Курс лекций по общей биологии (стр. 4 )

Чтобы определить пределы модификационной изменчивости используют методы количественного математического анализа. Для этого проводят измерения количественного признака и определяют так называемые варианты. Затем строят вариационную кривую на основе всех вариант. Крайние варианты отбрасывают и ограничивают пределы вариационной изменчивости или норму реакции.

Существует и прямой способ определить является ли данное изменение модификацией или мутацией. Таким способом является, когда это возможно, изменение внешних условий. Например, примула при пониженной температуре до 30 градусов Цельсия цветёт красными цветками, а выше 30 градусов – белыми.

Если признак не изменяется при внешних воздействиях или изменяется незначительно, то считается, что признак является наследственным. Правда, такой прямой способ проверки доступен далеко не всегда.

3.Мутационная изменчивость.

Термин «мутация» был введен в генетику известным ученым Гуго де Фризом.

Мутация, по его определению, - это явление скачкообразного, прерывистого изменения наследственного признака.

Положения его теории мутирования не утратили значения до сих пор. Они таковы.

1.  Мутация возникает внезапно, без всяких переходов.

2.  Новые формы вполне устойчивы.

3.  Мутации – это качественные изменения.

4.  Они идут во всех направлениях и могут быть вредными, полезными и нейтральными.

5.  Выявление мутаций зависит от количества особей, проанализированных для обнаружения мутаций.

6.  Одни и те же мутации могут возникать повторно.

Де Фриз, к сожалению, противопоставил свою теорию теории Дарвина, считая мутации новыми видами. Это было ошибочное представление, которое было использовано врагами генетики и стоило жизни многим великим советским ученым в 40-х годах ХХ века.

Существуют разные классификации мутаций.

1.  По фенотипу. Это классификация мутаций по внешним проявлениям. По это классификации мутации бывают морфологические, физиологические, биохимические. Такой классификацией в наше время пользуются редко.

2.  По характеру изменений генотипа. По этой классификации мутации бывают: генные или точковые, внутрихромосомные и межхромосомные перестройки и изменение числа хромосом. Различают два вида изменений количества хромосом. Увеличение или уменьшение полных наборов хромосом называется полиплоидия или гаплоидия. Изменение числа хромосом в диплоидном наборе называется анеуплоидия.

3.  Генеративные и соматические мутации. Первые – происходят в половых клетках, а вторые – в клетках тела.

Мутационный процесс происходит в природе под действием мутагенов, возникающих в самом организме в процессе обмена веществ и имеющихся в окружающей среде. Считается, что каждая пятидесятая или сотая гамета несет мутацию какого-либо гена.

4.  Комбинативная изменчивость. Закон гомологических рядов

.

Комбинативная изменчивость – это форма наследственной изменчивости, при которой изменяются не сами гены, а их сочетания и взаимодействие в генотипе.

Цитологическая основа комбинаций – распределение по гаметам одних отцовских и материнских хромосом независимо от других в процессе мейоза и их случайное сочетание при оплодотворении, а также кроссинговер хромосом при мейозе и обмен генами между гомологическими хромосомами. Потенциально, число комбинаций необозримо велико. Например, если генотип какого-либо организма содержит всего 1000 генов, и каждый ген способен только к 10 различным мутациям, то число возможных вариантов составит астрономическую цифру 10 в 1000 степени, что значительно больше количества атомов в нашей Галактике.

Многие комбинации оказываются нежизнеспособными и отметаются естественным отбором. Однако есть и полезные мутации и комбинации, которые закрепляются партеногенезом, вегетативным размножением и т. д.

По-видимому, свой вклад в комбинационную изменчивость вносят и подвижные генетические элементы, молекулярная природа которых активно изучается в последнее время.

