Биологическая эволюция
Биологическая эволюция — совокупность всех постоянных изменений в геноме (в ДНК, коллективно переносимой популяциями организмов на макромасштабе времени).
Исторически, до выяснения её молекулярного механизма, эволюцией называли наследуемые изменения биологических признаков, которые — в особенности, у эукариот — обуславливают видообразование, то есть, — формирование, изменение и преобразование биологических видов.
В большинстве случаев, говоря об эволюции, имеют в виду именно биологическую эволюцию.
Общая информация[править]
Эволюция происходит благодаря изменениям в генах — элементах «программы», по которой формируется организм в ходе индивидуального развития из зародышевой клетки во взрослую особь. При воспроизводстве изменения в сочетаниях генов могут придавать потомку признаки, различные от родительских. В случае, если при копировании ДНК случается мутация генов, то они передаются потомству, а на масштабе времени, на котором «заметен» (на фоне общего «шума») процесс видообразования, — появляется и «заметная» вероятность задействования мутантных генов в «полезных» процессах жизни: это процессы жизнеподдержания и воспроизводства.
Теория эволюции — совокупность родственных научных теорий, с конца XIX века успешно и безальтернативно развивающих понимание биологической жизни, причём на всех масштабах от мгновенного до космологического, от молекулярного до общепланетарного. Ныне общепринятой является синтетическая теория эволюции (СТЭ), являющаяся синтезом классического дарвинизма и популяционной генетики[1]. СТЭ позволяет объяснить связь материала эволюции (генетические мутации) и механизма эволюции (естественный отбор). В рамках СТЭ эволюция определяется как процесс изменения частоты аллелей генов в популяциях организмов в течение времени, превышающего продолжительность жизни одного поколения.
Несмотря на продолжающиеся споры вокруг теории в обществе, эволюция, как естественный процесс, является твердо установленным научным фактом, имеет огромное количество доказательств и не вызывает сомнений в научном сообществе[2]. В то же время отдельные аспекты теорий, объясняющих механизмы эволюции, являются предметом научных дискуссий. Открытия в эволюционной биологии произвели огромное влияние не только на традиционные области биологии, но и на другие академические дисциплины, например, антропологию, психологию. Представления об эволюции стали основой современных концепций сельского хозяйства, охраны окружающей среды, широко используются в медицине, биотехнологии и многих других социально значимых областях человеческой деятельности[3].
Другие определения[править]
Биологическая эволюция — необратимое направленное развитие живых организмов и их сообществ, приводящее к более высокой ступени их развития[4].
Биологическая эволюция — процесс изменения живых существ под влиянием изменяющихся внешних условий[5].
Биологическая эволюция — процесс развития живой природы, сопровождающийся изменением генетического состава популяций, формированием адаптаций, видообразованием и вымиранием видов, преобразованием экосистем и биосферы в целом[6].
Эволюционное учение Чарлза Дарвина[править]
Английский натуралист, исследователь Чарлз Дарвин одним из первых обосновал идею о том, что живые организмы эволюционируют со временем и происходят от общих предков. В 1859 году он опубликовал развёрнутое положение своей теории в книге «Происхождение видов». Основным механизмом эволюции видов назвал естественный отбор[7].
Основными положениями эволюционного учения Дарвина являются:
- Основные факторы эволюции — наследственная изменчивость, борьба за существование и естественный отбор.
- Естественный отбор представляет собой результат взаимодействия особей с окружающей их средой и друг с другом.
- В процессе естественного отбора закрепляются мутации, увеличивающие приспособленность организмов к окружающей их среде.
- Основные принципы эволюции
Борьба за существование — один из движущих факторов эволюции, наряду с естественным отбором и наследственной изменчивостью. Совокупность многообразных и сложных взаимоотношений, существующих между организмами и условиями среды.
Естественный отбор — основной фактор эволюции, в результате действия которого в популяции увеличивается число особей, обладающих более высокой приспособленностью к условиям среды (наиболее благоприятными признаками), в то время как количество особей с неблагоприятными признаками уменьшается.
Формы естественного отбора могут различаться по направленности и результату.
По направленности[править]
- Направленный против гомозигот. Пример: серповидноклеточная анемия.
- Направленный против гетерозигот. Пример: гибель плода в случае резус-конфликта.
По результату[править]
- Движущий отбор — форма естественного отбора, которая действует при направленном изменении условий внешней среды. Особи с признаками, которые отклоняются в определённую сторону от среднего значения, получают преимущества. При этом иные вариации признака (его отклонения в противоположную сторону от среднего значения) подвергаются отрицательному отбору. В результате в популяции из поколения к поколению происходит сдвиг средней величины признака в определённом направлении.
