальной биологии — одного из крупнейших институтов того времени.
В своих работах он показал, что между данными генетики и эволюционной теорией нет никакого противоречия.
Напротив, данные генетики должны быть положены в основу учения об изменчивости и стать ключом к пониманию процесса эволюции.
Четвериков доказал, что мутации в природных популяциях животных не исчезают, могут накапливаться в скрытом (гетерозиготном) состоянии и давать материал для изменчивости и естественного отбора.
Но, как известно из истории российской (советской) генетики, легкой жизнь наших ученых не была. В конце 30-х гг его осудили и сослали на 6 лет. После ссылки он продолжил свою работу, но уже не в столице, а в городе Горьком… но так же заведующим кафедры генетики Горьковского университета.
Именно он считается основоположником синтетической теории эволюции, ее еще иногда называют «неодарвинизмом», отдавая дань уважения человеку, который все-таки первым выстроил имеющиеся факты в четкую логически обоснованную цепочку теории.
Обсуждение: “Синтетическая теория эволюции”
(Правила комментирования)
Синтетическая теория эволюции. Элементарные факторы эволюции. Исследования С.С. Четверикова. Роль эволюционной теории в формировании современной естественнонаучной картины мира
Открытие мутаций и другие успехи генетики в начале ХХ века показали, что изменения фенотипа происходят внезапно. Ранее считали эволюционные изменения длительным процессом, как это следовало из учения Дарвина (рис. 1). Во времена создателя учения о происхождении видов были неизвестны материальные носители информации — гены, хромосомы.
Рис. 1 Основные результаты эволюции
Развитие популяционной генетики и смежных наук привели к формированию, в середине ХХ века, синтетической теории эволюции. Вклад в создание комплекса из дарвинизма и генетики внесли ученые А. Н. Северцов, И. И. Шмальгаузен, С. С. Четвериков, Д. Симпсон, Э. Майр, Д. Холдейн, С. Райт и другие исследователи из разных стран.
Сначала, появление новых работ вызвало кризис учения Дарвина. Понимание сути изменчивости породило идею о том, что эволюция не зависит от факторов внешней среды. Однако, считать основной причиной только возникающие мутации тоже ошибочно.
Выдающийся генетик Т. Морган разрешил возникшую проблему. Ученый доказал, что изменения в геноме постоянно возникают под действием мутагенных факторов. Накопление даже небольших, точечных мутаций важно для последующих преобразований вида, эволюции.
Объединение ведущих положений дарвинизма и генетики привело к созданию синтетической теории эволюции. Именно СТЭ дает наиболее глубокое и точное представление о процессе видообразования.
Согласно синтетической теории:
- естественный отбор — направленный фактор эволюции, определяющий ее ход;
- отбор способствует избирательному выживанию и преимущественному размножению более приспособленных организмов;
- видообразование начинается и происходит под давлением отбора;
- механизмы естественного отбора действуют благодаря существованию исходного материала, поставляемого наследственной изменчивостью;
- естественный отбор проявляется в рамках борьбы за существование.
Эволюция носит дивергентный характер. Это означает, что один биологический вид может дать начало нескольким подвидам и видам. В то же время, у каждого вида имеется только один предок — популяция, вид.
Эволюция имеет постепенный характер, длительна во времени. Основным этапом является видообразование — смена одной популяции другой. Кроме микроэволюции, происходящей на уровне вида, существуют макроэволюционный процесс. Он не имеет своих особых механизмов, подчиняется тем же законам, что и микроэволюция.
Организмы, относящиеся к одной систематической группе, могут процветать (рис. 2). Это состояние называют биологическим прогрессом. Он достигается благодаря ароморфозам, идиоадаптациям или общей дегенерации Вымирание, исчезновение групп особей с лица Земли — биологический регресс.
Рис. 2 В далекие геологические эпохи процветали рептилии
Эволюция носит необратимый характер. Происходит преимущественно усложнение форм жизни, развиваются приспособления видов к среде обитания. Процесс, согласно научным взглядам, не имеет направления, конечной цели.
Элементарные факторы эволюции
Так называют события и процессы, приводящие к изменению частоты аллелей и генотипических признаков популяции. К элементарным факторам эволюции относятся мутации, популяционные волны, дрейф генов, изоляция и естественный отбор (рассмотрен выше).