Закон гомологических рядов. Прежде чем закончить разговор об изменчивости, следует вспомнить еще один закон, открытый великим русским генетиком в далеком 1920 году. Суть этого закона состоит в том, что близкие по происхождению и генетической конституции виды изменяются параллельно. Близкородственные виды и роды, благодаря большому сходству их генотипов обладают сходной наследственной изменчивостью. Закон позволяет целенаправленно искать и находить нужные признаки у различных видов в огромном многообразии диких и культурных форм. Он демонстрирует тот факт, что изменения в генах идут по определенным законам, а не случайно и хаотически. Открытие одно из выдающихся достижений в генетике.

Рекомендуемые темы для семинарских занятий.

1.  Различия между наследственной и ненаследственной изменчивостью.

2.  Модификационная изменчивость.

3.  Мутационная изменчивость. Типы мутаций.

4.  Комбинативная изменчивость. Закон гомологических рядов .

4. ГЕНЕТИКА И СЕЛЕКЦИЯ.

1.  Задачи и методы селекции.

Селекция – это наука о выведении новых и улучшении существующих сортов растений, пород животных, и штаммов микроорганизмов.

В основе селекции лежат генетические знания, а именно, о наследственности и изменчивости.

Специфическими методами селекции являются – гибридизация или скрещивание и отбор или селекция, которые используются также и в генетике. Таким образом, селекция – это прикладная генетика.

Исходным материалом для селекции могут быть виды живых существ, только вводимые в культуру, а также культурные живые существа, нуждающиеся в улучшении. Поиск исходного материала направляется учением, созданным о центрах происхождения культурных растений, а также учением академика о центрах одомашнивания животных.

Основными методами селекции являются гибридизация и отбор. Методы селекции различных групп определяются их биологическими особенностями.

Существуют две системы гибридизации – инбридинг и аутбридинг. Инбридинг – это система близкородственных скрещиваний типа брат – сестра, отец – дочь, мать – сын, двоюродные братья и сёстры. Эта система скрещиваний широко используется в селекции с древнейших времён. Яркий пример инбридинга - это самооплодотворение, в результате которого происходит слияние гамет, образованных одним и тем же организмом. В результате инбридинга в каждом новом поколении половина генов, бывшая в гетерозиготном состоянии, переходит в гомозиготное. При этом часто появляются особи гомозиготные по вредным генам с пониженной жизнеспособностью. Это явление получило название – инбредная депрессия. Инбредная депрессия особенно ярко проявляется в первых поколениях инбридинга. Затем она постепенно затухает, по мере того, как популяция освобождается от рецессивных генов. Скрещивание двух или нескольких стабильных инбредных линий широко применяется в селекции для получения эффекта гетерозиса.

Гетерозис или гибридная сила – это свойство гибридов первого поколения превосходить по совокупности признаков лучшую из родительских форм. Этот эффект при половом размножении постепенно затухает во втором и третьем поколениях, но может быть сохранен при вегетативном размножении. Механизм гетерозиса остается до сих пор загадкой.

Кроме различных систем скрещивания существуют две системы отбора: индивидуальный и массовый. Массовый отбор базируется на внешних (фенотипических) показателях. Этот тип отбора, вследствие отсутствия прямой оценки наследственных свойств, приводит к медленным темпам селекции.

В отличие от массового отбора при индивидуальном отборе, прежде всего, учитываются свойства потомства отдельного живого существа, что увеличивает темп селекции в несколько раз. Однако этот подход применим далеко не во всех случаях.

2.  Селекция растений.

Селекционная работа направлена на создание новых сортов растений.

Сорт – это группа организмов одной сельскохозяйственной культуры, родственных по происхождению, обладающих комплексом хозяйственно ценных признаков, отобранных и размноженных для возделывания в определенных природных и производственных условиях.

Методы селекции растений те же самые, что описаны выше. Здесь широко используется инбридинг с последующим получением гетерозиса. Используются самые разнообразные методы отбора.

Большей вклад в развитие селекции растений внес , который помимо традиционных методов селекции, применял и другие методы. Одним из этих методов является метод «ментора». Для воспитания в гибридном сеянце желательных качеств его прививают к растению, обладающему этими качествами. Правда, этой работе часто предшествует предварительная гибридизация, призванная сблизить эти растения. Дальнейшее развитие гибрида идет под влиянием веществ, вырабатываемых растением - воспитателем (ментором). У гибрида-привоя усиливаются искомые качества, например, зимостойкость. В данном случае в процессе развития гибридов происходит изменение свойств доминантности, хотя механизм этого явления до конца не понятен. Интересно, что ментором может быть и привой и подвой.

