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.
§ 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
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 .
Чарльз Роберт Дарвин (1809 — 1882) — английский натуралист и путешественник, одним из первых осознал и наглядно продемонстрировал, что все виды живых организмов эволюционируют во времени от общих предков. В своей теории, первое развёрнутое изложение которой было опубликовано в 1859 году в книге «Происхождение видов» (полное название: «Происхождение видов путём естественного отбора, или сохранение благоприятствуемых пород в борьбе за жизнь»), основной движущей силой эволюции Дарвин назвал естественный отбор и неопределённую изменчивость.
Существование эволюции было признано большинством учёных ещё при жизни Дарвина, в то время как его теория естественного отбора как основное объяснение эволюции стала общепризнанной только в 30-х годах XX-го столетия. Идеи и открытия Дарвина в переработанном виде формируют фундамент современной синтетической теории эволюции и составляют основу биологии, как обеспечивающие логическое объяснение биоразнообразия.
Сущность эволюционного учения заключается в следующих основных положениях:
1. Все виды живых существ, населяющих Землю, никогда не были кем-то созданы.
2. Возникнув естественным путем, органические формы медленно и постепеннопреобразовывались и совершенствовались в соответствии с окружающими условиями.
3. В основе преобразования видов в природе лежат такие свойства организмов, как наследственность и изменчивость, а также постоянно происходящий в природе естественный отбор. Естественный отбор осуществляется через сложное взаимодействие организмов друг с другом и с факторами неживой природы; эти взаимоотношения Дарвин назвал борьбой за существование.
4. Результатом эволюции является приспособленность организмов к условиям их обитания и многообразие видов в природе.
В 1831 году по окончании университета Дарвин в качестве натуралиста отправился в кругосветное путешествие на экспедиционном судне королевского флота. Путешествие продолжалось без малого пять лет.(рис.1). Большую часть времени он проводит на берегу, изучая геологию и собирая коллекции по естественной истории. Сравнив найденные останки растений и животных с современными, Ч. Дарвин сделал предположение об историческом, эволюционном родстве.
На Галапагосских островах он нашел нигде более не встречающиеся виды ящериц, черепах, птиц. Галапагоссы - острова вулканического происхождения, поэтому Ч. Дарвин предположил, что на них эти животные попали с материка и постепенно изменились. В Австралии его заинтересовали сумчатые и яйцекладущие, которые вымерли в других частях земного шара. Так постепенно у ученого крепло убеждение в изменяемости видов. После возвращения из путешествия Дарвин в течение 20 лет упорно работал над созданием эволюционного учения, собрал дополнительные факты о выведении новых пород животных и сортов растений в сельском хозяйстве.
Искусственный отбор он рассматривал как своеобразную модель отбора естественного. На материале, собранном во время путешествия и доказывающем справедливость его теории, а также на научных достижениях (геологии, химии, палеонтологии, сравнительной анатомии и др.) и прежде всего, в области селекции, Дарвин впервые начал рассматривать эволюционные преобразования не у отдельных организмов, а у вида.
Рис. 1 Путешествие на «Бигле» (1831-1836 гг.)
Прямое влияние на Дарвина в процессе создания концепции оказали Лайель и Мальтусс его геометрической прогрессией численности из демографического труда «Опыт о законе народонаселения» (1798).. В этой работе Мальтус выдвинул гипотезу о том, что человечество размножается во много раз быстрее по сравнению с увеличением запасов пищи. В то время как человеческая популяция увеличивается геометрически, пищевые запасы, по мнению автора, могут увеличиваться только арифметически. Работа Мальтуса натолкнула Дарвина на раздумье о возможных путях эволюции.
В пользу теории эволюции организмов говорит огромное количество фактов. Но Дарвин понимал, что недостаточно только показать существование эволюции. Собирая доказательства, он работал преимущественно эмпирически. Дарвин пошел дальше, развив гипотезу, раскрывающую механизм процесса эволюции. В самой формулировке гипотезы Дарвин как ученый проявил подлинно творческий подход.