Мутационный процесс
В популяциях возникают преимущественно рецессивные мутации. Они накапливаются в гетерозиготах, составляя резерв наследственной изменчивости. Свободное скрещивание гетерозигот приводит к переходу рецессивных аллелей в гомозиготное состояние. Частота таких переходов довольно значительная — 25%.
Проявившиеся признаки и свойства «сортируются». Если особи не получают преимущества в борьбе за выживание, то они «выбраковываются» естественным отбором. В больших, многочисленных популяциях степень гетерозиготности выше, поэтому эффективнее протекает процесс освоения среды обитания.
Благодаря мутациям поддерживается генетическая неоднородность популяции. Непрерывно возникают новые варианты генов. Внешние и внутренние факторы приводят к появлению разных типов мутаций — генных, хромосомных, геномных.
Генные мутации происходят на уровне элементарных носителей наследственной информации — генов. В большинстве случаев они рецессивные. Хромосомные мутации обусловлены потерей или переносом участков одних хромосом на другие. Геномные мутации сводятся к появлению организмов с кратным или некратным увеличением числа хромосом.
Комбинативная изменчивость
Процесс обеспечивает появление новых комбинаций (объединений) генов в генотипе. Повышается вероятность формирования новых фенотипов. Этот фактор вносит свой вклад в эволюционный процесс. Количество вариантов комбинаций зависит от количества хромосом.
Популяционные волны
«Волны жизни» нередко приводят к обеднению генного состава популяции. Численность особей в популяциях снижается или увеличивается по разным причинам. Одни популяционные волны носят сезонный характер, другие представляют собой многолетние процессы. Первые ярко проявляются у перелетных птиц. Весной на место гнездование раньше прилетают только самки или только самцы.
Непериодические «волны жизни» чаще всего связаны с изобилием или нехваткой корма, размножением вредителей или хищников. В последние годы решающие влияние оказывает ухудшение среды обитания под влиянием хозяйственной деятельности населения.
Дрейф генов
Изменение частоты генов в популяции возникает под действием случайных событий, факторов. В процесс вовлекается сравнительное небольшое количество особей вида. Дрейф генов происходит при освоении новых местообитаний. Незначительное число особей могут дать начало новой популяции. Важны генотипы этих «основателей».
Дрейф генов зачастую приводит к проявлению новых гомозиготных форм. Они «выщепляются» по тем мутантным аллелям, которые окажутся ценными в плане приспособления и будут подвергнуты естественному отбору.
Изоляция
Этот фактор способствует закреплению возникших изменений генетической структуры. Изоляция происходит вследствие появления барьеров — географических, репродуктивных, экологических, поведенческих.
Они затрудняют или делают невозможным свободное скрещивание особей, принадлежащих к одному виду. Изоляция в одиночку не создает новые формы организмов.
Сохраняются генетические различия между популяциями, что подхватывается естественным отбором.
Исследования С.С. Четверикова
Русский и советский ученый внес огромный вклад в создание синтетической теории эволюции. По сути, С. С. Четвериков «примирил» дарвинизм с генетикой. Материалом для исследования ученого послужила мушка-дрозофилла (рис. 3). Четвериков изучил состав и процессы в природных популяциях насекомого.
Рис. 3 Дрозофила — объект генетических исследований
Исследователь выявил множество рецессивных мутаций. В гетерозиготной форме они не приносят явный вред организму, но снижают приспособленность к среде обитания.
Среди мутаций есть такие, которые на данный момент существования вида не имеют адаптационного значения, но могут оказаться полезными впоследствии. Это резерв наследственной изменчивости.
Четвериков выяснил, почему в результате эволюционных изменений доминантная аллель исчезает, а ее рецессивная мутантная аллель сохраняется.
Не менее важны исследования в области динамики популяций. Четвериков заложил основы учения о популяционных волнах. Еще студентом он опубликовал в 1905 году статью о причинах и последствиях массового размножения насекомых. Такие вспышки наносят большой ущерб сельскому и лесному хозяйству. Необходимы меры по быстрому снижению численности.
Роль эволюционной теории в формировании современной естественнонаучной картины мира
Трудно переоценить значение дарвинизма в развитии всех отраслей естествознания, особенно общей биологии и частных дисциплин, антропологии, палеонтологии. Впервые, во времена Дарвина, получили материалистическое объяснение причины и механизмы исторического развития жизни на Земле (рис. 4).