У Мичурина были и другие специфические методы: метод посредника, опыления смесью пыльцы, метод предварительного вегетативного сближения и другие. вывел сотни сортов растений.

К специфическим методам селекции растений следует отнести методы, способствующие получению полиплоидных гибридов. Они основаны на обработке клеток веществами, например колхицином, с помощью которых достигается нарасхождение хромосом в мейозе и кратное увеличение гаплоидного набора хромосом. С помощью колхицина выдающемуся отечественному генетику удалось получить межвидовые гибриды редьки и капусты, названные им рафанобрасика.

3.  Селекция животных. Методы селекции микроорганизмов.

Методы селекции животных характеризуются индивидуальным характером при подборе пар и отборе потомства. Используется метод искусственного осеменения.

Отличительной чертой животных является невозможность вегетативного размножения у них, поэтому для поддержания эффекта гетерозиса необходимо постоянное межлинейное скрещивание. При индивидуальном отборе особи оцениваются не только по фенотипу, но и по генотипу.

Среди отечественных селекционеров-животноводов наиболее известным является академик , который вывел прекрасную белую украинскую степную породу свиней на основе чистопородных английских свиней.

Селекция микроорганизмов имеет свои особенные методы. Поскольку микробы – это одноклеточные организмы, на них можно оказывать прямое действие мутагенами. Для получения мутантов исходный материал расщепляется на 100-200 клонов-колоний, состоящих из потомства единичных клеток, далее следует отбор, по типу являющийся индивидуальным, поскольку каждая колония, по сути, является однородной популяцией. Отбор идет по повышению биохимической активности. Новые колонии вновь подвергаются мутагенезу и отбирают ещё более активные. Так можно получить штаммы микроорганизмов, отличающиеся по активности от исходных форм в 100-200 раз.

Классические методы селекции не потеряли актуальности и в наше время, хотя их потеснили современные методы, основанные на генно-инженерных методиках. Однако отбор не может быть заменен полностью этими методами.

4.  Генная инженерия и селекция.

Современные методики, заимствованные селекционерами из молекулярной биологии и генетики открыли новую страницу в развитии этой науки. Эти прикладные методы называют биотехнологией. В основе биотехнологических методов лежат хромосомная, клеточная и генная инженерия. Работ в этих областях сделано немало. Ещё в конце 70-х годов во Всесоюзном научно - исследовательском институте генетики и селекции микроорганизмов были проведены работы по получению с помощью генной инженерии высокопродуктивных штаммов кишечной палочки для производства аминокислоты треонина. Вначале был клонирован ген этой аминокислоты. А затем с помощью специальной плазмиды-вектора этот ген введен в разные штаммы кишечной палочки. В результате дальнейшей селекционной работы были получены высокопродуктивные штаммы, которые к тому же могли выделять эту аминокислоту в окружающую среду, что облегчает её очистку. За эту работу коллектив авторов получил в дальнейшем Государственную премию.

Нужно отметить, что новейшие методы селекции, вовсе не заменяют старые. Главное, что они дают селекционерам – это облегчают им поиск исходного материала для селекции. После появления этих методов многим, в том числе и серьезным ученым, казалось, что скоро вся селекция сведется к биотехнологии. Однако, вряд ли, когда-нибудь такое время настанет, так как, чтобы получить новый сорт или породу их нужно провести через отбор. Поэтому новые методы позволяют селекционерам быстро получить материал для селекции, причем, получить его более целенаправлен. В целом это ускоряет работу, но вывести новый сорт растения за несколько месяцев все равно нельзя.

Новые так называемые трансгенные организмы имеют более высокую плодовитость, урожайность, быстрее растут. Некоторые считают, что потребление их пищу вредит здоровью. Думается, эти опасения сильно преувеличены, так как чаще всего для получения этих организмов ученые используют гены этих же организмов, а эффекта добиваются за счет увеличения количества копий гена, отвечающего за рост или плодовитость.