1 . Первое предположение Дарвина заключалось в том, что количество животных каждого вида имеет тенденцию увеличиваться от поколения к поколению в геометрической прогрессиии.
 |
2. Затем Дарвин предположил, что хотя количество организмов имеет тенденцию к увеличению, число особей определенного вида в действительности остается то же.
Эти два предположения привели Дарвина к выводу о том, что должна происходить борьба за существование среди всех видов живых существ. Почему? Если каждое следующее поколение производит больше потомков, чем предыдущее, и если по количеству особей вид остается неизменным, то, по-видимому, в природе идет борьба за пищу, воду, свет и другие факторы окружающей среды. Одни организмы выживают в этой борьбе, а другие гибнут.
Дарвин выделил три формы борьбы за существование : внутривидовая, межвидовая и борьба с неблагоприятными факторами окружающей среды. Наиболее острая внутривидовая борьба между особями одного вида в связи с одинаковыми потребностями в пище, условиями обитания, например борьба между лосями, питающимися корой деревьев и кустарников.
Межвидовая - между особями разных видов: между волками и оленями (хищник — жертва), между лосями и зайцами (конкуренция за пищу). Воздействие на организмы неблагоприятных условий, например засухи, сильных морозов, — также пример борьбы за существование. Выживание или гибель особей в борьбе за существование — результаты, последствия ее проявления.
 |
Ч. Дарвин в отличие от Ж. Ламарка , обратил внимание на то, что хотя любое живое существо изменяется в течение жизни, но и рождаются особи одного вида неодинаковыми.
3. Следующее предположение Дарвина заключалось в том, что каждому виду свойственна изменчивость. Изменчивость — свойство всех организмов приобретать новые признаки. Другими словами, особи одного и того же вида отличаются друг от друга, даже в потомстве одной пары родителей нет одинаковых особей. Он отверг, как несостоятельное, представление о «упражнении» или «неупражнении» органов и обратился к фактам выведения новых пород животных и сортов растений людьми - к искусственному отбору.
Дарвин выделил определенную (групповую) и неопределенную (индивидуальную) изменчивость. Определенная изменчивость проявляется у всей группы живых организмов сходным образом - если все стадо коров хорошо кормить, то у них у всех увеличатся удои и жирность молока, но не более, чем максимально возможные для данной породы. По наследству групповая изменчивость передаваться не будет.
 4. Наследственность — свойство всех организмов сохранять и передавать признаки от родителей потомству. Изменения, которые передаются по наследству от родителей, называют наследственной изменчивостью. Дарвин показал, что неопределенная (индивидуальная) изменчивость организмов передается по наследству и может стать началом новой породы или сорта, если это будет полезно человеку. Перенеся эти данные на дикие виды, Дарвин отмечал, что в природе могут сохраняться лишь те изменения, которые выгодны виду для успешной конкуренции. Жираф - при-обрел длинную шею совсем не пото-му, что он ее постоянно вытягивал, доставая ветви высоких деревьев, но просто оттого, что разновидности, одаренные очень длинной шеей, могли найти пищу выше тех ветвей, которые были уже объедены их собратьями с более короткой шеей, а вследтствие этого они могли выжить во время голода. .
