Теремов Биология Конспект 5 «Эволюция видов в природе (по Ч. Дарвину)» по учебнику биологии «Биологические системы и процессы» 11 класс (углубленный уровень).
Вернуться в ОГЛАВЛЕНИЕ вернуться к списку конспектов
Эволюция видов в природе
(по Ч. Дарвину)
Дарвиновское понимание вида основывалось на признании реальности его существования в природе. Считая вид основным этапом исторического развития органического мира, Ч. Дарвин в то же время полагал, что вид является результатом действия движущих сил эволюции.
Интенсивность размножения организмов
Организмы в большинстве своём очень плодовиты. Ещё К. Линней подсчитал, что от одного растения мака можно получить до 32 тыс. семян. Сходное явление наблюдается и среди животных. Ч. Дарвин в качестве примера привёл самое неплодовитое животное — слона. Он живёт до 100 лет и приносит за весь период не более шести детёнышей. Тем не менее потомство от одной пары слонов за 750 лет составило бы 19 млн особей. Однако этого не происходит. Численность каждого вида сохраняется на более или менее постоянном уровне, периодически повышаясь или понижаясь. Ч. Дарвин объяснил это ограниченностью природных ресурсов: пищи, воды, мест обитания, света и др., а также случайной гибелью организмов на разных этапах жизни. Лишь относительно небольшое число особей достигает половозрелого возраста и способно оставить потомство.
Борьба за существование
Несоответствие между стремлением организмов к избыточному размножению и ограниченностью природных ресурсов привело Ч. Дарвина к выводу о существовании в природе фактора, уничтожающего часть особей. В метафорическом смысле он назвал его борьбой за существование.
Борьба за существование — это совокупность всех отношений особей друг с другом и с неживой природой, определяющихся способностью данной особи к выживанию и оставлению потомства. Ч. Дарвин выделил три формы борьбы за существование: внутривидовую, межвидовую и борьбу с неблагоприятными условиями внешней среды (рис. 12).
Внутривидовая борьба за существование возникает между особями одного вида и является наиболее ожесточённой, так как она обусловлена их одинаковыми жизненными потребностями. Между организмами одного вида возникает конкуренция за территорию, пищу, самку, убежище. При этом одни особи уступают и погибают в конкуренции, а другие, наоборот, выживают, захватывают новую территорию, оставляют потомство. Внутривидовая борьба, приводя к гибели отдельных организмов, обеспечивает процветание вида в целом, ибо выживают наиболее приспособленные особи.
Межвидовая борьба за существование происходит между особями разных видов, при этом один вид подавляет другой, угнетает его, а иногда приводит к гибели. Эта форма борьбы наблюдается во взаимоотношениях типа «хищник — жертва», «паразит — хозяин». Угнетаемая особь может выжить, если по каким-либо причинам избежит гибели, например, за счёт умения быстро бегать (олени, зайцы), возможностей цвести и давать семена несколько раз за сезон (пастушья сумка, одуванчик) и т. д. Между видами может возникать и конкуренция за территорию, пищу при условии, если они занимают одинаковое место в сообществе. Так, из двух видов светолюбивых растений на одном лугу выживает тот вид, который быстрее растёт.
Борьба с неблагоприятными условиями внешней среды связана с особенностями климата, рельефа, почвы. Эти условия в одинаковой степени влияют на всех особей, обитающих на данной территории, но выживают и могут оставить потомство только наиболее жизнеспособные. Их признаки передаются потомкам, что ведёт к совершенствованию приспособленности к данной среде обитания. Например, в тундре в результате такой борьбы сформировались деревья карликовой формы, приспособленные к жизни в условиях вечной мерзлоты; млекопитающие арктической зоны имеют толстый слой подкожного жира или мощный волосяной покров, защищающие тело от охлаждения.
Именно в выживании, возможности оставить потомство Ч. Дарвин видел основную роль борьбы за существование. Только в этом случае возможна передача по наследству с последующим закреплением в потомстве признаков, которые обеспечили выживание особи.
Естественный отбор
Отсутствие в природе совершенно одинаковых особей, даже среди потомков одной родительской пары, Ч. Дарвин объяснил изменчивостью признаков. Отличительные признаки несущественны при благоприятных, стабильных условиях среды. Однако в неблагоприятных условиях любое различие может увеличить шансы той или иной особи на выживание или способствовать её гибели. Вредные изменения резко уменьшают шансы особи на выживание, а полезные — увеличивают их, а значит, обеспечивают передачу этих признаков будущему потомству.
