Взгляды Ж.Б. Ламарка и Ч. Дарвина на изменчивость организма

Дивергентная эволюция и принцип монофилии по Ч. Дарвину. Сравнение взглядов Ж.Б. Ламарка и Ч. Дарвина на изменчивость организма. Происхождение всего органического мира из единого корня. Особенности организации и функций растительных и животных клеток.
Краткое сожержание материала:

Размещено на

ГОУ ВПО

Нижегородский государственный

педагогический университет

Контрольная работа

По Теории Эволюции

Вариант 3

Нижний Новгород

2010 год

1. Дивергентная эволюция и принцип монофилии по Ч. Дарвину

Основным отправным моментом для утверждения общей идеи развития живого является сопоставление (связь) представлений о многообразии и единстве органического мира (именно на основе этих фактов впервые зародилась идея развития в воззрениях древнейших мыслителей). Таким образом, первым и наиболее общим основанием существования процесса развития в живой природе является фактическое доказательство многообразия и единства органического мира, то есть монофилии.

Утверждение о многообразии органических форм не требует специальных доказательств, поскольку уже в настоящее время описано огромное число видов и с каждым годом описывают все новые и новые формы. Более детального обоснования требует утверждение о единстве многообразия живых форм.

Монофилия (греч. монос - один и филон - род, племя) - это происхождение всего органического мира из единого корня. "Теорию общего происхождения" предложил Ч. Дарвин. В своем произведении он писал: "На основании принципа естественного отбора, сопровождаемого расхождением признаков, не представляется невероятным, что от какой-нибудь низкоорганизованной и промежуточной формы могли развиться как животные, так и растения; а если мы допустим это, мы должны допустить, что и все органические существа, когда-либо жившие на Земле, могут происходить от одной первобытной формы".

Если органический мир имеет монофилетическое происхождение, то следы общности этого генезиса должны в той или иной степени сохраниться в организации любой живой формы.

Наиболее известные доказательства правильности этого предположения заключены в особенности организации и функций растительных и животных клеток, то есть в цитологических фактах. Особенно демонстративны в этом смысле сходные закономерности митотического деления клеток, протекающего и в животных и в растительных клетках, по существу, по одной и той же схеме, в порядке одинаковых фаз кариокинеза, совершенно сходного поведения хромосом и т.п. Также процессы мейоза сходны повсюду. Наконец, строение половых клеток и процессы оплодотворения повсюду принципиально однозначны. Упомянутые факты могут быть объяснены только на основе представлений о единстве всей органической природы, то есть монофилетеческом ее происхождении.

Можно говорить не только о принципиальном сходстве в морфологической организации клеток, но и в целом ряде проявлений жизни в них. Процессы обмена веществ, возбудимости, размножения и т.п. могут быть сведены к определенным общим закономерностям, которые имеют место как в животном, так и в растительном организме.

Еще более универсальные факты, доказывающие единство происхождения всех живых организмов, выражаются, прежде всего, в наличии двух видов нуклеиновых кислот, содержащих генетическую информацию у всех без исключения органических форм, и белков, которые являются основой построения и всех жизненных отправлений любого живого существа.

Единство многообразия форм организмов можно доказать и в отношении отдельных естественных групп организмов. Одним из доводов в пользу этого может служить изумительное сходство эмбрионов позвоночных животных. Нельзя объяснять это сходство эмбрионов рыб, амфибий, пресмыкающихся, птиц и млекопитающих аналогичными условиями их развития. Напротив, сходство между ними сохраняется вопреки глубоким различиям в условиях их развития. Подобные явления сходства эмбрионального развития могут получить только одно рациональное объяснение, а именно - прямое выражение родства в смысле единства происхождения.

С наступлением более поздних стадий развития эмбрионов сходство между ними затушевывается накоплением нарастающих различий. Сходство между взрослыми особями еще менее полно. Однако внимательное сравнительно-анатомическое исследование обнаруживает, что и взрослые формы одной и той же естественной группы сохраняют черты глубокого принципиального сходства. Например, позвоночным животным свойственен общий план строения составных частей скелета: осевого скелета (позвоночного столба), черепа, переднего и заднего пояса конечностей, соответствующих их передним и задним конечностям. Явление это распространяется на все системы органов, как наружных, так и внутренних, и может быть прослежено при сравнении представителей различных классов позвоночных.

Явление единства плана строения у многообразных видов одной естественной группы требует причинного объяснения. Учение Ч. Дарвина дает простой ответ: единство их происхождения.