Рекомендуемые темы для семинарских занятий.

1.  Задачи и методы селекции.

2.  Селекция растений.

3.  Селекция животных. Методы селекции микроорганизмов.

4. Генная инженерия и селекция.

Раздел 4.ЭВОЛЮЦИОННОЕ УЧЕНИЕ. ПРОИСХОЖЛЕНИЕ И РАЗВИТИЕ ОРГАНИЧЕСКОГО МИРА.

Содержание раздела.

1. Основные положения теории Дарвина. Доказательства эволюции органического мира.

2. Понятие вида. Микроэволюция. Современные представления о естественном отборе.

3. Макроэволюция. Развитие органического мира на Земле.

4 Происхождение жизни на Земле. Происхождение человека.

1.  ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ТЕОРИИ ДАРВИНА. ДОКАЗАТЕЛЬСТВА ЭВОЛЮЦИИ ОРГАНИЧЕСКОГО МИРА.

1. Общие представления о теории Дарвина.

Современная биология базируется на двух идеях – клеточном строении всех живых существ и их постепенном историческом развитии, то есть клеточной теории и теории эволюции.

Чарльз Дарвин, создавая свою теорию, базировался на вполне ясных и понятных вещах.

В основе эволюции лежат наследственная изменчивость и несоответствие между ростом численности живых существ и ресурсами окружающей среды. Чем больше это несоответствие, тем острее конкуренция между живыми существами, что приводит к обострению борьбы за существование. В результате борьбы за существование выживают наиболее приспособленные особи, что и приводит к естественному отбору. Естественный отбор – это главный видообразующий фактор, приводящий к постепенному образованию новых видов.

Никто никогда не отрицал, что в природе существует наследственная изменчивость, несоответствие между ростом численности живых существ и условиями окружающей среды, борьба за существование и, наконец, естественный отбор. Вопрос состоит в том, а могут ли таким образом возникать новые виды? Многие ученые считают, что нет. Одни утверждают, что для протекания эволюции по Дарвину недостаточно 3.5 миллиардов лет, в течение которых по оценкам ученых существует жизнь на Земле. Другие оспаривают саму древность Земли и Вселенной, подвергая сомнению методы датировки, принятые в современной науке. Третьи продолжают верить, что приобретенные признаки наследуются.

Давайте не будем делать поспешных выводов, постараемся разобраться в этом вопросе объективно.

Дарвин немало места в своей теории посвятил изменчивости. По Дарвину изменчивость бывает двух типов: определенная и неопределенная. Определенная изменчивость не носит наследственного характера и поэтому на эволюционный процесс влияния не оказывает. А вот неопределенная изменчивость, напротив, приводит к наследственным изменениям и является исходным материалом для отбора. Эти выводы Дарвин сделал, изучая, прежде всего, домашних животных. Надо сказать, что это было гениальное предвидение, так как Дарвин не имел никаких представлений об истинных механизмах наследственности и изменчивости. В современных терминах мы называем определенную изменчивость модификационной или ненаследственной, а неопределенную изменчивость – генетической или наследственной.

Значительная часть книги Дарвина посвящена борьбе за существования. Он выделил три формы борьбы за существования: внутривидовая, межвидовая и борьба с неблагоприятными условиями неорганической природы.

Внутривидовая борьба протекает наиболее остро, так как все особи вида нуждаются в одних и тех же ресурсах. Каждый вид обладает комплексом приспособлений, уменьшающих возможность столкновения между особями. Но, в целом, внутривидовая борьба, приводя к гибели отдельных особей вида, обусловливает процветание вида и способствует его совершенствованию.

Межвидовая борьба за существование происходит между особями разных видов. Она протекает остро, если виды относятся к одному роду и нуждаются в сходных условиях.

Борьба с неблагоприятными условиями неорганической природы также усиливает внутривидовое состязание, так как особи одного вида конкурируют за свет, тепло и другие условия существования.