Сопоставив факты изменчивости и борьбы за существование, Ч. Дарвин сделал второй вывод: в природе происходит избирательное уничтожение одних особей и преимущественное размножение других. Процесс сохранения одних особей за счёт гибели других он назвал естественным отбором. Этот термин Ч. Дарвин использовал по аналогии с искусственным отбором. Действием естественного отбора он объяснял существование особых насекомых на острове Кергелен, открытом всем антарктическим ветрам. Мухи и бабочки на этом острове бескрылы или имеют недоразвитые крылья, поэтому не поднимаются в воздух, а забиваются в укрытия. Благодаря этому они оказались способными оставлять потомство. Особей же с нормальными крыльями ветер уносил в океан, и они погибали (рис. 13).
Материалом для естественного отбора служат признаки, возникающие в результате неопределённой изменчивости. В процессе борьбы за существование у отдельных особей благодаря наследственности закрепляются спонтанно появившиеся изменения.
В результате естественного отбора выживают лишь те организмы, которые обладают преимуществом перед другими, т. е. отбор направлен на сохранение в поколениях благоприятных признаков.
Наследственную изменчивость, борьбу за существование и естественный отбор Ч. Дарвин назвал движущими силами эволюции.
Приспособления — результат естественного отбора
Согласно эволюционной теории Ч. Дарвина в результате естественного отбора у организмов возникают приспособления. Например, формирование длинной шеи у жирафа объясняется выживанием только тех особей, которые могли обеспечить себя пищей — листьями деревьев — в условиях африканских саванн. Тот же факт Ж. Б. Ламарк объяснял стремлением предков жирафа вытягивать шею, т. е. упражнять орган (рис. 14).
Бывает так, что полезный в одних условиях орган становится бесполезным в других. Например, у водоплавающих птиц (уток, гусей и др.) между пальцами имеются перепонки как результат приспособленности к среде обитания. Однако птица фрегат и горные гуси никогда не садятся на воду, хотя и имеют такое же строение задних конечностей. В то же время у водного воробья оляпки перепонки между пальцами отсутствуют, но он прекрасно ныряет и добывает пищу под водой. Ч. Дарвин объяснял это тем, что данный вид недавно перешёл к обитанию в новых условиях, приспособления у него ещё не выработались, так как это длительный и постепенный процесс.
Таким образом, приспособления, возникшие у организмов в одних условиях, могут оказаться неэффективными или даже вредными в других. Эту особенность Ч. Дарвин назвал принципом относительной органической целесообразности, т. е. приспособленность организмов к среде обитания относительна и утрачивает своё значение при изменении условий существования.
Дивергенция признаков и видообразование
Ещё одним результатом естественного отбора Ч. Дарвин считал образование новых видов.
Как бы ни были близки особи друг другу, в природе действуют закономерности неопределённой изменчивости. Внутри каждого вида всегда имеются различия. Чем шире спектр изменчивости вида, тем больше шансов у отдельного организма выжить. Особи со сходными признаками вступают в более жёсткую борьбу и в процессе естественного отбора чаще погибают. Преимущество получают особи с наиболее уклоняющимися признаками. В результате в их потомстве постепенно накапливаются и усиливаются различия. Подобное явление Ч. Дарвин наблюдал и в селекции. Например, под действием искусственного отбора постепенно нарастали различия у пород голубей (рис. 15).
Расхождение признаков, возникающее под действием естественного отбора, в результате которого из одной исходной формы образуются две и более дочерних, Дарвин назвал дивергенцией (от лат. divergo — отклоняюсь, отхожу). Он считал, что именно дивергенция признаков лежит в основе видообразования.
Итак, согласно теории Ч. Дарвина родственные виды имеют общего предка. Степень родства организмов отражает систематика. В процессе естественного отбора часть видов вымирает, а сохранившиеся вновь образуют спектр изменчивости. Возникновение новых видов от общего предка в результате дивергенции признаков называют видообразованием (рис. 16).
Выводы из эволюционной теории Ч. Дарвина
Причинами эволюции видов в природе, согласно эволюционной теории Ч. Дарвина, являются интенсивность размножения организмов и ограниченность природных ресурсов. Вследствие этого происходит борьба за существование. Наличие наследственной изменчивости и борьбы за существование ведёт к естественному отбору. Результатом естественного отбора являются возникновение приспособленности организмов к среде обитания и образование новых видов (табл. 1).
Эволюция идёт путём накопления различий — дивергенции признаков, что приводит к ослаблению родства между видами. В результате эволюции происходит общее повышение уровня организации живого.
Вы смотрели: Теремов Биология Конспект 5 «Эволюция видов в природе (по Ч. Дарвину)» по учебнику биологии 11 класса «Биологические системы и процессы» (углубленный уровень).
Вернуться в ОГЛАВЛЕНИЕ вернуться к списку конспектов