Рис. 4 Основные направления эволюции органического мира на Земле
Теория естественного отбора дала подлинно научное обоснование биологической эволюции. Дарвин при ее создании опирался на материалы, собранные в экспедициях, полевых условиях. Это не были умозрительные заключения, которые излагали в своих трудах его предшественники и некоторые современники.
Эволюционная теория Дарвина с момента своего появления вызвала массу дискуссий. В спорах рождалась истина. Обогатилось содержание общей биологии, ботаники, зоологии. Был дан толчок развитию генетики, селекции, антропологии, палеогеографии.
Синтетическая теория эволюции — не окончательный этап развития учения о происхождении видов. Это отправная точка для дальнейшего совершенствования в XXI веке.
Источники изображений: Рис. 4 — Чернов И. Эволюционное древо. — Дрофа: 2002 г
Смотри также:
Синтетическая теория эволюции кратко и понятно. Прав ли Дарвин?
Теория эволюции Дарвина, опубликованная впервые в далеком 1859 году, до сих пор вызывает чувство отторжения и неприязни у многих наших сограждан. Причины этого вполне понятны.
Происхождение человека из царства животных, роднящее наш божественный разум с инстинктами обезьян, рефлексами ящериц и даже с химическими реакциями сине-зеленых водорослей, предполагает следствия, несовместимые с утешительными и возвышенными доктринами религий.
Поэтому многие никак не могут успокоится и постоянно ищут опровержений теории Чарльза Дарвина, иногда предлагая довольно странные конструкции, демонстрирующие плохое понимание сути вопроса.
Одним из удивительных выводов сторонников креационизма и неизменности живого на нашей планете является заявление о том, что синтетическая теория эволюции опровергает построения Дарвина. Давайте разберемся, что такое эта самая синтетическая теория и правда ли, что в ней содержатся положения, несовместимые с дарвиновским естественным отбором.
Как появилась синтетическая теория эволюции
Бурное развитие науки в конце XIX и начале ХХ века породило несколько важнейших направлений исследования живой природы. Помимо дарвинизма, определившего развитие биологии, в 1865 году были обнародованы законы Менделя.
Тогда еще никто не понимал, что монах Грегор Мендель открыты механизмы передачи признаков по наследству, блестяще предсказанный но не обнаруженный Дарвином.
О результатах, полученных Менделем вскоре все забыли, кроме селекционеров, работавших с новыми сортами растений, что и неудивительно: по сравнению с общественным резонансом на сенсационные заявления “Происхождения видов”, какие-то жалкие эксперименты с горохом не привлекали внимания общественности.
С другой стороны развивалась молекулярная биология. Ученые стремились проникнуть внутрь клетки и понять, как работают ее органеллы.
В 1882-м году в свет вышла книга немецкого профессора Вальтера Флемминга “Клеточное вещество, ядро и клеточное деление”, в которой были собраны все имеющиеся на тот момент сведения о делении клетки и о хромосомах.
Уже к 1902-му году на свет были вновь извлечены законы старика Менделя и стало ясно, что именно хромосомы содержат наследственную информацию организма.
Деление клетки и поведение хромосом из книги ФлемингаДеление клетки и поведение хромосом из книги Флеминга
Генетика Менделя изучала внешние проявления наследственности, а молекулярная биология, родившаяся из исследований Флеминга, рассматривала внутренние механизмы передачи признаков потомству. И оба эти направления прекрасно подтверждали предсказания Дарвина о наличии некоего механизма наследственности, присущего живой природе.
В 1937 году вышла книга Ф.Г. Добржанского “Генетика и происхождение видов”, показавшая что все эти направления – генетика, молекулярная биология и теория эволюции прекрасно дополняют друг друга, образуя прекрасную и полную общую картину развития жизни на Земле.
Так, из объединения нескольких областей знания, возникла принятая в настоящее время синтетическая (объединенная) теория эволюции (далее СТЭ).
Не стоит полагать, что она опровергает теорию естественного отбора, напротив, дополняет и подтверждает тезисы, выведенные Дарвином.