Естественный отбор – это природный процесс, при котором в результате воздействия условий среды на развивающийся организм сохраняются особи с полезными для себя признаками. Естественный отбор является результатом, хотя и не обязательным, борьбы за существование.

2. Доказательства эволюции.

А каковы доказательства того, что эволюция действительно имеет место?

Традиционно доказательства эволюционного процесса разбивают на четыре группы: палеонтологические, эмбриологические, сравнительно-анатомические и биогеографические.

А) Палеонтологические доказательства.

Первыми палеонтологическими исследованиями, в которых удавалось продемонстрировать, что одни виды переходят в другие были работы Владимира Онуфриевича Ковалевского, положившего тем самым начало эволюционной палеонтологии.

Ковалевский исследовал эволюцию лошадей. Ему удалось показать, что современные однопалые животные происходят от мелких всеядных пятипалых предков, которые населяли землю приблизительно 60 миллионов лет назад. Это были лесные животные. По мере того, как климат на Земле менялся, сокращались площади лесов и увеличивались площади степей, предки современных лошадей стали осваивать новую среду обитания. Необходимость защиты от хищников и передвижений на большие расстояния в поисках хороших пастбищ привела к преобразованию конечностей – уменьшению числа фаланг вплоть до одной. Параллельно изменению конечностей происходило преобразование всего организма: увеличение размеров тела, изменение формы черепа и усложнение строения зубов. Возникли свойственные травоядным животным изменения пищеварительного тракта и многое другое.

Ковалевскому удалось обнаружить последовательные ряды ископаемых форм лошадиных, эволюция которых происходила в указанных направлениях.

Последовательность ископаемых форм, образующих последовательный ряд, демонстрирующий исторические изменения видов, называются филогенетическим рядом.

Филогенетические ряды были обнаружены для многих групп животных – слонов, некоторых групп моллюсков и других. Тем не менее, неполнота палеонтологической летописи, на которую указывал ещё Дарвин, затрудняет процесс поиска ископаемых форм, связывающих группы более высокого систематического ранга, например, рыб с наземными животными. Это так называемые переходные формы, поиск которых является и сейчас одной из важнейших задач палеонтологии.

Находка кистеперой рыбы – латимерии – редкое исключение из правила, когда природа сохранила переходную форму не только в палеонтологической летописи, но и так сказать живьём. Конечно, латимерия не может превратиться в тритона, так как представляет собой тупиковую ветвь эволюционного развития, но её существование подтверждает гипотезы ученых.

Существование переходных форм между различными таксонами в систематике – типами, классами, отрядами – указывает на постепенный характер эволюционного процесса, предсказанный дарвиновской концепцией эволюции.

Б) Сравнительно –анатомические доказательства.

Немало данных, доказывающих, что эволюционный процесс идет путем, предсказанным Дарвином, дает сравнительная анатомия.

Скрупулезное исследование различных частей тела и органов животных, которые проводят анатомы, также подтверждают идеи Дарвина.

Например, показано, что строение передних конечностей всех наземных позвоночных мало отличается друг от друга. И рука человека, и ласты кита, лапы крота и крокодила, крылья птиц и летучих мышей – все это лишь модификации одного и того же плана строения конечности.

Органы, которые развиваются из одинаковых эмбриональных зачатков и имеют, по-видимому, общее историческое происхождение, но порой разные функции, называются гомологичными.

По наличию у организмов разных групп гомологичных органов и по тем изменениям, которые эти органы претерпели, судят о степени родства между этими группами. В основе изменений органов лежит приспособленность к среде обитания.

Явление расхождения гомологических признаков в процессе эволюции называется дивергенцией.

Однако не всякое сходство свидетельствует в пользу родства. Органы могут выполнять сходную функцию, но при этом иметь совершенно разное строение. Вспомним крылья насекомых и птиц. И тот, и другой орган приспособлен к полету, но этим и ограничивается сходство.

Органы, имеющие внешнее сходство, вызванное сходными приспособлениями к сходным условиям жизни, но различное строение и происхождение, называются аналогичными.