|
|
Результатом естественного отбора является образование большого числа приспособлений к конкретным условиям существования. Материал для естественного отбора поставляет наследственная изменчивость организмов. В 1842 году Ч. Дарвин написал первый очерк о происхождении видов. Под влиянием английского геолога и естествоиспытателя Ч. Лайеля Дарвин в 1856 начал готовить расширенный вариант книги. В июне 1858 года, когда работа была выполнена наполовину, он получил письмо от английского натуралиста А. Р. Уоллеса с рукописью статьи последнего. В этой статье Дарвин обнаружил сокращённое изложение своей собственной теории естественного отбора. Два натуралиста независимо и одновременно разработали идентичные теории. На обоих оказала влияние работа Т. Р. Мальтуса о народонаселении; обоим были известны взгляды Лайеля, оба изучали фауну, флору и геологические формации групп островов и обнаружили значительные различия между населяющими их видами. Дарвин отослал Лайелю рукопись Уоллеса вместе со своим собственным очерком и 1 июля 1858 года они вместе представили Линнеевскому обществу в Лондоне свои работы. |
В достаточно стабильных условиях мелкие различия могут не иметь значения. Однако при В 1859 г. вышла книга Дарвина " Происхождение видов путем естественного отбора, или сохранение благоприятствуемых пород в борьбе за жизнь", в которой он объяснял механизм эволюционного процесса. Постоянно размышляя о движущих причинах эволюционного процесса, Ч. Дарвин пришел к важнейшему для всей теории представлению. Естественный отбор — главная движущая сила эволюции.
Процесс, в результате которого выживают и оставляют потомство особи с полезными в данных условиях наследственными изменениями т.е. выживание и успешное производство потомства наиболее приспособленными организмами. Опираясь на факты, Ч. Дарвин смог доказать, что естественный отбор - движущий фактор эволюционного процесса в природе, а искусственный отбор играет такую же важную роль при создании пород животных и сортов растений.
Дарвин также сформулировал принцип расхождения признаков, очень важный для понимания процесса образования новых видов. В результате естественного отбора возникают формы, отличающиеся от исходного вида и приспособленные к конкретным условиям среды. Со временем расхождение приводит к появлению больших отличий у исходно мало отличающихся форм. В результате у них формируются различия по многим признакам. С течением длительного времени накапливается столь большое количество различий, что возникают новые виды. Именно это обеспечивает разнообразие видов на нашей планете
Заслуга Ч. Дарвина в науке заключается не в том, что он доказал существование эволюции, а в том, что объяснил, как она может происходить, т.е. предложил естественный механизм, обеспечивающий эволюцию, совершенствование живых организмов, и доказал, что этот механизм существует и работает.
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.
По Дарвину, эволюция видов в природе обусловливается факторами, аналогичными тем, которые определяют эволюцию культурных форм. Предпосылкой эволюции видов является наследственная изменчивость. Дарвин и здесь различает те типы изменчивости, которые он выделил в отношении культурных форм, отмечая особую значимость неопределенной (индивидуальной) изменчивости. Он считал, что незначительные индивидуальные изменения организмов ведет к образованию их разновидностей. Вот почему доказательства изменяемости видов он начинает с анализа индивидуальной изменчивости, существующей в природе. Затем Дарвин доказывает наличие в природе и других факторов, обусловливающих возможность эволюции: помимо наследственной изменчивости необходимо наличие отбирающего фактора. Роль отбирающего фактора выполняет естественный отбор, в основе которого лежит борьба за существование, возникающая вследствие огромной интенсивности размножения организмов, приводящих к перенаселенности.
Частным случаем естественного отбора является половой отбор , который связан не с выживанием данной особи, а лишь с ее воспроизводительной функцией, то есть с размножением. Половой отбор действует на признаки, связанные с различными аспектами этой важнейшей функции.
Половой отбор проявляется наиболее ярко при обостренной конкуренции особей одного пола, возникающей в результате специфических форм организации жизни вида (полигамия или полиандрия). Следствием полового отбора является развитие внешних признаков, различающих самцов и самок.
Интенсивность размножения организмов.