- Стабилизирующий отбор — форма естественного отбора, при которой его действие направлено против особей, имеющих крайние отклонения от средней нормы, в пользу особей со средней выраженностью признака. В результате на фоне мутаций сложившийся генотип является стабильным.
- Дизруптивный отбор — форма естественного отбора, при которой условия благоприятствуют двум или нескольким крайним вариантам изменчивости, но не благоприятствуют промежуточному, среднему состоянию признака. В результате может появиться несколько новых форм из одной исходной.
Адаптация. Организмы развивают специфические черты, которые помогают им выживать в определенных условиях. Адаптации могут быть морфологическими, физиологическими или поведенческими.
Специализация. С течением времени виды могут становиться более специализированными для определенных экологических ниш. Это может привести к образованию новых видов через процесс, известный как видообразование.
Коэволюция. Взаимодействие между различными видами может приводить к коэволюции, когда изменения в одном виде вызывают изменения в другом. Это особенно заметно в отношениях между хищниками и жертвами, паразитами и хозяевами.
Генетический дрейф. В малых популяциях случайные изменения в частотах аллелей могут приводить к значительным изменениям в генетическом составе, независимо от естественного отбора. Это может привести к утрате генетического разнообразия.
Миграция. Перемещение особей между популяциями может влиять на генетическое разнообразие и адаптивный потенциал. Миграция может вводить новые аллели в популяцию, что способствует её эволюционному развитию.
Методы изучения[править]
Среди методов изучения эволюционного процесса выделяют[8]:
- палеонтологические
- биогеографические
- морфологические
- эмбриологические
- экологические
- генетические
- иммунологические методы
См. также[править]
- Молекулярная эволюция — эволюция молекул живых организмов в течение определенного промежутка времени[9].
- Филетическая эволюция
- Движущие силы эволюции
- Методы изучения эволюции
- Усложнение животных в процессе эволюции
- Упрощение животных в процессе эволюции
Источники[править]
- ↑ Kutschera U, Niklas KJ The modern theory of biological evolution: an expanded synthesis // Naturwissenschaften. — 2004. — Т. 91. — № 6. — С. 255—276.
- ↑ National Academy of Science Institute of Medicine. Science, Evolution, and Creationism. — National Academy Press, 2008. — ISBN 0309105862
- ↑ Futuyma, Douglas. Evolution, Science, and Society: Evolutionary Biology and the National Research Agenda. — Office of University Publications, Rutgers, The State University of New Jersey, 1999. — P. 46.
- ↑ https://www.yaklass.ru/p/biologia/9-klass/osnovy-evoliutcionnogo-ucheniia-246743/formirovanie-predstavlenii-ob-evoliutcii-uchenie-ch-darvina-249360/re-604624c7-a5ea-4420-aca8-a41a3490e96c
- ↑ https://ege-study.ru/ru/ege/materialy/biologiya/biologicheskaya-evolyuciya/
- ↑ https://www.hse.ru/edu/courses/773261974
- ↑ Чарлз Дарвин и эволюционная теория • Библиотека. Проверено 18 февраля 2025.
- ↑ https://dep_bio.pnzgu.ru/files/dep_bio.pnzgu.ru/soderzhanie_intrenet.pdf
- ↑ https://technical_translator_dictionary.academic.ru/123296/молекулярная_эволюцияF
Литература[править]
- В. В. Пасечник, А. А. Каменский, Г. Г. Швецов, З. Г. Гапонюк родителей/электронные учебники/9кл. Пасечник, Касенский Биология (Линия жизни).pdf Биология. 9 класс : учеб. для общеобразоват. организаций: издание в pdf-формате / В. В. Пасечник. — Москва: Просвещение, 2018.
- В. С. Рохлов, С. Б. Трофимов, А. В. Теремов Биология. 9-й класс: учебник: издание в pdf-формате. — Москва: Просвещение, 2022.
- В. В. Пасечник и др. Биология. 10 класс : учеб. для общеобразоват. организаций : углубл. уровень / В. В. Пасечник. — М.: Просвещение, 2019.
- В. В. Пасечник и др. Биология. 11 класс: учеб. для общеобразоват. организаций: углубл. уровень / В. В. Пасечник. — М.: Просвещение, 2019.
- А. В. Теремов, Р. А. Петросова Биология. Биологические системы и процессы: учебное пособие для общеобразовательных организаций (углублённый уровень). В 2 ч. Ч. 1. — М.: Мнемозина, 2018.
- А. В. Теремов, Р. А. Петросова Биология. Биологические системы и процессы: учебное пособие для общеобразовательных организаций (углублённый уровень). В 2 ч. Ч. 2. — М.: Мнемозина, 2018.