Вот наиболее популярный пример – строение глаза млекопитающих и головоногих моллюсков. Эти глаза весьма похожи по своему строению, но сходство только видимое. Просто природа использовала в устройстве глаз этих животных сходные принципы. Аналогичные органы – это результат другого эволюционного процесса – конвергенции.

Конвергенция – это процесс схождения в результате эволюции признаков, которые имеют различное происхождение.

Наличие так называемых рудиментарных органов – это еще одно свидетельство в пользу эволюции, которое дает нам сравнительная анатомия. Рудиментарные органы – это недоразвитые органы предков. Например, только в теле человека их несколько десятков, таких как аппендикс или мышцы, способные двигать ушную раковину.

Бывает, правда, что у некоторых живых существ рудиментарные органы вдруг достигают нормальных размеров. Возврат к строению органа предковых форм называют атавизмом.

Например, время от времени у человека появляются хвостатые дети. У лошадей рождаются жеребята с сильно развитыми вторым и четвертым пальцем.

В) Эмбриологические доказательства.

Мощные доказательства в пользу теории Дарвина предоставляет наука о

зародышевом развитии организмов – эмбриология.

Все многоклеточные животные развиваются из одной оплодотворенной яйцеклетки. Вначале зародыш однослойный, затем он проходит стадии, когда состоит из двух и трех слоев, затем идет формирование органов из зародышевых листков. Сходство зародышевого развития животных, безусловно, свидетельствует о единстве их происхождения.

Особенно отчетливо это наблюдается в пределах отдельных типов и классов. Например, на ранних стадиях развития у зародышей позвоночных животных, таких как рыба, тритон, ящерица, курица, кролик и человек, наблюдается поразительное сходство. Это выражается, в частности, в том, что все без исключения формы позвоночных животных имеют на определенной стадии развития зародыша жаберные щели.

На основании данных эмбрионального развития немецкие ученые Фриц Мюллер и Эрнст Геккель во второй половине 19 века установили закон соотношения более известный под названием биогенетического закона.

Каждая особь в процессе индивидуального развития повторяет историю развития своего вида. Онтогенез – краткое повторение филогенеза.

Однако было бы наивно полагать, что за несколько месяцев зародыш скрупулезно проходит весь путь развития. В онтогенезе теряются некоторые этапы филогенеза. Кроме того, речь идет не о сходстве между взрослыми формами, а о сходстве эмбрионального развития. И все же филогенетический закон является, пожалуй, одним из самых впечатляющих доказательств эволюции.

Г) Биогеографические доказательства эволюции..

Немало доказательств дает изучение флоры и фауны различных континентов. Эта группа доказательств эволюции органического мира называется биогеографическими доказательствами.

Распространение животных и растений по поверхности нашей планеты – одно из самых ярких свидетельств эволюции. Выдающаяся роль в изучении и систематизации этой группы доказательств принадлежит соавтору Дарвина Альфреду Уоллесу. Он выделил шесть зоогеографических областей:

1) Палеоарктическую, охватывающую Европу, Северную Африку, Северную и Среднюю Азию, Японию; 2) Неоарктическую, включающую Северную Америку; 3) Эфиопскую, включающую Африку к югу от пустыни Сахара; 4) Индо-малайскую, охватывающую Южную Азию и Малазийский архипелаг; 5) Неотропическую, занимающую Центральную и Южную Америку; 6) Австралийскую, включающую Австралию, Новую Гвинею, Новую Зеландию, Тасманию, Соломоновы острова и Новую Каледонию. Степени различия и сходства между этими областями неодинаковы. Например, Палеоарктическая и Неоарктическая зоны отделены между собой довольно узким Беринговым проливом. Этот пролив зимой замерзает, а, кроме того, по-видимому, в недалеком прошлом его вообще не существовало. Поэтому флора и фауна Аляски и Чукотки имеют много общего. В то же время Неоарктические и Неотропические области существенно отличаются друг от друга, хотя связаны друг с другом Панамским перешейком. Это объясняется не только тем, что климат этих областей довольно разный, но и тем обстоятельством, что Панамский перешеек возник довольно недавно.