Способность к размножению - одно из основных свойств всего живого. В природе наблюдается тенденция организмов к неограниченному размножению. К. А. Тимирязев приводит следующий пример, иллюстрирующий это положение. Одуванчик, по приближенным подсчетам, дает сто семян. Из них на следующий год может вырасти сто растений, каждое из которых тоже дает по сто семян. Значит, при беспрепятственном размножении число потомков одного одуванчика можно было бы представить геометрической прогрессией: первый год - одно растение; второй год - сто; третий - десять тысяч; ... ;десятый год - десять в восемнадцатой степени растений. Для расселения потомков одного одуванчика, полученного на десятый год, понадобится площадь в пятнадцать раз превышающая площадь земного шара. на самом деле этого не происходит. Следовательно, не все растения оставляют после себя потомство, часть их погибает. Если подсчитать количество одуванчиков на определенной площади на лугу в течение нескольких лет, окажется, что оно мало изменится.
К такому заключению можно прийти, если проанализировать способность к размножению самых различных растений и животных. По подсчетам Дарвина, в одной коробочке мака содержится три тысячи семян, а куст мака, выросший из одного семени, дает до 60000 семян. Многие рыбы ежегодно мечут до десяти - ста тысяч икринок, треска и осетр - до шести миллионов. Наряду с этим имеются примеры относительно малой плодовитости. Так, самка слона приносит потомство в возрасте между тридцати - девяноста годами. За эти шестьдесят лет она рожает около шести детенышей. Однако даже при такой низкой плодовитости потомство одной пары слонов за 750 лет может составить 19 миллионов особей.
Из сказанного следует вывод о том, что в природе происходит сильная элиминация (удаление, исключение) организмов. Иными словами, не все потомки достигают полового созревания и дают потомство - часть из них погибает. Несоответствие между числом рождающихся особей и числом особей, доживающих до зрелого состояния, Дарвин положил в основу своего учения о борьбе за существование.
Наследственная (неопределенная) изменчивость дает естественному отбору материал для накопления новых особенностей, подобно тому, как человек накапливает у домашних животных и культурных растений индивидуальные различия и создает новые формы.
Чарльз Дарвин приводит доказательства существования в природе изменчивости и среди них так называемые "сомнительные виды". К ним относятся близкие по систематическому положению формы, в отношении которых трудно сказать виды они или всего лишь подвиды более трудного вида. Неясность границ между сомнительными видами обусловлено существование переходных форм между ними и соседними видами. Из-за этого различные описания флоры и фауны одной и той же местности могут содержать разное количество видов.
Другим доказательством изменчивости видов Дарвин считал тот факт, что виды, имеющие большие ареалы распространения с разнообразными условиями существования, как правило, образуют ряд географических подвидов.
Борьба за существование.
Важнейшее место в теории естественного отбора занимает концепция борьбы за существование. Согласно Дарвину, борьба за существование является результатом тенденции организмов любого вида к безграничному размножению. Какие же силы осуществляют элиминацию части потомства в природе? Дарвин обращает внимание на широкую взаимосвязь между организмами и их связь с окружающей средой. Хищник, для того чтобы жить, должен питаться, и пищей ему служат травоядные животные. Травоядное животное, чтобы жить, поедает многие тысячи луговых растений. Растения уничтожаются насекомыми. Насекомые же являются кормом для насекомоядных птиц, которые в свою очередь истребляются хищными птицами. Эти сложные взаимосвязи Дарвин назвал борьбой за существование.
Термин "борьба за существование" не вполне точно соответствует тому значению, которое вкладывал в него сам Дарвин, предлагая понимать этот термин "в широком и метафорическом смысле". Во-первых, Дарвин включал в понятие "существование" не только жизнь данной особи, но и успех ее в оставлении потомства. Во-вторых, словом "борьба" обозначалась не столько борьба, как таковая, сколько конкуренция, часто происходящая в пассивной форме. Дарвин понимал под борьбой за существование совокупность всех сложных взаимоотношений между организмом и внешней средой, определяющих успех или неудачу данной особи в ее выживании и оставлении потомства.