Палеонтологическая летопись хоботных стала одним из первых исчерпывающих палеонтологических доказательств правоты Дарвина Палеонтологическая летопись хоботных стала одним из первых исчерпывающих палеонтологических доказательств правоты Дарвина
Чем синтетическая теория эволюции отличается от дарвинизма
Наука не стоит на месте. Фонд знаний постоянно пополняется, гипотезы строятся, опровергаются, теории получают фактическое подтверждение или меняются под влиянием фактов.
Так блестяще подтвердились предположения Дарвина о переходных формах, в изобилии обнаруженных палеонтологами для разных групп животных, в том числе и для человека.
Естественно, и наше понимание эволюционных процессов несколько изменилось с течением времени.
Так художник представил себе начало эволюции клеткиТак художник представил себе начало эволюции клетки
Например, СТЭ выделяет популяцию в качестве минимальной эволюционной единицы. Дарвин же рассматривал в качестве таковой вид целиком. Под процессом эволюции современная наука понимает устойчивое изменение генотипа популяции, о чем Дарвин просто не знал в свое время.
СТЭ шагнула далеко вперед по сравнению с представлениями Дарвина об эволюции, выделив множество факторов, являющихся движущей силой эволюции.
Там, где Дарвин обходился внутри- и межвидовой борьбой за существование и борьбой с неблагоприятными условиями неживой природы, сейчас выделяют мутационные процессы, изоляцию, популяционные волны численности и другие факторы. При этом мутационная и рекомбинационная изменчивость организмов Дарвину не были известны.
Он рассматривал процесс накопления изменений без понимания механизмов, его обуславливающих. Так же Дарвину не было известно ни о дрейфе генов, не о “принципе основателя”, основной причины формирования нейтральных признаков, которые Дарвин не мог объяснить.
Другими словами, Дарвин был прав во всем, но не знал того, что сейчас написано в каждом учебнике по биологии. Он описывал действие эволюции основываясь на наблюдениях и предположениях, которые блестяще подтвердились в наше время.
Синтетическая ⚠️ теория эволюции: основные постулаты, кратко и понятно, общая характеристика
Синтетическая теория эволюции — это современная версия теории эволюции, имеющая в основе синтез генетики, дарвинизма, систематики, палеонтологии, экологии, молекулярной биологии.
В рамках направления ученым удалось вскрыть глубинные механизмы эволюционного процесса, объединив данные сразу нескольких научных направлений. Результатом стало логичное, понятное объяснение видового разнообразия на Земле, обоснование основных тенденций развития живых организмов.
Кто основоположник, предпосылки появления
Главной предпосылкой к зарождению синтетической теории послужила критика теории естественного отбора на рубеже 19–20 веков. Большинство ученых того времени являлись сторонниками концепции эволюции, но не соглашались с утверждением о том, что ее главной движущей силой выступает естественный отбор.
Осторожно! Если преподаватель обнаружит плагиат в работе, не избежать крупных проблем (вплоть до отчисления). Если нет возможности написать самому, закажите тут.
Сильным толчком к развитию и становлению нового направления стала гипотеза о рецессивности свежих генов, согласно которой ошибки при репликации ДНК приводят к генным мутациям во всех воспроизводящихся группах организмов. Позже мутация попадает под воздействие естественного отбора, в результате чего сохраняется нетипичное для предшествующей истории вида генное сочетание.
Все приверженцы гипотезы о рецессивности признали наличие трех процессов:
- Мутация, в ходе которой генерируются новые версии генов с незначительным фенотипическим выражением.
- Рекомбинация, образующая новые фенотипы особей.
- Селекция, определяющая соответствие или несоответствие новых фенотипов условиям существования.
Авторами и основоположниками направления историки биологии называют ученых Циммермана, Людвига, Хеберера, Баура.
Общая характеристика, на каких принципах основана
По мнению Дарвина главной причиной эволюции служит избыточная численность популяции. Особенность синтетической теории в том, что она отвергает это предположение и настаивает на приоритетности мутаций и естественного отбора.
Основными принципами теории являются следующие положения:
- материал эволюции — мутации и их комбинации;
- движущий фактор — естественный отбор;
- наименьшая единица — популяция;
- эволюция носит дивергентный характер: к примеру, один таксон может быть родителем для нескольких дочерних таксонов;
- развитие и преобразование непрерывно — четко определить начало и конец образования вида невозможно;
- целостность вида обеспечивается постоянным переносом генов между популяциями, изоляция приводит к изменению популяции и следующему за ним видообразованию;
- законы микроэволюции сохраняют свою актуальность и в масштабах макроэволюции.