Еще один яркий пример – это фауна Австралии. Здесь, как в каком-нибудь «Парке третичного периода», сохранились сумчатые и яйцекладущие млекопитающие, которые практически везде на Земле исчезли. Это связано с тем, что Австралия, по-видимому, рано отделилась от других материков и здесь в условиях практически полной изоляции могли спокойно развиваться реликтовые животные, не испытывая давления естественного отбора.

Не менее интересные данные дает нам фауна и флора островов. Здесь четко прослеживается тенденция: чем древнее остров и чем более значительна водная преграда, тем больше обнаруживается отличий. Фауна Мадагаскара резко отличается от фауны Африки. Когда мы говорим «Африка», то невольно представляем неисчислимые стада антилоп, буйволов, слонов, за которыми охотятся львы или леопарды. Ничего этого на острове Мадагаскар нет, но здесь сохранилось огромное разнообразие полуобезьян или лемуров. В этом отношении Мадагаскар больше походит на полуостров Индостан. Некоторые ученые предполагают, что это является доказательством существования в глубокой древности материка, который они и называют Лемурия.

Классическим стал пример фауны Галапагосских островов, которую изучал ещё Дарвин во время знаменитого путешествия на корабле «Бигль». Эти острова населены, главным образом, птицами. Так вот, оказалось, что лишь 15% - птицы с ближайшего к Галапагосам континента – Южной Америки. 85% видов птиц – это эндемики, то есть виды, которые нигде на земном шаре не встречаются. Дарвин описал эволюцию южноамериканских вьюрков, которая имела место на Галапагосских островах. У этих видов имелись разные по форме и назначению клювы. Дарвин объяснял эти отличия географической изоляцией и приспособлением к условиям жизни на островах, которые довольно сильно отличались.

Д) Другие доказательства эволюционного процесса.

В последние годы теория эволюции получила подтверждение и на молекулярном уровне. Современные методы биохимии, молекулярной биологии и генетики позволяют исследовать различия в строении молекул разных организмов. Вначале удалось изучить последовательности белков разных организмов. Оказалось, что и на молекулярном уровне сохраняются те же тенденции, что наблюдаются на уровне анатомическом и эмбриологическом, то есть, чем ближе друг к другу по происхождению организмы, тем ближе химическое строение их белков. Например, у человека и шимпанзе аминокислотные замены в главнейших белках наблюдались в 10% случаев, а с гориллами разница составляла уже 15%.

Изучение ДНК различных организмов дает сходные результаты, то есть, чем дальше друг от друга в эволюционном отношении отстоят виды, тем меньше наблюдается гомологии в строении генов.

Таким образом, современная наука накопила немало доказательств в пользу протекания эволюционного процесса путем естественного отбора, так как изложенные факты предсказываются теорией Дарвина. В то же время современная теория эволюции смогла объяснить те факты и разрешить те трудности, которые во времена Дарвина наука не могла объяснить.

Рекомендуемые темы для обсуждения на семинарском занятии.

1.  Какие три группы факторов лежат в основе эволюции.

2.  Дайте определение естественному отбору.

3.  Перечислите основные группы доказательств в пользу эволюции живого.

2.  ПОНЯТИЕ ВИДА. МИКРОЭВОЛЮЦИЯ. СОВРЕМЕННЫЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ О ЕСТЕСТВЕННОМ ОТБОРЕ.

1. Вид и его критерии.

Создавая теорию эволюции, Дарвин руководствовался теми представлениями о виде, которые преобладали в 19 веке. Вид понимали, прежде всего, в линнеевском смысле, как морфологическую единицу. Но уже Дарвин столкнулся с проблемой видов-двойников, которые внешне похожи, но репродуктивно ограничены. Оказалось, что при всей кажущейся очевидности, понятие и определение вида достаточно сложно. Для того чтобы определить само понятие вида, в современной биологии используют, по крайней мере, шесть критериев вида.