Борьба за существование принимает самые разные формы. Это, во-первых, непосредственное уничтожение одной особи другой, во-вторых, широко распространенная конкуренция в борьбе за свет, влагу, пищу и место на земле. Растение, отставшее в росте, вытесняется другими растениями, недостаток света еще больше угнетает его, и, наконец, оно погибает. Различные проявления борьбы за существование Дарвин сводил к трем видам: межвидовая, внутривидовая и борьба с условиями неорганической внешней среды.
Примеры межвидовой борьбы многочисленны. Это отношения между хищником и жертвой, травоядными животными и растениями, насекомыми и насекомоядными птицами; это конкурентная борьба между культурными растениями и сорняками, между деревьями разных видов в лесу и между травами на лугу. Сюда же можно отнести и явление антагонизма между разными видами микроорганизмов.
Поскольку под борьбой за существование Дарвин понимал зависимость организма от физических факторов внешней среды и других живых существ, а также успех особи "в обеспечении себя потомством", то в своей книге "Происхождение видов" он рассматривает и внутривидовые отношения как один из основных видов борьбы за существование.
Подчеркивая роль перенаселения как фактора, обуславливающего борьбу за существование, Дарвин сделал вывод, что наиболее ожесточенной должна быть внутривидовая борьба, как конкуренция между особями одного вида, которые обладают сходными жизненными потребностями. Кроме того, он проанализировал взаимоотношения особей близких и отдаленных видов. Особи отдаленных видов, как правило, имеют различные потребности. Иногда их потребности частично совпадают, и тогда между ними возникает конкурентная борьба за те или иные условия жизни. Напротив, у особей близких видов, и тем более у одного вида, почти все потребности совпадают, поэтому конкурентная борьба между ними становится особенно острой.
Огромную роль в процессе элиминации особи в растительном и животном мире играют условия неорганической внешней среды. Дарвин приводит пример, когда во время суровой зимы в той местности, где он жил, погибло 80%птиц. Множество растений уничтожается почти ежегодно поздними заморозками, засухой, резкими климатическими колебаниями. При недостатке растворенного в воде кислорода в водоемах гибнут рыбы. Пропадает значительная масса семян, заносимых ветром в неблагоприятные условия.
Борьба за существование приводит к гибели организмов или снижению плодовитости, что в эволюционном плане одно и то же. Какие же особи выживают в процессе борьбы за существование, и какие гибнут? Является ли выживание чистой случайностью?
Для решения этого вопроса вновь обратимся к практике сельского хозяйства. При искусственном отборе селекционер оставляет для размножения особи, обладающие хотя бы небольшими полезными изменениями. Наличие полезных изменений должно играть определенную роль и при естественном отборе, только в первом случае речь идет об изменениях, полезных для человека, а во втором - об изменениях, полезных для самих организмов. Всякое, даже мелкое полезное организму изменение будет повышать вероятность его выживания. Другими словами, выживают особи, наиболее приспособленные к условиям окружающей среды.
Следовательно, естественный отбор - это идущий в природе процесс, при котором в результате воздействия условий среды на развивающиеся организмы сохраняются особи с полезными признаками, повышающими выживаемость в данных условиях среды и обусловливающими более высокую их плодовитость.
В различных обстоятельствах естественный отбор может идти с различной интенсивностью. Дарвин отмечает обстоятельства, благоприятствующие естественному отбору:
Достаточно высокая частота проявления неопределенных наследственных изменений.
Многочисленность особей вида, повышающая вероятность проявления полезных изменений.
Неродственное скрещивание, увеличивающее размах изменчивости в потомстве. Дарвин отмечает, что перекрестное опыление встречается изредка даже среди растений-самоопылителей.
Изоляция группы особей, препятствующая их скрещиванию с остальной массой организмов данной популяции.
Широкое распространение вида, так как при этом на границах ареала особи встречаются с различными условиями, и естественный отбор будет идти в разных направлениях и увеличивать внутривидовое разнообразие.
Наряду с этими обстоятельствами главным условием успеха естественного отбора является его накопляющее действие, в котором и заключается основа его творческой видообразующей деятельности.