Еще одна характеристика, которую выделяют сторонники учения — отсутствие определенной направленности развития. Доказательством тому является разное развитие изолированных друг от друга популяций одного вида.
Синтетическая теория эволюции в современной науке
Для современной науки синтетическая теория имеет большое значение — она является основой биологии и генетики, объясняет логику образования разнообразных видов живых организмов на Земле, помогает раскрывать принципы развития человека на разных временных этапах.
Синтетическая теория описывает преобразование биосферы, происходящие в ее структуре изменения, способствует выявлению проблем и следствий.
Важно понимать, что теория, основанная на синтезе, не отвергает учение Дарвина. Она лишь подтверждает предложенные им схемы и дополняет их.
Что такое эволюция — ее движущие силы, синтетическая теория, этапы и доказательства эволюции человека
Обновлено 23 июля 2021 Просмотров: 482899 Дмитрий Петров
Здравствуйте, уважаемые читатели блога KtoNaNovenkogo.ru. Про существование теории эволюции слышали все, но вот объяснить толком, что это такое, о чем говорится в синтетической теории и каковы этапы эволюции человека расскажет не всякий.
Поэтому мы сегодня в научно-популярном стиле пробежимся по всем этим вопросам, чтобы у вас не осталось «темных пятен» в современном понимании эволюционных процессов. Будет интересно, не переключайтесь…
Эволюция — это..
Определение эволюции присутствует во многих источниках: энциклопедиях, научных журналах, школьных учебниках, популярной литературе и т.д.
Если сделать краткое обобщение этого понятия, то эволюция – это, прежде всего, процесс последовательного естественного развития, характерными чертами которого являются:
- необратимые постепенные изменения в природе и социальных системах;
- адаптация живых организмов к условиям окружающей среды и факторам внешнего воздействия (иными словами, борьба за существование);
- преобразование активной оболочки Земли (биосферы);
- отмирание старых и образование новых генетических популяций и мутаций в животном и растительном мире.
Важно понимать, что эволюционный процесс протекает естественным путём, плавно и без бурных всплесков и скачков, что в корне отличает его от революционных преобразований.
Когда говорят об эволюции, чаще всего подразумевают биологическую эволюцию, теоретические основы которой заложили Мендель, Ламарк и Дарвин. В то же время в современной философской науке всё большее внимание уделяется эволюции социальной, характеризующей изменения в жизни общества.
Существующие в наши дни эволюционные теории отличаются друг от друга тем, что по-разному объясняют механизмы эволюционных процессов.
Наибольшее признание получила синтетическая теория эволюции, развивающая дарвиновское учение на основе последних научных достижений.
Попробуем разобраться в нюансах эволюционных хитросплетений.
Движущие силы эволюции
Первую попытку создать стройную и целостную теорию эволюции живого мира предпринял Ламарк в 1809 году (Дарвин в этом году только родился!) в своей работе «Философия зоологии».
Согласно выдвинутой им концепции (что это?) движущей силой эволюции служит стремление организма к самосовершенствованию. Ламарк считал, что полезные признаки передаются животными своему потомству по наследству. В частности, жирафы наследуют от предков длинную шею, муравьеды – длинный язык и т.д.
Развивая концепцию Ламарка, Дарвин в середине XIX века разработал теорию биологической эволюции, опубликовав знаменитую монографию «Происхождение видов путем естественного отбора». Положения теории Дарвина сводятся к следующим основным постулатам:
- Живые организмы изменяются, приспосабливаясь к новой среде обитания.
- Движущей силой эволюции является борьба за существование, в процессе которой происходит естественный отбор, то есть выживают особи, располагающие оптимальным набором полезных свойств.
- Каждому виду присуща наследственная изменчивость.
- Естественный отбор сопровождается образованием новых видов.
- Эволюционируют не конкретные особи, а целый вид или популяция.
Создателем теории естественного отбора наравне с Чарльзом Дарвином можно считать Альфреда Уоллеса, одного из основателей зоогеографии. Именно он ввёл в оборот широко используемый термин «дарвинизм».