Из единства всего живого с одной стороны, и реального многообразия форм с другой стороны, объективно вытекает неизбежность развития органического мира. Палеонтологические исследования указывают на закономерную смену форм животных и растений на протяжении геологических эпох, то есть на протяжении истории развития живого одни формы вымирают, а им на смену приходят другие. Кроме того, во многих случаях палеонтологический материал позволяет явственно констатировать, что эта смена форм осуществляется в порядке изменения предшествующей организации и преобразования ее в новую.

По теории Ч. Дарвина, закономерное повышение разнообразия форм организмов носит характер дивергентной эволюции. Поскольку наиболее острая конкуренция ожидается между наиболее сходно устроенными особями данного вида в силу сходства их жизненных потребностей, в более благоприятных условиях окажутся наиболее уклонившиеся от среднего состояния индивиды. Эти последние получают преимущественные шансы в выживании и оставлении потомства, которому передаются особенности родителей и тенденция изменяться дальше в том же направлении (длящаяся изменчивость). При преимущественном сохранении в каждом поколении самых крайних вариантов изменчивости, очевидно, что эволюция пойдет в направлении разделения вида на разновидности, которые со временем превратятся в новые (дочерние) виды. По Дарвину, предковая и промежуточная формы имеют худшие шансы для выживания по сравнению с наиболее уклонившимися дочерними формами, поскольку первые более сходны друг с другом, и конкуренция между ними должна быть наиболее ожесточенной. В итоге от общего предка в ходе эволюции должны происходить все более разнообразные и отличающиеся друг от друга потомки (рис. 2).

Идея дивергентной эволюции объясняет не только повышение разнообразия форм организмов, но и существование в природе групп сходных видов - родов, группировок сходных родов - семейств и таксонов более высоких категорий. Все эти группировки сходных форм представляют собой совокупности родственных видов, возникших от общего предка; роды, семейства, отряды, классы - разные этапы дивергентной эволюции. Сходство видов, принадлежащих к одному таксону ("единство типа"), является результатом родства, общие признаки унаследованы от общего предка. Так, все основные группы начинают свое существование с примитивных, относительно однообразны форм.

Превосходным примером в этом отношении служат рептилии. Возникнув в каменноугольном периоде от примитивных и неспециализированных котилозавров, пресмыкающиеся, начиная примерно с триаса, претерпевают приспособительную дифференцировку - эволюцию в дивергирующих направлениях. Возникает многообразие форм. Рептилии проникают в различные местообитания, захватывают сушу, воздушную среду, водные пространства. Они дифференцируются на растительноядных и хищников. Обе группы дают большое число высокоспециализированных форм. Наземные формы, как хищные, так и нехищные, дают ряд интересных типовых организаций, приспособленных к самым различным условиям существования.

Следовательно, однообразие группы постепенно уступало место приспособительному многообразию. Другими словами, процесс идет согласно дарвиновским принципам: группа (в данном случае - рептилии) возникает от одного корня монофилетически и развивается в различных приспособительных направлениях дивергентно.

Одним из наиболее ярких и наглядных доказательств дивергентного характера эволюционного процесса в природе являются островная фауна и географические подвиды. Островная фауна, как правило, характеризуется большим числом эндемиков. Причем часто оказывается, что на разных островах обитают различные формы, но сходные по ряду общих черт как между собой, так и с определенной материковой формой.

Так, на Ч. Дарвина особенно сильное впечатление оказало разнообразие яорм вьюрков на Галапагосском архипелаге, расположенном в 1000 км от берегов Южной Америки, которые достаточно резко отличаются по целому ряду признаков, в особенности по форме и размерам клюва, что свидетельствует о разном типе питания, но в то же время в основном сходны между собой.

Безусловно, подобные факты свидетельствуют о том, что родоначальная форма, расселяясь по островам, дает различные приспособительные формы, в данном случае по типу питания, то есть дивергирует.

Однако более глубокие свидетельства дивергенции можно найти и на широких пространствах материков. Любой вид, занимающий широкий ареал, как правило, дифференцируется на ряд связанных переходами местных рас и подвидов. Это явление - правило, отсутствие местных рас - исключение.

Наглядно изменение вида в пространстве на примере географических рас барсуков, различающихся по многим признакам, в частности по величине черепа, окраске меха, ширине темной полосы, идущей от глаза к уху. Процесс г...