Дарвиновская теория до сих пор пробуждает недоверие и даже неприязнь у людей, не желающих смириться с тем, что нашими предками были какие-то обезьяны, пусть даже человекоподобные и по-своему симпатичные. Особенно нетерпимо к этому относится религия, рассматривающая человека как высшее божественное творение.
Вообще старику Дарвину повезло в том плане, что он выдвинул свою теорию в ХIX, а не, скажем, в VI веке. Иначе гореть бы ему на костре святой инквизиции как злостному еретику (кто это?).
Но и в научном мире немало противников дарвинизма, которые на базе последних достижений в биологии и генетике (особенно после открытия ДНК) ставят под сомнение или полностью опровергают эволюцию по Дарвину. Это нормально, так как процесс познания бесконечен.
Синтетическая теория эволюции (СТЭ)
Данная теория возникла в 40-х годах двадцатого века и представляет собой синтез различных дисциплин, в первую очередь дарвинизма, генетики и молекулярной биологии. Ценный вклад внесла и палеонтология.
Такой подход позволил нарисовать более полную картину развития жизни на нашей планете. СТЭ вовсе не опровергает дарвиновское учение, скорее, наоборот, она его дополняет и параллельно подтверждает многие тезисы, выдвинутые великим учёным.
Дело в том, что эти тезисы во многом основывались на предположениях и наблюдениях и в то время не могли быть доказаны в силу недостаточного развития научной мысли.
Термин «синтетическая» вошёл в употребление с подачи одного из создателей СТЭ Дж.Хаксли, опубликовавшего в 1942 г. книгу под названием «Эволюция – современный синтез». Кстати, он же сыграл видную роль в организации Всемирного фонда дикой природы. За заслуги перед наукой был удостоен медали Дарвина и рыцарского звания.
СТЭ существенно расширяет представления Дарвина об эволюционных процессах, раскрывая разнообразие движущих сил эволюции. Если Дарвин обходился внутривидовой и межвидовой борьбой за выживание в неблагоприятных условиях, то современная наука выделяет такие факторы эволюции, как мутация, изоляция, популяционные всплески численности и др.
Синтетическая теория впитала в себя две теории: микро- и макроэволюцию. Первая изучает преобразования на генетическом уровне, которые способствуют формированию новых популяций. Вторая исследует закономерности и направления эволюции живых организмов, включая происхождение человека.
Явления, происходящие на микроэволюционном уровне, доступны для наблюдения, в то время как макроэволюция длится на протяжении тысячелетий и может быть только реконструирована. Таким образом, прямой эксперимент, свидетельствующий о существовании макроэволюции, поставить невозможно.
Однако есть немало косвенных доказательств, полученных на основе других наук: палеонтологии, морфологии, археологии, генетики. В конечном же счёте оба процесса протекают под влиянием природных изменений.
В упрощённом виде основными положениями синтетической теории эволюции являются:
- Эволюция происходит на фоне наследственных изменений – генных мутаций.
- Главный фактор эволюции – естественный отбор в результате борьбы за существование.
- Наименьшая единица эволюции – популяция.
- Целостность вида сохраняется благодаря миграциям особей между популяциями.
- Образование нового вида происходит в результате длительного эволюционного процесса.
- Эволюция носит ненаправленный характер, то есть её конечная цель не определена.
Суть СТЗ очень метко высказана в книге «Остров Ифалук» Марстона Бейтса и Дональда Эббота:
«Мы не можем распределять признаки по двум отдельным ящикам, один из которых несет ярлычок «наследственные», а другой — «вызванные средой». Всё в организме есть результат взаимодействия того и другого».
Этапы эволюции человека
Большинство учёных отстаивает эволюционную теорию происхождения человека, которая подтверждается множеством археологических находок и биологических исследований.
Самым древним животным, проявившим признаки сходства с человеком, считается австралопитек: эта волосатая обезьяна жила в Африке 2-4 млн. лет назад, могла ходить на двух ногах и пользоваться предметами в качестве орудий.
Далее период развития человека делится на три этапа:
- древнейшие люди (архантропы);
- древние люди (палеоантропы);
- современные люди (неоантропы).
Характерным представителем архантропов является питекантроп (в Китае – синантроп, в Европе – гейдельбергский человек) – прямоходящий обезьяночеловек ростом порядка 170 см с объёмом черепа 900 куб. см. Питекантропы жили первобытным стадом примерно 700-900 тысяч лет назад, занимались по большей части охотой и рыбной ловлей.
На смену архантропам пришли палеоантропы (неандертальцы). Объём их мозга увеличился до 1400 куб. см. Эти существа умели изготавливать грубую одежду, орудия труда и охоты из камня, а также пользоваться огнём. В отличие от своих предшественников неандертальцы жили группами до ста особей, нередко пользуясь пещерами в качестве жилья.
Примерно 50 000 лет назад на арену вышли неоантропы (их ещё называют кроманьонцами), образовавшие род «хомо сапиенс» — человек разумный. Обезьяньи черты у них почти полностью исчезли, а ряд признаков позволяет сделать предположение о способности к членораздельной речи.
Неоантропы научились приручать животных и стали заниматься земледелием. По уровню мышления они значительно превзошли своих предшественников, а их эволюция протекала под сильным влиянием социума.
Появление кроманьонцев рассматривается как завершающая стадия формирования современного человека. Человеческое первобытное стадо сменилось родовым строем, и дальнейший прогресс человеческого общества стал управляться социально-экономическими законами.
Доказательства эволюции
В качестве доказательств происхождения человека от человекообразных млекопитающих учёные приводят анатомические, эмбриологические, физиологические, молекулярно-генетические и другие факторы, среди которых можно выделить следующие.
- Человеческий скелет имеет такое же строение, как и у хордовых животных, а в коже присутствуют млечные и потовые железы.
- Наличие атавизмов и рудиментов (например, рождение хвостатого ребёнка).
- Внутриутробное развитие детёныша с питанием через плаценту.
- Замкнутая кровеносная система с похожим составом гемоглобина (что это?).
- Большая схожесть структуры генов (до 90%) у человека и некоторых видов обезьян.
Критики эволюционизма приводят ряд контраргументов, опровергающих дарвиновскую теорию в чистом виде. На этой почве и появилась вышерассмотренная синтетическая теория эволюции – некий компромисс между двумя течениями. Не осталась в стороне и церковь, ищущая пути примирить эволюционную теорию с библейской версией создания мира.
Удачи вам! До скорых встреч на страницах блога KtoNaNovenkogo.ru
Эта статья относится к рубрикам:
Синтетическая теория эволюции
В начале ХХ века произошло осмысление некоторых положений дарвинизма с точки зрения генетики. Так образовалась синтетическая теория эволюции (СТЭ).
Учение Дарвина обрело генетический фундамент после открытия законов Менделя, а также после создания теоретической популяционной генетики Р. Фишера, Джона Б.С. Холдейна – младшего и С. Райта.
Статья «О некоторых моментах эволюционного процесса с точки зрения современной генетики», написанная С. С. Четвериковым, стала основой для развития синтетической теории эволюции. В данной статье Четвериков рассматривает совместимость принципов генетики и теории естественного отбора. Также в этом труде ученым были заложены основы эволюционной генетики.
Предположение о таком свойстве генов, как рецессивность, дало новый толчок для развития синтетической теории эволюции. Согласно гипотезе рецессивности, в каждой группе организмов в момент созревания гамет в итоге ошибок при репликации ДНК возникают новые варианты генов, то есть мутации.
Каждый ген принимает участие в определении сразу нескольких признаков, то есть влияние генов на строение организма и его функции является плейотропным.
В то же время, формирование каждого признака находится в зависимости от нескольких генов, такое явление называется генетической полимерией признаков.
Согласно мнению Фишера, эти свойства – полимерии и плейотропии – отражают взаимодействие генов, в результате чего проявление каждого гена внешне имеет зависимость от генетического окружения.
Исходя из этого, рекомбинация порождает новые сочетания генов, что в итоге формирует для мутации генное окружение, позволяющее мутации проявляться в фенотипе организма-носителя.
Следовательно, мутация проходит естественный отбор, который уничтожает такие сочетания генов, которые будут затруднять жизнедеятельность и размножение организмов в условиях данной внешней среды, и сохраняет сочетания, которые в дальнейшем рекомбинируются и тестируются отбором.
Замечание 1
Таким образом, синтетическая теория эволюции рассматривает преимущественное размножение генотипов и передачу их потомкам.
Основные положения синтетической теории эволюции
Главная роль в данной теории в определении основного источника генетического разнообразия отводится рекомбинации генов.
Эволюционный процесс считается состоявшимся в том случае, если отбор сохранил сочетание генов, являющееся нетипичным для предшествующей истории данного вида. Таким образом, осуществление эволюции происходит при наличии трех процессов:
- Мутационного, который формирует новые варианты генов, имеющих небольшое фенотипическое выражение
- Рекомбинационного, который создает новые фенотипы
- Селекционного, который определяет уровень соответствия новых фенотипов данным условиям внешней среды обитания.
- Вышеперечисленные факторы признаются необходимыми всеми сторонниками синтетической теории.
- Синтез генетики и дарвинизма, произошедший в 1930-1940-е годы, привел к тому, что идеи генетики проникли в систематику, биогеографию, эмбриологию, палеонтологию.
- Ученые, занимавшиеся исследованиями в рамках синтетической теории эволюции, имели много разногласий по поводу фундаментальных проблем и проводили исследования в разных областях биологической науки. Однако следующие положения не вызывали споров:
- Локальная популяция есть элементарная единица эволюции
- Мутации и рекомбинационная изменчивость – материал для эволюции
- Главной причиной развития адаптаций, видообразования и появления новых видов является естественный отбор
- Причины формирования нейтральных признаков заключаются в дрейфе генов и принципе основателя
- Вид определяется как система популяций, изолированных репродуктивно от популяций других видов. Каждый вид является экологически обособленным
- Видообразование – это возникновение генетических изолирующих механизмов. Видообразование происходит в основном в условиях географической изоляции.
Замечание 2
Таким образом, синтетическая теория эволюции – это теория органической эволюции путем естественного отбора признаков, детерминированных генетически.
Одним из выдающихся трудов по синтетической теории эволюции является труд английского биолога Дж. Хаксли, который по объему материала и охвату проблематики превосходит даже книгу Дарвина.
Хаксли в своей книге отмечал, что биология находится в процессе синтеза. До этого вновь возникшие дисциплины работали отдельно. И синтез биологии призван стать более плодотворным, чем возникшие до этого односторонние взгляды на проблемы эволюции.
Главными выводами статьи Хаксли являются следующие:
- Мутации и естественный отбор являются комплементарными процессами, не способными по -одиночке сформировать направленные эволюционные изменения
- Отбор в популяциях действует на комплексы генов. Мутации не являются полезными или вредными, можно лишь рассматривать их селективность в разных средах.
- Репродуктивная изоляция является основным критерием, который говорит о завершении процесса видообразования.
- Отбор действует в сторону совершенствования организации
- Эволюция носит длительный и постепенный характер
- Вид является генетически замкнутой системой
- Макроэволюция происходит путем микроэволюции
- Эволюция носит непредсказуемый характер
Развитие новейших наук стало стимулом для расширения и модификации синтетической теории эволюции.
Синтетическая теория эволюции в современной науке
Новые теоретические разработки позволили еще больше приблизить синтетическую теорию эволюции к реально существующим фактам и явлениям, позволила найти ответы на вопросы, которые не могли объяснить в предыдущей теории.
В настоящее время постулаты синтетической теории эволюции отличаются от представленных ранее:
- Естественный отбор является не единственным двигателем процесса эволюции
- Дивергентный характер эволюции тоже проявляется не всегда
- Постепенный ход эволюции также не является обязательным, в отдельных случаях могут происходить внезапные макроэволюционные события
- Макроэволюция может происходят не только через микроэволюцию, она может происходить и своими путями
- Репродуктивный критерий вида является неточным, однако до сих пор не предложено универсальное определение вида для форм с половым процессом, и для агамных форм.
- Непредсказуемый характер эволюции является реальностью.
- Случайный характер изменчивости не является противоречием для возможности существования канализированности пути эволюции
Таким образом, можно сказать, что развитие синтетической теории эволюции будет продолжаться, новые открытия в этой области позволят ответить на остающиеся нераскрытыми вопросами. В целом, данная теория не вызывает сомнений у большинства ученых. Синтетическая теория наиболее удовлетворительно объясняет процесс эволюции.
Загрузка...
